KNAW

Research

Soil and Food Production

Pagina-navigatie:


Update content


Title Soil and Food Production
Period 01 / 2010 - unknown
Status Completed
Research number OND1343805

Abstract

Description:
At present agriculture heavily depends on external inputs like phosphorus and energy (oil). With the rising global prices of external inputs a demand for a more sustainable (i.e. less dependent) agriculture has risen. In this project the possibilities to enhance the use of natural soil fertility are explored to make better use of resources. Therefore answers are needed on the following questions:

. Can we reduce nitrogen and phosphate fertilization so far that soil biota not only better retain the nutrients in the soil but also starts to deliver nutrients to the crop via nitrogen fixers and mycorrhizal fungi?
. Does this also increase recycling (mineralization) of organic nitrogen by bacteria and earthworms?
. Is this a way to work towards sustainable high production with minimum external inputs (nutrients and energy)?
. Is it possible to improve nature restoration by enhancing clover (nitrogen fixation) and mycorrhizal fungi so that phosphate is removed from the soil more effectively.
. Our final aim is to identify practical measures for optimum utilization of natural soil fertility for sustainable agriculture and nature restoration (e.g. removal of phosphate from the soil).

Research objectives:
The objectives of this project are to investigate whether:

. fertilizer inputs can be reduced to a level at which soil biota supply nutrients to the crop?
. in such case, does mineralisation increase in the presence of earthworms and microbes?
. we can derive a sustainable high production at a minimum level of inputs?
. the development of nature areas can be stimulated through the use of clover and mycorrhiza?

Results and products:

.Powerpoint with conclusions of quick literature scan and inventory of appropriate field experiments: 31 March 2010
. Excel file with data: 30 October 2010.
. Workshop report with pdfs of presentions and conclusions: 31 December 2010.
. Fact sheet with conclusions: 31 December 2010.
. Concept paper for applied popular journal (in Dutch): 1st quarter 2011.

Abstract (NL)

Doel
De huidige voedselproductie is in hoge mate afhankelijk van fossiele energie (olie). Natuurlijke processen zijn vervangen door externe inputs van kunstmest, gewasbeschermingsmiddelen en machinale arbeid. Dierlijke mest wordt voor een belangrijk deel geproduceerd met geïmporteerd veevoer. Dit alles loopt op olie en heeft, naast de productie van broeikasgassen, geleid tot een gereduceerd bodemleven en ophoping van nutriënten (stikstof en fosfaat) in de bodem. Olie zal in de komende decennia schaarser en duurder worden. Recent zijn ook de kunstmestprijzen sterk gestegen, en werd gewaarschuwd voor een voedselcrisis. Om een dergelijke crisis te vermijden zal overgeschakeld moeten worden van externe fossiele inputs naar maximaal gebruik van natuurlijke bodemvruchtbaarheid. In dit project wordt zowel voor natuurontwikkeling als voor de ontwikkeling van duurzame landbouw gezocht naar antwoorden op de volgende vragen: . Kunnen we de bemesting met stikstof en fosfaat zover reduceren dat het bodemleven de nutriënten niet alleen beter vasthoudt, maar ook actief gaat leveren aan de plant via stikstofbinders en mycorrhiza schimmels?
. Neemt dan ook de recycling (mineralisatie) van gebonden stikstof door bacteriën en regenwormen toe?
. Kunnen we op deze manier toewerken naar een duurzame hoge productie met minimale inputs?
. Kunnen we natuurontwikkeling versnellen door het bevorderen van klaver (stikstofbinding) en mycorrhiza schimmels waardoor fosfaat effectiever wordt afgevoerd?
. Einddoel is het identificeren van maatregelen waarmee we natuurlijke bodemvruchtbaarheid optimaal kunnen benutten voor duurzame landbouw en natuurontwikkeling.

Werkwijze
Het project vergt meerjarig onderzoek van (bestaande) langer lopende veldproeven met vlinderbloemigen (klaver) en gereduceerde bemesting (of verschraling). Het plan voor 2010 omvat de volgende onderdelen:

1. Beknopt literatuuronderzoek naar bestaande gegevens. Inventarisatie van geschikte proefvelden die al voldoende lang liggen met minimale inputs van nutrienten en energie (jan-maart)
2. Bemonstering van geselecteerde proefvelden. Analyse van bacteriën, schimmels, regenwormen en mineralisatie. Tevens wordt de gewasproductie en de fosfaatafvoer bepaald (april-oktober)
3. Analyse van de eerste resultaten (november-december)
4. Workshop met betrokken partijen over resultaten en vervolg, zo mogelijk in het kader van de bestaande contactgroep Bodembiodiversiteit (waar betrokkenen al in zitten) (november)

Resultaten

Powerpoint met conclusies beknopt literatuuronderzoek en inventarisatie geschikte proeven: 31 maart 2010.
. Excel file met data: 30 oktober 2010.
. Rapport Workshop met pdf's van presentaties en conclusies: 31 december 2010.
. Fact sheet met conclusies: 31 december 2010.
. Concept artikel voor vakblad: 1e kwartaal 2011.

Publicaties bij dit project zijn beschikbaar via deze Link

Related organisations

Related people

Researcher Dr. A. Smit
Project leader Dr. J. Bloem

Related research (upper level)


Go to page top
Go back to contents
Go back to site navigation