Tanpa pengolahan tanah atau pembibitan langsung dan pengaruhnya terhadap tanah C

Lebih dari dua dekade yang lalu, para ilmuwan mulai mengusulkan tanpa pengolahan tanah sebagai cara untuk mengurangi emisi gas rumah kaca (GRK) melalui penyimpanan karbon (C) di dalam tanah. Tanpa olah tanah, seperti namanya, adalah praktik penyemaian langsung tanaman di ladang tanpa membajak. Alasan awal pengembangan dan penerapan pengelolaan tanpa olah tanah selama paruh kedua abad ke-20 adalah untuk mengurangi degradasi tanah akibat erosi, dan tanpa olah tanah telah terbukti sangat efektif dalam mencapai tujuan ini. Tanpa olah tanah juga dapat meningkatkan siklus nutrisi, dan di daerah semi-kering dan gersang di mana air membatasi produksi tanaman, tanpa olah tanah dapat menghemat air di dalam tanah dengan meningkatkan infiltrasi dan mengurangi penguapan dengan cakupan yang cukup dari sisa tanaman atau tanaman penutup.
Para ilmuwan tampaknya memiliki dasar yang kuat untuk mempromosikan penerapan pengelolaan tanpa pengolahan tanah di lahan pertanian sebagai bagian dari serangkaian opsi untuk mengurangi konsentrasi GRK di atmosfer dan menstabilkan sistem iklim. Pertama, telah diketahui bahwa konversi hutan dan padang rumput menjadi lahan pertanian yang ditanami dengan membajak, menyebabkan penurunan besar C organik tanah (SOC). Kedua, penelitian menunjukkan bahwa tanpa pengolahan tanah meningkatkan stabilitas makroagregat dan pembentukan mikroagregat yang mengarah pada perlindungan C yang lebih besar terhadap dekomposisi mikroba. Ketiga, meta-analisis memberikan bukti empiris bahwa ada lebih banyak C di tanah dengan konversi dari praktik olah tanah penuh intensif ke pengelolaan tanpa olah tanah. Akibatnya, studi empiris dan mekanistik tampaknya mengkonfirmasi bahwa tanpa olah tanah menyebabkan jumlah C yang lebih tinggi di tanah, dan dalam dua dekade terakhir, tanpa olah tanah umumnya menjadi bagian penting dari analisis mitigasi GRK.
Namun, para ilmuwan mulai mengajukan pertanyaan tentang efektivitas tanpa olah tanah sebagai cara untuk mengurangi emisi GRK. Lagi pula, tidak semua penelitian menemukan bahwa stok COS meningkat dengan pengelolaan tanpa pengolahan tanah. Studi yang dianalisis di Kanada bagian timur menunjukkan bahwa investasi pengolahan tanah memasukkan sisa tanaman C lebih dalam ke dalam profil tanah, memperlambat dekomposisi dan meniadakan beberapa manfaat tanpa olah tanah untuk menyimpan C. Hal ini mengarahkan para peneliti pada kesimpulan bahwa pengelolaan tanpa olah tanah cenderung untuk meningkatkan C di lapisan permukaan, tetapi pengolahan total meningkatkan COS dalam profil penuh. Selain itu, tanpa olah tanah cenderung memadatkan lapisan atas tanah, yang meningkatkan massa tanah di lapisan atas, dibandingkan dengan tanah yang dibajak. Faktanya, beberapa penelitian menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan jumlah C di tanah dengan penerapan manajemen tanpa olah tanah dibandingkan dengan olah tanah penuh, dan perbedaan COS dari permukaan ke lapisan tanah di bawah lapisan bajak dijelaskan. dengan pemadatan dan redistribusi COS.