La aplicación de estiércol después del crecimiento y la desaparición de los cultivos de cobertura de leguminosas en rotaciones es una receta para aumentar las liberaciones de óxido nitroso durante el subsiguiente crecimiento del maíz, según un equipo de investigadores de Penn State que realizó un nuevo estudio. Sugieren que se necesitan estrategias de gestión innovadoras para reducir estas emisiones.
El gas de efecto invernadero, el óxido nitroso , es importante porque atrapa el calor unas 300 veces mejor que el dióxido de carbono , por lo que incluso las pequeñas emisiones de óxido nitroso afectan el clima, explicó el líder del equipo Armen Kemanian, profesor de sistemas de producción y modelado en la Universidad. de Ciencias Agrarias.
«En los Estados Unidos, la agricultura representa aproximadamente el 10% de todas las emisiones de gases de efecto invernadero, pero contribuye con aproximadamente el 80% de todas las emisiones de óxido nitroso vinculadas a la actividad humana», dijo. «De los tres principales gases de efecto invernadero emitidos naturalmente, dióxido de carbono, metano y óxido nitroso, el óxido nitroso es el más importante en los cultivos de campo . Tenemos la obligación, creo, de desarrollar prácticas agrícolas respetuosas con el clima y reducir las emisiones de óxido nitroso».
Con la agricultura orgánica creciendo en importancia, las emisiones de óxido nitroso están sometidas a un escrutinio adicional porque la fertilidad del suelo en la agricultura orgánica depende del ciclo microbiano de los aportes de nutrientes de los cultivos de cobertura de leguminosas y el estiércol animal. Sin embargo, grandes cantidades de carbono y nitrógeno en estas enmiendas pueden promover la producción y emisión de óxido nitroso de los suelos, señaló Kemanian.
«Una mejor comprensión de los controles de emisión de óxido nitroso puede conducir a nuevas estrategias de gestión para reducir estas emisiones», dijo. «La agricultura es la ciencia de las intervenciones».
Las emisiones de óxido nitroso relacionadas con los cultivos de cobertura son una complicación inesperada de una práctica de mejor gestión ecológicamente inteligente, pero que los investigadores esperan que se pueda gestionar. La amplia adopción de cultivos de cobertura ha sido una bendición para la conservación de la agricultura en la cuenca de la bahía de Chesapeake y gran parte del noreste. Los cultivos de cobertura cultivados en rotaciones con maíz y soja reducen la escorrentía de nutrientes y la erosión del suelo.
Pero el nitrógeno en la biomasa en descomposición de los cultivos de cobertura, combinado con el nitrógeno en el estiércol aplicado, es a menudo demasiado para que el suelo lo retenga.
Al igual que con cualquier práctica agrícola, existen compensaciones con los cultivos de cobertura, señaló Debasish Saha, profesor asistente de manejo sostenible del suelo de la Universidad de Tennessee. Ex becario postdoctoral en el Departamento de Ciencias Vegetales de Penn State, encabezó la investigación.
«Los cultivos de cobertura traen muchos beneficios, pero no todo lo que viene con un cultivo de cobertura es un beneficio, deben ser manejados», dijo Saha. «Por ejemplo, sabemos que ciertos cultivos de cobertura aumentarán la retención de nitrógeno. Si siembras un cultivo de cobertura herbáceo, este absorbe nitrógeno que no se pierde en el agua, pero el tipo de residuo que dejan estos pastos hace que la liberación de nitrógeno sea lenta siguiente cultivo. Esa compensación es bien conocida «.
Para llegar a sus conclusiones, los investigadores midieron las emisiones de óxido nitroso del suelo durante dos temporadas de cultivo en cuatro rotaciones de granos de maíz-soja-invierno, con variaciones de labranza, cultivos de cobertura y manejo del estiércol típicas de la agricultura orgánica en las zonas templadas y húmedas de América del Norte. El estudio se estableció dentro del Experimento de sistemas orgánicos de labranza reducida en el Centro de Investigación Agrícola Russell E. Larson de Penn State en Rock Springs.
Para identificar las vías de producción de óxido nitroso y las oportunidades de mitigación, los investigadores midieron las fluctuaciones de las emisiones de óxido nitroso en microparcelas donde manipularon cultivos de cobertura y adiciones de estiércol. Los investigadores sugieren que los altos niveles de emisiones de óxido nitroso se produjeron después del rápido consumo de oxígeno en el suelo como resultado del entierro de residuos de cultivos de cobertura y estiércol.
El bajo nivel de oxígeno en el suelo, una condición llamada hipoxia, favorece el metabolismo de las bacterias desnitrificantes y la liberación de óxido nitroso. «El proceso es invisible para nosotros, pero rápido y brusco para los microbios», dijo Kemanian. «Sabíamos que los cultivos de cobertura debían ser manejados, pero no sabíamos que debían manejarse para las emisiones de óxido nitroso. Acabamos de encontrar una gran fuga».
En hallazgos publicados recientemente en Ecological Applications , los investigadores informaron que la entrada de nitrógeno de los cultivos de cobertura de leguminosas y el estiércol antes de la siembra del maíz hizo que la fase de rotación del maíz fuera la principal fuente de emisiones de óxido nitroso, con un promedio de emisiones de alrededor de 10 libras por acre de nitrógeno que se escapa. como óxido nitroso.
«Esa es una tasa muy alta, de cualquier manera que se mire», dijo Kemanian. «Eso representa el 80% de las emisiones totales de las rotaciones de tres años. Las emisiones de óxido nitroso aumentaron drásticamente cuando aumentaron simultáneamente las entradas de leguminosas y estiércol».
Los investigadores propusieron varias estrategias para reducir esas emisiones. Una es eliminar una fracción de la biomasa aérea de las leguminosas antes de la siembra del maíz. En el estudio, la prevención de la «co-ubicación» de biomasa fresca y estiércol redujo las emisiones de óxido nitroso en un 60% durante la fase de maíz.
Angélica comentó sobre ECUADOR: FIASA abre fondos para investigación agrícola · hace 8 h
«Muy excelente proyecto, yo trabajo en un proyecto fiasa con la universidad»