Полный переход на нулевую обработку почвы снизил бы потерю почвы и выход наносов более чем на 70%, – говорит Санхюн Ли, докторант кафедры сельскохозяйственной и биологической инженерии Университета I и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Journal of Environmental Management.
Но даже частичное изменение методов обработки почвы может дать значительные результаты, добавляет он.
«Если мы сосредоточимся на наиболее уязвимых областях с точки зрения эрозии почвы, то только 40% нулевой обработки почвы покажет почти такое же сокращение, как и внедрение нулевой обработки почвы на 100%», – говорит Ли.
В исследовании использовались физические данные и компьютерное моделирование для оценки эрозии почвы в водоразделе Драммер-Крик, который является частью водораздела реки Верхний Сангамон в Центральном Иллинойсе. Основными культурами в этом районе являются кукуруза и соя, а обработка почвы является преобладающей сельскохозяйственной практикой.
"Скорость эрозии почвы увеличивается и ускоряется из-за неустойчивого сельскохозяйственного производства. Одна из основных причин – традиционная обработка почвы в поле, – говорит Ли. «Наша модель предоставляет инструмент для оценки воздействия обработки почвы на эрозию почвы в водоразделе."
Ли и соавторы Мария Чу, Хорхе Гусман и Алехандра Ботеро-Акоста разработали структуру моделирования, объединив гидрологическую модель (MIKE SHE) с Проектом прогнозирования водной эрозии (WEPP) для изучения воздействия практики нулевой обработки почвы в водоразделе. Модель WEPP предоставила источники наносов с сельскохозяйственных полей при различных методах обработки почвы, а гидрологическая модель смоделировала перенос наносов через водораздел.
Исследователи включили исторические данные о климате, свойствах почвы, данные об образцах отложений и другие соответствующие показатели, а затем использовали комбинированную модель, чтобы предсказать, как различные методы управления влияют на скорость эрозии почвы.
«Фермеры могут предпочесть обработку почвы, потому что влажные климатические условия вызывают уплотнение почвы», – говорит Ли. «Однако эрозия почвы удаляет верхний слой почвы, который содержит много питательных веществ, и это может снизить урожайность в долгосрочной перспективе. Эрозия почвы также влияет на качество воды, как локально с течением времени, так и на расстоянии.
"Поэтому фермерам необходимо взвесить преимущества обработки почвы с последствиями эрозии почвы и выбрать лучшие стратегии управления."
«Структура моделирования может помочь выявить наиболее уязвимые области, чтобы производители могли применять методы устойчивого управления там, где это наиболее важно», – отмечает Ли.