2. Percolation - conventional vs. no-till
2.1. Percolation within the solum Conservation tillage is postulated to have an adverse effect on groundwater quality because more water infiltrates than when conventional tillage is used. We have conducted several studies to investigate how much of this additional water eventually percolates
through the soil. In one study at the NAEW we monitored 75 cm long by 30 cm diameter column lysimeters placed in the field for 2 years (Shipitalo and Edwards, 1993a).
These columns were obtained from a reserve area adjacent to WS 191 (Table 2) with a well-drained
Rayne silt loam soil (FAO Ð Haplic Luvisol; USDA -fine-loamy, mixed, mesic Typic Hapudult) that had
been in no-till corn for 17 years. The upper 15 cm of half the columns was mixed in the beginning of June
each year to simulate tillage. During this experiment an average of 36% more water, nearly 200 mm per year, percolated through the no-till columns than through the tilled columns. As suggested by our observations of surface runoff from watersheds with well-drained soils (Fig. 1), the differences
in percolate volume were greatest during the late spring and summer months, coinciding with the largest
differences in infiltration. In the months June-September the tilled columns produced only 57% of
the volume of percolate produced by no-till columns. In contrast, during the remainder of the year the tilled columns produced 81% of the volume of percolate obtained from the no-till columns. In this study the columns were unvegetated and runoff was prevented. Thus, the differences among treatments were due solely to increased evaporation from the tilled columns. Had the lysimeters been vegetated, transpiration would have reduced the total amount of percolate obtained and probably reduced the differences among tillage treatments. On the other hand, had the design of columns allowed for surface runoff, the differences in percolate volume among tillage treatments probably would have been accentuated. In a companion study, 50 cm deep pan lysimeters were used to collect percolate from adjacent no-till and moldboard plowed corn fields. The soil type was the same as in the column lysimeters and the relative differences among tillage treatments were of similar magnitude, with the pans in the no-till field yielding 31% more percolate than those in the conventionally tilled field (Shipitalo et al., 1994). The average annual difference in percolate volume, however, was reduced to 50 mm compared with the 200 mm noted with the column lysimeters, probably due mainly to transpiration. The collection of percolate by the pan and column lysimeters closely followed the rainfall pattern year-round in the no-till soil, but only during the dormant season in the tilled soil. A similar observation was made by Hall et al. (1989) in a pan lysimeter study in nearby Pennsylvania. Surface runoff and percolate were collected from
4.8 by 1.7 m no-till and conventionally tilled lysimeters in a 6 year study at Wooster, OH, _75 km from
the NAEW (Dick et al., 1989). A fragipan impedes water movement in the Canfield silt loam soil at this
555
site (FAO - Fragic Luvisol; USDA -fine-loamy, mixed, mesic Aquic Fragiudalf) and percolate was collected using perforated copper pipe installed _40 cm below the soil surface and immediately above the fragipan. Percolate production was 2.3 times greater from the no-till than from the conventionally tilled lysimeters, with annual differences ranging from 165 to 441 mm. For each of the 6 years the difference in surface runoff was smaller than the difference in percolation, with surface runoff from the conventionally tilled lysimeters exceeding that from the no-till lysimeters by 44-154 mm annually. The differences in percolate volume were somewhat larger than those observed in the pan and column lysimeter studies at the NAEW (Shipitalo and Edwards, 1993a; Shipitalo et al., 1994). It is conceivable that the drainage system in the Wooster lysimeters may have reduced the occurrence of saturated conditions above the fragipan thereby reducing the differences in surface runoff and increasing the differences in percolation. Nevertheless, the results indicate that in some instances the effect of tillage treatment on the volume of percolate moving to shallow depths in the profile exceeds the effect on surface runoff volume.
2 ซึม - ธรรมดาเมื่อเทียบกับไม่ไถพรวน
2.1 ซึมภายในไถพรวนอนุรักษ์ solum คือการตั้งสมมติฐานที่จะมีผลกระทบต่อคุณภาพน้ำบาดาลเพราะแทรกตัวเข้าไปในน้ำมากขึ้นกว่าเมื่อไถพรวนธรรมดาถูกนำมาใช้ เราได้ดำเนินการศึกษาหลายแห่งที่จะตรวจสอบวิธีการมากของน้ำที่เพิ่มขึ้นนี้ในที่สุดก็จะค่อยๆซึมผ่านดิน
ในการศึกษาหนึ่งที่แนวหน้าที่เราตรวจสอบ 75 ซม. ยาว 30 ซม. ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง lysimeters คอลัมน์วางอยู่ในสนามเป็นเวลา 2 ปี (shipitalo และเอ็ดเวิร์ดส์, 1993a).
คอลัมน์เหล่านี้ที่ได้รับจากพื้นที่สำรองอยู่ติดกับ WS 191 (ตารางที่ 2) โดยมี ระบายน้ำดี
rayne ดินร่วนปนดินตะกอน (FAO Ð haplic luvisol; USDA-Fine-ดินร่วนผสม hapudult Typic mesic)
ที่ได้รับในข้าวโพดไม่ถึง 17 ปีบน 15 ซม. ของคอลัมน์ครึ่งถูกผสมอยู่ในจุดเริ่มต้นของมิถุนายน
ในแต่ละปีเพื่อจำลองการไถพรวน ในระหว่างการทดลองนี้เฉลี่ยของน้ำ 36% ขึ้นเกือบ 200 มม. ต่อปีไหลผ่านคอลัมน์ไม่มีจนผ่านคอลัมน์กว่าไร่ การแนะนำโดยการสังเกตของเราไหลบ่าผิวดินจากแหล่งต้นน้ำคลุกเคล้ากับเนื้อดี (รูปที่ 1), ความแตกต่าง
ในปริมาณไหลผ่านเป็นที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในช่วงเดือนฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนช่วงปลายประจวบกับความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดในการแทรกซึม
ในเดือนมิถุนายนถึงเดือนกันยายนคอลัมน์ไร่การผลิตเพียง 57% ของ
ปริมาณการไหลผ่านคอลัมน์ที่ผลิตโดยไม่ไถพรวน ในทางตรงกันข้ามในช่วงที่เหลือของปีคอลัมน์ไร่ผลิต 81% ของปริมาณการไหลผ่านที่ได้รับจากคอลัมน์ไม่ไถพรวนในการศึกษานี้คอลัมน์ถูก unvegetated และไหลบ่าถูกขัดขวาง ดังนั้นความแตกต่างระหว่างการรักษามีกำหนด แต่เพียงผู้เดียวในการระเหยเพิ่มขึ้นจากคอลัมน์ไร่ lysimeters ได้รับโอ, คายจะมีการลดจำนวนเงินรวมของไหลผ่านได้และอาจจะลดความแตกต่างระหว่างการรักษาแบบไม่ไถพรวน บนมืออื่น ๆ ,ได้ออกแบบของคอลัมน์ได้รับอนุญาตให้ไหลบ่าพื้นผิวที่แตกต่างในปริมาณไหลผ่านระหว่างการรักษาแบบไม่ไถพรวนอาจจะได้รับเน้น ในการศึกษาสหาย, 50 ซม. ลึก lysimeters กระทะถูกนำมาใช้ในการเก็บรวบรวมไหลผ่านจากที่อยู่ติดกันไม่ไถพรวนและไถ moldboard ทุ่งข้าวโพดชนิดของดินเป็นเช่นเดียวกับใน lysimeters คอลัมน์และค่าความแตกต่างระหว่างการรักษาแบบไม่ไถพรวนมีขนาดใกล้เคียงกันกับกระทะในสนามไม่ยอมไหลผ่านจนถึง 31% มากกว่าผู้ที่อยู่ในสนามไร่อัตภาพ (shipitalo et al. 1994) ความแตกต่างเฉลี่ยต่อปีของปริมาณการไหลผ่านอย่างไรก็ตามลดลงเป็น 50 มม. เทียบกับ 200 มม. สังเกตกับ lysimeters คอลัมน์อาจจะมีสาเหตุหลักมาจากการคายน้ำ การเก็บรวบรวมไหลผ่านโดยกระทะและ lysimeters คอลัมน์อย่างใกล้ชิดตามรูปแบบปริมาณน้ำฝนตลอดทั้งปีในดินไม่ไถพรวน แต่เฉพาะในช่วงฤดูเฉยในดินไร่ การสังเกตที่คล้ายกันถูกสร้างโดยฮอลล์, et al(1989) ในการศึกษา lysimeter กระทะในสถานที่ใกล้เคียงซิลเวเนีย ที่ไหลบ่าผิวดินและไหลผ่านที่ถูกเก็บรวบรวมจาก
4.8 1.7 เมตร lysimeters ไม่ไถพรวนและไถพรวนตามอัตภาพในการศึกษา 6 ปีที่วูสเตอร์, โอ้ _75 ทาง
แนวหน้า (กระเจี๊ยว et al. 1989) fragipan ขัดขวางการเคลื่อนที่ของน้ำในดินตะกอนดิน Canfield นี้
555
เว็บไซต์ (FAO - fragic luvisol; USDA-Fine-ดินร่วนผสมmesic aquic fragiudalf) และไหลผ่านถูกเก็บรวบรวมโดยใช้ท่อทองแดงเจาะติดตั้ง _40 ซม. ใต้ผิวดินและทันทีที่ข้างต้น fragipan การผลิตไหลผ่านเป็น 2.3 ครั้งยิ่งใหญ่จากการไม่ไถพรวนกว่าจาก lysimeters ไร่อัตภาพด้วยความแตกต่างประจำปีตั้งแต่ 165-441 มม.สำหรับแต่ละ 6 ปีแตกต่างในการกะเทาะผิวมีขนาดเล็กกว่าแตกต่างในการซึมผ่านที่มีการไหลบ่าผิวจาก lysimeters ไร่อัตภาพที่เกินจาก lysimeters ไม่ไถพรวนโดย 44-154 มม. เป็นประจำทุกปี ความแตกต่างในปริมาณไหลผ่านค่อนข้างใหญ่กว่าที่พบในกระทะและการศึกษา lysimeter คอลัมน์ที่แนวหน้า (shipitalo และเอ็ดเวิร์ดส์, 1993a;shipitalo et al. 1994) มันเป็นไปได้ว่าระบบระบายน้ำใน lysimeters wooster อาจมีการลดการเกิดขึ้นของภาวะอิ่มตัว fragipan ข้างต้นจึงช่วยลดความแตกต่างในการกะเทาะผิวและเพิ่มความแตกต่างในการซึมผ่าน แต่อย่างไรก็ตามผลลัพธ์ที่ได้แสดงให้เห็นว่าในบางกรณีผลของการรักษาแบบไม่ไถพรวนกับปริมาณการไหลผ่านที่จะย้ายไปตื้นลึกในรายละเอียดมากเกินกว่าผลกระทบต่อปริมาณน้ำที่ไหลบ่าผิว.
การแปล กรุณารอสักครู่..
2 Percolation - ธรรมดาเทียบกับลิ้นชักเก็บเงินไม่มี
2.1 Percolation ใน solum อนุรักษ์ tillage เป็น postulated จะมีผลเสียต่อคุณภาพน้ำบาดาล เพราะเติมน้ำ infiltrates กว่าเมื่อใช้ tillage ธรรมดา เราได้ดำเนินการศึกษาหลายสืบ percolates จำนวนเพิ่มเติมน้ำในที่สุด
ผ่านดิน ในการศึกษาหนึ่งที่ NAEW เราติดตาม 75 ซม.ยาวโดย lysimeters คอลัมน์เส้นผ่าศูนย์กลาง 30 ซม.วางในฟิลด์ 2 ปี (Shipitalo และเอ็ดเวิร์ด 1993a) .
คอลัมน์เหล่านี้ได้รับมาจากนาติดกับ WS 191 (ตาราง 2) กับดีระบายออก
Rayne silt loam ดิน (FAO Ð Haplic Luvisol จาก-ดี-loamy ผสม mesic Typic Hapudult) ที่มี
ได้ 17 ปีในข้าวโพดไม่มีลิ้นชักเก็บเงิน 15 ซ.ม.ด้านบนของคอลัมน์ครึ่งถูกผสมในต้นเดือนมิถุนายน
ปีละจำลอง tillage ในระหว่างการทดลองนี้ โดยเฉลี่ย 36% น้ำ เกือบ 200 มม.ต่อปี percolated ผ่านคอลัมน์ไม่มีลิ้นชักเก็บเงินมากกว่าผ่านคอลัมน์ tilled แนะนำของเราสังเกตผิวที่ไหลบ่าจากรูปธรรมกับดินเนื้อปูนนยกกิน 1), ความแตกต่าง
ใน percolate ปริมาตรได้มากที่สุดในช่วงปลายฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน เนื่องใหญ่ที่สุด
ต่างแทรกซึม ในเดือนมิถุนายนกันยายน คอลัมน์ tilled ผลิตเพียง 57% ของ
ระดับ percolate ผลิต โดยคอลัมน์ลิ้นชักเก็บเงินไม่ ในทางตรงกันข้าม ในช่วงเหลือของปี คอลัมน์ tilled ผลิต 81% ของ percolate ได้จากคอลัมน์ไม่มีลิ้นชัก ในการศึกษานี้ คอลัมน์ถูก unvegetated และเป็นการป้องกันไม่ให้ไหลบ่า ดังนั้น ความแตกต่างระหว่างการรักษาไม่ครบกำหนดเพื่อระเหยเพิ่มขึ้นจากคอลัมน์ tilled ได้รับการปลูกพืชการ lysimeters, transpiration จะได้ลดรวมจำนวน percolate ได้ และอาจลดความแตกต่างระหว่าง tillage รักษา ในทางตรงข้าม มีการออกแบบของคอลัมน์ได้สำหรับผิวที่ไหลบ่า ความแตกต่างในปริมาณ percolate ระหว่างรักษา tillage อาจจะมีการตาร์ ในตัวช่วยการศึกษา lysimeters ปานลึก 50 ซม.ใช้เก็บ percolate จากติดไม่มีลิ้นชักเก็บเงิน และ moldboard plowed เขตข้าวโพด มีดินชนิดเดียวกันกับ lysimeters คอลัมน์ และความแตกต่างสัมพัทธ์ระหว่างรักษา tillage ได้ขนาดคล้าย กับกระทะในฟิลด์ไม่มีลิ้นชักเก็บผลผลิต percolate 31% ในฟิลด์ดี tilled (Shipitalo et al., 1994) ความแตกต่างรายปีเฉลี่ยปริมาณ percolate อย่างไรก็ตาม ได้ลดลงเป็น 50 มม.เมื่อเทียบกับ 200 mm ไว้กับ lysimeters คอลัมน์ ครบกำหนดคงที่ส่วนใหญ่การ transpiration คอลเลกชันของ percolate โดย lysimeters แพนและคอลัมน์ตามรูปแบบฝนตกตลอดทั้งปี ในดินไม่มีลิ้นชักเก็บเงิน แต่เฉพาะ ช่วงฤดูกาลแต่ในดิน tilled อย่างใกล้ชิด สังเกตคล้ายทำโดยฮอลล์ et al (1989) ใน lysimeter ปานศึกษาในเพนซิลวาเนียในบริเวณใกล้เคียง ไหลบ่าที่ผิวและ percolate ถูกเก็บรวบรวมจาก
4.8 โดย 1.7 m ไม่มีลิ้นชักเก็บเงิน และดี tilled lysimeters ในการศึกษา 6 ปี Wooster, OH, _75 กิโลเมตรจาก
NAEW (ดิ๊ก et al., 1989) Fragipan เป็น impedes น้ำเคลื่อนไหวใน Canfield silt loam ดินนี้
555
ไซต์ (FAO - Fragic Luvisol จาก-ดี-loamy ผสม mesic Aquic Fragiudalf) และ percolate ถูกรวบรวมโดยใช้ cm _40 perforated ท่อทองแดงติดตั้งไว้ ใต้ผิวดิน และทันที เหนือ fragipan ผลิต percolate ถูกครั้ง 2.3 หลังจากไม่มีลิ้นชักกว่าจาก lysimeters tilled ดี มีความแตกต่างประจำปีตั้งแต่ 165 มม. 441 สำหรับแต่ละปี 6 ความแตกต่างของพื้นผิวที่ไหลบ่ามีน้อยกว่าความแตกต่างของ percolation กับผิวที่ไหลบ่าจาก lysimeters tilled ดีเกินที่จาก lysimeters ไม่มีลิ้นชักเก็บเงิน โดยมม. 44 154 ปี ความแตกต่างในปริมาณ percolate ได้ใหญ่กว่าที่พบในการศึกษา lysimeter แพนและคอลัมน์ที่ NAEW (Shipitalo และเอ็ดเวิร์ด 1993a Shipitalo et al., 1994) มันเป็นที่ระบบระบายน้ำใน Wooster lysimeters อาจได้ลดการเกิดสภาวะอิ่มตัวด้านบน fragipan เพื่อลดความแตกต่างในพื้นผิวที่ไหลบ่า และเพิ่มความแตกต่างใน percolation หลากหลาย อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์บ่งชี้ว่า ในบางกรณี ผลของการบำบัด tillage ปริมาณ percolate ย้ายไปลึกตื้นในโปรไฟล์เกินปริมาตรไหลบ่าที่ผิวผล
การแปล กรุณารอสักครู่..