Maklumat

Mengapa fros meningkatkan kesuburan tanah?

Mengapa fros meningkatkan kesuburan tanah?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Saya sedang membaca kertas ini: https://link.springer.com/article/10.1023/A:1011398431524, yang membuat tuntutan berdasarkan idea bahawa fros boleh meningkatkan kesuburan tanah. Bagaimana/Mengapa fros akan meningkatkan kesuburan tanah? Saya sentiasa beranggapan bahawa fros tidak baik untuk tanah dan tumbuhan secara umum.


Saya dapati artikel ini tentang mengapa fros meningkatkan kesuburan tanah - khususnya kepadatan nutrien dalam tanah. 101 tahun!

Kejadian Bakteria dalam Tanah Beku E. C. Harder Botanical Gazette Vol. 61, No. 6 (Jun., 1916), hlm. 507-517 https://www.jstor.org/stable/2469064?seq=3#fndtn-page_scan_tab_contents

Teks yang berkaitan ditampal di bawah. Ringkasnya: ia adalah tindakan bakteria dan penetapan nitrogen yang menyumbang kepada kesuburan tanah. Pembekuan meningkatkan populasi bakteria dan aktiviti metabolik ini. Teorinya ialah pembekuan membunuh pemangsa bakteria pada tahap trofik yang lebih tinggi (protozoa) tetapi bakteria hidup dan berkembang maju tanpa kehadiran pemangsa.

Hipotesis analog yang dicadangkan oleh RUSSEL3 untuk pertambahan bilangan bakteria selepas pensterilan separa melalui haba, fros, atau cara lain ialah dengan pensterilan separa sedemikian, protozoa terbunuh, sekali gus membenarkan perkembangan bakteria tanpa halangan yang dalam keadaan biasa dikawal oleh protozoa.
BROWN dan SMITH (loc. cit.) dalam penyiasatan mereka terutamanya berkaitan aktiviti fisiologi bakteria dalam keadaan suhu rendah dan fros, walaupun mereka juga membuat beberapa penentuan bilangan bakteria dalam tanah beku. Kesimpulan utama mereka mengenai kuasa ammonifikasi, nitrifikasi, denitrifikasi, dan nitrogen tanah beku adalah seperti berikut: (1) bahawa "tanah beku mempunyai kuasa ammonifikasi yang jauh lebih besar daripada tanah tidak beku"; (2) bahawa "semasa musim luruh, kuasa ammonifikasi tanah meningkat sehingga suhu tanah hampir mencapai sifar, apabila penurunan berlaku, dan ini diikuti dengan peningkatan beransur-ansur dan kuasa ammonifikasi tanah mencapai maksimum. pada akhir tempoh beku"; (3) bahawa "kuasa nitrifikasi tanah beku adalah lemah dan tidak menunjukkan kecenderungan untuk meningkat dengan lanjutan tempoh beku"; (4) bahawa "tanah beku mempunyai kuasa denitrifikasi yang jelas yang nampaknya berkurangan dengan penerusan tempoh beku"; (5) bahawa "semasa musim gugur, kuasa denitrifikasi tanah meningkat sehingga tanah membeku, selepas itu penurunan berlaku"; (6) bahawa "tanah beku mempunyai kuasa penetapan nitrogen yang meningkat dengan kesinambungan tempoh beku, bebas daripada perubahan sederhana dalam keadaan lembapan, tetapi dihadkan oleh penurunan besar dalam kelembapan"; dan (7) bahawa "pada musim luruh, kuasa penetapan nitrogen tanah meningkat sehingga tanah menjadi beku, yang hampir berhenti, selepas itu kuasa penetapan nitrogen yang lebih kecil ditubuhkan."


Daripada pengenalan (bahagian bawah halaman 167 dan bahagian atas halaman 168) kertas yang anda pautkan (Masters dan McMillan 2001)

Kami menggunakan data iklim di seluruh dunia yang baru tersedia untuk mengukur kelaziman fros bermusim, dengan hipotesis bahawa persamaan kawasan tropika ialah ketiadaan fros musim sejuk, "pelaksana alam yang hebat" (Kamarck, 1976, p.17). Fros keras yang membunuh organisma terdedah dalam alam semula jadi boleh mempunyai pengaruh besar terhadap produktiviti pelaburan manusia dalam pertanian dan kesihatan, dengan mengurangkan persaingan daripada perosak, patogen dan parasit.


Tingkatkan Kesuburan Tanah dengan Kompos

Sedikit akal budi tanah akan membantu anda memahami cara menjaga taman anda. Semua tanah tidak sama, ia berbeza dalam banyak cara, termasuk tekstur, kesuburan dan pH (keasidan/kealkalian).

Tekstur tanah ialah rupa dan rasa tanah anda. Ia ditentukan oleh saiz zarah tanah. Pada satu ekstrem adalah pasir pantai, dengan butiran tanah yang begitu besar anda boleh melihat zarah individu. Tidak banyak tumbuh di pasir. Air mengalir melaluinya, dan di bawah sinar matahari langsung, ia menjadi sangat panas sehingga anda sukar berjalan di atasnya dengan berkaki ayam.

Pada ekstrem yang lain ialah tanah liat, seperti tanah liat merah dan kelabu yang terdapat di banyak bahagian negara. Tanah liat terdiri daripada zarah tanah yang kecil dan rata yang berubah menjadi kucar-kacir melekit apabila basah dan menyerupai bata retak apabila kering. Walaupun secara semula jadi subur, tanah liat lambat menjadi panas pada musim bunga dan air tidak mudah mengalir daripadanya, bermakna tukang kebun mendapat permulaan lewat pada musim bunga.

Tanah yang ideal adalah tanah liat, yang mengandungi campuran saiz zarah. Loam mengalir dengan baik, tetapi juga mengekalkan air, dan mudah digunakan.

Kompos dan Bahan Organik Lain

Walau bagaimanapun, tidak kira apa jenis tanah yang anda miliki, menambah bahan organik -- bahan yang pernah hidup -- akan memperbaikinya. Daun, keratan rumput, jerami pain dan sisa sayuran dari dapur anda adalah contoh bahan organik. Digunakan sekurang-kurangnya sebulan sebelum menanam taman tahunan anda dan bekerja ke dalam tanah, bahan organik akan mereput dan memberikan nutrien kepada tumbuhan. Cara yang lebih baik untuk menambah bahan organik adalah dengan kompos. Kompos ialah kawan baik tukang kebun: Ia membantu memecahkan zarah tanah liat, membolehkan air mengalir dengan lebih baik. Dalam tanah berpasir, ia mengikat bijirin bersama-sama untuk mengekalkan kelembapan dan kesuburan. Kompos boleh digunakan sebagai sungkupan kepada penanaman saka.

Tanah yang sihat, sarat dengan kompos, akan menjadi subur secara semula jadi. Di bawah tanah, akar tumbuhan menambang tanah, mengubah mineral organik menjadi daun, bunga, dan buah. Walaupun cahaya dan air adalah penting untuk proses ini, terdapat juga beberapa nutrien utama yang mesti ada untuk pertumbuhan yang betul.

  • Nitrogen diperlukan untuk pertumbuhan daun hijau.
  • Fosforus membantu dengan akar yang kuat dan pembentukan buah dan biji yang sihat.
  • Kalium diperlukan untuk pertumbuhan yang kuat dan ketahanan penyakit.

Walaupun tanah yang sihat mungkin mempunyai banyak nutrien ini, pada tumbuhan tanah yang kurang ideal mungkin memerlukan makanan tambahan. Malah tumbuhan di tanah yang sihat kadangkala boleh mendapat manfaat daripada nutrien tambahan.

Bentuk di mana nutrien digunakan adalah sangat penting. Walaupun baja sintetik memberikan jumlah nutrien tertentu yang tepat, ia kekurangan mikronutrien dan mikroorganisma pembinaan tanah, dan kerana ia membebaskan nutrien sekaligus, ia menggalakkan pertumbuhan yang lemah dan terdedah kepada penyakit. Selain itu, lebihan nutrien terlarut, mencemarkan saluran air berdekatan. Begitu juga sebaliknya dengan kompos. Ia memberikan pelepasan nutrien yang perlahan dan berterusan yang digunakan oleh tumbuhan mengikut keperluan.

Kompos memberikan begitu banyak faedah yang setiap tukang kebun harus mempertimbangkan untuk mengambil kesempatan daripada pembaikan tanah yang mudah dibuat ini.


SALIRAN, PERMUKAAN DAN BAWAH PERMUKAAN

Pengenalan

Saliran tanah adalah proses semula jadi di mana air bergerak merentasi, melalui, dan keluar dari tanah akibat daya graviti. Saliran adalah komponen kitaran hidrologi global dan sungai dan sungai adalah saluran saliran yang dibangunkan secara semula jadi di mana sebahagian daripada air tiba di permukaan tanah apabila kerpasan diangkut merentasi landskap dan akhirnya ke lautan. Proses semula jadi ini juga menyediakan air yang menyokong rembesan, mata air, aliran dasar sungai, dan cas semula akuifer. Apabila air meninggalkan tanah, udara bergerak ke dalam ruang yang sebelum ini diduduki oleh air proses ini dipanggil pengudaraan. Pengudaraan tanah yang mencukupi adalah penting untuk mengekalkan akar tumbuhan yang sihat dan banyak organisma berfaedah yang hidup di dalam tanah dan memerlukan oksigen untuk pernafasan. Oleh kerana nisbah air dan udara dalam tanah berubah akibat daripada saliran, keupayaan tanah untuk memberikan sokongan dan daya tarikan kepada haiwan dan kenderaan (trafficability) diubah apabila kekuatan tanah berubah mengikut kandungan air.

Saliran semula jadi tanah mungkin mengehadkan penggunaan sumber manusia. Saliran yang tidak baik mempunyai kesan sosial dan ekonomi. Saliran tanah boleh dipercepatkan dengan menggunakan amalan saliran permukaan dan bawah permukaan. Saliran permukaan mengalihkan air yang berlebihan dari permukaan tanah terus ke sungai, dengan itu mengurangkan jumlah air yang akan bergerak ke dalam dan mungkin melalui tanah. Saliran bawah permukaan, yang disediakan oleh parit dan paip saliran, mengumpul dan mengalihkan air dari dalam tanah terus ke sungai.


Kesan Putaran Tanaman terhadap Kesuburan Tanah dan Pemakanan Tumbuhan

Bahan organik tanah dan zarah tanah liat menyimpan simpanan nutrien tumbuhan yang besar. Takungan ini, bagaimanapun, tidak semuanya tersedia untuk tanaman. Dalam penggiliran tanaman organik, penanam menguruskan bahan organik tanah dan ketersediaan nutrien dengan menggabungkan sisa tanaman yang berbeza, berbasikal antara tanaman dengan keperluan nutrien yang berbeza, menggunakan tanaman penutup dan menambah pindaan tanah organik. Kebanyakan tanaman menghabiskan nutrien tanah semasa kitaran pertumbuhannya. Sebahagian daripada nutrien ini meninggalkan ladang sebagai hasil tuaian, dan selebihnya kembali ke tanah sebagai sisa tanaman. Nutrien dalam sisa mungkin atau mungkin tidak tersedia untuk tanaman seterusnya. Akar dan sisa tanaman meningkatkan kesuburan tanah dengan merangsang komuniti mikrob tanah dan meningkatkan pengagregatan tanah. Persekitaran fizikal tanah yang lebih baik ini memudahkan penyusupan air, penahanan air, pengudaraan, dan, akhirnya, pertumbuhan akar dan pengambilan nutrien tumbuhan. Bahagian ini akan mengkaji cara yang berbeza bahawa putaran tanaman mempengaruhi kesuburan tanah.

Memahami asas bagaimana nutrien ditambah dan dikeluarkan daripada bahan organik tanah akan membantu petani dalam memilih urutan tanaman dan pindaan untuk mengoptimumkan kesuburan tanaman organik. Pecahan tertentu bahan organik tanah menyumbang kepada pemakanan tumbuhan lebih daripada pecahan lain. Untuk merancang penggiliran tanaman organik dengan berkesan untuk memenuhi keperluan nutrien tanaman, beberapa faktor harus dipertimbangkan. Tanaman kekacang, yang menangkap nitrogen atmosfera dan "membetulkannya" ke dalam bentuk yang tersedia untuk tumbuhan, boleh digunakan secara strategik secara bergilir-gilir untuk memenuhi keperluan tanaman yang memerlukan nitrogen. Tanaman penutup yang digunakan selepas tanaman tunai menangkap lebihan nutrien tumbuhan yang tersedia dan memuliharanya untuk tanaman berikut. Tanaman kontan sendiri berbeza-beza dalam permintaan nutriennya (lihat Lampiran 1) memandangkan keperluan mereka membantu menggunakan nutrien tanah yang tersedia secara bergilir-gilir dengan paling cekap. Akhir sekali, jenis pindaan organik lain, seperti kompos dan baja atau baja mineral yang diluluskan, boleh menambah nutrien pada masa yang disasarkan semasa putaran. Setiap topik ini dibincangkan dalam bahagian di bawah.

Asas: Bagaimana Nutrien Dibebaskan daripada Bahan Organik Tanah

Tahap bahan organik tanah berkisar antara 0.4 peratus hingga 10 peratus dalam tanah mineral di kawasan sederhana. Walaupun bahan organik adalah sebahagian kecil daripada tanah, ia mempunyai kesan yang besar terhadap struktur tanah dan kesuburan tanah. Bahan organik tanah mengandungi anggaran 95 peratus nitrogen tanah (N) dan 40 peratus fosforus tanah (P), dan dengan tahap dan keadaan yang betul ia mungkin menyediakan semua keperluan N dan P bagi sesuatu tanaman. Anggaran jumlah nitrogen dalam tanah dengan 3 peratus bahan organik berkisar antara 2,000 hingga 4,000 paun per ekar anggaran fosforus berkisar antara 100 hingga 300 paun setiap ekar. Mikroorganisma tanah membebaskan nutrien ini apabila mereka mengambil bahan organik dan kemudiannya mati. Kadar pembebasan nutrien ini dipengaruhi oleh ketersediaan sumber karbon (tenaga untuk mikrob tanah), suhu tanah, kelembapan tanah, pembajakan, jenis dan bilangan organisma tanah, dan kualiti bahan organik tanah.

Sebahagian (10–20 peratus) daripada jumlah bahan organik tanah telah diistilahkan sebagai pecahan “aktif” dan paling mudah diuraikan oleh organisma tanah. Pecahan aktif ini diisi semula terutamanya dengan penambahan bahan organik (tanaman penutup, sisa tanaman, baja, kompos). Organisma tanah, yang membentuk 10–20 peratus lagi bahan organik tanah, mengurai bahan organik aktif ini. Selepas kematian, organisma ini melepaskan nutrien mereka kepada tumbuhan. Bahan organik tanah yang tinggal adalah humus. Humus lebih perlahan dicerna oleh organisma tanah dan oleh itu bukanlah sumber nutrien yang tersedia. Humus adalah sangat penting, bagaimanapun, kerana ia menyediakan tapak pertukaran kation, yang menyimpan nutrien dalam tanah dan dengan itu mengekalkan ketersediaannya kepada tumbuhan.

Pindaan bahan organik kepada tanah mereput pada kadar yang berbeza, dan ini mempengaruhi seberapa cepat nutrien tersedia untuk tanaman. Beberapa faktor mempengaruhi kadar penguraian pindaan organik, termasuk nisbah karbon kepada nitrogen pindaan, jenis tanah, suhu dan keadaan lembapan, dan tanaman yang ditanam. Baja hijau, yang merupakan sebahagian daripada pecahan bahan organik yang lebih aktif, mudah terurai, membebaskan nutrien dengan cepat. Kompos mempunyai bahan organik humik yang lebih stabil, dan terurai dengan lebih perlahan. Akibatnya, kebanyakan kompos melepaskan nutrien kepada tanaman dengan lebih perlahan daripada baja hijau.

Penguraian bahan organik dipertingkatkan di kawasan serta-merta di sekitar akar (rizosfera). Akar melepaskan sebatian organik, seperti karbohidrat, asid amino, dan vitamin, ke dalam tanah, merangsang pertumbuhan mikroorganisma di zon ini. Kebanyakan organisma ini mengurai bahan organik, mengakibatkan pembebasan nutrien kepada tanaman. Sangat sedikit penyelidikan telah dilakukan untuk menentukan jenis atau spesies tumbuhan mana yang terbaik menyokong mikroorganisma pembebas nutrien ini. Pada masa hadapan, maklumat sedemikian boleh membantu mengenal pasti varieti tanaman yang disesuaikan dengan sistem organik.

Apabila tanaman penutup sentiasa menjadi sebahagian daripada putaran, sisa mereka meningkatkan bahan organik tanah. Bahan organik memberi makan kepada pertumbuhan mikrob, yang meningkatkan pembebasan N apabila ia mati dan terurai. Oleh itu, menyepadukan tanaman penutup ke dalam penggiliran tanaman pada titik tertentu boleh membantu meningkatkan kitaran dan pemuliharaan nutrien.

Sumbangan Nitrogen daripada Penutup Kekacang dan Tanaman Tunai

Kekacang mungkin terdapat secara bergilir-gilir sebagai tanaman yang dituai (contohnya, alfalfa) atau sebagai baja hijau (contohnya, vetch atau semanggi). Kekacang mempunyai minat khusus dalam penggiliran tanaman organik kerana keupayaannya untuk menambah nitrogen pada sistem. Bakteria khusus (Rhizobium spp.) yang dikaitkan dengan akar kekacang menukar nitrogen atmosfera (N2 gas) ke dalam nitrogen tersedia tumbuhan. Jumlah N yang ditetapkan oleh perkaitan antara bakteria dan kekacang ini berbeza dengan spesies dan varieti tumbuhan, jenis tanah, iklim, pengurusan tanaman, dan tempoh masa tanaman ditanam. Apabila digunakan secara strategik dalam satu putaran, kekacang memberikan N kepada tanaman seterusnya. Jumlah N yang disumbangkan oleh tanaman kekacang kepada tanaman berikut bergantung pada jumlah N tetap, kematangan kekacang apabila ia dibunuh atau dimasukkan ke dalam tanah, sama ada keseluruhan tumbuhan atau hanya sistem akar kekal di ladang, dan keadaan persekitaran yang mengawal kadar penguraian. Akibatnya, anggaran jumlah N sumbangan oleh kekacang kepada tanaman berikutnya berjulat antara 50 hingga lebih 200 paun setiap ekar (lihat Lampiran 1).

Penghapusan dan Pemuliharaan Nitrogen oleh Tanaman Penutup Musim Sejuk Nonlegume

Bijirin dan rumput yang tahan musim sejuk mempunyai sistem akar yang luas yang lebih cekap daripada kekacang dalam mengais nitrat tanah pada musim gugur, dengan itu mengurangkan lewat musim gugur dan larut lesap nitrogen musim sejuk (75). Di timur laut AS, bijirin kecil (rai dan gandum) adalah tanaman penutup tahan musim sejuk yang paling biasa digunakan oleh penanam sayur-sayuran, memandangkan penuaian tanaman kontan sering berlanjutan hingga lewat musim panas dan musim luruh. Setelah digabungkan pada musim bunga berikutnya, tanaman penutup ini akan membebaskan N yang ditangkap dan nutrien lain kepada tanaman berikutnya, tetapi pada kadar yang lebih perlahan berbanding tanaman penutup kekacang kerana penguraian sisa bijian yang lebih perlahan.

Dalam sesetengah kes, seperti apabila tanaman berat atau sisa tanaman penutup dengan nisbah karbon-kepada-nitrogen yang tinggi (30:1 atau lebih tinggi) diusahakan ke dalam tanah, tanah N mungkin tidak tersedia untuk tumbuhan (tidak bergerak) dalam jangka pendek kerana ia diambil oleh mikroorganisma tanah kerana ia memakan sisa yang kaya dengan karbon. Menyemai tanaman penutup kekacang dengan bijirin kecil (contohnya, vetch berbulu dengan rai bijirin) boleh mengurangkan imobilisasi N dengan memberikan N tambahan kepada mikroorganisma semasa penguraian sisa. Sebagai alternatif, menangguhkan penanaman tanaman kontan selama kira-kira dua minggu selepas penggabungan sisa biasanya membolehkan masa yang mencukupi untuk kitaran N melalui mikroorganisma dan kemudian kembali ke dalam tanah. Menggabungkan tanaman penutup bukan kacang semasa mereka masih muda dan berdaun juga mengurangkan masalah dengan imobilisasi N.

Satu pertimbangan penting apabila menggunakan tanaman penutup musim sejuk adalah potensinya untuk menghabiskan air tanah. Walaupun tanaman penutup boleh meningkatkan penyusupan air dan kapasiti pegangan air tanah, penyusutan jangka pendek air tanah pada awal musim bunga boleh mengurangkan hasil tanaman kontan berikutnya dalam mata air kering. Dalam keadaan ini, tanaman penutup mungkin perlu dimasukkan lebih awal untuk menjimatkan air tanah, atau pengairan mungkin diperlukan. Perkara sebaliknya juga berlaku—tanaman penutup boleh membantu mengeringkan ladang basah pada musim bunga.

Tanaman penutup yang dibunuh musim sejuk (spesies berbeza mengikut iklim) juga menangkap sejumlah besar nitrogen tanah (sehingga 50–90 lbs/ekar) pada musim luruh (102) sebelum dibunuh oleh suhu rendah. Jumlah N tanah yang ditangkap adalah berkaitan dengan N yang tersedia, masa penanaman, dan jumlah pertumbuhan tanaman penutup sebelum dibunuh. Penyelidik memerhatikannya Brassica tanaman penutup tumbuh lebih banyak pada musim luruh dan, akibatnya, menangkap lebih banyak N daripada tanaman penutup oat (102). Walau bagaimanapun, merentasi spesies, tanaman penutup yang ditanam pada musim luruh dan dibunuh musim sejuk mengurangkan paras nitrat tanah pada musim luruh dan meningkatkan paras pada musim bunga, berbanding dengan tanah yang dibiarkan kosong pada musim sejuk. Oleh itu, nitrogen tanah yang berlebihan dari akhir satu musim telah ditangkap dan dipelihara untuk tanaman musim berikutnya. Perhatikan bahawa sementara Brassica tanaman penutup pandai menangkap nutrien, mereka mungkin menjadi tuan rumah penyakit (akar kelab) dan serangga (kumbang kutu) yang menyerang orang lain. Brassica spesies dalam putaran.

JADUAL 3.1: Kedudukan sayur-sayuran tahunan berdasarkan keperluan nutrien
rendah Sederhana tinggi
Kacang, semua Sayuran Brassica Brokoli
bit timun Kobis
lobak merah Terung kembang kol
Herba Lada jagung
kacang polong labu selada
lobak Bayam, chard Kentang
Skuasy tomato
Keledek
tembikai
Skuasy musim sejuk
Nota: Sayur-sayuran dikelaskan sebagai mempunyai keperluan nutrien yang rendah, sederhana atau tinggi. Kategori ini tidak mengambil kira perbezaan antara varieti.
JADUAL 3.2: Kedalaman pengakaran dan penyebaran sisian akar untuk beberapa tanaman
Potong Anggaran kedalaman pengakaran (inci) Hamparan pengakaran sisi (inci)
Oat 60 10
lobak 60 30
Kacang soya 80 20
Barli 55 10
Alfalfa 120 5
Kacang 35 25
rai 60 10
Kentang 35 15
Sorghum 70 25
Gandum 60 5
Jagung padang 70 40
Sumber: Diadaptasi daripada rujukan 42: A. A. Hanson, Buku Panduan Amali Sains Pertanian (Boca Raton, FL: Taylor & Francis Group, LLC 1990).

Perbezaan dalam Pengambilan Nutrien Tanaman

Pengambilan nutrien tanaman berbeza-beza disebabkan oleh banyak faktor, termasuk kedalaman pengakaran dan kepelbagaian keluasan serta faktor persekitaran, termasuk timbunan tanah. Secara amnya, tanaman mungkin dicirikan sebagai mempunyai permintaan nutrien yang rendah, sederhana atau tinggi berdasarkan kecekapan pengambilan nutriennya (jadual 3.1). Varieti yang berbeza dalam mana-mana tanaman mungkin lebih atau kurang cekap dalam mengambil nutrien. Tanaman yang mempunyai permintaan nutrien yang tinggi (terutamanya N) memerlukan tahap nutrien yang lebih tinggi untuk terdapat dalam larutan tanah. Permintaan yang tinggi ini boleh dikaitkan dengan pertumbuhan tumbuhan vegetatif yang besar sebelum set buah (dalam kes jagung dan tomato) atau disebabkan oleh keupayaan akar tanaman yang lemah untuk mencari makan (dalam kes salad). Baja hijau dan pindaan kesuburan tanah mempunyai faedah yang paling besar apabila ia menyasarkan tanaman dengan permintaan nutrien yang tinggi. Pada tanah yang sememangnya subur, tanaman dengan keperluan nutrien yang rendah sering mencapai hasil yang baik daripada kesuburan tanah yang tinggal sahaja.

Kedalaman pengakaran tanaman boleh mempunyai implikasi penting untuk ketersediaan nutrien serta ciri fizikal tanah. Pusingan tanaman yang mengintegrasikan tanaman berakar dalam dengan tanaman yang kurang cekap nutrien boleh membantu mengitar nutrien dalam profil tanah. Tanaman berakar dalam yang disenaraikan dalam jadual 3.2 menyerap nutrien dari dalam tanah dan memindahkannya ke pertumbuhan teratas tumbuhan. Apabila sisa tanaman dikembalikan ke tanah permukaan, nutrien yang baru "dilombong" ini berpotensi tersedia untuk tanaman masa depan. Tanaman yang berakar dalam juga mencipta saluran ke dalam tanah yang kemudiannya boleh meningkatkan penyusupan air. Walaupun kebanyakan tanaman tersenarai adalah tipikal bagi putaran bijirin, data tersebut juga berkaitan dengan pengeluar sayur-sayuran, memandangkan tanaman bijirin dan makanan ternakan disepadukan ke dalam putaran sayuran sebagai tanaman penutup.

Nota: Sepuluh tan baja digunakan setiap tahun. Baki terkumpul adalah berdasarkan perbezaan antara eksport dan input nutrien. Tidak semua input nutrien tersedia pada tahun pertama.

* t=tan, bu=gantang, dan ac=ekar

Aplikasi Kompos, Mikronutrien dan Serbuk Batu untuk Pemakanan Tanaman

Ujian tanah mungkin mencadangkan keperluan untuk input tambahan bagi nutrien tertentu. Dalam sesetengah kes, tanah secara semula jadi rendah dalam nutrien dalam kes lain, eksport nutrien dalam tanaman telah membawa kepada penipisan tanah. Pindaan tanah organik seperti kompos, campuran unsur surih, makanan tumbuhan dan haiwan, dan serbuk batu boleh digunakan untuk memenuhi beberapa keperluan ini. Banyak pindaan tanah organik hanya tersedia secara perlahan dalam beberapa kes, penggunaan pada tanaman penutup sebelumnya meningkatkan ketersediaan pada tanaman tunai. Memandangkan sesetengah pindaan ini mungkin mahal, ia harus digunakan secara strategik dalam satu putaran. Sebelum penggunaan mana-mana bahan ini, laraskan pH tanah kepada julat yang dikehendaki untuk kebanyakan tanaman dalam putaran (biasanya 6.2 hingga 6.8). pH yang tinggi atau rendah akan mengurangkan ketersediaan fosforus dan banyak mikronutrien.

Kebanyakan kompos mengandungi bentuk bahan organik yang agak stabil dan tahap nutrien yang mudah didapati yang rendah. Sesetengah jenis, seperti kompos ayam, mungkin mengandungi tahap nutrien yang tinggi berbanding dengan pindaan kesuburan organik lain, tetapi tidak dibandingkan dengan baja komersial. Kompos yang baik digunakan pada titik tertentu dalam satu putaran boleh meningkatkan kesuburan tanah dalam jangka panjang dengan meningkatkan struktur tanah dan timah, meningkatkan pergerakan air tanah, dan menyediakan sumber kesuburan pelepasan perlahan. Biasanya, memenuhi keperluan nitrogen lengkap tanaman dengan hanya menggunakan kompos adalah sukar tanpa menambahkan fosforus yang berlebihan. Pengumpulan paras fosforus yang terlalu tinggi boleh berlaku apabila kompos berasaskan baja haiwan digunakan pada kadar yang tinggi (lebih daripada 10 tan/ekar) sekali atau dua kali setahun. Pengumpulan P yang berlebihan boleh merosakkan badan air bersebelahan dan merangsang pertumbuhan rumpai (lihat “Peranan Putaran Tanaman dalam Pengurusan Rumpai”).

Mikronutrien boleh ditambah menggunakan baja jenis foliar, termasuk ekstrak rumpai laut dan boraks (rujuk senarai bahan yang diluluskan Institut Penyelidikan Bahan Organik untuk formulasi yang boleh diterima secara organik, www.omri.org/OMRI_products_list.php). Ini boleh memberikan paras rendah nitrogen, kalsium, magnesium, boron, zink, dan besi. Pembajaan daun mesti diuruskan dengan berhati-hati, kerana keberkesanan bergantung kepada pengambilan mikronutrien melalui kutikula tumbuhan. Bergantung pada kadar penggunaan, keadaan persekitaran dan kematangan tumbuhan, pemberian daun kadangkala boleh mengakibatkan pembakaran daun.

Serbuk batu (batu kapur tanah, gipsum, habuk granit, fosfat batu) dan unsur surih bercampur perlahan melepaskan nutrien kepada tumbuhan. Semakin halus serbuk, semakin cepat mineral akan tersedia untuk tanaman kerana luas permukaan serbuk yang lebih besar tersedia untuk pencernaan mikrob dan luluhawa fizikal. Seperti kompos, serbuk batu tidak boleh digunakan untuk menyediakan keperluan tanaman segera. Mereka harus digunakan sebagai sumber nutrien tanaman jangka panjang.

JADUAL 3.4: Sampel belanjawan nutrien untuk nitrogen dan fosforus daripada putaran sayuran organik

Menggabungkan Semuanya: Belanjawan Nutrien Semasa Pusingan Tanaman

Satu strategi untuk mengkaji kesan putaran tanaman ke atas nutrien tanah adalah untuk membina belanjawan nutrien. Belanjawan nutrien boleh menjadi kompleks atau agak mudah, bergantung pada tujuannya. Untuk memudahkan, pertimbangkan hanya tanah N dan P. Anggap ia sebagai deposit dalam akaun bank kesuburan tanah. Kebanyakan nutrien ini terikat dalam pelaburan jangka panjang, dalam bentuk bahan organik. Tetapi sebahagian daripada akaun tersedia untuk pengeluaran. Dengan mengandaikan tanah agak subur, matlamat jangka panjang adalah untuk mengekalkan kira-kira keseimbangan yang berterusan dalam akaun, dan bukannya menambah atau mengurangkan simpanan nutrien. Apabila tanaman dikeluarkan, nutrien ditarik balik atau dieksport daripada sistem. Apabila kekacang, baja, kompos, atau pindaan lain ditambahkan ke dalam tanah, baki bank nutrien meningkat. Dengan meneliti putaran mengikut masa, seorang petani boleh membuat anggaran umum peningkatan atau penurunan nutrien yang berpotensi tersedia dan mengubah pengurusannya dengan sewajarnya.

"Secara amnya, teknik menggunakan penggiliran tanaman untuk pengurusan penyakit adalah dengan menanam tumbuhan bukan perumah sehingga patogen dalam tanah mati atau populasinya berkurangan ke tahap yang akan mengakibatkan kerosakan tanaman yang boleh diabaikan."

Pertimbangkan contoh dalam jadual 3.3 dan 3.4. Dalam contoh pertama (jadual 3.3), penggunaan baja secara berkala pada putaran jangka panjang menghasilkan peningkatan sederhana dalam nitrogen tanah tetapi tidak membantu mengekalkan tahap fosforus tanah. Melalui setiap kitaran putaran lima tahun, kira-kira 50 paun P telah dieksport dari ladang. Tanaman masa hadapan mungkin memerlukan sumber tambahan P. Dalam putaran sayur-sayuran (jadual 3.4), penambahan kompos tahunan membawa kepada pengumpulan nitrogen dan fosforus tanah yang cepat. Paras tinggi sedemikian tidak sesuai dengan alam sekitar dan mungkin dilarang di beberapa negeri, bergantung pada peraturan pengurusan nutrien. Turut ketara dalam penggiliran sayur-sayuran ialah tahap eksport nutrien yang rendah melalui tanaman ini, berbanding dengan tanaman agronomik (jadual 3.3). Lebihan nutrien dalam penggiliran sayur-sayuran mungkin larut keluar atau lari dari sistem akhirnya, walaupun tanaman penutup atau amalan budaya lain digunakan untuk meminimumkan kerugian.

Dengan menyemak input dan output putaran, trend umum pengumpulan atau penyusutan nutrien boleh dikesan. Walaupun eksport nutrien oleh tanaman atau input nutrien melalui tanaman penutup dan pindaan lain hanya boleh dianggarkan (Lampiran 1), nilai dan belanjawan ini masih akan menunjukkan potensi masalah dalam pengurusan nutrien dalam satu putaran tanaman. Pendekatan ini tidak akan mengambil kira kerugian melalui larut lesap atau hakisan tanah. Ia juga tidak termasuk anggaran rizab "permulaan" nutrien tanah. Sejarah pengurusan, input dan tahap bahan organik tanah asli dalam setiap bidang semuanya akan menyumbang kepada rizab permulaan. Dengan maklumat ini tentang aliran umum pengumpulan nutrien dalam ladang, putaran alternatif atau tanaman berbeza (termasuk tanaman penutup dan baja hijau) boleh dipertimbangkan untuk menangkap, mengeksport atau menyumbang nutrien tumbuhan penting secara strategik.

Fatau bacaan lanjut, lihat Rujukan 24, 42, 75, 92, 102, dan 107.


Kepentingan biologi tanah

Enam puluh peratus daripada semua nutrien dunia yang digunakan pada ladang tidak pernah sampai ke tumbuhan. Itu adalah angka yang menakjubkan, memandangkan kos baja. Ia juga membimbangkan memandangkan fosforus dijangka kehabisan dalam beberapa dekad akan datang, dan nitrogen tidak terlalu jauh di belakang. Jadi apa yang berlaku?

Tumbuhan memerlukan biologi dalam tanah untuk melakukan tugasnya sebelum mereka boleh melakukan tugasnya. Bakteria dan kulat perlu ada dalam tanah untuk memecahkan nutrien berharga ini dan menukarnya kepada bentuk yang boleh diserap oleh tumbuhan. Akar tumbuhanlah yang menyediakan habitat bagi mikroorganisma ini untuk hidup. Mengganggu sistem akar mengganggu biologi. Mereka mati kelaparan tanpa bahan organik yang berterusan sepanjang tahun. Kepelbagaian dalam biologi membolehkan rintangan dan daya tahan dalam tumbuhan.

Tumbuhan yang berbeza juga mempunyai keperluan nutrien yang berbeza. Tanaman rumput seperti gandum, barli dan jagung mengandungi jumlah karbon yang tinggi, tetapi ia memerlukan lebih banyak nitrogen. Tumbuhan lain membetulkan nitrogen dengan baik seperti spesies berdaun lebar seperti kacang, kacang dan vetch. Spesies berbeza ini mengandungi mikroorganisma yang bersifat generalis, yang boleh didapati hidup dalam banyak spesies berbeza, dan pakar, yang hanya boleh ditemui pada spesies tertentu. Pakar umum dan pakar semuanya memainkan peranan penting dalam kitaran nutrien yang berbeza.

Jadi ke mana perginya semua nutrien? Tinjauan terbaru ke atas lebih 2,000 sungai dan anak sungai di seluruh Amerika Syarikat yang dijalankan oleh Agensi Perlindungan Alam Sekitar mendapati 55 peratus daripadanya berada dalam keadaan buruk dan mengancam habitat akuatik. Tahap nutrien yang tinggi dalam sistem ini daripada amalan pertanian, air larian bandar dan faktor manusia lain telah menyebabkan eutrofikasi. Eutrofikasi membawa kepada pembungaan alga yang meningkatkan suhu air dan menurunkan tahap oksigen terlarut. Ini adalah apabila kita mendapat pembunuhan ikan. Eutrofikasi telah meningkat begitu banyak sehingga Teluk Mexico kini mempunyai "zon mati."

Biologi tanah boleh membantu kita dengan isu-isu ini. Mikrob mampu menukar nutrien untuk menjadikannya tersedia untuk tumbuhan, tetapi mereka juga mampu menukarnya kepada bentuk yang tidak bergerak. Bentuk tidak bergerak ini mengikat nutrien dalam tanah dan bukannya membiarkannya meresap ke dalam saluran air kita dan bertindak sebagai sumber nutrien simpanan jika diperlukan.

Sebarang jumlah gangguan mengganggu habitat biologi yang hidup di dalam tanah kita. Sistem no-till mengurangkan gangguan ini sambil meninggalkan bahan organik untuk dimakan. Menggabungkan tanaman penutup menyediakan sistem akar hidup yang pelbagai untuk pakar umum dan pakar tersebut untuk memanfaatkan dan menukar nutrien berharga kami.

Kami membelanjakan banyak wang untuk meningkatkan hasil dan menghasilkan makanan berkualiti tinggi, tetapi kami tidak perlu melakukannya. Alam telah mengetahui perkara ini sejak dahulu lagi, dan dia melakukannya secara percuma jika kita membenarkannya. Orang ramai perlu mengatur pentas, dan biarkan tumbuhan dan tanah melakukan apa yang sepatutnya mereka lakukan.

Nota Editor: Larson bersama Daerah Pemuliharaan Tanah Grand Forks County.


Buku Panduan Tanah Hidup

Menemui cara memenuhi keperluan tanah adalah tugas utama bagi setiap tukang kebun pasar. Dalam panduan komprehensif ini, Petani Jesse Frost berkongsi semua yang telah dipelajarinya melalui pengalaman dan percubaan dengan amalan tanpa kerja di ladang rumahnya di Kentucky dan daripada temu bual serta lawatan dengan pekebun pasar yang sangat berjaya dalam peranannya sebagai tuan rumah. Podcast Taman Pasaran Tanpa Sampai.

Buku Panduan Tanah Hidup berpusat di sekitar tiga prinsip asas berkebun tanpa pasaran:

  • Ganggu tanah sesedikit mungkin
  • Pastikan ia dilindungi sebanyak mungkin
  • Pastikan ia ditanam sebanyak mungkin.

Petani Jesse kemudian membimbing pembaca dalam menerapkan prinsip tersebut pada persekitaran taman mereka sendiri, dengan bahan mereka sendiri, untuk memenuhi matlamat mereka sendiri.

Bermula dengan penerokaan kepentingan fotosintesis kepada tanah hidup, Jesse memberikan maklumat mendalam tentang:

  • Membelek katil
  • Menggunakan kompos dan sungkupan
  • Pengurusan laluan
  • Menggabungkan biologi, mengekalkan kesuburan
  • Penanaman penutup
  • Mempelbagaikan tanaman melalui tanaman selingan
  • Kaedah pengeluaran untuk tujuh tanaman utama

Throughout, the book emphasizes practical information on all the best tools and practices for growers who want to build their livelihood around maximizing the health of their soil.

Farmer Jesse reminds growers that “as possible” is the mantra for protecting the living soil: disturb the soil as little as you possibly can in your context. He does not believe that growers should anguish over what does and does not qualify as “no-till.” If you are using a tool to promote soil life and biology, that’s the goal. Jesse’s goal with The Living Soil Handbook is to provide a comprehensive set of options, materials, and field-tested practices to inspire growers to design a soil-nurturing no-till system in their unique garden or farm ecosystem.

“[A] practical, informative debut. . . .Gardeners interested in sustainable agriculture will find this a great place to start.”—Mingguan Penerbit

“Frost offers a comprehensive, science-based, sympathetic, wholly practical guide to soil building, that most critical factor in vegetable gardening for market growers and home gardeners alike. A gift to any vegetable plot that will keep on giving.”—Booklist (starred review)

Reviews and Praise

“Over my years practicing no-till market gardening, I’ve come to truly appreciate listening to The No-Till Market Garden Podcast and Farmer Jesse’s exploration of no-till systems. Now, this research is inked into Jesse’s very well-written and valuable guide, The Living Soil Handbook. This book is a gold mine filled with tips, tricks, and effective practices you can apply to your crop itineraries. I advise any grower to follow Jesse’s mantra: A no-till system is not a dogma, it’s a direction.”—Jean-Martin Fortier, author of The Market Gardener

“The best way to produce healthier soils, fight climate change, and reduce work all at the same time is to disturb the soil less. The Living Soil Handbook shows growers how to do just that. I highly recommend this practical and beautifully designed book.”—Ben Hartman, author of The Lean Farm dan The Lean Farm Guide to Growing Vegetables

“In this wonderful new book, Jesse Frost offers a clear and friendly explanation of why and how you can grow successfully when your methods are fully in tune with nature’s processes. Beautifully illustrated by Jesse’s wife, Hannah Crabtree, The Living Soil Handbook provides a full range of experience-based advice to aspiring growers and gardeners on major topics such as soil fertility and mulches as well as small but important details like bed and path width. Jesse values practicality over dogma, and keeps it achievable: ‘Disturb the soil as little as possible.’”—Charles Dowding, creator of Charles Dowding’s No-Dig Gardening Course

The Living Soil Handbook is a must-read for growers who want to achieve the long-held organic objective of feeding crops by feeding the soil. It goes beyond the mechanics of no-till to explain why it’s important to keep the soil ‘as undisturbed, as well covered, and as fully planted as possible.’ With the understanding of why to do these things, growers can customize their soil care systems for any region. Whether or not your goal is to go completely no-till, Jesse Frost’s book is a great companion to help you figure out how to ‘disturb the soil as little as you possibly can in your context.’ With an emphasis on understanding soil ecosystems, this book allows growers to improvise their own solutions rooted in soil health.”—Andrew Mefferd, editor, Growing for Market magazine author of The Greenhouse and Hoophouse Grower’s Handbook dan The Organic No-Till Farming Revolution

“Jesse Frost’s The Living Soil Handbook is a terrific, practical application of the no-till principles for which he and his No-Till Market Garden Podcast have become known and respected. Disturbing the soil as little as possible—even when managing garden paths, for example—is one theme of this book about letting the living soil live and how to do so. Beautifully illustrated, this is a great read full of useful advice that will perfect your growing game.”—Jeff Lowenfels, author of Teaming with Fungi

The Living Soil Handbook is a must-have resource for those who wish to reduce or eliminate tillage, build soil biology, intensify production, and create a more ecological, regenerative, and successful farm. Farmer Jesse integrates the experiences of a multitude of farmers and his years of research with pertinent soil science in this easy-to-read guide to help grow more resilient farms in the face of climate chaos. It all goes back to the soil and building life!”—Elizabeth and Paul Kaiser, founders and farmers, Singing Frogs Farm

“As a lifelong farmer who is skeptical of absolute practices and catchphrases like ‘no-till,’ I’m happy to say that Jesse Frost has done an excellent job of compiling resources and information to explain the tenets of healthy living soil. With a skillful, personable writing style, Jesse offers effective farming techniques and provides a compelling case to disturb the soil as little as possible as well as to keep it planted and covered as much as possible. The Living Soil Handbook is a great read for beginning and seasoned farmers alike.”—Clara Coleman, owner and operator, Four Season Farm creator of #RealFarmerCare

“Jesse Frost has made an invaluable addition to the nascent library of no-till market garden manuals. If you want to grow vegetables without tillage, read this book closely and reference it often. Like crops growing from a vibrant soil food web, Jesse’s insights pull from interactions with innovative no-till growers across the United States and beyond—and bear fruit worth savoring. Jesse has synthesized this incredible diversity into a comprehensive manual that takes no-till to a deeper level. I learned something new on almost every page. A magnificent union of information gathering and first-person know-how, The Living Soil Handbook is a must-read for every soil caretaker.”—Daniel Mays, author of The No-Till Organic Vegetable Farm

“While no-till growing has been popular for amateur gardeners for some time, it is only more recently that commercial growers have embraced its potential. The Living Soil Handbook is beautifully clear, making both the complexity of soil biology and the technical crop detail engaging and accessible. Jesse Frost demonstrates the benefits of using no till methods and he also takes us through, in some detail, the range of methods possible at different scales. He is no starry-eyed evangelist though. He explores his failures as well as what has worked well, and points out areas where more research and trials are needed, for instance in successful crop termination. Though this book is aimed at the ecological market gardener, anyone with an interest in growing vegetables with the minimal impact on their soil will thoroughly enjoy and learn from Jesse’s sound advice.”—Ben Raskin, head of horticulture and agroforestry, Soil Association author of The Woodchip Handbook

The Living Soil Handbook speaks to Jesse Frost’s experimental and inquisitive nature whilst seeking out practical and reliable solutions. Garnering wisdom from growers in many regions, as well as from his own experience, Jesse delves deep into what I consider an optimal approach to annual vegetable production. This book explores the pioneering no-dig market gardening system with deep woodchip pathways that I have established at Ridgedale, along with many other complementary approaches for achieving the same outcomes: thriving soil biology, practical workflows, and abundant harvests. It proves once again that it is our pattern-thinking that is important, and that we have a multitude of solutions at our disposal. We are microbe farmers, after all, and this book is a great addition to the literature to help you achieve beautiful and bountiful results.”—Richard Perkins, author of Regenerative Agriculture dan Ridgedale Farm Builds

Publishers Weekly—

"[A] practical, informative debut. . . .Gardeners interested in sustainable agriculture will find this a great place to start."

Booklist Starred Review—

"Author Frost offers a comprehensive, science-based, sympathetic, wholly practical guide to soil building, that most critical factor in vegetable gardening for market growers and home gardeners alike. A gift to any vegetable plot that will keep on giving."

Reviews and Praise

“Over my years practicing no-till market gardening, I’ve come to truly appreciate listening to The No-Till Market Garden Podcast and Farmer Jesse’s exploration of no-till systems. Now, this research is inked into Jesse’s very well-written and valuable guide, The Living Soil Handbook. This book is a gold mine filled with tips, tricks, and effective practices you can apply to your crop itineraries. I advise any grower to follow Jesse’s mantra: A no-till system is not a dogma, it’s a direction.”—Jean-Martin Fortier, author of The Market Gardener

“The best way to produce healthier soils, fight climate change, and reduce work all at the same time is to disturb the soil less. The Living Soil Handbook shows growers how to do just that. I highly recommend this practical and beautifully designed book.”—Ben Hartman, author of The Lean Farm dan The Lean Farm Guide to Growing Vegetables

“In this wonderful new book, Jesse Frost offers a clear and friendly explanation of why and how you can grow successfully when your methods are fully in tune with nature’s processes. Beautifully illustrated by Jesse’s wife, Hannah Crabtree, The Living Soil Handbook provides a full range of experience-based advice to aspiring growers and gardeners on major topics such as soil fertility and mulches as well as small but important details like bed and path width. Jesse values practicality over dogma, and keeps it achievable: ‘Disturb the soil as little as possible.’”—Charles Dowding, creator of Charles Dowding’s No-Dig Gardening Course

The Living Soil Handbook is a must-read for growers who want to achieve the long-held organic objective of feeding crops by feeding the soil. It goes beyond the mechanics of no-till to explain why it’s important to keep the soil ‘as undisturbed, as well covered, and as fully planted as possible.’ With the understanding of why to do these things, growers can customize their soil care systems for any region. Whether or not your goal is to go completely no-till, Jesse Frost’s book is a great companion to help you figure out how to ‘disturb the soil as little as you possibly can in your context.’ With an emphasis on understanding soil ecosystems, this book allows growers to improvise their own solutions rooted in soil health.”—Andrew Mefferd, editor, Growing for Market magazine author of The Greenhouse and Hoophouse Grower’s Handbook dan The Organic No-Till Farming Revolution

“Jesse Frost’s The Living Soil Handbook is a terrific, practical application of the no-till principles for which he and his No-Till Market Garden Podcast have become known and respected. Disturbing the soil as little as possible—even when managing garden paths, for example—is one theme of this book about letting the living soil live and how to do so. Beautifully illustrated, this is a great read full of useful advice that will perfect your growing game.”—Jeff Lowenfels, author of Teaming with Fungi

The Living Soil Handbook is a must-have resource for those who wish to reduce or eliminate tillage, build soil biology, intensify production, and create a more ecological, regenerative, and successful farm. Farmer Jesse integrates the experiences of a multitude of farmers and his years of research with pertinent soil science in this easy-to-read guide to help grow more resilient farms in the face of climate chaos. It all goes back to the soil and building life!”—Elizabeth and Paul Kaiser, founders and farmers, Singing Frogs Farm

“As a lifelong farmer who is skeptical of absolute practices and catchphrases like ‘no-till,’ I’m happy to say that Jesse Frost has done an excellent job of compiling resources and information to explain the tenets of healthy living soil. With a skillful, personable writing style, Jesse offers effective farming techniques and provides a compelling case to disturb the soil as little as possible as well as to keep it planted and covered as much as possible. The Living Soil Handbook is a great read for beginning and seasoned farmers alike.”—Clara Coleman, owner and operator, Four Season Farm creator of #RealFarmerCare

“Jesse Frost has made an invaluable addition to the nascent library of no-till market garden manuals. If you want to grow vegetables without tillage, read this book closely and reference it often. Like crops growing from a vibrant soil food web, Jesse’s insights pull from interactions with innovative no-till growers across the United States and beyond—and bear fruit worth savoring. Jesse has synthesized this incredible diversity into a comprehensive manual that takes no-till to a deeper level. I learned something new on almost every page. A magnificent union of information gathering and first-person know-how, The Living Soil Handbook is a must-read for every soil caretaker.”—Daniel Mays, author of The No-Till Organic Vegetable Farm

“While no-till growing has been popular for amateur gardeners for some time, it is only more recently that commercial growers have embraced its potential. The Living Soil Handbook is beautifully clear, making both the complexity of soil biology and the technical crop detail engaging and accessible. Jesse Frost demonstrates the benefits of using no till methods and he also takes us through, in some detail, the range of methods possible at different scales. He is no starry-eyed evangelist though. He explores his failures as well as what has worked well, and points out areas where more research and trials are needed, for instance in successful crop termination. Though this book is aimed at the ecological market gardener, anyone with an interest in growing vegetables with the minimal impact on their soil will thoroughly enjoy and learn from Jesse’s sound advice.”—Ben Raskin, head of horticulture and agroforestry, Soil Association author of The Woodchip Handbook

The Living Soil Handbook speaks to Jesse Frost’s experimental and inquisitive nature whilst seeking out practical and reliable solutions. Garnering wisdom from growers in many regions, as well as from his own experience, Jesse delves deep into what I consider an optimal approach to annual vegetable production. This book explores the pioneering no-dig market gardening system with deep woodchip pathways that I have established at Ridgedale, along with many other complementary approaches for achieving the same outcomes: thriving soil biology, practical workflows, and abundant harvests. It proves once again that it is our pattern-thinking that is important, and that we have a multitude of solutions at our disposal. We are microbe farmers, after all, and this book is a great addition to the literature to help you achieve beautiful and bountiful results.”—Richard Perkins, author of Regenerative Agriculture dan Ridgedale Farm Builds

Publishers Weekly—

"[A] practical, informative debut. . . .Gardeners interested in sustainable agriculture will find this a great place to start."

Booklist Starred Review—

"Author Frost offers a comprehensive, science-based, sympathetic, wholly practical guide to soil building, that most critical factor in vegetable gardening for market growers and home gardeners alike. A gift to any vegetable plot that will keep on giving."


Building Healthy Pasture Soils

Soil fertility in pastures goes well beyond a simple discussion of soil samples, fertilizers, and the nutrients needed to produce high yields. Rather, soil health is an ecosystem concept: it is holistic and complex, and involves regenerative, adaptive management. Managing grazing and harnessing the inherent abilities of living, healthy soil can promote productive pastures and animals.

With this type of management, we are observational and not reactive: we are looking at soil indicators such as aggregation, species diversity, and cover. We are looking for telltale signs of soil ill-health, such as run-off, compaction, and bare ground. Within a regenerative system, we are interested in the fundamentals: what drives the whole system. Soil microorganisms need to be fed with a constant diet of carbon from the sun. These microbes need habitat and a balanced diet, and this is accomplished through plant diversity, living roots, and soil cover all year. The saying ‘build it and they will come’ applies here, and if we make sure the microbes are fed, they will do the work of building soil health and fertility for us.

Let’s consider the farming practices that feed soil microbes and help build healthy soil. In essence, we want to increase aggregation, contribute soil organic matter, increase biodiversity, buffer soil temperature, and minimize soil compaction and disturbance. Sounds like a lot, right? Well, not really, if we break these objectives down into some basic principles. Let’s take a quick look at the principles that will define our pasture soil management practices.

Soils that are well aggregated with adequate organic matter are resilient and can sustain crops with minimal input. Credit – Robyn Metzger, NCAT

Minimizing tillage preserves soil structure, encourages aggregation, and keeps soil carbon in the soil profile where it belongs. Tillage brings a flush of oxygen into the soil that spurs microbes into a feeding frenzy on carbon molecules, resulting in carbon dioxide release. We reduce tillage through the use of perennial pasture and minimum-tillage, or no-till, cover crops.

Maintaining living roots in the soil for as much of the year as possible feeds soil microorganisms all year. Also, by maintaining living roots and leaving grazing residual, we cover the soil all year long, forming an “armor” to protect the soil from moisture and nutrient loss.

Maintaining species diversity is achieved with cover crop mixes and the use of diverse perennial pasture mixes. Try to incorporate warm season and cool season plants it is a good idea to plant both grasses and broadleaf plants in the same fields.

Manage grazing by planning for an appropriate grazing recovery period on your paddocks, keeping in mind that plants need various recovery periods depending on the species, the time of year, and the soil moisture content. Overgrazing (not allowing adequate recovery) reduces root mass, photosynthesis, and sequestered carbon in the soil, thereby decreasing soil life. Proper grazing builds soil.

Akhirnya, put animal and grazing impact to work for you. Livestock provides nutrient cycling in pastures, contributing to soil organic matter, and the grazing action on forage plants encourages root growth and root exudation of plant sugars that feed soil microorganisms.
For livestock producers, this boils down to a combination of perennial pasture, cover crops in rotation, and good grazing management. Perennial pastures, because of the lack of soil disturbance and permanent cover, are higher in carbon and organic matter than tilled crop fields. This biological system has a stable habitat to conduct business, and the nutrient cycles can sustain themselves. However, by adding livestock, we get a multiplier effect on soil health, even in systems that are cropped with a cash crop as part of the rotation.

Grazing is known to increase soil carbon and nitrogen in the soil. As an animal grazes, it sends a signal to the plant to pump out sugars through its roots into the surrounding soil. These root exudates, sugars developed by the plant through photosynthesis, are food sources for the microorganisms in the soil. The action of grazing jump-starts the soil food web and increases nutrient cycling, making nutrients available to plants.

Diverse cover crops build soil health while providing high quality forage for grazing livestock. Credit – Lee Rinehart, NCAT

Cover crops are known to benefit the soil by feeding soil life, buffering temperatures, and increasing water efficiency. Many crop farmers are familiar with cover crops, but with livestock and cover crops in combination, you have all the tools you need to build soil health. Grazing is often the missing link for crop farmers. By putting animals on cover crops you can close the loop and develop a more resilient system.

Think of livestock as biological “roller-crimpers,” or cover crop terminators. Combining the below-ground effects of grazing on root exudates with the biological contribution from animals far exceeds the benefits of cover crops alone. Because the microbes in the rumen are similar to the microbes in the soil, ruminant animals prime the soil with biological life, contributing to the health of the soil.

If you’re a farmer who has a predominately cash-crop-oriented income, it may be attractive to graze cover crops in rotation with cash crops. Annual crops can be rotated to perennial pasture every few years. You can also incorporate grazing of cover crops in a strictly cash crop system, as Gabe Brown has demonstrated. His fall biennial crop > warm season cover crop > fall biennial crop > cash crop rotation works well in his system. In this system, you only have one year off from cash crop, but you get three cover crops incorporated, all grazed. This cover crop sequence works very well to “prime” depleted soils.

Managed Grazing Tutorial

Interested in finding out more about how managing your livestock can improve your soil health, your pasture condition, and your bottom line? The ATTRA Managed Grazing tutorial features sessions taught by ATTRA specialists who are also livestock producers. They share years of experience managing their own pastures to inspire you to start wherever you are and build or refine your own managed grazing systems. The tutorial includes detailed presentations and real-world examples including conducting a forage inventory, fencing and water, managing the mature stand, intensifying managed grazing, stockpiling grass, managing fertility, and monitoring. Access the Managed Grazing tutorial free online at ATTRA.

It seems like there is a lot involved in managing pasture fertility holistically… and there is. The biological processes are complex and they interrelate with weather, moisture, season, crop selection, and livestock. Even soil scientists do not understand everything that goes on in the soil, but we do have a pretty good idea of the processes, and we know that biology is the basis for soil function. We also know that energy drives the whole system.

Transitioning to a biological system from a chemical system is a slow process, and it’s important to recognize that it will take several years for soils to turn around. Be patient, and as Ray Archuleta, a soils conservationist with NRCS, says, “Have the integrity to believe that nature will work with you over time, that it’s going to work.” This is important, because there are going to be some problems that crop up. It could be anything from decreased weaning weights on calves, to weed problems, to livestock parasites. Expect these problems to occur, because you’re dealing with a biological system that is trying to get back into balance. Don’t jump ship at the first obstacle and succumb to the temptation to revert to an input-based system. Resilience and the integrity to stay focused will pay off in the years to come as the biology builds to the point of sustainability.

So, how do you get started? Remember the three practices we spoke of earlier: perennial pasture, cover crops, and grazing management. These practices build soil carbon, which is the key to fostering soil health and plant fertility. Making the transition takes time and attention, but the benefits are long term. Think of it as an investment in your soil, just like you invest in livestock and equipment. And as you begin this journey of renewal, remember that it’s a biological system that is fully dependent on the almost incomprehensible diversity of life and life processes that happen unseen, among the roots just under the soil surface.

It took decades for your soil to degenerate, so expect several years for your farm to recover. Don’t make the mistake of expecting to reverse the tide in one year. As you transition, keep in mind the following concepts: when you feed soil microbes, you feed the plant—productivity is based on the relationships between plants, soil, and animals. The process of nutrient transfer is kept strong by adding organic matter. Reduce your off-farm inputs to reduce cost, and transition slowly. Have integrity that it will work by staying the course even when the system seems to crash. Observe and adapt. And if your soil is low in carbon, don’t expect it to work. To fix it, start by putting in one or two years of cover crops and graze it appropriately to get the system primed. You might be surprised by the results.

Managing for carbon by keeping soils covered with growing plants and with managed defoliation through grazing, builds the organic matter that provides the fertility pastures need to be productive.


Dapatkan pemberitahuan apabila kami mempunyai berita, kursus atau acara yang menarik minat anda.

Dengan memasukkan e-mel anda, anda bersetuju untuk menerima komunikasi daripada Penn State Extension. Lihat dasar privasi kami.

Terima kasih atas penyerahan anda!

Kit Taman Bekas Pencemar untuk Pergi

Bengkel

Transplanting Annuals into the Garden

Artikel

Manual Tukang Kebun Pelanjutan Negeri Penn

Panduan dan Penerbitan

Fruit Production for the Home Gardener

Panduan dan Penerbitan

Berkebun Sayur

Panduan dan Penerbitan

Soalan Serupa

Math HELP! Ms.Sue

The stem-and-leaf plot shows the heights in centimeters of Teddy Bear sunflowers grown in two different types of soil. Soil A| |Soil B | 5 |9 5 2 1 1| 6 |39 510| 7 |023678 21| 8 |3 0| 9 | Key: 9|6 means 69, Key: 5|8 means 58 a)

Sains

1. Which organisms are capable of converting gaseous nitrogen in the air into a form that other living organisms can use? (1 point) nitrogen-fixing bacteria denitrifying bacteria decomposers producers 2. Which step in the nitrogen

Sains

If a farmer plants the same crop in a field year after year the soil becomes less fertile. What causes this decrease in fertility ? a) erosion b) lack of water c) loss of topsoil d) loss of nutrients How do decomposes increase the

Sains

9. How does conservation plowing help limit the destruction of soil? (1 point) • by rotating crops, removing moisture, and holding soil in place • by returning soil nutrients, retaining moisture, and holding soil in place •

Sains

How does the C horizon form? Rainwater washes clay minerals from the A horizon to the C horizon Plant roots weather pieces of rock plants add organic material to the soil bedrock weathers, and breaks up into soil particles.** What

Sains

When earthworms add their waste to the soil and then die and decay in the soil, they are contributing to the formation of A. silt. B. clay. C. litter. D. humus.

Biologi

A biology student is studying ways to grow crops in soils that are high in salts and other dissolved solids. To determine whether corn plants can tolerate salty soil conditions, she grows one corn plant in typical non-salty soil

Sains

Soil is the thin layer of material that covers Earth’s surface. How is soil related to bedrock?(1 point) Soil forms from the weathering of bedrock. Soil forms below the bedrock. Bedrock is one of four soil components. Batuan dasar

Sains

how does conservation plowing help limit the destruction of soil? A. by rotating crops, removing moisture, and holding soil in place B. by returning soil nutrients, removing moisture, and allowing soil to erode C. by returning

Help me with this science.

Multiple Choice: 1. Which organisms are capable of converting gaseous nitrogen in the air into a form that other living organisms can use? (1 point) nitrogen-fixing bacteria denitrifying bacteria decomposers producers 2. Which

Science ASAP

A geologist is studying a layer of soil in the Sahara. The soil layer contains little humus but a lot of clay and other rock particles. Which soil layer is it? A) A horizon B) B horizon C) C horizon D) bedrock

Matematik

Paj is filling a 9-cubic-inch flower pot with soil from small bags. Each bag of soil contains 2 2/3cubic inches of soil. Exactly how many bags of soil are needed for Paj to fill the flower pot?


The Importance of Sulfur in Your Soil

Sulfur in soil has a very interesting history. For the longest time, the majority of sulfur actually came from air pollution. Before we started controlling sulfur dioxide about 40 years ago, it would just fall out of the sky. One textbook states that up to 45 pounds per acre of sulfur would be deposited per year. Sulfur deficiency was very rare. Once we began controlling air pollution through cap and trade programs, we quickly started experiencing sulfur deficiencies in different soils.

Sulfur is critical in the creation of aromatic compounds—also termed secondary metabolites—in the onion family. When onions make your eyes burn or when garlic has a strong flavor and aromatic scent, that is sulfur. Researchers have found that most crops prefer a sulfur to nitrogen ratio of about 15:1. But cruciferous plants, like the cabbage plant family, actually prefer 3:1. The amino acids in alliums and the production of cruciferous plans are maximized with a lot of sulfur.

Sulfur in the Soil

Sulfur is an anion. In the soil solution, it is very leachable. Sulfur levels on a soil test indicate how much precipitation an area receives, or at least how much water is running through the soil profile. If sulfur is low, that means it's getting leached out. In those types of soils, the majority of sulfur is actually supplied through organic matter. 90% of sulfur in soil is found in organic matter and as biology mineralizes the organic matter, it releases sulfur for plants. While plants take up about as much sulfur as phosphate, much more of it leaches every year than phosphorus.

Tip #1: If you have a really good crop, start focusing on tracking what your sulfur to nitrogen ratio is.

Sulfur and nitrogen are critical in amino acids and proteins in plants. They are partners in almost every protein in a plant. Optimal sulfur to nitrogen ratios have been found for many crops. Often times when nitrogen is too high, it makes plants much more susceptible to sulfur deficiencies.

Tip #2: If you're in a high precipitation place like the east coast or the west coast, an addition of sulfur every year is a really really good idea.

I prefer gypsum, magnesium sulfate, potassium sulfate, or langbeinite (also known as K-Mag) as good organic sources of sulfur. It depends on what cations you need because sulfate is actually a carrier in most of these products to bring in other catatonic nutrients. I almost never recommend elemental sulfur.

If you think you have a sulfur deficiency, you could foliar apply elemental sulfur and see what happens. But otherwise, elemental sulfur is usually used to decrease soil pH because when elemental sulfur goes into the soil, it's oxidized by soil biology, creating sulfuric acid, which lowers the pH. It also attaches to cations and over time it is leached out. I personally believe that high soil pH (in the 7.0-7.6 range) is fine, even though optimal pH is in the sixes. When your pH is above 8, your soil is likely calcareous. Many agronomists and researchers have found that you cannot reduce pH very easily in the longterm in a calcareous soil. At 10 tons per acre, elemental sulfur temporarily decreases the pH, but comes right back up after a couple of years.

Did 10,000 lbs of sulfur lower the pH?
Short answer: NO.
There is too much lime in the soil profile to reduce pH of calcareous soil. This is also a loam soil. Plus, who wants to buy 10,000 lbs of sulfur for a few tenths of a pH drop that only last a few years?
If you want to lower the pH, ask yourself "why?" If you do, I suggest acidifying the SOIL SOLUTION with your irrigation water instead of changing the chemistry of the bulk soil. Sulfur burners are great for this.

I don't really ever recommend elemental sulfur because usually I'm applying or recommending gypsum or magnesium sulfate, something like that, which brings in plenty of sulfur. On the Logan Labs paste test, which is looking at the soil solution, the textbook definition of sufficiency is 3-5ppm. But honestly, I like it to be significantly more than that. Deficiencies of sulfur can physically manifest as the whole plant becoming chlorotic. There's a light pale yellowing on the whole plant. Unlike nitrogen, it doesn't just show up at the bottom. It'll show up on the whole plant.

From my understanding, sulfur toxicity will never happen. What happens when sulfur gets too high is that it becomes the primary culprit in increasing soluble salts, or electrical conductivity. If you look at a soil with high soluble salts, there is likely a lot of sulfates. I've seen sulfur on the Logan Labs paste test upwards of 150 ppm. This is too high in my opinion because it pushes the soluble salts (EC) too high. When that soil dries out, your plants will likely experience osmotic stress. I don't have a specific target. I strive for sufficiency first, and then balance with all of the other nutrients and have a healthy level of soluble salts. Usually sulfur will follow suit. It also totally depends on what crop you're growing.

If you'd like to start testing your soil or water, you can get tests here.

If you have any contributions, thoughts, or observations on sulfur, please comment below.


How Can You Get Microorganisms in Soil to Rapidly Increase?

Agri-Gro's Products: Turf Formula, Foliar Blend and Boutiful Harvest Products increase soil microbes that already exist in the soil by 3400% in 24 hours and by 5000% in 72 hours after application. You can't get this with organic teas!

This increase breaks down organic matter, plant stubble, and raw soil elements much faster than nature alone. It delivers nutrients to plants that would otherwise not be available. 

These products are prebiotics that specifically increase root growth and numbers, increase plant health, support water intake, promote beneficial microbe growth and decrease soil pathogens. (University of Missouri/Colombia)

Myth #1: The Myth of Soil Sterilization from Synthetic Fertilizers
There are a lot of articles warning how synthetic fertilizers are sterilizing our soils and making the soil addicted to synthetic nutrients. Soil microbiology research has already proven this claim to be false. Find out what the truth is and just how wrong these claims are.

Myth #3: The Myth of Using Gypsum for Lawns to Raise Soil pH
Gypsum for lawns is often used as a liming material to sweeten the soil. However, many people do not realize that it has no affect on soil pH. Find out why and what important function gypsum has in the turf industry.

Myth #4: Grass Cutting Height Doesn't Matter
Myth: Any lawn can look like a golf course. Low cutting your lawn may be hazardous to the health of your grass. While some grasses can be cut low, others can be seriously injured or even killed. Find out the truth about grass cutting heights.

Myth #5: The Truth and Misconceptions About Fertilizer Numbers
Understanding fertilizer numbers are for geeks and professionals, right? salah. Knowing their meaning and how to use them properly is the first step that separates the experienced from the inexperienced. Click here to learn the truth and misconceptions about these numbers.


Tonton video: Сирена и трипод в Новосибирске (Disember 2022).