A primavera no coração da América costuma ser úmida. Isso torna o solo muito mole para o plantio. Uma solução para esse problema é a drenagem dos ladrilhos. Os produtores inserem uma série de tubos (placas de drenagem) sob seus campos, que drena a água do solo para riachos e lagos próximos.

Muitos dos drenos de azulejos existentes foram instalados há mais de 50 anos e ajudaram a aumentar os rendimentos. Os produtores conseguiram entrar em seus campos mais cedo para plantar sem compactar o solo. Sua estação de cultivo foi estendida por várias semanas, o que pode aumentar muito o rendimento.

Contudo, no final dos anos 1980, um novo problema foi encontrado:o nitrato dos campos do meio-oeste estava chegando ao Golfo do México. Ele percorreu um caminho que começou nos ralos de azulejos, então para os riachos, descendo o rio Mississippi, e no Golfo. Embora a remoção dos ralos de azulejos pudesse ter resolvido este problema, os produtores não seriam capazes de produzir a mesma quantidade de alimentos.

Os cientistas começaram a desenvolver práticas de ponta de campo para que os produtores pudessem manter o plantio antecipado oferecido pelos drenos de ladrilhos enquanto protegiam os riachos próximos - e o Golfo do México - da contaminação por nitrato.

Um desses cientistas é Tom Isenhart, agrônomo e professor da Iowa State University. Em 2013, Isenhart e seus colegas publicaram dados sobre a capacidade de faixas saturadas de terra naturalizada perto de riachos de remover nitrato da água de drenagem de azulejos. Boas notícias. "O estudo inicial sobre os buffers ribeirinhos saturados foi promissor, "diz Isenhart." E isso levou o USDA a desenvolver um padrão de conservação para a prática. "

Houve uma grande diferença nas faixas de proteção estudadas por esta equipe. Os drenos de ladrilhos tendem a funcionar sob faixas de proteção típicas no meio-oeste. Essa equipe reconectou o fluxo de água ao solo. "Os amortecedores ribeirinhos típicos em paisagens drenadas não removem muito nitrato porque o fluxo de água não é conectado através do solo, "diz Isenhart.

A água que desce e atravessa o solo antes de chegar a uma fonte de água é limpa por processos naturais. A instalação de drenos de azulejos direcionam a água diretamente para o riacho, cortando o buffer. Essa água não se beneficia da capacidade do buffer de remover nitrato biologicamente.

A solução da equipe foi desviar uma fração do fluxo de água para águas subterrâneas rasas dentro do buffer. "Nós escavamos a saída de ladrilhos dentro da faixa de proteção, "diz Isenhart." Em seguida, instalamos uma caixa de controle com saídas conectadas a um novo tubo perfurado que serve como um tubo de distribuição. Também criamos um sistema que nos permite ajustar os níveis de água. Isso garante que a água escoe dos campos agrícolas para o solo da faixa de proteção. Outro benefício deste sistema é que, uma vez instalado, esses sistemas não precisam ser gerenciados ativamente pelo agricultor. "

Sua equipe de Isenhart conseguiu expandir o estudo de buffers ribeirinhos saturados para mais cinco locais em Iowa. "Esses estudos adicionais foram necessários para confirmar os resultados iniciais em nosso primeiro local de estudo, "diz Isenhart. Eles também determinaram a eficácia das faixas de proteção ribeirinhas saturadas em outros locais. Esses diferentes locais tinham solos e paisagens variados - informações importantes para os produtores. Além disso, o estudo foi expandido para vários anos. Isso deu aos pesquisadores dados sobre os buffers durante as diferentes condições climáticas, chuvas especialmente variadas.

Outros cientistas estão trabalhando em outras soluções para reduzir os níveis de nitrato de campos drenados com azulejos. Isenhart e sua equipe calcularam os custos do nitrato removido para vários sistemas de remoção de nitrato. O custo por libra de nitrato removido para os buffers ribeirinhos saturados foi de US $ 1,33 (ou por quilograma, $ 2,94), com uma vida útil de 40 anos. Biorreatores desnitrificantes de cavacos de madeira têm uma vida útil de cerca de 10 anos (antes que os cavacos de madeira precisem ser substituídos) e custam $ 0,95 por libra (ou por quilograma, $ 2,10) de nitrogênio removido.

"As faixas de proteção ribeirinhas saturadas são comparativamente mais simples, mais barato, e mais rápido de instalar do que muitos sistemas, "diz Isenhart." Mas eles não são adequados para todos os campos agrícolas. Eles requerem solos específicos e características da paisagem para funcionar adequadamente. Isso pode limitar seu uso em certos tipos de bacias hidrográficas. "

Ao reconectar o fluxo de água de volta ao solo, as faixas de proteção ribeirinhas saturadas aproveitam a capacidade de limpeza natural do solo. Quando as condições de campo são propícias à sua instalação, eles são uma ferramenta eficaz na redução das cargas de nitrato em riachos e lagos próximos, permitindo que os produtores continuem usando drenos de azulejos.