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Sistema de Información Científica
Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
Rev. Int. Contam. Ambient. 23 (1) 25-33, 2007
DESNITRIFICACIÓN DE UN FERTILIZANTE DE LENTA LIBERACIÓN Y UREA+FOSFATO
MONOAMÓNICO APLICADOS A TRIGO IRRIGADO CON AGUA RESIDUAL O DE POZO
Sandra Grisell MORA RAVELO
1
, Francisco GAVI REYES
2
, Juan José PEÑA CABRIALES
4
, Jesús PERÉZ
MORENO
3
,
Leonardo TIJERINA CHÁVEZ
2
y Humberto VAQUERA HUERTA
5
1
Estudiante de Doctorado del Colegio de Postgraduados.
2, 3, 5
Profesores Investigadores del Programa de Hi-
drociencias, Edafología y Estadística del Colegio de Postgraduados. Carretera México Texcoco, km 36.5 C.P.
56230, Montecillo, Edo. de México
4
Profesor Investigador del Laboratorio de Ecología Microbiana del Centro de Investigaciones y Estudios Avanzados
del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV) Unidad Guanajuato. Correo electrónico sgmora@colpos.mx
(Recibido julio 2006, aceptado mayo 2007)
Palabras clave: óxido nitroso, urea-arcilla, aguas residuales urbanas
RESUMEN
El estudio de la emisión de óxido nitroso (N
2
O) producto de la combinación de tipos
de fertilizante y agua en suelo rizosférico, y no rizosférico a lo largo del ciclo del
cultivo, puede generar conocimiento que contribuya a incrementar la efciencia de
recuperación del N de los fertilizantes o abonos y a reducir las pérdidas de nitrógeno
(N) por desnitrifcación. El empleo efciente de Fertilizantes nitrogenados y de aguas
residuales no tratadas de origen urbano por los cultivos es una necesidad agronómica,
económica y ambiental. La desnitrifcación es un Factor importante que generalmente
disminuye la efciencia del N aplicado a los cultivos. El objetivo del presente trabajo Fue
evaluar la desnitrifcación de un Fertilizante de lenta liberación usando como reFerencia
urea+fosfato monoamónico y fertilizante orgánico, en trigo irrigado con agua residual
o de pozo. Se efectuaron análisis en el suelo vertisol empleado en el experimento con
la fracción rizosférica y no rizosférica. El fertilizante de lenta liberación usado tiene
una matriz enriquecida con N y fósforo (P) y se encuentra en proceso de ser patentado.
Se evaluó cada fertilizante y la combinación del fertilizante de lenta liberación con
fertilizante orgánico. Las muestras de suelo rizosférico y no rizosférico fueron colec-
tadas a los 55, 67 y 97 días después de la siembra, se incubaron durante 18 días a una
temperatura de 25 °C controlando diariamente la humedad. Los resultados (p < 0.05)
arrojaron que las interacciones entre: muestreos y tipos de agua, muestreos y fertili-
zantes y tipos de agua y fertilizantes afectaron (p < 0.06) la emisión de N
2
O, la cual se
incrementó al aplicar urea+fosfato monoamónico junto con agua residual. En promedio
existió menos emisión de N
2
O al aplicar fertilizante de lenta liberación o fertilizante
orgánico al irrigar con agua de pozo que con agua residual. El uso de agua residual en
promedio se asoció con una mayor pérdida de N. La mayor emisión promedio de N
2
O
ocurrió a los 67 días después de la siembra. La desnitrifcación promedio Fue similar
en el suelo rizosférico y no rizosférico.
Key words: nitrous oxide, urea-clay, urban waste water
S.G. Mora Ravelo
et al.
26
ABSTRACT
The study of N
2
O emission originated by the combination of different types of fertil-
izers and water on rizospheric soil, and non- rizospheric soil along the crop cycle, can
contribute to useful knowledge in order to increase fertilizer and manure N recovery
efFciency and to reduce the N loss by denitriFcation. The efFcient use of nitrogen
fertilizers and non- treated urban waste water for crops is an agronomic, economic and
environmental need. The denitriFcation is an important factor that diminishes the N
efFciency in crops. The objective of this investigation was to evaluate the denitriFcation
of a slow release fertilizer using as reference urea plus monoamonium phosphate and
an organic fertilizer, applied to wheat irrigated with urban waste water or well water.
Analyses were made in the vertisol type soil used in the experiment with both, rizo-
spheric and non-rizospheric soil. The slow release fertilizer used has a matrix enriched
with N and P and its patent is currently in progress. Each fertilizer was evaluated alone,
as well as the slow release fertilizer plus organic fertilizer. The samples of rhizospheric
and non-rhizospheric soils for each treatment were collected at 55, 67 and 97 days after
sowing and incubated during 18 days at 25 °C, controlling the soil humidity daily.
The results (p < 0.05) showed that the interactions between samplings and types of
water, samplings and fertilizers, and types of water and fertilizers affected (p < 0.06)
the emission of N
2
O, which was increased when urea plus monoamonium phosphate
and waste water were applied. On average, there was less N
2
O when emissions slow
release fertilizer or organic fertilizer were applied and irrigated with well water as
compared to irrigation with waste water. As well, use of waste water was, on average,
associated with a bigger loss of N. The highest average emission in N
2
O was observed
67 days after sowing. The average denitriFcation was similar in the rhizospheric and
non-rhizospheric soil.
INTRODUCCIÓN
En los últimos años se han investigado productos
que permitan la liberación lenta del N contenido en
los fertilizantes para reducir las pérdidas de dicho
elemento y evitar la necesidad de acudir a aplicacio-
nes frecuentes. Con la utilización de aguas residuales
en la agricultura, los cultivos aprovechan los nutri-
mentos que contienen, entre ellos el N y P, lo que
representa un beneFcio económico para el productor.
El empleo eFciente de fertilizantes nitrogenados y de
aguas residuales urbanas por los cultivos es una ne-
cesidad agronómica, económica y ambiental (Yadav
et al
. 2003, Toze 2006). El nitrógeno aplicado a los
cultivos como fertilizante no es recuperado comple-
tamente por éstos. Uno de los mecanismos por el cual
se pierde N y disminuye la eFciencia del aplicado a
los cultivos es la desnitriFcación, que consiste en
la liberación de óxidos de N desde el suelo hacia la
atmósfera. Ello afecta negativamente la economía
del agricultor y pueden afectar de igual manera el
ambiente. Uno de los gases emitidos es el N
2
O. Este
es un gas que incrementa el efecto invernadero con
concentraciones de 0.6 - 0.9 µLm
_
3
/año
(Prinn
et al
.
2000) y contribuye al adelgazamiento de la capa de
ozono (Aulakh
et al.
1998)
El consorcio de bacterias que participan en la
producción de N
2
O se denominan desnitriFcantes y
tienen el potencial genético de producir, por la acción
de algunas óxidonitro reductasas, la conversión de
NO
3
-
hasta llegar a N
2
.
Muchas variedades de bacte-
rias utilizan compuestos de carbono orgánico (C
org
),
o CO, mientras que otras pueden crecer autotróFca
-
mente con H
2
y CO
2
o bien reduciendo compuestos
de sulfuro (Tate 2000).
El Panel Internacional de
Cambio Climático (IPCC, 2001) reportó que las
actividades antropópicas contribuyen con 44 % de
la emisión global de N
2
O (16.2 Tg N/año), y que de
dicha contribución se estima que 46 % proviene de
actividades agrícolas. Otras estimaciones indican
que 37 % de dichas emisiones antrópicas se derivan
del uso de fertilizantes nitrogenados y su respectiva
desnitriFcación (Rochette
et al.
2000).
La tasa de desnitriFcación es afectada por diversos
factores que modiFcan la concentración de NO
3
_
, C
y O
2
en el suelo, así como por las poblaciones de
bacterias y nutrimentos que éstas requieren. Los
factores más importantes son:
1) El tipo de fertilizante nitrogenado aplicado (N
org
,
NH
4
+
, NO
3
_
) que promueve la emisión de N
2
O
por nitriFcación y desnitriFcación (Hakata
et al.
2003, IPCC 2001).
DESNITRIFICACIÓN EN TRIGO
27
2) La tasa de mineralización de la materia orgánica
(MO), la cual produce NO
3
_
que
pueden desplazarse
a capas más profundas del suelo. A menor conteni-
do de MO, el proceso de lixiviación es más lento
por la ausencia de bacterias, ya que el C o aquellos
compuestos orgánicos a base de este elemento son
fuente de energía para estos microorganismos,
aunque hay otros nutrimentos como el mismo N
en forma de NO
3
_
y
NH
4
+
y Ca (Marschner
et al.
2001, Degens
et al
. 2000).
3) Secreción de exudados por las raíces, los cuales
regulan la dinámica de las poblaciones de bacterias
desnitrifcantes (van Groeningen
et al
. 2004).
4) El nivel de oxigenación. La óxido reductasa es re-
primida por el O
2
, que también inhibe la formación
de reductasa probablemente por la competencia de
electrones. La reducción de NO
3
_
a NO
2
_
se observa
a baja concentración de O
2
(Knowles 1999);
5) Contenido de humedad. Los elevados contenidos
hídricos, mayores a 70-80 % del agua útil durante
períodos prolongados son importantes para que
ocurra de desnitrifcación (Knowles 1999).
6) Textura del suelo. Los suelos de textura arcillosa
poseen mayores niveles de MO (carbono lábil) y
por ende mayor actividad microbiana (Marschner
et al
. 2001) y
7) El pH del suelo. La reacción del suelo neutra o
ligeramente alcalina, promueve la desnitrifcación
por su efecto positivo en el desarrollo de las bac-
terias del suelo; aunque también a pH < 4 puede
haber bacterias capaces de producir desnitrifca
-
ción (Knowles 1999).
El IPCC (2001) ha propuesto que del N aplicado
se pierde aproximadamente 1.25 % como N
2
O; sin
embargo, con base en lo antes mencionado, es eviden-
te que este porcentaje de pérdida depende en términos
generales del tipo del suelo, clima, cultivo y manejo.
Por ejemplo, en suelos arables con bajo contenido de
MO y alto potencial de desnitrifcación ocasionado
por exceso de agua que reduce la disponibilidad de
oxígeno, la emisión de N
2
O se incrementa debido a
las condiciones favorables para las bacterias, produc-
to de la combinación del N mineral y orgánico con el
C presente en los abonos orgánicos aplicados (Barton
y Schipper 2001). En general, la emisión de N
2
O
aumenta si hay como sustrato NO
3
_
y C, defciente
contenido de O
2
y presencia adecuada de bacterias
responsables de la desnitrifcación (van Groeningen
et al.
2004, Del Grosso
et al
. 2000).
La emisión de N
2
O derivada del agua residual
urbana se ha estimado hasta en 204 kg de N-NO
2
_
ha
_
1
(Vivanco-Estrada
et al.
2001). Dicha agua favorece
las condiciones para que ocurra una alta tasa de
desnitrifcación y con ello una disminución de la
efciencia de uso del N por los cultivos. Con el fn
de evitar pérdida de efciencia en la recuperación del
N, se han diseñado y evaluado diversos fertilizan-
tes de lenta liberación y fertilizantes de liberación
controlada, obteniendo en la mayoría de los casos
resultados favorables (Shoji y Kamo 1994, Cabrera
1997, Miah
et al.
2000, Singh
et al.
2004). Algunos
resultados poco alentadores y el alto costo de los
productos de este tipo en el mercado justifcan la
búsqueda de productos alternativos. Se encontró que
con un fertilizante de lenta liberación fabricado con
una matriz arcillosa enriquecida con N y K se obtuvo
una mayor efciencia de recuperación de N cuando se
aplicó de acuerdo al requerimiento nutrimental del
cultivo de trigo (Castro
et al
. 2006). Se ha reportado
que la composición de la comunidad de bacterias en la
rizosfera es afectada por la interacción compleja entre
el tipo de suelo, especies de plantas y distribución
de las raíces (Marschner
et al
. 2001), lo cual puede
modifcar la tasa de desnitrifcación en dicha zona.
CUADRO I.
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL SUELO EXPERI-
MENTAL
Variables
Método
Valor
Unidades
N
MicroKjeldahl
0.07
%
P extraíble
Olsen
34
mg kg
_
1
Materia orgánica
Wakley y Black
1.4
C I C
Con acetato de amonio
39
cmol
c
kg
_
1
pH (relación 2:1)
Potenciómetro
7.76
CE
Conductímetro
0.69
dS m
-1
Arena
Bouyoucos
10
%
Limo
17
%
Arcilla
73
%
Clase textural
Arcilloso
CE = Conductividad eléctrica, CIC = Capacidad de intercambio catiónico
S.G. Mora Ravelo
et al.
28
MATERIALES Y MÉTODOS
El ensayo biológico se llevó a cabo en inverna-
dero. Se utilizó un suelo vertisol háplico (INEGI
2001a). Las características del suelo y agua se pre-
sentan en los
cuadros I
y
II
.
Como cultivo indicador se usó trigo variedad
Tlaxcala F2000 una nueva variedad de trigo hari-
nero (
Triticum aestivum
L.) que se clasifca como
una variedad de ciclo intermedio, desarrollada para
condiciones de temporal por el Instituto Nacional de
Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias de
México (INIFAP). Su ciclo de cultivo promedio es
de 118 días, con una oscilación de 107 a 135 días
(Villaseñor
et al.
2000a).
Los fertilizantes aplicados fueron: fosfato mo-
noamónico + Urea (FC), vermicomposta (FO); y
fertilizante de lenta liberación (FL) denominado
“GAPU” (constituido por una matriz de arcilla enri-
quecida con N y P para aprovechar las características
cinéticas de la misma), en proceso de ser patentada.
La mezcla contiene 8.1 y 6.3 % de N y P en peso
respectivamente. Los tratamientos se diseñaron para
probar el efecto simple de cada uno de estos materia-
les y la combinación del FL+FO. La vermicomposta
(que contenía 1.37 % N y 0.75 % P) fue elaborada
con desechos de plantas útiles en jardinería. El agua
usada para regar fue de pozo y residual proveniente de
zonas urbanas, de acuerdo al tratamiento. La dosis de
fertilización de N y P para el trigo fue la recomendada
para la zona del Bajío de donde se colectó el suelo para
este estudio, equivalente a 360 kg de N ha
-1
y 257 kg de
P ha
-1
. Esta cantidad se determinó con base en la reco-
mendación de triplicar la dosis de campo en ensayos
de invernadero con macetas (Terman
et al
. 1962). Se
aplicó todo el N y P al momento de la siembra.
La unidad experimental (UE) consistió de 2 kg
de suelo en macetas cilíndricas: sin plantas (para
colectar el suelo no rizosférico) y con tres plantas
(donde se colectó el suelo rizosférico). El número
de macetas fue calculado para que en cada fecha de
muestreo (55, 67 y 97 días después de la siembra) se
colectaran tres UE por tratamiento (
Cuadro III
).
Las muestras colectadas fueron incubadas para
capturar la emisión de N
2
O (Grageda
et al.
2000).
El método consistió en tener UE de 30 g de suelo
en frascos de 120 mL con área basal de 4.5 cm de
diámetro. Cada UE se incubó durante 18 días a una
temperatura de 25 °C controlando diariamente la
humedad a capacidad de campo. La colecta del N
2
O
se hizo con tubos “vacuumtainer” de vidrio de 5 mL
de capacidad y agujas de doble punta (Pérez-Batallón
et al.
1998).
El N
2
O colectado de las incubaciones Fue cuantif
-
cado en el laboratorio del CINVESTAV por cromato-
grafía de gases, inyectando 1 mL de la muestra en el
cromatógrafo de gases Hewlett-Packard serie 5880,
acondicionado con una columna Porapack N y un
detector de ionización de ±ama, usando N como gas
corrector y las siguientes condiciones: temperatura
del inyector a 110 °C, temperatura del horno a 90 °C
y temperatura del detector a 300 °C.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados que se presentan a continuación
son los eFectos signifcativos detectados a un nivel
de p < 0.05. Se observaron diferencias en las emi-
siones de N
2
O en función del avance del desarrollo
del cultivo de trigo en el suelo no rizosférico y no
se encontraron diFerencias signifcativas entre los
muestreos correspondientes a la etapa fenológica
del suelo rizosférico. A los 67 días después de la
siembra ocurrió la mayor emisión de este gas (
Fig. 1
).
Posiblemente esto se debió a que las plantas de trigo
ya habían absorbido el N que requería, ya que ese
período correspondió a la etapa de espigamiento.
CUADRO II.
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS
DEL AGUA UTILIZADA
Variables
Valor
Unidades
AR
AP
N total
72
32
mg L
_
1
N-NO
3
6
22.27
meq L
_
1
N-NH
4
55
8.64
meq L
_
1
P-PO
4
soluble
11
0.86
mg L
_
1
P total
39
0.60
mg L
_
1
pH
7.05
7.45
CE
0.59
dS m
_
1
AR = agua residual, AP = agua de pozo, CE = Conductividad
eléctrica
0
100
200
300
400
55
67
97
dds
N
2
0 (kg ha
-1
)
M
1
M
2
M
3
DHS
0.05
= 431.19
Fig. 1.
Emisión de N
2
O en tres etapas del cultivo de trigo.
dds = Días después de la siembra, DHS = Diferencia hon-
esta signifcativa, DHS = DiFerencia honesta signifcativa
DESNITRIFICACIÓN EN TRIGO
29
Al irrigar con agua residual se detectó una mayor
emisión de N
2
O (
Fig.
2
) que al irrigar con agua de
pozo. Esto se debe a que el agua residual aporta MO y
otros nutrimentos que pueden favorecer el desarrollo
de bacterias desnitrifcantes (datos no presentados).
Barton
et al.
(1999) mencionan que la irrigación con
agua residual Favorece el proceso de desnitrifcación,
indicando que las emisiones al ambiente pueden ser
superiores a los 200 kg N ha
-
1
año
-
1
. Vivanco-Estra-
da
et al.
(2001) reportaron pérdidas similares en el
cultivo de maíz irrigado con agua residual urbana. En
los trabajos citados, así como en este, las condiciones
de exceso de humedad propiciaron la defciencia de
oxígeno, lo que Favoreció la desnitrifcación.
La emisión promedio de N
2
O es mayor con FC
(
Fig.
3
) debido a la mayor solubilidad e hidrólisis que
tiene este fertilizante al transformarse en NH
4
+
y la
incapacidad de la planta para absorberlo antes de que
se pierda por volatilización. No obstante, al irrigar con
agua residual la óxido-reducción de NH
4
+
a NO
3
-
fue
acelerada, además si dichas aguas contienen elevados
niveles de ureasa, contribuyen al proceso de desnitrifca
-
ción. Los resultados obtenidos coinciden con Duxbury
et al. (
1993), quienes reportaron que la aplicación de
urea y NH
4
+
favorece la producción de N
2
O a partir
de la hidrólisis de la urea y por la acción de bacterias
nitrifcantes y desnitrifcantes que los reducen hasta
convertirlos en N
2
O. En los tratamientos con FO y FL
(fertilizante de lenta liberación
cuadro III
) la emisión
de este gas fue menor respecto a los tratamientos con
FC, FL+FO y T como consecuencia de su menor
disponibilidad y solubilidad, respectivamente, ya que
el fertilizante orgánico debe primero mineralizarse y
la matriz arcilla urea debe destruirse para liberar el N
por medio de la hidrólisis. Harrison y Webb (2001)
sugirieren que las emisiones relativas de N
2
O por
fertilizantes nitrogenados generalmente son mayores
con fertilizantes solubles que contienen NO
3
-
que con
aquellos que contienen NH
4
+
, conforme se incrementa
la humedad del suelo.
En la
fgura 4
se presenta la emisión de N
2
O como
consecuencia de la interacción de los tipos de fertili-
zantes y el tipo de agua de riego. Consistentemente,
con el agua residual se obtuvo mayor desnitrifcación
aunque de diferente magnitud dependiendo del fer-
tilizante aplicado, con valores de 322 kg ha
-
1
hasta
155 kg ha
-
1
de N
2
O. La excepción ocurrió cuando se
aplicó el fertilizante orgánico. Van Groeningen
et al.
(2004) mencionan que el tipo de suelo y fertilizante
aplicado también son factores que determinan la
0
100
200
300
400
AR
AP
Tipo de agua
DHS
0.05
= 191.96
N
2
O (kg ha
-1
)
Fig. 2.
Emisión de N
2
O por tipo de agua de riego durante el
período del cultivo de trigo. AR= Agua residual, AP=
Agua de pozo, DHS = DiFerencia honesta signifcativa
0
100
200
300
400
FC
FL
FO
FL+FO
T
Fertilizantes
N
2
O (kg ha
-1
)
DHS
0.05
= 28.57
Fig. 3.
Emisión de N
2
O por tipo de fertilizante en el cultivo
de trigo. FC= fertilizante comercial, FL= fertilizante de
lenta liberación, FO= fertilizante orgánico, T= testigo,
DHS = DiFerencia honesta signifcativa
CUADRO III.
TRATAMIENTOS EN EL EXPERIMENTO
CON PLANTAS DE TRIGO EN SUELO AR-
CILLOSO
Número
Suelo
Fertilizante
Agua
1
SR
FC
AR
2
SR
FC
AP
3
NR
FC
AR
4
NR
FC
AP
5
SR
FL
AR
6
SR
FL
AP
7
NR
FL
AR
8
NR
FL
AP
9
SR
FO
AR
10
SR
FO
AP
11
NR
FO
AR
12
NR
FO
AP
13
SR
FL + FO
AR
14
SR
FL + FO
AP
15
NR
FL + FO
AR
16
NR
FL + FO
AP
17
SR
T
AR
18
SR
T
AP
19
NR
T
AR
20
NR
T
AP
Total UE= 240
SR = suelo rizosférico, NR = suelo no rizosférico; FC = fer-
tilizante comercial, FL = fertilizante de lenta liberación, FO =
fertilizante orgánico, T = testigo; AR = agua residual y AP = agua
de pozo. Se hicieron tres repeticiones por tratamiento
S.G. Mora Ravelo
et al.
30
magnitud de la emisión de N
2
O. Esta emisión fue
mayor en suelos arcillosos con pérdidas de hasta
1.54 kg ha
-
1
día
-
1
que en suelos arenosos cuando se
emplearon fertilizantes minerales. Estos resultados
respaldan los obtenidos en el presente trabajo ya que
el suelo empleado fue un vertisol con 61 % de arcilla,
además de que la mayor emisión se obtuvo cuando
se aplicó el fertilizante comercial. Gintin y Eghball
(2005), reportan que al usar una mezcla de urea con
NH
4
NO
3
las pérdidas de N
2
O pueden llegar ser de 100
g ha
-
1
día
-
1
en suelos arcillosos pero Mora-Ravelo
et
al.
(2005) encontraron que existen pérdidas de N
2
O
en este tipo de suelos de menos de 100 g ha
-
1
día
-
1
al ser fertilizados con NH
4
NO
3.
Respecto a la interacción entre los cuatro fertili-
zantes y la fecha de los muestreos (55, 67 y 97 dds),
se observó que al aplicar FC a los 67 y 97 dds se pro-
duce mayor cantidad de N
2
O (
Fig.
5
). La interacción
entre muestreos y tipo de agua indica que la emisión
de N
2
O siempre fue mayor cuando se irrigó con agua
residual, especialmente a los 67 días después de la
siembra (
Fig.
6
).
El análisis estadístico de los resultados muestra
que no existieron diferencias (p < 0.05) en la emisión
de N
2
O entre el suelo rizosférico y el no rizosférico;
tampoco se encontró efecto de la interacción entre los
muestreos, tipos de agua y fertilizantes sobre la emi-
sión de N
2
O (
Cuadro IV
). Las tendencias promedio
indican que es más favorable aplicar los tratamientos
con FO y FL irrigados con agua de pozo que con el
agua residual para evitar grandes pérdidas de N
2
O
por desnitrifcación.
Las pérdidas de N
2
O reportadas en el presente
trabajo aparentemente fueron elevadas con respecto
a las reportadas en otros estudios. Mahmood
et al.
(1998) mencionan que existen suelos agrícolas muy
fertilizados y con bajo riego en los cuales las pérdidas
de N
2
O pueden ir desde 200 kg N ha
-
1
hasta 3 Tg
N
2
O-N año
-
1
. Ellis
et al
. (1998) reportan pérdidas
de 80-200 g N ha
-
1
día
-
1
a 130-800 por g N ha
-
1
día
-
1
. En suelos de la República Checa Simek
et al.
CUADRO IV.
ANÁLISIS DE VARIANZA PARA N
2
O
F. V.
G. L.
C. M.
Fc
Pr>F
M
2
523361
13.37
0.001
R
1
84401
2.16
0.120
Error (a) M*REP
2
71455
1.83
0.128
S
1
93025
2.38
0.126
A
1
414912
10.60
0.001
F
4
128834
3.29
0.013
S*A
1
4540
0.12
0.734
S*F
4
18050
0.46
0.764
S*A*F
4
14214
0.36
0.835
A*F
4
91063
2.33
0.060
M*F
8
146431
3.74
0.001
M*S
2
55924
1.43
0.244
M*A
2
110193
2.81
0.064
M*S*F
8
46614
1.19
0.310
M*A*F
8
60405
1.54
0.149
Error
124
39150
Total
179
10236878
S = 197.86
R(aj)=31.54%
0
100
200
300
400
500
FC
FL
FO
FL+FO
T
Fertilizantes
N
2
O (kg ha
-1
)
DHS
0.05
= 240.20
AR
AP
Fig. 4.
Emisión de N
2
O por tipo de fertilizante agua de riego
durante el cultivo de trigo. FC = fertilizante comercial,
FL = fertilizante de lenta liberación, FO = fertilizante
orgánico, T = testigo; AR = agua residual y AP = agua
de pozo, DHS = DiFerencia honesta signifcativa
0
100
200
300
400
500
600
55
67
97
Dds
FC
FL
FO
FL+FO
T
DHS
0.05
= 365.55
N
2
O (kg ha-
1
)
Fig. 5.
Emisión de N
2
O en tres etapas con diferentes tipos de
fertilizante en trigo. FC = fertilizante comercial, FL =
fertilizante de lenta liberación, FO = orgánico, T = testi-
go, dds = días después de la siembra, , DHS = Diferencia
honesta signifcativa
0
100
200
300
400
500
55
67
97
dd
s
A
R
AP
N
2
O (kg ha
-1
)
DHS
0.05
= 2197.83
Fig. 6.
Emisión de N
2
O por muestreo y tipos de agua de riego
en el cultivo de trigo. AR = agus residual, AP = agua de
pozo, DHS = DiFerencia honesta signifcativa
DESNITRIFICACIÓN EN TRIGO
31
(2000) reportan emisiones de N
2
O diarias calculadas
en 1 kg ha
-
1
, mientras que en Alemania Bockman y
Olfs (1998), encuentran emisiones promedio de 1.5
kg ha
-
1
día
-
1
, las cuales son semejantes las que se
observaron en la presente investigación.
En condiciones de invernadero, las pérdidas de
N en forma de gas han llegado a ser de 5 a 10 veces
mayores que las usualmente reportadas en campo
en suelos agrícolas (Daum y Schenk 1998), lo que
puede atribuirse a que la fertilización comúnmente
es mayor a la que se aplica en campo (Castro
et al
.
2006). Además el incremento de la temperatura bajo
condiciones de invernadero promueve la desnitrifca
-
ción, ya que la temperatura óptima para este proceso
varía de 30 a 67 °C y depende de las condiciones
hídricas que pueden generar ambientes anaerobios
(Teira-Esmatges
et al.
1998).
Las cantidades registradas de N
2
O en este expe-
rimento también pueden estar relacionadas con la
presencia de NH
4
+
y NO
3
-
, productos de mineraliza-
ción y nitrifcación de los compuestos nitrogenados
aplicados y a las condiciones de anaerobiosis, como
señalan Skiba
et al.
(1993), así como al número más
elevado de bacterias nitrifcantes (calculado como
NMP, datos no presentados) comparado con otros
estudios ya que estas pueden reducir NO
2
-
, a N
2
O,
lo cual coincide con Grageda
et al.
(2000). Kester
et al.
(1997) mencionan que estos microorganismos
nitrifcantes, bajo condiciones de anaerobiosis, con
-
tribuyen a la emisión de NO y N
2
O específcamente.
Dichos autores señalan además que las bacterias
oxidantes de amonio (
Nitrosomonas
) pueden ser ca-
paces de emitir estos gases cuando la disponibilidad
de oxígeno decrece.
Jianwen
et al.
(2005) señalan que la emisión
de N
2
O en el cultivo de trigo depende del grado de
desarrollo de la planta. Esto es generalmente acep-
tado a partir de dos mecanismos para el Fuido de
este gas en las plantas: el N
2
O derivado del suelo
que es transportado por las plantas y el N
2
O que es
directamente producido por las plantas durante la
asimilación del N. En el presente estudio, las pérdi-
das por desnitrifcación ±ueron altas; lo cual también
puede deberse a las etapas fenológicas del trigo en la
cual se efectuaron los muestreos, correspondientes al
espigamiento (55 y 67 dds) y madurez fsiológica (97
dds), en las cuales la demanda de N por el cultivo de
trigo (datos no presentados en este trabajo) disminuyó
(González
et al
. 2000). El resto del N que ya no fue
aprovechado por las plantas al quedar en la solución
del suelo pudo perderse por lixiviación y dadas las
condiciones asociadas al contenido de agua y anae-
robiosis y a la presencia de bacterias desnitrifcantes
y nitrifcantes, la emisión de N
2
O fue mayor durante
los muestreos (Hernán
et al.
2001).
CONCLUSIONES
En promedio la emisión de N
2
O fue 144 kg N ha
-
1
menor al aplicar el fertilizante de lenta liberación y
el fertilizante orgánico que cuando se aplicó el fer-
tilizante comercial.
Las pérdidas de N
2
O en suelo rizosférico y en
el suelo no rizosférico fueron similares, indepen-
dientemente de la aplicación de los cuatro tipos de
fertilizantes estudiados (comercial, de lenta libera-
ción, orgánico y combinación del orgánico y de lenta
liberación) y de los dos tipos de agua con que se irrigó
(residual o de pozo).
AGRADECIMIENTO
Este estudio ±ue fnanciado por el proyecto CO
-
NACyT38999.
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