Reducir las pérdidas de nitrógeno y aumentar la eficiencia del uso de nitrógeno

El óxido nitroso (N ₂ O) es un potente gas de efecto invernadero (GEI). Cuando se trata de reducir el calentamiento global, eliminar una molécula de N ₂ O de la atmósfera equivale a eliminar 300 moléculas de CO ₂ . Aproximadamente el 1% del fertilizante nitrogenado aplicado se emite como N ₂ O, según el sistema agrícola, el clima y el manejo. Hay dos formas principales de emisión de N ₂ O: nitrificación y desnitrificación, aunque se pierde más por desnitrificación (suelos saturados / anegados). La desnitrificación ocurre en el sur de Australia en invierno.

Por qué es importante …

La mayor parte del N ₂ O de Australia proviene de suelos agrícolas. Las pérdidas de nitrógeno (N ₂ ) son difíciles de medir porque se diluye rápidamente en la atmósfera. Sin embargo, el N ₂ O es fácil de medir y es un buen indicador de la eficiencia del uso del nitrógeno. Las altas pérdidas de N ₂ O indican ineficiencia en un sistema agrícola:

Los suelos con altas emisiones de N ₂ O significan que hay un exceso de N en el sistema y / o una mala condición física del suelo.
Los suelos bajos en CO ₂ tienen baja actividad microbiana y bajas emisiones de carbono. Un suelo productivo emite una alta tasa de CO ₂ porque sus microbios del suelo están descomponiendo el carbono en los residuos.
Los suelos con altas emisiones de metano (CH ₄ ) significan que el suelo está en malas condiciones físicas.

La construcción de materia orgánica del suelo (carbono en el suelo) es fundamental en términos de estructura y fertilidad del suelo y puede reducir la dependencia de los fertilizantes nitrogenados.

En términos de cultivo de carbono, las estrategias para reducir las emisiones de N ₂ O significarán que el gas no se emite. Si esto corresponde a una metodología de la Iniciativa de Agricultura de Carbono, se pueden obtener Unidades de Crédito de Carbono Australianas (ACCU) con esa reducción. Los agricultores que deseen obtener ACCU mediante la captura de carbono en el suelo deben mantener el carbono que capturan durante 100 años. Las reducciones de N ₂ O son una emisión evitada por lo que es permanente.

Factores en la pérdida de nitrógeno

Los factores clave que influyen en la pérdida de nitrógeno gaseoso (N ₂ y N ₂ O) son los suelos saturados y anegados, la presencia de nitrato en el suelo, formas fácilmente degradables de los niveles de carbono orgánico del suelo, a menudo llamado carbono lábil, temperatura y pH.

Los dos factores clave son el contenido de agua y el nitrato del suelo, una reacción biológica influenciada por la temperatura. Por cada 10 ° C que aumenta la temperatura, la tasa de desnitrificación potencialmente se duplicará. La desnitrificación se produce cuando las temperaturas atmosféricas oscilan entre 5-10 ° C y 30-40 ° C, pero alcanzan un máximo de 35 ° C.

Claves para reducir pérdidas

El fertilizante nitrogenado se pierde por emisiones gaseosas y lixiviación. En suelos arenosos, el N se filtra principalmente, pero en suelos arcillosos y dúplex se emite gas. Los rendimientos se pueden mantener o aumentar reduciendo las pérdidas de N utilizando estas estrategias:

Labranza: La reducción de la labranza y la retención de residuos mejora el drenaje y la agregación (la forma en que las partículas del suelo se unen) y reduce el riesgo de anegamiento. La labranza expone los agregados del suelo y hace que el carbono sea más accesible para los microorganismos. Hay mayores emisiones de CO ₂ después de eventos de labranza.
Insumos de carbono: la retención de residuos mejorará la materia orgánica del suelo, importante para la estructura y la fertilidad del suelo.
Encalado: El encalado ayuda a lograr un pH favorable para la actividad microbiana; cuanto más neutro, mejor.
Cultivos de cobertura: un cultivo de cobertura a corto plazo que se cultiva al final de la temporada puede absorber el exceso de nitrógeno para su posterior liberación.
Riego : la aplicación de pequeñas cantidades de agua con mayor frecuencia promueve el crecimiento de las plantas y ajusta mejor la demanda de agua al crecimiento de los cultivos y la absorción de agua y nutrientes, lo que reduce el anegamiento.
Drenaje: Mejorar el drenaje en áreas de alta precipitación reduce las oportunidades de anegamiento y pérdidas de nitrógeno. Esto puede ser a través de la práctica del sistema agrícola, como la labranza cero.
Tipo de cultivo : los cultivos que requieren espacios estrechos entre hileras asegurarán que el nitrógeno del fertilizante se absorba con mayor eficacia.
Barbecho: Reducir los períodos prolongados de barbecho ayudará a reducir las oportunidades en las que se puede producir un exceso de N, dejarlo en el perfil y perderlo potencialmente por desnitrificación.
Fertilización : Haga coincidir el suministro de fertilizante N con la demanda de N de la planta. Esto mejora la eficiencia del uso de nitrógeno (NUE). Reducir la tasa de nitrógeno teniendo en cuenta el N residual del suelo y la mineralización de la materia orgánica y los residuos del suelo, aplicar bandas profundas y aplicar más tarde en la temporada, ya que los cultivos realmente lo necesitan, aumenta la EUN. Los inhibidores de nitrificación y los productos de mayor eficiencia ralentizarán la producción de nitrato.

Mejorando NUE

La construcción de carbono orgánico en el suelo significa que también se está acumulando nitrógeno. Existe una tasa óptima de nitrógeno que maximiza el rendimiento y minimiza la pérdida de nitrógeno (ver figura a la derecha).

Los inhibidores de la nitrificación pueden reducir potencialmente la pérdida de N, pero actualmente no son rentables. Las fuentes orgánicas de N (leguminosas) que se mineralizan lentamente son mejores que las grandes cantidades de N mineral en el suelo que podrían perderse en cualquier momento si el cultivo no lo ha absorbido. El fertilizante N se puede guardar para más tarde en la temporada cuando las plantas hayan utilizado las fuentes disponibles. En suelos que se inundan regularmente, la mejor manera de asegurarse de que no se pierda es la ‘alimentación por goteo’ de N mediante la aplicación regular.