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Uso del balance micrometeorológico de masas para cuantificar emisiones de Amoniaco por la aplicación de fertilizantes nitrogenados.

Publicado: 20 de enero de 2016
Por: Josué Martínez-Lagos1, 2, Francisco Salazar2 y Marta Alfaro2 1 Doctorado en Medio Ambiente, Departamento de Edafología y Química Agrícola, Universidad de Santiago de Compostela, Campus sur. SC 15782, España. 2 Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro Regional de Investigación Remehue, ruta 5, km 8, Casilla 24-0, Osorno, Chile.
Introducción
La aplicación de fertilizantes nitrogenados a praderas es una de las principales fuentes de emisión de amoniaco (NH3) a la atmósfera. Este gas ha sido vinculado con impactos negativos en el medio ambiente como la acidificación del suelo, eutrofización de cuerpos de agua y la formación de material particulado ácido. Entre los distintos métodos desarrollados para cuantificar emisiones de NH3 se encuentran los micrometeorológicos. Estos ayudan a comprender los factores claves que influyen en los mecanismos de emisión, miden posibles impactos en el ambiente y evalúan la eficacia de estrategias de mitigación (Misselbrook et al., 2005). El objetivo de este estudio fue evaluar el uso del método de balance micrometeorológico de masas para cuantificar el NH3 emitido por aplicación de urea y purín bovino a praderas permanentes.
Materiales Y Método
El “Flujo Horizontal Integrado” (FHI) (Denmead et al., 1977) ha sido una de las técnicas micrometeorológicas más utilizadas para cuantificar emisiones de NH3 en áreas de media y gran escala. Para evaluar esta técnica se realizaron 8 experimentos entre 2005-2011 en praderas permanentes en un Andisol (sin previa fertilización nitrogenada) del Centro Regional de Investigación Remehue (40º 31'S, 73º 03'O, 65 msnm). Cuatro experimentos independientes fueron realizados aplicando el equivalente a 100 kg de N ha-1 en forma de urea o purín bovino lechero, durante épocas de invierno (2) y primavera (2). En los experimentos se colocaron 2 mástiles de 3 m de altura en parcelas circulares de 20 m de radio para urea y 15 m para purín. El mástil principal se ubicó en el centro de la parcela que recibió el tratamiento nitrogenado, mientras que el segundo mástil fue ubicado en la zona circundante al área tratada (zona control). Cinco muestreadores pasivos de flujo (Leuning et al., 1985), embebidos en una solución al 3% de ácido oxálico en acetona, fueron colocados en el mástil principal (a 2,80, 2,00,1,20, 0,65, y 0,25 m por encima de la superficie), mientras que tres muestreadores (2,80, 1,20 y 0,25 m) se colocaron en el segundo mástil de acuerdo a Misselbrook et al. (2005). Los muestreadores permanecieron expuestos entre 24-72 h y 2-24 h para urea y purín, respectivamente, hasta completar un periodo de evaluación de 18 días para la urea y 7 días para el purín. Luego del periodo de exposición, los muestreadores fueron eluidos en agua desionizada, determinándose el contenido de N-NH4+ en las muestras mediante un analizador automático (SKALAR, SA 4000, Breda, The Netherlands). El flujo horizontal neto por periodo de muestreo se obtuvo sustrayendo el flujo horizontal integrado de la zona control, del flujo de la zona que recibió el tratamiento. Las emisiones de todo el experimento se obtuvieron sumando las emisiones netas de cada muestreo.
Resultados Y Discusión
Las emisiones promedio, en relación al N total aplicado, fueron mayores al aplicar urea en época de primavera en comparación a la aplicación de invierno (Tabla 1). Sin embargo, al equiparar las pérdidas a nitrógeno amoniacal total (NAT) del purín, que es el N disponible al momento de la aplicación, las emisiones fueron más altas que al aplicar urea, sobretodo en la época de primavera (Tabla 1). Por otra parte y de acuerdo a nuestra experiencia en la evaluación de esta técnica, el FHI presentó ventajas prácticas que facilitarían su implementación bajo condiciones locales ya que permite la medición de emisiones absolutas, los costos de equipo de medición y analítica son accesibles, el equipo no requiere electricidad en el campo, existen pocos problemas técnicos en el manejo del equipo y las muestras, hay poca variabilidad entre resultados y existe alta confiabilidad de los mismos a nivel internacional (erg. Misselbrook et al., 2005). Entre las limitaciones encontradas al utilizar esta técnica identificamos: dificultades para aplicar grandes volúmenes de purín, imposibilidad de replicarlos ensayos (por el gran tamaño de área requerida), poca facilidad de comparación simultanea entre 2 fuentes de N y un alto requerimiento de personal previo y durante el día de aplicación de los tratamientos.
Tabla 1. Resultados de las pérdidas de N por volatilización de amoniaco (%)
Uso del balance micrometeorológico de masas para cuantificar emisiones de Amoniaco por la aplicación de fertilizantes nitrogenados. - Image 1*Nitrógeno amoniacal total
Conclusiones
El FHI permitió cuantificar las pérdidas de N vía volatilización de NH3, siendo una opción viable para la medición de emisiones absolutas de NH3 bajo las condiciones locales. La técnica es de fácil manejo y no obstaculiza la influencia de las condiciones edafoclimáticas en la cuantificación de emisiones, lo que proporciona una herramienta ideal para la medición de concentraciones y flujos de NH3 precisos en condiciones de terreno. Los resultados indicaron que la emisión máxima de N-NH3 se registra al aplicar urea y purín en primavera, lo que indica que acciones para mitigar dichas emisiones al aplicar fertilizantes en esta época son claves para reducir pérdidas de N vía volatilización.
Referencias
DENMEAD, O., SIMPSON, J. y J. FRENEY. 1977. Direct field measurement of ammonia emission after injection of anhydrous ammonia. Soil Science Society of America Journal, 41:1001-1004.
LEUNING, R., FRENEY, J., DENMEAD, O. y J. SIMPSON. 1985. A Sampler for measuring atmospheric ammonia flux. Atmospheric Environment, 19(7):1117-1124.
MISSELBROOK, T., NICHOLSON, F., CHAMBERS, B., y R. JOHNSON. 2005. Measuring ammonia emissions from land applied manure: an intercomparison of commonly used samplers and techniques. Environmental Pollution, 135:389-397. 
Agradecimientos
Esta investigación fue financiada por el Proyecto del Consorcio Lechero, Proyecto FIA, FIC-CS-C2004-1-P-001 y el Proyecto Fondecyt 1080368.
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Autores:
Marta Alfaro
INIA Chile - Instituto de Investigaciones Agropecuarias
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Francisco Salazar
INIA Chile - Instituto de Investigaciones Agropecuarias
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