Linking Soil Variability with Tissue Testing in Field Corn / Unir la variabilidad del suelo con las pruebas de tejido en el maíz de campo

Growing crops successfully in an organic farming system requires special attention to soil quality and nutrient management.

Linking Soil Variability with Tissue Testing in Field Corn / Unir la variabilidad del suelo con las pruebas de tejido en el maíz de campo

(Spanish translation to follow/traducción en español abajo)

Examining the connection between soils and corn sap tissue tests for the Hudson Valley Farm Hub

By Will Brinton
Will Brinton is Founder of Woods End Laboratories

 

Growing crops successfully in an organic farming system requires special attention to soil quality and nutrient management.  We want to harness the soil’s abilities to provide natural nutrients such as nitrogen and trace elements to the fullest extent possible without outside inputs of nutrients and without depleting the soil.  If our plants do need extra support, we want to do this as naturally as possible.

For this reason soil and plant testing play an important role, but we don’t know how important. In a current project, tested scientifically on a 10-acre Farm Hub corn field divided into nine parcels of three zones each, we measured a new form of soil health testing (Woods End Labs Soil Health Audit) and compared it to a new form of plant sap analysis by Crop Health Labs which represents NovaCropControl, a research and test center focused on plant sap analysis based in the Netherlands.

Usually, these kinds of tests are performed separately and rarely combined for an integrated interpretation. In this study we ran them simultaneously in the same zones, and put all the results from the corn field together – stitching them with sophisticated statistical software into a 3-dimensional model. In this way we could see many patterns emerging, such as plant to plant pattern, plant to soil, and soil to soil.

All Nutrient Factors in Sap and Soil. Courtesy of Woods End Laboratories.

What we found were many strong interrelationships between various factors. We could detect that as some nutrients go up (in the plant sap), others go down.  For example, if potassium went high then magnesium – essential for photosynthesis and animal and human nutrition, went down.

Similarly, we saw the same  pattern with the soil tests and  we called these interactions “synergistic” or “antagonistic”.

The different tests we performed (sap versus soil)  are described by some scientists as existing on differing time-scales. Sap Tests take the plant juice immediately at the moment and analyze it. Soil tests extract what has accumulated in soil for months if not years.

It is in some ways like watching a slow moving bank of clouds in the sky versus a patch of leaves blowing on the ground in the same direction – the movements are related, maybe even correlated, but the leaves appear to be moving much faster relative to the soil layer.

Dark clouds gather over a Kernza field. Photo contributed by Jay Goldmark.

That’s the same thing with sap versus soil tests – the sap tests are conceived to reflect short term nutrient gradients on the scale of days to a week, and the soil tests reflect a scale perhaps on the level of weeks to months. Scientifically, we shouldn’t necessarily expect the correlations to be perfect. But we do expect to see a relationship, otherwise we may be wasting effort making management decisions with inappropriate sources of information – a common dilemma in farming.

The project is ongoing and the various teams involved are evaluating the data for a later presentation. Already we see important connections of soil nitrogen with sap levels taken from the corn leaves, soil bulk density and tensions between phosphorus and potassium and boron, to name a few. If even partially successful, we should be able to decide how to fine tune testing choices for future improvements and efficiency in overall management.

Will Brinton is founder and director of Woods End Soil Laboratory in Maine. Brinton founded Woods End while working on an intensive vegetable-grain-goat biodynamic farm in Maine in the 1970’s and studying for his bachelors in agronomy at University of Maine. He  transferred to an international master’s degree program in comparative organic farming science under Nobel Laureate Albert Schatz, through Washington University St. Louis. He earned a doctorate in Environmental Science from Unity College for his work on plant response to composts. Brinton’s lab first introduced soil health tests in the mid 1980’s. His invention of Solvita – a test showing microbial output visually – supports the emerging soil health movement and citizen science. He is part of several soil carbon initiatives including Al Gore’s research team at Caney Fork Farm, TN.

 


 

EXAMINAR LA CONEXIÓN ENTRE LOS SUELOS Y LAS PRUEBAS DE LA SAVIA DEL TEJIDO DEL MAÍZ PARA HUDSON VALLEY FARM HUB

Por Will Brinton
Will Brinton es fundador de Woods End Laboratories

Cultivar con éxito en un sistema de agricultura orgánica requiere atención especial a la calidad del suelo y el manejo de nutrientes. Queremos aprovechar al máximo la capacidad del suelo para brindar nutrientes naturales como nitrógeno y rastros sin introducir nutrientes externos y sin agotar el suelo. Si nuestras plantas necesitan apoyo adicional, queremos hacer esto de la forma más natural posible.

Por esta razón, las pruebas de suelos y plantas tienen un rol importante, pero no sabemos qué tan importante. En un proyecto actual, probado científicamente en un campo de maíz de 10 acres de Farm Hub dividido en nueve parcelas de tres zonas cada una, medimos una nueva forma de pruebas de la salud del suelo (Woods End Lanbs Soil Health Audit) y la comparamos con una nueva forma de análisis de la savia basada en los Países Bajos.

Normalmente, estos tipos de pruebas se hacen de forma separada y raras veces se combinan para una interpretación integrada. En este estudio, las hicimos simultáneamente en las mismas zonas y juntamos todos los resultados del maíz de campo –uniéndolos con una aplicación estadística sofisticada en un modelo tridimensional–. De esta forma, pudimos ver cómo emergieron muchos patrones, como patrones de planta a planta, de planta a suelo, y de suelo a suelo.

Todos los factores de nutrientes en la savia y el suelo. Cortesía de Woods End Laboratories.

Lo que encontramos fueron muchas interrelaciones entre varios factores. Pudimos detectar que, a medida que algunos nutrientes suben (en la savia de la planta), otros bajan. Por ejemplo, si el potasio subía mucho, entonces el magnesio –esencial para la fotosíntesis y la nutrición animal y humana– bajaba.

De forma similar, vimos el mismo patrón con las pruebas de suelo y llamamos a estas interacciones “sinérgicas” o “antagonistas”.

Algunos científicos describen las distintas pruebas que hicimos (de savia versus suelo) como existentes en diferentes escalas de tiempo. Las Pruebas de Savia toman el jugo de la planta inmediatamente en el momento y lo analizan. Las pruebas de suelo extraen lo que se ha acumulado en el suelo por meses, y hasta por años.

De algunas formas, es como mirar cómo se mueve lentamente un grupo de nubes en el cielo versus cómo vuela un montón de hojas sobre el suelo en la misma dirección –los movimientos están relacionados, quizá hasta correlacionados, pero las hojas parecen moverse a una velocidad mucho mayor en relación con la capa del suelo–.

Nubes oscuras se juntan sobre un campo de Kernza. Foto contribuida por Jay Goldmark.

Lo mismo pasa con las pruebas de savia versus de suelo –las pruebas de savia se conciben para reflejar grados de nutrientes a corto plazo en una escala de días a una semana, y las pruebas de suelo reflejan una escala quizá a nivel de semanas a meses–. Pero esperamos ver una relación; de no ser así, es posible que estemos malgastando esfuerzos tomando decisiones de manejo con fuentes inapropiadas de información –un dilema muy común en la agricultura–.

El proyecto sigue y los diferentes equipos involucrados están evaluando los datos para una presentación futura. Ya vemos conexiones importantes del nitrógeno del suelo con los niveles de savia tomados de las hojas de maíz, la densidad del grueso del suelo y las tensiones entre el fósforo y el potasio y el boro, para nombrar algunas. Incluso, si tenemos éxito parcialmente, debemos poder decidir cómo ajustar la configuración de las pruebas para mejoras futuras y un manejo general eficiente.

Will Brinton es fundador y director de Woods End Soil Laboratory en Maine. Brinton fundó Woods End mientras trabajaba en un rancho biodinámico de vegetales-granos-cabras en Maine en la década de 1970 y estudiaba para su licenciatura en Agronomía en la Universidad de Maine. Se transfirió a un programa internacional de maestría en ciencias agrícolas orgánicas comparativas bajo Albert Schatz, ganador del Premio Nobel, a través de la Universidad de Washington en St. Louis. Obtuvo su doctorado en Ciencias Ambientales de Unity College por su trabajo en la respuesta de plantas a la composta. El laboratorio de Brinton introdujo por primera vez las pruebas de la salud del suelo a mediados de la década de 1980. Su invención de Solvita –una prueba que muestra visualmente la producción de microbios apoya al movimiento emergente de la salud del suelo y las ciencias ciudadanas. Es parte de varias iniciativas de carbón en el suelo, incluyendo el equipo de investigación de Al Gore en Caney Fork Farm, TN.