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Enregistrement W4400769439 · doi:10.13031/aim.202400297

Improving the DNDC Model for Estimating Decomposition and Carbon Dioxide Emissions from Biosolids and Manure-Amended Fields

2024· article· en· W4400769439 sur OpenAlexaboutno aff
Ruth C Sitienei, Zhiming Qi, Ward Smith, Brian Grant, Obi-Njoku Okenna, Andrew VanderZaag, Michael Yongha Boh, C J Grant, G.W. Price, Chandra A. Madramootoo, Tiequan Zhang

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueRecycling and Waste Management Techniques
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésBiosolidsEnvironmental scienceCarbon dioxideManureDecompositionGreenhouse gasWaste managementEnvironmental engineeringAgronomyEngineeringChemistryEcology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Highlights DNDCv.CAN was modified to include a new manure C pool with its own decomposition rate The improved model better simulated decomposition of organic amendments and CO2 emissions A modified temperature function alleviated the early season CO2 over-prediction for biosolids The simulation of decomposition of cattle manure was also improved but not so drastically as for biosolids The model enhancements increase confidence for simulating manure and biosolid management Abstract. The objective of this study was to improve and validate the Denitrification and Decomposition (DNDC) model for simulating CO2 emissions from land application of biosolids and manure. A separate manure C pool was added to the DNDC framework to disaggregate manure decomposition from the soil organic matter pools. Decomposition rates of biosolids were estimated using measurements of organic material. The effect of soil temperature on soil organic matter decomposition was also improved using an arctangent function. Data collected from two climatically distinct sites in Montreal (Quebec) and Truro (Nova Scotia) in 2017–2019 with continuous corn was used to test the model in simulating crop yield, soil temperature and moisture, soil CO2 fluxes amended by biosolids (mesophilic anaerobically digested, composted, and alkaline-stabilized biosolids), urea, and unfertilized control. Data from the third site was used to verify the model with solid cattle manure (SCM) and inorganic fertilizer (IF) applied to a corn-soybean rotation field in Harrow, Ontario (2012-2015). Both default and improved models were calibrated using the data from IF for the Ontario site, and soil surface spread treatments for Montreal and Nova Scotia while SCM, control and soil-incorporated treatments were used for validation. Crop yields were well simulated by the improved model [relative root mean squared error rRMSE (4.1 – 30.1%) for all the three sites. The improved DNDC model (Wilmott d coefficient 0.72 ≤ d ≤ 0.96) outperformed the default version (0.61 ≤ d ≤ 0.9) in simulating CO2 fluxes across all the three sites. Similarly, the statistical results showed that the model effectively simulated both soil temperature (d ≥ 0.88) and moisture (0.53 ≤ d ≤ 0.91) across the sites. The addition of an independent biosolids/manure C pool in DNDC resulted in more reasonably simulated decomposition rates for alkalized and composted biosolids to better match observed CO2 emissions. The modified temperature function alleviated the over-prediction of CO2 emissions shortly after biosolid application and greatly improved the timing of emissions during the growing season. The revised model also better differentiated the CO2 emissions between biosolids types and urea treatments. These model enhancements will enable us to simulate best management practices for integrated crop-livestock-manure management systems, optimizing nutrient cycling across farm systems to enhance the sectors' sustainability-profitability and resiliency, minimizing reliance on nitrogen (N) fertilizer derived from fossil fuels.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,186
Score d'incertitude au seuil0,369

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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.

Tête enseignante Opus0,013
Tête enseignante GPT0,269
Écart entre enseignants0,256 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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