Roterande majs och sojabönor, en utbredd praxis bland bönder i Mellanvästern, potentiellt kan bidra till långsiktiga nedgångar i markens organiska material, enligt ny forskning från en forskare från Iowa State University.

Steven Hall, en biträdande professor i ekologi, evolution och organismbiologi, ledde studien, publicerades nyligen i den akademiska tidskriften Växt och jord . Studien undersöker mekanismerna som driver nedbrytningen av organiskt material i jordar som genomgår långvariga majs- och sojabönorotationer. Hall sa att studien visar hur majs- och sojabönorotationer kan ge viktiga miljö- och förvaltningsfördelar för jordbrukare, men praxis kommer också med avvägningar som vissa bönder kanske vill ta itu med genom att justera sin förvaltningssed.

"Det kan vara så att fördelarna med majs- och sojabönorotation också kan medföra några långsiktiga kostnader, " han sa.

Med roterande majs och sojabönor kan jordbrukare använda mindre kvävegödsel när de odlar majs. Det gynnar miljön och gör det möjligt för jordbrukare att spara på ingångskostnader. Dock, studier har noterat att majs-sojabönor roterar leder till lägre organiskt material i jorden jämfört med mark som genomgår kontinuerlig majsproduktion, eller när andra grödor ingår i rotationen tillsammans med majs och sojabönor.

Optimala halter av jordens organiska material, vanligtvis består av döda växter och mikrobiella rester, hjälpa grödor att frodas genom att släppa ut näringsämnen i jorden och låta marken behålla fukt.

Hall sa att forskare tidigare misstänkte att minskning av organiskt material kan bero på att sojabönor helt enkelt avsätter mindre organiskt material än majs gör, vilket betyder att mark som genomgår majs-sojabönor kommer att sluta med mindre organiskt material än mark där majs odlas kontinuerligt. Hall sa att hans studie också pekar på unika synergier som uppstår genom att rotera de två grödorna.

Sojabönor lämnar kväverika rester i jorden, vilket leder till kraftig tillväxt av sönderdelande bakterier och svampmikrober. Majsväxter, när de roteras till samma tunnland, har relativt kvävefattiga rester, så jordmikroberna vänder sig till att attackera äldre organiskt material i jorden som en kvävekälla för att hålla jämna steg med de konsumtionsnivåer de var vana vid under sojabönor. Denna process bidrar sannolikt till sojabönans kvävekrediter, men spelade ut under årens lopp, det kan stimulera sönderdelningen av organiskt material i jorden.

"Mikroberna blir tjocka och nöjda med sojabönor och måste sedan gå någon annanstans för näringsämnen när de bryter ner majs, "Hall sa." Med kontinuerlig majs, dessa mikrober är tydligen mindre kraftfulla. "

Hall sa att det kan vara möjligt att upprätthålla eller öka organiskt material genom att introducera andra spannmål och baljväxter samt täcka grödor, såsom råg eller havre, till majs och sojabönor. På det sättet, jordbrukare kan behålla fördelarna med att rotera sina grödor samtidigt som de byter ut organiskt material.