Si la mayoría de las granjas lecheras de Pensilvania adoptan por completo las prácticas de mejor manejo de la conservación, el estado podría alcanzar su objetivo de calidad de agua de carga diaria máxima total para la Bahía de Chesapeake, según los investigadores.
Esa es la conclusión de una nueva evaluación de los efectos simulados de la implementación de un sistema de conservación de la producción lechera en todas las granjas lecheras en la cuenca Spring Creek, un pequeño drenaje en el Condado de Center. En las simulaciones, los sistemas de conservación de la producción lechera -- que han sido desarrollados y probados por investigadores de Penn State durante la última década - producen la mayoría de los cultivos de forraje y forraje que consume su ganado, usan la siembra directa, tienen una cubierta vegetal diversificada y continua y tienen un sistema para emplear estiércolinyección.
Utilizando una variación de la Herramienta de evaluación de suelo y agua, conocida como SWAT, que fue personalizada y calibrada para la topografía e hidrología kárstica en la cuenca Spring Creek en una investigación anterior de Penn State, los investigadores modelaron procesos de carga de sedimentos y nutrientes decuatro escenarios de producción lechera que diferían en las áreas de tierra, la producción de alimento y las estrategias de aporte de nutrientes. Compararon la contaminación no puntual generada por las granjas lecheras "típicas" existentes de Pensilvania que incluyen algunos cultivos sin labranza y de cobertura limitada, con granjas lecheras bajo gestión de conservación.
El SWAT personalizado simuló los cuatro escenarios de cultivo de lácteos durante un período de 12 años. Las cuatro granjas lecheras en comparación tenían 65 vacas lecheras y ganado joven, alimentaban la misma ración lechera y se suponía que producían la misma cantidad de estiércol con elmisma composición de nutrientes. Pero la tierra necesaria para producir los cultivos difería entre los cuatro escenarios agrícolas, y las granjas de conservación tenían más tierra para cultivar alimentos y aplicar estiércol.
En comparación con la granja de productos lácteos "típica" de Pennsylvania que emplea algunas de las mejores prácticas de gestión, produce todo el forraje del rebaño y compra la mayor parte del grano para la alimentación del ganado, los escenarios mejorados de cultivos lácteos de conservación mejoraron la calidad del agua al lograr reducciones significativas de la contaminación.En la simulación SWAT de 12 años, redujeron el número de picos de nutrientes y sedimentos en la corriente y redujeron la concentración promedio de sedimento en un 31 por ciento, nitrógeno orgánico en un 41 a 53 por ciento, nitrato en un 23 por ciento, fósforo orgánico en un 36-45 por cientoy fósforo soluble en un 32 a 43 por ciento.
Ambos escenarios de conservación también disminuyeron las emisiones de óxido nitroso al reducir la desnitrificación, pero el escenario que incluía la inyección de estiércol retrasó el 91 por ciento de la volatilización del nitrógeno que ocurrió en el escenario de difusión de estiércol.
"Queríamos evaluar lo que sucede a escala de cuenca hidrográfica si los productores lecheros implementan diferentes prácticas", dijo Heather Karsten, profesora asociada de ecología de producción de cultivos, Penn State, cuyo grupo de investigación en la Facultad de Ciencias Agrícolas realizó el estudio ".Entonces, creamos estas granjas modelo para representar la gama de sistemas de producción de lácteos que podrían estar presentes en una cuenca ".
Las granjas de conservación se basaron en la superficie promedio de la granja lechera de Pensilvania y el tamaño del rebaño en el momento en que los investigadores diseñaron el estudio de campo en 2010.
"Tienen el doble de tierra y están cultivando todos sus alimentos y forraje, lo que les ayuda a ser rentables, porque los costos de los alimentos representan al menos el 50 por ciento de los costos de producción de leche", dijo. "Y, quizás lo más importante, no están aplicando estiércol a la misma tierra con tanta frecuencia porque tienen más tierra para esparcirla. Además, cuando las granjas de conservación aplican estiércol en otoño, lo aplican a cultivos anuales de invierno que son cultivos de cobertura, que retienen algode los nutrientes, o cultivos de ensilaje, que utilizan más estiércol aplicado en otoño para producir cultivos forrajeros ".
Por supuesto, lograr una adopción a gran escala de las prácticas de conservación de la producción lechera no será simple, fácil o barato, admitió Karsten. Los agricultores necesitarán acceso a tierras asequibles para producir más alimento para sus rebaños y aplicar estiércol a tasas más bajas.Y, señaló, se necesitará asistencia técnica e incentivos financieros para facilitar la adopción a gran escala de las mejores prácticas de gestión, como la inyección de estiércol, la producción anual de ensilaje en invierno y el cultivo de cobertura.
Solo alrededor de un tercio de la tierra en la cuenca de Spring Creek es agrícola, según el investigador principal MG Mostofa Amin, ahora miembro de la facultad en el Departamento de Riego y Gestión del Agua de la Universidad Agrícola de Bangladesh. Un investigador postdoctoral e investigador asociado cuando dirigióEn el estudio de Penn State, señaló que Spring Creek es una de las corrientes más estudiadas en el este.
En una investigación anterior, Amin utilizó datos de tres estaciones de monitoreo de flujo de flujo del Servicio Geológico de EE. UU. En la cuenca para personalizar el modelo SWAT para simular los procesos geológicos e hidrológicos que contribuyen a la carga de sedimentos y nutrientes en la cuenca Spring Creek.
"El uso de SWAT para simular y comparar cuatro sistemas agrícolas durante 12 años a escala de cuenca permitió al equipo evaluar el impacto de la implementación a gran escala de los escenarios de la producción lechera", dijo Amin. "Aprendimos que la conservación de productos lácteos-los escenarios agrícolas pueden reducir las pérdidas de nutrientes y sedimentos de las tierras agrícolas y ayudar a lograr cargas diarias máximas totales específicas en la Bahía de Chesapeake ".
También participó en la investigación, publicada en la edición de septiembre de Sistemas agrícolas , fueron Douglas Beegle, distinguido profesor de agronomía, Penn State y Peter Kleinman y Tamie Veith, ambos con la Unidad de Investigación de Sistemas de Pasto y Gestión de Cuencas del Departamento de Agricultura de los EE. UU.
La Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU., La Unidad de Investigación de Sistemas de Pastos y Manejo de Cuencas Hidrográficas del Departamento de Agricultura de los EE. UU. Y el Centro de Soluciones de Nutrientes en Penn State apoyaron esta investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Original escrito por Jeff Mulhollem. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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