Determinación de emisiones de metano y óxido nitroso generadas en plantaciones de arroz en Guanacaste, Costa Rica

  • Jorge Herrera Escuela de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional.
  • Víctor H. Beita Escuela de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional.
  • David Solórzano Escuela de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional.
  • Hazel Argüello Escuela de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional.
  • Agustín Rodríguez Escuela de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional.
Palabras clave: Flujos de emisión de metano y óxido nitroso, cultivo de arroz, Guanacaste-Costa Rica

Resumen

Se midieron los flujos de emisión de metano y óxido nitroso en 10 plantaciones de arroz ubicadas en el cantón de Liberia Guanacaste, trabajando con al menos 04 variedades de arroz y dos tipos de suelo en el período comprendido de agosto 2012 – abril 2013. Para la determinación de los flujos se utilizó utilizando la técnica de la cámara estática tomando cuatro muestras de gas del aire ubicado en el espacio superior de la cámara usando una jeringa de plástico de 12 ml a 0, 10, 20 y 30 min después de la ubicación de la cámara. El análisis de las muestras se realzó con un cromatógrafo de gases equipado con detectores FID y ECD. Se registraron promedios de flujo de metano y óxido nitroso comprendidos entre 0,12 – 1,9 kg      ha-1d-1 y 0,11 -1,1 mg ha-1d-1 respectivamente y no se encontró una diferencia significativa (p < 0,05)  en los valores de entre las distintas variedades de arroz y los tipos de suelos objeto del diseño experimental.

Biografía del autor

Jorge Herrera, Escuela de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional.
Coordinador del Laboratorio de Análisis Ambiental.
Víctor H. Beita, Escuela de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional.
Investigador del Laboratorio de Análisis Ambiental.
David Solórzano, Escuela de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional.
Investigador del Laboratorio de Análisis Ambiental.
Hazel Argüello, Escuela de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional.
Investigadora del Laboratorio de Análisis Ambiental.
Agustín Rodríguez, Escuela de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional.
Investigador del Laboratorio de Análisis Ambiental.

Citas

Aulakh, M. S., Wassmann, R. y Rennenberg, H. (2001). Methane emissions from rice fields quantification, mechanisms, role of management, and mitigation options. Advances in Agronomy 70, 193-260. http://dx.doi.org/10.1016/S0065-2113(01)70006-5

Aulakh, M. S., Wassmann, R. y Rennenberg, H. (2002). Methane transport capacity of twenty-two rice cultivars from five major Asian rice-growing countries. Agriculture, Ecosystems & Environment 91, 59-77. http://dx.doi.org/10.1016/S0167-8809(01)00260-2

Bodilier, P. L. E. (2011). Interaction between nitrogenous fertilizers and methane cycling in wetland and upland soils. Current opinion in environmental sustainability 3 (5), 379-388. http://dx.doi.org/10.1016/j.cosust.2011.06.002

Cai, Z., Xing, G., Yan, X., Xu, H., Tsuruta, H., Yagi, K. y Minami, K. (1997). Methane and nitrous oxide emissions from rice paddy fields as affected by nitrogen fertilizers and water management. Plant Soil 196, 7-14. http://dx.doi.org/10.1023/A:1004263405020

Cheng, W. G., Yagi, K., Sakai, H. y Kobayashi, K. (2006). Effects of elevated atmospheric CO2 concentrations on CH4 and N2O emission from rice soil: an experiment in controlled environment chambers. Biogeochemistry 77, 351-373. http://dx.doi.org/10.1007/s10533-005-1534-2

Corton, T. M., Bajita, J. B., Grospe, F. S., Pamplona, R. R., Asis, C. A., Wassmann, R., Lantin, R. S. y Buendia, L. V. (2000). Methane emission from irrigated and intensively managed rice fileds in Central Luzon (Phillipines). Nutrient Cycling in Agroecosystems 58, 37-53. http://dx.doi.org/10.1023/A:1009826131741

Crutzen, P. J. y Lelieveld, J. (2001). Human impacts on atmospheric chemistry. Annual review of earth and planetary sciences 29, 17-45. http://dx.doi.org/10.1146/annurev.earth.29.1.17

Datta, A., Santra, S. C. y Adhya, T. K. (2011). Relationship between CH4 and N2O flux from soil and their ambient mixing ratio in a riparian rice-based agroecosystem of tropical region. Journal of Environmental Monitoring 13 (12), 3469-3474. http://dx.doi.org/10.1039/c1em10478k

Dobbie, K. E. y Smith, K. A. (2003). Nitrous oxide emission factors for agricultural soils in Great Britain: the impact of soil water-filled pore space and other controlling variables. Global Change Biology 9, 204-218. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-2486.2003.00563.x

Epule, T. E., Peng, C. y Mafany, M. N. (2011). Methane emissions from paddy rice fields: strategies towards achieving a win-win sustainability scenario between rice production and methane emission reduction. Journal of Sustainable Development 4 (6), 188-196. http://dx.doi.org/10.5539/jsd.v4n6p188

Forster, P., Ramaswamy, V., Artaxo, P., Berntsen, T., Betts, R., Fahey, D. W., Haywood, J., Lean, J., Lowe, D. C., Myhre, G., Nganga, J., Prinn, R., Raga, G., Schulz, M. y Van Dorland, R. (2007). Changes in atmospheric constituents and in radiative forcing. En: Solomon, S., Qin, D., Manning, M., Chen, Z., Marquis, M., Averyt, K. B., Tignor, M. y Miller, H. L. (Eds.) Climate Change 2007: the Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. United Kingdom and New York, USA: Cambridge University Press.

Liang, B., Yang, X., He, X. y Zhou, J. (2011). Effects of 17- year fertilization on soil microbial biomass C and N and soluble organic C and N in loessial soil during maize growth. Biology and Fertility of Soil 47, 121-128. http://dx.doi.org/10.1007/s00374-010-0511-7

Liu, L. L. y Greaver, T. L. (2009). A review of nitrogen enrichment effects on three biogenic GHGs: the CO2 sink may be largely offset by stimulated N2O and CH4 emission. Ecology Letters 12, 1103-1117. http://dx.doi.org/10.1111/j.1461-0248.2009.01351.x

Gupta, P. K., Gupta, V., Sharma, C., Das, S. N., Purkait, N., Adhya, T. K., Pathak, H., Ramesh, R., Baruah, K. K., Venkatratnam, L., Singh, G. y Iyar, C. S. P. (2009). Development of methane emission factor for Indian paddy fields and estimation of national methane budget. Chemosphere 74, 590-598. http://dx.doi.org/10.1016/j.chemosphere.2008.09.042

Huang, Y., Zou, J., Zheng, X., Wang, Y. y Xu, X. (2004). Nitrous oxide emission as influenced by amendment of plant residues with different C:N ratios. Soil Biology & Biochemistry 36, 973-981.

http://dx.doi.org/10.1016/j.soilbio.2004.02.009

Insum, H. y Wett, B. (2008). Control of GHG emission at the microbial community level. Waste Management 28 (4), 699-706. http://dx.doi.org/10.1016/j.wasman.2007.09.036

Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). (2007) Working Group I. The Physical Science Basis. Summary for Policymakers. Disponible en http://ipcc-wgI.ucar.edu/wgI/wgI-report.html.

Jagadamma, S., Lal, R., Hoeft, R. G., Nafiger, E. D. y Adee, E. A. (2007). Nitrogen fertilization and cropping system impacts on soil properties and their relationship to crop yield in the central Corn belt, USA. Soil and Tillage Research 95, 348-356. http://dx.doi.org/10.1016/j.still.2007.02.006

Kammann, C., Müller, C., Grünhage, L. y Jäger, H.-J. (2008). Elevated CO2 stimulates N2O emissions in permanent grassland. Soil Biology & Biochemistry 40, 2194-2205. http://dx.doi.org/10.1016/j.soilbio.2008.04.012

Khalil, M. A. K., Rasmussen, R. A. y Shearer, M. J. (2002). Atmospheric nitrous oxide: patterns of global change during recent decades and centuries. Chemosphere 47, 807-821. http://dx.doi.org/10.1016/S0045-6535(01)00297-1

Kroeze, C., Mosier, A. y Bouwman, L. (1999). Closing the global N2O budget: a retrospective analysis 1500-1994. Global Biogeochemical Cycles 13, 1-8. http://dx.doi.org/10.1029/1998GB900020

Ma, J., Ma, E., Xu, H., Yagi, K. y Cai, Z. (2009). Wheat straw management affect CH4 and N2O emissions from rice fields. Soil Biology & Biochemistry 41 (5), 1022-1028. http://dx.doi.org/10.1016/j.soilbio.2009.01.024

Nishimura, S., Sawamoto, T., Akiyama, H., Sudo, S. y Yagi, K. (2004). Methane and nitrous oxide emissions from a paddy field with Japanese conventional water management and fertilizer application. Global Biogeochemical Cycles 18, 1-10. http://dx.doi.org/10.1029/2003GB002207

Parlanti, S., Kudahettige, N. P., Lombardi, L., Sodi, M. A., Alpi, A., Pireta, P. y Puciarreallo, C. (2011). Distinct mechanisms for aerenchyma formation in leaf sheaths of rice genotypes displaying a quiescence or escape strategy for flooding tolerance. Annal of Botanics 107 (8), 1335-1343. http://dx.doi.org/10.1093/aob/mcr086

Snyder, C. S., Bruulsema, T. W., Jensen, T. L. y Fixen, P. E. (2009). Review of greenhouse gas emissions from crop production systems and fertilizer management effects. Agriculture, Ecosystems & Environment 133, 247-266. http://dx.doi.org/10.1016/j.agee.2009.04.021

Toyoda, S., Yano, M., Nishimura, S., Akiyama, H., Hayakawa, A., Koba, K., Sudo, S., Yagi, K., Makabe, A. y Tobari, Y. (2011). Characterization and production and consumption processes of N2O emitted from temperate agricultural soils determined via isotopomer ratio analysis. Global Biogeochemical Cycles 25, GB2008. Disponible en http://dx.doi.org/10.1029/2009GB003769

Wrage, N., Velthof, G. L., van Beusichem, M. L. y Oenema, O. (2001). Role of nitrifier denitrification in the production of nitrous oxide. Soil Biology and Biochemistr 33, 1723-1732. http://dx.doi.org/10.1016/S0038-0717(01)00096-7

Yu, K. W., Chen, G. X. y Patrick, W. H. (2004). Reduction of global warming potential contribution from a rice field by irrigation, organic matter, and fertilizer management. Global Biogeochemical Cycles 18, GB3018. http://dx.doi.org/10.1029/2004GB002251

Zou, J. W., Huang, Y., Jiang, J. Y., Zheng, X. H. y Sass, R. L. (2005). A 3-year field measurement of methane and nitrous oxide emissions from rice paddies in China: effects of water regime, crop residue, and fertilizer application. Global Biogeochemical Cycles 19, 1-9. http://dx.doi.org/10.1029/2004GB002401

Publicado
2013-12-01
Cómo citar
Herrera, J., Beita, V., Solórzano, D., Argüello, H., & Rodríguez, A. (2013). Determinación de emisiones de metano y óxido nitroso generadas en plantaciones de arroz en Guanacaste, Costa Rica. Revista De Ciencias Ambientales, 46(1), 5-14. https://doi.org/10.15359/rca.46-2.1
Sección
Artículos

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