宾夕法尼亚州立大学杰夫·穆尔霍勒姆 研究人员说，在切萨皮克湾流域，即使没有额外的最佳管理措施，仅仅是将玉米和大豆等作物从溪流和陡坡上移走，就能对水质产生巨大影响
荣誉:帕特里克·德罗汉/宾夕法尼亚州立大学 宾夕法尼亚州立大学的研究人员称，在受损流域的正确位置种植正确的作物可以显著改善水质。他们在宾夕法尼亚州东南部农业区的萨斯奎哈纳河支流的排水系统中进行了一项新的研究
该研究的作者之一、农业科学学院土壤学副教授帕特里克·德罗汉说，这项研究可能揭示出一条恢复陷入困境的切萨皮克湾的潜在途径
他建议，这个海湾需要大胆的解决方案，比如改变种植制度。长期以来，这个海湾在很大程度上受到了营养物质和沉积物的侵蚀，这些物质和沉积物从农田中冲走，进入了为其提供养分的地表水
他说:“除了切萨皮克海湾流域的废水处理厂达标之外，没有其他‘实践’能像简单地将现有作物比例重新分配到风险较低的地区那样，对氮、磷和沉积物的减少产生如此大的影响。”
“即使没有额外的最佳管理实践，只要将玉米和大豆等行作物从溪流和陡坡上移走，就能产生巨大的影响
" 这项研究是在52平方英里的科尼瓦戈河流域进行的，该流域是兰开斯特和多芬县的一部分，由蒋菲领导，他是土壤科学博士研究生，目前在昆虫学系做博士后研究
蒋部署了一个名为“土壤和水资源评估工具”的强大的计算机程序，来模拟从2010年到2017年的八年间作物生长以及总氮、总磷和沉积物的损失
然后，基于这些模型的结果，她开发了一种创新的算法，在现有的农业土地上对作物轮作进行空间重新分配，以减少基于土壤特性的总氮、总磷和沉积物损失，同时保持每个轮作的相似生产面积
干草被重新分配到最易受侵蚀和养分流失影响的地区，而玉米-大豆轮作则被重新分配到不太脆弱的地区
在最近发表在《农业系统》杂志上的研究结果中，这些作物重新分配模拟导致整个流域的年平均氮损失减少15%，总磷损失减少14%，沉积物损失减少39%
切萨皮克湾流域内52平方英里的康内瓦戈河流域的位置如图所示
该流由两个U
S
地质测量站，为研究提供数据
荣誉:帕特里克·德罗汉/宾夕法尼亚州立大学 姜指出，康内瓦戈河流域被认为是切萨皮克湾流域的污染“热点”，是进行这项实验的理想场所
在农业用地比例较高的流域，河流携带着大量的养分和沉积物
她说，她希望这项研究开启一个对话，为海湾带来真正的改善
“最初，我担心这项研究会被视为过于理论化，农民永远不会改变他们种植什么和在哪里种植，这项研究不会有任何实际意义，”她说
“但考虑到我们已经表明，采用这种新方法可以大幅减少污染，我想人们会被说服考虑尝试一下
这个模型在现实生活中实际上是可行的
" 德罗汉指出，在美国，将生产集中在某些地区，并在其他地区用替代作物取代现有作物的概念是新的，但在欧盟，这一概念已经成为大量试验的主题
在爱尔兰和荷兰等国家，科学家们正在探索以土壤为基础的土地利用框架的潜力，以实现以农业为主的流域的经济和环境目标
他说:“农业规范是让农民根据市场需求和个体农业企业最经济有效地利用土地资源来决定种植什么、何时何地。”
“欧盟正在受损流域探索一种不同的方法；然而，这个框架还没有在美国尝试过
" 德罗汉指出，这项研究的结果表明，在切萨皮克湾流域内重新分配作物轮作可能会获得必要的、实质性的水质效益，而迄今为止，实施其他做法的政策制定者尚未获得这些效益
但细节中会有魔鬼
“未来的研究需要了解这种方法如何影响农场层面的因素，因为实施可能需要一些农民改变他们种植的作物类型以及如何分享利润，”他说
“全世界几个不同的渔场都有农民如何合作的模式——这种模式被称为共同管理战略
也可以探索经济支付或激励战略，如欧盟的共同农业支付计划，以激励合作，作为美国农业部农业法案的替代方案
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