Em 2014, Jodi DeJong-Hughes preparou uma exibição de campo com outros pesquisadores da Universidade de Minnesota (U of M).
“Criamos um solo com camadas alternadas de areia e argila por onde passamos um escarificador de disco, ”Relembra o cientista de solo da U of M Extension.
À medida que o estripador de disco fumegava no solo, algo chamou sua atenção, semelhante a uma moeda brilhante no fundo de uma piscina.
“Pudemos ver o solo se movendo 2,5 a 3 metros na frente do estripador de disco, " ela diz. “Eu sabia que o estripador de disco moveu solo, mas não achei que fosse tão longe. ”
Na superfície, essa curta distância parece insignificante. Ainda, o movimento do solo impulsionado por centenas de lavouras ano após ano aumenta. A erosão por preparo do solo assume um tom preocupante em áreas com paisagens montanhosas glaciais.
"Hora extra, perdas severas de solo resultam do solo movendo-se do topo das colinas para um terreno mais baixo por meio do preparo do solo, ”Diz David Lobb, um cientista do solo da Universidade de Manitoba.
A erosão do solo frequentemente evoca visões de tempestades de poeira cegantes ou solo atolado em ravinas semelhantes a alcatrão. Ainda, a perda de solo causada pelo preparo do solo pode ofuscar as perdas causadas pelo vento e pela água. Uma análise de erosão de 1994 por Lobb e outros pesquisadores no sudoeste de Ontário descobriu que a erosão do preparo do solo foi responsável por pelo menos 70% da perda total de solo.
‘‘ Mais solo é movido pela erosão do preparo do solo do que pela erosão do vento e da água combinadas, ’’ Diz Jodi DeJong-Hughes.
Uma análise de erosão de 1994 por Lobb e outros pesquisadores no sudoeste de Ontário descobriu que a erosão do preparo do solo foi responsável por pelo menos 70% da perda total de solo.
Eroder furtivo
A erosão do preparo do solo surgiu muito antes de o arado de aiveca ser apenas um brilho nos olhos da John Deere. Quando o homem lavrou pela primeira vez com uma enxada, solo se moveu.
“O solo sempre foi puxado para baixo, nunca suba a encosta, ”Diz Lobb.
Hora extra, lavoura - seja com enxada ou máquina - remove a camada superficial do solo, particularmente em terrenos inclinados. Já reparou nos matizes de amarelo a branco nos topos das colinas antes de as colheitas os mascararem? Isso indica lavoura que destruiu uma área elevada até o subsolo.
A erosão do preparo do solo pode até impactar o solo plano do Red River Valley de Dakota do Norte e Minnesota.
“Mesmo nas chamadas terras planas, a lavoura encherá drenos superficiais no campo com solo, ”Diz Lobb. “O Google Earth ou imagens aéreas podem mostrar cristas diagonais nos campos onde o solo foi movido pelo cultivo.”
As perdas de solo decorrentes da erosão do preparo do solo podem ser surpreendentes. DeJong-Hughes cita um estudo do USDA-ARS de 2002-2006 em Morris, Minnesota, onde um arado de aiveca arava encostas altamente erodíveis (HEL).
Em 2003, a perda de erosão da lavoura de 27 toneladas por acre por ano foi quase 5½ vezes mais do que a perda natural de 5 toneladas por acre por ano.
Em 2003, a perda de erosão da lavoura de 27 toneladas por acre por ano foi quase 5½ vezes mais do que a perda natural de 5 toneladas por acre por ano. A erosão do preparo do solo pode então desencadear a erosão do vento e da água.
“Uma vez que a lavoura ocorre, o vento e a chuva podem mover o solo à medida que ele se solta, ”Diz Dave White, que serviu como chefe do NRCS de 2009 a 2013. Isso afeta negativamente terrenos planos e montanhosos. Foi o que aconteceu no estudo USDA-ARS.
“Quando a água na área do barranco (do campo) entrou, a erosão aumentou mais 9 toneladas por acre, ”Diz DeJong-Hughes. "Então, 36 toneladas por acre de solo por ano foram movidas. Nessas áreas, estávamos obtendo trigo de 45 alqueires por acre. O fazendeiro estava basicamente cultivando o subsolo. O fósforo, potássio, e a matéria orgânica nessas áreas erodidas também diminuiu. ”
3,8 a 5,7 Os anos de retorno econômico para a restauração da paisagem do solo em um estudo de Manitoba de 2004 a 2008.
Uma vantagem surgiu. “Em áreas baixas, 90 alqueires por acre de trigo foram colhidos, " ela diz.
O aumento da produção em áreas mais baixas nem sempre resulta, no entanto. Em uma inclinação típica, a erosão do preparo do solo pode depositar a camada superficial do solo até um metro de profundidade, Lobb diz.
“A colheita muitas vezes não pode se beneficiar disso, " ele diz. Ele simplesmente não pode usar tanto solo superficial. "
Sem solução rápida
Garantido, arar a lâmina com solos HEL hoje em dia é o mesmo que roubar um banco. A lavoura de conservação é agora vista como a panaceia para tudo que aflige o solo. Algumas ferramentas de lavoura de conservação, no entanto, piorar a erosão. A aração a cinzel em altas velocidades pode mover mais solo do que a aração de aiveca, diz Lobb.
“É como conduzir uma motoniveladora pelo campo, " ele diz.
O plantio direto funciona melhor. Só não espere que faça milagres em áreas altamente erodidas.
“Apenas interromper a lavoura não mudará a situação, ”Diz Lobb. “Isso apenas impede que piore.”
Apesar do nome, o plantio direto usa um pouco de preparo do solo para limpar o caminho da semente.
Abridores de alta perturbação, como enxadas e varreduras e unidades de injeção, cultivo chave que deixa pelo menos 50% da superfície do solo exposta à subsequente erosão do vento e da água, diz Lobb.
“Com a semeadura de alta perturbação, nós ainda raspamos a camada superficial do solo, ”Diz Lobb. Ele observa que alguns dos primeiros plantadores canadenses ficaram surpresos que rendimentos mais elevados não resultaram nessas áreas.
“Melhorar a produtividade nos topos das colinas erodidas significa reconstruir o solo, ”Diz Lobb. “Não havia capacidade biológica nessas áreas para acumular o solo com mais matéria orgânica. A camada superficial do solo foi raspada. ”
O que fazer?
Os agricultores ainda precisam cultivar usando alguma forma de cultivo, seja o preparo convencional ou o ligeiro preparo incorrido no plantio direto.
Ainda, queixo para cima. As etapas a seguir podem minimizar a erosão do preparo do solo. No caso de ferramentas como plantas de cobertura, os agricultores podem até começar a reconstruir áreas erodidas pelo preparo do solo.
- Estude monitores e mapas de produtividade. Monitores e mapas de produtividade podem identificar onde ocorre a erosão do preparo do solo.
“Se você observar o mesmo padrão de rendimento (menor) ano após ano nessas áreas, eles podem ajudá-lo a determinar se a erosão do preparo do solo é o problema, ”Diz Lobb.
- Desacelerar. O plantio e cultivo de mercúrio aceleram rapidamente o trabalho de campo, mas eles desencadeiam a erosão do cultivo.
‘‘ Subindo e descendo colinas em velocidades particularmente altas, como 10 a 15 mph, vai devastar paisagens, ’’ Diz Lobb.
- Estabeleça sua velocidade. “Quando você vê uma grande variação de velocidades de campo, perdas massivas de solo podem resultar, ”Diz Lobb. É mais fácil falar do que fazer em terreno ondulado. Lavrar ou plantar em aclives diminui a velocidade do implemento. Enquanto isso, lavrar ou plantar em declive o estimula.
“Você sempre moverá mais solo indo para baixo, ”Lobb diz. Além disso, há o fato de que as classificações de energia para implementos de lavoura são frequentemente avaliadas em terreno plano, Lobb diz. No mundo real de terreno ondulado, as avaliações estão tortas, ele diz.
A tecnologia ajuda. As ferramentas de GPS podem ajudar a identificar velocidades variáveis.
“Você pode ver se está criando problemas ao mover para cima e para baixo os declives do campo, ”Lobb diz. Os agricultores podem usar esses dados em tempo real para melhor manter uma velocidade constante, ele adiciona.
- Varie a profundidade do preparo do solo. Essa é a premissa por trás da tecnologia TruSet Tillage da John Deere. O TruSet extrai dados de mapas de campo e produção para criar uma prescrição de cultivo que ajusta automaticamente a profundidade do cultivo.
O TruSet pode se ajustar automaticamente para lavouras menos intensas em encostas e lavouras mais profundas em solos mais pesados e áreas com alto teor de resíduos, diz Jarred Karnei, Gerente de marketing de produtos da John Deere.
O TruSet se encaixa em oito das unidades da Deere que cultivam o solo por meio de escarificação, cultivo de campo, acabamento de cobertura morta, disco, lavra vertical, e aplicação de nutrientes.
- Mova o resíduo, não solo. Embora o plantio direto não possa restaurar ou consertar áreas desprovidas de solo superficial, pode preservar a camada superficial do solo existente. O plantio direto usando abridores de disco duplo combinados com desbastadores de lixo funciona melhor, diz Lobb.
Preste atenção especial às configurações do limpador de linha, diz Steve Berger, um Wellman, Iowa, agricultor.
“Ao executar limpadores de linha, mova o resíduo e não o solo, " ele diz. “Muita erosão ocorre por não colocar corretamente os limpadores de linha.”
- Reconstrua o solo. “Depois de parar de mexer no solo com o preparo do solo, cultivar plantas de cobertura para aumentar a matéria orgânica, ”Diz Berger. Ele começou a se envolver com plantio direto e plantações de cobertura na década de 1970.
“Com plantio direto e safras de cobertura, Eu tenho um ambiente totalmente novo sob o solo, " ele diz.
Essa abordagem estimulou hifas (projeções semelhantes a fios de cabelo) de fungos micorrízicos arbusculares no solo e nas raízes para produzir uma substância pegajosa chamada glomalina. Altas concentrações de glomalina ajudam a estabilizar os agregados do solo e aumentar a estrutura do solo. Isso ajuda o solo a funcionar melhor para o cultivo, diz Berger.
Não desista
A Mãe Natureza levou séculos para construir a camada superficial do solo. Não vai voltar durante a noite. Reconhecer que ocorre a erosão do preparo do solo é o primeiro passo para recuperar o solo.
“Se você fizer as coisas certas, o solo pode se recuperar, ”Diz DeJong-Hughes.
Restaurando paisagens
Os agricultores chineses historicamente administraram a erosão do preparo do solo ao mover o solo de áreas baixas para áreas mais altas pela brigada de baldes.
Os agricultores norte-americanos podem usar o mesmo conceito. “Assim como na China, isso envolve mover o solo de baixo para cima, ”Diz David Lobb, um cientista do solo da Universidade de Manitoba. “Isso só funciona mecanicamente.”
A restauração da paisagem do solo usa raspadores de construção de estradas para mover a camada superficial do solo na parte inferior das encostas para o topo das encostas e topos de morros. Em muitos casos, a $ 5, 000 a $ 10, 000 raspador puxado por um trator de campo faz o trabalho, diz Lobb.
Subindo
Ivan e Brian DeJong, dois irmãos proprietários da Youngfield Farms Ltd. perto de Nestleton, no sul de Ontário, foram avisados pela primeira vez sobre o declínio dos rendimentos em sidehills por monitores de rendimento combinados. As leituras indicaram que os rendimentos nas encostas erodidas pelo preparo do solo foram 50% do rendimento médio do campo.
Então, usando um raspador acoplado a um trator, eles moveram 2 a 3 polegadas da camada superior do solo na base das colinas para as encostas. O rendimento médio nas encostas atenuadas aumentou de 60% da média do campo para 90% das médias do campo após quatro anos em seu trigo, milho, e soja.
“Estamos tão convencidos de que funciona, planejamos usar este método sempre que pegarmos novas fazendas, ”Diz Ivan DeJong.
Os DeJongs normalmente movem o solo após a colheita do trigo no início de agosto. “Esse é um momento em que normalmente é mais seco e causamos menos danos (de compactação), " ele diz.
O risco existe. “As fortes chuvas podem levar o solo de volta à colina, ”Diz DeJong. Os irmãos reduzem esse risco ao cultivar uma safra de cobertura de trigo voluntário, rabanetes de lavoura, e ervilhas de inverno austríacas.
A experiência dos DeJongs concorda com as descobertas que Lobb e outros cientistas do solo fizeram. Um estudo de campo em grande escala de 2004 a 2006 em campos ondulantes no sudoeste de Manitoba comparou quatro campos nos quais a restauração do solo foi comparada com áreas de controle. As encostas erodidas pelo preparo do solo, às quais 4 polegadas de solo superficial inferior foram adicionadas, tinham:
- Emergência mais rápida da cultura.
- Populações de plantas maiores - 60% maiores.
- Rendimentos maiores, variando de um aumento de 31% no primeiro ano a 64% no próximo em um site primário.
Em três sites secundários, o aumento de rendimento variou de 10% a 133% em comparação com parcelas de controle.
A diminuição da produção em áreas onde a camada superficial do solo é removida é um risco. No estudo de Manitoba, no entanto, isso ocorreu em apenas um dos três locais onde foi monitorado. Geral, as médias de rendimento do campo foram maiores em locais renovados do que em locais controlados, diz Lobb.
“É uma das práticas de gestão de terras mais econômicas que temos, ”Diz Lobb.
