The multifunctional roles of vegetated strips around and within agricultural fields : A systematic map protocol.

Background: Agriculture and agricultural intensification can have significant negative impacts on the environment, including nutrient and pesticide leaching, spreading of pathogens, soil erosion and reduction of ecosystem services provided by terrestrial and aquatic biodiversity. The establishment and management of vegetated strips adjacent to farmed fields (including various field margins, buffer strips and hedgerows) are key mitigation measures for these negative environmental impacts and environmental managers and other stakeholders must often make decisions about how best to design and implement vegetated strips for a variety of different outcomes. However, it may be difficult to obtain relevant, accurate and summarised information on the effects of implementation and management of vegetated strips, even though a vast body of evidence exists on multipurpose vegetated strip interventions within and around fields. To improve the situation, we describe a method for assembling a database of relevant research relating to vegetated strips undertaken in boreo-temperate farming systems (arable, pasture, horticulture, orchards and viticulture). Methods: We will search 13 bibliographic databases, 1 search engine and 37 websites for stakeholder organisations using a predefined and tested search string that focuses on a comprehensive list of vegetated strip synonyms. Non-English language searches in Danish, Finnish, German, Spanish, and Swedish will also be undertaken using a web-based search engine. We will screen search results at title, abstract and full text levels, recording the number of studies deemed non-relevant (with reasons at full text). A systematic map database that displays the meta-data (i.e. descriptive summary information about settings and methods) of relevant studies will be produced following full text assessment. The systematic map database will be displayed as a web-based geographical information system (GIS). The nature and extent of the evidence base will be discussed

Nitrogen and phosphorus losses from a feedlot for suckler cows

The raising of cattle outdoors in winter is becoming more common in temperate areas, although there is little information available on the effects of this practice on forested environments. In this study, the concentrations of ammonium acetate extractable phosphorus (P AAAc )and mineral nitrogen (NH 4-N and NO 3-N) in soil and the quality of percolation water from an open feedlot were studied in eastern Finland in 19972000. In each of four pens (9751300 m2) eight suckler cows were fed in winter from 1995 in the case of the first two pens and from 1996 in the remaining two. The suckler cows usually stayed in the front part of the feedlot. Therefore the nutrient loading was also the highest in this part of the lot. When the pens had been used for 12 winters, the mean contents of PAAAc, NH 4-N and NO 3-N in the surface soil (05 cm)were 14,73 and 3.0 mg l1 respectively, compared to only 3.0, 4.2 and 0.06 mg l1 in the control forested area. In the front part of a 1-m-deep soil layer, the mean amounts of NH 4-N, and NO 3-N were 410 and 28 kg ha1 respectively after 12 years of use of the feedlot. In percolation water, too, the mean concentrations of total phosphorus and total nitrogen were high in the front part: 1.7 28 and 2101400 mg l1 respectively. The minimum requirement is cleaning of the dung, and even then loading may be substantial.

Nitrogen losses from grass ley after slurry application surface broadcasting vs. injection

As the livestock numbers on Finnish dairy farms have increased and most fields on dairy farms are under grass, it has become common to spread cattle slurry over grasslands. To estimate environmental effects of recurrent slurry applications, a 5-year field study was performed to compare nitrogen (N) losses to water and ammonia losses to air by volatilization, when cattle slurry was either surface broadcast or injected into clay soil after grass cuttings. Slurry was spread on the grass in summer (19961997) or both in summer and autumn (19982000). Biomass N uptake before grass harvesting and amount of soil mineral N in spring and autumn were measured and field N balances were calculated. Despite cool weather, up to one third of the ammonium N of broadcast slurries was lost through ammonia volatilization after application in autumn, but injection effectively prevented losses. The mean surface runoff losses of total N were negligible (0.34.6 kg ha-1 yr-1) with the highest loss of 13 kg ha-1 yr-1 measured after slurry broadcasting to wet soil in autumn and followed with heavy rains. A substantial part (2455%) of the applied mineral N was not recovered by the foregoing measurements.;Kun lypsykarjatilan lehmäluku kasvaa ja pellot ovat pääasiassa nurmiviljelyssä, naudan lietelantaa joudutaan yhä useammin levittämään nurmelle. Yleisin levitysmenetelmä on lietelannan pintalevitys nurmen sänkeen ensimmäisen niiton jälkeen. Lietelannan sijoitus maahan muutaman senttimetrien syvyyteen ei ole yhtä suosittua kuin pintalevitys levitysongelmien ja suurempien levityskustannusten takia. Maahan sijoitetusta lietelannasta saattaisi kuitenkin olla vähemmän haittaa ympäristölle kuin nurmen pintaan levitetystä.Savimaalla tehdyssä kokeessa tutkittiin naudan lietelannan pintalevityksestä ja sijoittamisesta aiheutuvaa typpikuormaa veteen sekä ammoniakin haihtumisesta ilmaan. Lietelanta levitettiin säilörehunurmelle ensimmäisen niiton jälkeen kesällä 1996-1997 (koe I) ja ensimmäisen sekä toisen niiton jälkeen kesällä ja syksyllä 1998-2000 (koe II). Pellolle levitettiin lannoitteen ja lietelannan mukana liukoista typpeä keskimäärin 160 kg ha-1 kokeessa I ja 220 kg ha-1 kokeessa II. Pellon typpitaseet laskettiin vähentämällä nurmelle annetun NPK-lannoitteen ja lietelannan kokonaistyppimääristä korjatun nurmisadon typpi, ilmaan haihtunut typpi sekä pintavalunnan mukana huuhtoutunut typpi. Typen huuhtoutumisriskiä arvioitiin määrittämällä mineraalitypen määrä 60 cm:n syvyisestä maakerroksesta. Pintalevityksessä ammoniumtypestä haihtui syksyllä jopa kolmasosa. Lietelannan sijoittaminen maahan esti ammoniakin haihtumisen lähes kokonaan. Pintavalunnan mukana kulkeutuneet typpimäärät (0.3-4.6 kg ha-1 v-1) olivat pieniä. Poikkeuksena oli syksyllä 1998 märissä olosuhteissa nurmen pintaan tehty lietelannan levitys, jonka jälkeen pintavalunnan kokonaistyppikuorma oli 13 kg ha-1 v-1. Keväällä ja syksyllä ennen lietelannan levitystä mitatut ammoniumtypen (7-44 kg ha-1) ja nitraattitypen (1-9 kg ha-1) määrät maassa olivat yleensä kohtuullisia eivätkä siten ennakoineet erityisen suuria typpihuuhtoumia. Typpitaseet kasvoivat suuriksi, kun lietelantaa levitettiin sekä kesällä että syksyllä. Vuosittain levitetystä liukoisen typen määrästä kaikkiaan 50-140 kg ha-1 ei havaittu korjatuissa kasvisadoissa, ammoniakkihävikkeinä ja typen pintavalumassa. Oletettavasti osa annetusta typestä oli denitrifioitunut ja haihtunut ilmaan, huuhtoutunut, sitoutunut kasvin juuriin tai varastoitunut orgaanisessa muodossa maahan. Vaikka typen kulkeutuminen veteen olikin kohtuullista tässä savimaalla tehdyssä kokeessa, niin karkeammilla mailla vesistökuormitus voi olla suurempi. Lietelannan sijoittaminen pienensi merkittävästi ammoniakin haihtumista ja jonkin verran typen kulkeutumista pintavalunnan mukana. Sen sijaan typen huuhtoutuminen syvemmälle maahan saattoi olla hieman suurempaa, kun lietelanta sijoitettiin maahan. Parhaiten typen päästöjä ilmaan ja veteen heinämaalta voitiin vähentää levittämällä kohtuullisia lietelantamääriä ensimmäisen niiton jälkeen ja sijoittamalla lietelanta pintalevityksen sijaan