Zeitschrift für Agrarwissenschaft und Lebensmittelforschung
Offener Zugang

Abstrakt

Phosphormodellierung in landwirtschaftlichen Drainagesystemen mit APEX

Francesconi W, Williams CO, Smith DR, Williams JR, Jeong J

Phosphorverluste (P) durch Drainagesysteme in landwirtschaftlichen Landschaften können zu anhaltenden Eutrophierungsproblemen im Oberflächenwasser führen. Ziel dieses Dokuments ist es, den aktuellen Stand der Wissenschaft im Modell Agricultural Policy/Environmental Extender (APEX) in Bezug auf Oberflächen- und Drainage-P-Transport zu bewerten. Dies wurde mithilfe von Daten eines überwachten Mais-Sojabohnen-Rotationsfelds im Einzugsgebiet des St. Joseph River in Indiana erreicht. Die Schätzung des löslichen Phosphors (SP) in Oberflächenabfluss und Drainagefluss in APEX umfasst eine benutzerdefinierte lineare (basierend auf GLEAMS) und nichtlineare (Langmuir) Sorptionsoption. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Einbeziehung der Langmuir-Isotherme die Schätzungen der SP-Sorption im Oberflächenabfluss während des Maisjahres nur dann verbesserte (18 %), wenn P-Zugaben hinzugefügt wurden, während die lineare Methode während des Sojabohnenjahres geeigneter war, wenn keine Düngemittel angewendet wurden. In ähnlicher Weise wurden die SP-Schätzungen im Drainagefluss während des Maisjahres verbessert (30 %), wenn die Langmuir-Option verwendet wurde, obwohl die Gesamtleistung des Modells bei der Vorhersage dieser Variable sehr schlecht war. Durch die Modellierung von Verbesserungen bei der Phosphorverteilung in APEX können realistischere Ergebnisse vorhergesagt werden. Um dies jedoch bei der Drainage zu erreichen, müssen die Wasserversickerungsprozesse verbessert werden, um die bevorzugten Fließbedingungen zu berücksichtigen, die häufig auf Feldern ohne Bodenbearbeitung und in Böden mit hohem Tongehalt zu finden sind. Eine genauere Abschätzung der Auswirkungen künstlicher Entwässerungssysteme, wie sie im Mittleren Westen der USA üblich sind, sollte zu einer besseren Bewertung landwirtschaftlicher Konservierungspraktiken führen, um Strategien zu untersuchen, die den Phosphorverlust aus Gründen der Wasserqualität reduzieren könnten.