El nitrógeno presente en el suelo, donde las plantas pueden utilizarlo fácilmente, beneficia el crecimiento y la salud de los cultivos. Sin embargo, el nitrógeno que sale del suelo (ya sea por lixiviación hacia el nivel freático, por escorrentía superficial hacia los arroyos o por escape al aire en forma de amoníaco o de emisiones de óxido nitroso) es perjudicial para el medio ambiente.
Por Jeff Mulhollem, Universidad Estatal de Pensilvania
La gestión del nitrógeno es una preocupación para los productores lecheros, especialmente aquellos de Pensilvania y otras partes del noreste de Estados Unidos que usan estiércol como fertilizante y emplean la agricultura sin labranza para mejorar la salud del suelo, reducir los costos de combustible y mano de obra, reducir el polvo y la erosión y mejorar la conservación del agua.
Para orientar mejor a estos agricultores, un equipo de científicos agrícolas de Penn State realizó un nuevo estudio sobre estrategias de gestión del estiércol de vacas lecheras para los servicios ecosistémicos en sistemas de cultivo sin labranza. En los hallazgos publicados recientemente en Agronomy Journal , informan sobre una nueva estrategia que logra múltiples objetivos de conservación al tiempo que mantiene el rendimiento del maíz: inyectar estiércol en un cultivo de cobertura en crecimiento a principios de la primavera.
“La aplicación de estiércol a principios de la primavera sincronizada con el crecimiento de un cultivo de cobertura, cuando las temperaturas son más frías, puede reducir las emisiones de amoníaco y óxido nitroso en comparación con la aplicación más tardía de la primavera, cuando las temperaturas son más cálidas y el cultivo de cobertura ha sido eliminado”, dijo el primer autor Sailesh Sigdel, candidato al doctorado en ciencias vegetales agrícolas y ambientales. “Esta práctica ofrece una posible estrategia para lograr simultáneamente múltiples objetivos de conservación y agronómicos”.
Muchos productores lecheros que utilizan labranza cero cultivan cultivos de invierno, como centeno o raigrás anual y trébol rojo, entre maíz y cultivos forrajeros cultivados para la alimentación del ganado , señaló la líder del equipo de investigación Heather Karsten, profesora asociada de producción de cultivos/ecología en la Facultad de Ciencias Agrícolas.
“Los cultivos de cobertura se utilizan para aumentar la materia orgánica del suelo y mejorar su fertilidad al capturar el exceso de nutrientes después de la cosecha de un cultivo anual de verano”, explicó. “También ayudan a prevenir la erosión del suelo , limitan la escorrentía de nutrientes, mejoran la estructura del suelo e incluso pueden ayudar a eliminar las malas hierbas”.
La forma más segura de evitar la pérdida de nitrógeno en forma de gas amoniaco y escorrentías cargadas de nitrógeno es inyectar estiércol líquido debajo de la superficie del suelo, dijo Karsten, explicando que este enfoque se considera una buena práctica de gestión para reducir la contaminación agrícola en la problemática cuenca de la bahía de Chesapeake, a la que pertenece Pensilvania. Pero no es una estrategia perfecta.
“Si bien la inyección de estiércol generalmente conserva el amoníaco, también sabemos que el nitrógeno conservado puede contribuir a aumentar las emisiones de óxido nitroso, un potente gas de efecto invernadero que contribuye al cambio climático, a través de un proceso en el suelo conocido como nitrificación y desnitrificación”, dijo.
“En 2022, aproximadamente el 75 % de las emisiones de óxido nitroso de Estados Unidos provenían de la agricultura. Por eso, nuestra investigación se centró en cómo reducir esas emisiones”.
En experimentos realizados en el Centro de Investigación Agrícola Russell E. Larson de Penn State, los investigadores compararon cuatro escenarios de producción lechera. Evaluaron la aplicación superficial a principios de la primavera y la inyección de estiércol líquido lechero para un cultivo de cobertura en crecimiento, así como aplicaciones a fines de la primavera para un cultivo de cobertura que fue eliminado con un herbicida.
“Nuestro estudio encontró que cuando se inyectó estiércol en cultivos de cobertura vivos a principios de la primavera, redujo la pérdida de óxido nitroso en un 55% y al mismo tiempo mantuvo los rendimientos en comparación con la práctica de inyección recomendada actual de aplicar estiércol después de terminar los cultivos de cobertura antes de plantar maíz”, dijo Sigdel.
“Este enfoque ofrece una posible estrategia de gestión del estiércol y de los cultivos de cobertura beneficiosa para ambas partes, logrando objetivos tanto agronómicos como ambientales”.
Más información: Sailesh Sigdel et al., ¿Puede el método y el momento de aplicación del estiércol con cultivos de cobertura reducir las pérdidas de gas NH3 y N2O y mantener el rendimiento del maíz? Agronomy Journal (2024). DOI: 10.1002/agj2.21644
