Tè Midwès yo se yo ki pi pwodiktif nan mond lan, grasa an pati nan sistèm drenaj mozayik vaste ki retire dlo depase nan jaden rekòt. Men, dlo se pa sèl bagay k ap koule nan drenaj mozayik. Azòt deplase ansanm ak dlo tè a nan twou drenaj, rivyè, epi finalman nan Basen Rivyè Mississippi, kote eleman nitritif la kontribye nan florè alg masiv ak kondisyon ipoksik ki afekte lavi akwatik nan Gòlf Meksik la.
Yon etid resan soti nan University of Illinois Urbana-Champaign bay yon nouvo gade nan sous yo ak pwosesis ki afekte chaj la nitwojèn nan dlo drenaj mozayik. Etid la revele yon pisin "eritaj" san atann gwo ak ki estab nan nitwojèn, ajoute nuans nan kwayans komen ke azòt pulsasyon rapidman nan sistèm drenaj mozayik kòm yon refleksyon pasajè nan opinyon angrè ak aktivite mikwòb.
"Efè eritaj la gen rapò ak delè tan ant lè azòt disponib nan anviwònman tè a ak pèt li nan vwa navigab yo. Pa egzanp, si ou gen yon entrée nitwojèn atravè angrè ane sa a, li pa pral reflete nan dechaj en imedyatman. Yo te jwenn delè sa a nan anpil sistèm, men chèchè anvan yo pa t 'konnen ki sa ki te lakòz li oswa ki jan gwo grandè li te," te di otè etid prensipal Zhongjie Yu, pwofesè asistan nan Depatman Resous Natirèl ak Syans Anviwònman, yon pati nan Kolèj la. nan Syans Agrikòl, Konsomatè ak Anviwònman nan Illinois.
Pou konprann orijin nitwojèn nan dlo drenaj, ekip rechèch la te oblije fè diferans ant nitrat ki sòti nan divès sous. Yo kolekte echantiyon drenaj mozayik nan yon jaden mayi-soja sou yon baz chak semèn sou twazan epi mezire nitrat. Yo te kolekte tou echantiyon tè, rezidi rekòt, ak angrè pou analize konsantrasyon nitwojèn ak izotòp ki estab natirèlman nitwojèn ak oksijèn, de eleman ki fòme molekil nitrat yo. Sèvi ak ekipman laboratwa sansib, chèchè anvan yo asosye ti varyasyon nan pi lou nitwojèn (15N), ak oksijèn (18O) izotòp ak divès sous nitwojèn ak pwosesis sikilasyon nitwojèn mikwòb nitrifikasyon ak denitrifikasyon.
"Nou ka panse a izotòp nitwojèn ak oksijèn kòm yon anprent pou idantifye sous nitrat yo ak fason li yo te resikle pa pwosesis mikwòb," Yu te di. "Diferan sous gen diferan rapò izotòp, menm jan moun yo gen diferan anprent dwèt."
Yu te ajoute ke nitrat ki sòti nan angrè inòganik gen yon rapò izotòp pi ba, ak mwens nitwojèn lou ak oksijèn, pase sous nitwojèn òganik tè esansyèl.
Imaj pa Bjorn Beheydt, Shutterstock
Ekip rechèch la tou te pote echantiyon tè nan laboratwa a epi enkube yo pou aprann kijan sikilasyon nitwojèn mikwòb afekte izotòp nitrat yo. Avèk tou de done jaden an ak laboratwa, chèchè yo te kapab trase sous nitrat atravè tan ak atravè sistèm rekòt.
"Rezilta nou yo montre ke rapò izotòp orijinal nitrat yo te sanble ak sa yo ki nan angrè amonyak ak nitwojèn byomass soya epi yo pa t varye sou tan lè pa te gen okenn opinyon angrè nouvo nan sistèm nan," Yu te di. "Sa a sijere yon gwo pisin eritaj nan nitrat nan tè a ak yon dekalaj tan ant lè yo ajoute nitwojèn nan sistèm nan ak lè li ekspòte kòm nitrat nan drenaj mozayik."
Li te ajoute ke lè yo te ajoute nouvo angrè kòm amonyak anidrid nan mayi, yon gwo chanjman nan siyal izotopik la, ki reflete nouvo nitwojèn, te anrejistre nan dlo drenaj mozayik, espesyalman lè evènman lapli te swiv aplikasyon an. Sepandan, nouvo siyal nitwojèn sa a te souvan dire kout, ak siyal eritaj la ki te parèt ankò nan jou ki vin apre yo a semèn.
Modèl la liy ak rezilta etid ko-otè ak gwoup pwofesè NRES Richard Mulvaney a. Nan yon seri etid, gwoup sa a te itilize teknik izotòp ki make pou trase absòpsyon nitwojèn nan plant mayi, yo te jwenn mwens pase mwatye nan nitwojèn angrè plant yo itilize; olye de sa, mayi te pran pi fò nan nitwojèn li nan tè a. Azòt angrè ki rete a, dapre nouvo rezilta yo, gen anpil chans pèdi nan drenaj mozayik oswa konvèti nan yon fraksyon reyaktif ki estoke nan tè a, ki mennen nan lage azòt alontèm.
Yu te di prèv yon efè eritaj ka enfòme jesyon ak enpak sou fason mizisyen politik yo evalye siksè pratik rediksyon pèt nitwojèn.
"Souvan, nou espere wè efè imedya chanjman jesyon nan chaj nitwojèn. Sepandan, menm si nou sispann aplike angrè nitwojèn pou yon ane bay, nou ta ka toujou wè pèt enpòtan nan sistèm sa a pou kèk ane, "li te di. "Se pa tankou si nou redwi D' nitwojèn, li kapab rezoud tout bagay imedyatman."
Premye otè etid la, etidyan doktora Yinchao Hu, te ajoute ke pèt nitrat ki sòti nan angrè mayi te pi fò pandan gwo mosaïque-drenaj evènman egzeyat, sijere ke yon ti kras previzyon jesyon ta ka benefisye lè lapli se nan pwevwa a.
"Si nou ka kontwole aplikasyon pandan peryòd gwo dechaj, sa ka ede nou diminye polisyon nitwojèn," li te di. "Oswa si gen ase prévisions pou evènman lapli, kiltivatè yo ka pran mezi adaptasyon epi fèmen tanporèman drenaj mozayik la."
