AZoCleantech与Laura Christianson P.E.博士就当前的水质保护措施以及它们在提供环境效益方面可能还不够深入进行了交谈。克里斯蒂安森在这次采访中详细介绍了她的独特研究。
你是如何开始研究一氧化二氮的排放及其对环境的影响的?
从博士学位开始，我已经研究氮和农业15年了，但我的主要研究方向是氮浸出和水污染。我有几次机会与其他研究气态氮的人合作，比如一氧化二氮，这是一种温室气体。氮循环已经持续了数百万年。作为一名科学家，我对这种对生命至关重要，但也可能与水和空气污染有关的元素有了更好的了解，这让我感到兴奋。
目前在中西部地区采取了哪些水质保护措施?
有许多良好的保护措施，有助于保持农场排水清洁和减少径流。冬季覆盖作物的做法是我们最广泛推广的做法之一。与休耕相比，这些覆盖作物可以在冬季保护土壤。我的专业知识涉及木屑生物反应器，这是一种充满木屑的沟槽，利用自然反硝化过程清除下水道中的氮污染。
这些做法对农场和环境的健康有多重要?
覆盖作物、生物反应器、湿地、改善我们管理氮肥的方式，以及许多其他做法，对于减少我所在的美国伊利诺伊州向下游输送的氮量至关重要。我们知道水中的氮会导致当地和下游的水质问题。越来越多地执行这些推荐的实践将有助于证明我们是认真的，成为更好的上游邻居。
你能告诉我们你是如何进行研究的吗?你的研究结果揭示了这些保护实践的什么?
在这项特别的研究中，我们使用了16个两英亩的地块，每个地块的地下3英尺处都有瓷砖排水管。
在这些地块之上，我们进行了各种氮肥管理处理，其中包括一种谷物黑麦覆盖作物的处理。我们发现，按照推荐的氮肥管理措施，同时进行覆盖作物，可以减少氮淋失到瓦排水中。然而，我们也测量了从地块土壤表面冒出的一氧化二氮气体，发现覆盖作物处理在谷物黑麦生物量分解时释放了一氧化二氮的峰值。这是对这种做法的权衡，对我们达到水质目标很重要。
图片来源:伊利诺伊大学
你的研究有什么独特之处?
虽然氮是这种植物生命中最重要的元素之一，也是作物生长所必需的，但很少有研究同时评估渗到水中的氮和作为一氧化二氮气体通过土壤表面排放的氮。实现水质和气候目标都很重要，因此这是朝着更全面的评估迈出的良好一步。
什么是一氧化二氮，它是如何释放的?
一氧化二氮是一种温室气体，就全球变暖的潜力而言，它比二氧化碳强近300倍。从土壤中排放的一氧化二氮通常是反硝化过程的结果，这是氮循环的一个自然部分。农业土壤排放的一氧化二氮受到可控和不可控因素的综合影响:土壤湿度、土壤温度、土壤pH值以及碳和氮的有效性。是的，这和你牙医办公室里使用的一氧化二氮分子是一样的:笑气。
可以采取哪些潜在的管理策略来减少一年中不同时期的一氧化二氮排放峰值?
就我们的具体研究而言，下一步将是评估是否可以通过种植不同种类的覆盖作物或以不同的方式管理覆盖作物(例如以不同的方式终止覆盖作物，结合生物质等)来减少一氧化二氮的排放。
你研究的下一步是什么?
我们正在研究新的覆盖作物和在排水研究地块上的种植策略。
读者在哪里可以找到更多的信息?
本新闻稿所依据的文章可在此处免费在线阅读:
Preza-Fontes, G.， L. E. Christianson, K. Greer, R. Bhattarai，和C. M. Pittelkow(2022)季节性分施氮肥和覆盖种植对雨养玉米氮氧化物排放的影响。农业、生态系统与环境326:107813。https://doi.org/10.1016/j.agee.2021.107813
关于劳拉·克里斯蒂安森医生
劳拉·克里斯蒂安森博士，伊利诺伊大学作物科学系水质助理教授，创立并共同领导伊利诺伊州排水研究和推广计划(I-DROP)。
她曾在木屑生物反应器设计方面担任研究工程师，用于从点和非点源去除硝酸盐，研究了改善大西洋中部沟渠排水水质的选项，并作为新西兰富布赖特研究员进行了水质研究。
克里斯蒂安森博士被授予2018年美国农学学会环境质量部分鼓舞人心的青年科学家奖，并于2020年获得ASABE的拉里·w·特纳青年推广专业奖。她是伊利诺伊州的注册专业工程师。
免责声明:本文仅代表受访者的观点，并不代表AZoM.com Limited (T/A) AZoNetwork，本网站的所有者和运营商的观点。本免责声明是条款和条件本网站的使用。