与放牧有关的土壤健康

J. Volk W. 巴克和J. 理查德森，新大动物与牧场科学和土壤科学系

土壤, 这是科多地区最重要的自然资源, 决定了经济回报和牧场主的成功. 土壤健康和草地植被的管理应以促进土壤质量和牧场整体质量为目标. 肥沃、深厚的土壤造就了多产、生物多样的草原. 相反，草原产生了肥沃的深层土壤，这是相互协同作用的一个例子. 健康土壤需要根系周转来促进土壤微生物活动和提供土壤有机质, 植被需要结构稳定的健康土壤, 和水渗透和保持特性，导致深稳健的根生长. 具体的土地管理措施促进了土壤健康和草地生物多样性的协同作用.

俄罗斯人称草原土壤为“Chenozems”或“黑土”, 加拿大人称其为北欧黑土, 在美国.S. 我们称其为软土，以表明其醇厚的性质. 不管名字是什么，它们的肥沃和肥沃意味着它们是世界上最多产的土壤. 草原植被根系生物量大，周转快，为土壤贡献了大量的有机质. 有机物的转化导致了黑色, 软稳土结构, 以及水渗透性能的提高.

方法

在这项研究中，我们使用了从8种土地利用方式中分别提取的6个土壤芯:轻度连续放牧, 历史上短暂放牧, 早期大量放牧, 集约化连续放牧, 适度连续放牧, 后期大量放牧, 闲置(CRP)和不使用本机范围, 两次轮牧. 根据土壤宏观孔隙度对土芯进行了评价, 土壤的颜色, 根系分布与深度, 以及对根系脆弱度和土壤质地的额外观察. 仅使用了两个代表几乎相同景观位置的范围站点:粉砂质和溢流.

结果与讨论

我们的土壤健康标准表明，两次轮牧促进了“最佳”土壤健康. 15”深以上根系生长旺盛，明显大于其他体系. 连通的大孔隙允许高水分渗透和根系渗透至少达到那个深度，甚至可能更深. 深层的活性根系有利于植物更好地获取养分，因为它们有更大的土壤容量来收集养分. 草的根从光合作用中吸收了大量的碳，增加了土壤有机质. 牧草产量最高, 最高的生物多样性, 大多数本地植物都是由两次以上的轮牧产生的. 土壤健康和生态系统健康得到改善.

我们认为轻度连续放牧的牧场次之. 土壤表面很少有根垫地现象，根系分布良好，根系结实. 土壤结构聚集良好，孔隙深度大于15”。. 两次轮牧和轻度连续放牧的牧草具有较高的生物多样性. 结果表明，生物多样性对土壤健康具有正向影响. 不同的植物群落不会产生根束缚条件或根席理. 随着时间的推移，豆科植物的存在促进了有机质的增加以及氮的自然固定.

第三组包括历史上的短期/杂项牧场. 这里的情况很有趣，因为这些牧场似乎比其他牧场更干燥, 尽管所有牧场的地形大致相同. 保水能力低于上述土地利用方式. 观察到根垫地现象，但这些土壤似乎不受根束缚. 总体而言，这些牧场土壤结构良好，根系分布良好，透水性良好.

第四组包括大量放牧的晚季牧场. 草甸植物多样性高，对根系分布有积极影响. 根垫存在，但没有到根部在表面被根束缚的地步. 大约是1.在这些地点观察到5英寸的根垫. 土壤结构仍然由大的聚集孔组成，允许深水渗透和深层强健的根系分布.

 第五组为中等连续放牧草地. 这种土地利用通常产生的根垫为1.5” to 2”. 根系分布不深，根系薄而脆弱. 根垫以下可观测到的垂直孔隙度较差，阻碍了水分的渗透. 这些地点为浅层土壤，各自范围内的地点和土壤发育似乎很差. 我们的结论是根垫以下缺乏良好的聚集，块状较大, 软弱的土壤结构是土壤劣化的表现. 土壤的颜色在大约10英寸时从黑色变为灰色. 这一层阻碍了水的渗透和根的生长. 总的来说，我们认为这片土地最多算是公平的.

第六组为集约化连续放牧草地. 这个牧场的根垫大约是2到3英寸。, 但仍能促进该区域内的公平根生长，而不是更深的区域. 席子下面的土壤本身很硬，垂直孔隙率很低. 孔隙度差导致渗水能力低，根系发育脆弱. 这种土壤的可取之处是植物的多样性. 一种很好的草的混合物, 福布斯, 在这个地方种植豆科植物比人们想象的更有益于土壤健康.

第七组包括大量的早期放牧. 在适度放牧的牧场中可以观察到1.5英寸到2英寸浓密的根垫. 土壤垂直结构较弱，接近块状，垂直孔隙很少. 垂直孔隙的缺乏使根部无法深入渗透，我们认为水的渗透将受到阻碍. 由于土壤结构退化，根系非常脆弱，无法深入土壤. 这个地方主要是肯塔基蓝草，这是一种草坪前草. 早季重度放牧与集约放牧系统的差异在于植物多样性对土壤健康的影响. 在密集放牧的草地上，植物群落更加多样化.

我们观察到的最贫瘠的土壤是在未使用的原生范围和闲置(CRP)土地上. 这些立地的根垫密度为2 ~ 3英寸，地表凋落物含量高. 根是弯曲的，很脆弱，只能穿透大约6英寸。. 垂直结构差，阻碍土壤孔隙度，阻碍水分渗透或根系生长超过6英寸。. 有一个剧烈的颜色变化在大约6“从黑色到浅灰色. 灰色的土壤几乎像一个水屏障，阻止任何进一步的根系渗透和深水渗透. 我们假设水是横向流出的. 这些地点的植被实际上是单一栽培的松雀麦. 我们认为CRP和闲置的原生地需要放牧干扰和增加植物多样性.

结论

总之，土壤健康取决于根系生长、放牧和植物物种多样性. 良好孔隙度和土壤有机质的发育与根系生长深度大于12”和轮牧或轻/中度连续放牧所观察到的生物多样性直接相关. 两次轮作和闲置(CRP)土地的土壤差异可以用肉眼看到. 特别是, 轮牧系统土壤具有丰富的垂直孔隙和根系分布.

未使用的原生牧场和闲置土地(CRP)的土壤质量较低，原因是土壤表面有密集的凋落物垫，没有被纳入土壤剖面. 因此, 放牧和物种多样性是对闲置土地和CRP土地土壤和植被健康产生积极影响的建议. 适度放牧可减少凋落物的堆积, 增加水分和根系的渗透，从而将土壤有机质融入土壤中，而不是像闲置土地和CRP土地那样在土壤表面.