カースト農業生態系における窒素浸出に対する降雨量の影響をモデル化: HYDRUS-1Dを用いた稲田と果樹園の比較研究

科学分野:

• 環境科学 環境科学
• 土壌科学 土壌科学
• 水文学 水文学とは

背景:

• カースト湿地は,農業における窒素 (N) 損失に敏感です.
• これらの環境におけるフィールドスケール垂直土壌溶液のモニタリングは限られている.
• Nダイナミクスを理解することは,環境への影響を軽減するために非常に重要です.

研究 の 目的:

• カースト湿地の垂直の窒素とアンモニアの動態を,単発肥料の割合によって定量化するために.
• 稲田と果樹園のシステムにおけるN輸送に対する大雨の影響を評価する.
• カースト土壌におけるNダイナミクスをモデリングするためのHYDRUS-1Dシミュレーションの精度を評価する.

主な方法:

• 降雨時の土壌溶液のインサイトモニタリング.
• HYDRUS-1Dの数値シミュレーションで,水と溶液の輸送をモデル化しています.
• 異なるN適用率の下での水田と果樹園の土地利用におけるN動態の比較.

主要な成果:

• HYDRUS-1Dのシミュレーションは,土壌の水分と溶液の動態を正確に再現した (R2 > 0.87).
• 豪雨は果樹園で一時的なアンモニアムピークを引き起こし,米の土壌でより深い窒素の蓄積を引き起こしました.
• Nの使用量の増加により,表面の窒素濃度と累積的な浸出流が著しく上昇し,果樹園はより高い感受性を示した.

結論:

• 土地の利用と降雨の強さは,カースト湿地の窒素輸送に大きな影響を与えます.
• 果樹園は,米畑よりも,単一適用のN率の増加に敏感です.
• スプリット・N・アプリケーションや調整された灌などの管理戦略は,カースト農業の景観でNの浸出リスクを減らすために推奨されます.