Analysis of Regenerative Agriculture Practices on Soil and Energy

Abstract

This study is a baseline quantification of soil chemical and physical properties and the energy return on investment (EROI) of a regenerative agriculture farm in southwest Iceland. It examines basic indicators of agricultural soil quality and food energy exported from the farm relative to energy inputs. Regenerative agriculture (RA) refers to agricultural practices, such as reduced use of synthetic fertilizer, no-tilling and steered grazing of farm animals, aimed at improving the health of degraded soils and in turn increasing water quality, soil organic carbon (hence sequestering carbon), crop production and water retention. Soil samples were taken from a RA site and a non-RA site and analyzed for their chemical and physical properties. Energy return on investment was found to be 0.24, an increase of 23% from 2019 to 2021. Analysis of chemical and physical properties of the soil revealed that all samples are within healthy ranges. There were significant differences in the trace cation levels (Al3+, Fe3+ and Mn2+), pH of the soil and pH versus C:N ration between the two locations tested, but no other significant differences were found. This study thus finds that regenerative agricultural practices are healthy for the soil and provide an increased EROI from conventional agriculture. As global food demand increases and peak oil and phosphate production has passed, conventional farming has become more expensive, due to high fertilizer prices, as well as being detrimental to the environment. Regenerative agriculture practices show promise for a more sustainable future.

Þessi rannsókn er grunnmagngreining á efna- og eðlisfræðilegum eiginleikum jarðvegs og orkuarðsemi (EROI) auðgandi landbúnaðarbús á Suðvesturlandi. Í rannsókninni greini ég grunnvísa um gæði landbúnaðarjarðvegs og matvælaorku sem flutt er út frá býli miðað við orkuinntak. Auðgandi landbúnaður (RA) vísar til landbúnaðaraðferða, svo sem minni notkunar á tilbúnum áburði, engrar notkunar plóga og stýrðrar beitar búdýra, sem miðar að því að bæta gæði hnigins jarðvegs og síðan auka vatnsgæði, kolefni í jarðvegis (þar af leiðandi bindingu kolefnis), uppskeruframleiðslu og vatnsupptölu. Jarðvegssýni voru tekin af RA graslendi og graslendi með hefðbundinni meðferð og greind með tilliti til efna- og eðliseiginleika. Orkuarðsemi fjárfestingar reyndist vera 0,24, sem er 23% aukning frá 2019 til 2021. Greining á efna- og eðliseiginleikum jarðvegs leiddi í ljós að öll sýni eru innan heilbrigðra marka. Marktækur munur var á magni snefilefna (Al 3 +, Fe3+ og Mn2+), pH í jarðvegi og pH á móti C:N hlutfalli á milli þessara tveggja graslenda sem greind voru, en enginn annar marktækur munur fannst. Þessi rannsókn sýnir að auðgandi landbúnaðarhættir eru góðir fyrir jarðveginn og veita aukið EROI með tímanum. Eftir því sem eftirspurn eftir matvælum á heimsvísu eykst og hámarksframleiðsla á olíu og fosfati er liðin hjá, hefur hefðbundinn landbúnaður orðið dýrari, vegna hás áburðarverðs, auk þess sem það er skaðlegt umhverfinu. Auðgandi landbúnaður sýnir góð fyrirheit um sjálfbærari framtíð.