Southern High Plains i USA har låg årlig nederbörd. När det regnar, fastän, intensiva stormar kan orsaka allvarlig jorderosion. Starka vindar tar också bort värdefull matjord.

Ange täckgrödor.

Vanligtvis odlas under säsonger när primära grödor inte odlas, täckgrödor kan innehålla baljväxter som ärtor och hårig vickning, eller gräsbevuxna grödor som havre och korn.

Täckgrödor gör mer än att bara täcka åkrar mellan växtsäsonger. De hjälper jordar att behålla regnvatten och minskar erosion från vind och vatten.

I en ny studie, forskare från New Mexico State University och United States Department of Agriculture visar att täckgrödor kan öka markhälsan i en halvtorr region i New Mexico.

"Det var mycket skepsis mot effektiviteten av täckodling i det varma, torr miljö i södra högslätten, "säger Rajan Ghimire. Ghimire är forskare vid New Mexico State University.

"Vår forskning visar att täckgrödor ökade jordens biologiska hälsa inom studieområdet inom två år, säger Ghimire.

För att bestämma markens hälsa, forskarna mätte jordens koldioxidutsläpp. Dessa utsläpp var högre i testområden med täckgrödor jämfört med träda.

Jordmikrober är små varelser som lever och andas i frisk jord. Koldioxid släpps ut från jord under växtrots- och jordmikrobiell andning. "Ju högre den biologiska aktiviteten är i jordar, desto större koldioxidutsläpp, säger Ghimire.

Tomterna var belägna i Clovis, New Mexico — cirka 200 mil öster om Albuquerque. Ghimire och kollegor testade en mängd täckgrödor under två växtsäsonger. De testade också kombinationer av täckgrödor, som att odla ärtor och havre tillsammans.

Tomter med ärtor ensamma, och en kombination av ärtor och raps, visade de högsta koldioxidutsläppen från jorden under ett av studieåren. Dock, utsläppstrenden var inte konsekvent under det andra året, gör resultaten svåra att tolka.

Forskarna visade att växelverkan mellan jordtemperatur och nederbörd spelar en stor roll för att bestämma hur mycket koldioxid som släpps ut. Därför, dessa faktorer påverkar markens hälsa.

Men okontrollerade koldioxidutsläpp från jorden kan vara ett problem. Det beror på att koldioxid är en växthusgas. "Utsläpp av koldioxid i marken måste balanseras med koldioxidlagring i jorden, "säger Ghimire. Lyckligtvis, täckgrödor hjälper till att ta den gasen från atmosfären och lagra den i jorden.

Täckgrödor ökar markens kollagring på två sätt. Först, deras rot och biomassa ovan jord är till stor del gjorda av kol, som så småningom kommer att brytas ned i jordens organiska material.

De tillhandahåller också bostäder och mat för markmikroberna. Dessa mikrober, särskilt svampar, är förknippade med ännu mer kollagring.

Biologisk aktivitet förbättrar också markstrukturen, och mikrober kan släppa ut näringsämnen som grödorna behöver. "Dessa förändringar gynnar både miljön och jordbruket, säger Ghimire.

Mikrober som lever i baljväxternas rötter kan fixera atmosfäriskt kväve för att göra det tillgängligt för grödor. Dock, denna aktivitet kan också öka utsläppen av koldioxid i jorden när baljväxter odlas som täckgrödor.

Gräsbevuxna täckgrödor, som havre och korn, bidra väl till markens kolackumulering utan de extra utsläppen från fixering av kväve. Men det betyder att växter kommer att behöva få kväve någon annanstans, och dessa gräs tenderar också att behöva mer vatten än baljväxter.

"Att hitta en balans är nyckeln, "säger Ghimire." Blandning av gräs med baljväxter kan bidra till att öka markens kol och kväve samtidigt som koldioxidutsläpp minimeras. "

Forskarna planerar att fortsätta detta experiment som en långsiktig studie.

"Täckgrödor är ett bra sätt att avlägsna kol, minska den globala uppvärmningen och öka jordbrukets motståndskraft, "säger Ghimire." Men det finns fortfarande mycket att lära om beskärning av omslag, särskilt i halvtorr miljö. "