project - EIP-AGRI Operational Group
Sustainable management of degraded organic soils: impact of legume and digestate use on carbon cycling and ecosystem in a long term tree plantating
Degradētu organisko augšņu ilgtspējīga apsaimniekošana: tauriņziežu un digestāta izmantošanas ietekme uz oglekļa apriti un ekosistēmu ilggadīgā kokaugu stādījumā
Activities
The project will be implemented in accordance with the agricultural season cycle. In addition to project management and publicity activities (Activity 4), the key activities include Experimental Planning (Activity 1), Establishment and Monitoring of Experiments (Activity 2), and Analysis of Results and Economic Assessment (Activity 3).
During the experimental planning phase, scientific and popular science literature on legume crop establishment in agroforestry systems, their impact on soil fertility, and soil GHG emissions will be reviewed, including the economic feasibility of such practices. A methodology will be developed to precisely establish experimental plots in both field and laboratory conditions. The necessary materials for setting up the experimental plots will be procured, along with nitrogen sources for process modeling. A scheme will be prepared to supplement an existing four-year-old poplar plantation, including row spacing adjustments, new row establishment, and tree pruning.
During the experimental establishment and monitoring phase, soil characteristics of the experimental site will be assessed. The poplar plantation will be transformed into an alley cropping agroforestry system, including soil preparation, legume sowing and maintenance, and organic nutrient amendments. GHG emissions and sequestration will be quantified, monitoring legume performance within Populus spp. alleys and in open-field conditions, as well as in a partially controlled environment. Data collection will include biomass yield, forage quality assessment, and tree performance evaluation. A database will be developed to compile these results.
Activities
Projekta ītenošana iecerēta atbilstoši lauksaimniecības sezonas ciklam. Neskaitot projekta vadības un publicitātes pasākumus (4.darbība), aktivitātes ietver Izmēģinājumu plānošanu (1.darbība); Izmēģinājumu ierīkošanu un monitoring (2.aktivitāte) un Iegūto rezultātu analīzi un ekonomisko novērtējumu (3.darbība).
Izmēģinājumu plānošanas laikā tiks apkopota zinātniskā un populārzinātniskās literatūra par tauriņziežu sējumu ierīkošanu agromežsaimniecības sistēmās, to ietekmi uz augsnes auglību un SEG emisiju procesiem augsnē; tai skaitā ekonomisko aspektu lietderību. Tiks iztrādāta metodika kā precīzi ierīkot izmēģinājuma parauglaukumus dabā un laboratoriskos apstākļos. Saplānots un sagādāts izmēginājuma lauciņu ierīkošanai nepieciešanais, kā arī slāpeklis modelēšanas procesu veikšanai.Tiks sagatavota shēma četrgadīgu papeļu stādījuma papildināšanai, rindstarpu paplašināšanai, jaunu rindu ierīkošanai un kokaugu atzarošanai.
Izmēģinājumu ierīkošanas un monitoringa laikā raksturos izmēģinājuma objekta augsnes, izmēģinājuma lauciņu - papeļu stādījumu transformēs agromežsaimniecības alej veida stādījumā (t.sk.augsnes apstrāde, sējumu ierīkošana un uzturēšana, organisko barības vielu ienese); uzskatot SEG gāzu emisijas un piesasites un monitorējot iegūto rezultātu tauriņziežu sējumos starp Populus spp.rindām un lauka apstākļos, kā arī daļēji kontrolētā vidē, izveidos datu bāzes (t.sk.ražas novākšana un analizēšana, barības kvalitātes novērtējums, kokaugu novērtējums ). Izstrādās aprēķinu algoritmus un validēs tos darbības "Iegūto rezultātu analīze un ekonomiskais novērtējums" ietvaros (3.darbība).
Project details
- Main funding source
- CAP Strategic Plans 2023-2027 for Operational Groups
- Additional funding source
- Private funding
- Project contribution to EU Strategies
-
- Achieving climate neutrality
- Reducing nutrient losses and the use of fertilisers, while maintaining soil fertility
- Improving management of natural resources used by agriculture, such as water, soil and air
- Bringing back agricultural area under high-diversity landscape features
- Territorial scope
- National
Budget information
1 Practice Abstracts
The enrichment of degraded organic soils with organic matter enhances soil health, promotes the development of macrofauna, mesofauna, and microbiota, and improves soil fertility and biodiversity. Perennial crops and plantations not only provide economic returns but also enhance soil structure, increase organic matter content, and reduce erosion.
This study aims to establish both legume monocultures and polycultures, considering variations in morphological traits and the benefits of multi-species mixtures. These include more efficient atmospheric nitrogen (N₂) fixation over the long term, increased biodiversity of soil and aboveground fauna, improved nutrient and water utilization, and greater resistance to diseases and pathogens.
This study will assess the impact of a soil amendment—biogas fermentation residue (digestate)— on legume productivity and nitrogen fixation potential, as it has been previously shown to improve soil quality in both annual and perennial cropping systems. To better understand the interactions between legume crops and organic soil amendments in carbon and nitrogen cycling, a controlled environment experiment with automated GHG emission measurements will complement the field study.
The project will evaluate legume cultivation within tree-based agricultural systems from an agronomic, ecological, and biogeochemical perspective. Data collection will include plant physiological and morphological parameters, soil fauna diversity, soil physicochemical properties, and GHG emissions measures.
Degradētas organiskas augsnes bagātināšana ar organiskajām vielām uzlabo tās veselību, veicina makro-, mezofaunas un mikocenozes attīstību, uzlabojot augsnes auglību un bioloģisko daudzveidību. Ilggadīgie sējumi un stādījumi ne tikai nodrošina ekonomisku atdevi, bet arī uzlabo augsnes struktūru, organisko vielu saturu un samazina eroziju.
Pētījuma laikā plānots ierīkot gan tauriņziežu monokultūras, gan polikultūru, ņemot vērā tauriņziežu kultūru varietāti morfoloģiskajos parametros un būtiskus ieguvumus veidojot vairāku sugu kombinētos sējumus: ilgtermiņā efektīvāka atmosfēriskā slāpekļa (N₂O) fiksēšana, augsnes un virszemes faunas bioloģisko daudzveidību palielināšana, uzlabota barības vielu un ūdens resursu izmantošana, kā arī palielināta rezistenci pret slimībām un patogēniem.
Pētījumā plānots novērtēt, iepriekš viengadīgās un daudzgadīgās kultūrās jau pierādītu augsnes ielabošanas līdzekļa, biogāzes fermentācijas blakusprodukta digestāta ietekmi uz tauriņziežu kultūras produktivitāti un N₂O fiksēšanas potenciālu. Lai labāk izprastu tauriņziežu kultūras un organiskas izcelsmes augsnes ielabošanas līdzekļa ietekmi uz oglekļa un slāpekļa apriti, paralēli lauka ekspermentam plānots veidot modelētu vidi kontrolētos apstākļos ar automatizētu SEG emisiju mērījumu iegūšanu. Projektā plānots novērtēt tauriņziežu sējuma kokaugu stādījumā no lauksaimniecības, ekoloģijas, kā arī oglekļa un slāpekļa aprites konteksta. Plānots ievākt datus par augu fizioloģijas un morfoloģijas parametriem, augsnes faunas daudzveidības, augsnes fizioķīmiskajiem parametriem un SEG emisijām.
Contacts
Project coordinator
-
Project coordinator
Project partners
-
Project partner
-
Project partner
-
Project partner