Impact of Winter Soil Processes on Nutrient Leaching in Cold Region Agroecosystems
Notice bibliographique
Résumé
<p>High-latitude cold regions are warming more than twice as fast as the rest of the planet, with the greatest warming occurring during the winter. Warmer winters are associated with shorter periods of snow cover, resulting in more frequent and extensive soil freezing and thawing. Freeze-thaw cycles influence soil chemical, biological, and physical properties and any changes to winter soil processes may impact carbon and nutrients export from affected soils, possibly altering soil health and nearby water quality. These impacts are relevant for agricultural soils and practices in cold regions as they are critical in governing water flows and quality within agroecosystems. In this study, a soil column experiment was conducted to assess the leaching of nutrients from fertilized agricultural soil during the non-growing season. Four soil columns were exposed to a non-growing season temperature and precipitation model and fertilizer amendments were made to two of the columns to determine the efficacy of fall-applied fertilizers and compared to other two unfertilized control columns. Leachates from the soil columns were collected and analyzed for cations and anions. The experiment results showed that a transition from a freeze period to a thaw period resulted in significant loss of chloride (Cl-), sulfate (SO42-) and nitrate (NO3-). Even with low NO3- concentrations in the applied artificial rainwater and fertilizer, high NO3- concentrations (~150 mg l-1) were observed in fertilized column leachates. Simple plug flow reactor model results indicate the high NO3- leachates are found to be due to active nitrification occurring in the upper oxidized portion of the soil columns mimicking overwinter NO3- losses via nitrification in agricultural fields. The low NO3- leachates in unfertilized columns suggest that freeze-thaw cycling had little effect on N mineralization in soil. Findings from this study will ultimately be used to bolster winter soil biogeochemical models by elucidating nutrient fluxes over changing winter conditions to refine best management practices for fertilizer application.</p>
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».