У деяких місцях поля грунт на фермі Марка Читлі з Північної Дакоти є особливою проблемою: засолення викликає хімічні реакції, які протягом тривалого часу роблять шари грунту щільними, уповільнюють рух води, обмежують проникнення коренів і, зрештою, знижують урожайність. Це називають “Кільцями смерті”.
За словами Тома ДеСаттера, професора ґрунтознавства в Університеті штату Північна Дакота (NDSU), солі зазвичай потрапляють у ґрунт із материнської породи (з якої формується ґрунт) та з підземних вод. У північно-східній частині штату солі утворюються із сланців і висхідних вод із водоносного горизонту формації Дакота, тоді як на південному заході Північної Дакоти вони утворюються переважно з осадових матеріалів.
«Коли у ґрунті занадто багато натрію і загалом низький вміст солей, частки глини у ґрунті відштовхуються одна від одної», — зазначає ДеСаттер. «У природних умовах протягом тривалого періоду часу дисперсні частинки глини переміщуються вниз за профілем ґрунту і створюють стовпчасту структуру, через яку коріння рослин може бути досить важко проникнути. Таким чином, ґрунт не дуже продуктивний».
Щоб вирішити ці проблеми, компанія Cheatley уклала партнерську угоду з NDSU Extension для відновлення ґрунтів шляхом увімкнення гіпсу для десульфурації димових газів, побічного продукту спалювання вугілля. "Проблема посилюється, і я з нетерпінням чекаю, коли гіпс змінить цю тенденцію", - говорить Читлі.
Гіпс є побічним продуктом вугільних електростанцій у західній частині Північної Дакоти. При включенні в ґрунт відбувається ряд хімічних реакцій, у яких кальцій «діє як міст між частинками ґрунту та сприяє хімічній агрегації», — пояснює Наім Калвар, фахівець із ґрунту з NDSU Extension, який допомагає Cheatley відновлювати складні ґрунти. «Це призводить до поліпшення структури ґрунту, його пористості та інфільтрації води».
Використання гіпсу — поряд з іншими методами оздоровлення ґрунту, такими як покривні культури, які Читлі вперше випробуває цього року, — призначене для боротьби із солонцями, солончаками та засоленими ґрунтами, а також для покращення загального стану ґрунту.
За словами Кальвара, ці зусилля можуть заощадити фермерам регіону мільйони доларів, особливо при вирощуванні культур, що наражаються на найбільший ризик, таких як соя, кукурудза, яра пшениця та ріпак. Читлі та його сусідам знадобляться роки, щоб побачити переваги продуктів та методів, які вони впроваджують.
На фермі Читлі Калвар рекомендував вносити від 7 до 10 тонн гіпсу на акр. Читлі придбав розкидач Chandler для використання на засолених територіях та закуповує гіпс за ціною близько 4 доларів за тонну на заводі у Стентоні, Північна Дакота. Продукт має «консистенцію вологого борошна і погано розподіляється із звичайного обладнання для внесення добрив», зазначає Читлі.
Є й інші методи пом'якшення солоних ґрунтів. Серед них посадка багаторічних солестійких трав на ділянках, де однорічні культури просто не виростуть. За словами Калвара, фермери можуть заощадити від 82 до 187 доларів на акр. Хоча виробники повинні платити авансом за трави першого року, вони самі відростуть у наступні сезони.
«Забезпечуючи хороший рослинний покрив, багаторічні трави зменшать випаровування, тоді як коріння, що росте, допоможуть знизити глибину грунтових вод і звести до мінімуму капілярне піднесення», — зазначає Калвар. «Фермери можуть косити сіно чи пасти ці трави і можуть отримувати певний дохід, а не лише втрачати гроші на проблемних акрах. Якщо косити у потрібний час, ці трави придатні для гарного сіна».
На даний момент Читлі не садить багаторічні трави. Він зосереджений на оцінці переваг гіпсу та покривних культур, продовжуючи покращувати потенціал ґрунту своєї ферми.