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Los científicos identifican un vínculo entre la absorción de nitrógeno de las plantas y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero

Los científicos identifican un vínculo entre la absorción de nitrógeno de las plantas y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero
Crédito: Universidad Purdue

Los científicos de la Universidad de Purdue publicaron hallazgos de investigación que indican que los procesos de manejo del maíz que contribuyen a los niveles óptimos de absorción de nitrógeno de las plantas podrían resultar en menos emisiones de óxido nitroso, identificado durante mucho tiempo como uno de los gases de efecto invernadero más potentes.


por Shari Finnell, Universidad Purdue


La investigación, que reveló una fuerte relación entre la recuperación real de nitrógeno y las emisiones de óxido nitroso, se publicó recientemente en Frontiers in Plant Science .

«Las estimaciones anteriores aceptadas internacionalmente eran que por cada libra de fertilizante nitrogenado aplicado en la producción de cereales, hay una pérdida del 1 por ciento como óxido nitroso a la atmósfera», dijo Tony Vyn, profesor de agronomía de Purdue. «Descubrimos que cuando se trata de la producción de maíz en América del Norte, las emisiones de óxido nitroso son más una función de dos cosas: el balance de nitrógeno y la eficiencia de recuperación de nitrógeno, que simplemente la tasa de nitrógeno. Las tasas moderadas de N causan menos preocupación por las emisiones de óxido nitroso, pero cuando las altas tasas de fertilizantes nitrogenados superan los requisitos óptimos de nitrógeno de las plantas, obtendremos mayores emisiones de óxido nitroso «.

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Dijo que los hallazgos del estudio deben usarse para guiar cualquier investigación agronómica sobre el impacto de la producción agrícola en las emisiones de óxido nitroso.

«Nuestros modelos indicaron que una selección cuidadosa de la tasa de nitrógeno apropiada aplicada en el momento adecuado puede aumentar la eficiencia de recuperación de nitrógeno, disminuir el balance de nitrógeno que queda en el campo y reducir las emisiones de óxido nitroso», dijo Vyn. «Si va a medir las emisiones de gases de efecto invernadero , también debe medir la absorción total de nitrógeno de la planta para cada programa de manejo de fertilizantes nitrogenados que se esté probando».

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El científico investigador de Purdue, Rex Omonode, que analizó datos de todo Estados Unidos y Canadá desde 2002, dijo que la investigación se basó en 1.375 observaciones a nivel de parcela. «Fue emocionante probar una hipótesis común pero no probada de que un aumento de la absorción de nitrógeno de la planta y / o la eficiencia de recuperación reducirá la emisión de óxido nitroso durante la producción de cultivos», dijo Omonode. Omonode y Vyn fueron ayudados en su análisis por coautores de investigación del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, Servicio de Investigación Agrícola y Agricultura y Agroalimentación de Canadá.

El vínculo entre la producción de cultivos y las emisiones de óxido nitroso ha sido objeto de numerosos estudios de investigación, particularmente en los Estados Unidos, que es el productor de maíz número uno del mundo. En 2016, se sembraron 94 millones de acres de maíz en todo el país.

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Muchos estudios se han centrado en las emisiones de gases de efecto invernadero en relación directa con las cantidades de fertilizante aplicadas o se han centrado en la eficiencia de la absorción de nutrientes de las plantas sin medir los gases de efecto invernadero. «Muy pocos investigadores han analizado ambos simultáneamente», dijo Vyn. «Este estudio distinguió la proporción de nitrógeno fertilizante aplicado que se introdujo en las plantas y lo que realmente pasó a la atmósfera durante la temporada de crecimiento».

Vyn y Omonode dijeron que la investigación también proporcionó información sobre el impacto de la educación a gran escala relacionada con el manejo de cultivos. Como resultado de los programas de investigación y educación de concesión de tierras, como los programas de extensión, los productores de todo Estados Unidos en general mantienen procesos de gestión que han minimizado las posibles emisiones de óxido nitroso, dijeron. Durante décadas, la investigación y la educación resultantes de los programas de extensión han contribuido a la adopción de las mejores prácticas de gestión en la producción de cultivos.

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«Los sistemas de producción de maíz de América del Norte se encuentran actualmente en tasas de aplicación de nitrógeno total promedio que son sorprendentemente buenas para limitar las emisiones de óxido nitroso «, dijo Vyn. Las emisiones de óxido nitroso también son generalmente más bajas en los sistemas de maíz de regadío.

Se producen tasas más altas de emisiones cuando los productores usan más fertilizante del necesario, lo que puede ocurrir cuando los productores están tratando de protegerse contra las altas pérdidas de nitrógeno del suelo cuando ocurre una lluvia excesiva antes de que las plantas bloqueen el nitrógeno mineral disponible para las plantas con sus raíces. Las emisiones de óxido nitroso aumentan abruptamente cuando un productor agrega 50 libras adicionales de fertilizante por acre por encima de las tasas agronómicas óptimas de nitrógeno para su región, dijo Omonode.

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Con más estudios sobre las pérdidas de óxido nitroso , indicó la investigación, es esencial evaluar la recuperación de fertilizantes en todos los cultivos de cereales. «No importa si se trata de maíz, trigo u otros cultivos, es importante observar la recuperación de nitrógeno cuando se analizan las emisiones de gases de efecto invernadero», dijo Omonode.



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