Fosfor, uw akkers en weilanden, en bescherming van de waterkwaliteit

Fosfor is een essentiële voedingsstof voor planten en alle dieren. Het zit letterlijk in het DNA van alles en iedereen. Het staat in de top 20 van meest voorkomende elementen in ons zonnestelsel en de 11e meest voorkomende in de aardkorst. Het probleem voor producenten is dat het niet altijd is waar je het wilt hebben, en soms is het precies waar je het niet wilt hebben. Onderzoekers hebben bijvoorbeeld ontdekt dat 55 tot 65% van de fosfor die koeien eten aan de andere kant in hun mest terechtkomt. Dat is goed, want het brengt een essentiële voedingsstof terug op de grond die planten kunnen gebruiken. Maar het kan ook slecht zijn omdat een teveel aan fosfor in beken en meren terecht kan komen, waardoor algenbloei en andere problemen met de waterkwaliteit kunnen ontstaan.

Vervuiling door nutriënten, of het nu gaat om fosfor of de nitraten waarvoor de stad Des Moines 3 landelijke provincies aanklaagt, is een groeiend probleem en bestuursorganen overal ter wereld overwegen wet- en regelgeving om de waterkwaliteit te beschermen. In Vermont is er een beweging gaande om praktijken ter verbetering van de waterkwaliteit wettelijk vast te leggen. Om erachter te komen wat de beste manieren zijn om te komen tot een betere waterkwaliteit, vinden er evaluaties plaats op 7 boerderijen in Vermont. De lessen die ze hebben geleerd na de eerste 18 maanden van onderzoek, kunnen we allemaal gebruiken om onze voedingsstoffen beter te beheren en onze gemeenschappen te helpen de waterkwaliteit te beschermen en te verbeteren.

De timing van mesttoepassingen ten opzichte van de regenval is van cruciaal belang.

Natte weersomstandigheden vlak na het uitrijden van mest kunnen leiden tot zeer hoge nutriëntenconcentraties - 10 tot 100 keer hoger - in de afvoer. Toen kort voor de regenval mest werd uitgereden op een hooiland, waren er uitzonderlijk hoge concentraties fosfor en stikstof in het water dat van het veld afstroomde. De fosforconcentraties waren vergelijkbaar met de niveaus die doorgaans worden waargenomen in onbehandeld afvalwater. Hoewel boeren kunnen overwegen om vlak voor regenbuien mest aan te brengen in een poging om geurtjes onder controle te houden, kan deze praktijk schadelijke gevolgen hebben voor lokale beken, rivieren en meren.

Fosfor uit mest blijft waar het valt

De totale hoeveelheid verloren fosfor in de afvoer was een kleine fractie van de hoeveelheid die in de mest werd toegediend, zelfs wanneer de afvoer direct volgde op de bemesting.

Ondanks de uitzonderlijk hoge concentraties die werden gemeten tijdens een afvoergebeurtenis die kort na het bemesten begon,

de hoeveelheid fosfor (P) die verloren ging in afvoer was slechts een kleine fractie van de P die in mest werd toegediend. Ongeveer 98 procent van de toegepaste P in mest bleef op het veld. Dit geeft een indicatie van de hoge mate van nauwkeurigheid die moet worden bereikt om ervoor te zorgen dat de bemesting geen nadelige gevolgen heeft voor het milieu.

Goed ingerichte hooiplaatsen zijn goed, maar...

De fosforverliezen waren het laagst van velden met goed ontwikkelde hooiopstanden, maar waren nog steeds hoog in verhouding tot de kwaliteitscriteria voor oppervlaktewater. Ondanks de relatief lagere toevoer van voedingsstoffen en lage erosiesnelheden op permanente hooivelden, waren de concentraties van fosfor in de afvoer tijdens stormgebeurtenissen (d.w.z. regen) ongeveer 10 keer hoger dan de typische door de staat opgelegde waterkwaliteitscriteria voor beken en wel 20-30 keer hoger dan de criteria in het meer. De waterkwaliteitscriteria herinneren eraan dat ogenschijnlijk kleine hoeveelheden P oppervlaktewaterproblemen kunnen veroorzaken.

Hoge P =Hogere P-afvoer

Velden met een hoog fosforgehalte in de bodemtest hebben ook hogere fosforconcentraties in de afvoer. Tussen de stroomgebieden van de studie is er een redelijk sterke relatie tussen de gegevens over de fosformassa in de bodem (in ponden per acre) en de P in de afvoer. Als fosfor zich in de loop van de tijd in de bodem kan ophopen (de P-toevoer is bijvoorbeeld groter dan de hoeveelheid die door het gewas wordt opgenomen), zullen de P-verliezen die gepaard gaan met afvoer van nat weer toenemen. Afname van grondonderzoek P is een langzaam proces; het kan jaren duren om overtollige P via gewasopname te verwijderen. Het is daarom van cruciaal belang om de fosfortoevoer zodanig te beheren dat deze nauw aansluit bij de behoeften van het gewas.

Het is de TDP die de algenproblemen veroorzaakt

Het grootste deel van P in stormafvoer van zowel hooivelden als maïsvelden was in opgeloste vorm (TDP). Gemiddeld over alle bewaakte stations is ongeveer 65 procent van de gemeten fosfor opgetreden als TDP. Opgeloste P is onmiddellijk biologisch beschikbaar en kan daarom worden beschouwd als "raketbrandstof" voor algen. Bevinden dat de meerderheid van P alle onderzoeksvelden - hooi en maïs - in opgeloste vorm achterlaat, heeft belangrijke implicaties voor hoe we mest moeten beheren en voor de selectie en het ontwerp van BMP's (betere managementpraktijken) om verliezen van P naar ons oppervlak te verminderen wateren. In het bijzonder wordt het waarschijnlijk steeds belangrijker om de nadruk te leggen op praktijken die gericht zijn op de gezondheid van de bodem en het bevorderen van de infiltratie van regenwater, in plaats van het simpelweg te filteren.

Maisvelden eroderen meer dan hooivelden

Sedimentverliezen waren hoger voor maïsvelden dan voor hooivelden. Locaties in maïs hebben over het algemeen de hoogste en meest variabele concentratie sediment in de afvoer geregistreerd. De hoeveelheid sediment die werd aangetroffen in de afvoer (48,3 - 145,9 mg sediment/liter) was vergelijkbaar met de niveaus die doorgaans worden waargenomen in de afvoer van stedelijk regenwater. Sedimentconcentraties waren het laagst en minst variabel op permanente hooilocaties (minder dan 30 mg/l), wat wijst op aanzienlijk lagere erosiesnelheden op deze velden.

Wat nu?

Dit project loopt nog een jaar door. Voor nu zijn de lessen die we eruit kunnen leren een aantal die we al kennen, en een aantal die we nog steeds absorberen. Nu waterkwaliteit zo belangrijk is in veel lokale gesprekken, zouden we allemaal sponzen kunnen worden.

Het Vermont Agency of Agriculture, Food &Markets heeft in samenwerking met de Natural Resource Conservation Service (NRCS) van het Amerikaanse ministerie van landbouw, het Vermont Agency of Natural Resources en het Lake Champlain Basin Program een ​​contract gesloten met Stone Environmental, Inc. (Montpelier, VT) om het monitoring- en evaluatieprogramma te voltooien. Het project gaat door met het verzamelen van gegevens tot het einde van het groeiseizoen van 2015; bijgewerkte bevindingen zullen begin 2016 worden ontwikkeld.