Gødning, der glider gennem (jord) revner

Tilsæt lige nok gødning, og afgrøderne trives. Tilføj for meget, og du kan ende med forurenet overflade og grundvand.

Overskydende næringsstoffer fra gårde kan transporteres til grundvandsmagasiner ved vand, der starter ved overfladen og strømmer gennem jorden. Men vandstrømmen gennem jorden er en "stærkt dynamisk proces, "siger Genevieve Ali, en forsker ved University of Manitoba. "Det kan variere fra år til år, sæson til sæson, eller endda regnvejr til regnvejr. "

Det kan også svinge afhængigt af jordtype og selvom organiske tilsætninger, som husdyrgødning, anvendes.

Ali er hovedforfatter til en ny undersøgelse, der viser, at vand infiltrerer dybere ned i revner (vertisoliske jordarter), når der påføres flydende svinemøg.

Undersøgelsen viste også, at selvom vandindtrængning gik dybere i nærvær af husdyrgødning, den nåede ikke dybder på 39 tommer (100 cm). Sådan installeres dybe flisdræn, der er designet til at fjerne overskydende vand under overfladen, typisk i undersøgelsesområdet.

"Denne observation udfordrer tidligere undersøgelser, som viste, at revner i lerjord kan fremme vandstrømning og tilhørende forurenende stoffer fra jordoverfladen til flisdræn, "siger Ali." Vores undersøgelse tyder på, at ikke alle lerrige jordarter opfører sig ens. "

Forskerne fokuserede på vertisoler, fordi de er til stede i store regioner i Nordamerika. "De er almindelige på landbrugssletter, hvor overskydende næringsstoffer kan være almindelige på grund af intensivt landbrug, «siger Ali.

Men der mangler vidner om jordvandstrømning i vertisoler, især med organiske tilsætninger.

Vand kan strømme gennem jorden på forskellige måder. 'Matrixflow' opstår, når vand bevæger sig langsomt gennem små rum mellem jordkorn. 'Præferencestrøm' finder sted, når vandet relativt hurtigt bevæger sig gennem større kanaler, kaldet makroporer, såsom revner og regnorme.

"Forestil dig en spand sand med plaststrå i, "siger Ali." Hvis du dumpede vand på denne sandspand, vandet, der vandede gennem sugerørene, ville først nå bunden. "

Tilsvarende fortrinsvis vandstrøm gennem jordmakroporer kan hurtigt transportere forurenende stoffer fra overfladen ned til grundvandsmagasiner.

Makroporer er ofte forbundet med hinanden. "De fungerer som et netværk af rør, og de kan skabes eller forværres af menneskelige aktiviteter, "siger Ali." At vide, hvornår og hvor der er foretrukket strømning, og hvordan man forvalter jord i disse områder, er afgørende for at bevare grundvandskvaliteten. "

Lerrige jordarter-såsom vertisoler-har tendens til at revne, som skaber makroporer. "Det gør disse jordarter til naturlige kandidater til at undersøge den relative betydning af matrix og præferenceflow, «siger Ali.

Denne undersøgelse blev udført på forskningsområder i Manitoba, Canada. Forskere tilføjede flydende svinemøg til den ene grund, men ikke den anden. De dryssede vand blandet med blåt farvestof på begge parceller for at bestemme, hvordan vand bevægede sig gennem jorden.

På grunden, hvor der blev påført gylle, vand nåede op til 64 cm ned i jorden. I modsætning, vand nåede op til 45 cm på plottet, hvor der ikke blev påført gylle. Begge parceller viste tegn på matrix og fortrinsvis vandstrøm.

Forskerne fandt også ud af, at vandet, der bevæger sig gennem makroporerne, ikke var fuldstændigt adskilt fra resten af ​​jorden.

"Hvis du tænker tilbage på analogien til sandspanden med sugerørene i, sugerørene har en flok små små huller i dem, "siger Ali." Vand kan udveksles sideværts mellem makroporerne og den omgivende jord. "

Lateral udveksling er blevet rapporteret hyppigt for mindre makroporer i skovjord, siger Ali. "Men det er mindre almindeligt i landbrugsjord, hvor revner har en tendens til at være større."

Denne undersøgelse fokuserede på et enkelt websted, så Ali siger, at der er behov for yderligere forskning, før generaliseringer kan foretages.

Ali studerer også rollen som jordsprækker om foråret (skabt af jorden, der fryser og optø flere gange) versus rollen som revner om sommeren (skabt, når jord bliver særlig tør).