L'adozione diffusa da parte degli allevatori di iniettare letame nel terreno invece di spargerlo in superficie potrebbe essere cruciale per ripristinare la qualità dell'acqua della baia di Chesapeake, secondo i ricercatori che hanno confrontato il deflusso di fosforo dai campi trattati con entrambi i metodi. Però, prevedono che sarà difficile persuadere gli agricoltori a cambiare le pratiche.

In uno studio di quattro anni, I flussi terrestri e sotterranei da 12 appezzamenti di ricerca idrologicamente isolati presso il Russell E. Larson Agricultural Research Center di Penn State sono stati misurati e campionati per tutti i costituenti del fosforo e i solidi totali durante e dopo gli eventi di precipitazione. Durante quel periodo, da gennaio 2013 a maggio 2017, gli appezzamenti sono stati piantumati con colture estive di mais e inerbimenti invernali di segale cerealicola. La metà dei lotti ha ricevuto applicazioni di letame radiotelevisivo, mentre gli altri avevano iniettato letame nel terreno.

I ricercatori hanno valutato carichi di fosforo totale, fosforo disciolto, fosforo particolato e solidi totali contro i volumi di flusso per apprendere come le perdite di fosforo e sedimenti differissero tra i grafici. L'iniezione di letame su disco poco profondo è risultata più efficace della diffusione del letame nel promuovere la diluizione del fosforo disciolto e, in misura minore, fosforo totale. Gli appezzamenti di letame broadcast hanno sperimentato più deflusso di fosforo particolato rispetto ai grafici di iniezione.

È importante sottolineare che per i sostenitori del no-till, non è stata rilevata alcuna differenza tra i metodi di applicazione per i solidi totali nel deflusso, ovvero l'iniezione di letame, con il suo leggero disturbo della superficie del suolo, non ha provocato sedimentazione. Praticanti senza lavoro, che costituiscono poco più della metà dei produttori di latte in Pennsylvania, hanno tardato ad adottare l'iniezione di letame a causa delle preoccupazioni sulla pratica che causava sedimentazione e torbidezza dei corsi d'acqua.

Però, la precisione e l'accuratezza dello studio, recentemente pubblicato in Agricoltura, Ecosistemi e ambiente , era vincolato dalla variabilità idrologica, ha ammesso Jack Watson, professore di scienze del suolo e fisica del suolo, Penn State. Il suo gruppo di ricerca presso il College of Agricultural Sciences ha condotto lo studio. Watson ha sottolineato che i risultati dimostrano che, anche su piccola scala, l'efficacia di una pratica nell'ottenere benefici sulla qualità dell'acqua varia.

"Questo è stato il caso di precedenti studi sul campo di mitigazione del fosforo, anche, " ha detto. "Anche studi fatti con trame di ricerca attentamente costruite come la nostra, che ci permettono di raccogliere, misurare, test e deflusso del contrasto, sono confusi dalla variabilità idrologica."

Ma nonostante la variabilità, i risultati hanno mostrato che l'iniezione di letame ha ridotto le perdite complessive di fosforo, secondo la ricercatrice capo Melissa Miller, una studentessa di master in scienze del suolo quando ha condotto lo studio.

"Quando abbiamo esaminato le perdite totali di fosforo dai lotti, abbiamo potuto vedere una forte tendenza, " ha detto. "E 'stato rivelato in entrambi i flussi terrestri e sotterranei a seguito di eventi di pioggia".

Quella variabilità, però, complica gli sforzi per convincere gli allevatori a convertirsi all'iniezione di letame, noto membro del team di ricerca Heather Gall, professore assistente di ingegneria agraria e biologica. Ha suggerito che la pratica, ampiamente adottato, potrebbe aiutare gli stati a rispettare le normative sul flusso di carico giornaliero massimo stabilito dall'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti per proteggere la baia di Chesapeake dall'inquinamento dei nutrienti e dalle fioriture algali associate e dalle zone morte.

"Quando facciamo raccomandazioni agli agricoltori su cosa possono fare per migliorare la qualità del deflusso, vogliamo essere in grado di dire loro come funzionerà, " ha detto. "Ma quanto l'iniezione di letame ridurrà la quantità di perdita di fosforo in una particolare azienda agricola può dipendere dalle caratteristiche del sito, come che tipo di terreno ha, che tipo di colture stanno crescendo e la pendenza del paesaggio. E così, potremmo non essere in grado di dire in modo definitivo a un agricoltore cosa aspettarsi in termini di benefici di riduzione del carico, rendendo difficile dimostrare che vale la pena investire in attrezzature per l'iniezione di letame a disco poco profondo".

Watson ha spiegato che l'attrezzatura per l'iniezione del letame è costosa e che ci vuole più tempo e richiede più carburante per gli agricoltori per applicare il letame ai loro campi usando l'iniezione rispetto alla diffusione o allo spargimento. Affinché l'iniezione di letame a disco poco profondo sia ampiamente implementata nel drenaggio della baia di Chesapeake, Egli ha detto, richiederà un sostanziale sostegno finanziario da parte del governo o di altre fonti esterne all'azienda agricola. Ma deve essere fatto, Watson crede.

"Nelle regioni medio-atlantiche e nord-orientali, abbiamo molti animali da latte concentrati in una piccola area. Abbiamo tutto questo letame di cui dobbiamo liberarci e tutti i nutrienti che ne derivano devono essere smaltiti su una piccola quantità di terreno. Deve essere fatto in modo da proteggere la baia di Chesapeake, " Egli ha detto.

E anche se le riduzioni del fosforo sono incerte a causa della variabilità del sito, Watson ha aggiunto, ci sono i vantaggi aggiuntivi dell'iniezione di letame, come ridurre la volatilizzazione dell'ammoniaca e ridurre le emissioni di odori, che hanno anche un valore significativo.