Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Samtidig brug af vand og nitrogen kan forbedre bæredygtigheden

Skematisk fremstilling af virkningen af ​​vandtilførsel på nitrogenforbrugseffektiviteten. Kredit:Quemada y Gabriel 2016. Global Food Security 9, 29-35

Resultaterne af en undersøgelse foretaget af to forskere fra Universidad Politécnica de Madrid viser, at forvaltningspraksis, der er orienteret mod at reducere nitrogentab og opretholde landbrugets produktivitet, bør stole på at optimere nitrogen- og vandindgang på samme tid. Den koordinerede forbedring af begge elementer i landbruget har flere produktive og miljømæssige fordele end separat.

Tilgængelighed af vand og nitrogen er, globalt, de mest begrænsende afgrødevækstfaktorer. Disse to elementer har en grundlæggende effekt på fødevaresuverænitet i mange regioner og på reduktionen af ​​kløften mellem den potentielle mad og den faktiske mad, der produceres i verden. Dermed, problemer forårsaget af overforbrug af nitrogen, såsom nitratforurening af naturlige vandreservoirer og stigning af drivhusgasser i atmosfæren er mest påvirket af vandforvaltning.

Ud over, det er bevist, at der er stærke vekselvirkninger mellem effektiviteten af ​​vandforbrug og nitrogenforbrug i de fleste dyrkningssystemer. Dermed, den praksis, der søger at forbedre begge effektiviteter samtidigt, er mere vellykket end dem, der har til formål at optimere hvert element separat.

Denne undersøgelse vurderer syv metoder til forbedring af begge elementer på samme tid i beskæringssystemer. For det første, når der er underskud af afgrøder, anvendelsen af ​​kvælstof skal tilpasses den faktiske efterspørgsel efter den stressede afgrøde, da planten kun vokser så langt som den mest begrænsende faktor tillader det (vand i dette tilfælde); dermed, resten af ​​nitrogenet forbliver i jorden, klar til at forsvinde fra systemet.

For det andet, en anden god praksis er at forbedre vandforvaltningen i kunstvandede afgrøder, da overdreven brug af vand fører til tab af vand og det opløste nitrogen, det medfører.

For det tredje, forskere foreslår brug af "fertigation, "anvendelse af opløste næringsstoffer i kunstvandingsvand. Denne teknik har et stort potentiale til at tilpasse den rettidige efterspørgsel efter vand og nitrogen pr. plante.

Jordklipning er den fjerde teknik. Når denne teknik anvendes korrekt ved hjælp af rester af tidligere afgrøder eller syntetiske materialer, landmænd forhindrer vandtab forårsaget af direkte fordampning af jorden. Derudover jordklipning kan favorisere betingelserne for at opnå en højere mineralisering af jordkvælstof, og det kan også øge vandinfiltration, hvilket reducerer tabet af både vand og nitrogen forårsaget af jorderosion.

Den femte teknik foreslår at ændre nitrogendosering under hensyntagen til kvælstoffet fra mineralisering fra jord og organisk materiale. Dermed, kunstgødning kan i nogle tilfælde helt udskiftes, for eksempel, når jorden har passende fugtighedsforhold.

En anden teknik er baseret på brugen af ​​arter og afgrøder, der bedre kan tilpasse sig klimaets og jordens cyklusser, søger efter arter, der er mere tilpasset det tilgængelige vand i hver region, kombinere arter med dybderødder, der er i stand til at tage vand og nitrogen, hvor andre ikke kan, herunder dækafgrøder, der kan forhindre tab af næringsstoffer, og som kan bruges til muldning af jord og grøngødning i fremtiden.

Endelig, den syvende praksis er overvågning af tilgængelighed af vand og nitrogen med fjerntliggende nærhedssensorer. Der er mange overkommelige sensorer, der gør det muligt for landmænd at måle plantens fysiologiske tilstand og tilgængeligheden af ​​jordvand. Dermed, gødnings- og kunstvandingsprognoserne kan justeres i henhold til de observerede mangler.

Kort sagt, siger forskerne i undersøgelsen, "Afgrødeteknikkerne adresseret for at reducere tabet af nitrogen, at identificere den mest effektive praksis i alle tilfælde vil bidrage til forbedring af miljøet på verdensplan. "


Varme artikler