Efficiency of Use of Imported Nitrogen, Phosphorus, and Potassium and Potential for Reducing Phosphorus Imports on Idaho Dairy Farms

Abstract

Eight commercial dairies from south central Idaho were surveyed to estimate the whole-farm surpluses of N, P, and K and to investigate the possibility of reducing P excretions through dietary manipulation. Nitrogen, P, and K imports and exports were monitored in a 12-mo period, and samples from the diets, feeds, feces, urine, and manure were collected at regular farm visits. Soils from manure-amended fields were sampled in the spring and fall. In all cases, the largest import of N, P, and K to the dairy was with purchased feeds. Major nutrient export items were milk and manure and forages, in the case of a dairy with a large land base (dairy F). Whole-farm N surplus varied from 90 to 599 t/yr (91 to 222 kg/yr per cow). The efficiency of use of imported N varied from 25 to 64%, with dairy F having the greatest efficiency of imported N use. Phosphorus and K surpluses were also significant (average of 29 and 182 t/yr and 12 and 76 kg per cow per year, respectively). During the study period, dairy F was a net exporter of K. The average efficiency of use of imported P and K was 66 and 58%, respectively. Soil P levels in the 30-cm layer were above state threshold standards, most likely from overapplication of manure. Soil nitrate-N concentrations were also high, but K concentrations were within the accepted range. Average P content of the lactating cow diets at the start of the study was 0.49% and was reduced to 0.38%. The estimated reduction in imported P due to the reduced dietary P levels was from 5.7 to 61.4 t/yr per farm, or on average 12 kg per cow per year. This study demonstrated that in addition to exports with milk and manure, export of nutrients with forages produced on the farm (dairy F) is a major factor in reducing whole-farm N, P, and K surpluses.

Farm-scale nitrogen, phosphorus, potassium and sulfur balances and use efficiencies on Australian dairy farms

“…For example, a large study involving 130 commercial dairy systems across Western Europe reported average regional N surpluses between 93 and 502 kg N/ha, 15 and 28 g N/L and N-use efficiencies ranging between 19 and 40% (Raison et al 2006). Similar ranges in N surpluses and use efficiencies have been reported on commercial dairy farms in New Zealand (Ledgard et al 2004), the USA (Hristov et al 2006), and Europe (i.e. Van der Meer 2001;Nevens et al 2006;Fangueiro et al 2008;Treacy et al 2008).…”

Balance de nitrógeno en fincas para la producción de leche en Costa Rica.

“…En promedio, las once fincas importaron 4636 (±3491) kg de nitrógeno donde un 75% provenía de alimentos y solamente un 25% era proveniente de fertilizantes. Otros estudios han demostrado también que la variable que aporta la mayor cantidad de N es por el ingreso de alimentos al sistema (Spears et al, 2003;Hristov et al, 2006). Sin embargo, en el estudio de Hristov et al (2006), la proporción de N importado a través de alimentos fue del 90%.…”

“…La fijación de N por medio de leguminosas podría hacer un importante aporte, pero ninguna de las fincas estudiadas contaban con leguminosas en los potreros. Otros estudios han reportado que el aporte de N por medio de leguminosas puede llegar a ser el segundo en importancia (Hristov et al, 2006). La importación de N a través de la compra de animales fue pr�cticamente nula, especialmente cuando se observó que la mayoría de explotaciones no compraron ningún tipo de animal durante la duración del estudio.…”

“…El total de N exportado varió entre 717 y 4716 kg. En un estudio reportado por Hristov et al (2006) en los Estados Unidos se indica que en ocho fincas analizadas, solamente el 54% del N exportado se hizo a través de la leche, valor muy por debajo al obtenido en nuestro estudio. Sin embargo, es importante recalcar que esta gran diferencia puede deberse a que en dicho estudio, algunas de las explotaciones vendían forrajes, estiércol y otros productos agrícolas producidos en el lugar, situación que no se dio en las fincas de nuestro país.…”

“…Cuando se mezcla con las heces, la urea rápidamente se convierte en NH 3 . Dependiendo de factores como pH, velocidad del aire, temperatura y concentración, una alta proporción del amoniaco puede volatilizarse fácilmente hacia el medio (Hristov et al, 2006).…”