Resumen El objetivo de esta investigación fue describir espacial y temporalmente las concentraciones de nitratos en correlación con las actividades antropogénicas que rodean el río Sierpe que atraviesa el Humedal Nacional Térraba-Sierpe (HNTS). Aunque protegido territorialmente por la legislación costarricense, este humedal está rodeado por una intensa actividad agrícola. En el 2018 se realizó un monitoreo mensual de pH, nitratos y oxígeno disuelto (OD) en catorce puntos del río. Se obtuvo una línea base alrededor de 5 mg NO3 -/L en períodos sin actividades agrícolas y picos hasta de 20 mg NO3 -/L después de las actividades de fertilización. Correspondientemente se observó disminución de OD y pH en los días de alta actividad agrícola. En los meses posteriores a la fertilización, los colaboradores del programa de manejo y vigilancia del HNTS observan un crecimiento acelerado de plantas acuáticas y un deterioro general en la reproducción del manglar. Sin embargo, cuando se observa una alta concentración de nitratos en áreas agrícolas, también se observa su declive en la dirección del flujo del río hasta su desembocadura. Este hecho muestra la función aún activa del humedal y su importancia en el procesamiento de nitratos. Se recomienda regular las actividades no solo en el límite territorial sino también en los límites del sistema hídrico circundante al HNTS para proteger esta función ecosistémica.

Resumo Esta pesquisa teve como objetivo descrever espacial e temporariamente as concentrações de nitrato em correlação com as atividades antropogênicas que cercam o rio Sierpe. Este rio atravessa a Zona Úmida Nacional Térraba-Sierpe (HNTS) que, embora territorialmente protegida pela legislação costarriquenha, é cercada por intensa atividade agrícola. Em 2018, foi realizado um monitoramento mensal de pH, nitratos e oxigênio dissolvido em catorze pontos do rio, onde foi obtida uma linha de base em torno de 5 mg NO3 -/L em períodos sem atividades agrícolas e picos de até 20 mg NO3 -/L após eventos de fertilização. Correspondentemente, observou-se a diminuição do oxigênio dissolvido e do pH nos dias de alta atividade agrícola. Nos meses seguintes à fertilização, os colaboradores do programa de gestão e vigilância do HNTS observam um crescimento acelerado de plantas aquáticas e uma deterioração geral na reprodução de manguezais. No entanto, a concentração de nitratos diminui sistematicamente na direção do fluxo do rio até chegar à foz, o que mostra a função ainda ativa da zona úmida e sua importância no processamento de nitratos. A fim de proteger essa função ecossistêmica, recomenda-se a necessidade de regulação das atividades, não apenas dentro do limite territorial, mas também dos limites do sistema de água em torno do HNTS.

Abstract This research aimed to describe, spatially and temporally, the concentrations of nitrates in correlation with anthropogenic activities surrounding the Sierpe River that crosses the National Térraba-Sierpe Wetland (HNTS). Although territorially protected by Costa Rican legislation, this wetland is surrounded by intense agricultural activity. In 2018, monthly monitoring of pH, nitrates, and dissolved oxygen was carried out in fourteen points of the river. A baseline around 5 mg NO3 - / L was obtained in periods without agricultural activities and peaks up to 20 mg NO3 - / L after fertilization activities. Correspondingly, a decrease in dissolved oxygen and pH was observed on days of high agricultural activity. In the months following fertilization, accelerated growth of aquatic plants and a general deterioration in mangrove reproduction were observed by collaborators of the HNTS management and surveillance program. Nevertheless, when high nitrates concentration in agricultural areas are observed, their decline is also observed in the direction of the river's flow until it reaches its mouth. This facts shows the still active function of the wetland and its importance in the processing of nitrates. To regulate activities not only in the territorial limit but also in the limits of the water system surrounding the HNTS is recommended to protect this ecosystem function.

Abstract Introduction: Most nitrogen added in fertilizers to oil palm plantations (Elaeis guineensis) is lost by storm drainage or nitrate leaching, which impacts receiving water bodies and associated ecosystems. Losses could affect the sustainable development of the activity. Objective: This work evaluates the nitrates monitoring in agricultural drains of an oil palm crop, as a tool for decision making of fertilizer application and loss reduction. Methodology: We analyzed the concentration of nitrates in four drains located in soil with palm cultivation of different textural class, and homogeneous conditions of plantation age, climate and fertilization type, before and after fertilization events. We estimated the nitrate load, QNO3 - (mg s-1), statistical and trend differences in drainages. Results: QNO3 - increases after fertilization, nevertheless, there is a significant difference in the in the variance of the groups (0.000033, alpha = 0.05) determined by the variation of QNO3 - of the drainage located in soil of clay textural class (Q4). The QNO3 - exhibits a more positive rate followed of a more negative decrease after fertilization in Q4 than in the drainage of sandy textural class. Discussion: The differences of QNO3 - in the drainages are related to the textural class of the drained soil, the development of the roots and the depth at which the washing, assimilation, leaching and nitrate processing processes occur. Conclusion: The monitoring of nitrates in the drains of this crop allows to estimate the tendency of QNO3 - related to the textural class of the soil, and to visualize the rate of losses by leaching or pluvial washing. We recommend monitoring of QNO3 - in oil palm drains to make decisions about reduced or delayed fertilizer application in order to reduce losses.

Resumen Introducción: La pérdida del nitrógeno adicionado en fertilizantes a las plantaciones de palma aceitera (Elaeis guineensis), ocurre principalmente por arrastre pluvial o lixiviación de nitratos, los cuales impactan cuerpos de agua receptores y ecosistemas asociados. Las pérdidas pueden afectar el desarrollo sostenible de la actividad. Objetivo: Evaluamos el monitoreo de nitratos en drenajes agrícolas de un cultivo de palma aceitera, como herramienta para la toma de decisiones de aplicación del fertilizante y reducción de pérdidas. Metodología: Analizamos la concentración de nitratos en cuatro drenajes ubicados en suelo con cultivo de palma de distinta clase textural, con condiciones homogéneas de edad de la plantación, clima y tipo de fertilización, antes y después de eventos de fertilización. Estimamos la carga de nitratos, QNO3 -(mgs-1), las diferencias estadísticas y de tendencia en los drenajes. Resultados: QNO3 - aumenta después de la fertilización, pero existe una diferencia significativa en la varianza de los grupos (0,000033, alfa=0.05) determinada por la variación de QNO3 - del drenaje ubicado en suelo de clase textural arcillosa (Q4). La QNO3 - exhibe una velocidad de crecimiento más positiva y una disminución posterior más negativa en Q4 que en el drenaje de suelo de clase textural arenosa. Discusión: Las diferencias de QNO3 - en los drenajes se relaciona con la clase textural del suelo drenado, el desarrollo de las raíces y la profundidad a la que suceden los procesos de lavado, asimilación, lixiviación y procesamiento de nitratos. Conclusión: El monitoreo de nitratos en los drenajes de este cultivo permite estimar la tendencia de QNO3 - relacionada con la clase textural del suelo, y visualizar la velocidad de pérdidas por lixiviación o lavado pluvial. Recomendamos el monitoreo de QNO3 - en los drenajes de palma aceitera para tomar decisiones sobre la aplicación reducida o retrasada de fertilizante con el fin de reducir pérdidas.

ResumenEn este artículo se presentan los resultados de un estudio para determinar el potencial uso de cuatro técnicas para la cuantificación de nitratos en muestreo continuo: cromatografía iónica, espectrofotometría de absorción ultravioleta utilizando un equipo de mesa y dos miniespectrofotómetros con inyección de la muestra en flujo continuo, uno para mediciones en el ámbito de radiación visible y el otro optimizado para mediciones de absorción de radiación ultravioleta. Las variables consideradas son el consumo de reactivos y accesorios, la toxicidad de los desechos, la respuesta al analito, el límite de detección (LD), el límite de cuantificación (LC), la linealidad en el ámbito de interés y la sensibilidad.La espectrofotometría de detección de absorción ultravioleta con inyección de la muestra en flujo continuo resultó ser la mejor de las técnicas evaluadas para análisis en línea; su respuesta es lineal entre 0-10 mg/L, que es el ámbito recomendado por la OMS para la concentración de nitratos en agua potable; tiene un bajo consumo de reactivos y accesorios, no genera residuos peligrosos, tiene LD 0,002 mg/L y LC 0,006 mg/L y una sensibilidad adecuada para responder rápidamente a la concentración del analito sin saturación de la señal, cumpliendo con las características deseables para un sistema de análisis en línea.

AbstractThe potential of four analytical methods for the quantification of nitrate is determined to be used in a continuous sampling set up: ion chromatography and the ultraviolet spectrophotometric screening, both in their benchtop version, Cadmium reduction with post-reaction and visible light absorption measurement and the direct ultraviolet spectrophotometric absorption screening but using mini-spectrophotometers and in flow injection of the sample and analysis (FIA) techniques. Accessories, toxicity of the reaction products, response, detection and quantification limits, linearity in the range of interest and sensitivity are considered for the evaluation. The direct measurement of ultraviolet absorption with flow injection was the best of the evaluated techniques. It has a linear response in the 0-10 mg/L range, WHO recommended range for drinking water, low reagents and accessories consuming, LOD 0,002 mg/L, LOQ 0,006 mg/L, and good sensitivity in the investigated range, meeting the required characteristics for in-line monitoring systems.