science >> Wetenschap >  >> Natuur

Gelijktijdig gebruik van water en stikstof kan de duurzaamheid vergroten

Schematische weergave van het effect van de watertoevoer op de efficiëntie van het stikstofgebruik. Krediet:Quemada y Gabriel 2016. Wereldwijde voedselzekerheid 9, 29-35

De resultaten van een studie uitgevoerd door twee onderzoekers van de Universidad Politécnica de Madrid tonen aan dat managementpraktijken die gericht zijn op het verminderen van stikstofverliezen en het op peil houden van de landbouwproductiviteit, gebaseerd moeten zijn op het tegelijkertijd optimaliseren van de stikstof- en watertoevoer. De gecoördineerde verbetering van beide elementen op de landbouw heeft meer productieve en milieuvoordelen dan afzonderlijk.

Water- en stikstofbeschikbaarheid zijn, wereldwijd, de meest beperkende factoren voor de groei van gewassen. Deze twee elementen hebben een fundamenteel effect op de voedselsoevereiniteit van veel regio's en op het verkleinen van de kloof tussen het potentiële voedsel en het daadwerkelijke voedsel dat in de wereld wordt geproduceerd. Dus, problemen veroorzaakt door overmatig gebruik van stikstof, zoals nitraatverontreiniging van natuurlijke waterreservoirs en toename van broeikasgassen in de atmosfeer worden vooral beïnvloed door waterbeheer.

In aanvulling, het is bewezen dat er sterke interacties bestaan ​​tussen de efficiëntie van het watergebruik en het stikstofgebruik in de meeste teeltsystemen. Dus, de praktijken die beide efficiënties tegelijkertijd willen verbeteren, zijn succesvoller dan die welke elk element afzonderlijk willen optimaliseren.

Deze studie beoordeelt zeven praktijken om beide elementen tegelijkertijd in teeltsystemen te verbeteren. Ten eerste, wanneer er een tekort aan gewaswater is, het gebruik van stikstof moet worden aangepast aan de werkelijke vraag van het gestresste gewas, aangezien de plant slechts zo ver zal groeien als de meest beperkende factor dit toelaat (in dit geval water); dus, de rest van de stikstof blijft in de bodem, klaar om uit het systeem te verdwijnen.

Ten tweede, een andere goede praktijk is om het waterbeheer in geïrrigeerde gewassen te verbeteren, aangezien overmatig watergebruik leidt tot verlies van water en de opgeloste stikstof die het met zich meebrengt.

Ten derde, onderzoekers suggereren het gebruik van "fertigatie, De toepassing van opgeloste nutriënten in gietwater. Deze techniek heeft een groot potentieel om de tijdige vraag naar water en stikstof per plant aan te passen.

Bodemmulchen is de vierde techniek. Wanneer deze techniek goed wordt toegepast met gebruik van resten van eerdere gewassen of synthetische materialen, boeren voorkomen waterverlies door directe verdamping van de bodem. Aanvullend, mulchen in de bodem kan de omstandigheden bevorderen om een ​​hogere mineralisatie van bodemstikstof te bereiken en het kan ook de waterinfiltratie vergroten, waardoor het verlies van zowel water als stikstof als gevolg van bodemerosie wordt verminderd.

De vijfde techniek stelt voor om de stikstofdosering te wijzigen, rekening houdend met de stikstof die wordt geleverd door mineralisatie uit bodems en organische stoffen. Dus, kunstmest kan in sommige gevallen volledig worden vervangen, bijvoorbeeld, wanneer de bodem de juiste vochtigheidscondities heeft.

Een andere techniek is gebaseerd op het gebruik van soorten en gewassen die zich beter kunnen aanpassen aan de cycli van klimaat en bodem, zoeken naar soorten die meer aangepast zijn aan het beschikbare water in elke regio, het combineren van soorten met diepten van wortels die water en stikstof kunnen opnemen waar anderen dat niet kunnen, inclusief bodembedekkers die het verlies van voedingsstoffen kunnen voorkomen en die in de toekomst kunnen worden gebruikt voor bodembemesting en groenbemesters.

Eindelijk, de zevende praktijk is het monitoren van water- en stikstofbeschikbaarheid met afstandssensoren. Er zijn veel betaalbare sensoren waarmee boeren de fysiologische toestand van de plant en de beschikbaarheid van bodemwater kunnen meten. Dus, de bemestings- en irrigatieprognoses kunnen worden aangepast aan de geconstateerde tekortkomingen.

Kortom, de onderzoekers van de studie zeggen, "De gewastechnieken gericht op het verminderen van het verlies van stikstof, het identificeren van de meest effectieve praktijken in elk geval, zal bijdragen aan de verbetering van het milieu wereldwijd."