Опубликовано через 3 часа

Здоровье почвы и биоразнообразие определяются интенсивностью органического земледелия в Канаде

Органическое земледелие продолжает расширяться в Канаде: почти 6000 производителей обрабатывают более 2% всех сельскохозяйственных угодий. Однако недостаточно доказательств того, что наблюдается тенденция к увеличению среднего размера ферм и росту специализации этих органических хозяйств. В данном мини-обзоре выдвигается предположение, что в секторах органического земледелия Канады существует градиент интенсивности ведения хозяйства — в отношении разнообразия севооборота, обработки почвы и использования питательных веществ, — и этот градиент интенсивности является ключевым фактором, определяющим агроэкологические результаты.

Такое разнообразие подходов и интенсивности отражает индивидуальные взгляды производителей на принципы и практики органического земледелия, независимо от масштаба фермы. Непосредственно влияя на разнообразие культур и растительного покрова, а также на питательный статус хозяйства и круговорот углерода, интенсивность управления определяет запасы и потоки углерода в почве, здоровье почвы, биоразнообразие, агроэкологические и экосистемные услуги, а также агрономическую устойчивость ферм. Демографические тенденции и взгляды новых участников органического земледелия являются обнадеживающими признаками становления всё более инклюзивного и социо-экологически сложного канадского сектора органического сельского хозяйства, который признает агроэкологические последствия интенсивности органического управления во всех производственных секторах.

Органическое земледелие в Канаде неуклонно растет. К 2017 году по органическим технологиям обрабатывалось 1,3 миллиона гектаров, что почти на 50% больше, чем в 2011 году, и эквивалентно примерно 2,1% сельскохозяйственных угодий Канады. По оценкам, по всей Канаде насчитывается 5791 сертифицированных органических производителей (COTA, 2018). Как тип производственного сектора, так и биофизические ограничения агроэкосистем в каждом регионе сильно влияют на размер органических ферм в Канаде. Однако, хотя органическое земледелие продолжает расширяться в Канаде, нет доказательств тенденции к увеличению среднего размера органических ферм. Холл и Микройди (Hall and Mykroydy, 2001) в редком исследовании, посвященном изучению «конвенционализации» органических ферм в Канаде, не обнаружили тенденции к увеличению размера ферм или специализации среди 259 органических ферм, выращивающих овощи, фрукты или полевые культуры в Онтарио.

Хотя масштаб органического сельского хозяйства в Канаде может и не увеличиваться, существуют ли другие аспекты состава и управления органическими фермами, которые могут быть определяющими факторами агроэкологических результатов? Если мы определим интенсивность управления фермой как сокращение разнообразия севооборота в сочетании с усилением обработки почвы, использования питательных веществ и их потоков на ферме (Postma-Blaauw et al., 2010), то в какой степени существует диапазон интенсивности производства и подходов к управлению фермой в рамках органического земледелия в Канаде?

Например, в Онтарио Робертс и др. (Roberts et al., 2008) показали, что в рамках долгосрочного органического молочного животноводства существует спектр подходов к управлению фермой. Фермы были условно разделены на три группы, различающиеся по значимости, придаваемой самообеспеченности фермы кормами и режиму выпаса скота. Критически важно, что выбор подхода к управлению фермой влиял на плотность поголовья скота на гектар, продуктивность фермы и общий питательный статус фермы. Кроме того, хотя социальные факторы выходили за рамки данного исследования, из общения с фермерами-участниками было ясно, что этот спектр интенсивности управления в значительной степени объясняется индивидуальными философскими взглядами и подходом производителя к органическому земледелию. Если градиенты интенсивности управления являются обычным явлением во всех секторах органического земледелия, каковы последствия и воздействие таких градиентов с точки зрения агроэкологических и экосистемных услуг?

Хотя в данном обзоре основное внимание уделяется агрономической интенсификации в органическом земледелии, концепция диверсификации как означающей культивирование социо-экологической сложности также является ключевой для поддержки более широких социальных и экологических целей органического земледелия в Канаде и мире. В какой степени канадское органическое земледелие выступает в качестве модели гражданского общего блага, поддерживающей социальные, экономические и экологические услуги, центральные для устойчивости, включая устойчивость к угрозам потери биоразнообразия, изменения климата и продовольственной небезопасности (Lynch et al., 2014; Petersen-Rockney et al., 2021)? Хотя данных ограниченно, обнадеживает наблюдение демографических тенденций вовлеченности в органическое земледелие в Канаде, которые, вероятно, повлияют на многофункциональные социо-экологические результаты. Органические фермеры в Канаде в среднем моложе и чаще имеют несельскохозяйственное происхождение (Willer and Lernoud, 2018), а органические фермы реже управляются исключительно мужчинами (Bialais, 2020). Крэнфилд и др. (Cranfield et al., 2010) обнаружили, что проблемы здоровья и окружающей среды были более сильным мотивом для перехода к органическому земледелию в Канаде, чем экономические соображения. Кроме того, наряду с прогрессом в гендерном равенстве в владении и управлении фермами, очевидна опора на отличные от традиционных способы производства знаний и их распространения в органическом земледелии (Lynch et al., 2014). Эти демографические тенденции и расширение взглядов, а также потенциальное дальнейшее расширение инклюзивности будут продолжать культивировать социо-экологическую сложность органического земледелия в Канаде.

В следующем сжатом обзоре рассматривается, как агроэкологические результаты в отношении почвенного органического углерода, здоровья почвы и биоразнообразия почвы зависят от интенсивности органического земледелия с акцентом на канадский контекст и литературу.

Более короткие севообороты, особенно при включении культур с низким количеством остатков, таких как соя или картофель, приводят к снижению запасов почвенного органического углерода, как это было обнаружено в более интенсивных системах земледелия в Восточной Канаде (Nyiraneza et al., 2017; Perez-Guzman et al., 2021). Более разнообразные или длительные севообороты рекомендуются в системах органического земледелия для поддержания и повышения почвенного органического углерода, хотя эта практика на ферме может варьировать в зависимости от масштаба и интенсивности хозяйственной деятельности (Lynch et al., 2014a; Lynch, 2015). Однако одного лишь диверсификации севооборота может быть недостаточно для повышения почвенного органического углерода. Различные исследования свидетельствуют, что поддержание уровня почвенного органического углерода может не гарантироваться более длительными севооборотами, если в них не включен период с многолетними травами (Arcand and Congreves, 2018; Sprunger et al., 2020). Кроме того, дополнительная диверсификация, включая покровные культуры, может быть связана с увеличением частоты обработки почвы и, таким образом, усиливать поток углерода, но не его накопление в почве. На органических зерновых фермах на Среднем Западе США Спронгер и др. (Sprunger et al., 2021) обнаружили, что частота обработки почвы увеличивалась с ростом разнообразия культур и снижала как здоровье почвы (минерализуемый углерод), так и почвенный органический углерод. Однако лишь на немногих (22%) из исследованных ферм в 4-летние севообороты включались многолетние травы, которые положительно ассоциируются с улучшением здоровья почвы. Кристал-Орнелас и др. (Crystal-Ornelas et al., 2021) пришли к выводу, что специфическое влияние длины и разнообразия севооборота в органическом земледелии на почвенный органический углерод ферм недостаточно изучено. В этом мета-анализе использование покровных культур на органических фермах не влияло на почвенный органический углерод.

Во влажных регионах Канады нулевая обработка почвы не увеличивает почвенный органический углерод (Angers et al., 2017), поэтому необходимо разрабатывать регионально-адаптированные комбинации наилучших методов управления для поддержания и увеличения запасов почвенного органического углерода. Различные долгосрочные исследования показывают, что потери почвенного органического углерода из-за обработки почвы в органических системах земледелия для борьбы с сорняками и/или заделки покровных культур компенсируются дополнительным количеством остатков, возвращаемых в почву, что приводит к чистому поддержанию уровня почвенного органического углерода (Lynch, 2014). В недавнем мета-анализе влияния наилучших методов управления в рамках органического земледелия на почвенный органический углерод Кристал-Орнелас и др. (Crystal-Ornelas et al., 2021) обнаружили, что использование органических мелиорантов оказало наибольшее влияние, увеличив почвенный органический углерод на 24% по сравнению со средним приростом в 14%, связанным с природоохранной обработкой почвы. В обычно более мелких системах органического овощеводства разнообразие севооборота частично или полностью заменяется внесением органических мелиорантов, таких как компост и мульча, для поддержания почвенного органического углерода (Burkhard et al., 2009).

В Европе Краусс и др. (Krauss et al., 2022) обнаружили, что снижение биомассы органических культур на 8% в системах с уменьшенной обработкой почвы, вероятно, компенсируется дополнительным вкладом сорняков, что объясняет часть прироста почвенного органического углерода, обнаруженного при уменьшенной обработке почвы.

Хотя более устойчивый или накопленный почвенный органический углерод, защищенный от разложения, состоит в основном из микробных продуктов (Cortrufo et al., 2019), роль почвенных организмов и их разнообразия в стабилизации почвенного органического углерода остается нерешенной (Chenu et al., 2019). История севооборота и покровные культуры могут вызывать изменения в почвенном микробном сообществе, которые, в свою очередь, стимулируют оборот других вновь добавленных остатков культур или покровных культур (Barel et al., 2019). Это свидетельствует о том, что большее временное вегетативное разнообразие в системах органического земледелия усиливает микробную переработку органического углерода через почвенную экосистему и связанные с этим преимущества для здоровья почвы (Lynch, 2014, 2015). Однако, как обсуждается ниже, интенсивность в отношении питательного статуса органических ферм также должна быть достаточной, чтобы избежать негативного влияния на фундаментальную способность почвенных организмов перерабатывать углерод. В засушливых регионах более сильная микоризная ассоциация с растениями, часто наблюдаемая при органическом управлении, может повысить эффективность использования воды и продуктивность культур, а следовательно, и возврат углерода в почву (Bender et al., 2016).

Разложение и минерализация почвенными организмами динамики добавленных остатков на органических фермах (т.е. поток углерода, а не только запас почвенного органического углерода) могут быть одинаково важны для поддержания здоровья почвы и биоразнообразия (Lynch et al., 2012; Lynch, 2014). Почвенный органический углерод является ключевым элементом, влияющим на показатели здоровья почвы, как общий почвенный органический углерод, так и лабильный почвенный органический углерод [частицы (POMc), окисляемый перманганатом (POXc), минерализуемый углерод] являются ключевыми компонентами и показателями здоровья почвы (Hurisso et al., 2016; Norris et al., 2020). В исследованиях факторов, определяющих здоровье почвы, переменные, связанные с почвенным органическим углеродом, часто лучше всего объясняют изменчивость набора данных и оказываются более надежными индикаторами, как было обнаружено для POXc на органических фермах в Онтарио (Hargreaves et al., 2019). Как интенсивность севооборота и диверсификация влияют на здоровье почвы? В Мичигане, хотя содержание глины было доминирующим фактором здоровья почвы, Ту и др. (Tu et al., 2021) обнаружили, что диверсификация культур, независимо от состава (т.е. травы или покровные культуры), увеличивала минерализуемый углерод почвы и стабильность агрегатов, что подтверждает концепцию общего пространственного и временного вегетативного разнообразия как ключевого фактора. Хотя агрономические преимущества покровных культур для последующих органических товарных культур были продемонстрированы (Alam et al., 2016, 2018), их рутинное использование варьируется в зависимости от интенсивности управления органической фермой. На органических фермах сорняки также могут вносить незначительный вклад в вегетативное разнообразие, благоприятствуя здоровью почвы. Нельсон и др. (Nelson et al., 2009) продемонстрировали, как длительные (5-летние) и более разнообразные севообороты на органических картофельных фермах в Атлантической Канаде позволили восстановить популяцию почвенных микроорганизмов и дождевых червей после фазы картофеля с высокой обработкой почвы и низким поступлением остатков. Разнообразный (смесь однолетних/многолетних культур) севооборот также поддерживал как лабильный (POMc), так и общий уровень почвенного органического углерода в почве. Маршалл и Линч (Marshall and Lynch, 2018, 2020) показали, как почвенный органический углерод, микробная биомасса почвы и макрофауна восстанавливались после фазы обработки почвы под покровные культуры в 4-летнем органическом зерновом севообороте. Интересно, что в социальном исследовании, посвященном обоснованию фермерами Атлантической Канады внедрения наилучших методов управления, связанных со здоровьем почвы, участвовавшие органические фермеры руководствовались заботой об экологии почвы в большей степени, чем чисто экономическими соображениями, т.е. улучшением показателей здоровья почвы, напрямую связанных с продуктивностью культур (Mann et al., 2021).

Остается ли такое поддержание почвенного органического углерода и здоровья почвы справедливым и для более интенсивных органических ферм, выращивающих товарные культуры и характеризующихся более короткими и менее разнообразными севооборотами полевых культур? В партнерстве с Органической федерацией Канады и при финансировании через кластерную программу Organic Science Министерства сельского хозяйства и агропродовольствия Канады, а также в сотрудничестве с Университетом Лаваля, кандидат PhD Университета Далхаузи Стефани Лавернь в настоящее время изучает динамику почвенного органического углерода, здоровья почвы, обильности и видового разнообразия дождевых червей на органических зерновых фермах в Квебеке, которые используют 3-летние севообороты кукуруза-соя-пшеница, но также интегрируют покровные культуры.

Там, где снижение интенсивности в отношении поставок питательных веществ приводит со временем к системам, бедным ресурсами/питательными веществами, таким как органические системы земледелия с долгосрочным отрицательным балансом фосфора на уровне фермы, эффективность использования углерода почвенными микроорганизмами, по-видимому, снижается. Это, в свою очередь, может привести к праймингу (т.е. минерализации и разложению) нативного почвенного органического углерода (Arcand et al., 2017). Хотя часто отличный от других систем фосфорный статус органических ферм может приводить к сдвигам в формах органического фосфора и его круговороте и даже к адаптациям почвенного микробного сообщества в отношении экспрессии соответствующих генов (Fraser et al., 2015; Schneider et al., 2016, 2017b), ограничения по фосфору, если они достаточно серьезны, могут также подрывать продуктивность покровных культур и сидератов, а следовательно, и возврат остатков (углерода) в почву (Thiessen Martens et al., 2019). Это подчеркивает, что управление почвенным органическим углеродом в системах органического земледелия должно учитывать тесно связанный вопрос интенсивности в отношении питательного статуса (или баланса) фермы, который может быть более связан с философским подходом органического производителя и интенсивностью хозяйственной деятельности, чем с масштабом фермы как таковым. Даже эпизодическое внесение кормов для скота или почвенного фосфора может иметь решающее значение между дефицитом и адекватным снабжением фосфором на органической ферме (Roberts et al., 2008; Fraser et al., 2019).

В то время как интенсивность органического земледелия влияет на питательный статус и эффективность фермы, а также на относительную роль микробиологически опосредованного снабжения почвы фосфором, региональная рециркуляция фосфора (например, в переработанных навозах, компостах из муниципальных пищевых отходов, струвите) неизбежно станет все более важным вопросом для всего сельского хозяйства (Schneider et al., 2019). Пауэрс и др. (Powers et al., 2019) составили карту глобальных возможностей рециркуляции фосфора из источников животноводства и городских источников на окружающие пахотные земли. Критическим вопросом для органического сельского хозяйства является то, в какой степени оно поддерживает увеличение диверсификации и рециркуляции питательных веществ на разных пространственных уровнях (внутри ферм и между ними, а также между городскими и сельскими районами) и способствует замыканию циклов питательных веществ и ресурсов.

Хотя обильность и разнообразие популяций почвенных организмов в агроэкосистемах очень динамичны и подвержены сильному влиянию изменяющихся режимов управления фермой, поддержание и повышение биоразнообразия почвы в целом поддерживает многофункциональность агроэкосистемы (Bender et al., 2016; Gonzalez et al., 2020). В целом, интенсификация землепользования снижает обильность и разнообразие сообществ почвенных организмов и уменьшает их потенциальное благотворное влияние на рост растений (Yang et al., 2018). В исследовании на 34 фермах в Атлантической Канаде, 40% из которых были органическими, было обнаружено, что менее интенсивные методы управления (многолетние травы, смешанные однолетне-многолетние севообороты), внесение навоза и низкая обработка почвы были связаны со здоровьем почвы (более высокое дыхание почвы и водопрочные агрегаты), а также с большим количеством почвенных грибов, микоризы и грамотрицательных бактерий (Mann et al., 2019). Хотя травы играют важную роль во многих системах органического земледелия, является ли разнообразие культур, а не усиленное вегетативное разнообразие (включая сорняки), в органическом земледелии самым сильным фактором поддержания разнообразия почвенных организмов? Недавнее исследование по всей Европе (Garland et al., 2021) показало, что только разнообразие культур за предыдущие 10 лет оказывало незначительное влияние по сравнению с комбинированным вегетативным покровом (сочетание товарных культур, покровных культур и периодов с травами) на микробное разнообразие почвы, многофункциональность и урожайность, что свидетельствует о том, что поддержание более высокого пространственного и временного разнообразия растительности в системах органического земледелия является ключевым. Глобальный мета-анализ Лори и др. (Lori et al., 2017) показал, что системы органического земледелия имели большую микробную биомассу почвы и связанные с ней активности ферментов, чем традиционные системы, что объясняется севооборотами и использованием органических мелиорантов. Кристал-Орнелас и др. (Crystal-Ornelas et al., 2021) обнаружили, что использование наилучших методов управления на органических фермах увеличивало микробную биомассу почвы на 30% по сравнению с органическими фермами, не практикующими наилучшие методы управления.

На долгосрочных органических молочных фермах в Онтарио более низкая плотность поголовья скота и, следовательно, меньшие внутренние потоки навоза с азотом и фосфором приводили к большему содержанию бобовых в травах и урожайности, соответствующей соседним традиционным молочным фермам. Сохранение содержания бобовых в смешанных травах (или сидератах) обеспечивает агрономическую и экономическую устойчивость, поскольку создает азотный буфер, поддерживающий урожайность и качество культур, и меньшую зависимость от внесенного азота, включая навоз или другие источники (Lynch et al., 2004). Более высокое содержание бобовых и более низкий легкодоступный фосфорный статус почвы на органических молочных фермах также были связаны с большей колонизацией корней бобовых трав микоризой и сдвигом в составе сообщества микоризы, а также с более высокой биологической фиксацией азота бобовыми (Schneider et al., 2015, 2017a). Недавнее увлекательное исследование (Puy et al., 2021) показало, что фенотипические изменения растений, вызванные доступностью воды и ассоциацией с микоризой материнского растения, передаются следующему поколению растений, обеспечивая устойчивость к экологическим стрессам через поколения растений. Можно предположить, что повышенная устойчивость культур к климатическим стрессам, часто наблюдаемая на органических фермах, в некоторой степени объясняется более сильным взаимодействием с микоризой и другими полезными растительно-почвенными микроорганизмами.

Что касается биоразнообразия в более широком смысле, преимущества органического земледелия для растений, опылителей и птиц были документально подтверждены, но сложность окружающего ландшафта также влияет на результаты. Для конкретных экосистемных услуг, предоставляемых органической фермой или используемых ею, таких как разнообразие птиц и опыление, результаты модифицируются как интенсивностью землепользования, так и неоднородностью окружающего ландшафта, а также временем, прошедшим с момента перехода к органическому земледелию. Однако существуют большие пробелы в данных в отношении недостаточно изученных групп организмов и генетического разнообразия, связи с экосистемными услугами и более тонкой оценки влияния интенсивности управления в каждом секторе сельского хозяйства (Lynch et al., 2012; Rundlöf et al., 2016; Kirk and Lindsay, 2017; Happe et al., 2018).

Дает ли экологическая теория некоторые рекомендации относительно вероятной взаимосвязи между масштабом фермы и связью между биоразнообразием и функционированием экосистемы? С увеличением масштаба фермы, теоретически, более широкий диапазон сред на ферме, включая типы почв и местообитаний (например, края полей, лесные массивы), добавляет больше возможностей для экологических ниш и должен укреплять связь между биоразнообразием и функционированием экосистемы (Gonzalez et al., 2020). Интересный вопрос тогда: в какой степени пространственный масштаб и ограничения нишевых возможностей на более мелких органических фермах компенсируются большим временным разнообразием, и справедливо ли также обратное: требуется ли меньше временной диверсификации на потенциально более пространственно разнообразных крупных органических фермах? Однако крупные органические фермы могут не сохранять более широкий диапазон сред и местообитаний. Действительно, поскольку компромиссы в отношении экологических и экономических выгод, опосредованных размером поля, в значительной степени игнорируются как в политике, так и в исследованиях, сокращение относительной непосевной площади и консолидация полей могут считаться более вероятными на крупных органических фермах (Clough and Kirchweger, 2020). В Швеции Бельфраге и др. (Belfrage et al., 2005) обнаружили, что хотя наибольшие различия наблюдались между мелкими органическими и крупными традиционными фермами в отношении видов травянистых растений, птиц и опылителей, размер фермы в пределах органических хозяйств также влиял на эти результаты.

Данный мини-обзор демонстрирует, что градиенты интенсивности управления фермой, включая разнообразие севооборота, обработку почвы и использование питательных веществ, существуют как в различных, так и внутри отдельных секторов органического растениеводства и животноводства в Канаде. Этот градиент интенсивности управления является ключевым фактором агроэкологических результатов в отношении почвенного органического углерода, здоровья почвы, биоразнообразия и устойчивости культур. Органическое земледелие продолжает расширяться в Канаде без очевидной тенденции к увеличению размера ферм и специализации. Демографические тенденции и опросы взглядов новых участников канадского органического земледелия документируют все более социо-экологически сложный сектор органического сельского хозяйства Канады. Это сектор, который, по-видимому, мотивирован проектировать и управлять органическими фермами на таком уровне интенсивности, который обеспечивает продуктивность, одновременно гарантируя устойчивость экосистемных услуг, связанных с накоплением и потоком углерода в почве, здоровьем почвы и биоразнообразием почвы.

Alam M. Z., Lynch D. H., Sharifi M., Burton D. L., Hammermeister A. (2016). The effect of green manure and organic amendments on potato yield, nitrogen uptake and soil mineral nitrogen. Biol. Agric. Horticult. 32, 221–236. doi: 10.1080/01448765.2015.1133319. CrossRef. Google Scholar.

Alam M. Z., Lynch D. H., Tremblay G., Gillis-Madden R., Vanasse A. (2018). Optimizing combining green manures and pelletized manure for organic spring wheat production. Can. J. Soil Sci. 98, 638–649. doi: 10.1139/cjss-2018-0049. CrossRef. Google Scholar.

Angers D., Bolinder M. A., Carter M. R., Gregorich E. G., Drury C. F., Liang B. C., et al. (2017). Impact of tillage practices on organic carbon and nitrogen storage in cool, humid soils of eastern Canada. Soil Tillage Res. 41, 191–201. doi: 10.1016/S0167-1987(96)01100-2. CrossRef. Google Scholar.

Arcand M., Congreves K. A. (2018). Alternative management improves soil health indices in intensive vegetable cropping systems: a review. Front. Environ. Sci. 6, 1–18. doi: 10.3389/fenvs.2018.00050. CrossRef. Google Scholar.

Arcand M., Levy-Booth D. J., Helgason B. L. (2017). Resource legacies of organic and conventional management differentiate soil microbial carbon use. Front. Microbiol. 8, 2293. doi: 10.3389/fmicb.2017.02293. CrossRef. Google Scholar.

Barel J. M., Kuyper T. W., Paul J., de Boer W., Cornelissen J. H. C., De Deyn G. B. (2019). Winter cover crop legacy effects on litter decomposition act through litter quality and microbial community changes. J. Appl. Ecol. 56, 132–143. doi: 10.1111/1365-2664.13261. CrossRef. Google Scholar.

Belfrage K., Björklund J., Salomonsson L. (2005). The effects of farm size and organic farming on diversity of birds, pollinators, and plants in a Swedish Landscape. AMBIO 34, 582–588. doi: 10.1579/0044-7447-34.8.582. CrossRef. Google Scholar.

Bender S. F., Wagg C., van der Heijden M. G. A. (2016). An underground revolution: Biodiversity and soil ecological engineering for agricultural sustainability. Trends Ecol. Evol. 31, 440–452. doi: 10.1016/j.tree.2016.02.016. CrossRef. Google Scholar.

Bialais C. (2020). Organic Agriculture in Canada. Publication N. 2020-07-E. Parliamentary Information and Research Service. Ottawa, Canada: Library of Parliament. Google Scholar.

Burkhard N. E., Lynch D. H., Percival D. C., Sharifi M. (2009). Organic mulch impact on vegetation dynamics and productivity of highbush blueberry under organic production. Hortscience 44, 1–9. doi: 10.21273/HORTSCI.44.3.688. CrossRef. Google Scholar.

Chenu C., Angers D. A., Barré P., Derrien D., Arrouays D. B. (2019). Increasing organic stocks in agricultural soils: Knowledge gaps and potential innovations. Soil Tillage Res. 188, 41–52. doi: 10.1016/j.still.2018.04.011. CrossRef. Google Scholar.

Clough Y., Kirchweger S., Kantelhardt. (2020). Field sizes and the future of farmland biodiversity in European landscapes. Conserv. Lett. 13, e12752. doi: 10.1111/conl.12752. CrossRef. Google Scholar.

Cortrufo M. F., Ranalli M. G., Haddix M. L., Six J., Lugato E. (2019). Soil carbon storage informed by particulate and mineral-associated organic matter. Nat. Geosci. 12, 989–994. doi: 10.1038/s41561-019-0484-6. CrossRef. Google Scholar.

COTA (Canadian Organic Trade Association). (2018). Organics in Canada. By the Numbers: 2018 Data. Available online at: https://www.canada-organic.ca/en/what-we-do/data-research/production-data (accessed on November 8, 2021). Google Scholar.

Cranfield J., Henson S., Holliday J. (2010). The motives, benefits, and problems of conversion to organic production. Agric. Hum. Values 27, 291–306. doi: 10.1007/s10460-009-9222-9. CrossRef. Google Scholar.

Crystal-Ornelas R. T., Thapa R., Tully K. L. (2021). Soil organic carbon is affected by organic amendments, conservation tillage, and cover cropping in organic farming systems: a meta-analysis. Aric. Ecosys. Envir. 312, 107356. doi: 10.1016/j.agee.2021.107356. CrossRef. Google Scholar.

Fraser T., Lynch D. H., Entz M. H., Dunfield K. E. (2015). Linking alkaline phosphatase activity with bacterial phoD gene abundance in soil from a long-term management trial. Geoderma 257–258, 115–122. doi: 10.1016/j.geoderma.2014.10.016. CrossRef. Google Scholar.

Fraser T. D., Lynch D. H., O'Halloran I. P. V. (2019). Soil phosphorus bioavailability as influenced by long-term management and applied phosphorus source. Can. J. Soil Sci. 99, 292–304. doi: 10.1139/cjss-2018-0075. CrossRef. Google Scholar.

Garland G., Edlinger A., Banerjee S., Degrune F., García-Palacios P., Pescador D. S., et al. (2021). Crop cover is more important than rotational diversity for soil multifunctionality and cereal yields in European cropping systems. Nat. Food 2, 28–37. doi: 10.1038/s43016-020-00210-8. CrossRef. Google Scholar.

Gonzalez A., Germain R. M., Srivastava D. S., Filotas E., Dee L. E., Gravel D. (2020). Scaling-up biodiversity-ecosystem functioning research. Ecol. Lett. 23, 757–776. doi: 10.1111/ele.13456. CrossRef. Google Scholar.

Hall A., Mykroydy V. (2001). Organic farmers in Ontario: an examination of the conventionalization argument. Sociologia Ruralis 41, 399–422. doi: 10.1111/1467-9523.00191. CrossRef. Google Scholar.

Happe A., Riesch F., Rösch V., Gallé R., Tscharntke T., Batáry P. (2018). Small-scale agricultural landscapes and organic management support wild bee communities of cereal field boundaries. Agric. Ecosyst. Environ. 254, 92–98. doi: 10.1016/j.agee.2017.11.019. CrossRef. Google Scholar.

Hargreaves S. K., DeJong P., Laing K., McQuail T., Van Eerd L. L. (2019). Management sensitivity, repeatability and consistency of interpretation of soil health indicators on organic farms in southwestern Ontario. Can. J. Soil Sci. 12, 1–12. doi: 10.1139/cjss-2019-0062. CrossRef. Google Scholar.

Hurisso T. T., Culman S. W., Horwath W. R., Wade J., Cass D. J. W., et al. (2016). Comparison of permanganate-oxidizable carbon and mineralizable carbon for assessment of organic matter stabilization and mineralization. Soil Sci. Soc. Amer. J. 80, 1352–1364. doi: 10.2136/sssaj2016.04.0106. CrossRef. Google Scholar.

Kirk D. A., Lindsay K. E. F. (2017). Subtle differences in birds detected between organic and nonorganic farms in Saskatchewan Prairie Parklands by farm pair and bird functional group. Agric. Ecosyst. Environ. 246, 184–201. doi: 10.1016/j.agee.2017.04.009. CrossRef. Google Scholar.

Krauss M., Wiesmeier M., Don A., Cuperus A., Gattinger A., Gruber S. (2022). Reduced tillage in organic farming affects soil organic carbon stocks in temperate Europe. Soil Tillage Res. 105262. doi: 10.1016/j.still.2021.105262. CrossRef. Google Scholar.

Lori M., Symnaczik S., Mäder P., De Deyn G., Gattinger A. (2017). Organic farming enhances soil microbial abundance and activity — A meta-analysis and meta-regression. PLOS ONE 12, e0180442. doi: 10.1371/journal.pone.0180442. CrossRef. Google Scholar.

Lynch D. H., Voroney R. P., Warman P. R. (2004). Nitrogen availability from composts for humid region perennial grass and legume-grass forage production. J. Enviro. Q. 33, 1509–1520. doi: 10.2134/jeq2004.1509. CrossRef. Google Scholar.

Lynch D. H. (2014). Sustaining soil organic carbon, soil quality and soil health in organic field crop management systems, in Managing Energy, Nutrients and Pests in Organic Field Crops, eds Martin R. C., MacRae R. R. (Boca Raton, Fl: CRC Press), 107–132. Google Scholar.

Lynch D. H. (2015). Nutrient cycling and soil health in organic cropping systems - importance of management strategies and soil resilience. Sustain. Agric. Res. 4, 76–84. doi: 10.5539/sar.v4n3p80. CrossRef. Google Scholar.

Lynch D. H., Halberg N., Bhatta G. D. (2012). Environmental impacts of organic agriculture in temperate regions. CAB Rev. 7, 1–17. doi: 10.1079/PAVSNNR20127010. CrossRef. Google Scholar.

Lynch D. H., Sumner J., Martin R. C. (2014). Transforming recognition of the social, ecological and economic goods and services derived from organic agriculture in the Canadian context, in Organic Farming; Prototype for Sustainable Agricultures, eds Bellon S., Penvern S. (New York, NY: Springer Science+Business Media), 347–366. Google Scholar.

Mann C., Lynch D. H., Dukeshire S., Mills A. (2021). Farmers' perspectives on soil health in Maritime Canada. Agroecol. Sust. Food Systems 45, 673–688. doi: 10.1080/21683565.2020.1866143. CrossRef. Google Scholar.

Mann C., Lynch D. H., Fillmore S., Mills A. (2019). Relationships between field management, soil health and microbial community composition. Appl. Soil Ecol. 144, 12–21. doi: 10.1016/j.apsoil.2019.06.012. CrossRef. Google Scholar.

Marshall C. B., Lynch D. H. (2018). No-till green manure termination influences soil organic carbon distribution and dynamics. Agron. J. 110, 1–9. doi: 10.2134/agronj2018.01.0063. CrossRef. Google Scholar.

Marshall C. B., Lynch D. H. (2020). Soil microbial and macrofauna dynamics under different green manure termination methods. Appl. Soil Ecol. 148, 103505. doi: 10.1016/j.apsoil.2020.103505. CrossRef. Google Scholar.

Nelson K. L., Lynch D. H., Boiteau G. (2009). Assessment of changes in soil health throughout organic potato rotation sequences. Agric. Ecosys. Environ. 131, 220–228. doi: 10.1016/j.agee.2009.01.014. CrossRef. Google Scholar.

Norris C. E., Mac Bean G., Cappellazzi S. B., Cope M., Greub K. L. H., Liptzin D., et al. (2020). Introducing the North American project to evaluate soil health measurements. Agron. J. 112, 3195–3215. doi: 10.1002/agj2.20234. CrossRef. Google Scholar.

Nyiraneza J., Thompson B., Geng X., He J., Jiang Y., Fillmore S. (2017). Changes in soil organic matter over 18 yr in Prince Edward Island, Canada. Can. J. Soil Sci. 97, 745–756. doi: 10.1139/CJSS-2017-0033. CrossRef. Google Scholar.

Perez-Guzman L., Phillips L. A., Seuradge B. J., Agomoh I., Drury C. F., Acosta-Martínez V. (2021). An evaluation of biological soil health indicators in four long-term continuous agroecosystems in Canada. Agroecosyst. Geosci. Environ. 4, e20164. doi: 10.1002/agg2.20164. CrossRef. Google Scholar.

Petersen-Rockney M., Baur P., Guzman A., Bender S. F., Calo A., Castillo F., et al. (2021). Narrow and brittle or broad and nimble? Comparing adaptive capacity in simplifying and diversifying farming systems. Front. Sustain. Food Syst. 5, 564900. doi: 10.3389/fsufs.2021.564900. CrossRef. Google Scholar.

Postma-Blaauw M., de Goede R. G. M., Bloem J., Faber J. H., Brussaard L. (2010). Soil biota community structure and abundance under agricultural intensification and extensification. Ecology 91, 460–473. doi: 10.1890/09-0666.1. CrossRef. Google Scholar.

Powers S. M., Chowdury R. B., MacDonald G. K., Metson G. S., Beusen S. A. H. W., Bouwan S. E., et al. (2019). Global opportunities to increase agricultural independence through phosphorus recycling. Earth's Future 7, 370–383. doi: 10.1029/2018EF001097. CrossRef. Google Scholar.

Puy J., Carmona C. P., Hiiesalu I., Öpik M., de Bello F., Moora M. (2021). Mycorrhizal symbiosis alleviates plant water deficit within and across generations via plant plasticity. J. Ecol. 1:2020-0710. doi: 10.1101/2020.07.21.213421. CrossRef. Google Scholar.

Roberts C. J., Lynch D. H., Voroney R. P., Martin R. C., Juurlink S. D. (2008). Nutrient budgets of Ontario organic dairy farms. Can. J. Soil Sci. 88, 107–114. doi: 10.4141/S06-056. CrossRef. Google Scholar.

Rundlöf M., Henrik G., Smith H. G., Birkhofer K. (2016). Effects of organic farming on biodiversity. In: eLS. Chichester, England: John Wiley and Sons, Ltd. Google Scholar.

Schneider K., Lynch D., Bünemann E. K., Voroney P. (2017a). Vegetative composition, AMF root colonization, and biological N fixation distinguish organic and conventional perennial forage systems. Agron. J. 109, 1697–1706. doi: 10.2134/agronj2016.12.0700. CrossRef. Google Scholar.

Schneider K. D., Cade-Menun B., Lynch D. H., Voroney R. P. (2016). Soil phosphorus forms from organic and conventional forage fields. SSSAJ 80, 328–340. doi: 10.2136/sssaj2015.09.0340. CrossRef. Google Scholar.

Schneider K. D., Lynch D. H., Dunfield K., Khosla K., Jansa J., Voroney R. P. (2015). Farm system management affects community structure of arbuscular mycorrhizal fungi. Appl. Soil Ecol. 96, 192–200. doi: 10.1016/j.apsoil.2015.07.015. CrossRef. Google Scholar.

Schneider K. D., Thiessen Martens J. R., Zvomuya F., Reid D. K., Fraser T. D., Lynch D. H., et al. (2019). Options for improved phosphorus cycling and use in agriculture at the field and regional scales. J. Env. Qual. 48, 1247–1264. doi: 10.2134/jeq2019.02.0070. CrossRef. Google Scholar.

Schneider K. D., Voroney R. P., Lynch D. H., Oberson A., Frossard E., Bünemann E. K. (2017b). Microbially-mediated P fluxes in calcareous soils as a function of water-extractable P. Soil Biol. Biochem. 106, 51–60. doi: 10.1016/j.soilbio.2016.12.016. CrossRef. Google Scholar.

Sprunger C. D., Culman S. W., Deiss L., Brock C., Jackson-Smith D. (2021). Which management practices influence soil health in Midwest organic corn systems. Agron. J. 113, 4201–4219. doi: 10.1002/agj2.20786. CrossRef. Google Scholar.

Sprunger C. D., Martin T., Mann. (2020). Systems with greater perenniality and crop diversity enhance soil biological health. Agricult. Environ. Lett. 5, e20030. doi: 10.1002/ael2.20030. CrossRef. Google Scholar.

Thiessen Martens J., Lynch R. D. H., Entz M. (2019). A survey of green manure productivity on dryland organic grain farms in the eastern prairie region of Canada. Can. J. Plant Sci. 99, 772–776. doi: 10.1139/cjps-2018-0311. CrossRef. Google Scholar.

Tu X., DeDecker J., Viens F., Snapp S. (2021). Environmental and management drivers of soil health indicators on Michigan field crop farms. Soil Tillage Res. 213, 105146. doi: 10.1016/j.still.2021.105146. CrossRef. Google Scholar.

Willer H., Lernoud J. (Eds.) (2018). The World of Organic Agriculture. Statistics and Emerging Trends 2018. Bonn, Germany: Research Institute of Organic Agriculture (FiBL), Frick, and IFOAM — Organics International. Google Scholar.

Yang G., Wagg C., Veresoglou S. D., Hempel S., Rillig M. C. (2018). How soil biota drive ecosystem stability. Trends Plant Sci. 23, 1057–1067. doi: 10.1016/j.tplants.2018.09.007. CrossRef. Google Scholar.

Lynch DH (2022) Soil Health and Biodiversity Is Driven by Intensity of Organic Farming in Canada. Front. Sustain. Food Syst. 6:826486. doi: 10.3389/fsufs.2022.826486

Перевод статьи «Soil Health and Biodiversity Is Driven by Intensity of Organic Farming in Canada» автора Lynch DH., оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык