In einigen Bereichen des Feldes stellt der Boden auf Mark Chitleys Farm in North Dakota eine besondere Herausforderung dar: Der Salzgehalt verursacht chemische Reaktionen, die die Bodenschichten über lange Zeiträume verhärten, die Wasserbewegung verlangsamen, das Durchwurzeln einschränken und letztendlich die Ernteerträge verringern. Dieses Phänomen wird "Rings of Death" genannt.
Laut Tom DeSutter, Professor für Bodenkunde an der North Dakota State University (NDSU), gelangen Salze typischerweise aus dem Muttergestein (aus dem sich der Boden bildet) und aus dem Grundwasser in den Boden. Im nordöstlichen Teil des Bundesstaates werden Salze aus Schiefer und aufsteigendem Wasser aus dem Aquifer der Dakota-Formation gebildet, während sie im Südwesten von North Dakota überwiegend aus Sedimentmaterialien gebildet werden.
„Bei zu viel Natrium im Boden und einem insgesamt niedrigen Salzgehalt stoßen sich die Tonpartikel im Boden gegenseitig ab“, bemerkt DeSutter. „Unter natürlichen Bedingungen bewegen sich dispergierte Tonpartikel über einen langen Zeitraum das Bodenprofil hinunter und erzeugen eine säulenartige Struktur, die für Pflanzenwurzeln ziemlich schwierig zu durchdringen ist. Der Boden ist also nicht sehr ergiebig.“
Um diese Probleme anzugehen, hat sich Cheatley mit NDSU Extension zusammengetan, um Böden durch die Einbeziehung von Rauchgasentschwefelungsgips, einem Nebenprodukt der Kohleverbrennung, wiederherzustellen. „Das Problem wird immer schlimmer, und ich freue mich darauf, dass Gips diesen Trend umkehrt“, sagt Chitley.
Gips ist ein Nebenprodukt von Kohlekraftwerken im Westen von North Dakota. Wenn es in den Boden eingearbeitet wird, findet eine Reihe chemischer Reaktionen statt, bei denen Kalzium „als Brücke zwischen Bodenpartikeln fungiert und die chemische Aggregation fördert“, erklärt Naeem Kalvar, ein Bodenspezialist bei NDSU Extension, der Cheatley hilft, schwierige Böden wiederherzustellen. „Dies führt zu einer verbesserten Bodenstruktur, Bodenporosität und Wasserinfiltration.“
Die Verwendung von Gips – zusammen mit anderen Bodenheilungsmethoden wie Deckfrüchten, die Chitley dieses Jahr zum ersten Mal erproben wird – soll Solonets, Salzwiesen und salzhaltige Böden bekämpfen und die allgemeine Bodengesundheit verbessern.
Diese Bemühungen könnten den Landwirten der Region Millionen von Dollar sparen, sagte Kalvar, insbesondere bei den am stärksten gefährdeten Kulturen wie Sojabohnen, Mais, Sommerweizen und Raps. Es wird Jahre dauern, bis Chitley und seine Nachbarn die Vorteile der von ihnen eingeführten Produkte und Methoden erkennen.
Auf der Chitley-Farm empfahl Kalvar, 7 bis 10 Tonnen Gips pro Acre auszubringen. Chitley kaufte einen Chandler-Streuer für den Einsatz in salzhaltigen Gebieten und kauft Gips für etwa 4 $ pro Tonne von einer Anlage in Stanton, North Dakota. Das Produkt hat „die Konsistenz von nassem Mehl und lässt sich mit herkömmlichen Düngegeräten nicht gut verteilen“, bemerkt Chitley.
Es gibt andere Methoden, um salzhaltige Böden aufzuweichen. Dazu gehört das Pflanzen mehrjähriger salztoleranter Gräser in Gebieten, in denen einjährige Pflanzen einfach nicht wachsen. Landwirte können zwischen 82 und 187 US-Dollar pro Morgen sparen, sagte Kalvar. Obwohl die Züchter im ersten Jahr im Voraus für Gräser bezahlen müssen, werden sie in den folgenden Saisons von selbst nachwachsen.
„Durch die Bereitstellung einer guten Vegetationsbedeckung reduzieren mehrjährige Gräser die Verdunstung, während wachsende Wurzeln dazu beitragen, den Grundwasserspiegel zu senken und den Kapillaranstieg zu minimieren“, sagt Kalvar. „Landwirte können Heu schneiden oder diese Gräser weiden lassen und ein gewisses Einkommen erzielen, anstatt nur Geld auf notleidenden Flächen zu verlieren. Wenn sie zur richtigen Zeit geschnitten werden, geben diese Gräser gutes Heu ab.“
Im Moment pflanzt Chitley keine mehrjährigen Gräser. Er konzentriert sich darauf, die Vorteile von Gips und Deckfrüchten zu bewerten und gleichzeitig das Potenzial des Bodens seiner Farm weiter zu verbessern.