Respuesta de los inhibidores de la nitrificación en el suelo agrícola: movibilidad y permanencia

Pérez-Castaño Escacena, Allali (2019). Respuesta de los inhibidores de la nitrificación en el suelo agrícola: movibilidad y permanencia. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S. de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (UPM), Madrid.

Description

Title: Respuesta de los inhibidores de la nitrificación en el suelo agrícola: movibilidad y permanencia
Author/s:
  • Pérez-Castaño Escacena, Allali
Contributor/s:
  • Sánchez Martín, Laura
  • Garcia Marco, Sonia
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería Agrícola
Date: May 2019
Subjects:
Faculty: E.T.S. de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (UPM)
Department: Química y Tecnología de Alimentos
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

El calentamiento global es un problema evidente y con una tendencia progresiva por lo que la lucha contra este fenómeno se ha vuelto una prioridad. Para ello hay que conocer las causas que lo provocan e intentar mitigarlas tanto como sea posible. El calentamiento global procede de la emisión sin control de los llamados gases de efecto invernadero (GEI) de origen antropogénico. La masiva acumulación en altas capas de la atmosfera de este tipo de gases está provocando el cambio climático. Uno de los principales sectores contribuyentes en esta dinámica es el sector agrícola. La agricultura y la ganadería son el tercer sector responsable del cambio climático debido a su producción en dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4) y óxido nitroso (N2O). Este último es especialmente peligroso ya que su impacto ambiental es 300 veces superior al del CO2. Además de estos gases, el sector agrícola-ganadero es el responsable de la contaminación de muchos ecosistemas por liberar en el medio compuestos nitrogenados como los nitratos (NO3-) u otro tipo de gases como el amoniaco (NH3) que tras su reactividad en la atmósfera interviene en el fenómeno conocido como lluvia ácida. Cuando un fertilizante nitrogenado es aplicado al suelo, las emisiones de gases vienen marcadas por los procesos microbiólogicos del suelo (nitrificación y desnitrificación). Estos procesos están sujetos a factores como la cantidad de agua aportada al suelo, la temperatura, el tipo de fertilizantes, suelo y clima. Los estudios realizados para mitigar el impacto de la agricultura sobre el medio ambiente van encaminados a establecer pautas de manejo en el campo para mitigar las emisiones intentando controlar estos factores. Además, las empresas del sector, enfocan el desarrollo de nuevos fertilizantes para ayudar a mitigar el impacto medio ambiental. En esta línea se encuentran los inhibidores de la nitrificación. Son productos que aplicados junto con fertilizantes nitrogenados inhiben la actividad microbiana nitrificante, reduciendo las pérdidas de N por volatilización en forma de N2O y manteniendo mas tiempo disponible el N mineral (NH4+ y NO3-) para las plantas. Aunque se ha comprobado, en diversos trabajos, la eficacia de estos productos en cuanto a la mitigación de N2O, no se sabe nada sobre su movilidad o permanencia en el suelo a largo plazo y por lo tanto su impacto en el medio. Mediante este Trabajo de Fin de Grado se pretende estudiar la movilidad y permanencia de dos inhibidores de la nitrificación (3,4-Dimetilpirazol Fosfato [DMPP]) y (3,4- Dimetilpirazol succínico [DMPSA]) así como su impacto en las emisiones de los gases de efecto invernadero de un cultivo de trigo en un clima mediterráneo. El estudio se desarrolló en un invernadero con 36 macetas provistas del mismo tipo de suelo (Franco-arcilloso y pH 7.6). En estas macetas se aplicaron los siguientes tratamientos: Urea (46%); Urea con DMPP y Urea con DMPSA en una dosis de 120 kg N/ha y control (sin tratamiento nitrogenado). Cada tratamiento se dispuso por triplicado en tres sets de 12 macetas. Un set se destinó a la toma de muestras de gases, otro set fue destinado a la toma de muestras de suelo durante los tres primeros meses desde que se aplicaron los tratamientos (Fase 1: Noviembre – Enero). Y el último set de macetas, se utilizaron para tomar muestras de suelo en la segunda fase del ensayo (Fase 2: Febrero- Marzo) donde se estudió el efecto residual. Todas las macetas estuvieron en igualdad de condiciones y llevaron el mismo manejo durante todo el periodo experimental. Los GEI se midieron por cromatografía de gases, el N mineral del suelo (nitratos (NO3-) y amonio (NH4+) por espectroscopía de absorción molecular, y la cantidad de DMPP y DMPSA en los 10 primero cm del suelo al finalizar cada fase, se determinaron por HPLC. Los resultados obtenidos no mostraron restos de DMPP en lixiviados pero se encontró una concentración baja (0.05 mg / kg ss) de este inhibidor en los primeros 6 cm de profundidad del suelo, pasados 4 meses desde su aplicación. Estos datos indicaron como el DMPP tuvo poca movilidad lo que influyó positivamente en su actividad. El suelo tratado con DMPP mantuvo concentraciones mas altas que el control y la urea en cuanto al NH4+ durante gran parte del ensayo. Este hecho redujo las emisiones de N2O un 80% con respecto a la urea. Por su parte en DMPSA, mostró concentraciones de Nmineral en el suelo muy similares a las encontradas por el DMPP y redujo en un 91% las emisiones de N2O en comparación a la urea. Aunque no se pudo establecer un método de extracción de DMPSA en suelo fiable para su detección, cabe pensar, que podría existir también restos de este inhibidor en los primeros cm del suelo debido a la semejanza encontrada en cuanto al comportamiento en el suelo y en las emisiones con el DMPP. El aporte de agua junto con los fertilizantes aumentaron la respiración del suelo pero no hubo diferencias significativas entre los tratamientos. Un hecho significativo es que los inhibidores aumentaron las emisiones de NH3 en un 27% con respecto a la urea, debido a que mantienen mas tiempo en el suelo el N en forma de NH4+. Sin embargo, las pérdidas por emisión en este gas por parte de los inhibidores, fueron muy pequeñas, apenas de un 1% del N aportado. Los resultados obtenidos en este trabajo indican que los inhibidores de la nitrificación mantuvieron un efecto residual incluso tres meses después de su aplicación en las condiciones de humedad y temperatura del ensayo. Esto podría haber sido consecuencia de los restos encontrados en el suelo, lo que ralentizó los procesos nitrificantes disminuyendo las emisiones de N2O. No obstante es necesario realizar más estudios del comportamiento de los inhibidores en el suelo para conocer su impacto en medio.

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Item ID: 57081
DC Identifier: http://oa.upm.es/57081/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:57081
Deposited by: Biblioteca ETSI Agrónomos
Deposited on: 25 Oct 2019 12:03
Last Modified: 25 Oct 2019 12:03
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