W niektórych obszarach pola gleba na farmie Marka Chitleya w Północnej Dakocie stanowi szczególne wyzwanie: zasolenie powoduje reakcje chemiczne, które przez długi czas utwardzają warstwy gleby, spowalniają przepływ wody, ograniczają penetrację korzeni i ostatecznie zmniejszają plony. Zjawisko to nazywa się „Pierścieniami Śmierci”.
Według Toma DeSuttera, profesora gleboznawstwa na North Dakota State University (NDSU), sole zazwyczaj dostają się do gleby ze skały macierzystej (z której powstaje gleba) oraz z wód gruntowych. W północno-wschodniej części stanu sole powstają z łupków i podnoszącej się wody z warstwy wodonośnej formacji Dakota, podczas gdy w południowo-zachodniej Dakocie Północnej powstają one głównie z materiałów osadowych.
„Gdy w glebie jest za dużo sodu i ogólnie niska zawartość soli, cząstki gliny w glebie odpychają się nawzajem”, zauważa DeSutter. „W naturalnych warunkach, przez długi czas, rozproszone cząstki gliny przemieszczają się w dół profilu glebowego i tworzą kolumnową strukturę, która może być dość trudna do penetracji przez korzenie roślin. A więc gleba nie jest zbyt urodzajna”.
Aby rozwiązać te problemy, Cheatley nawiązał współpracę z NDSU Extension w celu przywrócenia gleby poprzez włączenie gipsu odsiarczania spalin, produktu ubocznego spalania węgla. „Problem się pogłębia i nie mogę się doczekać, kiedy gips odwróci ten trend”, mówi Chitley.
Gips jest produktem ubocznym elektrowni węglowych w zachodniej Dakocie Północnej. Po wprowadzeniu do gleby zachodzi szereg reakcji chemicznych, w których wapń „działa jak pomost między cząsteczkami gleby i sprzyja chemicznej agregacji”, wyjaśnia Naeem Kalvar, specjalista ds. gleby z NDSU Extension, który pomaga Cheatleyowi przywrócić trudne gleby. „Powoduje to poprawę struktury gleby, porowatości gleby i infiltracji wody”.
Zastosowanie gipsu – wraz z innymi praktykami leczniczymi, takimi jak rośliny okrywowe, które Chitley będzie testować po raz pierwszy w tym roku – ma na celu zwalczanie sonetów, słonych bagien i zasolonych gleb, a także poprawę ogólnego stanu gleby.
Wysiłki te mogą zaoszczędzić rolnikom w regionie miliony dolarów, powiedział Kalvar, zwłaszcza w przypadku najbardziej zagrożonych upraw, takich jak soja, kukurydza, pszenica jara i rzepak. Minie lata, zanim Chitley i jego sąsiedzi zobaczą zalety produktów i metod, które wprowadzają.
Na farmie Chitley Kalvar zalecał nakładanie od 7 do 10 ton gipsu na akr. Chitley kupił rozrzutnik Chandler do użytku na obszarach zasolonych i kupuje gips za około 4 dolary za tonę z zakładu w Stanton w Północnej Dakocie. Produkt ma „konsystencję mokrej mąki i nie rozprowadza się dobrze z konwencjonalnych urządzeń do nawożenia”, zauważa Chitley.
Istnieją inne metody zmiękczania zasolonych gleb. Wśród nich jest sadzenie wieloletnich traw tolerujących sól w obszarach, gdzie roczne plony po prostu nie rosną. Kalvar powiedział, że rolnicy mogą zaoszczędzić od 82 do 187 dolarów na akr. Chociaż hodowcy muszą zapłacić z góry za trawy w pierwszym roku, w kolejnych sezonach odrosną same.
„Zapewniając dobrą osłonę roślinną, wieloletnie trawy ograniczą parowanie, podczas gdy rosnące korzenie pomogą obniżyć poziom wód gruntowych i zminimalizować wzrost kapilarny”, mówi Kalvar. „Rolnicy mogą kosić siano lub wypasać te trawy i mogą zarabiać, a nie tylko tracić pieniądze na zrujnowanych hektarach. Trawy te, gdy są skoszone we właściwym czasie, dają dobre siano”.
Obecnie Chitley nie sadzi wieloletnich traw. Koncentruje się na ocenie korzyści płynących z gipsu i roślin okrywowych, jednocześnie kontynuując ulepszanie potencjału gleby w swoim gospodarstwie.