Evaluación de las emisiones de CO2 en un vertisol con historial productivo de maíz

  • Yolanda Gonzalez Contreras
  • Hugo César Cisneros López
  • Victor Manuel Montoya Jasso Colegio de Postgraduados
  • Francisco Cervantes Ortiz
  • Jesús Manuel Arreola Tostado
Palabras clave: gases de efecto invernadero, mineralización, mitigación del cambio climático, Fertilizantes sintéticos, Agricultura, Zea mays L, Almacén de carbono, Arcillas

Resumen

La nutrición de cultivos con fuentes nitrogenadas ha ocasionado un alza en la productividad de los sistemas agrícolas, sin embargo, la cantidad suministrada suele ser excesiva: la fertilización nitrogenada de cultivos ha crecido 47 Tg en solo 60 años. El suelo es uno de los principales emisores de CO2 a la atmósfera, la emisión de CO2 por la mineralización de la materia orgánica es 15 veces mayor que las emisiones provenientes de los combustibles fósiles. Los fertilizantes de origen orgánico potencializan las características del suelo y reducen las emisiones de CO2 sin mermar los rendimientos. El objetivo fue evaluar las emisiones de CO2 de un vertisol con historial de producción de maíz, empleando nutrición sintética y orgánica en condiciones de laboratorio. Se empleó un vertisol con producción de maíz para cuantificar las emisiones de CO2 al ser fertilizado con insumos sintéticos y orgánicos en la región Bajío de México durante el ciclo primavera/verano 2023. No se encontraron diferencias estadísticas significativas por efecto de tratamientos, sin embargo, se reportó una mayor emisión de CO2 con la fertilización sintética, siendo 3 % mayor su tasa de mineralización en comparación con la fertilización orgánica, resultando en el mantenimiento de 545 t C ha-1 como almacén por el empleo de fertilizantes a base de mosto de caña de azúcar. En suelos arcillosos, la emisión de CO2 se ve reducida por la reducción del espacio poroso propiciado por la generación de agregados en el suelo que mantuvieron la naturaleza intrínseca del mismo, expresando indirectamente, el potencial de almacenamiento de carbono de los vertisoles.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Disciplinas:

agronomía, biogeoquímica, ambiental

Lenguajes:

español, inglés

Referencias bibliográficas

ANDRADE-OCHOA, SERGIO; EROSA-DE LA VEGA, GILBERTO; NEVÁREZ-MOORILLÓN, GUADALUPE, VIRGINIA. Amonio-oxidasas bacterianas y arqueales involucradas en el ciclo del nitrógeno. Terra Latinoamericana, v. 33, n. 3, 2015, p. 233-245.

https://www.terralatinoamericana.org.mx/index.php/terra/article/view/62

BAHN, MICHAEL; KNAPP, MARGIT; GARAJOVA, ZOFIA; PFAHRINGER, NADINE; CERNUSCA, ALEXANDER. Root respiration in temperate mountain grasslands differing in land use. Global Change Biology, v. 12, n. 6, 2006, p. 995-1006. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2006.01144.x

BALOGH, J.; PINTÉR, K.; FÓTI, S.Z.; CSERHALMI, D.; PAPP, M.; NAGY, Z. Dependence of soil respiration on soil moisture, clay content, soil organic matter, and CO2 uptake in dry grasslands. Soil Biology and Biochemistry, v. 43, n. 5, 2011, p. 1006-1013.https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2011.01.017

CASTELLANOS-RAMOS, JAVIER Z.; CUETO-WONG, JOSÉ A.; MACÍAS-CERVANTES, JAIME; SALINAS-GARCÍA, JAIME-ROEL; TAPIA-VARGAS, LUIS-MARIO; CORTÉS-JIMÉNEZ. JUAN-MANUEL; GONZÁLEZ-ACUÑA, IRMA-JULIETA; MATA-VÁZQUEZ, HORACIO; MORA-GUTIÉRREZ, MANUEL; VÁZQUEZ-HERNÁNDEZ, ANDRÉS; VALENZUELA-SOLANO, CÉSAR; ENRÍQUEZ-REYES, SERGIO A. La fertilización en los cultivos de maíz, sorgo y trigo en México. Celaya (México): Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias – Campo Experimental Bajío, 2005, 44 p.

D`OTTAVIO, PARIDE; FRANCIONI, MATTEO; TODERI, MARCO; TROZZO, LAURA. Monthly mowing frequency does not affect soil CO2 emissions of fertilized Bromus erectus-dominated grasslands. Grassland Science, v. 69, n. 2, 2023, p. 103-112.https://doi.org/10.1111/grs.12390

FAOSTAT. Statistics division. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2021. https://www.fao.org/faostat/en/#data [consultado octubre 14 de 2024].

FRANCIONI, MATTEO; TROZZO, LAURA; TODERI, MARCO; BALDONI, NORA; ALLEGREZZA, MARINA; TESEI, GIULIO; KISHIMOTO-MO AYAKA-WENHONG; FORESI, LUCIA; SANTILOCCHI, RODOLFO; D`OTTAVIO, PARIDE. Soil Respiration Dynamics in Bromus erectus-Dominated Grasslands under Different Management Intensities. Agriculture, v. 10, n. 1, 2020, p. 9.https://doi.org/10.3390/agriculture10010009

FRIEDLINGSTEIN, PIERRE; O'SULLIVAN, MICHAEL; JONES, MATTHEW W.; ANDREW, ROBBIE M.; HAUCK, JUDITH; OLSEN, ARE; PETERS, GLEN P.; PETERS, WOUTER; PONGRATZ, JULIA; SITCH, STHEPHEN; LE QUÉRÉ, CORINNE; CANADELL, JOSEP G.; CIAIS, PHILIPPE; JACKSON, ROBERT B.; ALIN, SIMONE; ARAGÃO, LUIZ E. O. C.; ARNETH, ALMUT; ARORA, VIVEK; BATES, NICHOLAS R.; BECKER, MEIKE; BENOIT-CATTIN, ALICE; BITTIG, HENRY C.; BOPP, LAURENT; BULTAN, SELMA; CHANDRA, NAVEEN; CHEVALLIER, FRÉDÉRIC; CHINI, LOUISE P.; EVANS, WILEY; FLORENTIE, LIESBETH; FORSTER, PIERS M.; GASSER, THOMAS; GEHLEN, MARION; GILFILLAN, DENNIS; GKRITZALIS, THANOS; GREGOR, LUKE; GRUBER, NICOLAS; HARRIS, IAN; HARTUNG, KERSTIN; HAVERD, VANESSA; HOUGHTON, RICHARD A.; ILYINA, TATIANA; JAIN, ATUL K.; JOETZJER, EMILIE; KADONO, KOJI; KATO, ETSUSHI; KITIDIS, VASSILIS; KORSBAKKEN, JAN-IVAR; LANDSCHÜTZER, PETER; LEFÈVRE, NATHALIE; LENTON, ANDREW; LIENERT, SEBASTIAN; LIU, ZHU; LOMBARDOZZI, DANICA; MARLAND, GREGG; METZL, NICOLAS; MUNRO, DAVID R.; NABEL, JULIA E. M. S.; NAKAOKA, SSHIN-ICHIRO; NIWA, YOSUKE; O'BRIEN, KEVIN; ONO, TSUNEO; PALMER, PAUL I.; PIERROT, DENIS; POULTER, BENJAMIN; RESPLANDY, LAURE; ROBERTSON, EDDY; RÖDENBECK, CHRISTIAN; SCHWINGER, JORG; SÉFÉRIAN, ROLAND; SKJELVAN, INGUNN; SMITH, ADAM J. P.; SUTTON, ADRIENNE J.; TANHUA, TOSTE; TANS, PIETER P.; TIAN, HANQIN; TILBROOK, BRONTE; VAN-DER-WERF, GUIDO; VUICHARD, NICOLAS; WALKER, ANTHONY A.; WANNINKHOF, RIK; WATSON, ANDREW J.; WILLIS, DAVID; WILTSHIRE, ANDREW J.; YUAN, WENPING; YUE, XU; ZAEHLE, SONKE. Global Carbon Budget 2020. Earth System Science Data, v. 12, 2020, p. 3269–3340. https://doi.org/10.5194/essd-12-3269-2020

GALLOWAY, JAMES N.; TOWNSEND, ALAN R.; ERISMAN, JAN-WILLEM; BEJUNDA, MATEETE; CAI, ZUCONG; FRENEY, JOHN R.; MARTINELLI, LUIZ A.; SEITZINGER, SYBIL P.; SUTTON, MARK A. Transformation of the Nitrogen Cycle: Recent Trends, Questions, and Potential Solutions. Science, v. 320, n. 5878, 2008.https://doi.org/10.1126/science.1136674

HAN, GUANHXUAN; SUN, BAOYU; CHU, XIAOJING; XING, QINGHUI; SONG, WEIMIN; XIA, JIANYANG. Precipitation events reduce soil respiration in a coastal wetland based on four-year continuous field measurements. Agricultural and Forest Meteorology, v. 256-257, 2018, p. 292-303.https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2018.03.018

HEIT, DAVID R.; ORTIZ-CALO, WALDEMAR; POISSON, MAIRI K.P.; BUTLER, ANDREW R.; MOLL, REMINGTON J. Generalized nonlinearity in animal ecology: Research, review and recommendations. Ecology and Evolution, v. 17, n. 7, 2024, e11387.https://doi.org/10.1002/ece3.11387

HODGES, CAITLIN; BRANTLEY, SUSAN L.; SHARIFIRONIZI, MELIKA; FORSYTHE, BRANDON; TANG, QICHENG; CARPENTER, NATHAN; KAYE, JASON. Soil Carbon Dioxide Flux Partitioning in a Calcareous Watershed With Agricultural Impacts. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, v. 126, 2021, e2021JG006379.https://doi.org/10.1029/2021JG006379

HOLLAND, JONATHAN E.; FORNARA, DARIO; GORDON, ALAN; BOUGHTON, CHRISTOPHER J. Effects of nutrient fertilization and soil tillage on soil CO2 emissions in a long-term grassland experiment. Soil and Tillage Research, v. 244, n. 106232, 2024.https://doi.org/10.1016/j.still.2024.106232

HOWARD, D.M.; HOWARD, P.J.A. Relationships between CO2 evolution, moisture content and temperature for a range of soil types. Soil Biology and Biochemistry, v. 25, n. 11, 1993, p. 1537-1546.https://doi.org/10.1016/0038-0717(93)90008-Y

MONTOYA-JASSO, VÍCTOR-MANUEL; ORDAZ-CHAPARRO, VÍCTOR-MANUEL; BENEDICTO-VALDÉS, GERARDO-SERGIO; OJEDA-TREJO, ENRIQUE; GUTIÉRREZ-CASTORENA, EDGAR-VLADIMIR. Carbono disuelto en vertisoles: efecto de la precipitación en el sur de Guanajuato, México. 27-31 pp. En: BAUTISTA, F.; AGUILERA, A. 2023. Propiedades del suelo y procesos. V. 2. En: Hacia un conocimiento global y multidisciplinario del recurso suelo. BAUTISTA F.; AYALA F. México: Texcoco, Estado de México, Sociedad Mexicana de la Ciencia del Suelo, 2023, 252 p.

MONTOYA-JASSO, VÍCTOR-MANUEL; ORDAZ-CHAPARRO, VÍCTOR-MANUEL; BENEDICTO-VALDÉS, GERARDO-SERGIO; RUIZ-BELLO, ALEJANDRINA; ARREOLA-TOSTADO, JESÚS-MANUEL. Análisis Metodológico de la Respiración del Suelo: Un Planteamiento para su Interpretación. Terra Latinoamericana, v. 42, n. 1-6, 2024, e1822.https://doi.org/10.28940/terra. v42i0.1822

MUKHERJEE, ATANU; LAL, RATTAN. Biochar impacts on soil physical properties and greenhouse gas emissions. Agronomy, v. 3, n. 2, 2013, p. 313–339.https://doi.org/10.3390/agronomy3020313

RUTLEDGE, S.; MUDGE, P.L.; WALLACE, D.F.; CAMPBELL, D.I.; WOODWARD, S.L.; WALL, A.M.; SCHIPPER, L.A. CO2 emissions following cultivation of a temperate permanent pasture. Agriculture, Ecosystems and Environment, v. 184, 2014, p. 21-23.https://doi.org/10.1016/j.agee.2013.11.005

SERVICIO METEOROLÓGICO NACIONAL. Información estadística climatológica. Estación 11149, Parácuaro, Acámbaro, Guanajuato, México. 2024.https://smn.conagua.gob.mx/tools/RESOURCES/Normales_Climatologicas/Mensuales/gto/mes11149.txt [consultado febrero 06 de 2023].

PENG, QIN; DONG, YUNSHE; QI, YYUCHUN; XIAO, SHENGSHENG; HE, YATING; MA, TAO. Effects of nitrogen fertilization on soil respiration in temperate grassland in Inner Mongolia, China. Environmental Earth Sciences, v 62, 2010, p. 1163-1171.https://doi.org/10.1007/s12665-010-0605-4

TAYLOR, L.L.; LEAKE, J.R.; QUIRK, J.; HARDY, K.; BANWART, S.A.; BERRLING, D.J. Biological weathering and the long-term carbon cycle: integrating mycorrhizal evolution and function into the current paradigm. Geobiology, v. 7, n. 2, 2009, p. 171-191.https://doi.org/10.1111/j.1472-4669.2009.00194.x

WANG, DONG; HUANG, XUDONG; QIAO, NING; GENG, QINGLING; LIU, YINZHAN; SONG, HONGQUAN; YANG, ZHONGLING; LIU, CHUN; WANG, GANG. Effects of mowing and fertilization on soil quality in a semiarid grassland of North China. Land Degradation & Development, v. 32, n. 4, 2021, p. 1656-1666. https://doi.org/10.1002/ldr.3783

WILLIAMS, NON G.; GIBBONS, JAMES M.; CHADWICK, DAVE R.; MARSDEN, KARINA A.; WILLIAMS, A. PRYSOR. Increasing the productivity of an upland pasture with the least environmental impacts. Agriculture, Ecosystems and Environment, v. 315, 2021, 107449.https://doi.org/10.1016/j.agee.2021.107449

YANG, YANG; SUN, KE; LIU, JIE; CHEN, YALAN; HAN, LAGFANG. Changes in soil properties and CO2 emissions after biochar addition: Role of pyrolysis temperature and aging. Science of the Total Environment, v. 839, 2022.https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.156333

ZAMANIAN, KAZEM; PUSTOVOYTOV, KONSTANSTIN; KUZYAKOV, YAKOV. Cation exchange retards shell carbonate recrystallization: consequences for dating and paleoenvironmental reconstructions. CATENA, v. 142, 2016, p. 134-138.https://doi.org/10.1016/j.catena.2016.03.012

ZHANG, LIN; QIN, RONGZHU; CHAI, NING; WEI, HUIHUI; YANG, YANG; WANG, YANCHENG; LI, FENG-MIN; ZHANG, FENG. Optimum fertilizer application rate to ensure yield and decrease greenhouse gas emissions in rain-fed agriculture system of the Loess Plateau. Science of the Total Environment, v. 823, 2022, 153762.https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.153762

Cómo citar
Gonzalez Contreras, Y., Cisneros López, H. C., Montoya Jasso, V. M., Cervantes Ortiz, F., & Arreola Tostado, J. M. (2025). Evaluación de las emisiones de CO2 en un vertisol con historial productivo de maíz. Biotecnología En El Sector Agropecuario Y Agroindustrial, 23(2). https://doi.org/10.18684/rbsaa.v23.n2.2025.2603
Publicado
2025-07-23
Sección
Artículos de Investigaciòn
Escanea para compartir
QR Code

Algunos artículos similares: