Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Carbon sequestration through restoration of degraded pastoral soils is an advocated way of mitigating global warming, and simultaneously alleviating poverty. An often proposed rehabilitation strategy is fencing of pastures, a method that was introduced to the farmers of Chepareria by the Vi-Agroforestry organization in 1987. The landscape of Chepareria changed from eroded, over-grazed grasslands, to a mixture of open-grazed commons, pastoral enclosures and cultivations. The aim of this study was to investigate (1) if the soil organic carbon (SOC) is higher inside the enclosures than on the open-grazed commons, (2) if SOC is affected by duration of fencing and (3) what effect cultivation of pastures has on the SOC. Estimations of vegetation cover and deep profile (100cm) soil sampling was performed on six clusters containing; (1) open-grazing (OG) (2) 1-5 years of fencing (FENCED(1)), (3) 7-10 years of fencing (FENCED(2)), (4) 15-23 years of fencing (FENCED(3)), (5) maize from OG (A(OG)), (6) maize from fenced pasture (A(FENCED)). Spectrometric analysis of SOC was performed and the results were statistically tested with correlations and ANOVA’s. The average mass of SOC in the 100cm soil profile was 77,76 ± 22,73 t/ha, or 0,68 ± 0,13%, ranging from 61,12 ±15,44 t/ha (0,55 ± 0,08%) on OG to 87,21 ±29,77 t/ha (0,78 ± 0,16%) on FENCED(2). A significant difference in SOC(%) could be distinguished on 0-20 cm were FENCED(1) and FENCED(2) exceeded the OG, and on 20-40 cm where FENCED(2) > OG. No significant difference was found when comparing SOC(t/ha). This was explained by high variation of SOC and BD, deriving from diverse management and environment. The SOC(%) in FENCED(3) was (insignificantly) lower than in FENCED(1) and FENCED(2). This was proposed as original differences in soil conditions, due to a consistent (insignificant) pattern of SOC and BD throughout the 100cm profile, with OG ≤ FENCED(3) ≤ FENCED(1) ≤ FENCED(2). The ground vegetation cover increased significantly from OG to FENCED(2) and FENCED(3). The maize-cultivations contained similar levels of SOC as the fenced pastures, e.g. more than OG. Fertilization, and farming of soils with initially high SOC contents, was used as explanations to why SOC did not decrease after plowing and harvest. The study area and method were considered as suitable for analysis of carbon sequestration on rehabilitated land, but more information about present and previous management, soil properties and vegetation is requested.

Restaurering av degenererad betesmark leder till ökad inlagring av koldioxid och har blivit en etablerad strategi för att bromsa den globala uppvärmningen, samtidigt som fattigdom bekämpas. En rekommenderad restaureringsåtgärd är inhägnande av betesmark, en metod som Vi-skogen introducerade i den kenyanska byn Chepareria, år 1987. Cheparerias landsbygd förändrades från att ha varit ett eroderat och utarmat beteslandskap till att bestå av en mosaik av allmänningar, inhägnade hagar och odlingsmark. Syftet med den här studien var att undersöka (1) om mängden organiskt kol var högre i jorden på inhägnaderna än på allmänningarna, (2) om kolmängden påverkades av hur länge betet varit hägnat och (3) vilken effekt odling har på jordens kolinnehåll. På sex områden identifierades närliggande ytor med; (1) fri betestillgång, (2) 1-5 års hägn, (3) 7-10 års hägn, (4) 15-23 års hägn, (5) majsodling på f.d. allmänning, (6) majsodling på f.d. hägn. På samtliga ytor togs jordprover ner till 100cm och vegetationstäckningen uppskattades. Kolmängden erhölls genom spektometeranalys, varpå statistiska korrelationer och variationsanalyser (ANOVA) genomfördes. Det fanns utslaget på alla provytor och hela jordprofilen i medel 77,76 ± 22,73 t/ha, eller 0,68 ± 0,13% kol i marken, med en variation från som lägst 61,12 ±15,44 t/ha (0,55 ± 0,08%) på allmänningarna till som högst 87,21 ±29,77 t/ha (0,78 ± 0,16%) på medelålders stängslad mark. En signifikant skillnad i kolmängd kunde urskiljas i markens översta 20cm, där unga och medelålders hägn hade högre kolhalt (%) än allmänningarna, samt på 20-40cm där endast kolhalten på medelålders hägn översteg kolhalten på allmänningarna. Det fanns inga signifikanta skillnader i t/ha, vilket förklarades med en hög variation i kolmängd och bulkdensitet, grundad i varierande skötsel- och miljöfaktorer. Kolhalten i äldre hägn var lägre (ej signifikant) än i unga och medelålders. Ursprungliga skillnader i jordegenskaper mellan provytornas föreslogs, då skillnaderna i kolmängd, med allmänningar ≤ unga ≤ medelålders ≤ äldre, återfanns ända ner på 100cm jorddjup. Vegetationstäckningen var signifikant högre på medelålders och äldre hägn än på allmänningarna. Odlingarna innehöll liknande mängd kol som inhägnaderna, dvs. mer än allmänningarna. Gödsling och brukande av jord med hög initial kolhalt ansågs vara trovärdiga anledningar till att kolmängden inte minskat efter plöjning och skörd. Både studieområde och metod bedömdes lämpliga för att analysera inlagringen av kol i restaurerad betesmark. Dock efterfrågas mer information om skötselhistorik, jordegenskaper och vegetation.