I noen områder av åkeren utgjør jorda på Mark Chitleys gård i Nord-Dakota en spesiell utfordring: Salinitet forårsaker kjemiske reaksjoner som herder jordlagene over lange perioder, senker vannbevegelsen, begrenser rotpenetrasjon og til slutt reduserer avlingene. Dette fenomenet kalles "dødens ringer".
I følge Tom DeSutter, professor i jordvitenskap ved North Dakota State University (NDSU), kommer salter vanligvis inn i jorda fra moderbergarten (som jord dannes fra) og fra grunnvann. I den nordøstlige delen av staten dannes salter fra skifer og stigende vann fra Dakota-formasjonens akvifer, mens de i det sørvestlige Nord-Dakota hovedsakelig dannes fra sedimentære materialer.
"Når det er for mye natrium i jorda og et generelt lavt saltinnhold, frastøter leirpartiklene i jorda hverandre," bemerker DeSutter. «Under naturlige forhold, over lang tid, beveger spredte leirpartikler seg nedover jordprofilen og skaper en søylestruktur som kan være ganske vanskelig for planterøtter å trenge gjennom. Så jorda er ikke særlig produktiv.»
For å løse disse problemene, samarbeidet Cheatley med NDSU Extension for å gjenopprette jordsmonn ved å inkorporere røykgassavsvovlingsgips, et biprodukt av kullforbrenning. "Problemet blir verre, og jeg ser frem til å se gips snu den trenden," sier Chitley.
Gips er et biprodukt fra kullkraftverk i det vestlige Nord-Dakota. Når det innlemmes i jorda, oppstår en rekke kjemiske reaksjoner der kalsium "fungerer som en bro mellom jordpartikler og fremmer kjemisk aggregering," forklarer Naeem Kalvar, en jordspesialist med NDSU Extension, som hjelper Cheatley med å gjenopprette vanskelig jord. "Dette resulterer i forbedret jordstruktur, jordporøsitet og vanninfiltrasjon."
Bruken av gips – sammen med annen jordhelbredende praksis som dekkvekster, som Chitley skal prøve ut for første gang i år – er ment å bekjempe solonetter, saltmyrer og saltholdig jord, samt forbedre den generelle jordhelsen.
Denne innsatsen kan spare regionens bønder for millioner av dollar, sa Kalvar, spesielt i de mest utsatte avlingene som soyabønner, mais, vårhvete og raps. Det vil ta år for Chitley og hans naboer å se fordelene med produktene og metodene de introduserer.
På Chitley-gården anbefalte Kalvar å bruke 7 til 10 tonn gips per dekar. Chitley kjøpte en Chandler-spreder for bruk i saltvannsområder og kjøper gips for rundt 4 dollar tonnet fra et anlegg i Stanton, North Dakota. Produktet har "konsistensen av vått mel og sprer seg ikke godt fra konvensjonelt gjødselutstyr," bemerker Chitley.
Det finnes andre metoder for å myke opp saltholdig jord. Blant dem er planting av flerårige salttolerante gress i områder der ettårige avlinger rett og slett ikke vil vokse. Bønder kan spare mellom $82 og $187 per acre, sa Kalvar. Selv om dyrkere må betale på forhånd for gress det første året, vil de vokse igjen av seg selv i påfølgende sesonger.
"Ved å gi et godt vegetasjonsdekke, vil flerårige gress redusere fordampning, mens voksende røtter vil bidra til å senke grunnvannsnivået og minimere kapillærstigning," sier Kalvar. "Bønder kan klippe høy eller beite disse gressene og kan tjene litt, ikke bare tape penger på nødstedte dekar. Når de klippes til rett tid, gir disse gressene godt høy."
For øyeblikket planter ikke Chitley flerårige gress. Han er fokusert på å evaluere fordelene med gips og dekkvekster samtidig som han fortsetter å forbedre potensialet i gårdens jord.