Ralph Martin


Published on

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Ralph Martin

  1. 1.  Linking  Soil  Quality  to                    Economic  Incentives  Ralph  C.  Martin,  Ph.D.,  P.Ag.  Loblaw  Chair,  Sustainable  Food  Production  Tel:  519-­‐824-­‐4120,  Ext  52460    Email:  rcmartin@uoguelph.ca  
  2. 2. Soil  Organic  Matter  (SOM)  is  good,  good,  good  SOM  is  added  with  green  manures,  brown  manures  and  crop  residues  SOM  helps  to  bind  soil  particles  into  good  soil  structure    SOM  matter  allows                                                                                  infiltration  SOM  provides  resilience                                                                          during  droughts,  floods                                                                                  and  extreme  conditions  
  3. 3. Soil  Carbon  A.  Nelson  (M.Sc.  Thesis  -­‐  U.  of  M.)  Rotation  had  largest  effect  on  soil  carbon;       soil  carbon  higher  in  rotations  including  perennial  forages,  regardless  of  organic  or  conventional  management  
  4. 4. Ontario  3-­‐Year  Crop  Rotation  www.southernsare.org; www.uoguelph.ca; www. Scientificamerican.comWinter wheat over-seeded with red cloverSoybean CornYearOneYear TwoYearThree
  5. 5. Red  Clover  Benefits  for  Soils  Increases  Microbial  Activity      Sources: Lupwayi et. al , 1998; Snapp et. al, 2005; Queen et. al, 2009; Blaser et. al, 2011IncreasesAggregateStabilityImproves WaterHolding CapacityErosionPrevention Increases SoilOrganic MatterDecreases SoilCompactionBuilds Soil TilthPhoto: Amélie GaudinGaudin
  6. 6. Biological  Infrastructure  of  Agriculture  Well  managed  forages  provide  cost  effective  feed,  soil  cover,  C,  nutrients  +      Grasses  for  biomass  sales,  soil  cover,  C  and  nutrients  +                                                                                            Cover  crops  are  soil  builders,  soil  cover,  C  and  nutrients  +  Should  governments  support  biological  infrastructure?  
  7. 7. Wheat  Straw  and  Corn  Stalks                      If  remove  crop  residues  from  arable  land  for  bio-­‐products  and                bio-­‐fuel,                                                            then  crucial  to  maintain  SOM  with  soil  builders,  with  and  between  cash  crops.    
  8. 8. Possible  Accounting  1)  NMP  include  C  balance                                                                                    (inputs    removal)  to                                                                                                        show  if  SOM  is  declining                                                                                  or  improving?  2)  Can  SOM  be  measured  cost  effectively  and  accurately  enough,  every  5  years,  on  each  field?    3)  Crop  insurance  fees  might  decrease  if  SOM  levels  increase,  or  vice-­‐versa  
  9. 9. 9  White  Elephant  of  N  About  48%  (and  rising)  of  people  depend  directly  on  the  Haber-­‐Bosch  process  for  basic  food  Excess  N  losses  to  water  (NO3)  and  air  (N2O).    N  fertilizer  is  one-­‐third  of  global  agricultural  energy  budget  and  related  GHG  emissions    
  10. 10. 10  Use  N  Efficiently  -­‐ Legumes,  cover    &  catch  crops  -­‐ Recycle  manure,  MSW,                                                                                                                                        AD  digestate  and  sewage  -­‐ Organic  Ag  -­‐ Deen  -­‐  Maximum  Economic  N  Rate  (MERN)  for  corn  starts  to  level  off  at  100  kg  N/ha  and,  after  clover,  at  50  kg  N/ha;      for  next  100  kg  N/ha,  MERN  ranges  from  $  0  -­‐  $25/  ha    -­‐ Calculate  MERN  for  each  crop,  in  NMP.                                                                    Only  N  fertilizer,  up  to  lowest  range  of  MERN,  eligible  as  a  tax  deductible  expense?    -­‐ Reduce  food  waste  
  11. 11. Soil  Renewal  Rate  To  form  a  2.5  cm  depth  of  soil  (340  t/ha)  requires  200  to  1000  years,  a  renewal  rate  of  0.3  to  2  t/ha/yr  In  U.S.A.,  soil  erosion  averages  18  t/ha/yr              (Pimental  et  al.  1987.  Bioscience  37:277-­‐283)    
  12. 12. Productivity  of  eroded  soil  Productivity  of  eroded  soils                                            will  decline  even  if  fertilizer  is                                added  (Brady  and  Weil  2002,  Fig  17.8)  or  if  the  eroded  soil                                                                      is  irrigated  (Larney                                                                                                                        et  al.  1995  J.  Soil  Water                                                                                                        Conserv.  50:87-­‐91)    
  13. 13. The  Revised  Universal  Soil  Loss  Equation                      (RUSLE)  =  RKLSCP  R    =  rainfall  erosivity    K    =  soil  erodabality    LS  =  length  and                                            steepness  of  slope    C    =  cover  and  crop  management    P    =  practices  of  erosion  control                                                                                        (Brady  and  Weil  2002,  754  -­‐  763)  
  14. 14. Observing  and  Caring    Erosion  control  practices  tend  to  increase  on  farms:  1)  with  farmers  mostly  on  the  farm  2)  organized  as  family  units              (Wall  et  al.  2002)  
  15. 15. Attitude  of  Gratitude        Take  moments  to  be  thankful,  especially  for  healthy  soil  and  food.              Appreciate  what  we  have  and  treasure  it.      
  16. 16. Vision to Sustain FoodA food system, based on healthysoil, clean air and water, minimalwaste and regenerative energy,to support profitable and resilientfarming and fishing communities anda healthy food supply for all.rcmartin@uoguelph.ca