Täckgrödors förmåga att stimulera mikrober djupt nere i marken på jordbruksfält leder till betydande vinster i vattenkvaliteten men ökar inte nödvändigtvis jordens kapacitet att lagra kol, enligt en nyligen publicerad studie från Iowa State University-forskare.

Studien, publicerad i den akademiska tidskriften Global förändringsbiologi Bioenergi , analyserade jordprover som hade genomgått en lång rad långtidsbehandlingar. Steven Hall, en biträdande professor i ekologi, evolution och organismbiologi och motsvarande författare till studien, sade forskningen gräver djupt under ytan för att utforska hur täckgrödor och fleråriga prärieväxter påverkar markens mikrobiell aktivitet.

Forskningen fann vinterråg, en växt som vanligen används som täckgröda, ger en kolkälla som stimulerar mikrober så mycket som en meter under markytan. Den stimuleringen ökar mikrobernas efterfrågan på näringsämnen. Processen att konsumera marknäringsämnen hindrar dessa näringsämnen från att rinna ut i vattenvägar, vilket är en viktig miljövinst.

Dock, mikroberna kan smälta mycket av kolet från täckgrödan, omvandla det till koldioxid, som släpps ut i atmosfären. Detta innebär att täckgrödans kol inte nödvändigtvis lagras, eller sekvestrerad, där det kan bidra till att kompensera klimatförändringarna.

Fynden kan överraska några som antar att ha fler växter i jorden innebär ökad kollagring, sa Hall.

"Täckgrödor och perenner ger viktiga fördelar för vattenkvaliteten, men jag skulle inte hänga hatten på snabba koldioxidfördelar, " sa han. "Vi har hittat en avvägning. Större växttillväxt betyder inte nödvändigtvis vinster i kolbindning om mikrobiell aktivitet också ökar."

Studien analyserade 96 jordkärnprov tagna från en 10-årig fältstudie. Några av fälten genomgick kontinuerlig majsplantering, några genomgick majs-sojabönrotation, några hade täckskörd efter kontinuerlig majs och några hade rekonstruerade prärier. Kärnproverna gjorde det möjligt för forskarna att ta reda på hur djupt täckande grödor och fleråriga växter intensifierar mikrobiell aktivitet, och för att se vilka kolkällor mikrober smälte.

"Trots deras anmärkningsvärda miljöfördelar, varken ogödslade perenner eller täckgrödor främjar nödvändigtvis snabb kolbindning i marken i förhållande till konventionella årliga bioenergisystem på grund av åtföljande ökning av nedbrytningen, ", rapporterade studien.