Respuesta polinómica de la emisión de óxido nitroso en plantaciones de café en Costa Rica
DOI:
https://doi.org/10.15359/rca.53-2.1Palabras clave:
cambio climático; mitigación; nitrógeno; ureaResumen
El óxido nitroso es un potente gas con efecto invernadero que se genera tanto por procesos naturales como por prácticas agrícolas, entre ellas, la fertilización nitrogenada. Por esta razón, se cuantificó la emisión del N2O por la aplicación de nitrógeno ureico (0, 100, 225 y 350 kg ha-1 a-1) al cultivo de café en dos zonas cafetaleras de Costa Rica (Valle Occidental y Los Santos). La cuantificación de la emisión se realizó durante todo un año agrícola. Los resultados mostraron efecto de la lluvia en la emisión del N2O; independientemente de la dosis, la mayor se presentó en los primeros días posteriores a la aplicación del fertilizante. En el Valle Occidental, la mayor emisión de N2O se detectó con 350 kg de N ha-1 a-1, niveles intermedios con 100 y 225 kg de N ha-1 a-1. La menor se presentó sin fertilización. Estos resultados ajustaron el modelo polinomial (Y=8E-08x3-4E-05x2+0.0064x+0.6266, r2=0.87). Para Los Santos, la emisión fue menor sin fertilizante; los mayores niveles se presentaron con 350 kg de N ha-1 a-1. La emisión con 100 y 225 kg de N ha-1 a-1 fue similar, aunque diferentes de los restantes tratamientos; estos resultados ajustaron un modelo polinomial (Y=-3E-06x2+0.0023x+0.6347, r2=0.87). Con los datos de ambas localidades se ajustó un modelo polinómico Y=6E-08x3–3E-05x2+0.0052x+0.6247 (r2=0.83). El uso de esta información se recomienda para estimar el N2O generado por la aplicación de urea como fuente de nitrógeno a plantaciones de café.
Referencias
Alvarado, A., Bertsch, F., Bornemisa, E., Cabalceta, G., Forsythe, W., Henríquez, C., Mata, R., Molina, E. y Salas, R. (2001). Suelos derivados de cenizas volcánicas (Andisoles) de Costa Rica. Costa Rica: Asociación Costarricense de la Ciencia del Suelo ACCS.
Araújo, D. (2016). Emissoes de gases de efeito estufa por fertilizantes nitrogenados em lavoura cafeeira irrigada. Tesis, Universidade Federal de Lavras, 128 p.
Butterbach-Bahl, K., Baggs, E., Dannenmann, M., Kiese, R. and Zechmeister-Boltenstern, S. (2013). Nitrous oxide emissions from soils: how well do we understand the processes and their controls? Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences, 368. https://doi.org/10.1098/rstb.2013.0122
Chaves-Arias, V. (2012). Fertilización y encalado del cultivo de café, con base al análisis químico de suelos. Costa Rica: ICAFE.
Chinchilla, M., Mata, R. y Alvarado, A. (2011). Caracterización y clasificación de algunos ultisoles de la región de Los Santos, Talamanca, Costa Rica. Agronomía Costarricense, 35(1), 59-81.
Davidson, E. and Kanter, D. (2014). Inventories and scenarios of nitrous oxide emissions. Environmental Research Letters, 9. https://doi.org/10.1088/1748-9326/9/10/105012
Di Rienzo J., Casanoves F., Balzarini M., Gonzalez L., Tablada M. y Robledo C. (2015). InfoStat versión 2015. Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. Disponible en: http://www.infostat.com.ar
Grant, R., Pattey, E., Goddard, T., Kryzanowski, L. and Puurveen, H. (2006). Modeling the effects of fertilizer application rate on nitrous oxide emissions. Soil Sci. Soc. Am. J., 70, 235-248. https://doi.org/10.2136/sssaj2005.0104
Hénault, C., Grossel, A., Mary, B., Roussel, M., and Léonard, J. (2012). Nitrous oxide emission by agricultural soils: A review of spatial and temporal variability for mitigation. Pedosphere 22(4), 426-433. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(12)60029-0
Hergoualc’h, K., Blanchart, E., Skiba, U., Hénaultf, C., Harmand, J. (2012). Changes in carbon stock and greenhouse gas balance in a coffee (Coffea arabica) monoculture versus an agroforestry system with Inga densiflora, in Costa Rica. Agriculture, Ecosystems and Environment, 148, 102–110. https://doi.org/10.1016/j.agee.2011.11.018
Hergoualc’h, K., Skiba, U., Harmand, J. and Hénault, C. (2008). Fluxes of greenhouse gases from andosols under coffee in monoculture or shaded by Inga densiflora in Costa Rica. Biogeochemistry, 89, 329-345. https://doi.org/10.1007/s10533-008-9222-7
Hergoualc’h, K., Skiba, U., Harmand, J. and Olivier, R. (2007). Processes responsible for the nitrous oxide emission from a Costa Rican Andosol under a coffee agroforestry plantation. Biol Fertil Soils, 43,787-795. https://doi.org/10.1007/s00374-007-0168-z
Hoben, J., Gehl, R., Millar, N., Graces, P. and Robertson, P. 2011. Nonlinear nitrous oxide (N2O) response to nitrogen fertilizer in on-farm corn crops of the US Midwest. Global Change Biology, 17, 1140-1152. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2010.02349.x
Holdridge, L. (1979). Ecología basada en zonas de vida. Costa Rica: Instituto Interamericano de Ciencias Agrícolas.
IPCC (Intergovermental Panel on Climate change). (2006). Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Japan: National Greenhouse Gas Inventories Programme.
Kim, D., Hernandez, G. and Giltrap, D. (2013). Linear and nonlinear dependency of direct nitrous oxide emissions on fertilizer nitrogen input: A meta-analysis. Agriculture, Ecosystems and Environment, 168, 53-65. https://doi.org/10.1016/j.agee.2012.02.021
Linn, D. and Doran, J. (1984). Effect of water-filled pore space on carbon dioxide and nitrous oxide production in tilled and nontilled soils. Soil Science Society of America Journal, 48, 1267-1272. https://doi.org/10.2136/sssaj1984.03615995004800060013x
Montenegro, J. (2012). Respuesta no lineal de la emisión de óxido nitroso a cantidades crecientes de nitrógeno en gramíneas bajo pastoreo en el sistema de producción de leche en Costa Rica. Tópicos Meteorológicos y Oceanográficos, 11, 44-51.
Montenegro, J. (2013). El cambio climático en el sector agropecuario costarricense. Contribuyendo con la mitigación. Costa Rica: INTA/IMN.
Montenegro, J.; Abarca, S. (2001). Importancia del sector agropecuario costarricense en la mitigación del calentamiento global. Ministerio de Agricultura y Ganadería, Instituto Meteorológico Nacional. 96 p.
Montenegro, J. y Herrera, J. (2013). Emisión de óxido nitroso (N2O) en el sistema de producción café sin sombra en Costa Rica. Tópicos Meteorológicos y Oceanográficos, 12, 22-34.
Pires M., da Cunha, D., de Matos, C. y Costa, M. (2015). Nitrogen-use efficiency, nitrous oxide emissions, and cereal production in Brazil: Current trends and forecasts, PLoS ONE, 10(8), e0135234. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0135234
Rochette, P. (2011). Towards a standard non-steady-state chamber methology for measuring soil N2O emissions. Animal Feed Science and Technology, 166-167, 141-146. https://doi.org/10.1016/j.anifeedsci.2011.04.063
Scheer, C., Rowlings, D. and Grace, P. (2016). Non-linear response of soil N2O emissions to nitrogen fertiliser in a cotton–fallow rotation in sub-tropical Australia, Soil Research, 54, 494-499. https://doi.org/10.1071/SR14328
Schwenke, G., Haigh, B. (2016). The interaction of seasonal rainfall and nitrogen fertiliser rate on soil N2O emission, total N loss and crop yield of dryland sorghum and sunflower grown on sub-tropical Vertosols. Soil Research, 54, 604–618. https://doi.org/10.1071/SR15286
Shcherbak, I., Millar, N. and Robertson, G. (2014). Global metaanalysis of the nonlinear response of soil nitrous oxide (N2O) emissions to fertilizer nitrogen. PNAS, 111(25): 9199-9204. https://doi.org/10.1073/pnas.1322434111
Van Groenigen, J., Velthof, G., Oenema, O., Van Groenigen, K. and Van Kessel, C. (2010). Towards an agronomic assessment of N2O emissions: a case study for arable crops. European Journal of Soil Science, 61, 903-913. https://doi.org/10.1111/j.1365-2389.2009.01217.x
Wang, W., Park, G., Reeves, S., Zahmel, M., Heenan, M. and Salter, B. (2016). Nitrous oxide emission and fertiliser nitrogen efficiency in a tropical sugarcane cropping system applied with different formulations of urea. Soil Research, 54, 572-584. https://doi.org/10.1071/SR15314
Zebarth, B., Rochette, P. and Burton, D. (2008). N2O emissions from spring barley production as influenced by fertilizer nitrogen rate. Can. J. Soil Sci., 88, 197-205. https://doi.org/10.4141/CJSS06006
Zhou, W., Ji, H., Zhu, J., Zhang,Y., Sha, L., Liu, Y., Zhang, X., Zhao, W., Dong, Y., Bai, X., Lin, Y., Zhang, J. and Zheng, X. (2016). The effects of nitrogen fertilization on N2O emissions from a rubber plantation. Nature. Scientific Reports, 6, 28230. https://doi.org/10.1038/srep28230
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
A partir del 17 de mayo del 2018 la licencia ha sido actualizada a:
Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.
