Прогнозирование судьбы удобрений в водосборном бассейне Чесапикского залива

Сокращение стока питательных веществ для растений, которые могут в конечном итоге попасть в Чесапикский залив, в будущем может стать таким же простым, как проверка прогноза погоды. Это стало возможным благодаря работе ученых из Министерства сельского хозяйства США (USDA).

Один из способов, которым фермеры управляют навозом от скота, — это внесение его на поля. Это повышает содержание азота и фосфора в почве. Однако во время дождя азот и фосфор из свежевнесенного навоза с гораздо большей вероятностью попадают в сток и загрязняют близлежащие водные источники, что может ухудшить качество воды во всем водосборном бассейне.

Гидролог Тони Буда и почвовед Питер Кляйнман из Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) USDA участвуют в разработке веб-системы «прогноза внесения удобрений». Ученые хотят создать инструмент, который будет предоставлять 24-часовые и 5-дневные прогнозы стока, столь же удобные для пользователя, как и прогнозы погоды.

Исследователи используют прогнозы осадков, влажности почвы и другие данные Национальной метеорологической службы (NWS) для создания простой гидрологической модели, указывающей на вероятность возникновения полевого стока. В рамках этой работы они анализируют, как измерения стока в разных регионах Пенсильвании коррелируют с различными наборами данных NWS для тех же районов.

Например, ученые обнаружили, что прогнозы влажности почвы являются надежным индикатором потенциала стока питательных веществ на полях, подстилаемых фрагипанами — плотными подповерхностными слоями почвы, которые могут блокировать движение воды. Но на участках с другими характеристиками почвы потенциал стока гораздо сильнее связан с другими переменными, такими как прогнозируемое количество осадков.

Команда надеется, что их «прогноз» предоставит фермерам удобный инструмент для оптимизации управления стоком удобрений и улучшения качества воды.