Моделирование потерь питательных веществ с полей Среднего Запада

Ученые Службы сельскохозяйственных исследований США Роб Мэлоун, Том Каспар и Дэн Джейнс использовали компьютерную модель Root Zone Water Quality Model (RZWQM) для оценки влияния покровных культур (озимой ржи) в севообороте кукуруза-соя на снижение концентрации нитратов в дренажных водах на Среднем Западе. Избыточные воды с полей, насыщенные нитратами, через систему подземных дренажных труб попадают в реки бассейна Миссисипи и в конечном итоге в Мексиканский залив, способствуя цветению водорослей и образованию «мертвой зоны».

Моделирование для 41 участка с 1961 по 2005 год показало, что посев озимой ржи в системах нулевой обработки почвы может снизить ежегодные потери нитратов с дренажными водами примерно на 43% (или на 18 фунтов с акра). Эффективность метода выше в южной части региона. При этом, как отмечает Мэлоун, модель, вероятно, недооценивает пользу покровных культур, так как смоделированные потери нитратов были на 30% меньше полевых наблюдений в Айове.

В рамках более масштабного регионального моделирования для пяти штатов бассейна Миссисипи (которые вносят около 46% нитратной нагрузки реки) было установлено, что покровные культуры можно внедрить на 30–80% земель под кукурузой и соей. Это могло бы потенциально снизить поступление нитратов в Миссисипи примерно на 20%. Ученые подчеркивают необходимость дальнейших исследований влияния покровных культур на другие типы земель и параметры, такие как потери фосфора и качество почвы.