Utilizando DNDC y WHCNS_Veg para optimizar estrategias de gestión para mejorar el rendimiento de papas y la eficiencia en el uso de nitrógeno en el noroeste de China
Autores: Jiang, Lingling; He, Wentian; Jiang, Rong; Zhang, Jun; Duan, Yu; He, Ping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Utilizando DNDC y WHCNS_Veg para optimizar estrategias de gestión para mejorar el rendimiento de papas y la eficiencia en el uso de nitrógeno en el noroeste de China
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Nitrógeno en exceso
Producción de papas
Eficiencia en el uso del nitrógeno
Modelos basados en procesos
Prácticas de manejo integrado
Variabilidad climática
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
La aplicación excesiva de nitrógeno (N) condujo a una baja eficiencia en el uso de N y riesgos ambientales en un sistema de producción de papas ( L.) en el noroeste de China. Los modelos basados en procesos son herramientas efectivas en agroecosistemas que pueden utilizarse para optimizar prácticas de manejo integrado para mejorar el rendimiento de las papas y la eficiencia en el uso de N. Los objetivos de este estudio fueron (1) calibrar y evaluar los modelos DeNitrification-DeComposition (DNDC) y Soil Water Heat Carbon Nitrogen Simulator of Vegetable (WHCNS_Veg) utilizando las mediciones de rendimiento de las papas, biomasa sobre el suelo, absorción de N, humedad y temperatura del suelo, y N inorgánico del suelo basado en un experimento de campo en el noroeste de China (2017-2020) y (2) explorar prácticas de manejo óptimas para mejorar el rendimiento y la eficiencia en el uso de N bajo la variabilidad climática a largo plazo (1981-2020). Ambos modelos en general funcionaron bien al simular el rendimiento de tubérculos de papa (error cuadrático medio normalizado (NRMSE) = 5.4-14.9%), biomasa sobre el suelo (NRMSE = 6.0-14.7%), absorción de N (NRMSE = 18.1-25.6%), temperatura diaria del suelo (índice de acuerdo (d) > 0.9 y eficiencia de Nash-Sutcliffe (EF) > 0.8), y aceptables en humedad del suelo y contenido de N inorgánico en el suelo (d > 0.6 y EF > 1) para tratamientos con aplicación de N. Sin embargo, los dos modelos subestimaron el rendimiento de tubérculos y el contenido de N del suelo para el tratamiento sin fertilización de N, lo cual se atribuyó parcialmente a la tasa subestimada de mineralización de N en el suelo bajo condiciones de estrés de N. El análisis de sensibilidad mostró que el mayor rendimiento de tubérculos y la eficiencia en el uso de N se lograron con una tasa de N de 150-180 kg/ha con 2-3 divisiones, profundidad de fertilización de 15-25 cm, y fecha de siembra del 25 de abril al 10 de mayo en ambos modelos. Este estudio destaca la importancia de estrategias de manejo integrado para obtener una alta eficiencia en el uso de N y rendimiento de cultivos en sistemas de producción de papas.
Descripción
La aplicación excesiva de nitrógeno (N) condujo a una baja eficiencia en el uso de N y riesgos ambientales en un sistema de producción de papas ( L.) en el noroeste de China. Los modelos basados en procesos son herramientas efectivas en agroecosistemas que pueden utilizarse para optimizar prácticas de manejo integrado para mejorar el rendimiento de las papas y la eficiencia en el uso de N. Los objetivos de este estudio fueron (1) calibrar y evaluar los modelos DeNitrification-DeComposition (DNDC) y Soil Water Heat Carbon Nitrogen Simulator of Vegetable (WHCNS_Veg) utilizando las mediciones de rendimiento de las papas, biomasa sobre el suelo, absorción de N, humedad y temperatura del suelo, y N inorgánico del suelo basado en un experimento de campo en el noroeste de China (2017-2020) y (2) explorar prácticas de manejo óptimas para mejorar el rendimiento y la eficiencia en el uso de N bajo la variabilidad climática a largo plazo (1981-2020). Ambos modelos en general funcionaron bien al simular el rendimiento de tubérculos de papa (error cuadrático medio normalizado (NRMSE) = 5.4-14.9%), biomasa sobre el suelo (NRMSE = 6.0-14.7%), absorción de N (NRMSE = 18.1-25.6%), temperatura diaria del suelo (índice de acuerdo (d) > 0.9 y eficiencia de Nash-Sutcliffe (EF) > 0.8), y aceptables en humedad del suelo y contenido de N inorgánico en el suelo (d > 0.6 y EF > 1) para tratamientos con aplicación de N. Sin embargo, los dos modelos subestimaron el rendimiento de tubérculos y el contenido de N del suelo para el tratamiento sin fertilización de N, lo cual se atribuyó parcialmente a la tasa subestimada de mineralización de N en el suelo bajo condiciones de estrés de N. El análisis de sensibilidad mostró que el mayor rendimiento de tubérculos y la eficiencia en el uso de N se lograron con una tasa de N de 150-180 kg/ha con 2-3 divisiones, profundidad de fertilización de 15-25 cm, y fecha de siembra del 25 de abril al 10 de mayo en ambos modelos. Este estudio destaca la importancia de estrategias de manejo integrado para obtener una alta eficiencia en el uso de N y rendimiento de cultivos en sistemas de producción de papas.