No-till обработка почвы снижает эрозию на уязвимых участках полей
Эрозия почвы является серьезной проблемой в сельскохозяйственном производстве. Она влияет на качество почвы и забирает питательные вещества, которые потом загрязняют водные пути. Хотя эрозия почвы является естественным процессом, сельскохозяйственная деятельность, такая как традиционная обработка почвы, усугубляет ее. Новое исследование Университета Иллинойса показывает, что фермеры, применяющие нулевую обработку почвы, могут значительно снизить скорость эрозии.
Полный переход на нулевую обработку снизил бы потерю почвы и выход наносов более чем на 70%, говорит Санхюн Ли, докторант кафедры сельскохозяйственной и биологической инженерии Университета Иллинойса и ведущий автор исследования, опубликованного в Journal of Environmental Management.
Даже частичное изменение методов обработки почвы может дать значительные результаты.
«Если мы сосредоточимся на наиболее уязвимых к эрозии местах полей, то даже 40% нулевой вспашки покажет почти такое же сокращение эрозии, как и 100% нулевая обработка конкретного поля», — говорит Ли.
В исследовании использовались физические данные и компьютерное моделирование для оценки эрозии в водоразделе Драммер-Крик, который является частью водораздела реки Верхний Сангамон в Центральном Иллинойсе. Основными культурами в этом районе являются кукуруза и соя, а обработка почвы является преобладающей сельскохозяйственной практикой.
«Скорость эрозии почвы увеличивается и ускоряется из-за неустойчивого сельскохозяйственного производства. Одна из основных причин — это традиционная обработка полей», — говорит Ли. «Наша модель предоставляет инструмент для оценки воздействия обработки на эрозию через водораздел».
Ли и соавторы Мария Чу, Хорхе Гусман и Алехандра Ботеро-Акоста разработали структуру моделирования, объединив гидрологическую модель с Проектом прогнозирования водной эрозии (WEPP) для изучения воздействия практики нулевой обработки почвы в водоразделе. Модель WEPP предоставила источники наносов с сельскохозяйственных полей при различных методах обработки почвы, а гидрологическая модель смоделировала перенос наносов через водораздел.
Исследователи включили исторические данные о климате, свойствах почвы, данные об образцах отложений и другие соответствующие показатели, а затем использовали комбинированную модель, чтобы предсказать, как различные методы управления влияют на скорость эрозии.
«Фермеры используют обработку почвы, потому что влажные климатические условия вызывают уплотнение покрова», — говорит Ли. «Однако эрозия удаляет верхний слой почвы, который содержит много питательных веществ, и это может снизить урожайность в долгосрочной перспективе. Эрозия также влияет на качество воды, как локально с течением времени, так и на расстоянии. Следовательно, фермерам необходимо взвесить преимущества обработки почвы с последствиями эрозии и выбирать лучшие стратегии управления. Система моделирования может помочь определить наиболее уязвимые области, чтобы производители могли применять методы устойчивого управления там, где это наиболее важно», — отмечает Ли.
Источник: Колледж Университета Иллинойса
