Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Klimatförändringarna, som både påverkat och påverkar vår planet, kräver att mänskliga aktiviteter förändras till mer resurssnåla och systemeffektiva processer. I dessa processer bör markens bördighet vara det centrala, eftersom en bördig mark kan generera stabila skördar och bidra till en långsiktigt hållbar matförsörjning. De planetära systemen som skapar möjlighet till allt liv på jorden visar på stor ansträngning. Dessa system behöver därför studeras för att kunna förstås och användas på rätt sätt. Denna studie undersöker hur två olika odlingssystem påverkar markorganismernas aktivitet i samband med olika markbearbetningsmetoder. Syftet med studien är att kunna ge råd om markbearbetning i olika odlingssystem för att gynna markens processer, som är värdefulla för markens bördighet. Syftet är också att få en djupare förståelse för hur vi bör arbeta med odlingssystemen för att kunna producera livsmedel i ett föränderligt klimat samt där jorden brukas på ett för naturen men även människan hållbart sätt. Målet är därför att utvärdera och ge en ökad förståelse för hur olika bearbetningssystem påverkar markorganismers aktivitet i två olika odlingssystem.

De biologiska processerna drivs av det organiska materialet i marken som utgör födan för markorganismerna. För att markorganismerna ska kunna få tillgång till syre, som de behöver för sin respiration, krävs det att jorden har en bra struktur. Strukturen i jorden skapas av mineralpartiklarna, det organiska materialet och grödans rötter. Partiklarna i marken har olika laddningar som gör att näringsjonerna blir mer eller mindre åtkomliga för växterna. Beroende på strukturen i marken, andel luft och vatten i jorden samt partiklarnas storlek skapas det olika förutsättningar för grödans rötter att komma åt näringen. Parametrar som dessa är viktiga att ha i åtanke vid brukandet av jorden. För att kunna undersöka våra odlingsmetoder har det tagits jordprover som sedan analyserats med avseende på andel mullhalt, vattenhalt och rotbiomassa/växtmaterial. Vi har även undersökt respirationen, som ett mått på mikroorganismernas aktivitet, i de olika proverna. Detta har skapat underlag för att kunna diskutera markbearbetningsmetoders påverkan på två olika odlingssystem: perenn spannmålsodling och växtföljd med mellangrödor. Resultatet av jordprovtagningarna visade att tidpunkten för provtagning spelar stor roll för markorganismernas aktivitet. Det kan bero på att studien utförts under en växtsäsong där processerna i marken i första hand styrs av temperatur och nederbörd. Det visade sig också att odlingsåtgärder, som val av mellangröda, spelar en roll för markens egenskaper och processer. Dessa resultat var otydliga, vilket indikerar på att en förfinad analysmetodik borde tillämpats. Resultaten visade också att respirationen var starkt negativt korrelerad med vattenhalten på båda försöksplatserna och starkt positivt korrelerad med mullhalten på Lönnstorp, vilket visar på betydelsen av livsmiljöns kvalitet för att mikroorganismerna ska kunna gynna odlingen.

Climate change, which both have affected and is affecting, our planet, requires that anthropogenic activities are being transformed into more resource-efficient and system efficient processes. In these processes, the soil’s fertility is key, since fertile soils can generate stable yields and contribute to long-term sustainable food production. The planetary systems which are creating the possibility of all life on earth indicate the great pressure to which they are exerted. These systems need to be researched, in order to be better understood and used properly. In agriculture, it’s possible to adapt the cultivation towards a way which is sustainable for nature. This essay will examine how two different cultivation systems affect the activity of soil organisms in relation to different cultivation methods. The aim of the study is to be able to give advice on soil preparation methods in different cultivation systems to benefit the soil processes, which are of importance to soil fertility. The aim is also to gather a deeper understanding of how we should work with cultivation systems to be able to produce food in a continuous era of climate change. The goal is thus to assess and improve understanding of how different cultivation techniques influence soil organism activity in two different cropping systems. The biological processes are driven by the organic material in soil which constitutes the food for the soil organisms. In order for soil organisms to have access to the oxygen that they need for their respiration, it is required for the soil to have in itself a good structure. The structure of the soil is created by mineral particles, the organic material and the roots of the crop. The particles in soil have different charges which make the nutrients become less accessible for the plants. The feasibility of the roots of the crops to access the nutrients are dependent on the structure in soil, the amount of air and water as well as the size of the particles. Parameters like these are crucial to have in mind when producing your soil. In order to be able to research about our different cultivation methods, soil samples have been taken which have been analyzed to understand the amount of soil organic carbon, water content and root biomass/plant material. We have also studied the soil respiration, as an indicator of soil biological activity, in the various samples. All of this has created a basis to discuss how the soil cultivation methods impact the soil processes and qualities in two production systems: perennial cereal production and crop rotation with intermediate crops. The results showed that the time of sampling plays a major role in the activity of soil organisms and the soil qualities. This may arise from the sampling which took place over the growing season, where the soil processes are mainly under the influence of seasonal weather changes in terms of precipitation and temperature. It was also found that cultivation measures, such as the choice of intermediate crops, play a role for the soil qualities and processes. These results were vague, which indicate that a refined sampling and analysis methodology should be used. The results also showed that soil respiration was strongly negatively correlated with soil water content and strongly positively correlated with soil organic matter, which highlights the importance of the habitat quality for soil organisms to benefit production.