Algne hanke kirjeldus
Taust
Traditsiooniline intensiivne põllumajandus on viimased 70 aastat tuginenud toidu kasvatamisel põllumajanduslike sekkumiste süsteemile, mida iseloomustab intensiivne mullaharimine, agrokemikaalide kasutamine ning sagedased palja mulla või monokultuuride perioodid. See režiim on toonud kaasa laialdase mulla degradeerumise, kus meie haritavad mullad sisaldavad kõige vähem süsinikku, madalaimat mullafauna mitmekesisust ja kõrgeimat tihedust kõigist Ühendkuningriigi muldadest (Countryside Survey, 2007. aasta mullaraport).
Regeneratiivne põllumajandus loodab nüüd selle mulla degradeerumise lahendada, säilitades samal ajal tootlikkuse, võttes kasutusele tehnikaid, mis peegeldavad täpsemalt looduslikke protsesse, nagu mulla häirimise vältimine, mitmekesiste põllukultuuride külvamine, taimkatte säilitamine ja orgaanilise aine pideva varu tagamine. Kuid vaatamata rohketele tõenditele, et pikaajaliselt on regeneratiivsed tehnikad mulla struktuuri ja funktsiooni säilitamiseks paremad, võib üleminek varem degradeerunud mullalt regeneratiivsele, nt otsekülvi, lähenemisele anda vähe taastumist mulla degradeerumisest, pakkuda põllumehele kehva tulu ja viia selleni, et põllumehed pöörduvad tagasi varem hüljatud tavapäraste tehnikate juurde.
Vajalikud on lähenemisviisid, et kiiresti taastada degradeerunud muld seisundisse, mis on degradeerumisele vastupidav ja regeneratiivsete tehnikate mõjudele vastupidav, et põllumehed saaksid täielikult omaks võtta regeneratiivsed lähenemisviisid ja neist pikas perspektiivis kasu saada ning mida saaks soodustada põllumajandus-keskkonnatoetuste kaudu, osana laiemast mullatervise parandamise püüdlusest. Selle projekti eesmärk on viia läbi suuremahuline välikatse, et hinnata erinevaid lähenemisviise mulla degradeerumise kiireks leevendamiseks ja vastupidavate muldade loomiseks, mis sobivad pikaajaliseks regeneratiivseks põllumajanduseks, ning kasutada seda selgete juhtimisjuhiste väljatöötamiseks põllumeestele, kuidas parandada degradeerunud muldasid, et tagada pikaajaline vastupidavus.
Käesolevas projektis on Amet mures struktuurse degradeerumise, mitte puhtalt keemilise või bioloogilise degradeerumise (nt maa saastumine või elurikkuse kadu) pärast. On tunnustatud, et struktuursel degradeerumisel on interaktiivsed mõjud mulla keemia ja bioloogiaga ning et mõlemad tegurid võivad mõjutada taastumist. Struktuuriline degradeerumine on laias laastus sünonüüm tihenemisega ja tuleneb nõrkade mullaagregaatide kokkuvarisemisest pooridesse, jättes struktuuritu massi väheste, halvasti ühendatud, suurte pooridega. Seda saab näidata erinevate tehnikatega, nagu tiheduse mõõtmine, visuaalne hindamine, infiltratsioon, röntgenikiirguse tomograafia jne. Muldade vastupidavust või vastuvõtlikkust degradeerumisele või struktuuri kiirele kadumisele võib näidata agregaatide stabiilsus või füüsilise mulla tugevuse hindamine. Füüsilise seisundi taastumist käsitletaks kui mulla jõudmist iseseisvasse seisundisse, mida iseloomustab suurem maht suuremaid, paremini ühendatud poore. Sellega kaasneks tavaliselt mulla üldmahu suurenemine, mis saavutatakse mullamaterjali ülespoole liikumisega. Selline ülespoole liikumine võib saavutada mulla mehaanilise häirimise, aga ka bioloogilise aktiivsuse, külmakerke või kokkutõmbumise-paisumise kaudu. Vastupidavat või elastset struktuuri saab säilitada tugevdatud agregaatide, rohkem mittemosaiiksete mullaosakeste olemasolu või mullaorganismide pideva dünaamilise mullaliikumise kaudu.
Muldade tihenemine võib esineda mulla profiili erinevates kohtades. Korduv harimine standardsele sügavusele raskete masinatega toob sageli kaasa tihenemise haritud kihi all, mida süvendab iga masina läbimine. Alusmuld on tavaliselt niiskem kui pealmine mullakiht ja seetõttu võib see masinate raskuse all kergemini tiheneda. Tihenenud alusmuld piirab juurte kasvu ja võib moodustada aeglaselt läbilaskva või läbilaskmatu kihi, mis võib põhjustada pealmise mulla vesistumist. Kuid ka regulaarselt haritud pealmine mullakiht tiheneb. Pealmine mullakiht on see mullakiht, mis suhtleb sademetega, võtab vastu liiklust, pinnale kantud väetisi ja muid agrokemikaale ning orgaanilise aine sisendeid. See on enamiku lagunemise, toitainete ringluse ja enamiku mullaelu asukoht. Kuigi harimine annab ajutise tiheduse vähenemise, toob halvasti toimiva pealmise mulla kiire uuesti tihenemine kaasa suurenenud äravoolu, masinate või muu liikluse väiksema toe, väetiste ja kemikaalide halvema töötlemise, orgaanilise aine aeglasema ringluse ja kehvema elurikkuse. Lisaks sõltub vähendatud või otsekülvi põllumajanduse edu esialgu pealmise mulla võimest säilitada oma struktuuri ja funktsiooni ilma füüsilise sekkumiseta. Kuigi on tunnustatud, et tihenenud alusmullad on murettekitavad, on selle projekti peamine fookus tihenenud pealmistel muldadel kombineeritavate põllukultuuride külvikordade all.
Natural England tellis hiljuti süstemaatilise ülevaate ja meta-analüüsi (veel avaldamata), et uurida tõendibaasi mulla struktuurse taastamise lähenemisviiside kohta. See projekt tuvastas, et harimise intensiivsuse vähendamine, orgaaniliste materjalide lisamine, külvikordade mitmekesisuse suurendamine ja sõidukiliikluse minimeerimine näitasid kõik pikaajalist kasu mulla struktuurile ja tõenäoliselt interakteeruvad positiivselt. Kuid see järeldus põhines eraldi uuringutel ega uurinud seda interaktsiooniefekti. Lisaks näitas ülevaade ainult süsteemipõhiste, pikaajaliste lähenemisviiside mõju ega tuvastanud uuringuid, mis võiksid näidata kõige kiiremat viisi mulla struktuuri paranemise algatamiseks struktuurselt kahjustatud, degradeerunud muldadel. Ühtegi uuringut ei mainitud, mis oleks tuvastanud mehaanilise mulla kobestamise või harimise kui mehhanismi mulla struktuurse degradeerumise pikaajaliseks vähendamiseks. Kuid paljud organisatsioonid ja nõustajad soovitavad jätkuvalt mingit harimisviisi kui olulist, isegi vajalikku, juhtimiskomponenti kahjustatud mulla struktuuri taastamiseks.
Varasemad Defra rahastatud uuringud (BD5001) on uurinud mulla kobestamise ja mitmekesiste rohumaataimede sisseviimise mõju mulla tihenemisele rohumaamuldades, kuid uuring oli piiratud oma võimes uurida tihenemise leevendamist, osaliselt eksperimentaalsete uurimiskohtade olemuse tõttu, kus mullad olid vaid mõõdukalt tihenenud. Uuring järeldas, et kobestamise mõjud rohumaadel olid ajutised infiltratsioonile ja visuaalsele mulla hindamisele, kuid ei mõjutanud oluliselt tihedust ega mikroobikooslusi ega protsesse (N2O voog). Kuid ühes kohas, kus uuriti vihmausse, oli mulla kobestamisel kahjulik mõju vihmaussidele, eriti anecic (sügavale kaevuvatele) vihmaussidele, kes tõenäoliselt aitavad kaasa mulla tihenemise vähendamisele, ladestades mulda ussiväljaheidetena mulla pinnale.
Amet nõuab, et neid küsimusi uuritaks eksperimentaalse lähenemisviisi abil, mis demonstreerib mitmete lähenemisviiside võrdlevat ja interaktiivset edu tugevalt tihenenud muldade taastamisel Inglismaal, kasutades olemasolevaid tihenenud muldasid, uurides harimise, orgaanilise aine ja mitmekesiste taimede rolli vastupidava, paranenud mulla struktuuri saavutamise kiirendamise vahendina. Projekt peaks kaaluma töötluste mõju mõõtmist alusmuldadele, kuid ei tohiks keskenduda taastamistöötlustele, mis on suunatud ainult alusmulla tihenemisele, välja arvatud juhul, kui need on teadaolevalt oluliseks takistuseks regeneratiivse põllumajanduse kasutuselevõtule.