ศึกษาการคาดการณ์การระบายน้ำของกระเบื้องและการเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนของพืชสำหรับการสูญเสียไนโตรเจน

"แบบจำลองของเราอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นใน 83 ลุ่มน้ำในมิดเวสต์ ทำให้เข้าใจเชิงปริมาณว่าทำไมลุ่มน้ำบางแห่งถึงแตกต่างกันในแง่ของการสูญเสียสารอาหาร แต่ส่วนที่สำคัญที่สุดคือการทำนายสถานการณ์ของเรา ซึ่งยังไม่เคยทำมาก่อน หากคุณเพิ่ม การระบายน้ำจากกระเบื้องหรือเศษข้าวโพด ภาระไนโตรเจน เปลี่ยนไปแค่ไหน เราสามารถทำนายได้ และฉันคิดว่านั่นน่าตื่นเต้นจริงๆ” Kaiyu Guan รองศาสตราจารย์จาก Department of Natural Resources and Environmental Sciences (NRES) ผู้อำนวยการผู้ก่อตั้ง Agroecosystem Sustainability Center (ASC) และผู้เขียนอาวุโสในการศึกษา Guan กล่าวว่า พืช ความเข้าใจโดยละเอียดมากขึ้นเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของไนโตรเจนและการไหลของน้ำ ตลอดจนความสามารถในการคาดการณ์ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงการจัดการ เป็นขั้นตอนสำคัญในการพัฒนานโยบายที่มีประสิทธิภาพสำหรับการลดการสูญเสียสารอาหารตั้งแต่ระดับไร่นาจนถึงระดับลุ่มน้ำ ทีมวิจัยได้วิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลรายวันกับความเข้มข้นของไนเตรตในพื้นที่ลุ่มน้ำแถบมิดเวสต์ 83 แห่ง โดยหารูปแบบที่เป็นสากลทั่วทั้งภูมิภาค: ไนเตรตจะเพิ่มขึ้นตามการไหลก่อนที่จะลดระดับลงที่เกณฑ์การไหลที่สูง "เพื่อแกะรูปแบบนี้เพิ่มเติม เราได้สร้างแบบจำลองที่เรียบง่ายแต่สง่างามซึ่งเผยให้เห็นกลไก เราพิจารณาถึงการมีส่วนร่วมของน้ำในดินตื้น ซึ่งมีอัตราการไหลมากกว่าและไนเตรตมากกว่า และน้ำในดินลึกที่มีการไหลช้าลงและต่ำกว่า ไนเตรต" Zewei Ma นักศึกษาปริญญาเอกในกลุ่มของ Guan และผู้เขียนคนแรกของการศึกษากล่าว "การมีส่วนร่วมจากพื้นที่เหล่านี้ของการเปลี่ยนแปลงโปรไฟล์ของดินขึ้นอยู่กับการระบายน้ำของกระเบื้องและปริมาณการปลูกข้าวโพด" Guan กล่าวว่า ยิ่งมีการติดตั้งระบบระบายน้ำแบบกระเบื้องมากขึ้น และยิ่งปลูกข้าวโพดในลุ่มน้ำที่กำหนดมากเท่าใด ปริมาณไนเตรตในน้ำก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ข้อสรุปนั้นไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่ความสามารถในการคาดการณ์ผลกระทบของการติดตั้งกระเบื้องที่เพิ่มขึ้นหรือการเปลี่ยนแปลงระดับของข้าวโพดนั้น ทีมสร้างแผนที่แบบโต้ตอบ [ภาพหน้าจอและคำแนะนำที่นี่] เพื่อแสดงให้เห็นว่ากระเบื้องที่เพิ่มขึ้น 10 ถึง 30% หรือข้าวโพดที่เพิ่มขึ้นหรือลดลง 20% จะเปลี่ยนปริมาณไนเตรตได้อย่างไรและที่ใด "แบบจำลองนี้ทำให้เราเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการอภิปรายที่มีความหมายเกี่ยวกับวิธีการลดการสูญเสียสารอาหาร: เราควรทุ่มเทความพยายามของเราอย่างไร และที่สำคัญพอๆ กันคือเราควรมุ่งเน้นไปที่การลดกระเบื้องหรือเปลี่ยนรูปแบบการหมุน คำถามเหล่านี้เป็นคำถามสำคัญเช่น เราทำงานอย่างแข็งขันเพื่อลดการสูญเสียสารอาหารร่วมกับเกษตรกรและผู้กำหนดนโยบาย" Bin Peng ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านการวิจัยของ NRES นักวิทยาศาสตร์การวิจัยอาวุโสของ ASC และผู้ร่วมวิจัยกล่าว