building your soil - ecology north€¦ · building soil, soil health and management, and...

37
Building Your Soil A Guide to Building Sustainable Garden Soil in the Northwest Territories Ecology North 2017

Upload: others

Post on 12-Jul-2020

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

 

 

 

Building Your Soil 

A Guide to Building Sustainable Garden Soil in the 

Northwest Territories 

 

 

 

 

 

 

 

Ecology North 

2017 

 

 

     

Page 2: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

 

Building Your Soil: A Guide to Building Sustainable Garden Soil in the 

Northwest Territories 

 

Written by: Dylan Cook  

Ecology North, 2017  

 

5013 51 Street 

Yellowknife, NT X1A 1S5 

http://ecologynorth.ca/ 

 

This project was funded by The Department of Industry, Tourism and Investment, 

Government of the Northwest Territories.  

 

 

The information presented in this document is meant to encourage 

sustainable community and backyard gardening in communities of the 

Northwest Territories. It is meant to be a guide and a reference document, 

to be used along with the Soil Recipes Booklet to create garden soil from 

locally sourced materials.  

This is by no means a comprehensive guide. For more information on 

building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology 

North, or refer to the end of this report for some helpful suggested reading 

and a list of resources that were used in compiling this information.  

Page 3: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

Table of Contents 

Introduction ................................................................................................................. 1 Addressing the Problem .................................................................................................................. 2 

Soils in the NWT .............................................................................................................................. 3 

Building Your Soil ......................................................................................................... 4 

Environmental Factors – Air, Water, Temperature, and pH ........................................... 5 Air .................................................................................................................................................... 5 

Water .............................................................................................................................................. 5 

Temperature ................................................................................................................................... 5 

pH .................................................................................................................................................... 6 

The Living Soil .............................................................................................................. 7 What Do Microbes Need? ............................................................................................................... 7 

What Lives in Healthy Soil? ............................................................................................................. 8 

Microbes and Nutrients .................................................................................................................. 9 

Natural Controls .............................................................................................................................. 9 

The Mineral Component ............................................................................................ 10 Testing Your Texture ..................................................................................................................... 10 

Getting the Right Mix .................................................................................................................... 12 

The Organic Component ............................................................................................. 13 The Compost ................................................................................................................................. 14 

Sourcing Organics in the NWT .................................................................................... 15 Woodchips, Bark, Twigs, and Sawdust ...................................................................................... 15 

Deciduous Forest Litter ............................................................................................................. 16 

Coniferous Forest Litter ............................................................................................................. 16 

Fish Waste ................................................................................................................................. 17 

Hair ........................................................................................................................................... 17 

Household Compost .................................................................................................................. 18 

Garden/Yard Waste .................................................................................................................. 18 

Seaweed and Aquatic Plants ..................................................................................................... 19 

Wood Ash .................................................................................................................................. 19 

Peat ........................................................................................................................................... 21 

Importance of Peatlands ........................................................................................................... 22 

Putting It All Together ................................................................................................ 23 Nutrients ....................................................................................................................................... 24 

Testing Your Soil ............................................................................................................................ 24 

Fertilizing ....................................................................................................................................... 25 

Summary ................................................................................................................... 26 

Suggested Reading ..................................................................................................... 27 

Resources Used .......................................................................................................... 28 

Picture Credits ........................................................................................................... 32 

Page 4: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

Building Your Soil 

A Guide to Building Sustainable Garden Soil in the 

Northwest Territories 

 

Introduction 

Most communities in the NWT require some amendment to their soil in order to grow 

productive crops. Remote communities trying to grow food in community and backyard 

gardens are faced with the problem of having very limited access to good quality soil. 

This is especially the case in the Tlicho communities in the Canadian Shield geologic 

region, where soil is particularly thin and low in essential nutrients. Importing large 

quantities of soil for gardening is an 

expensive and inefficient solution. 

Building on the existing soil in a way 

that promotes soil fertility and soil life 

can allow us to grow good food and 

reduce dependencies on outside 

resources. Some communities have 

even started creating soil in larger 

batches to share within the 

community. We want to encourage 

this, and to work toward finding easy, 

sustainable alternatives to importing 

soil into our gardens. 

 

 

 

 

 

(1) Community garden in Gameti, NT.  

Northern gardening is a challenge that often 

takes a community effort. Making healthy 

soil can also be done as a community. 

The information presented 

in this report is meant to 

serve as a guide for building 

your own soil in the NWT.  

Page 5: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

 Sustainable Soil Practices          

Sourcing materials locally has a number of benefits.  

• Nutrients in the food you grow come from the materials you put in your soil, 

and  keeping  that  cycle  close  to  home  is  good  practice  from  a  sustainability 

perspective.  

• Microbial  communities  can  be  very  specifically  adapted  to  small  geographic 

areas, especially  in  the North where changes  in  latitude  result  in  substantial 

variation in climate conditions.  

• If all material comes from nearby, it helps to ensure the microbiology of the 

soil is well suited to the micro‐environmental conditions of your garden.  

• While many areas of the NWT have very little soil, the raw materials needed 

are all here. By tapping into local resources, we can build healthy soil for the 

northern  garden.  If  the materials  are  harvested  responsibly, we  can  do  this 

sustainably. 

Addressing the Problem: 

Transporting soil from the south is 

often the main approach used to 

address poor soil conditions in the 

North. However, while simple, this 

solution has several problems 

associated with it. Transporting 

small bags of garden soil north can 

be very expensive. Some remote 

communities have to wait until 

winter to bring in large amounts of 

soil on winter roads. Transporting 

unsterilized soil may also introduce 

foreign pests and diseases to the 

North. At the very least, this could 

mean we will have a living soil 

community that is not suited to the specific environmental situation that we move it 

into – not ideally suited to live in a northern garden. It could also mean introducing 

bacterial and fungal diseases, insect pests, chemical contaminants, and causing more 

problems for food producers in the North.  

At best, transporting garden soil is an expensive, energy‐intensive fix.  

At worst, it could be detrimental to local ecosystems.  

At any rate, it is not very sustainable. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2) Weledeh School Garden, Yellowknife. 

Growing good food starts with the soil. 

Page 6: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

Boreal Cordillera 

Taiga Cordillera 

Tundra Cordillera Southern Arctic 

Taiga 

Plains 

Taiga 

Shield 

Yellowknife 

Hay River 

Fort Smith 

Inuvik 

 (3) Ecoregions of the 

NWT:  

The largest ecological 

regions in the NWT are the 

Taiga Plains and Taiga 

Shield. Within these regions 

soil types vary considerably. 

Soil formation has been 

heavily affected across the 

NWT by rivers, lakes, and 

past glaciation. 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

Soils in the NWT: 

Soils in the NWT are generally poor quality soil for growing food crops. Many of the 

plants that grow naturally here are adapted to harsh winters, short growing seasons, 

and thin, acidic soil. Soil development is a slow process and in the NWT this process has 

been slowed further by the cold northern climate. Most soil deposits have only been 

developing since the retreat of the glaciers at the end of the last ice age (about 10 000 

years ago). Despite this, there are actually a fair variety of soil types on the regional 

scale in the NWT.  

Generally, the best soil for agriculture is located in southern areas of the Taiga Plains 

ecoregion, where permafrost is discontinuous and more well‐developed soil types like 

greysols and luvisols are more common. In the Mackenzie Valley, up through the 

northern Taiga Plains region, common soil types include brunisols (well‐drained, poorly 

developed soils), greysols (soil periodically saturated during formation), fibrisols 

(relatively undecomposed organic material), and mesisols (partly decomposed organic 

material), all subject to permafrost to some extent. Sand, gravel and fine glacial till are 

common and there are also large deposits of organic soil, mostly associated with river 

floodplains. Areas with acidic clayey soils tend to be low in many essential nutrients, but 

many areas in the Mackenzie River basin are rich in both calcium and phosphorus, which 

are both incredibly important for plants.  

Taiga Shield soils are mostly brunisols formed on sandy glacial till deposits, and bedrock 

is often close to the surface. North of Yellowknife all soil types are subject to permafrost. 

Common soil types include organic soils and clay‐based soils formed in association with 

peatlands and lakes. In most areas of the NWT, permafrost and soil acidity make it very 

difficult to grow classic vegetable and fruit garden crops.  

Page 7: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

Building Your Soil  

Building your garden soil is like baking a cake; you just need the right 

ingredients together in the right proportions.  

Getting the right mix is the first crucial step.  

 

 

 

 

 

The following pages contain information on the factors that should be 

considered when building your soil:  

 

• Environmental Factors 

• The Living Component 

• The Mineral Component 

• The Organic Component 

 

There is also a list of some materials 

available locally in many areas of the 

NWT that can be incorporated into 

local garden soil recipes. 

 

*Example soil recipes can be found in our Soil Recipes booklet. 

Soil is made up of four 

main components:  

Mineral Material,  

Organic Material, 

Air and  

Water. 

(4) In many areas where soil is very thin and rocky, 

raised beds may be the best option. 

Building soil from scratch is a process 

that takes thousands of years of erosion 

of base materials and lots of biological 

activity – the rise and fall of mountains 

and forests, so to speak. Soils in the 

NWT are generally underdeveloped, and 

are still going through this process. Since 

we do not have time to wait, we need to 

build our soil some other way if we are 

going to feed ourselves sustainably. 

 

Page 8: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

Environmental Factors – Air, Water, Temperature, and pH 

The physical environment of your soil greatly affects the activity of soil microorganisms. 

It also affects the decomposition of organic material, as well as nutrient uptake and 

growth of plants. Keeping your soil loose and aerated, keeping it moist, feeding it 

organic material, and protecting it from the cold in the winter by insulating your garden 

with mulch and snow – these are all good ways to manage the physical factors affecting 

your soil.

(5) Plant roots need loose, moist, aerated soil. 

Air: 

Soil needs to have lots of airspaces. Many helpful microbes in the soil need oxygen to 

survive and your plant roots need air as well. Soil with good texture and lots of organic 

matter will naturally have lots space for air, unless it is heavily compacted. Avoid walking 

unnecessarily on the garden to avoid compacting the soil.  

 

Water: 

Plants need a lot of water in the soil. It is necessary for growth and energy production, 

and also for taking in nutrients through their roots. Microbes in the soil also need water, 

so even before the soil is put into the garden it needs to be kept moist. However, 

overwatering can flush nutrients, especially nitrogen, out of the soil.  

 

Temperature: 

Soil temperature in the North can be difficult to manage due the cold winters, however 

you can grow food here. Many insect pests aren’t able to survive the winter in the NWT, 

which is good for the northern gardener. Also, the long day length partly makes up for 

short growing seasons. Soil microbes go dormant in the winter and then become active 

when the soil warms up in the spring. Soil heats up when the organic matter starts to 

decompose. If you make soil in large batches, you can maintain higher temperatures 

within large piles or windrows than in small backyard composter batches, and the soil 

will be more likely to continue “working” through the winter. 

Page 9: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

pH: 

pH is a measure of the acidity or alkalinity in your soil. It is a scale from 0 (very acidic) to 

14 (very alkaline or basic), with 7 being neutral (neither acidic or basic). pH essentially 

tells you what the chemical environment is like in your soil, and this affects a variety of 

things in the soil and in the plants. Bacteria and fungi are the living components of the 

soil that break down complex chemical compounds in organic matter into elements that 

plants can use. These organisms all have a range of pH in which they can function 

properly. Not surprisingly, the range at which these organisms can thrive, about 5.5 – 7, 

tends to line up with the pH range ideal for plant growth.   

Testing pH: 

pH can vary with moisture, temperature, and biological activity over the course of a 

season. It can also change through the years as you build up the organic component of 

your soil. It is good to know whether you have very acidic or basic soil. A laboratory test 

or do‐it‐yourself test kit will tell you the pH of your soil with accuracy. There are also a 

variety of tests you can do very quickly to give you an idea of the approximate pH of 

your soil.  

Red cabbage test: Boiled red cabbage juice has a neutral pH and will change colour if its 

pH changes. Add a few spoonfuls of soil to a cup of red cabbage juice;  

• If it does not change colour, the soil is likely near neutral. 

• If it turns bright pink, the soil is likely very basic. 

• If it turns blue or green, the soil is likely very acidic.  

Fizz test: Take two cups of soil from your garden in separate containers. In the first 

container, add distilled water to make the soil muddy, and then add some baking soda. 

Then pour some vinegar into the dry sample. Very acidic soil (less than pH 5.0) will fizz if 

you sprinkle baking soda on it, because baking soda is very basic. Very basic soil (greater 

than pH 7.5) will fizz if you pour some vinegar on it, because vinegar is very acidic. 

 

 

 

 

 

Adjusting Soil pH: 

Soil that is rich in organic matter will slowly shift toward a neutral pH over time. The short 

term solution to very high or very low pH is just to add materials that raise or lower pH: 

⇑ Wood ash will raise soil pH if soil is acidic. 

⇓ Sulphur will lower soil pH if soil is basic.  

Adding too much of these materials can drastically change your pH and can be very 

stressful on the life in your soil. Use sparingly if at all – start with small amounts of wood 

ash or sulphur and monitor your soil pH carefully throughout the process. 

14 0  7 Ideal Soil pH 5.5‐7.0 

Page 10: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

The Living Soil    

Healthy soil is required for growing good, healthy, nutrient rich food. A healthy soil is 

very much alive, and needs all the things that living things need: air, water, warmth, and 

food. The organisms living in your garden, the bacteria, the fungi, the tiny nematode 

worms, these are what nurture and support your plants. These are the microscopic 

creatures responsible for giving your plants access to the nutrients in the soil, for 

aerating the soil so your plant roots can breathe, for repelling pests and staving off 

diseases. These are the creatures that build soil. Building healthy garden soil is as much 

about creating good habitat for a billion microbes as it is about adding the correct 

amount of nutrients and water. Maintaining the soil you make should focus on 

maintaining your living soil.  

 

What Do Microbes Need? 

Water – All soil organisms need water, keep your soil moist. 

This means paying attention to your soil, feeling it with 

your hands and adding water as needed, whether it is 

sitting in a pile or spread out in the garden. 

 

Organic material – Microbes need to eat. Feed them by adding organic material 

(like compost) to the top 10‐15cm of your garden once or 

twice a year. Organic material also helps create air spaces, 

hold water, and resist compaction. Very important. A little bit 

of ground oatmeal, bran, dried fish, or molasses can also be 

added to soil to boost fungal and bacterial growth. 

 

Warmth – If left to their own devices, plants naturally create a layer of mulch 

that insulates the soil and helps to retain water. Adding a layer of 

mulch to your garden in the fall will help it to retain moisture and 

avoid washing out in the spring. This also promotes microbes in the 

soil.  

Mounding soil in a large heap allows the microbes to heat up the soil 

and work more efficiently to break down organic material. The pile 

should be turned or mixed every 2 – 4 weeks in the summer to prevent 

it from overheating. 

 

Minimal disturbance – Avoid compacting the soil, and also avoid excessive tilling. 

Roots, soil animals, and decaying organic matter naturally 

create great soil structure, and tilling up the garden only 

slows down this process. If you have a pile, don’t turn it 

too frequently; let the microbes heat up the soil and do 

their work. 

Page 11: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

Bacteria and Archaea:  

Bacteria and archaea are very simple, single‐celled organisms that live in all but the 

deadest of soils. They are extremely diverse in form and function. Some live in the top 

10‐15cm of soil. These are aerobic species, which means they need air to survive. 

Some do not need air and these are called anaerobes. They can live further down in 

the soil. Some bacteria fix nitrogen, which means they take nitrogen from the 

atmosphere and convert it to a soluble form that plants can then use. Many consume 

organic matter and when they die, contribute to it. While some species can be 

detrimental to crops, the vast majority are crucial to maintaining healthy plants.  

Fungi: 

Fungi in soil are a strange and fascinating group of organisms that include lichens, 

moulds, and networks of fibres in the soil. Fungi are very important to soil for several 

reasons. In healthy soil they create vast networks of hyphae (“root” strands) through 

the soil, weaving through organic matter, breaking minerals free from rocks, and 

connecting the roots of plants. Fungi are responsible for releasing minerals like 

phosphorus from rock that would otherwise be inaccessible to plants. They provide 

structural support for the soil, compete with disease causing organisms, and help to 

break down decaying organic matter. Fungi are needed to break down tough woody 

materials that other soil microbes have difficulty digesting. The fungi that form 

networks between the plant roots provide those plants with minerals, nitrogen, and 

water. The plants connected through the network can essentially share nutrients and 

communicate, warning each other of threats like pests and disease so that other 

plants can prepare defences. Maintaining these networks can help keep your plants 

healthy, which is why it is important not to over‐till your garden. 

Protists, Microscopic Animals, and Insects: 

These are the larger, more mechanical components of the soil community. Insects, like 

ants and beetle larvae, and other animals like sow bugs, worms and nematodes break 

down organic material by basically chewing it up, which greatly speeds up the 

decomposition process. They also help to aerate the soil as they dig their way through 

the soil and leaf litter creating air spaces. Protists are single‐celled microbes that act 

more like miniature animals than bacteria, archaea or fungi. They feed on bacteria and 

help to digest the nutrients that the bacteria gather from organic matter and make it 

available for uptake by plants.  

 

What Lives in Healthy Soil? 

Page 12: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

(7) Soil life is so important to the health of plants in the garden. Many of the 

best practices for building soil, like including lots of organic matter, keeping it 

moist and aerated, mulching, and avoiding soil compaction, are all great ways 

to cultivate a healthy microbial ecosystem that can support your plants. 

 

Microbes and Nutrients: 

Bacteria, archaea, and fungi are useful in breaking down the 

minerals and nutrients out of the organic material, out of the 

mineral soil and rock, and locking these nutrients up inside 

their bodies. This is called nutrient immobilization. When 

protists and other animals eat the bacteria, archaea, 

and fungi, they release these stored nutrients 

back into the root zone for plants to use. This is 

called nutrient mineralization. Both of these 

processes are important for healthy garden soil. 

It is important to build soil that supports a 

diversity of organisms, so that the processes that 

feed your plants and maintain their health are all 

in place.  

 

Natural Controls: 

Some bacteria, fungi, insects and protists can cause diseases in plants or are notorious 

garden pests. The most effective natural control of these hazards is not in the plants 

themselves but in the living soil, and the organisms that eat and compete with the pests. 

These are the organisms that also support the health of your plants and allow them to 

resist succumbing to these threats. Sustaining a diverse community of soil organisms is a 

great way to ensure that the natural controls of pests and disease are present in your 

garden. 

(6) Microorganisms and soil life interact in the 

soil and make nutrients available to plants. 

Page 13: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

10 

 

The Mineral Component  

Soil is mostly made up of minerals. This is what makes up most of the structure of the 

soil. Ideally, the mineral component of a well‐developed soil should make up about 90% 

of the solid portion of your soil. The rest should be made up of organic material. 

Structure and texture of soil is very important – plants prefer about half of soil to be air 

and water. Smaller groupings of soil particles are preferable to large hard clumps or 

clods, because nutrients and water are more accessible to plant roots in loose, fine‐

grained soil.  

Testing Your Texture: 

   

Mineral soil is classified by its texture by comparing the amount of soil grains of 

different sizes. NWT soils range from nearly pure sand to sandy loam to clay to pure 

organic soils. The best way to learn what type of soil you have is to go out and feel it 

between your fingers. There are two simple tests you can do with just your hands to tell 

what type of soil you have: the grain test and the squeeze test. 

• Clays are very fine grains (less than 0.002mm – invisible to the naked eye).  

o Grain Test: If you pick up pure clay and rub it between your fingers, 

you should not be able to feel any individual grains, and it may stain 

your skin as well. It also tends to be sticky when wet.  

o Squeeze Test: Pick up a moist handful and squeeze it between your 

fingers. If it squeezes out between your fingers in ribbons that do not 

crumble, there is likely a lot of clay in your soil. 

• Silt is a slightly larger grain (0.002‐0.05mm).  

o Grain Test: You should be able to feel the grains and the grittiness of 

silt when you run it between your fingers. If you know what sand feels 

like in your fingers that helps because silt is less gritty than sand. The 

squeeze test is a better test of the silt content of your soil. 

o Squeeze Test: Just like clay, silt will come out from between your 

fingers in ribbons, but the ribbons will crumble away and won’t hold 

their shape. 

• Sand grains are easily visible to the naked eye (0.05‐2mm) – anything that 

could be called a grain that is larger than 2mm in diameter is classified as 

gravel. Gravelly soil either experiences a lot of disturbance or is under 

developed. 

o Grain Test: Very gritty and individual grains can be separated easily. 

o Squeeze Test: Sand will crumble out from between your fingers 

without forming ribbons. 

If your soil contains a lot of organic material already, it can be difficult to judge your 

soil texture based on these simple tests. A settling test can be done fairly simply as 

well and it can give you a more accurate breakdown of the different parts of your soil.  

Page 14: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

11 

   

The Settling Test (from Nauta 2012) 

You’ll need: 

• A flat‐bottomed jar,  

with a lid 

• Water  

• Dish soap 

• Soil 

 

1. First, you’ll need some soil from 

your garden, dig down about 

15cm, and scoop up enough to fill 

the jar to about 1/3 full. 

 

2. Remove any sticks or rocks and break  

up clods. 

  

3. Add some dish soap and fill the rest of 

the jar with water, leaving a few 

centimetres of open space at the top. 

 

4. Cover and shake well for at least 10 

minutes. 

 

5. Set it down carefully some place where 

it can sit undisturbed for the next 24 

hours. In that time all the different parts 

of the soil should settle out in layers – 

first the sand, then silt, then clay, and 

lastly the organic matter. 

 

6. Now you should be able to see what 

your soil is made of, and the relative 

proportions of sand, silt, clay and 

organic matter it contains. You can 

even measure them on the side of 

the jar to calculate percentages and 

classify your soil using this triangle 

chart. 

 

(8) Using the soil texture triangle ‐ If you want to 

classify your soil using the triangle, take the 

percentages of solid material taken up by sand, silt 

and clay, and multiply them by 1.19 (sand), 0.87 (silt), 

and 0.94 (clay), respectively. This will give you the 

relative weight of the different parts of your soil, and 

you can use these in the triangle. 

Organic Matter 

Clay 

Silt 

Sand 

Page 15: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

12 

 

Getting the Right Mix: 

A well‐balanced soil has a fairly even mix of sand, silt 

and clay. Loam is a mix of sand, clay and silt – plants 

love loam. It is helpful to know what you are starting 

out with but don’t get too hung up on whether or 

not you have sandy loam or loamy sand. If your 

mineral soil is mostly clay or mostly sand, it is going 

to take more effort and more time to build it into a 

healthy, productive soil, and that is good to know.  

The important thing is that you have a 

good amount of base material on 

which to build. Your main goal from 

this point on should be to get some life 

into your soil, and that is where the 

organic component comes into play.  

 

When collecting sand, clay and silt for your soil, try to find areas where there is already 

some dark organic material already mixed in, as it will save you some of the hassle of 

creating that yourself. Even in regions with very little soil, stream banks and the shores 

of shallow lakes are good places to look.  

Clay in the Dirt: 

Many areas of the NWT have soils that 

are low in clay. Clays are important for 

retaining mineral nutrients in the soil, but 

if what you have is sand, use sand. A 

good mix of clay and sand is best but use 

what is available to you. Humus is organic 

material that has been broken down to 

the point where it is very resistant to 

degrading further. It also happens to be 

good for retaining water and trapping 

nutrients. If your soil is low in clay you 

may want to add more materials that 

contain humus to your mix, like peat. 

 Sustainable Soil Practices   

Take care when working around water.  

• Digging or dredging in stream 

channels or lake bottoms will 

negatively affect the immediate 

aquatic ecosystem, and effects can 

easily spread to downstream 

ecosystems. 

• Avoid taking too much material 

from any one place, and if you are 

collecting material near a stream or 

lake try to avoid spilling sediment 

into the water.

(9) Finding the right mix means knowing what type of 

material you are starting with, and knowing what you 

want it to look like in the end.  

Page 16: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

13 

 

The Organic Component 

 Qualities of Soil Components: 

Material  Water 

Infiltration 

Drainage  Water and 

Nutrient 

Retention 

Aeration  Compaction 

Resistance 

Sand  High   High  Low  High  High 

Clay  Low  Low  High  Low  Low 

Organic 

Matter 

High  High  High  High  High 

 

  Despite making up a fairly small portion of the finished soil, organic matter is 

perhaps the most important part. Organic matter is really where the life of your soil 

comes from. Anything that was once alive, or came from something alive is organic 

matter. This is how most of the nutrients that your plants need get into the soil. It is also 

an important part of the structure of a good soil. It binds grains of soil together creating 

loose but cohesive soil, full of spaces for water, air, and soil microbes. If your mineral 

component is sandy, organic matter will help to hold water and nutrients, and keep 

them from draining and leaching out of the garden. If your mineral component is clayey, 

adding organic matter will help to loosen the soil and promote aeration, water 

infiltration, and drainage.  

It really does it all. 

 

“Ideal” Soil Composition: 

Mineral  Organic  Water  Air 

40‐45%  5‐10%  25%  25% 

 

These are guidelines for a healthy, productive soil and they work well as general goals for 

the soil composition. 

However, when you are just starting out and building your soil from scratch, you may 

consider exceeding the recommended 5‐10% organic matter, in order to ensure there is 

adequate food for your plants.  

Page 17: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

14 

The Compost: 

Making the organic component of 

your soil is the same as mixing up 

good compost. Then you can add 

this into the mineral component of 

your soil. You will need to balance the 

carbon sources (“browns”) with the 

nitrogen sources (“greens”) in order to 

have a good starting ratio that the microbes 

in your soil can work with.  

 

 

 

 

Carbon and Nitrogen: 

The ratio most sources recommend is 20‐40 parts carbon to 1 part nitrogen (20‐40:1). The 

simplest way to keep your compost within this range is: whenever you add “greens”, add 

some “browns” as well. The table below gives the approximate carbon/nitrogen ratios of 

selected compost ingredients to help you create a mix with the materials available to you.

Material  C:N 

Newspaper  400‐900:1 

Woodchips   200‐1300:1* 

Sawdust  200‐750:1* 

Pine Needles  66:1* 

Birch Leaves  50:1* 

Spruce Needles  26‐48:1* 

Wood Ash  25:1 

Peat  22:1 

Green Yard/Garden Waste  20‐25:1* 

Seaweed  19‐24:1* 

Alder Leaves  16‐80:1* 

Household Food Compost  15‐35:1* 

Manure  10‐50:1 

Fish By‐Products  5‐9:1* 

Animal Hair  3‐10:1* 

          Tip! 

 

 

Let these organic materials 

sit and compost for a 

growing season, before 

adding them to the mineral 

component of your soil. This 

will help to ensure that 

more of the nutrients from 

the organic materials 

actually make it into your 

plants. 

Table adapted from RDN Environmental Services 2001, 

with reference to several other sources listed at the end of 

this report. *C:N range derived from multiple sources. 

Page 18: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

15 

(10) A spruce forest floor is covered with needles 

and cones that help keep moisture from escaping 

and promote fungal growth. This can be a great 

source of carbon and minerals for your garden; 

just take care not to take too much. 

(11) Deciduous forests are an excellent renewable 

source of organic material for soil because deciduous 

trees lose their leaves each year in the fall.  

Sourcing Organics in the NWT 

The following section contains information on a variety of organic materials that can be 

included into compost for your soil, including some suggestions of ways to collect these 

materials sustainably. 

 

Woodchips, Bark, Twigs, and Sawdust: 

Woodchips, twigs, bark, and sawdust are all readily available carbon sources in the NWT. 

There is a wide range of nutrient content in woodchips, but they all have relatively low 

levels of nitrogen, phosphorus and potassium, and are slower to break down than other 

carbon sources. Avoid using woodchips or sawdust from treated wood/lumber, as 

harmful chemicals could leach out into the soil.  

 

 

 

Dry leaves make the best mulch and carbon 

source for soil. Sawdust, woodchips, and 

even shredded paper can also serve as a 

carbon source, but these are not good 

sources of other nutrients. 

 

Putting shredded paper and cardboard in 

the soil is a great way to recycle these 

materials and keep them out of the landfill. 

Keep it Wet: 

The moisture content of your compost is 

also important to manage. Wet materials 

like fruit and vegetable waste should be 

balanced with dry materials like dry leaves 

or shredded paper. Compost works best at 

about 50% moisture. 

Page 19: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

16 

 

Birch, poplar, willow and alder are deciduous tree and shrub 

species, meaning they loose their leaves in the fall. Leaves vary 

in nutrient content depending on the species. Alder leaves can 

be very high in nitrogen. Alder also fixes nitrogen in the soil, so 

soil gathered near alder stands would likely make a good base 

material for garden soil. Deciduous forest litter is a good carbon 

source that will also serve as a source of nitrogen and calcium. 

Deciduous leaves are moderately acidic (pH 5.1‐5.6).  

White spruce, black spruce, jack pine and 

tamarack are conifer trees that are common 

throughout most of the NWT. Spruce needles 

vary in nitrogen content; white spruce have 

higher nitrogen compared to black spruce. A 

coniferous forest floor typically has a C:N of 

around 32:1, and a pH in the range of 4.0‐4.8. 

 

Deciduous Forest Litter:  

    

 

 

 

 

Coniferous Forest Litter:  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(13) Black spruce needles and cones.  

 Sustainable Soil Practices     

Collecting in Forests: 

When collecting litter from the forest floor, keep in mind that the leaves 

and needles are doing a job there. The litter in the forest holds in 

moisture and facilitates fungi and soil animals that keep the soil healthy 

and the trees healthy. Especially in coniferous forests, this layer of litter 

can take a long time to build up. Avoid stripping the forest floor down to 

bare ground, and keep both your garden and the forest healthy. 

Leaf Mould: 

One effective method of making a good soil amendment is piling 

deciduous leaves and keeping them moist through the summer.  

This will create a leaf mould that is high in bacterial life that can 

add complexity, porosity and moisture retention to the soil. 

(12) Paper birch leaves. 

Page 20: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

17 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fish Waste: 

Fish guts, tails, and heads are a fantastic source of nitrogen in compost and also provide 

fairly high levels of phosphorus, potassium, calcium and trace amounts of other minerals. 

The best way to give your plants the benefit of these nutrients is to compost the fish 

waste prior to mixing it into your garden. In Alaska, fisheries waste is mixed with peat to 

create large quantities of high quality compost. Burying the fish remains under at least 

30cm of peat helps to discourage animals from pillaging your compost pile. It also helps 

with the smell. When fish decompose, part of what you can smell is the volatilization of 

nitrogen, leaving the fish material as ammonia gas. Surrounding the fish remains with 

moist humic material like peat or organic soil helps to stop the nitrogen from entering 

into the atmosphere where your plants cannot access it. If you mix it directly into your 

soil, you may lose some of the nutrients and run the risk of attracting animal, but the 

material will still be an excellent amendment to your 

garden soil.  

Hair: 

Human hair and pet hair are excellent nitrogen 

sources, and provided they have not been overly 

treated with chemicals, can make a great addition to 

your garden soil. Caribou fur and the fur of other fur‐

bearing animals can also be used. Animal hair and fur 

is high in nitrogen and calcium. As a mulch, it can also 

be an effective moisture barrier and pest deterrent.  

 Sustainable Soil Practices   

Collecting from Animals: 

 

Traditional practices around giving back to 

the land, and returning what you do not 

use are important to uphold. Fish remains 

should be treated respectfully whether 

they are returned to the water or used in 

garden soil. Ask a local elder if there is any 

question about whether incorporating fish 

remains, or other animal‐based materials 

like caribou hair, into garden soil is 

appropriate. 

(14) Fish guts are 

high in nitrogen 

and many other 

nutrients that 

plants need. 

(15) Hair stripped from animal hides 

during the tanning process makes a 

great addition to garden soil. 

Page 21: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

18 

 

Household Compost: 

A wide range of food scraps can be included in household compost. Vegetable waste has 

a C:N around 15:1, fruit waste is closer to 35:1 or higher. Coffee grounds are at 20:1. 

“Woodier” bits likely have a higher carbon content; corn cobs are in the range of 50‐

100:1. The more broken up the material is, the more available the nutrients will be to 

your plants.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(16) In Yellowknife, a Centralized Composting system is in place to turn household food 

waste into rich finished compost that makes an excellent fertilizer and structural 

amendment to garden soil. You can also do this on a smaller scale in your backyard or in 

your community. 

 

Garden/Yard Waste: 

Grass clippings, garden trimmings and weeds are all great sources of nitrogen. Green 

grass clippings have a C:N of about 20:1; vegetable scraps can be as low as 10:1 (low is 

good!). Weeds should not be included in soil if they have already gone to seed. Putting 

weeds in your compost heap is essentially planting them in your garden. Most weed 

seeds are sterilized at between 710C and 82

0C, some can remain viable at temperatures 

approaching 1000C; compost in your garden soil or backyard composter typically does 

not get that hot. 

 

Page 22: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

19 

Seaweed and Aquatic Plants: 

Seaweed and freshwater plants are an 

excellent source of nitrogen, potassium, and 

calcium for your soil. It also has a near neutral 

pH meaning you do not have to worry that 

adding too much will lower your soil pH. 

Collecting it once it has washed up on shore is 

best – raking it directly out of the water 

damages aquatic habitat. Marine seaweed 

can be high in salt, which can be damaging to 

plants at high concentrations in the soil. It 

should be used sparingly and rinsed with 

fresh water before being added to the soil. 

    

Wood Ash:  

Wood ash is a potential carbon source and potent liming agent for your garden. Wood 

ash is also a good source of potassium. It should not be considered unless the pH of your 

soil is very acidic (less than pH 5.0) – high pH can be just as harmful to plants as low pH. 

If your organic mix is composed largely of acidic materials like peat and boreal forest 

litter, you may consider adding some wood ash. As a lime it is about 25‐50% as effective 

as crushed limestone, but is reportedly fairly potent and mixing it into compost is 

preferable to sprinkling it directly onto the soil. Spreading wood ash directly onto the 

garden can be damaging to seedlings. Wood ash can also contain trace amounts of 

heavy metals and other contaminants, so its use in the garden should be limited. Wood 

ash from pellet stoves in the NWT can contain boron at levels far exceeding those 

recommended for use in the garden, and so it is not recommended that pellet stove ash 

be used without testing it first. 

 

 

 

 

 

 

 

 

(17) In areas where aquatic plants wash up on the 

beach often, these can be a great organic material 

to include in your garden soil. 

(18) Save your wood ashes over the winter to mix into your soil in the spring. 

Wood ash can help to balance out the pH of more acidic materials in your 

soil, like forest litter and peat. Be careful not to add too much into your mix. 

pH 

Page 23: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

20 

Manure: 

Well‐cured or well‐composted 

animal manure from livestock makes 

an excellent organic fertilizer and 

addition to garden soil. It is a good 

source of nitrogen, phosphorus, 

potassium and micronutrients for 

your plants. Bison manure, 

theoretically would be similar to cow 

manure and an effective source of 

manure if locally available. Chicken, 

bison, sheep, goat, horse, and 

reindeer manure all make great 

fertilizer for your garden as long as 

they are allowed time to cure. This 

means it must be piled so it can 

reach temperatures of 550C or 

higher for at least 15 days before it is 

used as a soil amendment. Fresh manure can 

contain pathogens like E. coli, and when spread 

on the garden these pathogens can be 

transferred to fruit and vegetables that come in 

contact with the manure. 

 

 

 

 

 

  

 

   

But, Don’t Compost… 

Dogs, and cats do not produce good garden manure. Animals that eat meat can 

harbour diseases and parasites that are best kept out of the garden. This includes 

human manure (“humanure”), which must be properly composted to kill potential 

pathogens and tested before it is safe to use in the garden. Cat litter can contain 

harmful chemicals and is also not recommended as a soil amendment.  

(19) Chicken manure is often high in 

calcium, which is a nutrient that can be 

naturally low in acidic NWT soils. Use 

where it is available. 

 Sustainable Soil Practices   

Covering the Garden in Winter:  

Avoid mounding manure in large piles on top of the 

soil in the winter as this can protect insects that 

normally die off during the winter from the cold. 

This die off is a natural process and allowing it to 

occur can help prevent the spread of southern 

agricultural pests northward.

Page 24: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

21 

 Sustainable Soil Practices   

Collecting in Peatlands:  

Overharvesting peat essentially destroys the existing ecosystem, and changes it into 

something new. If peat is extensively harvested from a bog or fen, the conditions that 

created the peat are destroyed, and production of peat stops.  It takes thousands of years 

to form peat, and therefore peat is a non‐renewable resource.  

However, peat makes an excellent amendment to garden soil, and in some areas, may be 

one of few resources available for building soil. While removing peat in any quantity will 

affect the ecosystem, harvesting peat in small quantities could be done with minimal 

effect on the surrounding hydrology and plant life. Creating small, shallow depressions or 

pools can actually increase the variety of habitat on the peatland, and if done carefully on 

the scale necessary for backyard or community gardens, this would be much less 

detrimental than systematic harvest of peat.  

Peatlands are very susceptible to compaction, and thus care is needed when extracting 

large quantities with heavy equipment. 

Peat: 

Peat is the result of 

Sphagnum moss and other 

plants building up layers of 

organic matter under 

waterlogged, low oxygen 

conditions. It can be found 

under the live layer of 

growing mosses and sedges 

in fens and bogs. It is 

excellent at holding 

moisture, and improving 

the texture of soil. It has a 

pH of less than 4.0, often 

closer to 3.0 (very acidic). 

Peat is generally not a 

good source of essential 

nutrients, but it can serve 

as an excellent source of 

carbon for your mix, and it 

has the added benefit of 

trapping nutrients as they are released from other decomposing organic material; 

nutrients like nitrogen that can easily be lost to leaching or evaporation. Collecting peat 

for use in garden soil has many potential negative implications for local environments, 

especially if carried out on a large scale, and this should come into consideration when 

deciding which carbon sources to include in your soil. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(20) Sphagnum moss (left) and peat (right) both come 

from peatlands (pictured behind). Sphagnum is the active 

growing layer of the peatland, and peat is found under 

the active layer.  

Page 25: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

22 

(22) This illustration shows 

the difference between a 

bog and a fen. Both contain 

peat, but a bog is cut off 

from water running over the 

surrounding rocks, whereas 

a fen receives both water 

and nutrients from the 

surrounding landscape – so 

bogs have lower nutrients 

and minerals than fens.  

 

Importance of Peatlands:  

Peatlands are a common feature of the landscape in the NWT. They are sensitive 

wetlands, where saturated organic material has built up over time. Peatlands vary in 

appearance – they can be open expanses of mossy hummocks, pools and low shrubs, or 

they can be drier and spongy areas sparsely forested with black spruce.  

• These areas provide habitat for a wide variety of animals and plants.  

• They are also used for hunting and for gathering traditional foods and medicines.  

• They help to prevent flooding and filter groundwater.  

• They can also act as important seed sources following forest fires.  

• Northern peatlands also store an immense amount of carbon, and it is important 

that they continue to do so.  

 

At the heart of these important 

ecosystems is a plant that supports all 

of the rest: Sphagnum moss. 

Harvesting peat moss from peatlands 

is very disruptive to these ecosystems. 

However, if it is harvested carefully, 

locally and minimally, it can be a great 

ingredient for soil recipes where there 

is not much else available. 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

(21) Peatlands are used by humans as a source 

of food and medicine. Many other animals, 

including caribou, use peatlands to find food. 

Page 26: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

23 

 

Putting It All Together  

Once you have all the ingredients of the mineral and organic components, it’s time to 

bake the cake! You will get the most out of your ingredients if you have time to let them 

bake. Mix well with air and water and let it all compost over the course of a growing 

season. This will allow more of the nutrients to be released from the organic matter 

before you plant your crops in the soil.  

Healthy soil has a good mix of mineral and organic components, but it also has proper 

moisture, aeration, nutrients and pH. These factors need to be managed to keep the 

microorganisms healthy, and they should all be considered when you are mixing up your 

soil. 

There are many other organic materials that can be incorporated into your soil. Try to 

balance the moisture and nutrients in your soil with what you have available. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scale: 

Soil can be made in small quantities in the backyard, or in larger piles or windrows 

through the efforts of a community. Larger piles will cure faster than soil made in 

a backyard composter, and allow animal attractants like fish remains to be buried 

deeper in the pile.  

 

(23) Aerating and wetting a windrow, Yellowknife Centralized Compost.  

Page 27: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

24 

Nutrients: 

Nutrients are the elements that plants take from the environment in order to carry out 

all the important functions that allow them to survive. Nitrogen (N) is needed to make 

proteins and chlorophyll so the plants can get energy through photosynthesis; 

phosphorus (P) helps with the development of roots and stems; potassium (K) is 

involved in photosynthesis and water uptake, as well as a number of other cellular 

processes. Calcium (Ca) is very 

important as a structural 

component of plants and 

assists with the uptake of 

other nutrients. There are 

dozens of other nutrients that 

are necessary for plants to 

grow and be productive. 

Carbon, hydrogen and oxygen 

are taken in through the leaves 

from the atmosphere. All of 

the rest are taken up 

through the roots from the 

soil.  

 

Testing Your Soil: 

Not all nutrients are needed in equal amounts, and keeping the balance is important. 

Most are only needed in very small amounts and plants are not usually lacking them as 

long as the soil is rich in organic matter. Others may need to be added to the soil via 

fertilizers, and the best way to do this accurately is by testing your soil first. 

You can get a full soil test done by sending a sample in to a soil lab, and it will give you 

all the information you need to make the necessary adjustments to your nutrients. 

There are also very inexpensive methods (like Rapitest Soil Test Kits) that will allow you 

to quickly assess the N, P and K (three essential nutrients that are found in the greatest 

quatities in soil), as well as the pH of your soil.  

 

 

 

 

 

    N    Ca      P   

K    S       Mn     Zn 

        Cu      B    Mg       Fe 

Cl      Na  

(24) In a new garden, you may want to add fertilizers like bone 

meal to your soil to bring the nutrients up to an acceptable 

level, especially in the first few years before the soil life begins 

to flourish. Try to minimize your use of fertilizers, even organic 

ones; even these have an environmental impact. You should be 

able to get all the nutrients you need from local materials. 

There are many 

nutrients 

necessary for 

plant growth. 

Some are needed 

in greater 

quantities than 

others. 

Page 28: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

25 

Fertilizing: 

Fertilizing your soil is not as simple as dumping nutrients into it until your plants grow 

better. Here are some things to consider:  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Calcium: 

NWT soils are often low in calcium, 

especially where soil is very acidic.  

Wood ash is an excellent source of 

calcium but be careful not to add 

this if your soil has a high pH. Other 

good sources of calcium include: 

• Bone meal 

• Crushed limestone dust,  

• Crushed eggshells,  

• Fish bones,  

• Animal hair,  

• Spruce needles. 

 

Too Much or Too Little? 

Plants need a balance of nutrients. 

Adding lots of nitrogen will not save 

your soil if it is low in calcium. 

Adding too much of one nutrient can 

impact the balance of another. This 

is why it is good to test your soil to 

find out exactly what it is you need 

more of, and how much. 

 

N‐P‐K: 

Most chemical and organic fertilizers list the 

relative content of nitrogen, available 

phosphate and soluble potash (N‐P‐K). These 

N‐P‐K values are useful for knowing what 

you are adding to your soil.  

Bone meal is a source of phosphorus, and is 

not a great source of nitrogen or potassium. 

It has N‐P‐K values of around 2‐15‐0. It is 

also a good source of calcium but the N‐P‐K 

values do not tell you everything that is in 

the fertilizer.  

A good livestock manure may be around 2‐

0.8‐1, which seems low compared to values 

on a bottle of chemical fertilizer, but that is 

because the values show what is 

immediately available to plants. Much of the 

nutrients in manure, as well as in other 

organic materials, are released slowly and 

will become available to plants over the 

course of several growing seasons. 

 

Avoid Chemicals: 

N‐P‐K values do not tell you everything that 

is in a fertilizer. Many chemical fertilizers 

include many filler materials not listed on 

the packaging that will not help your garden 

in the long run.  

In fact, chemical nitrogen fertilizers like 

ammonium sulphate and ammonium nitrate 

can actually contribute to soil acidification, 

and can have negative impacts on microbial 

communities in the soil. 

Organic Fertilizers: 

Some good organic fertilizers to use 

include: (good source of) 

• Compost (N) 

• Manure (N, P, K) 

• Wood ash (P, K) *raises pH 

• Rock phosphate (P) 

• Granite dust (K) 

• Bone meal (P) 

• Blood meal (N) 

Page 29: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

26 

 

Summary  

What does good soil look like? 

 

• Loose and dark 

• Lots of organic matter  

• Mix of sand, clay, and silt 

• Well mixed, with few large 

clumps 

• 25% moisture 

• pH ~5.5‐7.0 

 

 

Building local garden soil is really about growing food, and moving toward 

sustainable local food systems in the NWT. Community gardens and 

backyard gardens can produce healthy food using transparent, healthy 

techniques. They can encourage people to become active in the community, 

and they can encourage people to take control of their food choices, and 

make informed decisions about their nutrition.  

 

 

 

 

 

Growing good food in the NWT is possible. We can provide affordable, 

nutritious alternatives to imported fruits and vegetables, and good soil is 

the key to making this a reality.

 

 

 

It all starts with the soil. 

 

 

 

Harvest materials responsibly,  

experiment and find a mix that works for you. 

(25) If you put the effort into making good, healthy soil, 

you will see the results of your efforts in your garden and 

the good healthy food you will grow. 

Page 30: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

27 

 

 

Suggested Reading 

10 Steps to Gardening With Nature: Using Sustainable Methods to Replicate Mother 

Nature, 

Elizabeth Murphy, Gardening With Nature, 2015. 

 

Alaska’s Agricultural Soils: Sampling and Interpretation of Test Results,  

Bob Van Veldhuizen, 2016. 

 

Basic Guide to Gardening in the NWT, 

The Territorial Farmer’s Association. 

 

Building Soil: A Down‐To‐Earth Approach,  

Carole Ann Rollins and Elaine Ingham, Cool Springs Press, 2015. 

 

Building Soils Naturally: Innovative Methods for Organic Gardeners,  

Phil Nauta, Acres USA, 2012. 

 

Harrowsmith Northern Gardener, 

Jennifer Bennett, Camden House Publishing Ltd, 1982. 

 

Northern Backyard Farming 3: Composting,  

Ecology North, 2016. 

 

Northern Backyard Farming 4: Soil health,  

Ecology North, 2016. 

 

On‐Farm Composting Handbook, 

Robert Rynk (Ed.), Plant and Life Sciences Publishing, 1992. 

 

Resource Guide to Organic Gardening,  

The Yellowknife Community Garden Collective, Artisan Press Ltd. 

 

Yukon Gardener’s Manual, 

Jeanne Burke and Debbie Abbot, Yukon Agriculture Branch, 2005.

Page 31: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

28 

Resources Used  

 

Basic Soil Science and Gardening: 

 

Bennett, J. 1982. The Harrowsmith northern gardener. Camden House Publishing Ltd. Camden East, ON. 

209 pp.  

Biden, M. 2017. Food Matters Manitoba, “Building Soil in Your Northern Garden.” Manitoba Food Charter. 

Accessed from: <http://www.foodmattersmanitoba.ca/building‐soil‐northern‐garden/>. 

Delate, K., and A. Nair. 2016. Cover rotations, composting and cover crops for organic vegetable 

production. Iowa State University Extension and Outreach Publication. 12 pp.  

McCauley, A., C. Jones, and J.J. Jaconsen. 2005. Basic Soil Properties. Michigan State University Extension 

Service, Soil and Water Management Module 1, 4481‐1. 12 pp. 

Nauta, P. 2012. Building soils naturally: Innovative methods for organic gardeners. Acres USA, Austin, TX. 

303 pp.  

RDN Environmental Services. 2001. Environmentally responsible gardening in the RDN. Regional District of 

Nanimo (RDN), BC. 43 pp. 

Zhuang, M. 2016. Managing Alaska soils: Essential soil science topics for the commercial and backyard 

crop producer. Cooperative Extension Service, University of Alaska Fairbanks. 11 pp. 

 

 

Soils in the NWT: 

 

Bradley, S.W., J.S. Rowe, and C. Tarnocai. 1982. Ecological land classification of the Lockheart River map 

area, Northwest Territories. Environment Canada, Ecological Land Classification Series, No. 16. 

Ottawa, ON. 152 pp. 

EcoDynamics Consulting Inc. Northwest Territories soil survey enhancement project – final report (draft). 

Department of Industry, Tourism and Investment (ITI), Government of the Northwest Territories, 

Yellowknife, NT. 36 pp. + appendices. 

Ecosystem Classification Group. 2008. Ecological regions of the Northwest Territories – taiga shield. 

Department of Environment and Natural Resources, Government of the Northwest Territories, 

Yellowknife, NT. viii +146 pp. + insert map. 

ITI. 2015. Towards an: Northwest Territories agriculture strategy – what we learned. Department of 

Industry, Tourism and Investment (ITI), Government of the Northwest Territories, Yellowknife, NT. 

14 pp. + appendix. 

Leahey, A. 1953. Preliminary soil survey of lands adjacent to the Mackenzie highway in the Northwest 

Territories. Experimental Farm Service, Canadian Department of Agriculture, Ottawa, ON. 23 pp. 

Saskatchewan Institute of Pedology. 2006. Northwest Territories environmental farm scan (draft). 

Department of Industry, Tourism and Investment (ITI), Government of the Northwest Territories, 

Yellowknife, NT. 12 pp. 

Soil Classification Working Group. 1998. The Canadian system of soil classification. Agriculture and Agri‐

Food Canada, Publ. No. 1646 (revised). National Research Council, Ottawa, ON. xiii + 187 pp. 

Tarnocai, C. 1973. Soils of the Mackenzie River area. Canadian Soil Survey, Agriculture Canada. 105 pp. + 

appendices. 

 

 

Nutrients and pH: 

 

Mahler, R.L. 2004. Nutrients plants require for growth. University of Idaho Extension, CIS 1124. 4 pp. 

Malhi, S.S., M. Nyborg, J.T. Harapiak, and N.A. Flore. 1991. Acidification of soil in Alberta by nitrogen 

fertilizers applied to bromegrass. In: Wright, R.J., et al. (Eds.), Plant‐soil interactions at low pH. 

Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands. pp. 547‐553. 

Page 32: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

29 

Rosen, C.J. and P.M. Bierman. 2013. Commercial fruit and vegetable production: Diagnosing nutrient 

disorders in fruit and vegetable crops. University of Minnisota Extension. 10 pp. Accessed from: 

<http://www.extension.umn.edu/garden/fruit‐vegetable/diagnosing‐nutrient‐disorders/>. 

Seefeldt, S. (University of Alaska Fairbanks). “Plant Nutrients.” Department of Industry, Tourism, and 

Investment, Inspiring Community Agriculture Conference, 12 October 2016, First People’s House of 

Learning, Yellowknife, NT. Conference Presentation. 

Tian, D. and N. Shuli. 2015. A global analysis of soil acidification caused by nitrogen addition. 

Environmental Research Letters 10: 10 pp. 

 

 

Living Soil: 

 

Brockett, B.F.T., C.E. Prescott, and S.J. Grayson. 2012. Soil moisture is the major factor influencing 

microbial community structure and enzyme activities across seven biogeoclimatic zones in western 

Canada. Soil Biology and Chemistry 44: pp. 9‐20. 

Chalker‐Scott, L. 2007. Impact of mulches on landscape plants and the environment – A review. Journal of 

Environmental Horticulture 25: pp. 239‐249. 

Danks, H.V. 1978. Modes of seasonal adaptation in the insects: I. Winter survival. The Canadian 

Entomologist 110: pp. 1167‐1205. 

Frierer, N., and R.B. Jackson. 2006. The diversity and biogeography of soil bacterial communities. 

Proceedings of the National Academy of Science 103: pp. 626‐631. 

Mbuthia, L.W. 2014. Long‐term impacts of tillage, cover crops, and nitrogen rates on microbial community 

dynamics and soil quality parameters under continuous cotton production in West Tennessee. PhD 

dissertation, University of Tennessee. xiii + 166 pp. Accessed from: 

<http://trace.tennessee.edu/utk_graddiss/3198>. 

Nova Scotia Agriculture College (NSAC). Preparing the garden for winter. Dalhousie University, Halifax, NS. 

Accessed from: 

<https://www.dal.ca/content/dam/dalhousie/pdf/agriculture/ExtendedLearning/gardenbox/Prepa

ring%20the%20garden%20for%20winter.pdf>. 

Spangenberg, B. 2000. How yard and garden pests overwinter. University of Illinois Extension. Accessed 

from: <http://extension.illinois.edu/stateline/001123.html>. 

 

 

Composting: 

 

Richards, T. and, N.E. Trautmann. 1997. Getting the right mix. In: Trautmann, N.E. and M.E. Krasny (Eds.), 

Composting in the classroom: Scientific inquiry for high school students. Cornell University. pp. 43‐

50. Accessed from: <http://cwmi.css.cornell.edu/compostingintheclassroom.pdf>. 

Rynk, R., et al. 1992. On‐farm composting handbook. Plant and Life Sciences Publishing, Cooperative 

Extension, Ithaca, NY. xiii + 105 pp. + appendices. 

 

 

Woodchips, Sawdust, and Forest Litter: 

 

Aber, J.D. and J.M. Melillo. 1979. Litter decomposition: Measuring relative contributions of organic matter 

and nitrogen to forest soils. Canadian Journal of Botany 58: pp. 416‐421. 

Cadwell, B. 2008. Woodchips in vegetable production. University of Vermont, Burington, VT. 4 pp. 

Accessed from: 

<https://www.uvm.edu/vtvegandberry/Pubs/Wood%20Chips%20in%20Vegetable%20Production.p

df>.  

Hannam, K.D. S.A. Quideau, B.E. Kishchuk, S.‐W. Oh, and R.E. Wasylishen. 2005. Forest‐floor chemical 

properties are altered by clear‐cutting in boreal mixedwood forest stands dominated by trembling 

aspen and white spruce. Canadian Journal of Forest Research 35: pp. 2457‐2468. 

Page 33: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

30 

Krause, H.H. 1998. Forest floor mass and nutrients in two chronosequences of plantations: Jack pine vs. 

black spruce. Canadian Journal of Soil Science 78: pp. 77‐83. 

Lousier, J.D. and D. Parkinson. 1978. Chemical element dynamics in decomposing leaf litter. Canadian 

Journal of Botany 56: pp. 2795‐2812. 

Melillo, J.M., J.D. Aber, and J.F. Muratore. 1982. Nitrogen and lignin control of hardwood leaf 

decomposition dynamics. Ecology 63: pp. 621‐626. 

Miller, E.M. and T.R. Seastedt. Impacts of woodchip amendments and soil nutrient availability on patterns 

of understory vegetation establishment following thinning of a ponderosa pine forest. University of 

Colorado, Boulder, CO. 44 pp. 

Prescott, C.E., L. Vesterdal, J. Pratt, K.H. Venner, L.M. de Montigny, and J.A. Trofymow. 2000. Nutrient 

concentrations and nitrogen mineralization in forest floors of single species conifer plantations in 

coastal British Columbia. Canadian Journal of Forest Research 30: pp. 1341‐1352. 

Trofymow, J.A., et al. 2002. Rates of litter decomposition over 6 years in Canadian forests: Influence of 

litter quality and climate. Canadian Journal of Forest Research 32: pp. 789‐804. 

Van Cleve, K. and L.L. Noonan. 1975. Litter fall and nutrient cycling in the forest floor of birch and aspen 

stands in interior Alaska. Canadian Journal of Forestry 5: pp. 626‐639. 

Vesterdal, L. and K. Raulund‐Rasmussen. 1998. Forest floor chemistry under seven tree species along a soil 

fertility gradient. Canadian Journal of Forest Research 28: pp. 1636‐1647. 

 

 

Fish Waste: 

 

Hayes, L.A., R. Richards, and S.P. Mathur. 1994. Economic viability of commercial composting of fisheries 

waste by passive aeration. The Compost Council of Canada Symposium, Montreal, QC. Accessed 

from: <http://www3.sympatico.ca/first/webdoc2.htm>. 

López‐Mosquera, M.E., E. Fernández‐Lema, R. Villares, R. Corral, B. Alonso, and C. Blanco. 2011. 

Composting fish waste and seaweed to produce fertilizer for use in organic agriculture. Procedia 

Environmental Sciences 9: pp. 113‐117. 

Zhuang, M. 2009. Composting fish byproducts with Sphagnum peat moss: An experience from ocean to 

earth in Homer. University of Alaska Fairbanks, Project Report for Alaska Fisheries Development 

Foundation, Inc. 32 pp.  

 

 

Wood Ash: 

 

Cool‐Fergus, A. 2014. Wood pellet ash as an agricultural soil amendment in the Northwest Territories. 

Ecology North, Yellowknife, Northwest Territories. 29 pp. 

Hannam, K.D., Deschamps, C., Kwiaton, M., Venier, L., and Hazlett, P.W. 2016. Regulations and guidelines 

for the use of wood ash as a soil amendment in Canadian forests. Natural Resources Canada, 

Canadian Forest Service Information Report GLC‐X‐17. 53p. 

 

 

Hair: 

 

Zheljazkov, V.D. 2005. Assessment of wool waste and hair waste as soil amendment and nutrient source. 

Journal of Environmental Quality 34: pp. 2310‐2317. 

Zheljazkov, V.D., J.L. Silva, M. Patel, J. Stojanovic, Y. Lu, T. Kim, and T. Horgan. 2008. Human hair as a 

nutrient source for horticultural crops. Horttechnology 18: pp. 592‐596. 

 

 

 

 

 

Page 34: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

31 

 

Manure: 

 

Canadian Organic Growers. 2004. Organic agriculture, manure and E. coli. COG Reference Series 15. 12 pp. 

Accessed from: <https://www.cog.ca/documents/RS15.pdf>. 

El‐Begearmi, M. and R. Kersbergen. 2008. Guidelines for using manure on vegetable gardens. University of 

Maine Cooperative Extension, Bulletin #2510. Accessed from: 

<https://extension.umaine.edu/publications/2510e/>. 

Rosen, C.J. and P.M. Bierman. Commercial fruit and vegetable production: Using manure and compost as 

nutrient sources for fruit and vegetable crops. University of Minnisota Extension. 10 pp. Accessed 

from: <http://www.extension.umn.edu/garden/fruit‐vegetable/using‐manure‐and‐compost/>. 

Schönning, C. and T.A. Stenström. 2004. Guidelines on the Safe Use of Urine and Faeces in Ecological 

Sanitation Systems. Swedish Institute for Infectious Disease Control, EcoSanRes Publication Series, 

Report 2004‐1. 39 pp. Accessed from: 

<http://www.ecosanres.org/pdf_files/ESR_Publications_2004/ESR1web.pdf>. 

 

 

Peat:  

 

Daigle, J.Y., H. Gautreau‐Daigle, and D. Keys. 2001. Canadian peat harvesting and the environment, 2nd ed. 

North American Wetland Conservation Council Committee, Sustaining Wetlands Issue Paper, No. 

2001‐1. 41 pp. 

Rochefort, L. 2000. Sphagnum – A keystone genus in habitat restoration. The Bryologist 103: pp. 503‐508. 

Van Seters, T.E., and J.S. Price. 2001. The impact of peat harvesting and natural regeneration on the water 

balance of an abandoned cutover bog, Quebec. Hydrological Processes 15: pp. 233‐248. 

 

 

Fertilizing: 

 

Gavlak, R.G., and S. Seefeldt. 2016. Field crop fertilizer recommendations for Alaska: Fertilizer nutrient 

sources and lime. University of Alaska Fairbanks, Cooperative Extension Service, Crop Production 

and Soil Management Series, FGV‐00348. 7 pp. 

Nathan, M. Steps in fertilizing garden soil: Vegetables and annual flowers. MU Extension, University of 

Missouri. 4 pp. Accessed from: 

<http://extension.missouri.edu/explorepdf/agguides/hort/g06950.pdf>.  

Rosen, C.J. and P.M. Bierman.  2005. Nutrient management for fruit and vegetable crop production: 

Maintaining soil fertility in an organic system. University of Minnisota Extension. 10 pp. Accessed 

from: <http://www.extension.umn.edu/garden/yard‐garden/soils/maintaining‐soil‐fertility‐in‐an‐

organic‐fruit‐and‐vegetable‐crops‐system/doc/M1191.pdf>. 

 

 

 

 

 

 

Page 35: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

32 

Picture Credits  Title page: Garden graphic: <http://www.canstockphoto.com/illustration/garden.html>   

  Soil image: <http://www.rangewaysupply.com/loam‐‐sod.html> 

(1) Ecology North 

(2) Ecology North 

(3) Map adapted from: Ecological regions of the Northwest Territories, Department of Environment and 

Natural Resources, GNWT, 2010 

(4) Ecology North 

(5) <http://inhabitat.com/plants‐can‐talk‐to‐each‐other‐by‐clicking‐their‐roots/> 

Life in the Soil graphics, pg. 6:  <http://www.clipartpanda.com/clipart_images/rain‐drops‐clip‐art‐vector‐

31205136>,<https://clipartfest.com/categories/view/01be50f3f8ed94e99c6854274cdcdbd5fab708

69/compost‐clipart.html>, <https://www.farmtek.com/farm/supplies/prod1;ft_lawn_garden‐

ft_thermometers;pg108115.html>, and <http://hostted.com/bulldozer‐clip‐art/> 

What Lives in Soil background graphic pg. 7: <http://learn.genetics.utah.edu/content/microbiome/intro/> 

(6) <http://learn.genetics.utah.edu/content/microbiome/intro/>, <http://www‐

plb.ucdavis.edu/labs/Rost/Tomato/tomhome.html> and <http://clipart‐

library.com/clipart/21483.htm> 

(7) <http://grist.org/food/the‐secret‐to‐richer‐carbon‐capturing‐soil‐treat‐your‐microbes‐well/> 

(8) McCauley, A., C. Jones, and J.J. Jaconsen. 2005. Basic Soil Properties. MSU Extension Service, Soil and 

Water Management Module 1, 4481‐1. 12 pp. 

(9) <http://www.patheos.com/blogs/slowchurch/2011/10/11/becoming‐good‐soil/> 

Compost graphic, pg. 9: <https://www.trustvets.com/articles/composting‐101‐covering‐the‐basics‐130> 

(10) <https://en.wikipedia.org/wiki/Picea_mariana> 

(11) <https://en.wikipedia.org/wiki/Betula_papyrifera> 

(12) <https://www.pinterest.com/pin/514465957404884078/> 

(13) <https://treecanada.ca/en/resources/canadas‐arboreal‐emblems/newfoundland‐labrador‐black‐

spruce‐picea‐mariana/> 

(14) <http://www.chowhound.com/pictures/making‐gefilte‐fish/bucket‐fish‐guts> 

(15) <http://paleoplanet69529.yuku.com/topic/40242#.WIo‐pigvas4> 

(16)<https://www.fcm.ca/Documents/presentations/2012/webinars/Yellowknife_Centralized_Compostin

g_Pilot_Project_EN.pdf> 

(17) Aiken, S.G., M.J. Dallwitz, L.L. Consaul, C.L. McJannet, R.L. Boles, G.W. Argus, J.M. Gillett, P.J. Scott, R. 

Elven,  M.C.  LeBlanc,  L.J.  Gillespie,  A.K.  Brysting,  H.  Solstad,  and  J.G.  Harris.  2007.  Flora  of  the 

Canadian  arctic  archipelago:  Descriptions,  illustrations,  identification,  and  information  retrieval. 

NRC  Research  Press,  National  Research  Council  of  Canada,  Ottawa.  Accessed  from: 

<http://nature.ca/aaflora/data>.  

(18) <http://blog.emergencyoutdoors.com/30‐uses‐for‐wood‐ash/> 

(19) <https://hencam.com/henblog/2012/02/compost‐bins‐and‐chicken‐manure/> 

Dog poop graphic, pg. 17: <http://www.poop911.com/blog/> 

(20) <http://www.flytrapcare.com/phpBB3/sphagnum‐moss‐not‐peat‐t2486.html> and Ecology North 

(21) <https://nsidc.org/cryosphere/frozenground/animals.html> 

(22) Daigle, J.Y., H. Gautreau‐Daigle, and D. Keys. 2001. Canadian peat harvesting and the environment, 

2nd ed. North American Wetland Conservation Council Committee, Sustaining Wetlands Issue Paper, 

No. 2001‐1. pp. 5. 

(23) Ecology North 

(24) <http://pallensmith.com/2016/06/29/bone‐meal‐vs‐blood‐meal‐whats‐difference/> 

(25) <http://sacredjourneysracine.com/tag/good‐soil/>      

 

 

 

 

Page 36: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested

 

33 

 

 

Notes: 

Page 37: Building Your Soil - Ecology North€¦ · building soil, soil health and management, and gardening, contact Ecology North, or refer to the end of this report for some helpful suggested