Environmental Concerns of Phosphorus Management in Potato Production

Abstract

Phosphorus (P) losses from agricultural systems are a cause of degraded surface water quality of lakes and streams. In freshwater systems, P is often the most limiting nutrient for algae growth and an increase in P additions to these systems can cause a shift in ecology. These shifts can result in a degradation of the water resource as habitat or for recreation. In an effort to combat the negative effects of agriculture management practices on surface water quality, federal and state regulations require some level of assessment to guide P applications. Areas with large amounts of potato production are of particular concern with respect to P loss since potatoes are a high P demanding crop and are inefficient users of applied P. In many cases, soils in potato production are managed with a higher soil test P concentration compared to other crops and P applications for optimum production exceed P removal. When potato production fields are maintained at high soil test P levels, this may increase the risk of P loss in runoff. However, based on soils and landscape positions where potatoes are grown, there may be little risk of transport. While there appears to be little risk of P loss on low-sloping, sandy soils, output from the Wisconsin Phosphorus Index suggests that more steeply sloping fields can pose some risk, especially when soil test P concentrations exist at above optimum levels. At high soil test P levels, no P may be required for optimum yield in rotated crops, but production practices of these crops may need to be altered to reduce P losses. Furrow-irrigated and tile-drained fields may also pose risks of P loss to the environment. While the P demands of potato are greater than those for most crops, it is likely that most of this P will not be exported via surface runoff. Careful management considerations must be made when producing potatoes on high sloping soils, especially those close to surface water bodies. Future considerations of P management and water quality will focus on assessing leaching risk of P and this contribution to surface waters.

Resumen

Las pérdidas de fósforo (P) de sistemas agrícolas son una causa de degradación en la calidad del agua superficial de lagos y corrientes. En los sistemas de agua dulce, el P es a menudo el nutriente más limitante para el crecimiento de algas y un aumento en la adición de P a estos sistemas puede causar un cambio en la ecología. Estos cambios pueden resultar en degradación del recurso hídrico como hábitat o para recreación. En un esfuerzo para combatir los efectos negativos de prácticas de manejo en agricultura en la calidad del agua superficial, las regulaciones federales y estatales requieren algún nivel de análisis para guiar las aplicaciones de P. Las áreas con grandes cantidades de producción de papa son de preocupación particular con respecto a pérdida de P, ya que las papas son un cultivo de alta demanda de P y usan ineficientemente el P aplicado. En muchos casos, los suelos en la producción de papa se manejan con una concentración más alta de P en suelos probados en comparación con otros cultivos, y las aplicaciones de P para producción óptima exceden a su remoción. Cuando los campos de producción de papa se mantienen a altos niveles de P en el suelo, esto pudiera aumentar el riesgo de pérdida de P por lixiviación. No obstante, con base en los suelos y posiciones en el paisaje donde se cultivan las papas, pudiera haber poco riesgo de transporte. Mientras que aparentemente pudiera haber poco riesgo en pérdida de P en suelos arenosos, de laderas suaves, la información del Índice de Fósforo de Wisconsin sugiere que campos con mayor inclinación pudieran representar algún riesgo, especialmente cuando las concentraciones probadas de P existen por encima de los niveles óptimos. A altos niveles de P, pudiera no requerirse para rendimiento óptimo en cultivos en rotación, pero las prácticas de producción de estos cultivos pudieran necesitar alteración para reducir pérdidas de P. Campos de riego por surcos y con drenaje con losas pudieran también representar riesgos de pérdida de P al ambiente. Mientras que las demandas de P en papa son mayores que las de la mayoría de los cultivos, es probable que la mayor parte de este P no se exportará por vía de lixiviación superficial. Deben de hacerse consideraciones cuidadosas de manejo al producir papas en suelos de grandes inclinaciones, especialmente aquellos cercanos a los cuerpos de agua superficial. Futuras consideraciones en el manejo de P y calidad del agua se enfocarán en el análisis de riesgo de lixiviación de P y su contribución a aguas superficiales.