化肥径流只是死区难题的一部分

图片来源:俄亥俄州湿地协会

死区(也称为低氧区)是由藻类的快速生长引起的,该藻类导致水中的溶解氧减少以及水生生物死亡。图片来源:俄亥俄州湿地协会

的确,玉米带的化肥径流,污水和其他污染物大大加剧了墨西哥湾的死区。那是因为多达一半的肥料无法被农作物吸收,为了种植更多的食物,今天的玉米带使用的肥料是1950年代的20倍。

但是,即使我们优化了密西西比河上游和俄亥俄州河流域所有农田的肥料使用, 营养仍然会丢失 到河流和溪流,然后运入墨西哥湾。考虑到诸如不可预测的天气等因素,这种损失是不可避免的,但是我和我的同事着手量化玉米带出口大量氮的其他原因。

我们发现增加肥料投入只是问题的一部分。其他三个截然不同但相互联系的因素也造成了水污染和海湾死区:多年生植被的丧失,人工排水系统的建设以及湿地的丧失。

在我们的 最新的爸爸er 在里面 美国水资源协会杂志,我们将详细研究这些因素,并解释这些新知识如何帮助开发解决方案。

1.多年生植物的损失

在过去的一个世纪中,由于中西部的草原和草原被转变为农田,简化了作物轮作以最大程度地提高产量和利润,多年生作物的覆盖量大大减少。从多年生植物转移到一年生植物减少了蒸散,从而加速了硝酸盐向河流的输送。

通过重新引入苜蓿等多年生植物,我们可以改善整个玉米带的土壤和水质。多年生植物可以与玉米和大豆等年度植物一起生长,而不会影响当前的单产。覆盖作物在减少硝酸盐向河流的输送方面也可以发挥作用。

图片来源:©Robert Kyllo,Shutterstock图片。

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2.人工排水系统

随着人工排水系统的发展,大田作物景观的水文学得到了进一步的改变。虽然这些系统对作物生产有益,但它们可以防止富氮水的任何过滤,而可以加快向溪流的运输。这是有争议的得梅因自来水厂诉讼的关键因素,除非我们减少营养流失,否则这种情况可能成为常态。

改善径流管理和捕获或转移富氮水将极大地限制其对下游人畜的影响。

3.湿地的丧失

湿地是过滤富含硝酸盐的水和防止径流的一种有效方法,但到1984年,美国一半以上的湿地被排干或填埋以用于耕地或发展。

在仅占该地区1-3%农田的战略位置上恢复湿地将与氮径流量作斗争,并有助于使墨西哥湾死区达到可控制的规模。

实际解决方案

我们需要一种综合方法来解决玉米带中高水平的氮。我们的研究提供了不会显着改变当前农业状况或破坏现代农业赖以生存的经济体系的解决方案。例如,由于每种景观都有其独特的属性和挑战,因此我们需要按地区调整不同的保护和缓解措施。

具体来说,我们有两种方法:解决方案必须包括恢复或改良农田以更好地管理氮;而且我们必须确定最能从成熟或新的氮管理实践中受益的关键领域。

换句话说,让我们将资源集中在最需要的地方,以便政策制定者可以就保护规划,宣传和资金做出最明智的决定。

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