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El drenaje de baldosas afecta el rendimiento y el nitrógeno

Eileen Kladivko recolecta muestras de suelo utilizando un camión de sonda hidráulica en los campos de estudio que se han investigado durante más de 30 años para ayudar a los agricultores a comprender sus opciones de gestión agrícola. 
Crédito: Eileen Kladivko

Como la mayoría de los niños saben, una gran pila de barro puede ser muy divertida.


Pero no para los agricultores. Los campos fangosos significan demasiada agua. Y demasiada agua significa que los cultivos podrían no crecer bien.

Los agricultores a menudo instalan desagües subterráneos, llamados desagües de baldosas, en suelos anegados para ayudar a eliminar el exceso de agua rápidamente. Los suelos más secos son beneficiosos para sus cultivos.

Pero hay un posible inconveniente: el nitrógeno. En forma de nitrato, el nitrógeno contamina las vías fluviales. Además, cualquier nitrógeno que salga del campo significa una pérdida de dinero para el agricultor, que pagó el fertilizante.

¿Cómo pueden los agricultores equilibrar el drenaje de sus campos con la retención de nitrógeno? Para empezar, pueden recurrir a un experimento de décadas de la Universidad de Purdue. Los resultados  se publicaron en el  Journal of Environmental Quality .

Durante 31 años, los investigadores han estudiado cómo las diferentes prácticas agrícolas y estrategias de drenaje afectan el crecimiento de los cultivos y la pérdida de nitrógeno de los campos.

Tubería de drenaje de baldosas subterráneas que vacía el agua en una zanja de campo
El agua fluye por un desagüe de baldosas y llega a una zanja cercana en Indiana. Aunque el drenaje de los campos anegados mejora el crecimiento de los cultivos, el agua de drenaje transporta nitratos, un contaminante del agua. Crédito: J. Frankenberger

“El drenaje es una práctica necesaria en suelos naturalmente húmedos. Por eso es común en nuestros suelos productivos en gran parte del Medio Oeste ”, dice Eileen Kladivko, miembro de la Soil Science Society of America. «Pero dado que el suelo tiene fugas por naturaleza, queremos saber cómo podemos reducir esa concentración y carga de nitratos y aún así tener un buen drenaje».

En su última investigación, los científicos comparten cómo se desempeñaron los campos en los últimos 16 años en comparación con los 15 años anteriores. En particular, se centraron en el efecto de diferentes grados de drenaje.

Los desagües de baldosas se pueden colocar a diferentes distancias en un campo. Cuanto más cerca estén, más rápido podrán drenar el agua de los campos.

En los campos de estudio en Indiana, los desagües estaban espaciados a 5, 10 o 20 metros de distancia. Como esperaba el grupo de Kladivko, cuanto más cerca estaban las tuberías, más agua fluía a través de ellas cada año.

La concentración de nitrato en el agua fue la misma independientemente del espacio de drenaje. Pero debido a que los desagües más cercanos condujeron a un mayor flujo de agua, la cantidad total de nitrógeno que dejó los campos fue mayor cuando los desagües estaban más juntos.

Máquina para hacer zanjas de drenaje de baldosas excavando en un campo
La instalación de una tubería de drenaje. Estos desagües ayudan a eliminar el agua de los campos anegados, lo que ayuda a que los cultivos crezcan mejor. Crédito: J. Kjaersgaard

“La conclusión es que cuando los desagües están más juntos, se colocan allí para drenar más agua más rápido”, dice Kladivko. «Entonces, si drenamos más agua más rápido, también drenamos más nitratos».

Los investigadores también vieron que la mayoría del nitrato que abandonaba los campos agrícolas lo hacía durante la temporada baja, cuando no había grandes cultivos para utilizar los nutrientes.

Durante 31 años, los investigadores cambiaron la forma en que administraban los campos. Por ejemplo, pasaron de cultivar solo maíz a rotaciones de cultivos entre maíz y soja. También redujeron la cantidad de fertilizante que aplicaron. Y comenzaron a plantar cultivos de cobertura, que crecen durante la temporada baja. Estos cambios siguieron las últimas investigaciones y reflejaron las prácticas actuales que utilizan los agricultores.

Debido a estos cambios, la concentración de nitrato en el agua de lixiviación hoy en día es solo una cuarta parte de lo que era hace tres décadas. Esta menor concentración significa que se filtra menos nitrato total que en el pasado.

Los investigadores notaron otra tendencia. En los años húmedos, salían más nitratos de los campos agrícolas porque había más agua para llevarlos. Los últimos años han sido más húmedos, probablemente debido al cambio climático.

“La conclusión es que, por mucho que lo intentemos, no podemos controlar todos los aspectos de nuestros campos agrícolas”, dice Kladivko.

Debido a que muchos nitratos abandonan los campos en el invierno, algunos agricultores podrían usar un sistema llamado drenaje controlado para tomar decisiones estacionales inteligentes. Con el drenaje controlado, los agricultores pueden permitir que los campos estén más húmedos y drenan más lentamente en el invierno cuando los campos húmedos no dañarán los cultivos. Luego, en la primavera, pueden dejar que los desagües funcionen a toda velocidad y se escurran rápidamente.

Y, debido a que el drenaje más rápido no ayuda a que los cultivos crezcan mucho mejor, los agricultores pueden elegir un espacio de drenaje más amplio, lo que también ahorra dinero en la instalación.

“Mi mensaje para los agricultores es que no se agoten”, dice Kladivko. «Trate de determinar el espacio más amplio posible que permita un rendimiento cercano al óptimo».

Eileen Kladivko  es profesora de agronomía en la Universidad de Purdue. Este trabajo fue apoyado por los Programas de Investigación Agrícola de Purdue y el Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.



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