Attainable CO₂ Emission of Ware Potatoes Under High Yield Conditions in Southern Chile

Abstract

The objective of the analysis was to calculate the attainable CO₂ emissions associated with the production of one ton of potatoes in a high yield environment in southern Chile. Two field experiments were performed. The first field experiment used an optimal sowing date while the second experiment used a late sowing date. In each experiment, treatments were the factorial combination of (i) four N fertilization rates (0, 75, 150 and 250 kg N ha⁻¹) and (ii) four P fertilization rates (0, 150, 300 33 and 450 kg P₂O₅ ha⁻¹). The Cool Farm Tool – Potato (CFT) was used to calculate the amount of CO₂ produced per one ton of potatoes and LINTUL-Potato was used to simulate potential yields. High variations in tuber yields were observed across experiments (90 and 36 t ha⁻¹). The average tuber yield in experiment one (82 t ha⁻¹) was greater than experiment two (51 t ha⁻¹). Tuber yields were not significantly affected by N fertilization in either experiment. In contrast, tuber yield responded (P < 0.01) positively to P fertilization (10–82 %). The gaps between maximum and potential yields simulated in experiments one and two were 4 and 14 %, respectively. In experiment one, the average total CO₂ emissions per ton of potatoes were lower than experiment two (41 and 72 kg CO₂ eq t⁻¹, respectively). In both experiments the total CO₂ emissions were affected (P < 0.01) by both N and P fertilization. We conclude an average CO₂ emission of 46 CO₂ eq t⁻¹ could be considered an attainable value for potato production systems with high technology intending to improve their carbon footprints in southern Chile.

Resumen

El objetivo del análisis fue calcular las emisiones de CO₂ alcanzables asociadas con la producción de una tonelada de papas en un ambiente de alto rendimiento en el sur de Chile. Se desarrollaron dos experimentos de campo. El experimento uno y dos fueron plantados en una fecha óptima y tardía, respectivamente. En cada experimento los tratamientos resultaron de la combinación factorial de (i) cuatro niveles de fertilización nitrogenada (0, 75, 150, y 250 kg N ha⁻¹) y (ii) cuatro niveles de fertilización fosforada (0, 150, 300, y 450 kg P₂O₅ ha⁻¹). El modelo Cool Farm Tool-Potato (CFT) se usó para calcular la cantidad de CO₂ producida por tonelada de papa y se usó el modelo LINTUL-Papa para simular rendimientos potenciales. Se observaron grandes variaciones en rendimientos de tubérculo a lo largo de los experimentos (90 y 36 t ha⁻¹). El promedio de rendimiento en el experimento uno (82 t ha⁻¹) fue mayor que el del experimento dos (51 t ha⁻¹). Los rendimientos de tubérculo no se afectaron significativamente por la fertilización con N en ningún experimento. En contraste, el rendimiento respondió (P < 0.01) positivamente a la fertilización con P (10–82 %). Las diferencias entre rendimientos máximo y potencial simuladas en los experimentos uno y dos fue 4 y 14 %, respectivamente. En el experimento uno, el promedio de las emisiones totales de CO₂ por ton de papa fue más bajo que el del experimento dos (41 y 72 kg de CO₂ eq t⁻¹, respectivamente). En ambos experimentos las emisiones totales de CO₂ se afectaron (P < 0.01) por la fertilización con N y P. Concluimos que se pudiera considerar un valor alcanzable de un promedio de emisión de CO₂ de 46 CO₂ eq t⁻¹ para sistemas de producción de papa con alta tecnología, con la intención de mejorar sus huellas de carbono en el sur de Chile.