Mitigación de las Emisiones de Gases de Efecto Invernadero a Través de la Gestión de la Paja y Fertilizantes a Base de Oxigenados y Biochar
Autores: Sun, Qi; Wang, Yu-Feng; Jiang, Hao; Bian, Huichang; Wang, Xiao-Jun; Li, Yan; Gao, Hong-Sheng; Pan, Xue; Hao, Shuai; Gu, Xue-Jia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Retorno de paja
Emisiones de gases de efecto invernadero
Estrategias de oxigenación
Rendimiento del arroz
Aplicación de fertilizantes
Dinámica del nitrógeno
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
El retorno de paja es una práctica agrícola común que puede mejorar el rendimiento del arroz en sistemas de arrozales. Sin embargo, también conduce a un aumento significativo en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Afortunadamente, este impacto negativo puede ser mitigado mediante la implementación de estrategias de oxigenación mejoradas durante el cultivo de arroz. Este estudio exploró los efectos de varias medidas de oxigenación sobre los GEI en condiciones de retorno de paja a través de experimentos controlados en macetas. Se aplicaron seis tratamientos distintos. Estos incluyeron paja no devuelta (NR, sin paja aplicada), paja devuelta (SR), riego controlado (CI), riego de oxigenación (OI), aplicación de fertilizante oxigenado (OF, CaO) y uso de fertilizante a base de biochar (CF). Todos los grupos de tratamiento, con la excepción del grupo NR, involucraron el retorno de paja al campo. Crear métodos de producción de arroz que aumenten el rendimiento y disminuyan las emisiones es de gran importancia para la ecología agrícola. Postulamos que el uso de métodos de aireación en condiciones de retorno de paja estabilizaría el rendimiento del arroz y reduciría los GEI. Los resultados experimentales fueron consistentes con nuestra hipótesis. El experimento evaluó múltiples parámetros, incluyendo el rendimiento del arroz, el rendimiento fotosintético de las hojas, los niveles de nitrógeno amoniacal y nitrato en el suelo, y las emisiones de gases de efecto invernadero. Los hallazgos revelaron que diferentes enfoques de oxigenación promovieron significativamente el macollaje del arroz. Se ha demostrado que las medidas de oxigenación mejoran el rendimiento del arroz entre un 19% y un 65%. Los números más altos de macollos se observaron en los tratamientos SR (22.75) y CF (21.6). Entre todos los tratamientos, el CF logró la tasa de establecimiento de semillas más alta con 0.94, que fue notablemente mayor que la de los otros tratamientos. La biomasa total de la planta también fue significativamente mayor en el tratamiento de retorno de paja (109.36 g), superando a todos los demás tratamientos. En términos de dinámica del nitrógeno en el suelo, el tratamiento OF resultó en el contenido más alto de nitrato. Mientras tanto, las concentraciones de nitrógeno amoniacal en los cuatro tratamientos de oxigenación (CI, OI, OF, CF) variaron de aproximadamente 7 a 8.9 mg kg. En cuanto a los GEI, el tratamiento CF exhibió las emisiones de metano más bajas, que fueron un 33% menores en comparación con el tratamiento de retorno de paja. El OF condujo a una reducción del 22% en las emisiones de dióxido de carbono (CO) en relación con el retorno de paja. Lo más notable es que el CF redujo las emisiones de óxido nitroso en un 37% en comparación con el tratamiento de retorno de paja. En general, se encontró que el SR aumentaba sustancialmente los GEI. En contraste, todas las medidas de oxigenación probadas - CI, OI, OF y CF - fueron efectivas para suprimir los GEI en diferentes grados. Entre estas, el CF y el OF demostraron los efectos más equilibrados y sobresalientes, tanto en la reducción de emisiones como en el mantenimiento de rendimientos estables de arroz.
Descripción
El retorno de paja es una práctica agrícola común que puede mejorar el rendimiento del arroz en sistemas de arrozales. Sin embargo, también conduce a un aumento significativo en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Afortunadamente, este impacto negativo puede ser mitigado mediante la implementación de estrategias de oxigenación mejoradas durante el cultivo de arroz. Este estudio exploró los efectos de varias medidas de oxigenación sobre los GEI en condiciones de retorno de paja a través de experimentos controlados en macetas. Se aplicaron seis tratamientos distintos. Estos incluyeron paja no devuelta (NR, sin paja aplicada), paja devuelta (SR), riego controlado (CI), riego de oxigenación (OI), aplicación de fertilizante oxigenado (OF, CaO) y uso de fertilizante a base de biochar (CF). Todos los grupos de tratamiento, con la excepción del grupo NR, involucraron el retorno de paja al campo. Crear métodos de producción de arroz que aumenten el rendimiento y disminuyan las emisiones es de gran importancia para la ecología agrícola. Postulamos que el uso de métodos de aireación en condiciones de retorno de paja estabilizaría el rendimiento del arroz y reduciría los GEI. Los resultados experimentales fueron consistentes con nuestra hipótesis. El experimento evaluó múltiples parámetros, incluyendo el rendimiento del arroz, el rendimiento fotosintético de las hojas, los niveles de nitrógeno amoniacal y nitrato en el suelo, y las emisiones de gases de efecto invernadero. Los hallazgos revelaron que diferentes enfoques de oxigenación promovieron significativamente el macollaje del arroz. Se ha demostrado que las medidas de oxigenación mejoran el rendimiento del arroz entre un 19% y un 65%. Los números más altos de macollos se observaron en los tratamientos SR (22.75) y CF (21.6). Entre todos los tratamientos, el CF logró la tasa de establecimiento de semillas más alta con 0.94, que fue notablemente mayor que la de los otros tratamientos. La biomasa total de la planta también fue significativamente mayor en el tratamiento de retorno de paja (109.36 g), superando a todos los demás tratamientos. En términos de dinámica del nitrógeno en el suelo, el tratamiento OF resultó en el contenido más alto de nitrato. Mientras tanto, las concentraciones de nitrógeno amoniacal en los cuatro tratamientos de oxigenación (CI, OI, OF, CF) variaron de aproximadamente 7 a 8.9 mg kg. En cuanto a los GEI, el tratamiento CF exhibió las emisiones de metano más bajas, que fueron un 33% menores en comparación con el tratamiento de retorno de paja. El OF condujo a una reducción del 22% en las emisiones de dióxido de carbono (CO) en relación con el retorno de paja. Lo más notable es que el CF redujo las emisiones de óxido nitroso en un 37% en comparación con el tratamiento de retorno de paja. En general, se encontró que el SR aumentaba sustancialmente los GEI. En contraste, todas las medidas de oxigenación probadas - CI, OI, OF y CF - fueron efectivas para suprimir los GEI en diferentes grados. Entre estas, el CF y el OF demostraron los efectos más equilibrados y sobresalientes, tanto en la reducción de emisiones como en el mantenimiento de rendimientos estables de arroz.