Melkveehouders in het noordoosten - die worden geconfronteerd met een opwarmend klimaat dat de vervuiling door nutriënten verergert maar het groeiseizoen verlengt - kunnen de milieu-impact van hun activiteiten verminderen en de inkomsten maximaliseren door dubbel te oogsten en mest in de bodem te injecteren, in plaats van deze uit te zenden.

Dat is de conclusie van een team van onderzoekers, geleid door agro-ecologen van Penn State, wiens nieuwe studie de productie van de hele boerderij en de milieu- en economische gevolgen evalueerde van het toepassen van deze praktijken op een representatieve melkveehouderij in centraal Pennsylvania in het recente historische en verwachte klimaat van het midden van de eeuw .

Het onderzoek is belangrijk, zegt Heather Karsten, universitair hoofddocent gewasproductie/ecologie aan het College of Agricultural Sciences, omdat melkveebedrijven, vooral in het noordoosten, steeds meer worden onderworpen aan strengere regelgeving om het verlies van voedingsstoffen te verminderen. Met de verwachte warmere omstandigheden die zullen leiden tot meer ammoniakvervluchtiging uit mest en frequentere en zwaardere stormen die meer oplosbare fosforafvoer zullen veroorzaken, zijn nieuwe strategieën nodig om stikstof- en fosforverliezen uit akkers te beperken.

Om tot hun conclusies te komen, simuleerden onderzoekers strategieën voor landbouwbeheer met behulp van het Integrated Farm System Model ontwikkeld door C. Alan Rotz, een landbouwingenieur bij de Agricultural Research Service van het Amerikaanse ministerie van landbouw. De strategieën zijn gebaseerd op een langlopend experiment met melkveeteeltsystemen in het Russell E. Larson Agricultural Research Center van Penn State, ondersteund door de USDA. Die simulatie stelde de wetenschappers in staat om de effecten op gewasopbrengsten, voerproductie, stikstofverliezen, sedimenterosie, sedimentgebonden en oplosbaar verlies van fosfor, broeikasgasemissies, gebruik van fossiele energie en productiekosten te bepalen.

In bevindingen die onlangs zijn gepubliceerd in Agricultural Systems , rapporteerden de onderzoekers dat dubbele oogst en ondergrondse injectie van mest het totale stikstofverlies met 12%-18% en het totale fosforverlies met 16%-19% verminderde. De goedkeuring van deze strategieën, zo merkten ze op, zorgde voor een haalbare benadering van aanpassing en mitigatie voor het toekomstige klimaat door de verwachte toename van de afvoer van oplosbaar fosfor en ammoniak, veroorzaakt door warmere temperaturen en meer neerslag, te verminderen.

Het is belangrijk dat deze voordelen kunnen worden bereikt terwijl de totale productiekosten op de boerderij behouden blijven en mogelijk worden verlaagd, aldus Karsten.

"Er is veel belangstelling voor dubbele teelt bij melkveehouders in het noordoosten", zegt ze. "Ik denk dat boeren zich realiseren dat ze een langer groeiseizoen hebben en dat er in het voorjaar meer neerslaggebeurtenissen zijn die het moeilijker maken om het veld op te gaan om elke operatie uit te voeren. Onze resultaten tonen aan dat het toepassen van deze strategieën kan helpen de milieueffecten van de melkveehouderij nu te verminderen en nog meer in de toekomst."

José Castaño-Sánchez, voormalig postdoctoraal onderzoeker bij de afdeling Plantenwetenschappen van Penn State, momenteel een postdoctoraal onderzoeksmedewerker aan de New Mexico State University en de USDA, en Rotz hebben bijgedragen aan het onderzoek.