Flisedræning påvirker udbytte og kvælstof

Som de fleste børn ved, en stor bunke mudder kan være en masse sjov.

Men ikke for landmænd. Mudrede marker betyder for meget vand. Og for meget vand betyder, at afgrøder muligvis ikke vokser godt.

Landmænd installerer ofte underjordiske afløb, kaldet fliseafløb, i vandlidende jord for at hjælpe med at flytte det overskydende vand væk hurtigt. De tørrere jorder er gavnlige for deres afgrøder.

Men der er én potentiel ulempe:nitrogen. I form af nitrat, kvælstof forurener vandvejene. Plus, ethvert nitrogen, der forlader marken, betyder spildte penge for landmanden, der har betalt for gødning.

Hvordan kan landmænd balancere at dræne deres marker med at holde på nitrogen? Til at begynde med, de kan vende sig til et årtier langt eksperiment fra Purdue University. Resultaterne blev offentliggjort i Tidsskrift for Miljøkvalitet .

I 31 år, forskere har undersøgt, hvordan forskellige landbrugspraksis og dræningsstrategier påvirker afgrødevækst og nitrogentab fra marker.

"Dræning er en nødvendig praksis på naturligt våd jord. Så det er almindeligt på vores produktive jorde i store dele af Midtvesten, " siger Eileen Kladivko, medlem af Soil Science Society of America. "Men da jorden er utæt af natur, vi vil gerne vide, hvordan vi kan reducere den nitratkoncentration og -belastning og stadig have god dræning."

I deres seneste forskning, forskere deler, hvordan felter klarede sig i de sidste 16 år sammenlignet med de foregående 15 år. I særdeleshed, de fokuserede på effekten af ​​forskellige grader af dræning.

Fliseafløb kan placeres i forskellige afstande hen over en mark. Jo tættere de er, jo hurtigere kan de dræne vandet væk fra marker.

På studieretningerne i Indiana, afløb var fordelt med enten 5, 10 eller 20 meter fra hinanden. Som Kladivkos gruppe forventede, jo tættere rørene var, jo mere vand strømmede gennem dem hvert år.

Koncentrationen af ​​nitrat i vandet var den samme uanset afløbsafstand. Men fordi tættere dræn førte til mere vandgennemstrømning, den samlede mængde kvælstof, der forlod marker, var højere, når drænene var tættere på hinanden.

"Bundlinjen er, at når afløbene er tættere på hinanden, de er sat der for at dræne mere vand hurtigere, " siger Kladivko. "Så hvis vi dræner mere vand hurtigere, vi dræner også mere nitrat."

Forskerne så også, at det meste af det nitrat, der forlod landbrugsmarker, gjorde det i lavsæsonen, når der ikke var store afgrøder til at bruge næringsstofferne.

Over 31 år, forskerne ændrede, hvordan de forvaltede markerne. For eksempel, de skiftede fra kun at dyrke majs til sædskifte mellem majs og sojabønner. De reducerede også mængden af ​​gødning, de anvendte. Og de begyndte at plante dækafgrøder, som vokser i lavsæsonen. Disse ændringer fulgte den seneste forskning og afspejlede den nuværende praksis, som landmænd bruger.

På grund af disse ændringer, koncentrationen af ​​nitrat i udvaskningsvandet i dag er kun en fjerdedel af, hvad den var for tre årtier siden. Denne lavere koncentration betyder, at der udvaskes mindre totalnitrat end tidligere.

Forskerne bemærkede en anden tendens. I våde år, mere nitrat forlod gårdens marker, fordi mere vand var der til at transportere det væk. De seneste år har været vådere, sandsynligvis på grund af det skiftende klima.

"Taken er, at så hårdt som vi prøver, vi kan ikke kontrollere alle aspekter af vores landbrugsmarker, " siger Kladivko.

Fordi en masse nitrat efterlod marker om vinteren, nogle landmænd kunne bruge et system kaldet kontrolleret dræning til at træffe smarte sæsonbestemte valg. Med kontrolleret dræning, Landmænd kan tillade, at markerne er vådere og drænes langsommere om vinteren, når våde marker ikke skader afgrøderne. Så i foråret, de kan lade afløb arbejde med fuld hastighed og dræne hurtigt.

Og, fordi den hurtigste dræning ikke hjælper afgrøder med at vokse så meget bedre, landmænd kan vælge bredere afløbsafstand, hvilket også sparer penge på installationen.

"Mit budskab til landmændene er, at du ikke skal løbe for meget, " siger Kladivko. "Prøv at bestemme den bredest mulige afstand, der giver mulighed for tæt på optimalt udbytte."