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半乾燥環境における土壌の健康状態の測定

米国の 8 つの州にまたがるオガララ帯水層は、テキサス州南部の高原地帯で農業と家畜生産に補助的な灌漑を提供しています。しかし、オガラーラ帯水層の活力は、取水率が年間推定涵養率をはるかに超えているため、脅かされています。より資源効率の良い管理方法が採用されなければ、この地域の農業生産量は減少するでしょう。半乾燥地帯のテキサス州ハイプレーンズの一部の生産者は、灌漑農地を乾燥地または低灌漑の牧草生産に移行しています。たとえば、干し草や放牧牛用の「WW-B.Dahl」品種の旧世界ブルーステム (OWB) などです。オガララ帯水層からの供給。この暖かい季節の多年草は、乾燥地や限られた灌漑条件でも干ばつに強い.

オールドワールドブルーステムグラスは、土壌を浸食から保護し、土壌有機物を回復し、土壌の質/健康(土壌が必須機能を維持する能力)を改善するのに役立ちます.最近の研究では、この草は、隣接するアルファルファや自生の草の牧草地と比較して、土壌に生息する有害なアリを強力に阻止し (Bhandari et al., 2018c)、ミツバチをわずかに阻止する (Bhandari et al., 2018d) ことが示されました。ただし、土壌微生物群集、酵素活性、総Nおよび有機Cへの影響は不明でした。同じ研究サイトに関する別の研究では、OWB を放牧しているウシに対するホーン ハエの抑止の数値的傾向が示されましたが (Bhandari et al., 2018a)、林冠に生息する昆虫に対する OWB の明確な抑制効果は見つかりませんでした (Bhandari et al., 2018b)。 )。 OWB が土壌微生物群集とその機能に対して同様の阻害効果を持っているかどうかを調査するには、情報が必要です。

土壌微生物群集は、土壌酵素の主要な供給源として、栄養循環と有機物の変換を仲介し、土壌の健康の重要な要素です。 C および N 変換に関与する酵素は、酵素活性が管理慣行に敏感であるため、土壌の健康の指標と見なされます。この研究の目的は、土壌に生息するアリに対する OWB の抑制効果が、他の適応飼料に関連する土壌微生物群集にまで及ぶかどうかを判断することでした。この研究では、2016 年 6 月と 12 月に、深さ 0 ~ 5 cm および 10 ~ 15 cm で、アルファルファ、アルファルファ単独、および天然の混合草の牧草地と混合した OWB と比較して、OWB の土壌微生物および化学的特性を比較しました。バイオマス炭素および微生物バイオマス窒素、C、N、および S 変換に関連する酵素活性 (C および N 放出のβ-グルコサミニダーゼおよび S 放出のアリールスルファターゼ) を分析しました。土壌有機炭素と全窒素も測定されました.

結果は、アルファルファと混合されたOWBの牧草地が最大の土壌微生物バイオマス窒素、土壌有機炭素、および全窒素を有することを示しました。同様に、OWB-アルファルファは常により高い微生物バイオマス炭素を持っていました。 C、N、および S 変換に関与する酵素活性は、0 ~ 5 cm および 5 ~ 15 cm のサンプリング深度と、6 月と 12 月の両方のサンプリングで、OWB-アルファルファで最大であり、数値的には天然混合物で最小であることがわかりました (図. 1)。 6 月の土壌微生物群集と土壌化学パラメータが 12 月よりも低かったのは、気温が高く降水量が少なかったためです。地上に生息するアリに対するOWBの強力な抑止効果は、土壌微生物群集の抑制には引き継がれませんでした。両方の OWB ベースの牧草地システムは、アリの個体数が少なく、土壌微生物群集が一貫して大きいことを示しました。 OWB-アルファルファは、アリの抑止力を通じて農業生態系を改善すると同時に、土壌の健康指標を強化し、全体的な昆虫の多様性を維持するための有望な組み合わせであることがわかりました.

参考文献:

<オール>
  • Bhandari、K.B.、C.P.ウェスト、およびS.D。憧れ。 2018a. 「WW-B.Dahl」の旧世界ブルーステム牧草地システムで放牧されている牛のハエ密度。農業と天然資源のテキサスジャーナル。 31:T1–T5.
  • Bhandari、K.B.、C.P.ウェスト、およびS.D。憧れ。 2018b.多様な飼料に応答する林冠に生息する節足動物の群集。農業と環境の手紙。 3:180037. doi:10.2134/ael2018.07.0037
  • Bhandari、K.B.、C.P.ウェスト、S.D.憧れ、C.P。ブラウン、およびPE。緑。 2018c.落とし穴トラップを使用したテキサス州高原のさまざまな飼料タイプ間の節足動物群集の比較
    作物飼料芝草管理。 4:180005 doi:10.2134/cftm2018.01.0005.
  • Bhandari、K.B.、 C.P.ウェスト、S.D.憧れ、C.P。ブラウン、P.E.グリーン、およびE.バーコウスキー。 2018d
    飼料種の影響を受けた半乾燥牧草地における受粉媒介者の豊富さ。作物科学.58 (6):2665-2671. doi:10.2135/cropsci2018.06.0393.

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