Mitigación de la volatilización de NH 3 desde parches de orina

Transcripción

1 Mitigación de la volatilización de NH 3 desde parches de orina Jimena Rodríguez, Surinder Saggar, Peter Berben, Thilak Palmada, Nicolás López-Villalobos, Pranoy Pal

2 Estructura de la presentación Introducción y situación actual Problema Objetivos Diseño del experimento Resultados Conclusiones

3 Cómo se produce el NH 3 que se emite desde el suelo? Hidrólisis de la urea CO(NH 2 ) 2 urea NH 4 + ureasa NH 3 (g) 2NH 4+ +2OH - + CO 2 (aumenta el ph)

4 Justificación Nueva Zelanda: 130 toneladas de N se emiten por año como NH 3 desde suelos pastoreados (orina, fertilizantes N y aplicación de efluentes) Volatilización de NH 3 de fertilizantes: 11% (tazas < 45 kg N ha -1 ) a 30% (300 kg N ha -1 ) del N aplicado Pérdidas de NH 3 desde la orina: 7%-14% del N en la orina Problemas ambientales y pérdidas agronómicas

5 Estrategia de mitigación Inhibidor de la ureasa (UI): N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (nbtpt) conocido como Agrotain Función: disminuye la velocidad de conversión de la urea a NH 4+ inhibiendo la actividad de la enzima ureasa urea 2NH 4+ +2OH - + CO 2

6 Referencias nacionales (Nueva Zelanda) Inhibidor Concent. N en orina % de reducciòn de las emisiones nbtpt (3L ha -1 ) 600 kg N ha -1 29% 93% 31% Estaciones Otoño Primavera Verano Referencias Zaman et al. (2009) DI (nbtpt + DCD) 1:7 (1L ha -1 and 7 kg ha kg N ha -1 48% 51% Otoño Primavera Zaman and Blennerhassett (2010) 53% de reducción de las emisiones de NH 3 desde la orina 2:7 600 kg N ha -1 51% 73% Otoño Primavera nbtpt-17 kg ha kg N ha % (lisìmetros) Menneer et al. (2008) nbtpt-1l t -1 urea 476 kg N ha % (invernàculos) 20 o C Singh et al. (2013) DI (nbtpt + DCD) 1:7 600 kg N ha -1 66% (DI dìa0) 25% (DI dìa0) 38% (DI dìa-5) 28% (DI dìa-5) Otoño Primavera Otoño Primavera Zaman and Nguyen (2012)

7 Gap Poca información sobre el efecto del tiempo de aplicación del Agrotain sobre la volatilización de NH 3. Falla en el método de aplicación del Agrotain. No es un escenario real mezclar la orina con el inhibidor previo a la aplicación en el suelo.

8 Objetivo general Estudiar el efecto inhibidor del Agrotain en las pérdidas de NH 3 desde parches de orina cuando es aplicado en la pastura antes o después de la depocisíón de la orina. Objetivo específico Entender el efecto del inhibidor en las transformaciones del N mineral del suelo.

9 Experimento Sitio: Dairy farm #4 at Massey University Aplicación de la orina (530 kg N ha -1 ) = pastoreo El pasto se cortó el día 0 para simular el pastoreo Días Antes del pastoreo Después del pastoreo

10 Experimento Tratamientos Repeticiones Control 6 Orina 6 Orina + Agrotain dìa -5 6 Orina + Agrotain dìa -3 6 Orina + Agrotain dìa 0 6 Orina + Agrotain dìa +1 6 Orina + Agrotain dìa +3 6 Orina + Agrotain dìa +5 6 TOTAL 48

11 Dynamic chamber manifold Trampas de àcido (0.025M H 2 SO 4 ) Orina(530 kg N ha -1 ) Agrotain (0.025% w/w) campanas

12 Dynamic chamber Análisis de suelos Muestras de suelo: N mineral y ph Muestro de suelo Dentro de la campana Fuera de la campana Temp. ( o C) campanas

13 Resultados Emisión de amoníaco de la orina: 14.7% del N en la orina Tratamiento Emisiòn total NH 3 (kg N ha -1 ) % de reducciòn Control Urine ± UAgr ± UAgr ± UAgr ± UAgr ± UAgr ± UAgr ±

14 NH 3 acumulado NH 3 acumulado (kg NH 3 -N ha -1 ) control urine UAgr-5 UAgr-3 UAgr0 UAgr1 UAgr3 UAgr5 tratamientos

15 Nitrògeno mineral Concentración de NH 4+ N en el suelo Inhibidor después del pastoreo Inhibidor antes del pastoreo NH 4 + -N del suelo (mg kg -1 suelo) control urine UAgr1 UAgr3 UAgr control urine UAgr-5 UAgr Días después de la aplicación de la orina Días después de la aplicación de la orina

16 Concentraciòn de NO 3- N en el suelo Soil NO 3 - -N(mg N kg -1 soil) control urine UAgr-5 UAgr-3 UAgr0 UAgr1 UAgr3 UAgr Dìas despuès de la aplicaciòn de la orina

17 ph del suelo ph del suelo 7,20 7,00 6,80 6,60 6,40 6,20 6,00 control urine UAgr-5 UAgr-3 UAgr0 UAgr1 UAgr3 UAgr5 5,80 5,60 5,40 5, Dìas despuès de la aplicaciòn de la orina

18 Conclusiones Porcentajes de reducción: 27.6%, 17.5% y 9.6% para UAgr-5, UAgr-3 y UAgr0, respectivamente. Aplicación del Agrotain 5 y 3 días antes de la deposición de la orina efectivamente reduce las emisiones de NH 3. Aplicación del Agrotain después de la deposición de la orina (UAgr1, UAgr3 y UAgr5), no reduce las emisiones de NH 3.

19 Comentarios Primer trabajo de campo que simuló un pastoreo real, en el cual el Agrotain se aplicó antes o después de la orina y no se mezclaron previo a la aplicación. Aplicar el Agrotain antes del pastoreo no es una práctica que haya sido aún recomendada. Agrotain podría ser retenido por la pastura y ser digerido por los animales. Más estudios que consideren la absorción del Agrotain por las plantas y su destino en el cuerpo del animal en pastoreo.

20 Agradecimientos