Concentración y transporte de GEI en el perfil del suelo: Efecto del sistema de riego Samuel Franco Luesma Seminarios Grupo RAMA Zaragoza 218 Manejo del Suelo y Cambio Global (MSGC EEAD-CSIC)
Antecedentes y justificación del ensayo 5 Emisiones C-CO 2 (mg m -2 día -1 ) 4 3 2 1 5 4 3 2 Aspersión Inundación 1 abr-15 jun-15 ago-15 oct-15 dic-15 feb-16 abr-16 jun-16 ago-16 oct-16 dic-16 feb-17 abr-17 jun-17 ago-17 oct-17 Fecha 215 Barbecho 15-16 216 Barbecho 16-17 217 LC: Laboreo convencional SDr: Siembra directa con resiudo SD: Siembra directa sin residuo
6 Antecedentes y justificación del ensayo 5 Emisiones N-N 2 O (mg m -2 día -1 ) 4 3 2 1 6 5 4 3 2 1 Aspersión Inundación abr-15 jun-15 ago-15 oct-15 dic-15 feb-16 abr-16 jun-16 ago-16 oct-16 dic-16 feb-17 abr-17 jun-17 ago-17 oct-17 Fecha 215 Barbecho 15-16 216 Barbecho 16-17 217 LC: Laboreo convencional SDr: Siembra directa con resiudo SD: Siembra directa sin residuo
Producción Consumo Difusividad D s D
Localización del ensayo Precipitación media anual Temperatura media anual Evapotranspiración potencial 344 mm 14.8 ºC 11 mm EEAD-CSIC
Material y Métodos Dos sistemas de riego Aspersión 3 profundidades 3 Observaciones por profundidad y riego 18 muestreadores Muestreador gases 1 cm Inundación 2 cm 4 cm Sondas de temperatura y humedad
Material y Métodos 15 cm Llave de 3 vías Tubo de acero inoxidable Tubo de aluminio V total : 1 cm 3 Tubo de silicona Instalación 5/216, 45 días antes del primer muestreo
Barbecho Calendario de prácticas agrícolas y muestreos de GEI Ciclo de cultivo Barbecho Nascencia Fondo: 84 kg ha -1 NPK (8-15-15) Crecimiento vegetativo Cobertera: 74 kg ha -1 NAC-27% Madurez fisiológica Siembra A: 2 riegos por semana I: 1 riego cada 1 días Cosecha Muestreos GEI: 216-217 Barbecho: cada 21 días Ciclo de cultivo: semanal Fertilización y riego Inundación: mayor frecuencia de muestreo
[CO 2 ] ppm v (cm 3 m -3 ) 4 3 2 1 Aspersión Resultados [CO 2 ] vs profundidad 6-16 7-16 8-16 9-16 1-16 11-16 12-16 1-17 2-17 3-17 4-17 5-17 6-17 7-17 8-17 9-17 1-17 4 [CO 2 ] ppm v (cm 3 m -3 ) 3 1 5 Inundación 6-16 7-16 8-16 9-16 1-16 11-16 12-16 1-17 2-17 3-17 4-17 5-17 6-17 7-17 8-17 9-17 1-17 Fecha 1 cm 2 cm 4 cm Barras indican SE x
[N 2 O] ppm v (cm 3 m -3 ) 16 14 12 1 8 6 4 Aspersión Resultados [N 2 O] vs profundidad 2 6-16 7-16 8-16 9-16 1-16 11-16 12-16 1-17 2-17 3-17 4-17 5-17 6-17 7-17 8-17 9-17 1-17 [N 2 O] ppm v (cm 3 m -3 ) 12 1 8 6 4 2 4 Inundación 2 6-16 7-16 8-16 9-16 1-16 11-16 12-16 1-17 2-17 3-17 4-17 5-17 6-17 7-17 8-17 9-17 1-17 Fecha 1 cm 2 cm 4 cm Barras indican SE x
Resultados Flujos C-CO 2 (mg m -2 día -1 ) 2 15 1 5 6 Flujos superficiales Medidos con cámaras cerradas Ciclo cultivo 217. Riego aspersión Ciclo cultivo 217. Aspersión // Profundidad 2 cm [CO 2 ] ppm v (cm 3 m -3 ) 5 4 3 2 1 2 cm profundidad 4 ppm Difusividad (Ds/Do).2.18.16.14.12.1.8 D s ΤD =.66ε (Penman, 194) a 2 cm de profundidad D s Coef. difusión del suelo D Coef. difusión del gas en aire libre ε = AFP air filled porosity.6 4-17 4-17 5-17 5-17 5-17 6-17 6-17 7-17 7-17 8-17 8-17 9-17 9-17 Fecha Observarción 1 Observarción 2 Observarción 3
Flujos N-N 2 O (mg m -2 día -1 ) 5 4 3 2 1-1 25 Flujos superficiales Medidos con cámaras cerradas Resultados Ciclo cultivo 217. Inundación // Profundidad 2 cm Ciclo cultivo 217. Riego inundación [N 2 O] ppm v (cm 3 m -3 ) 2 15 1 5 2 cm profundidad.3 Difusividad (Ds/Do).14.12.1.8.6.4 D s ΤD =.66ε (Penman, 194) a 2 cm de profundidad D s Coef. difusión del suelo D Coef. difusión del gas en aire libre ε = AFP air filled porosity.2 4-17 4-17 5-17 5-17 5-17 6-17 6-17 7-17 7-17 8-17 8-17 9-17 9-17 Fecha Observarción 1 Observarción 2 Observarción 3
Aspersión 6/7/216 Resultados [CO 2 ] ppmv (cm 3 m -3 ) Difusividad 3 4 5 6 7 8 9 1.6.8.1.12.14-1 -1 Profundidad (cm) -2-3 Profundidad (cm) -2-3 -4-4 Aspersión 13/3/217-1 [CO 2 ] ppmv (cm 3 m -3 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 Difusividad.6.8.1.12.14.16-1 Profundidad (cm) -2-3 Profundidad (cm) -2-3 -4-4 Observación 1 Observación 2 Observación 3
Conclusiones El sistema de riego afecta a la producción y al transporte de GEI en el perfil del suelo La [CO 2 ] mostró una dinámica coincidente con los flujos de CO 2 en superficie durante el ciclo de cultivo Las mayores [N 2 O] se observaron tras los eventos de fertilización siendo unas 1 veces superior en el riego por inundación El diferente comportamiento en la dinámica de los gases entre sistemas de riego, así como la observación de patrones de [CO 2 ] anormales, dio lugar al establecimiento de un nuevo experimento bajo condiciones controladas
Varias hipótesis: Ensayos a realizar patrones de [CO 2 ] anormales 1. Efecto del tratamiento El sistema de riego afecta a la producción, al transporte y a la concentración de CO 2 2. Problemas con el muestreador Impedimento físico que dificulta la difusión gaseosa entre el muestreador y el suelo, debido a la formación película de agua alrededor del muestreador, presencia de zonas alteradas en torno al muestreador, etc. Experimento bajo condiciones controladas (invernadero)
Estudiar el efecto de diferentes contenidos de humedad del suelo sobre la difusión muestreador-suelo. Cámara cerrada para determinación de flujos superficiales 16 maceteros con suelo procedente del ensayo 4 valores de WFPS 1% 3% 6% 1% 4 reps. por WFPS Muestreador pasivo de gases Inyección de gas traza no presente en suelo: etileno (C 2 H 4 ) Comprobar hipótesis Determinación D silicona Determinación D suelo
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