Los precios de los fertilizantes se dispararon en los últimos años en medio de problemas de oferta y demanda, y fue entonces cuando Katie Lewis, Ph.D., científica de suelos de Texas A&M AgriLife Research en Lubbock, asumió varios proyectos para examinar los fertilizantes a base de estiércol y su manejo en los sistemas de cultivo. .
Los productores están buscando estrategias de gestión ambiental y económicamente sostenibles para sus sistemas de cultivo, dijo Lewis, y quieren determinar cómo encaja el estiércol como una posible fuente de fertilizante.
En el proyecto de cinco años “Intensificación y mejora de la agricultura sostenible mediante la utilización de prácticas de gestión agrícola regenerativa” financiado por una subvención del Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del Departamento de Agricultura de EE. UU., Lewis está determinando el valor del estiércol en relación con el secuestro de carbono, invernadero emisiones de gases y cultivos de cobertura con pruebas en finca.
En un estudio separado financiado por la industria, durante las temporadas de cultivo de 2023 y 2024, examinará las fuentes de nutrientes de parcelas pequeñas en el Centro de Investigación y Extensión AgriLife de Texas A&M en Lubbock. Este proyecto es un proyecto de tesis para su estudiante de maestría, Tessa Bennett.
“Con los precios de los fertilizantes todavía altos, los productores están buscando formas alternativas de nitrógeno, fósforo y potasio”, dijo Lewis. “Y ahí es donde entran en juego las fuentes de estiércol. Esta investigación también se enfoca en prácticas climáticamente inteligentes, incluida la incorporación de fuentes orgánicas de nutrientes en sus sistemas de producción. Por lo tanto, recopilaremos datos que respaldarán el uso de estiércol desde la perspectiva de los gases de efecto invernadero, o posiblemente determinarán si el uso de estiércol tiene efectos negativos”.
Ella dijo que una de las grandes preocupaciones al aplicar estiércol, que estimula mucha actividad microbiana, es la posibilidad de grandes pérdidas de dióxido de carbono, amoníaco y óxido nitroso del suelo. Esas pérdidas necesitan ser evaluadas.
Los proyectos patrocinados por la industria y el USDA apoyan estudios de investigación; la información recopilada de cada uno beneficiará al otro, dijo Lewis.
“Debido a que no podemos profundizar tanto cuando hacemos estudios en fincas para realmente tener una mejor idea de lo que contribuye a una mayor captura de carbono en esta finca en comparación con esa otra, el estudio que estamos haciendo con Las diferentes fuentes de manejo entre los sistemas de cultivo nos permitirán identificar las diferentes estrategias de manejo que están causando ciertos efectos en el estudio de la granja grande”.
Profundizando en los métodos de procesamiento de manijas
El proyecto patrocinado por la industria evaluará diferentes fuentes o métodos de procesamiento de manejo. South Plains Compost de Lubbock proporciona estiércol crudo y compost, y digestato, el material que queda después de la digestión anaeróbica de una materia prima biodegradable, y el estiércol líquido lo proporciona el patrocinador de la industria. Lewis y su equipo aplicarán estos diferentes tratamientos de fertilizantes a las parcelas de prueba en la primera semana de abril.
Esta evaluación de las fuentes de estiércol también examinará la producción de trigo y algodón y monitoreará las emisiones de gases de efecto invernadero y el potencial de secuestro de carbono. El objetivo es evaluar el efecto de las aplicaciones de digestato anaeróbico y estiércol sobre el crecimiento de los cultivos y las emisiones de gases de efecto invernadero del suelo.
El proyecto probará seis tratamientos en tres sistemas de cultivo diferentes, con tres repeticiones. Los sistemas de cultivo incluyen cultivo de cobertura de trigo seguido de algodón continuo, barbecho y algodón seguido de trigo, y barbecho y trigo seguido de algodón.
Para cada sistema de cultivo se probarán los siguientes tratamientos:
– Cultivo sin abono ni manejo.
– Cultivo con manejo típico de fertilizantes inorgánicos.
– Manejo de cultivos con engorda comercial compostada previa a la siembra.
– Cosecha con pre-plantación provista de manejo de corrales de engorda separados.
– Cultivo con presiembra provisto de digestato completo.
– Cosecha con manejo de corral de engorde crudo comercial previo a la plantación.
Para cada parcela, el equipo de investigación recopilará datos sobre la emergencia del cultivo, la caracterización del suelo de la zona de raíces, las pruebas de intercambio de nutrientes del suelo, la biomasa/rendimiento de la planta y la composición de la planta. Además, se medirán en la superficie del suelo los gases de efecto invernadero dióxido de carbono, metano, óxido nitroso y amoníaco.
Monitoreo de los efectos económicos y ambientales de la aplicación natural en la finca
El proyecto de agricultura regenerativa regional más grande financiado por el USDA monitorea las emisiones de gases de efecto invernadero de las granjas.
“Estamos analizando los campos de los agricultores donde se ha aplicado compost, donde no se ha aplicado, donde las vacas pastan, donde no pastan”, dijo Lewis. “Solo estamos tomando lo que hacen los agricultores, sin cambiar ninguna de sus estrategias de gestión, y estamos monitoreando el potencial de secuestro de carbono de esos sistemas a gran escala”.
Ella dijo que el equipo ha estado recolectando muestras de suelo desde Stanton hasta el área de Dalhart, y esas muestras están siendo procesadas.
Los miembros de la facultad del Departamento de Ciencias del Suelo y los Cultivos son parte del proyecto financiado por el USDA. Paul De Laune, Ph.D., científico ambiental de suelos de AgriLife Research, Vernon, analizará la dinámica del carbono, mientras que Lewis se centrará en la dinámica del nitrógeno y los componentes biológicos del suelo. Desde Bryan-College Station, Briana Wyatt, Ph.D., profesora asistente, está evaluando las propiedades físicas del suelo, y Terry Gentry, Ph.D., profesor de suelo y microbiología, está analizando los componentes microbianos.
“Principalmente buscamos tierras de pastoreo, en cualquier lugar donde se incluya ganado”, dijo Lewis. “Entonces, podría ser cobertura de pastoreo de verano o cobertura de pastoreo de invierno. E incluso hemos hecho algunos pastizales nativos e introducido pastos que los agricultores usan para pastoreo, por lo que hemos tratado de capturar todas las diferentes estrategias de manejo”.
Una parte del estudio serán las comparaciones, como un sistema continuo de algodón en el que los agricultores incluyen el pastoreo de la cobertura invernal. Ese sistema se comparará con uno en el que no se incluyen los cultivos de cobertura y otro en el que se incluyen los cultivos de cobertura pero no se pastorean.
El equipo de economía de Donna McCallister, Ph.D., profesora asociada del Departamento de Economía Agrícola y Aplicada de Texas Tech University; Bruce McCarl, Ph.D., Profesor Distinguido de la Universidad en el Departamento de Economía Agrícola de Texas A&M en Bryan-College Station; Will Keeling, especialista del programa de economía del Servicio de Extensión AgriLife de Texas A&M en Lubbock; y Bridget Guerrero, Ph.D., profesora asociada en el Departamento de Ciencias Agrícolas de la Universidad West Texas A&M, recopilarán información de gestión de cada granja para que todos los insumos en cada operación se recopilen para calcular el retorno de las inversiones, dijo Lewis.
Los modeladores económicos también crearán presupuestos básicos para ver cómo la incorporación de ganado en un sistema influye en los presupuestos generales. Srini Ale, Ph.D., profesora de agrohidrología, Vernon, realizará un modelo hidrológico utilizando los datos recopilados.
“Muchas veces con la agricultura de conservación, existe ese período en el que un productor puede estar en rojo debido a los costos adicionales de poner un cultivo de cobertura: semillas y herbicida adicional”, dijo Lewis. “Si está incorporando el pastoreo de cultivos de cobertura, eso puede ayudar a compensar algunos de los costos asociados con el cultivo de cobertura en sí”.
Estudios complementarios dan respuestas
Los dos proyectos se complementan entre sí, dijo Lewis. Por ejemplo, si el equipo monitorea la Granja A y la Granja B con prácticas y medidas ligeramente diferentes, la investigación a pequeña escala le permitirá al equipo determinar qué está causando la diferencia en los resultados.
“Los agricultores tendrán una mejor idea de cómo se comparan las fuentes de nutrientes, no solo desde la perspectiva de la productividad de las plantas, sino también de los impactos ambientales”, dijo. “Una de las grandes preguntas que tienen los agricultores es cuántos de mis nutrientes se perderán en forma gaseosa cuando aplico fuentes de estiércol, y estos estudios abordarán esa pregunta directamente”.
Lewis dijo que con ambos estudios, el equipo incorporará la economía. Por ejemplo, ¿cómo se compara una fuente inorgánica de fertilizante con una forma de manejo desde una perspectiva de costos?
Y, debido a que los investigadores están tratando de simular un sistema regenerativo, cada parcela empleará labranza reducida o sin labranza. Se aplicará una forma de manejo seca o líquida, y se aplicará el tratamiento al voleo a cada parcela, independientemente de si el tratamiento es seco o líquido. Y el riego por aspersión incorporará el tratamiento por debajo de la superficie del suelo.
“Entonces, en lugar de incorporar mecánicamente el fertilizante, vamos a usar agua para la incorporación”, dijo. “Típicamente, así es como lo haría un productor si estuviera practicando la labranza reducida. Si van por la ruta de la labranza cero, tratando de ser más conservadores con su labranza, usarán el riego para incorporar si tienen esa capacidad”.
Lewis también dijo que, desde una perspectiva de investigación, el equipo quiere dejar de lado el componente de labranza porque la labranza puede contribuir a las pérdidas de gases de efecto invernadero de la superficie del suelo. Sin el factor de labranza, el equipo puede determinar cuánta pérdida o almacenamiento de carbono está asociado con cada tipo de manipulación. El potencial de secuestro de carbono se determinará en función de las entradas de carbono (enmiendos del suelo y biomasa vegetal) y las pérdidas como dióxido de carbono y metano de la superficie del suelo.
“Estoy seguro de que los datos que recopilamos tendrán un impacto directo en las decisiones que toman los productores, lo que les permitirá tomar mejores decisiones desde la perspectiva de los nutrientes, así como desde la perspectiva de la gestión si están considerando inscribirse en cualquiera de los programas climáticamente inteligentes”, dijo Lewis.
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