Новое исследование исследователей в Колледже Государственного университета Пенсильвании Сельскохозяйственных Наук показывает, что применение удобрения к нивам посредством мелкой дисковой инъекции в почву, а не традиционной поверхностной передачи значительно уменьшает эстрогены в поверхностном последнем туре. Это открытие предполагает, что методы применения удобрения могут использоваться, чтобы управлять потенциалом мобилизации эстрогенов и пунктов к возможностям для защиты последующего качества воды.Исследование, изданное в этом месяце в Сельском хозяйстве, Экосистемах и Окружающей среде, также занялось расследованиями, как методы применения удобрения затронули последний тур всего растворенного фосфора и растворили органический углерод. Исследователи нашли, что скорости переноса тех питательных веществ, до меньшей степени, также были ниже после инъекции удобрения, чем после поверхностной передачи.
Более ранние результаты от исследования, которое проводилось с октября 2014 до лета 2015 года, были изданы в Журнале Экологического Качества в ноябре 2016. Исследование пробовало 10 поверхностных событий последнего тура от 12 сюжетов исследования – шесть с каждым прикладным методом – после осеннего применения удобрения.
Применение удобрения домашнего скота к сельскохозяйственным областям обеспечивает существенные питательные вещества для зерновых культур и добавляет органическое вещество к почвам. Однако удобрение также вводит появляющиеся загрязнители окружающей среде, включая естественные эстрогены 17 альфа-эстрадиолов, 17 бета эстрадиолов, estrone и estriol, по словам Хизер Гол, доцента сельскохозяйственной и биологической разработки.исследователи vThe использовали удобрение от молочного скота, но эстрогены – компонент в потоке отходов не только молочные продукты, но и весь домашний скот и люди. Хотя это исследование сосредоточилось на повсеместных естественных эстрогенах, синтетические эстрогены также могут затронуть качество воды, такое как ethinylestradiol, активный ингредиент в противозачаточных таблетках или синтетических андрогенах, таких как trenbolone, часто даваемый как имплантаты уха мясному скоту.
Много факторов влияют на судьбу и транспорт этих перенесенных удобрением гормонов, объяснила ведущий исследователь Одет Мина, недавний выпускник докторской степени в сельскохозяйственной и биологической разработке, включая тип примененного удобрения, уровень и выбор времени заявления, метода и истории применения, а также естественных водителей, таких как гидрологические процессы и биогеохимическая езда на велосипеде.«Метод применения навоза может влиять на доступность питательных веществ и эстрогенов к сточной воде», сказала Мина. «Несколько исследований показали потенциальные выгоды мелкой дисковой инъекции для сокращения фосфора и транспорта нитрата в поверхностном последнем туре, сравненном с поверхностным телерадиовещанием. Наше исследование продемонстрировало значительно уменьшенный транспорт эстрогена в последнем туре от мелких дисковых участков инъекции относительно поверхностных сюжетов вещания».Мина пришла к исследованию неортодоксальным способом.
Она получила свою степень бакалавра в области химии больше чем два десятилетия назад, владельцы в менеджменте, и работала в консультационной разработке больше 20 лет, прежде чем она решила в 2010 преследовать ученую степень в области разработки. Она заработала степень магистра в области инженерной защиты окружающей среды в Государственном университете Пенсильвании Гаррисберг и присоединилась к лаборатории Злобы в 2013.Это исследование произошло в сюжетах Фермы Кеплера, расположенных в Расселе Э. Ларсоне Сельскохозяйственный Научно-исследовательский центр в Рок-Спрингс около кампуса парка Государственного университета Пенсильвании University. Место состоит из 12 гидрологическим образом изолированных сюжетов который прямой поверхностный последний тур от каждого сюжета downslope через трубы ПВХ в хижины около сюжетов.
Хижины оборудованы переворачивающимися ведрами, которые измеряют поверхностную скорость потока последнего тура и позволяют исследователям собирать нагруженные потоком образцы, чтобы проанализировать питательные вещества и загрязнители в последнем туре.Исследователи видели, что поразительное различие между грузами эстрогена и концентрациями в последнем туре после выпадений осадков, указала Мина. Когда удобрение было введено в почву, эстрогены, намного менее вероятно, покинут поле. «У нас было событие ливня, которое произошло спустя два дня после того, как удобрение было применено – это не было большое событие ливня, типичный шторм, который Вы будете ожидать каждый год – и это вызвало действительно большое движение эстрогенов, углерода и фосфора от переданных поверхностью сюжетов», сказала она.
«Но того же самого события было недостаточно, чтобы даже вызвать последний тур от сюжетов, которые подверглись мелкой дисковой инъекции удобрения. Тот первый поток отмылся действительно высокие концентрации фосфора и эстрогенов относительно всего отдыха исследования, но от мелких дисковых участков инъекции не было ничего».На небольших молочных фермах, типичных для США центральной Атлантики, удобрение наиболее часто применяется весной и осень, но применение удобрения может произойти круглый год, хотя некоторые государства ограничивают или запрещают зимние приложения удобрения.
Удобрение обычно применяется к урожаям зерна, хотя другие зерновые культуры также получают удобрение, включая бобы.Принятие инъекции удобрения мелкого диска среди фермеров было медленным, Злоба, на которую указывают, и это главным образом следует из высокой стоимости нового оборудования для инъекции.
Но метод совместим с нет – пока сельское хозяйство и не обладает дополнительным преимуществом порождения меньшего количества аромата.Прежде чем она сможет рекомендовать весь переход фермеров к впрыскиванию удобрения, Гол намеревается провести больше исследования. В последующем исследовании, теперь будучи запланированным, она хочет быть уверенной, что эстрогены хранения из поверхностного последнего тура не приводят к выщелачиванию загрязнителей в грунтовую воду.
«Потенциально могли быть некоторые согласования с качеством грунтовой воды, таким образом, делая мелкую дисковую инъекцию Вы могли продвигать больше питательного вещества и потери эстрогена в грунтовую воду, возможно вызывая локализованные опасения за людей, вынимающих их воду из скважин», сказал Гол.«Однако, по крайней мере, с поверхностной точки зрения последнего тура, результаты предполагают, что мелкая дисковая инъекция могла быть жизнеспособным вариантом для сокращения и питательное вещество и транспорт эстрогена к телам поверхностной воды, таким как река Саскуэханна и Чесапикский залив».