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保护性奶牛养殖可以帮助Pa 满足切萨皮克的目标

文章作者:优博时时彩平台开户发布时间:2019-11-06浏览次数:582

根据研究人员的说法,如果宾夕法尼亚州的大多数奶牛场得到充分保护和管理,该州可能能够实现切萨皮克湾的最大日负荷水质目标。

这是对中央县小流域系统春溪流域所有奶牛场的保护性奶牛养殖系统模拟效果的新评估的结论。在模拟中,宾夕法尼亚州立大学研究人员在过去十年中开发和测试的保护性奶牛养殖系统生产了大部分饲料和饲料作物,由牛饲养,使用免耕栽培,不断种植多种植物覆盖物,并且一个系统使用粪便注射。

研究人员使用土壤和水评估工具(称为SWAT)的变体 - 在宾夕法尼亚州立大学早期研究中用于岩溶地貌和泉河流域的水文定制和校准,研究人员模拟了四种乳制品工艺 - 土地面积的营养和沉积物负荷,针对不同农业情景的饲料生产和养分投入策略。他们比较了宾夕法尼亚州“典型”现有奶牛场产生的非点源污染,包括一些免耕和有限的覆盖种植,以及奶牛场的养护管理。

定制的SWAT模拟了12年期间的四种奶制品种植选项。所有四个奶牛场都将65头奶牛和年轻奶牛比作同一家奶牛场,并假设饲养量相同的粪便。然而,在四个农业计划中,生产作物所需的土地是不同的,农场有更多的土地来种植饲料和施肥。

与“典型”宾夕法尼亚奶牛场相比,采用一些最佳管理方法为所有畜群生产饲料并购买大部分牛饲料谷物,增强的保护性奶牛种植计划通过实现显着的污染减少来改善水质。在12年的SWAT模拟中,它们减少了养分和沉积物的流入,平均沉积物浓度下降了31%,有机氮下降了41%到53%,硝酸盐下降了23%,有机磷减少了。 36-45%。百分比和可溶性磷含量范围为32%至43%。

这两种保护方案还通过减少反硝化来减少一氧化二氮的排放,但涉及粪便注入的情景减缓了广播粪便情景中91%的氮挥发。

“如果奶农实施不同的做法,我们想评估整个流域内发生的情况,”宾夕法尼亚州立大学作物生产生态学副教授希瑟卡斯滕说,他在农业科学学院的一个研究小组进行了这项研究。 “因此,我们创建了这些模型农场来代表盆地中可能存在的奶牛养殖系统。”

当研究人员在2010年设计实地研究时,保护农场的基础是宾夕法尼亚州奶牛场的平均规模和牧群规模。

“他们拥有两倍的土地并种植所有的饲料和饲料,这有助于他们赚钱,因为饲料成本至少占牛奶生产成本的50%,”她说。 “而且,也许最重要的是,他们通常不会将粪肥施用于同一块土地,因为它们有更多的土地可以分散。此外,当农场在秋季保护粪便时,它们用于冬季作物覆盖作物,保留一些营养物质或青贮作物,使用更多的秋季粪便来生产饲料作物。“

当然,卡尔斯滕承认,实现如此大规模采用保护性奶牛养殖并非易事,简单或便宜。农民需要获得负担得起的土地,为牲畜种植更多的饲料,并以较低的价格施用粪肥。她指出,将需要技术援助和财政激励措施,以促进大规模采用粪便注入,冬季青贮饲料生产和覆盖作物等最佳管理做法。

根据首席调查员MG Mostofa Amin的说法,只有大约三分之一的Spring Creek流域是农业,他现在是孟加拉国农业大学灌溉和水管理系的一名教员。作为宾夕法尼亚州立大学的博士后研究员和研究助理,他指出春熙是东部研究最多的溪流之一。

在早期的一项研究中,Amin使用来自盆地三个美国地质调查流量监测站的数据来定制SWAT模型,以模拟导致Spring Creek盆地沉积物和养分负荷的地质和水文过程。

“使用SWAT模拟和比较流域面积超过12年的四个农业系统,可以让团队评估大规模实施奶牛养殖场景的影响,”阿明说。 “我们了解保护性奶牛养殖场景可以减少农田养分和沉积物损失,并有助于切萨皮克湾目标的每日总负荷。”

发表在9月份的“农业系统杂志”上的研究还包括美国农业部牧场系统和流域管理研究部,宾夕法尼亚州立大学和Peter Kleinman以及Dougie Beegle,Tamie Veith杰出教授的农学。

美国环境保护局,美国农业部牧场系统和流域管理研究部以及宾夕法尼亚营养解决方案中心支持了这项研究。

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