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Presentación1

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LA REDUCCIÓN DE LOS RIESGOS AMBIENTALES MEDIANTE LA MEJORA DE LA GESTIÓN DE N EN LOS SISTEMAS AGRÍCOLAS CHINOS INTENSIVOS

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Presentación1

  1. 1. Docente: Jennifer Gutiérrez Estudiantes : Alexander Silva Acero Biología molecular Quinto semestre Universidad De Cundinamarca Facatativá 2015
  2. 2. LA REDUCCIÓN DE LOS RIESGOS AMBIENTALES MEDIANTE LA MEJORA DE LA GESTIÓN DE N EN LOS SISTEMAS AGRÍCOLAS CHINOS INTENSIVOS Comunicado por G. David Tilman, de la Universidad de Minnesota, St. Paul, MN 3 de enero de 2009 (recibido para revisión 03 de julio), 2008 Akey Laboratorio de Interacciones Planta y Suelo del Ministerio de Educación, China, y la Facultad de Recursos y Ciencias Ambientales, Universidad Agrícola de China, Beijing 100193, China
  3. 3. RESUMEN La fertilización excesiva N en las zonas de agricultura intensiva de China ha dado lugar a graves problemas ambientales a causa de la atmósfera, el suelo y el enriquecimiento del agua con reactivos N de origen agrícola. Este estudio examina los rendimientos de grano y N vías de pérdida utilizando un enfoque sintético en 2 de los sistemas más intensivos de doble cultivo en China: • Trigo y arroz anegado/ de tierras altas en la región Taihu del este de China • frente al trigo de regadío / maíz de temporal en la Llanura Norte de China. Cuando se compara con la fertilización N óptima basada en el conocimiento con 30-60% N ahorro, encontramos que las prácticas agrícolas actuales con N 550-600 kg de N por hectárea anualmente fertilizante no aumentan significativamente los rendimientos de los cultivos, pero no dar lugar a aproximadamente 2 veces más grande N pérdidas para el medio ambiente.
  4. 4. Los últimos 40 años han visto un cambio extraordinario en el ciclo N mundial. Tan recientemente como en la década de 1960, la disponibilidad de N en la mayor parte del mundo estaba controlado por procesos naturales, pero la expansión de la producción de fertilizantes nitrogenados sintéticos y la liberación de N de la combustión de combustibles fósiles ahora coincide con la tasa natural de formación de reactivos N en todo el mundo . La tasa de cambio ha sido espectacular, con la mitad del fertilizante sintético N utilizado alguna vez de haber sido aplicada durante los últimos 15 a 20 años. Además, debido a la dificultad de predecir con precisión las necesidades de fertilizantes N, tasas superiores requerimientos de la planta a menudo se aplican, induciendo así consecuencias ambientales no deseados tales como la lixiviación de nitrato y la emisión de óxido nitroso y amoníaco. Esto se ha convertido en una preocupación importante para los científicos, grupos ambientalistas y políticos agrícolas en todo el mundo. INTRODUCCION
  5. 5. Materiales y METODOS • (1) la región Taihu en el este de China (30-32 ° N, 119 a 122 ° E) en el delta aluvial del río Yangtze • (2) la Llanura Norte de China en el noreste de China (32-41 ° N, 113 a 120 ° E) en la llanura aluvial del río Amarillo (Fig. S3). Detalles del clima, los suelos y los cultivos se dan en SI texto. Áreas de estudio. Dos regiones de agricultura intensiva representativos diferentes fueron seleccionadas como áreas de estudio:
  6. 6. • Estudio de campo 1. En la región de Taihu, 26 de arroz (8 o 9 lugares cada año) y el 9 de trigo (3 lugares de cada año) en la granja experimentos de campo con 7 (arroz) o 5 (trigo) N tarifas se llevaron a cabo entre 2003 y 2006. Los tratamientos 7 arroz N fueron 0, 100, 150, 200, 250, 300 y 350 kg de N por hectárea y los 5 tratamientos N trigo fueron 0, 100, 150, 200 y 250 kg de N por hectárea. Las parcelas (42 m2 de superficie, 7 × 6 m) se dispusieron en un diseño experimental de bloques completos al azar con 4 repeticiones.
  7. 7. • Los tratamientos de trigo de invierno N 5 eran 0, 75, 150, 225, y 300 kg de N por hectárea y los tratamientos de maíz 6 N de verano eran 0, 40, 80, 120, 160, y 240 kg de N por hectárea. El tamaño de la parcela fue de 63 m2 (9 × 7 m). Las parcelas fueron dispuestas en un diseño experimental de bloques completos al azar con 3 repeticiones. A excepción de la aplicación de fertilizantes y cosecha de granos, cada campo experimental se logró utilizando prácticas de gestión actuales del agricultor individual en ambas rotaciones. La biomasa aérea se midió a mano en todas las parcelas. El área central de 16 m2 (4 x 4 m) en cada parcela se cosechó para determinar el rendimiento de grano de materia seca.
  8. 8. En la Llanura Norte de China, el estudio 15N se llevó a cabo en micro parcelas en los experimentos de campo en la granja Tanto en la planta rotaciones y muestreo de suelos y análisis de N total y la abundancia de 15N se describen como en (44). La tasa de recuperación de N se expresa como el porcentaje de fertilizantes 15N aplicada ocupado por las partes de la planta sobre el suelo y la tasa de retención de N como el porcentaje de fertilizantes 15N aplicada recuperado en los 100 cm superiores del perfil del suelo. La tasa de pérdida se calcula restando la tasa de tasa de recuperación y retención de 100. La media y la desviación típica se calculó a través de todos los años experimentales y sitios en especies mismo cultivo.
  9. 9. RESULTADOS Calculamos el balance anual de N para ambas rotaciones utilizando dos escenarios: la práctica convencional N en función de fertilización óptima N. Hemos calculado un superávit anual N de 87 kg de N por hectárea para las prácticas actuales con grandes pérdidas por desnitrificación para el sistema de arroz / trigo. Fertilizante sintético N fue la entrada principal, seguido de N en el agua de riego, la fijación biológica de N2, y N deposición. Un mejor equilibrio N se puede lograr mediante la adopción de estrategias óptimas de fertilización N diseñados para mantener rendimientos relativamente altos, pero reducir el riesgo ambiental. Sin embargo, dinitrification podría reducirse aún más mediante la mejora de la gestión del carbono y el control del régimen de agua (25-27). También calculamos unos 212 kg de N por hectárea excedente para la práctica actual con grandes pérdidas por volatilización de NH3 en el sistema de trigo / maíz.
  10. 10. Una gran parte de los excedentes de N acumulado en forma de nitrato en el perfil del suelo después de la cosecha, y en parte existía como N en forma orgánica, debido a la aplicación de estiércol. Sin embargo, la inusual gran cantidad de excedente anual N también puede ser causada por subestimar la pérdida de lixiviación debido a las condiciones de sequía en nuestros años de observación con la reducción de 24 a 46% en las precipitaciones. Estudios anteriores mostraron que las fuertes pérdidas de N por lixiviación solamente se produjeron en algunos años con lluvias de verano pesada, lo que lleva a la acumulación de nitratos en el subsuelo profundo y las aguas subterráneas. En el futuro, un equilibrio ligeramente negativo N podría lograrse usando una tasa óptima de aproximadamente 286 N kg de N por hectárea para mantener rendimientos relativamente altos (15, 16). El saldo ligeramente negativo sería propicio para asegurarse de que las plantas utilizan plenamente nitrato acumulada y además reducir la lixiviación de nitratos. Una alta tasa de retención de N es propicio para el mantenimiento de suelos N fertilidad.
  11. 11. Relaciones de N tasa de recuperación (A), la tasa de pérdida (B), y la tasa de retención (C) con N tasa de aplicación en cultivos (4 Estudio de campo 2). Las barras verticales indican la desviación estándar de la media (promedio de 6 15N experimentos de campo). Cada accesorio modelo produjo un modelo altamente significativa (P <0,01).
  12. 12. Conclusiones • El exceso de fertilización es un problema grave en las áreas de producción agrícola intensiva en China, lo que resulta en el enriquecimiento de reactivo N en el aire, el suelo y el agua, con el consiguiente deterioro de los servicios ecosistémicos. • Nuestros estudios muestran que el uso más eficiente de los fertilizantes nitrogenados puede permitir tasas de aplicación actual N se reduzcan en un 30 a 60%. Esto sería aún así mantener rendimientos de los cultivos y el balance de N en las rotaciones, al tiempo que reduce sustancialmente las pérdidas de N para el medio ambiente. • El exceso de aplicación de N también representa un gasto económico innecesario para los agricultores. • Las nuevas recomendaciones deberían tener plenamente en cuenta el suministro de capacidad de N del suelo y N depositado a partir de aire agua y riego. Las características de comportamiento de N entre los 4 cultivos eran marcadamente diferentes dependiendo de las prácticas del clima, del suelo y de gestión.
  13. 13. BIBLIOGRAFIA Xiao-Tang Ju aKey Laboratory of Plant and Soil Interactions, Ministry of Education, China, and College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China; Guang-Xi Xing bState Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China; Xin-Ping Chen aKey Laboratory of Plant and Soil Interactions, Ministry of Education, China, and College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China; Shao-Lin Zhang bState Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China; Li-Juan Zhang cCollege of Agricultural Resources and Environmental Sciences, Hebei Agricultural University, Baoding 071001, China; and Xue-Jun Liu aKey Laboratory of Plant and Soil Interactions, Ministry of Education, China, and College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China;

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