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Nutrient concentrations in runoff from different manure amended fields of the tropics under natural rainfall conditions
Concentración de nutrientes en la escorrentía de diferentes predios del trópico enmendados con residuos animales bajo condiciones de lluvia natural
Registro en:
10.46429/jaupr.v91i3-4.3279
Institución
Resumen
Excessive nutrient losses from agricultural soils represent a major source of surface water contamination. In this study we quantified concentrations of total Kjeldahl nitrogen (TKN), dissolved and total phosphorus (DP,TP), and dissolved organic carbon (DOC) in runoff from two animal farm operations of Puerto Rico. The farms, one dairy and one poultry, represented typical conditions (i.e., topography, ecological zone, management system) of these production systems.Two fields were selected for the runoff studies on each farm, and two runoff collectors were installed in each field. Runoff samples were collected under natural rainfall conditions. The average phosphorus concentration in runoff from the poultry fields (5.87 mg TP/L, 4.82 mg DP/L) was significantly greater than that observed from the dairy fields (2.29 mg TP/L, 1.79 mg DP/L). Dissolved phosphorus concentrations represented more than 90% of the total P concentrations on both farms, a situation that may exacerbate the impact on receiving water bodies. Average DP concentrations exceeded 1 mg/L, a limit proposed for the regulation of runoff P concentrations from agricultural lands, in 70% of the runoff events at the dairy farm, and 100% of the events at the poultry farm. The magnitude of the nutrient concentrations on both farms was significantly affected by the time lapse between the manure applications and the first precipitation event. Nutrient concentrations in runoff samples were also significantly affected by rainfall depth. La pérdida excesiva de nutrientes de suelos agrícolas representa una fuente primaria de contaminación de los cuerpos de agua. En este estudio se cuantificaron las concentraciones de nitrógeno total Kjeldahl (NTK), fósforo total y disuelto (PD, PT), y carbón orgánico disuelto (COD) en la escorrentía de dos fincas productoras de animales de Puerto Rico. Las fincas, una vaquería y una avícola, son representativas de las condiciones típicas (i.e., topografía, zona ecológica, sistema de manejo) de estos sistemas de producción. En cada finca se seleccionaron dos predios para estudios de escorrentía y en cada predio se instalaron dos fraccionadores de escorrentía. Se recolectaron muestras de escorrentía generadas por eventos de lluvia natural. La concentración promedio de fósforo en la escorrentía de los predios avícolas (5.87 mg TP/L, 4.82 mg PD/L) fue significativamente mayor que la observada en los predios de la vaquería (2.29 mg PT/L, 1.79 mg PD/L). La concentración de PD representó cerca del 90% de la concentración de PT observada en ambas fincas, situación que puede agravar el impacto en las aguas circundantes. La concentración de PD promedio excedió 1 mg/L, límite propuesto para controlar la escorrentía de fósforo de predios agrícolas, en 70% de los eventos de escorrentía en el caso de la vaquería y en un 100% de los casos en la finca avícola. La magnitud de las concentraciones en ambas fincas se afectó significativamente por el lapso de tiempo transcurrido entre la aplicación de los residuos orgánicos y el primer evento de lluvia. La concentración de nutrientes en la escorrentía también se afectó significativamente con la profundidad de la lámina de lluvia.