En ny IUPUI-studie finansierad av det amerikanska jordbruksdepartementet svarar på en länge omdebatterad jordbruksfråga:om ingen jordbearbetning enbart är tillräckligt för att förhindra vattenföroreningar från nitrat. Svaret är nej.

Forskare vid institutionen för geovetenskaper vid Institutionen för naturvetenskap vid IUPUI genomförde en metaanalys för att jämföra avrinning och urlakning av nitrat från jordbruksfält utan jordbearbetning och konventionell jordbearbetning. Ytavrinning och urlakning är två stora transportvägar för nitrat att nå och förorena vatten.

På grund av sin rörlighet och vattenlöslighet, nitrat har länge ansetts vara en utbredd vattenförorening.

"Vad vi fann är att ingen jordbearbetning inte är tillräckligt för att förbättra vattenkvaliteten, sa Lixin Wang, en biträdande professor och motsvarande författare till tidningen. "Faktiskt, vi fann att ingen jordbearbetning ökade kväveläckaget."

Studien tyder på att ingen jordbearbetning behöver kompletteras med andra tekniker, såsom täckodling och samodling eller rotation med fleråriga grödor, för att förbättra nitratretentionen och fördelarna med vattenkvaliteten.

Efter att ha studerat koncentrationen av nitrat - nitratmängd per vattenvolymenhet - och nitratbelastning, eller total mängd nitrat, forskare fann att ytavrinning från fält utan bearbetning innehåller en liknande nitratbelastning som ytavrinning från konventionella jordbearbetningsfält.

I kontrast, Nitratbelastningen via urlakning var större på fält utan jordbearbetning än med konventionella jordbearbetningsfält.

Ingen jordbearbetning lämnar skörderester på markytan och begränsar markstörningar förutom små skåror för att lägga till gödningsmedel. Uppskattningsvis 20 procent av alla odlingsmarker i USA hanteras utan jord. Det minskar jorderosion genom att undvika bearbetning år efter år, vilket leder till att jord sköljs bort i sjöar och floder. Eftersom att minska jordförlusten minskar förlusten av näringsämnen, det antogs att ingen jordbearbetning skulle minska vattenföroreningarna, sa Wang.

"Övergripande, vi fann att användningen av ingen jordbearbetning resulterade i ökad nitratförlust via urlakning på grund av den frekventa förekomsten av makroporer, som de som skapats av döda rötter och daggmaskhålor, i jordar som har varit under långväga hantering utan jordbearbetning, " sa Wang.

Forskare undersökte hur nitratförlust genom ytavrinning och urlakning påverkades av andra faktorer, inklusive torrhet, variationer i nederbörd, jordstruktur, grödor, bearbetningens varaktighet och gödseltyp.

Forskningsresultaten presenteras i en artikel, "Konsekvenserna av hanteringen av ingen jordbearbetning på nitratförlust från majs, sojabön- och veteodling:en metaanalys, " som publicerades 21 september i tidskriften Vetenskapliga rapporter .