Skip to main navigation menu Skip to main content Skip to site footer

Vol. 11 No. 2 (2017)

Other species section

Influence of zeolite on the nitrous oxide emission and efficient use of nutrients in sweet corn

https://doi.org/10.17584/rcch.2017v11i2.6728

Published 2018-01-06

  • Claudia Martínez-Herrera
    • ,
  • Yina Jazbleidi Puentes-Páramo
    • ,
  • Juan Carlos Menjivar-Flores

Claudia Martínez-Herrera
Facultad de Ciencias Agropecuarias, Programa de Maestría en Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Colombia, Palmira

Yina Jazbleidi Puentes-Páramo
Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Nacional de Colombia, Palmira

Juan Carlos Menjivar-Flores
Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Nacional de Colombia, Palmira

Cultivo de maíz dulce. Foto: C. Martínez-Herrera

Abstract

This research aimed to determine the influence of zeolite (clinoptilolite) on the emission of nitrous oxide (N2O) and the efficient use of N-P-K nutrients in sweet corn (Zea mays L.) cultures using the 15N isotopic technique, 2.5% in excess. A complete randomized block design with five treatments and four replicates was used; doses of 236, 75 and 192 kg ha-1 were used for N, P and K, respectively, mixed with 0, 70, 140 and 210 kg ha-1 of zeolite. The emission of N2O was estimated with a closed static chamber at 15, 25, 36, 45, 56, 65 and 76 days after sowing the crop. The efficient nutrient use was determined with the agronomic and recovery fertilizer efficiency of N-P-K. N2O flow and nutrient use efficiencies by treatment showed highly significant differences (P≤0.01); the highest N2O flux was found in the control and the lowest was in T4 (210 kg ha-1 zeolite, 236 kg ha-1 nitrogen, 75 kg ha-1 phosphorus P2O5 and 192 kg ha-1 potassium K2O) as contrasted with the greater nutrient use efficiency in T4, except for nitrogen. This showed the contribution of zeolite in the reduction of N2O emissions and in yield increases.

Keywords

Agronomic efficiency, clay, clinoptilolite, recovery efficiency.

PDF (Español)

References

  1. Acón-Ho J., U.C. Cervantes y R. WingChing-Jones. 2013. Recuperación del 15N en la planta de banano y en el suelo de áreas con origen sedimentario. Agron. Mesoam. 24(1), 71-81.
  2. Afrous, A. y S. Goudarzi. 2015. The effect of different types of zeolite on drain water volume and nitrate leaching under tomato cultivated. J. Scientific Res. Develop. 2(1), 56-58.
  3. Arunrat, N. y N. Pumijumnong. 2017. Practices for reducing greenhouse gas emissions from rice production in Northeast Thailand. Agric. 7(1), 4. Doi: http://dx.doi.org/10.3390/agriculture7010004
  4. Baligar, V.C., N.K. Fageria y Z.L. He. 2001. Nutrient use efficiency in plants. Comm. Soil Sci. Plant Anal. 32(7), 921-950. Doi: http://dx.doi.org/10.1081/CSS-100104098
  5. Bergstrom, D.W., M. Tenuta y E.G. Beauchamp. 2001. Nitrous oxide production and flux from soil under sod following application of different nitrogen fertilizers. Comm. Soil Sci. Plant Anal. 32(3-4), 553-570. Doi: http://dx.doi.org/10.1081/CSS-100103028
  6. Bolado, S.A., M. Alonso y J. Alvarez-Benedi. 2003. Caracterización de procesos acoplados de adsorción, transformación y volatilización de N en suelos fertilizados con urea. pp. 185-192. En: Alvarez-Benedi, J. y R. Marinero (eds.). Estudios de la zona no saturada del suelo. Vol. VI. Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León (ITA), Valladolid, España.
  7. Bolaños, J. y G. Edmeades. 1992. La fenología del maíz. Síntesis de resultados experimentales del PRM 4, 251-261.
  8. Brye, K.R., J.M. Norman, L.G. Bundy y S.T. Gower. 2001. Nitrogen and carbon leaching in agroecosystems and their role in denitrification potential. J. Environ. Qual. 30, 58-70. Doi: http://dx.doi.org/10.2134/jeq2001.30158x
  9. Chibsa, T., H. Gebrekidan, K. Kibret y T. Debele. 2017. Response of durum weat to clinoptilolite zeolite and nitrogen fertilizer rates on cambisols of bale highlands, Southeastern Ethiopia. World Appl. Sci. J. 35(1), 18-26. Doi: http://dx.doi.org/10.5829/idosi.wasj.2017.18.26
  10. CIAT. 2009. Presentación de toma de muestra, análisis y cálculo del potencial de calentamiento global (PCG) en sistemas agroforestales y silvopastoriles. Manual de análisis de suelos y tejido vegetal. Centro Internacional de Agricultura Tropical, Cali, Colombia.
  11. Civeira, G. y M.B. Rodríguez. 2011. Nitrógeno residual y lixiviado del fertilizante en el sistema suelo-planta-zeolita. Ci. Suelo. 29(2), 285-294.
  12. Dobermann, A. 2007. Nutrient use efficiency: measurement and management. pp. 1-21. En: International Fertilizer Industry Association (IFA). Workshop on Fertilizer Best Management Practices. Bruselas, Bélgica.
  13. FAO. 2010. Estrategias en materia de fertilizantes. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Roma, Italia.
  14. FAO. 2015. Estimación de emisiones de gases de efecto invernadero en la agricultura. Un manual para abordar los requisitos de los datos para los países en desarrollo. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Roma, Italia.
  15. Ferreira, O.I. 2008. Flujos de gases de efecto invernadero, potencial de calentamiento global y evaluación de emergía del sistema agroforestal Quesungual en el sur de Lempira, Honduras. Tesis de maestría. Programa de Maestría en Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Colombia, Palmira, Colombia.
  16. Flores, A., A. Galvis, T. Hernández, F. De León y F. Payán. 2007. Efecto de la adición de zeolita (clinoptilolita y mordenita) en un andosol sobre el ambiente químico edáfico y el rendimiento de avena. Interciencia 32(10), 692-696.
  17. González, M., N. Gómez, J. Muñiz, F. Valencia, D. Gutiérrez y H. Figueroa. 2012. Rendimiento del maíz de riego tratado con zeolita más fertilizantes en el estado de Guerrero. Rev. Mex. Cienc. Agríc. 3(6), 1129-1144.
  18. Gordon-Mendoza R., J.E. Franco-Barrera, J.E. Villarreal-Núñez y T.J. Smith. 2016. Manejo de la fertilización fosforada en el cultivo de maíz, el ejido, panamá 2004-2013. Agron. Mesoam. 27(1), 95-108. Doi: http://dx.doi.org/10.15517/am.v27i1.21889
  19. He, Z.L., D.V. Calvert, A.K. Li, and D.J. Alva-Banks. 2002. Clinoptilolite zeolite and cellulose amendments to reduce ammonia volatilization in a calcareous sandy soil. Plant Soil. 247, 253-260.
  20. ICA (Instituto Colombiano Agropecuario). 1992. Fertilización en diversos cultivos. Quinta Aproximación. Manual de Asistencia Técnica No.25. Centro de Investigación Tibaitata, Mosquera, Colombia.
  21. IDEAM (Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales). 2016. Inventario nacional y departamental de gases efecto invernadero - Colombia. 3a comunicación nacional de cambio climático. Bogotá, Colombia.
  22. IGAC. 2006. Suelos de Colombia. Instituto Geográfico Agustin Codazzi. Subdireccion de Agrología, Bogotá, Colombia.
  23. Inglezakis, V., M. Loizidou y H. Grigoropoulou. 2004. Ion exchange studies on natural and modified zeolites and the concept of exchange site accessibility. J. Colloid Interface Sci. 275(2), 570-576. Doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.jcis.2004.02.070
  24. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). 2007. Climate change 2007: Impacts, adaptation and vulnerability. pp. 130-234. Fourth Assessment Report on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, UK.
  25. Kolyagin, S. y O.A. Karasev. 1999. Root nutrition and the quality of sugarbeet. Sakharnaya Svekla 6, 11-12.
  26. Mckean, S.J. 1993. Manual de analisis de suelos y tejido vegetal: una guía teórica y práctica de metodologías. Documento de trabajo No. 129. Laboratorio de servicios analíticos, Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali, Colombia.
  27. Malekian, R., J. Abrdi-Koupai y S. Eslamian. 2011. Influences of clinoptilolite and surfactant-modified clinoptilolite zeolite on nitrate leaching and plant growth. J. Hazard. Mater. 185(2-3), 970-976. Doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.09.114
  28. Narváez, C.M., M. Sánchez y F.J.C. Menjívar. 2010. Efecto de la aplicación de vinazas en las propiedades físicas y la actividad de deshidrogenasas en suelos cultivados con maíz dulce (Zea mays L.). Acta Agron. 59(2), 211-217.
  29. Obregón, N., J.E. Díaz, M.C. Daza y H.F. Aristizabal. 2016. Efecto de la aplicación de zeolita en la recuperación de nitrógeno y el rendimiento de maíz. Acta Agron. 65(1), 24-30.
  30. Osuna, C.E.S., A.M. Ramírez, R. Paredes-Melesio, R.J.S. Padilla y G.A.D. Báez. 2012. Eficiencia de la zeolita como aditivo de la urea e inoculación micorrizica en el cultivo de trigo. Rev. Mex. Cienc. Agríc. 3(6), 1101-1113.
  31. Pérez, C.J.P. 2001. Metodología para la evaluación de cosechas de maíz en parcelas comerciales. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. Pachuca, Hidalgo, México.
  32. Puentes, P.Y.J., F.J.C. Menjivar y H.F. Aránzazu. 2014. Eficiencias en el uso de nitrógeno, fósforo y potasio en clones de cacao (Theobroma cacao L.). Bioagro. 26, 99-106.
  33. Romero-Lozada M., Y.J. Puentes-Páramo y J.C. Menjivar-Flores. 2017. Extraction of mineral nutrients in pepper (Capsicum sp.) leaves and fruits and its influence on yield. Rev. Colomb. Cienc. Hort. 11(1), 112-119. Doi: http://dx.doi.org/10.17584/rcch.2017v11i1.5809
  34. Rondón, M. 2000. Land use and balances of greenhouse gases in Colombian Tropical Savannas. Ph.D. thesis. Cornell University, New York, USA.
  35. Torma, S., J. Vilcek, P. Adamisin, E. Huttmanova y O. Hronec. 2014. Influence of natural zeolite on nitrogen dynamics in soil. Turk. J. Agric. For. 38, 739-744. Doi: http://dx.doi.org/10.3906/tar-1311-1313
  36. Urquiaga, D. y F. Zapata. 2000. Metodologías isotópicas para estudios de la eficiencia de la fertilización nitrogenada y otros procesos del ciclo del N. pp. 25-29. En: Urquiaga, S. y F. Zapata (eds.). Manejo eficiente de la fertilización nitrogenada de cultivos anuales en America Latina y el Caribe. Génesis, Embrapa, Porto Alegre, Brasil.
  37. Valerio, L.S.G., L.R. Quintero, C.G. A.J. Baca y L.A.G. Quispe. 2016. Captación de amonio en zeolita al incubar gallinaza y residuos de codorniz. Terra Latinoam. 34, 201-206.
  38. Villaseca, C.S. y S.-A.R. Novoa. 1987. Requerimiento: de suelo y clima del maíz. IPA La Platina 43, 38-40.

Downloads

Download data is not yet available.

Most read articles by the same author(s)

Similar Articles

1 2 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.