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保護性奶牛養殖可以幫助Pa 滿足切薩皮克的目標

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-11-06瀏覽次數:582

根據研究人員的說法,如果賓夕法尼亞州的大多數奶牛場得到充分保護和管理,該州可能能夠實現切薩皮克灣的最大日負荷水質目標。

這是對中央縣小流域系統春溪流域所有奶牛場的保護性奶牛養殖系統模擬效果的新評估的結論。在模擬中,賓夕法尼亞州立大學研究人員在過去十年中開發和測試的保護性奶牛養殖系統生產了大部分飼料和飼料作物,由牛飼養,使用免耕栽培,不斷種植多種植物覆蓋物,并且一個系統使用糞便注射。

研究人員使用土壤和水評估工具(稱為SWAT)的變體 - 在賓夕法尼亞州立大學早期研究中用于巖溶地貌和泉河流域的水文定制和校準,研究人員模擬了四種乳制品工藝 - 土地面積的營養和沉積物負荷,針對不同農業情景的飼料生產和養分投入策略。他們比較了賓夕法尼亞州“典型”現有奶牛場產生的非點源污染,包括一些免耕和有限的覆蓋種植,以及奶牛場的養護管理。

定制的SWAT模擬了12年期間的四種奶制品種植選項。所有四個奶牛場都將65頭奶牛和年輕奶牛比作同一家奶牛場,并假設飼養量相同的糞便。然而,在四個農業計劃中,生產作物所需的土地是不同的,農場有更多的土地來種植飼料和施肥。

與“典型”賓夕法尼亞奶牛場相比,采用一些最佳管理方法為所有畜群生產飼料并購買大部分牛飼料谷物,增強的保護性奶牛種植計劃通過實現顯著的污染減少來改善水質。在12年的SWAT模擬中,它們減少了養分和沉積物的流入,平均沉積物濃度下降了31%,有機氮下降了41%到53%,硝酸鹽下降了23%,有機磷減少了。 36-45%。百分比和可溶性磷含量范圍為32%至43%。

這兩種保護方案還通過減少反硝化來減少一氧化二氮的排放,但涉及糞便注入的情景減緩了廣播糞便情景中91%的氮揮發。

“如果奶農實施不同的做法,我們想評估整個流域內發生的情況,”賓夕法尼亞州立大學作物生產生態學副教授希瑟卡斯滕說,他在農業科學學院的一個研究小組進行了這項研究。 “因此,我們創建了這些模型農場來代表盆地中可能存在的奶牛養殖系統。”

當研究人員在2010年設計實地研究時,保護農場的基礎是賓夕法尼亞州奶牛場的平均規模和牧群規模。

“他們擁有兩倍的土地并種植所有的飼料和飼料,這有助于他們賺錢,因為飼料成本至少占牛奶生產成本的50%,”她說。 “而且,也許最重要的是,他們通常不會將糞肥施用于同一塊土地,因為它們有更多的土地可以分散。此外,當農場在秋季保護糞便時,它們用于冬季作物覆蓋作物,保留一些營養物質或青貯作物,使用更多的秋季糞便來生產飼料作物。“

當然,卡爾斯滕承認,實現如此大規模采用保護性奶牛養殖并非易事,簡單或便宜。農民需要獲得負擔得起的土地,為牲畜種植更多的飼料,并以較低的價格施用糞肥。她指出,將需要技術援助和財政激勵措施,以促進大規模采用糞便注入,冬季青貯飼料生產和覆蓋作物等最佳管理做法。

根據首席調查員MG Mostofa Amin的說法,只有大約三分之一的Spring Creek流域是農業,他現在是孟加拉國農業大學灌溉和水管理系的一名教員。作為賓夕法尼亞州立大學的博士后研究員和研究助理,他指出春熙是東部研究最多的溪流之一。

在早期的一項研究中,Amin使用來自盆地三個美國地質調查流量監測站的數據來定制SWAT模型,以模擬導致Spring Creek盆地沉積物和養分負荷的地質和水文過程。

“使用SWAT模擬和比較流域面積超過12年的四個農業系統,可以讓團隊評估大規模實施奶牛養殖場景的影響,”阿明說。 “我們了解保護性奶牛養殖場景可以減少農田養分和沉積物損失,并有助于切薩皮克灣目標的每日總負荷。”

發表在9月份的“農業系統雜志”上的研究還包括美國農業部牧場系統和流域管理研究部,賓夕法尼亞州立大學和Peter Kleinman以及Dougie Beegle,Tamie Veith杰出教授的農學。

美國環境保護局,美國農業部牧場系統和流域管理研究部以及賓夕法尼亞營養解決方案中心支持了這項研究。

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