Emisiones de óxido nitroso en un suelo volcánico del sur de chile por aplicación de distintos fertilizantes nitrogenados

Estudios previos han sugerido que las emisiones de óxido nitroso (N-N2O) por adición de urea en suelos volcánicos manejados bajo pradera en el sur de Chile son bajas, aún en ausencia de inhibidores del ciclo del nitrógeno (Vistoso et al., 2012), lo que permitiría reducir sustancialmente el Inventario de Gases de Efecto Invernadero del país. Esto estaría asociado a la baja nitrificación que ocurre en este tipo de suelos en el sur de Chile (Cardenas et al., 2013). Sin embargo, se desconoce si las emisiones de N-N2O aumentan cuando el nitrato es adicionado directamente al suelo. El objetivo de este trabajo fue determinar el efecto de la adición de nitrato sobre las emisiones de N-N2O en un suelo volcánico típico del sur de Chile.

Para evaluar las emisiones de N-N2O, el 27 de septiembre de 2012 se estableció en INIA Remehue (serie Osorno, Typic Hapludand; 40°31’ S 73°03’ O) un experimento de campo sobre una pradera permanente de cinco años de antigüedad, sin pastoreo, dominada por Lolium perenne L. Los tratamientos fueron: control (sin aplicación de N) y 100 kg N ha-1 como N amoniacal (urea, 46% N) y como nitrato de amonio (CAN; 27% N, 13.5% N-NO3-), solos o en combinación con la adición de un inhibidor de la ureasa (IU; 0,25 g n-butil triamida tiofosfórica kg-1 N). Los tratamientos fueron aplicados a parcelas de 2x1m, distribuidas en un diseño de bloques completos al azar con cinco réplicas. Las parcelas además recibieron 120 kg P2O5 ha-1 (SFT), 120 kg K2O ha-1 (KCl), 40 kg S ha-1 (yeso agrícola) y 20 kg Mg ha-1 (MgO). Las emisiones de N-N2O fueron cuantificadas a los t0, t20 y t40 minutos en cada fecha de muestreo, por un periodo de 165 días, usando la técnica de la cámara estática (Saggar et al., 2004). La producción de MS se determinó por corte directo y secado a 65°C hasta peso constante en un horno de ventilación forzada. Se calculó el factor de emisión (FE) en cada tratamiento, como la emisión efectiva de N-N2O en relación al N adicionado como fertilizante (%). Los resultados fueron analizados mediante ANOVA y test de Tukey (p≤0,05; Genstat 12.0).

El tratamiento control presentó el menor rendimiento de MS (4.396±624,6 kg MS ha-1), sin existir diferencias entre los tratamientos con N, que en promedio produjeron un 26% más (Figura 1a). No se observó un efecto de la adición del IU sobre el rendimiento de la pradera.

Tanto el flujo como la emisión de N-N2O acumulada fueron bajos (<10 g N-N2O ha-1 día-1 y <300 g N-N2O ha-1, respectivamente). El flujo de N-N2O alcanzó su máximo entre los 8 y 19 días post aplicación para los tratamientos CAN y urea, respectivamente, siendo mayor en los tratamientos sin adición de IU (P<0,01). La dinámica de las emisiones de N-N2O estuvo asociada a las transformaciones de las fracciones de N disponible en el suelo (N-NH4+ y N-NO3-, datos no mostrados) en concordancia con Di y Cameron (2003).

Al calcular la emisión acumulada de N-N2O del período, se observó un efecto de la fuente de N, con mayores emisiones en los tratamientos fertilizados con CAN con respecto a la fertilización con urea, y de este tratamiento con respecto a Urea+IU y control (P<0,01; Figura 1b). El tratamiento Urea+IU generó emisiones de N-N2O similares al control, lo que sugiere que su uso en primavera es efectivo para reducir las emisiones de N-N2O, en combinación con urea.

Figura 1. (a) Rendimiento de los tratamientos (kg MS ha-1) y, (b) emisiones totales por tratamiento (g N-N2O ha-1), durante el periodo de evaluación septiembre 2012-marzo 2013.

Esto resultó en un menor FE en el tratamiento Urea+IU (0,008%), en relación al resto de los tratamientos evaluados (0,046% en promedio; P<0,05). No hubo diferencias entre fertilizantes nitrogenados para el FE (P>0,05).

La aplicación de fertilizante nitrogenado con componente nítrica en primavera aumentó las emisiones de N-N2O en este suelo volcánico manejados bajo pradera, en relación al uso de un fertilizante 100% amoniacal. La adición de un inhibidor de la ureasa redujo significativamente las emisiones de N-N2O sólo cuando se usó en combinación con urea. Las menores pérdidas gaseosas de N no se tradujeron en un mayor rendimiento de la pradera, lo que puede limitar su adopción como medida de mitigación por parte de los productores al no existir un rédito productivo por el uso del inhibidor de la ureasa.

CARDENAS, L.M., HATCH, D.J., SCHOLEFIELD, D., JHURREEA, D., CLARK, I.M., HIRSCH, P.R.,SALAZAR, F., RAO-RAVELLA, S. ALFARO, M. 2013. Potential mineralisation and nitrification in volcanic grassland soils in Chile. J Soil Sci Plant Nutrition, http://dx.doi.org/10.1080/00380768.2013.78939.

DI, H.J. & CAMERON, K.C. 2003. Mitigation of nitrous oxide emissions in spray irrigated grazed grassland by treating the soil with dicyandiamide, a nitrification inhibitor. Soil Use Manage. 19:284-290.

SAGGAR, S., ANDREW, R., TATE, K., HEDLEY, C., RODDA, N., TOWNSEND, J. 2004. Nutr. Cycling Agroecosystems 68:243-255.

VISTOSO, E., ALFARO, M., SAGGAR, S., SALAZAR, F. 2012. Effect of nitrogen Inhibitors on nitrous oxide emissions and pasture growth following an autumn application in a volcanic soil. Chilean J Agric Res 72:133-139.

Esta investigación fue financiada por el proyecto FONTAGRO FTG/RF-1028-RG y por INIA.