Biofiltros angostos como medida de mitigación para reducir las pérdidas de nitrógeno desde campos de maíz en la zona central de Chile: balance de nitrógeno durante el primer año

Abstract

En este estudio se determinó la efectividad de un sistema de biofiltro angosto (ancho de 5m) para retener el nitrógeno (N) que se moviliza hacia cuerpos de agua superficiales desde campos cultivados con maíz grano, comparando la efectividad de diferentes combinaciones de especies vegetales durante el primer año de su establecimiento (abril 2012- abril 2013). Se evaluaron cinco tratamientos que incluyeron: árboles nativos como Luma chequen (GST1) y Drimys winteri (GST2) y un arbusto nativo Fuchsia magellanica (GS), estos tres en combinación con una pradera de Festuca arundinacea; un tratamiento sólo con F. arundinacea (G); y un control sin vegetación (C); con tres repeticiones cada uno, en un diseño de bloques completos al azar distribuidos en parcelas de 5 m x 12 m. Los ensayos se establecieron en dos sitios experimentales en la Comuna de Pichidegua, Región de O´Higgins, ambos campos cultivados con monocultivo de maíz (Zea mays), los que presentaban suelos con texturas contrastantes: arcillosa en El Caleuche (CLC) (34°25´ S, 71°21´O); y arenosa en San Luis (SL) (34°22´ S, 71°25´O). Durante el periodo de estudio se monitorearon continuamente las concentraciones de formas N (N-NO3 y N-NH4) en la entrada y salida de los biofiltros. En general se observó una amplia variabilidad de los contenidos de N que entraban o salían del sistema de biofiltros, obteniéndose valores mayores durante el período en que el cultivo de maíz se encontraba en desarrollo (primavera-verano), donde los tratamientos no presentaron diferencias estadísticas significativas en la retención de N (p>0,05). En consecuencia, los biofiltros no fueron efectivos en la remoción de formas N hacia cuerpos de agua superficiales utilizando diferentes especies vegetales, lo que sugiere que, por lo general, durante el primer año de establecimiento las especies vegetales no han generado una cobertura superficial y/o desarrollo radical que permita retener cantidades significativas de formas N.

In this study, the effectiveness of narrow buffer strips (5 m) removing nitrogen (N) that is moving from corn fields to water curses was determined by comparing the effectiveness of different t ype s o f vegetation and establishing an overall N budget in the system during the first year. Five treat ments of different component of the biofilters were evaluated: native trees Luma chequen (GST1) and Drimys winteri (GST2) and a native bush Fuchsia magellanica (GS), this tree in combination with the praire Festuca arundinacea; a treatment with only Festuca arundinacea (G); and a control plot without vegetation (C); with tree replication per treatment with a randomized block design (Blocks 1-3) distributed in 5 m x 12 m plots. Two experimental areas were set in the commune of Pichidegua located in the Región del Libertador Bernardo O'Higgins, both cultivated with maize (Zea mays) as main crop, and in soils with contrasting textures: clay loam in El Caleuche (CLC) (34°25´ S, 71°21´O); and sandy loam in San Luis (SL) (34°22´ S, 71°25´O). During the study period N forms (N-NO3 and N-NH4 ) at the entrance and exit of the biofilter system were continuously monitored. In general, a wide variability of N inputs and outputs was observed, obtaining higher values during the crop growing season (spring-summer). Treatments did not present statistical differences significance (p>0.05) on N retention. In consequence, the biofilters were not effective in removing N forms into surface water bodies using different plant species, which suggest that during the first year of establishment the plant species have not generated an adequate surface coverage and/or root development to retain significant amounts of N forms.