في بعض مناطق الحقل ، تمثل التربة في مزرعة مارك تشيتلي في نورث داكوتا مشكلة خاصة: تسبب الملوحة تفاعلات كيميائية تؤدي إلى تصلب طبقات التربة على مدى فترة طويلة من الزمن ، وتبطئ حركة المياه ، وتحد من تغلغل الجذور ، وتقلل في النهاية غلة المحاصيل. هذه الظاهرة تسمى "حلقات الموت".
وفقًا لتوم ديساتر ، أستاذ علوم التربة في جامعة ولاية داكوتا الشمالية (NDSU) ، تدخل الأملاح عادةً إلى التربة من الصخور الأم (التي تتكون منها التربة) ومن المياه الجوفية. في الجزء الشمالي الشرقي من الولاية ، تتكون الأملاح من الصخر الزيتي والمياه الصاعدة من طبقة تكوين داكوتا الجوفية ، بينما في جنوب غرب داكوتا الشمالية تتشكل في الغالب من المواد الرسوبية.
"عندما يكون هناك الكثير من الصوديوم في التربة ومحتوى ملح منخفض بشكل عام ، فإن جزيئات الطين في التربة تتنافر" ، يلاحظ DeSutter. "في ظل الظروف الطبيعية ، وعلى مدى فترة طويلة من الزمن ، تتحرك جزيئات الطين المتناثرة أسفل ملف التربة وتخلق بنية عمودية يصعب اختراق جذور النبات لها. لذا فإن التربة ليست منتجة للغاية ".
لمعالجة هذه المشكلات ، دخل Cheatley في شراكة مع NDSU Extension لاستعادة التربة من خلال دمج جبس إزالة الكبريت من غاز المداخن ، وهو منتج ثانوي لاحتراق الفحم. يقول تشيتلي: "المشكلة تزداد سوءًا ، وأنا أتطلع إلى رؤية الجبس يعكس هذا الاتجاه".
الجبس هو منتج ثانوي لمحطات الطاقة التي تعمل بالفحم في غرب داكوتا الشمالية. عند دمجها في التربة ، تحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية حيث يعمل الكالسيوم "كجسر بين جزيئات التربة ويعزز التجميع الكيميائي" ، كما يوضح نعيم كالفار ، أخصائي التربة في NDSU Extension ، والذي يساعد Cheatley في استعادة التربة الصعبة. وهذا يؤدي إلى تحسين بنية التربة ومسامية التربة وتسرّب المياه.
إن استخدام الجبس - جنبًا إلى جنب مع طرق التئام التربة الأخرى مثل محاصيل الغطاء ، التي سيختبرها شيتلي للمرة الأولى هذا العام - يهدف إلى مكافحة السولونات والمستنقعات المالحة والتربة المالحة ، فضلاً عن تحسين صحة التربة بشكل عام.
وقال كالفار إن هذه الجهود يمكن أن توفر لمزارعي المنطقة ملايين الدولارات ، خاصة في المحاصيل الأكثر عرضة للخطر مثل فول الصويا والذرة والقمح الربيعي والكانولا. سوف يستغرق Chitley وجيرانه سنوات لمعرفة فوائد المنتجات والأساليب التي يقدمونها.
في مزرعة شيتلي ، أوصى كالفار بتطبيق 7 إلى 10 أطنان من الجبس لكل فدان. اشترى Chitley آلة رش من شركة Chandler لاستخدامها في المناطق المالحة وشراء الجبس مقابل 4 دولارات للطن من مصنع في Stanton ، نورث داكوتا. ويشير شيتلي إلى أن المنتج يحتوي على "قوام الدقيق الرطب ولا ينتشر جيدًا من معدات الأسمدة التقليدية".
هناك طرق أخرى لتليين التربة المالحة. من بينها ، زراعة الأعشاب المعمرة التي تتحمل الملح في المناطق التي لا تنمو فيها المحاصيل السنوية ببساطة. قال كالفار إن المزارعين يمكنهم توفير ما بين 82 دولارًا و 187 دولارًا للفدان الواحد. على الرغم من أن المزارعين يجب أن يدفعوا مقدمًا مقابل الحشائش في السنة الأولى ، إلا أنهم سيعودون للنمو بمفردهم في المواسم اللاحقة.
يقول كالفار: "من خلال توفير غطاء نباتي جيد ، ستعمل الأعشاب المعمرة على تقليل التبخر ، بينما تساعد الجذور النامية على خفض منسوب المياه الجوفية وتقليل ارتفاع الشعيرات الدموية". "يمكن للمزارعين قطع التبن أو رعي هذه الحشائش وتحقيق بعض الدخل ، وليس فقط خسارة المال على الأفدنة المنكوبة. إذا تم قطعها في الوقت المناسب ، فإن هذه الحشائش تصنع تبنًا جيدًا ".
في الوقت الحالي ، لا يزرع شيتلي الأعشاب المعمرة. يركز على تقييم فوائد الجبس ومحاصيل الغطاء مع الاستمرار في تحسين إمكانات تربة مزرعته.