방법론

이중 문제 : 위스콘신의 땅과 물은 동물 분뇨와 과도한 농장 비료의 오염으로 침수됩니다

동물 수유 작업식별

EWG는 Wisconsin DNR (Widnr, 2018)으로부터 허용 된 동물 수유 작업 또는 AFO 목록을 받았으며, 각 작업에 대해 지배적 인 동물 유형 및 동물 단위 또는 AU를 나열했습니다. 이 데이터 세트는 Kewaunee을 제외한 모든 스포츠 토토 판매점에 사용되었으며, EWG는 2020 WPDES 연례 보고서 (Midwest Environmental Advocates, 2021)에서 도출 된 데이터 세트를 사용했습니다..

WIDNR 데이터 세트에 나열된 동물 단위는 widnr을 스포츠 토토 판매점하여 동물 수로 변환되었습니다동물 단위 계산 워크 시트. 지배적 인 동물 유형에는 "유제품"(1 au = 1.4 성숙한 유제품 소), "헤이 퍼"(1 au = .85 유제품 헤이 퍼), "쇠고기"(1 au = 1 쇠고기 소), "가금류"(1au = .01 층) 및 "au = .4 swine)가 포함되었습니다.

EWG는 2018 년 전국 공중 이미지 프로그램 또는 NAIP를 스캔하여 AFO를“동물 유형”(소, 유제품, 쇠고기, 가금류 또는 돼지),“크기”및“목초지에 대한 접근”명칭으로 스캔하여 NAIP를 스캔했습니다. 크기는 소 작전을위한 소형 (50 ~ 199 젖소), 중간 (200 ~ 499) 또는 큰 (500 개 이상) 지정, 가금류 및 돼지의 헛간 수를 스포츠 토토 판매점하여 정의되었습니다.

다중 지역 정보 시스템 또는 GIS, 분석가 (최소 3 ~ 최대 5 개)는 각 작업에 독립적으로 기여했으며 대부분의 동물 유형, 크기 및 목초지 지정을 수락했습니다. 다수의 합의가 존재하지 않는 경우, 적어도 두 명의 GIS 분석가가 함께 최종 귀속에 동의하기 위해 작전을 다시 방문했습니다.

표 1. 9 개의 위스콘신 스포츠 토토 판매점에서 확인되거나 허용되는 동물 수유 작업 수.

스포츠 토토 판매점

허용 AFOS

허용되지 않은 AFO

Total

Adams

2

41

43

Dane

13

400

413

Green

4

261

265

juneau

1

93

94

Kewaunee

17

191

208

Lafayette

7

376

383

포티지

2

159

161

rock

3

106

109

Wood

2

223

225

Total

51

1,850

1,901

출처 : Wisconsin Nature Resources 및 NAIP 이미지를 통한 EWG/MEA (2018). 

동물 카운트

2017 년 농업 인구 조사는 크기 지정에 따라 각각의 무관 한 작업에 할당 된 동물의 수를 안내하는 데 스포츠 토토 판매점되었습니다. 예를 들어, 소규모 작전에 할당 된 동물의 수를 계산하기 위해, 우리는 50 ~ 199 마리 사이의 농장에 수용된 소와 송아지를이 같은 크기 범주의 농장 수로 나누었습니다.

1,850 개의 운영 중 21 개를 제외한 21 개는 가축 작전이었습니다. 식별 된 소수의 돼지 및 가금류 작업에 대해 2017 년 인구 조사를 사용하여 비슷한 속도를 계산했습니다.

표 2는 2017 년 농업 인구 조사와 비교하여 EWG/MEA 소수를 나열합니다. 두 스포츠 토토 판매점 (Adams and Kewaunee)를 제외한 모든 스포츠 토토 판매점에서 EWG/MEA Animal Counts는 인구 조사 인벤토리 아래에 나왔습니다.

표 2. 9 개의 위스콘신 스포츠 토토 판매점의 총 추정 소와 송아지. 

스포츠 토토 판매점

EWG

허용

Total

인구 조사

(유제품 및 쇠고기)

(유제품 및 쇠고기)

(총 소 및 송아지)

Adams

3,934

12,127

16,061

14,506

Dane

118,599

22,799

141,398

155,725

Green

50,865

5,985

56,850

70,376

juneau

17,822

4,404

22,286

27,231

Kewaunee

49,586

65,004

114,590

107,438

Lafayette

76,721

11,107

87,828

107,419

포티지

32,750

2,259

35,009

41,254

rock

24,236

10,202

34,438

55,784

Wood

37,677

1,936

39,613

43,801

Total

412,250

135,823

548,073

623,534

출처 : Wisconsin Nature Resources를 통한 EWG/MEA, NAIP Imagery (2018) 및 USDA NASS 2017 농업 인구 조사.   

분뇨 영양소

우리는의 문헌 값을 사용하여 분뇨 영양소를 추정했습니다.위스콘신 NRCS 영양소 관리 기술 노트SnapPlus소프트웨어. 허용 시설을 위해 제공 될 때, 동물 크기 카테고리 (유제품 heifer 대 성숙한 유제품)를 사용하여 분뇨 영양소를 추정했습니다.

  • Dairy -1,400 파운드 성숙한 수유 젖소
  • 쇠고기-1,100 파운드 고 에너지 쇠고기 소
  • 돼지-150 파운드의 성장-피니쉬 돼지
  • 가금류 - 레이어

표 3은 사용 된 분뇨 영양소 값을 요약합니다. 동물은 1 년에 365 일 존재하는 것으로 가정되었다.

표 3. 분뇨 영양소 추정에 사용되는 문헌 값.

동물 유형

size

Manure 배설물

저장된 분뇨의 영양분 함량

식물을 이용할 수있는 N

(동물/일당)

파운드

갤런

희석 계수

파운드/톤

파운드/1,000 갤런

1 학년

2 학년

N

P205

N

P205

액체

solid

all

성숙한 유제품

1,400

148

17.7

1.8

8.5

4

19

6

0.4

0.3

0.1

Dairy Heifer

750

65

7.7

1.8

8.5

4

19

6

0.4

0.3

0.1

유제품 송아지

150

13

1.53

1.8

8.5

4

19

6

0.4

0.3

0.1

쇠고기 고 에너지

1,100

80

9.5

3.2

13

8

16

7

0.4

0.3

0.1

쇠고기 송아지

450

26

3.1

3.2

13

8

16

7

0.4

0.3

0.1

grow-finish 돼지

150

9.5

1.2

---

18

13

43

18

0.65

NA

0.1

레이어

4

0.26

0.03

---

49

44

12

7

NA

0.55

0.1

** 액체 분뇨의 비율에만 적용되는 희석 계수

출처 : Snapplus 및 Wisconsin NRCS 보존 계획 기술 노트 1.를 통한 EWG/MEA

불가능한 분뇨

“목초지 접근”깃발을 가진 소 수술의 경우,이 분뇨의 절반이 목초지에 퇴적되었다고 가정 할 때 분뇨 영양소는 50 % 감소하여 복구 할 수 없다고 가정합니다. 이 감소는 1,879 마리의 소 작전 중 1,414 개가 목초지 지정을 받았습니다.

작물 영양소 요구

질소

the농업 보존 계획 프레임 워크 또는 ACPF, 데이터베이스2014 년부터 2019 년까지 9 개 스포츠 토토 판매점 지역의 각 분야에 대한 농작물 회전 기록을 제공했습니다. 각 필드는 현재 및 이전 작물, 현재의 지배적 인 토양 유형, USDA에서 파생 된 현재 및 이전 작물을 기준으로 N의 권장 사항을 받았습니다.GSSURGO 데이터베이스및 주요 작물 영양소권장 사항. Snapplus영양소 관리 계획을위한 위스콘신 토양 분류각 필드 내의 지배적 인 토양 유형을 해당 토양 질감과 수율 가능성과 일치시키는 데 스포츠 토토 판매점되었습니다.

표 4는 스포츠 토토 판매점 된 n 비율의 요약을 보여줍니다. 상업용 비료보다 비료 비용이 저렴하다고 가정하면 옥수수와 밀에 .05 MRTN 비율이 스포츠 토토 판매점되었습니다.

6 년 평균 스포츠 토토 판매점 작물 수익률 (NASS Surveys, 2014-2019)을 사용하여 각 분야에서 매년 및 매년 회전 중에 제거되는 인의 평균 인의 양을 추정했습니다. 주 전체 수율은 표 5에 나와 있지만, 분석은 스포츠 토토 판매점 별 작물 수율을 사용하여 각 필드의 인 제거율을 추정합니다.

ACPF의 작물 회전은 NASS CROWLAND 데이터 레이어 또는 CDL에서 파생되므로 곡물과 옥수수 사일리지의 옥수수를 구별 할 수 없었습니다. 따라서,“곡물의 옥수수”및“사일리지 용 옥수수”에 대한 인 제거율의 평균은 모든 들판에 사용되었고 옥수수에 심어진 년.

표 4. 위스콘신의 주요 작물에 대한 질소 비료 권장 사항

Crop

이전 작물

토양 질감

수율 잠재력

nrate (파운드/에이커)

옥수수

콩/기타

Loamy

High

140

중간

130

Sandy

140-215 사이의 변수

옥수수

Loamy

High

190

중간

145

Sandy

140-215 사이의 변수

감자

NA

220

작은 곡물

60

콩/기타

Loamy

55

Sandy

105

옥수수

Loamy

75

Sandy

105

** N 모래 토양에서 옥수수의 비율은 2017 년 농업 인구 조사를 사용하여 각 스포츠 토토 판매점의 관개 농지의 백분율에 의해 가중치가


** 귀리로 대표되는 작은 곡물

출처 : Snapplus 및 University of Wisconsin Extension을 통한 EWG/MEA.

표 5. 위스콘신의 주요 작물에 대한 인 제거율.

Crop

P205 제거
(파운드/단위 수율)

Unit

평균 주 전체 수율
(Unit/Acre)

평균 P205 제거
(파운드/에이커)

곡물을위한 옥수수

0.38

부셸

168

63.84

옥수수 사일리지

3.6

19

68.4

감자

0.12

CWT

423

50.76

작은 곡물

0.29

부셸

62

17.98

0.5

부셸

70

35

0.8

부셸

49

39.2

알팔파

13

2.8

36.4

출처 : USDA-NASS 작물 수율 조사 및를 ​​통한 EWG/MEA위스콘신 NRCS 보존 계획 기술 노트 1.

모델링 분뇨 응용 프로그램

Manure Application은 2014 년에서 2019 년 사이에 매년 시뮬레이션되었습니다. Manure는 AFO에서 공간적으로 AFO에서 필드에 공간적으로 적용되었습니다.Porter and James, 2020. 간단히 말해서, 비료 영양소가 남아있을 때까지 비료가 AFO에서 근위 필드로 공간적으로 적용됩니다..

최근이 접근법에 대한 개선은 각 분야에 대한 6 년 평균 영양소 권장 사항을 사용하지 않고 분석에서 매년 분뇨 할당을 모델링 할 수 있습니다. 이를 통해 각 필드에 남아있는 잔류 (2 년) N의 비율을 추적하면서 1 년 동안 분뇨 N 가용성을 사용하여 분뇨를 적용 할 수 있습니다.

48158_48222

시나리오 1 :옥수수, 밀, 감자 및 작은 곡물-각 분야에 권장되는 N 비료를 충족시키기 위해 옥수수, 밀, 감자 및 작은 곡물에만 적용하십시오.

시나리오 2 :비 레그 트 작물 플러스 알팔파-옥수수, 밀, 감자, 작은 곡물 및 알팔파에 적용합니다. 각 분야에 권장되는 N 비료를 충족시키기 위해

위스콘신 규칙은 분뇨 적용을 제거 할 수있는 N의 양까지 알팔파에 적용 할 수 있도록합니다. 이것은 분뇨 저장이 제한 될 수있는 성장기 동안 확산 가능한 에이커 증가로 보인다.

알팔파에 대한 Manure N 적용률은에서 파생되었습니다.USDA Wisconsin 영양소 관리 기술 노트. 한 스포츠 토토 판매점를 제외한 모든 스포츠 토토 판매점에서 Adams, Averal Alfalfa 수익률은 에이커 당 2.6 ~ 3.5 톤으로 떨어졌으며, 이는 에이커 당 155 파운드의 비료 N 적용률과 동일합니다.

시나리오 3 :옥수수, 밀, 감자, 작은 곡물, 알팔파 및 대두 - 모든 농작물에 적용 - 각 필드의 평균 연간 인 제거 용량. 각 분야의 평균 연간 인 제거는 6 년 회전 (2014-2019)에서 매년 인간의 인 제거를 합산 한 다음 6으로 나눈을 추정했습니다.

비료 인에 대한 손실은 없어졌으며, 이는 저장된 비료에서 추정 된 양의 인을 현장 적용에 사용할 수 있음을 의미합니다. 대조적으로, 분뇨 적용 중에 분뇨 질소의 상당 부분이 손실된다.

상업 비료의 기여

Wisconsin은 스포츠 토토 판매점 수준의 비료 판매를 게시하지 않습니다. 이 데이터 세트 대신 2017 년부터 2018 년까지 농장 및 비 농장 사용을 포함한 주 전역의 판매는 2017 년 농업 인구 조사에보고 된 바와 같이 주 전체 비료 및 라임 지출의 각 비율에 따라 9 개 스포츠 토토 판매점 각각에 배분되었습니다.

표 6. 9 개 스포츠 토토 판매점 각각에서 (톤) 판매 된 상업적 질소 및 인은 추정 된 상업적 질소 및 인원입니다.

스포츠 토토 판매점

추정 상업적 질소 판매
(톤)

추정 상업용 P2O5 판매
(톤)

Adams

7,830

2,296

Dane

15,071

4,418

Green

8,523

2,499

juneau

4,295

1,259

Kewaunee

4,168

1,222

Lafayette

9,828

2,881

포티지

16,195

4,748

rock

12,145

3,561

Wood

4,314

1,265

Total

82,370

24,148

출처 : Wisconsin 농업 무역 및 소비자 보호국 및 USDA-NASS 2017 농업 인구 조사를 통한 EWG/MEA.

비료 할당 시나리오의 결과

표 7. 시나리오 1 :비 Legume 작물에 대한 연간 스포츠 토토 판매점 N 권장 사항에 대한 분뇨 n.

스포츠 토토 판매점

Manure N (톤)

연간 작물 n 권장 사항 (톤)

%

Adams

617

5,421

11

Dane

5,276

16,140

33

Green

1,560

8,073

19

juneau

760

3,920

19

Kewaunee

4,121

4,221

98

Lafayette

2,317

10,978

21

포티지

982

9,177

11

rock

976

13,090

7

Wood

1,108

3,314

33

Total

17,717

74,334

25

** n Legume 작물 (옥수수, 밀, 감자 및 작은 곡물)에 대해 계산 된 비료 권장 사항

** Manure n은 2014 년에서 2019 년 사이에 비 레그 미 작물에서 스포츠 토토 판매점하는대로 1 년차 가용성의 합계와 평균 잔류량 (2 년) N과 같습니다.

출처 : Wisconsin University of Wisconsin Extension, USDA-ARS 농업 보존 계획 프레임 워크.

표 8. 시나리오 2 :Manure N 연간 스포츠 토토 판매점에 대한 Manure N Legume Crops Plus Alfalfa에 대한 권장 사항

스포츠 토토 판매점

Manure N (톤)

연간 작물 n 권장 사항 (톤)

%

Adams

617

6,084

10

Dane

5,276

20,123

26

Green

1,560

10,421

15

juneau

760

5,070

15

Kewaunee

4,121

7,373

56

Lafayette

2,317

12,723

18

포티지

982

12,517

8

rock

976

14,432

7

Wood

1,108

7,245

15

Total

17,717

95,988

19

** n Legume 작물 (옥수수, 밀, 감자 및 작은 곡물)과 알팔파에 대해 계산 된 비료 권장 사항

출처 : Wisconsin University of Wisconsin Extension, USDA-ARS 농업 보존 계획 프레임 워크.

표 9. 시나리오 3 :연간 스포츠 토토 판매점 인 제거율에 대한 비료 인

스포츠 토토 판매점

Manure P205 (톤)

스포츠 토토 판매점 P205 제거율 (톤)

%

Adams

539

2,164

25

Dane

5,096

10,569

48

Green

1,615

5,733

28

juneau

782

2,362

33

Kewaunee

3,652

2,976

123

Lafayette

2,721

7,050

39

포티지

1,011

4,529

22

rock

1,086

8,490

13

Wood

1,249

2,669

47

Total

17,752

46,542

38

** 비료 인 (P205)은 반복 할 수없는 p205 (목장에 퇴적)를 빼고 배설 된 분뇨 p205와 같습니다.

** P205 옥수수, 콩, 밀, 감자, 작은 곡물 및 알팔파에 대해 계산 된 농작물 제거율

출처 : Wisconsin University of Wisconsin Extension, USDA-ARS 농업 보존 계획 프레임 워크.

참조

Borchardt, Mark A., et al. 위스콘신 북동부의 골절 된 백운석 대수층에서 사유 가정 우물의 질산염 및 미생물 오염의 원인 및 위험 요인. 스포츠 토토 판매점 건강 관점. 2021.

Laboski, C. A. M. 및 J. B. Peters. 위스콘신의 현장, 야채 및 과일 작물에 대한 영양소 적용 지침.

Mathewson, P.D., Evans, S., Byrnes, T., Joos, A. 및 Naidenko, O.V., 식수에서 질산염 오염의 건강 및 경제적 영향 : 위스콘신 사례 연구.스포츠 토토 판매점 모니터링 평가. 2020.

Mitchell, Paul D. 위스콘신 대학교 - 매디슨의 농업 운영에 대한 제안 된 변경 사항의 잠재적 경제적 영향에 대한 예비 평가. 2021. 이용 가능 :https://widnr.widen.net/s/lhcsbgkpsl/uw_nitratereport_091521

Porter, S.A.; 제임스, D.E. 농업 경제학. 2020, 10 (4), 1–15.

Raff, Z. 및 Meyer, A. CAFOS 및 지표 수질 : 위스콘신의 증거. 미국 농업 경제학 저널.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/ajae.12222

SnapPlus. 위스콘신의 영양소 관리 계획 소프트웨어.https://snapplus.wisc.edu/.

토양 조사 직원. 위스콘신을위한 그리드 토양 조사 지리 (GSSURGO) 데이터베이스.https://gdg.sc.egov.usda.gov/.

Tomer, M.D., Porter, S.A., James, D.E., Boomer, K.M.B., Kostel, J.A. & McLellan, E.정밀 보존 기술을 유연한 프레임 워크로 결합하여 농업 유역 계획을 촉진. 토양 및 물 절약 저널.

USDA-NASS. 스포츠 토토 판매점 농업 생산.스포츠 토토 판매점

USDA NASS, 2017 농업 인구 조사 :인구 조사.

USDA NRCS 기술 노트. 영양소 관리 TN 보존 계획 WI-1.https://datcp.wi.gov/Documents/NM590TechNoteApp23.pdf.

위스콘신 농무부 무역 및 소비자 보호국. 상용 비료 딜러 연간 톤수 요약.https://dnr.wisconsin.gov/topic/SurfaceWater/Congress.html.

위스콘신 지하수 조정 협의회. 주의회에보고하십시오.https://dnr.wi.gov/topic/groundwater/documents/GCC/Report/GCCFullReport2021.pdf.