Reutilizar purines de tambo como oportunidad para reciclar nitrógeno y reducir su impacto ambiental

Abstract

Los purines de tambo (excretas mezcladas con agua de las instalaciones de ordeñe) se pueden reutilizar en la producción agrícola como reemplazo de los fertilizantes sintéticos. Sin embargo, su alta concentración nitrogenada podría estimular la volatilización de amoníaco (NH3 ) y la emisión de óxido nitroso (N2 O), con consecuencias sobre el calentamiento global. Nuestros objetivos fueron cuantificar las salidas de NH3 y N2 O en un cultivo de maíz fertilizado con purín o urea aplicados superficialmente y relacionar las emisiones de N2 O con los cambios en el contenido de amonio, nitrato y agua del suelo. Se realizó un experimento manipulativo a campo en el que se midieron ambas salidas gaseosas durante una campaña agrícola. El purín estimuló la volatilización de NH3 al día siguiente de la aplicación (2.7±0.25 vs. 1.1±0.25 y 0.6±0.25 kg N-NH3 .ha-1.dia-1 para purín, urea y control, respectivamente), y la emisión directa de N2 O durante los tres días siguientes a la aplicación (75±13 vs. 28±5 y 26±6 µg N-N2 O. m-2.h-1 para purín, urea y control, respectivamente). A partir del cuarto día, la volatilización de NH3 fue mayor con urea y las emisiones de N2 O se equipararon entre tratamientos. La volatilización acumulada durante el ciclo de maíz fue mayor con urea, y la emisión directa de N2 O acumulada fue similar para ambos fertilizantes. Las emisiones de N2 O estuvieron asociadas a la humedad del suelo, que aumentó inicialmente por el agua del purín y luego por las lluvias. Las salidas de NH3 +N2 O de los fertilizantes luego de descontar el control fueron mayores con urea que con purín (10.8±1.2 y 3.1±0.7 kg N/ha o 0.53±0.06 y 0.18±0.04 kg N/t MS), y el rendimiento de maíz fue similar entre tratamientos (19.0±0.7 t MS/ha). Estos resultados muestran que el uso de purines es una práctica promisoria para reducir el impacto ambiental de los fertilizantes sintéticos.

Dairy cattle slurry (liquid mixture of manure and water from the milking operation) can be reused for agricultural production in replacement for synthetic fertilizers. However, its high nitrogen (N) concentration could stimulate the volatilization of ammonia (NH3) and nitrous oxide (N2O) emission, with consequences for global warming. Our objectives were: to quantify NH3 and N2O loss in maize fertilized with surface-applied dairy cattle slurry or urea, and to relate N2O emission with soil ammonium, nitrate and water contents. We performed a manipulative field experiment where we measured both gaseous losses during an agricultural campaign. Slurry enhanced NH3 volatilization the day after the application (2.7±0.25 vs. 1.1±0.25 and 0.6±0.25 kg N-NH3 .ha-1 .day-1 for slurry, urea and the control, respectively) and direct N2O emission during three days after the application (75±13 vs. 28±5 y 26±6 μg N-N2O .m-2 .h-1 for slurry, urea and the control, respectively). Four days after application, volatilization was higher with urea and N2O emissions were similar between treatments. The loss of NH3 accumulated throughout the maize growing season was higher for urea than for slurry, and the accumulated N2O emission was similar for both fertilizers. Nitrous oxide emissions were related to soil water content, initially introduced with slurry and then with rainfall. The loss of NH3+N2O from the fertilizers after subtracting that of the control, was higher after the application of urea than slurry (10.8±1.2 and 3.1±0.7 kg N/ha or 0.53±0.06 and 0.18±0.04 kg N/t MS), and maize yield was similar for both fertilization treatments (19.0±0.7 t MS/ha). These results show that fertilization with dairy cattle slurry is a promising practice because it has a lower environmental footprint compared to synthetic fertilizers.