Adaptiv forvaltning af jordbevarelse er afgørende for at forbedre vandkvaliteten, forskning viser

Kvaliteten af ​​vores floder og søer kan blive presset af skadelige niveauer af opløseligt fosfor, på trods af velovervejede foranstaltninger til at reducere jorderosion og bedre styre og bevare landbrugsjord til afgrødeproduktion, viser en ny undersøgelse.

Det britiske center for økologi og hydrologi (CEH) ledede et team af internationale forskere, der fandt ud af, at øgede niveauer af opløseligt fosfor i floder, der kommer ind i Erie -søen, i USA, kan være knyttet til bevarelsesforanstaltninger, på trods af deres succes med at reducere jorderosion og tab af næringsstoffer i partikelform.

Undersøgelsen viser, at siden begyndelsen af ​​2000'erne har der har været en øget hastighed af opløselige fosforindgange fra floder, der kommer ind i det vestlige Lake Erie -bassin - hvilket har været forbundet med det stigende omfang og sværhedsgraden af ​​skadelige algeblomster.

Fosfor er et vigtigt næringsstof til afgrødeproduktion og til land- og ferskvandsøkosystemer. Men forhøjede niveauer af opløseligt fosfor kan forårsage spredning af alger, der producerer toksiner, der kan være skadelige for fisk, andre dyr og planteliv i søer, floder og vandløb. De skadelige alger kan også forringe vand, der behandles til konsum.

Hovedforfatter professor Helen Jarvie, en hovedforsker i vandkvalitet ved Center for Økologi og Hydrologi, sagde, "Vi stod for skiftende vejr- og nedbørsmønstre, og fandt stigninger i flodstrømme alene bidraget med cirka en tredjedel af den markante stigning i opløseligt fosfor, der kommer ind i Erie -søen siden 2002, på trods af reduceret brug af gødning og mængder fosfor lagret i jorden. De resterende to tredjedele skal skyldes andre ændringer inden for vandskellet. "

"Vi bemærkede, at over tid, bevarelse jordbearbejdning - hvor marker ikke er pløjet, og afgrøderester forbliver på markerne før og efter plantning af den næste afgrøde, at reducere jorderosion og afstrømning-har fortsat en øget tendens til adoption siden midten af ​​1980'erne. Det er sandsynligt, at overgangen fra konventionel til bevaring af jordbearbejdning, sammen med mindre inkorporering i jorden af ​​udsendte fosforgødningsapplikationer, kan utilsigtet have forårsaget ophobning af stærkt opløseligt fosfor ved jordoverfladen.

"Dette kan øge tabet af opløseligt fosfor under nedbørsinducerede afstrømningshændelser, og kan også være blevet forstærket ved installation af dræning under jorden, som hurtigt kan overføre det opløselige fosfor fra marker til floder. "

Hun tilføjede "Disse forskningsresultater har vigtige konsekvenser langt ud over Lake Erie Basin, fordi bevaring af jordbearbejdning i vid udstrækning anbefales som en gavnlig forvaltningspraksis for at reducere erosion og tab af næringsstoffer fra dyrkede marker i Storbritannien og i Europa og Nordamerika. "

I løbet af 1980'erne og 1990'erne, der var store forbedringer af vandkvaliteten i Lake Erie, som et resultat af loven om rent vand, der regulerer spildevandstilførsler, forbedret gødningshåndtering og bevarelsesforanstaltninger, hvilket reducerede jorderosion og tab af partikelformigt fosfor, der er knyttet til jordpartikler.

Imidlertid, i de sidste 15 år, der har været et fald i vandkvaliteten, med stigninger i algeblomster i det vestlige bassin, forbundet med stigningen i den mere økologisk skadelige opløselige form for fosfor. I 2014, et giftigt algeblomst i den vestlige sø Erie -bassinet førte til en "drik ikke" rådgivning for mere end 400, 000 mennesker i byen Toledo, Ohio.

Følgelig i 2016, de amerikanske og canadiske regeringer satte et nyt mål om at reducere fosforindholdet i Erie -søen med 40 procent.

Medforfatter professor Andrew Sharpley, Professor i jord og vandkvalitet ved University of Arkansas, sagde, "Den vigtigste lektion er, at der kan være utilsigtede konsekvenser af ændret bevaringspraksis for gården, som bør anerkendes.

"Effektiv bevarelse er en adaptiv proces. I tilfælde af Lake Erie -opland, reduceret jordbearbejdning drastisk reduceret erosion, men uden at ændre gødningshåndteringspraksis, dette fangede effektivt fosfor på jordoverfladen.

"Der var en eventuel overgang fra jord til at være en vask for fosfor til at blive en kilde til drænvand. Konsekvenserne af denne forskning giver genklang ud over Erie -bassinet og er vigtige for at overføre videnskab til de langsigtede fordele ved bevaringsforvaltning."

Resultaterne var baseret på Heidelberg Universitets 40-årige rekord af daglig flod-vandkemi for de store floder, der løber ud i det vestlige Lake Erie-bassin, og demonstrere det globale behov for langsigtet vandkvalitetsovervågning for at opdage ændringer, så vi adaptivt kan forvalte vores vandressourcer for at sikre deres langsigtede kvalitet og sikkerhed.

Rapporten, der blev offentliggjort i Journal of Environmental Quality, opfordrer til metoder til håndtering af jord- og vandkvalitet, der tackler både opløselige og partikulære fosfortab fra landbrugsjord, og understreger, at der vil være behov for yderligere bevarelsesforanstaltninger for at løse den opløselige fosforkomponent.