Universidad Autónoma del Estado de México Facultad de Ingeniería Centro Interamericano de Recursos del Agua Efectos de la adición de diversos tipos de.

Presentación del tema: "Universidad Autónoma del Estado de México Facultad de Ingeniería Centro Interamericano de Recursos del Agua Efectos de la adición de diversos tipos de."— Transcripción de la presentación:

1 Universidad Autónoma del Estado de México Facultad de Ingeniería Centro Interamericano de Recursos del Agua Efectos de la adición de diversos tipos de enmiendas en la lixiviación de nitrógeno a través de la zona no saturada Martin del Campo, M.A. (1), Esteller, M.V. (1), Exposito, J.L. (1), Morell, I. (2), Bandenay, L. (2) (1)Centro Interamericano de Recursos del Agua (CIRA) Facultad de Ingeniería. Universidad Autónoma del Estado de México. Cerro Coatepec S/N C.U. 50130 Toluca, Edo de México, Mexico (2)Instituto de Plaguicidas y Aguas. Universitat Jaume I Castellón, Avda Sos Baynat S/N 12071 Castellón, España Octubre 2015

2 Introducción  Las dosis de riego y la aplicación de fertilizantes en cantidades superiores a las que los cultivos pueden asimilar, es un problema que se presenta en el desarrollo de las actividades agrícolas, ya que compuestos de nitrógeno, principalmente, pueden lixiviarse a través de la zona no saturada, causando así problemas de contaminación al agua subterránea.  Los campos de golf representan un actividad agrícola intensiva donde se cultiva césped (pasto) y para ello se requieren de grandes volúmenes de agua y cantidades de fertilizante, los cuales debido a su alta solubilidad, excesiva aplicación y prácticas de manejo poco eficientes se transportan a capas más profundas del suelo hasta alcanzar los acuíferos.  Por lo anterior, es que se ha propuesto emplear materiales adicionales (enmiendas) que permitan el máximo aprovechamiento del riego y fertilización con la mínima aplicación.

3 Objetivos Objetivo general Evaluar la lixiviación de nitrógeno a través de la zona no saturada en función de la adición de diversas tipos de enmiendas en varias parcelas experimentales instaladas en un campo de golf. Objetivos específicos  Estimación de un balance de masas para evaluar las pérdidas de agroquímicos en cada uno de los greens bajo estudio.  Evaluar y analizar el efecto de diferentes diseños constructivos del green experimental sobre el flujo y transporte de los fertilizantes.  Evaluar y analizar los efectos del uso de diversas dotaciones de riego sobre el flujo y transporte de los fertilizantes.

4 Zona de Estudio La Plana de Castellón se encuentra en la zona central costera de la Provincia de Castellón, (España)

5 Zona de Estudio  Green experimental en el Club de Campo del Mediterráneo (Castellón, España).  Las dimensiones son de 21.2 m x 13.1 (278m 2 ) ParcelaComposición 1 80% arena silícea 20% turba rubia 145 g/m 2 TerraCottem (hidrogel) 2 80% arena slícea 20% turba rubia 3 100% arena silícea 145 g/m 2 TerraCottem (hidrogel) 4100% arena silícea 5 12345

6 Zona de Estudio Estación meteorológica Sistema de riego Control automatizado de riego Sensores de humedad

7 Zona de Estudio Características hidrodinámicas  La enmienda a las parcelas modifica el comportamiento del agua, por lo que es posible identificar una sección profunda y una superficial.  Se producen 2 tipos de flujo en las parcelas: uno rápido, preferencial (cuando el medio está saturado) y uno más lento de pistón que presenta las características del flujo no saturado ya que a medida que aumenta la humedad en el suelo, el agua que ingresa al suelo se apila sobre el agua contenida sin rebasarla, empujándola hacia abajo (Bandenay, 2013). Espesor de la capa de la sección (cm) Parcela 1234 Zona superior 0-10 0-15 Zona profunda 10-30 15-30 enmienda arena

8 Metodología Revisión y síntesis de la información Gráficos para representar entradas de agua, NO 3 - Proceso de lixiviado Fertilización y tipos de fertilizante Definir periodos de estudio Cálculos para obtener la concentración de nitrógeno Nitrógeno en agua de riego y de lluvia Identificar entradas y salidas para el balance de masas Balance de masas para el nitrógeno

9 Metodología BALANCE DE MASAS PARA NITRÓGENO SALIDAS Lixiviado ENTRADAS Agua de lluvia Agua de riego Fertilización VARIACION EN EL ALMACENAMIENTO PROCESOS / fuente sumidero Absorción por las plantas Interacciones agua-solido

10 Metodología Selección y análisis de los periodos de fertilización Fecha de fertilizaciónFertilizante Nitrógeno (kg/ha) Diciembre 2008 Fertilizante 15-15-1552.63 Enero 2009 Proquimed 21-0-60 (solución 12.5 Kg en 600 L de agua)entre 0.07 y 0.11 Febrero 2009 Phisiostart 8-28-014.01 Marzo 2009 Phisiostart 8-28-023.70 Abril 2009 Easygreen 21-5-1062.01 Mayo 2009 Floranid Eagle Start 18-24-053.34 Julio 2009 Floranid Eagle 24-5-10103.72 Octubre 2009 Sulfato amónico 21-60-0 (solución 20kg en 600 L de agua)18.91 Noviembre 2009 Fertilizante 15-15-1572.58 Marzo 2010 Floranid Eagle 24-5-10127.83 Mayo 2010 Sulfato amónico 21-60-05.25 Julio 2010 Floranid Eagle 24-5-1052.24 Noviembre 2010 Floranid Eagle 12-6-2443.56 Abril 2011 Floranid Master 19-5-1068.42 6 periodos de estudio definidos

11 Metodología INFORMACION ADICIONAL PARA BALANCE DE MASAS Nitrogeno en riego Nitrogeno en lluvia Nitrogeno como amonio N- NH 4 + Nitrogeno en forma de nitratos N- NO 3 - Entradas NO 3 - en agua de lluvia = 4.67 mg/L NO 3 - en agua de riego = 19.47 mg/L

12 Resultados

13 Resultados Balance de masas nitrógeno Periodo 1 Fertilización 28/5/ 2009 - 21/7/2009 (55 días) 8.228 Kg de Floranid Eagle Start Entradas gSalidas g Parcela Fertilización N (g) N en Riego (g) N en Lluvia (g) Entradas de Nitrógeno Total (g) N- NH4 (g) % Lixiviado N-NO3 (g) % Lixiviado Salida de Nitrógeno Total (g) % Total de Lixiviado de Nitrógeno 1 199.7854.210.53254.520.500.204.741.865.252.06 2 200.4152.540.53253.490.740.2911.094.3711.834.67 3 194.7046.030.52241.240.290.124.641.924.932.04 4 188.8454.120.50243.461.270.5220.968.6122.249.13

14 Periodo 2 Fertilización 22/7/ 2009 - 14/10/2009 (85 días) 12 Kg de Floranid Eagle 24-5-10 Entradas gSalidas g Parcela Fertilización N (g) N en Riego (g) N en Lluvia (g) Entradas de Nitrógeno Total (g) N- NH4 (g) % Lixiviado N-NO3 (g) % Lixiviado Salida de Nitrógeno Total (g) % Total de Lixiviado de Nitrógeno 1 388.4841.8714.28444.631.450.3325.425.7226.876.04 2 389.7142.8014.32446.841.450.3226.886.0128.336.34 3 378.6138.8013.92431.321.170.2722.055.1123.225.38 4 367.2140.0713.50420.772.160.5134.518.2036.678.71 Resultados Balance de masas nitrógeno

15 Periodo 3 Fertilización 15/10/ 2009 - 9/11/2009 (26 días) 20 Kg Sulfato amónico hidrosoluble (solución) Entradas gSalidas g Parcela Fertilización N (g) N en Riego (g) N en Lluvia (g) Entradas de Nitrógeno Total (g) N- NH4 (g) % Lixiviado N- NO3 (g) % Lixiviado Salida de Nitrógeno Total (g) % Total de Lixiviado de Nitrógeno 1 70.828.810.2579.880.050.060.480.600.520.66 2 71.048.250.2579.540.080.100.971.221.051.33 3 69.028.930.2478.190.060.080.620.800.690.88 4 66.948.050.2475.220.080.110.660.880.740.99 Resultados Balance de masas nitrógeno

16 Periodo 4 Fertilización 10/11/ 2009 - 3/3/2010 (114 días) 13.436 Kg de fertilizante complejo 15-15-15 Entradas gSalidas g Parcela Fertilización N (g) N en Riego (g) N en Lluvia (g) Entradas de Nitrógeno Total (g) N-NH4 (g) % Lixiviado N-NO3 (g) % Lixiviado Salida de Nitrógeno Total (g) % Total de Lixiviado de Nitrógeno 1 271.8621.497.01300.350.540.1818.416.1318.956.31 2 272.7224.527.03304.278.572.8259.0819.4267.6522.23 3 264.9533.026.83304.799.413.0949.5916.2759.0019.36 4 256.9721.716.62285.3045.8116.0684.7829.72130.6045.78 Resultados Balance de masas nitrógeno

17 Periodo 5 Fertilización 4/4/ 2010 - 20/5/2010 (78 días) 14.79 Kg de Floranid Eagle 24-5-10 Entradas gSalidas g Parcela Fertilización N (g) N en Riego (g) N en Lluvia (g) Entradas de Nitrógeno Total (g) N- NH4 (g) % Lixiviado N-NO3 (g) % Lixiviado Salida de Nitrógeno Total (g) % Total de Lixiviado de Nitrógeno 1 478.8228.833.99511.640.330.068.321.638.651.69 2 480.3433.844.01518.191.910.3729.655.7231.566.09 3 466.6533.243.89503.781.990.4040.788.0942.778.49 4 452.6031.353.77487.732.720.5654.4811.1757.2011.73 Resultados Balance de masas nitrógeno

18 Periodo 6 Fertilización 21/5/ 2010 - 7/7/2010 (48 días) 2.5 g/m2 Sulfato amónico hidrosoluble (solución) Entradas gSalidas g Parcela Fertilización N (g) N en Riego (g) N en Lluvia (g) Entradas de Nitrógeno Total (g) N- NH4 (g) % Lixiviado N-NO3 (g) % Lixiviado Salida de Nitrógeno Total (g) % Total de Lixiviado de Nitrógeno 1 19.6639.161.8160.630.190.314.267.034.457.33 2 19.7351.951.8173.490.580.7919.0525.9219.6326.71 3 19.1652.391.7673.320.290.396.649.066.939.46 4 18.5943.531.7163.830.280.449.9915.6510.2716.09 Resultados Balance de masas nitrógeno

19  La cantidad de días que transcurren en cada periodo definido permite mostrar con mayor claridad el comportamiento del nitrógeno en el lixiviado colectado en cada una de las parcelas, así como la dinámica del balance de masas en cada una de ellas.  La intensidad de las entradas de agua influyen en el lixiviado del nitrógeno.  Las parcelas con hidrogel como parte de la enmienda (1y 3) detienen la circulación del flujo y con ello la lixiviación de nitrógeno que pudiera detectarse en el análisis de los lixiviados.  La enmienda con materia orgánica en la parcela 2, parece influir en la concentración de nitrógeno presente en los lixiviados.  La parcela con arenas es la que presenta los mayores porcentajes de pérdidas de nitrógeno, lo cual está en concordancia con su dinámica de flujo y características hidráulicas Conclusiones

20 GRACIAS