畜牧业是美国农业的重要组成部分，预计未来几十年全球对肉类和奶制品的需求将翻一番。畜牧业的增长将导致美国草原上的放牧活动加剧，牲畜粪便流入水道可能会加剧水质恶化。

气候智能型放牧研究显示天气如何缓解氮径流

伊利诺伊大学香槟分校的一项新研究考察了在不同放牧方案下，放牧和气候对牧场氮流入水资源的综合影响。研究人员得出结论，气候条件可以减轻放牧对水质的影响，生产者在决定放牧率和放牧连续性时应该考虑天气因素。

“这项研究的主要目标是找出影响氮向水体输送的因素，并确定放牧率、放牧时间和降水量的正确组合，以最大限度地提高产量，同时最大限度地减少氮的输送，”通讯作者、伊利诺伊大学农业、消费者和环境科学学院及格兰杰工程学院农业和生物工程系(ABE)副教授玛丽亚·朱 (Maria Chu) 说道。

研究人员开发了一个建模框架，模拟了不同气候条件下牲畜放牧产生的氮运输。他们使用美国农业部农业研究局俄克拉荷马州和俄克拉荷马州埃尔雷诺市中部平原农业研究中心的数据评估了该模型。他们收集了该地区土地利用、土壤湿度、降水、温度、蒸散量以及水质的数据。

该框架包含七种不同的放牧方案，包括以低、推荐和高放牧率实施的连续和间歇性放牧。这些情景还包括放牧时不同的降水条件，从低降雨到大降雨。研究人员估算了每种情景下地表径流中的总氮浓度。

“我们的研究结果表明，放牧对氮流失的影响不能一概而论。田野中牛的数量越多，营养流失越多，这种说法并不总是正确的。这取决于放牧期间牧场的天气状况，”ABE 博士生、论文第一作者 Jeric Sadsad 说道。

萨德萨德指出，虽然载畜率、放牧时间和放牧频率等因素至关重要，但如果管理决策与牧场普遍的气候和水文条件相一致，就可以最大限度地减少它们对养分流动的影响。

“未来，由于人口增加，畜牧业生产的需求将不断增加。预计暴雨和其他极端气候事件的增加也将影响氮向水体的输送，”他说。“我们的研究的一个应用是实施灵活或适应性的放牧方案，将天气预报纳入决策过程。例如，如果降雨量大，我们应该减少允许在这段时间内在该地区放牧的动物数量，以减少养分流失。”

研究人员建议采取一种将放牧活动与现行天气模式相匹配的策略，以增加牲畜产量，同时促进牧场管理的环境可持续性。

“管理工具(例如我们开发的模型)可以帮助畜牧生产者实现可持续的平衡，找到实施最大限度提高生产力同时最大限度减少环境影响的实践的最佳时机，”朱总结道。