加州大学戴维斯分校的研究人员最近的一项研究表明，与气候变化相关的极端天气事件——例如干旱后紧接着的大雨——可能会增加肥料中硝酸盐污染地下水的风险。研究发现，干旱后的大雨使硝酸盐在仅仅10天内就向下移动至农田地下33英尺。该研究发表在水资源研究期刊上。
研究的通讯作者、土地、空气和水资源及生物和农业工程系的教授伊萨亚·基塞卡指出：“之前认为，硝酸盐从作物根区迁移到地下水可能需要几周甚至几年。我们的发现表明，极端天气事件，如加利福尼亚的“大气河流”，加速了硝酸盐的迁移。”
在这项研究中，研究人员采用了多种技术来测量硝酸盐（氮肥成分）通过位于加州埃斯帕托附近的番茄和黄瓜作物土壤进入地下水的量。研究在2021年至2023年期间进行，恰逢干旱和“大气河流”事件，测量了生长季节和雨季的硝酸盐水平。
干旱可以使土壤中的氮过剩
基塞卡评论道：“在加利福尼亚，我们经常经历干旱和洪水的循环。由于气候变化，这些极端事件的频率不断增加，将加剧化学物质污染我们饮用水的风险。”
地下水是加利福尼亚中央谷地大多数地区的主要饮用水来源。在某些地区，如图莱雷湖盆地，约三分之一的饮用水和灌溉井的硝酸盐水平超过了EPA设定的安全限值。饮用水中高浓度的硝酸盐对健康构成风险，尤其是对幼儿，甚至可能提高结肠癌的发病几率。
实时土壤硝酸盐监测的必要性
加州中央谷地的农民被要求向区域水务委员会报告其氮肥施用率，以及通过作物产量去除的氮量。研究评估了不同的监测方法，以跟踪硝酸盐向地下水的渗透。基塞卡强调，研究结果突显出急需成本效益高的实时土壤硝酸盐监测工具，以帮助农民优化肥料使用。
通过采用保护性措施，在收获后尽量减少作物根区的残留硝酸盐，农民可以在减少地下水中硝酸盐污染方面发挥重要作用。
这项研究生成的数据将有助于提升一个名为SWAT的模型，该模型跟踪硝酸盐在加州中央谷地地下水中的渗漏。这一倡议是中央谷地水务委员会项目的一部分，旨在规范灌溉农田。
加州大学戴维斯分校的其他贡献者包括伊艾尔·雷伊·霍夫曼、托马斯·哈特和海伦·达尔克。
该研究得到了美国农业部自然资源保护服务局通过其保护效果评估项目的支持，旨在评估各种流域的保护策略有效性。美国农业部国家食品与农业研究所也提供了额外支持。
