Efecto de la Fertilización Nitrogenada sobre el medio ... · microbiana, Lixiviación. Absorbe en...
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Efecto de la Fertilización Nitrogenada sobre el medio
ambiente y nuevas alternativas par disminuir su impacto
Por: Pablo Landázuri
TEMARIO
• Generalidades del Nitrógeno • Dependencia del Nitrógeno • Daños a los Ecosistemas • Alternativas de Uso del Nitrógeno • Conclusiones • Recomendaciones
N- Síntesis de Clorofila
Fig 1. mg.g-1 de PF de clorofila a,b , Total y a + b en lechuga al colocar 100% N,50% N y 25% N en la SN (ESPE-IASA I datos no publicados 2014)
Clorofila A Clorofila B Clorofila Total c/formula
Clorofila total suma a+b
N 100 SN 0,0282995 0,0268275 0,055455 0,055127 N 50 SN 0,0134145 0,01588 0,02944 0,0292945 N25 SN 0,0089945 0,006545 0,01565 0,0155395
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
mg.
g de
PF
Clorofila a (C)= [(12.7*A663) – (2.59*A645 )] (V) (1000*P) Clorofila b (C)= [ (22.9*A645) – (4.70*A663 )](V) (1000*P) Clorofila total (C)= Clorofila a + Clorofila b (Harborne 1973)
Absorción del N por la planta
NO3
NH4
Pasiva
Acidifica el suelo
Volatilización Al pasar a NH3. Adsorción al Coloide del Suelo
Absorbe mejor en pH alcalino
NH4+
Activa
Alcaliniza el Suelo
Inmovilización microbiana, Lixiviación.
Absorbe en pH Ácido
NO3-
N2
Fuentes Químicas de Nitrógeno para la agricultura
Fertilizantes Fórmula química
%N %otros Peso Molecular
Nitrato de amonio
NH4NO3 35 80
Tiza de nitrato NH4NO3+CaCO3
21-27
Sulfato de amonio
(NH4)2 SO4 35
Nitrato de calcio
5[Ca(NO3)2.2H2O].NH4NO3
21 24S 132.1
Nitrato de calcio en solución
Ca(NO3)2 17 24Ca 164
Urea CO(NH2)2 46 56 Ácido nítrico HNO3 22 63 Fuente: Sonneveld y Voogt, (2009)
Necesidades de Urea en Ecuador
TM.Ha-1.Año-1
77%
20%
4%
Total 442698 TM.Ha-1.Año-1
• Total 442698 TM.Ha-1.Año-1
Fuente: SIAGRO-SIA-MAGAP-2008, INEC EPAC (2008)
Problemas Ambientales Causados Por el N2
La volatilización: Proceso por el cual el Amonio (NH4
+) puede ser perdido como Amoníaco (NH3) a la atmósfera desde la solución del suelo.
Climáticos
De manejo
De suelo
Volatilización de Fertilizantes Nitrogenados
mg
de N
Cámara estática con H3BO3
Fig 2 Pruebas de volatilización de fertilizantes con H3BO3 (IASA-ESPE)
Lixiviación
Fenómeno de desplazamiento de sustancias solubles
Por lixiviación pueden perderse grandes
cantidades de fertilizantes
Las pérdidas de N por lixiviación en forma de ion
nitrato
Pruebas de Lixiviación (Ce)
Muestra Tipo de Fertilizante
C. E (mS) C.E 1/10(mS)
1 KH2PO4 >20 6,96
2 KH2PO4 >20 6,3
3 KNO3 >20 >20
4 KNO3 >20 17,71
5 Urea >20 9,09
6 Urea >20 13,2
7 Urea verde 1,7 0,4
8 Urea verde 0,51 0,04
Manejo del pH del Suelo
Determinó el tipo de suelo y pH para evitar
las pérdidas de nitrógeno por lixiviación y
volatilización. Tipo de suelo:
Orgánico Arcilloso Arenoso
Niveles de pH: 6 7 8
Urea Sulfato de
amonio Nitrato de
amonio Nitrato de
potasio Fuente: Cevallos &Correa 2014
Manejo del pH de Suelos Toma de muestra
Establecimiento de pH Preparación y distribución de las
unidades experimentales
Preparación y distribución de las unidades experimentales
Alternativas del Uso del Nitrógeno
• Manejo del Suelo-(pH) • Uso de F.L.L
• Micro-organismos y herramientas biotecnológicas.
• Cambio Tecnológico
Métodos: Análisis de volatilización
Se utilizó una cámara estática
para la medición de
NH3. Para posteriormente
la toma de datos
Lixiviación de amonio y
nitrato
Concentración máxima de amonio y
nitrato
Velocidad de amonio y
nitrato
Diseño Completamente al
Azar con un arreglo trifactorial en el tipo
de suelo, pH y fuentes nitrogenadas, con 36
tratamientos+ 9 testigos y 4 repeticiones
Ecuacion de Michaelis-Menten (1912)
v0 = Vmax [S] / Km + [S]
Pérdidas de amonio y Nitrato para tres tipos de suelo sin fertilizante
0 5 10 15 20 25
020
6010
0
N-NH4 En Suelo Orgánico Sin fertilizante
Tiempo (dias)
NH4(
ppm
)
0 5 10 15 20 25
020
6010
0
N-NO3 En Suelo Orgánico Sin fertilizante
Tiempo (dias)
NO3(
ppm
)
pH 6pH 7pH 8
0 5 10 15 20 25
020
6010
0
N-NH4 En Suelo Arcilloso Sin fertilizante
Tiempo (dias)
NH
4(pp
m)
0 5 10 15 20 250
2060
100
N-NO3 En Suelo Arcilloso Sin fertilizante
Tiempo (dias)
NO
3(pp
m)
pH 6pH 7pH 8
0 5 10 15 20 25
020
6010
0
N-NH4 En Suelo Arenoso Sin fertilizante
Tiempo (dias)
NH
4(pp
m)
0 5 10 15 20 25
020
6010
0
N-NO3 En Suelo Arenoso Sin fertilizante
Tiempo (dias)
NO
3(pp
m)
pH 6pH 7pH 8
Pérdidas de NO3 en suelo orgánico, arcilloso arenoso en tres pH y fuentes de
Fertilizantes diferentes
Volatilización en tres suelos, tres fuentes de N y tres pHs diferentes Suelo pH Fertilizante Volatilización
mg N.
(21 días 1rep.)
Volatilización
mg N.
(21 días 2rep.)
Orgánico 8 Sulfato de
Amonio
0 0,014
Arenoso 7 Nitrato de
Potasio
0,98 0,28
Arcilloso 7 Sulfato de
Amonio
4,48 0,14
Arenoso 8 Nitrato de
Amonio
140 0,84
Orgánico 7 Urea 2,8 0,14
Arcilloso 8 Nitrato de
Potasio
0 0,294
Orgánico 6 Nitrato de
Potasio
0 0
Arcilloso 6 Sulfato de
Amonio
0 0
Arenoso 6 Urea 70 2,52
La mayor pérdida por volatilización se
muestra a pH mayores a 7 y con
fertilizantes amoniacales como
indica (Havlin, 1999).
F.L.L
Orgánicos
• U. Formaldehido
• Isobutilendiurea-IBDU
• Crotilendiurea-Crotadur
• Oxamida
Inorgánicos
F.L.L Productos que controlan la
actividad microbiana
Fertilizantes amoniacales se transforman por
bacterias en NO3 y se lixivia
Inhibición selectiva a organismos que producen
nitrato
Inhibición de organismos que producen UREASA (AGOTINE –Urea Verde)
Conclusiones
• Dependemos de los fe r t i l i zantes nitrogenados sintéticos, pero existen alternativas para disminuir las emisiones de N2O hacia la capa de ozono, mediante el manejo del suelo, Herramientas b io tecnológicas y cambios en la tecnología.
Recomendaciones
• Establecer nuevas estrategias para medir y controlar las emisiones de N2O y NO, que nos permitan realizar una agricultura más sustentable.
• Concientizarnos que tenemos un problema global y que todos somos parte de la solución.
Agradecimientos
• A Sifert, AGEAZPE por la invitación a este prestigioso evento.
• A la Universidad De Las Fuerzas Armadas-ESPE por el apoyo brindado en la investigaciones.
• Al DCVA de y su equipo de trabajo. • A Lorena Correa, Evelyn Cevallos, Liseth
Salinas y Diana Quiña, que han trabajado de la mejor manera en sus trabajos de investigación