Inyectar estiércol en el suelo corta el estrógeno en la escorrentía agrícola

Crédito: Getty Images 

Una investigación sugiere que la aplicación de estiércol a los campos de cultivo mediante inyección de disco poco profundo en el suelo, en lugar de dispersarlo en la parte superior, reduce significativamente los estrógenos en la escorrentía superficial.

Este hallazgo sugiere que los métodos de aplicación de estiércol pueden usarse para controlar el potencial de movilización de los estrógenos y apunta a oportunidades para proteger la calidad del agua aguas abajo.

Debido a que la calidad del agua en la Bahía de Chesapeake sufre de exceso de nutrientes y poblaciones de peces en ríos como el Susquehanna que experimenta sesgos de género y otras anormalidades reproductivas, es fundamental comprender cómo minimizar la escorrentía de nutrientes y compuestos disruptores endocrinos de los campos agrícolas después de las aplicaciones de estiércol. Objetivo para la agricultura.

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Inyección de disco superficial. La foto insertada muestra inyectores. (Crédito: Michael Houtz a través de Penn State)

La nueva investigación, publicada en Agriculture, Ecosystems and Environment , también investigó cómo los métodos de aplicación de estiércol afectaron la escorrentía del fósforo disuelto total y el carbono orgánico disuelto.

Los investigadores descubrieron que las tasas de transporte de esos nutrientes, en menor grado, también fueron menores después de la inyección de estiércol que después de la difusión en la superficie.

Los hallazgos anteriores del estudio, que tuvo lugar desde octubre de 2014 hasta el verano de 2015, se publicaron en el Journal of Environmental Quality en noviembre de 2016. La investigación muestreó 10 eventos de escorrentía superficial de 12 parcelas de investigación, seis con cada método de aplicación, después del Caída de aplicación de estiércol.

La aplicación de estiércol de ganado a los campos agrícolas proporciona nutrientes esenciales para los cultivos y agrega materia orgánica a los suelos. Sin embargo, el estiércol también introduce contaminantes emergentes en el medio ambiente, incluidos los estrógenos naturales 17 alfa-estradiol, 17 beta-estradiol, estrona y estriol, según Heather Gall, profesora asistente de ingeniería agrícola y biológica en Penn State.

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Investigaron con ganado lechero

Los investigadores utilizaron estiércol de ganado lechero, pero los estrógenos son un componente en el flujo de desechos de todo el ganado y los humanos. Aunque este estudio se centró en los estrógenos naturales ubicuos, los estrógenos sintéticos también pueden afectar la calidad del agua, como el etinilestradiol, el ingrediente activo de las píldoras anticonceptivas o los andrógenos sintéticos como la trembolona, ​​que a menudo se administran como implantes de oído para el ganado de carne.

Muchos factores influyen en el destino y el transporte de estas hormonas transmitidas por el estiércol, explica la investigadora principal Odette Mina, recién graduada de doctorado en ingeniería agrícola y biológica, incluido el tipo de estiércol aplicado, la tasa y el momento de la aplicación, el método y la historia de aplicación, así como factores naturales como procesos hidrológicos y ciclos biogeoquímicos.

«El método de aplicación de estiércol animal puede influir en la disponibilidad de nutrientes y estrógenos para escurrir el agua», dice Mina. “Varios estudios han demostrado los beneficios potenciales de la inyección de disco superficial para reducir el transporte de fósforo y nitrato en la escorrentía superficial en comparación con la radiodifusión superficial. Nuestra investigación demostró una reducción significativa del transporte de estrógenos en la escorrentía de las parcelas de inyección de disco poco profundo en relación con las parcelas de difusión de superficie «.

… El método es compatible con la agricultura sin labranza y tiene el beneficio adicional de causar menos olor.

Esta investigación tuvo lugar en las parcelas de Kepler Farm ubicadas en el Centro de Investigación Agrícola Russell E. Larson en Rock Springs, Pennsylvania. El sitio consta de 12 parcelas hidrológicamente aisladas que dirigen la escorrentía superficial de cada parcela cuesta abajo a través de tuberías de PVC hasta las cabañas cerca de las parcelas. Las cabañas están equipadas con cubos basculantes que miden el caudal de la escorrentía superficial y permiten a los investigadores recolectar muestras ponderadas por el flujo para analizar los nutrientes y contaminantes en la escorrentía.


La investigación muestreó 10 eventos de escorrentía superficial de 12 parcelas de investigación (seis con cada método de aplicación) después de la aplicación de estiércol en otoño. En un estudio de seguimiento planeado para las parcelas de Kepler Farm, los investigadores tienen la intención de probar el movimiento de aguas más profundas para asegurarse de que los estrógenos no se filtren al agua subterránea. (Crédito: Heather Gall Lab / Penn State)

 

Mina señaló que los investigadores observaron una notable diferencia entre las cargas de estrógenos y las concentraciones en la escorrentía después de los eventos de precipitación. Cuando se inyectó estiércol en el suelo, los estrógenos eran mucho menos propensos a abandonar el campo.

“Tuvimos un evento de lluvia que ocurrió dos días después de que se aplicó el estiércol, no fue un gran evento de lluvia, una tormenta típica que esperarías cada año, y causó un gran movimiento de estrógenos, carbono y fósforo de las parcelas de transmisión de superficie «, dice ella.» Pero ese mismo evento no fue suficiente para siquiera desencadenar la escorrentía de las parcelas que habían sufrido una inyección de estiércol en un disco poco profundo. Ese primer lavado eliminó concentraciones realmente altas de fósforo y estrógenos en relación con el resto del estudio, pero no hubo nada en las parcelas de inyección de disco poco profundo «.

La inyección de disco superficial podría ser una opción viable para reducir el transporte de nutrientes y estrógenos a los cuerpos de agua superficial …

En pequeñas granjas lecheras típicas de los Estados Unidos del Atlántico medio, el estiércol se aplica con mayor frecuencia en la primavera y el otoño, pero la aplicación de estiércol puede ocurrir durante todo el año, aunque algunos estados restringen o prohíben las aplicaciones de estiércol de invierno. El estiércol se aplica generalmente a los cultivos de maíz, aunque otros cultivos también reciben estiércol, incluidas las legumbres.

La adopción de la inyección de estiércol de disco poco profundo entre los agricultores ha sido lenta, señala Gall, y eso se debe principalmente al alto costo del nuevo equipo de inyección. Pero el método es compatible con la agricultura sin labranza y tiene el beneficio adicional de causar menos olor.

La transición a la inyección de estiércol

Antes de que pueda recomendar a todos los agricultores la transición a la inyección de estiércol, Gall tiene la intención de investigar más. En un estudio de seguimiento que ahora se está planificando, ella quiere asegurarse de mantener los estrógenos fuera de la escorrentía de la superficie no da como resultado que los contaminantes se filtren al agua subterránea.

«Potencialmente podría haber algunas compensaciones con la calidad del agua subterránea, por lo que al hacer la inyección de disco poco profundo podría estar promoviendo una mayor pérdida de nutrientes y estrógenos en el agua subterránea, tal vez causando preocupaciones localizadas para las personas que extraen el agua de los pozos», dice Gall.

«Sin embargo, al menos desde una perspectiva de escorrentía superficial, los resultados sugieren que la inyección de disco superficial podría ser una opción viable para reducir el transporte de nutrientes y estrógenos a los cuerpos de agua superficiales, como el río Susquehanna y la bahía de Chesapeake».

El Programa de Investigación y Educación Agrícola Sostenible del Nordeste del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos apoyó este trabajo.

Fuente: Penn State

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