NRCS-UNL内布拉斯加州土壤健康差距分析的合作研究

NRCS-UNL内布拉斯加州土壤健康差距分析的合作研究

土壤健康差异分析确定了在支持自然的、历史的顶极生态系统的未受干扰的土壤中测量的土壤健康指标与在给定农业生态系统中管理的土地之间的差异(图1)。如果支持新农业生态系统的土壤一直处于未开垦和未受干扰的状态,未受干扰的土壤生态系统提供了一个基线参考比较。

土壤健康差距指标值
图1所示。土壤健康差距是指原生(参考)地点和农田(管理土地)之间土壤健康指标值的差异。

这一差距概念提供了对土地在生态系统服务方面的潜在能力的估计。通过将参考数据与土地现状进行比较,可以估计不同的农艺管理在开垦和恢复土地潜力方面的效果。土壤健康差距概念允许处理特定或多个具有确定差距的土壤健康指标,这是必要的,与农民、环保主义者、工程师或经济学家考虑的目标相关。

有关土壤健康差距的详情,请参阅这篇文章

数学上,土壤健康差距可以表示为:

土壤健康差距x= (SH)n——(SH)

哪里,土壤健康差距x=土壤健康差距,下标“x”表示一般或特定性质,(SH)n和(SH)指n的土壤健康;原生土壤和m;土地管理。

土壤健康差距概念在一项研究中得到承认2021年世界银行集团碳市场效益概述指南帮助决策者在世界各地推进各种可持续发展目标。

土壤健康差距概念可以估算自耕作开始以来在不同管理做法下积累的土壤健康指标差异。土壤健康差距较大的生产者将从种植和支持土壤健康改善的机会中受益最大。土壤健康差距越大,土壤健康指标发生积极变化的机会就越大。土壤健康差距概念有助于快速比较和记录良好的土地管理。

例如,从Scotts Bluff县不同土地收集的样本显示,随着我们从草地(参考)到免耕到常规耕作再到暴露的底土,土壤有机碳(SOC)呈指数级下降(图2)。这些土地的土壤有机碳健康差距可以计算为土壤健康差距C= 44 - 22 = 22克C千克−1免耕;土壤健康差距C= 44 - 18 = 26克C千克−1用于常规耕作的农田;土壤健康差距C= 44 - 7 = 37克C千克−1用于底土裸露农田。

土壤有机碳比较图
图2。内布拉斯加州Scotts Bluff的Tripp极细砂壤土上,原生草地(参考点)、免耕、常规耕作和暴露底土下的土壤有机C。带回归方程的红线表示从草地到暴露下层土壤有机碳含量呈指数下降。

随着管理实践的引入,以提高这些领域的SOC,土壤健康缺口将告知生产者最大可实现的目标。生产者可以通过不同的农艺管理措施来设定减少土壤健康差距的增量目标(图3)。在缺乏土壤健康差距测量的情况下,由于缺乏定量测量,人们可能会低估或高估土壤健康目标。

确定土壤健康差距的关键是确定参考点,并在一定的农业气候条件下测量这些参考点的土壤健康状况。必须提供这些数据,以便评估其管理土地的任何人都能将其与相关参考地点的土壤健康指标进行比较,以估计其土壤的土壤健康差距。土壤健康差距同时衡量了与参考土壤相比的土壤退化程度,以及资源养护管理未来可能实现的土壤健康目标。

改善土壤健康并缩小土壤健康差距(图3)可能需要数年时间和一系列保护措施。土壤健康差距对于当前碳抵消市场确定碳附加性和更好地评估效益也非常重要。

土壤有机质阶段
图3。可以根据土壤健康差距(此处以土壤有机质表示)设置多个逐步(增量)土壤健康目标(T1和T2)。

在为期两年的NRCS- unl合作调查中,我们确定了a)使用NRCS土地分类分级系统来解剖可能具有相似土壤健康潜力的土地的离散单元的陆地分类系统,b)在每个此类土地单元中收集样本所需的最低参考点数量,以及c)开始从几个选定的参考点收集土壤样本。

这项协作工作还启动了一个交互式地图的生成,用于表示已收集到的所有数据和未来的更多计划。合作的首要目标是建立一个交互式地图,人们可以在其中找到与他们的土地相关的参考站点(以及相关的土壤健康数据),这将使他们都能够估计土壤健康差距。更多的跟进结果研究报告的细节!

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一片玉米地。