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Agricultura sostenible: garantizar la producción disminuyendo los gases de efecto invernadero

La UPV/EHU evalúa las ventajas ambientales y productivas de la utilización de fertilizantes junto con inhibidores en cultivos con mínimo laboreo

  • Investigación

Fecha de primera publicación: 22/01/2020

Mario Corrochano-Monsalve. Foto: UPV/EHU.

El grupo NUMAPS de la UPV/EHU ha analizado los beneficios del uso de inhibidores de la nitrificación añadidos a fertilizantes de base amoniacal. El estudio se ha realizado en un cultivo de trigo, comparando un sistema de manejo del laboreo convencional con uno de mínimo laboreo. Para ello se han medido, entre otros, parámetros como la producción y calidad del grano, la eficiencia en el uso del nitrógeno y las emisiones de gases efecto invernadero.

El crecimiento de los cultivos está limitado por la disponibilidad en el suelo del nitrógeno, uno de los elementos primarios de las plantas, cuya deficiencia provoca una reducción del rendimiento agrícola. Por ello, es necesario aportar nitrógeno al suelo en forma de fertilizantes nitrogenados. Sin embargo, este nitrógeno aplicado puede no ser eficientemente utilizado por el cultivo. Este hecho, además de provocar pérdidas económicas importantes al sector agrario, genera problemas ambientales como la eutrofización de las aguas por el lixiviado de nitrato, la volatilización de amoniaco y la producción de óxidos de nitrógeno (óxido nítrico y óxido nitroso) generados por los microorganismos del suelo. La emisión de óxido nitroso (N2O) tiene especial importancia, ya que es un gas de efecto invernadero con un potencial de calentamiento global 265 veces mayor que el CO2.

Con el objetivo de mitigar estas pérdidas de nitrógeno en la agricultura, “la investigación agronómica debe enfocarse a la optimización en el uso de los fertilizantes nitrogenados mediante el desarrollo de mejores prácticas agrícolas, que ayuden tanto a prevenir la lixiviación y las pérdidas gaseosas, como a obtener un máximo rendimiento y calidad de los cultivos”, explica el estudiante de doctorado Mario Corrochano-Monsalve, investigador del grupo NUMAPS (NUtrition MAnagement in Plant and Soil) de la UPV/EHU. En ese sentido, los investigadores han realizado un estudio “centrado en el uso de inhibidores de la nitrificación”. Este tipo de inhibidores ralentiza la actividad de algunas bacterias que habitan en suelos agrícolas y que utilizan el nitrógeno amoniacal aportado por los fertilizantes para su propio crecimiento compitiendo con la planta-cultivo por el mismo. “La utilización de los inhibidores posibilita que la planta tenga más tiempo para absorber el nitrógeno del suelo y asimilarlo en forma de aminoácidos y proteínas, reduciendo su pérdida en forma de nitratos o gases nitrogenados”, explica el investigador.

 

Hacia una agricultura eficiente

El grupo ha realizado un experimento en campo “para ver el efecto del uso de un fertilizante amoniacal combinado con un tipo de inhibidor de la nitrificación (3,4-Dimetilpirazol succínico, DMPSA), en dos sistemas de manejo del cultivo: el laboreo convencional (arado profundo con vertedera) y el mínimo laboreo (mínimo arado, introduciendo las semillas en pequeños hoyos)”, describe Corrochano-Monsalve. Se hizo un seguimiento exhaustivo de las parcelas, ya que “en cada parcela medimos la producción del trigo, su calidad como harina panificable, la evolución del contenido de nitrógeno en el suelo y la emisión de gases de efecto invernadero (GEI) (CO2, N2O y CH4) del suelo cultivado; así como análisis genéticos indicadores de la variación de las poblaciones bacterianas del suelo responsables de la oxidación/reducción del nitrógeno y por tanto de su emisión como GEI”, detalla el investigador.

La conclusión principal del estudio es que “la utilización del inhibidor de la nitrificación en combinación con el mínimo laboreo mejoró la eficiencia del cultivo, reduciendo la emisión de GEI, sin afectar a la producción —explica Corrochano-Monsalve—. Lo más novedoso del trabajo es haber constatado que el empleo de inhibidores de la nitrificación en cultivos con un sistema de mínimo laboreo favorece el crecimiento de ciertas poblaciones bacterianas que reducen el N2O a nitrógeno molecular (N2), la forma más abundante y no reactiva del nitrógeno en la atmósfera. De esta manera, la pérdida de nitrógeno en forma gaseosa sería inocua”. En condiciones de clima mediterráneo húmedo, como el de Álava, donde se ha realizado el estudio, “nos encontramos en muchos momentos del ciclo del cultivo con altos niveles de humedad en el suelo que pueden aumentar las pérdidas de nitrógeno por lixiviación. Sin embargo, la alta humedad genera también un ambiente muy anaeróbico que favorece la reducción de los óxidos de N hasta N2 —añade—. Puede esperarse que el uso de los inhibidores de la nitrificación permita aplicar una cantidad menor de fertilizante, lo que además de una reducción en el impacto ambiental, permitiría un ahorro económico para los agricultores”.

“La agricultura, al igual que muchos otros sectores, tiene que ser cada vez más eficiente. Se trata de lograr una agricultura sostenible que combine seguridad alimentaria (alimentos para todos) con mínimo impacto ambiental —concluye—. Hasta ahora se hacían recomendaciones generales para cada zona geográfica (cantidad de fertilizante, formulación química, momento y modo de aplicación, tipo de fitosanitarios, etc.). Sin embargo, lo ideal, y a lo que se tiende, es a tener una recomendación mucho más individualizada. Es decir, incluso cada parcela dentro de una misma zona geográfica tiene sus peculiaridades, y lo ideal sería que, antes de comenzar una campaña de cultivo, cada parcela tuviera su análisis previo, para determinar exactamente cuáles son sus necesidades y así no malgastar recursos”.

 

Información complementaria

Esta investigación está enmarcada en la tesis doctoral de Mario Corrochano-Monsalve, investigador del grupo de investigación NUMAPS del Departamento de Biología Vegetal y Ecología de la UPV/EHU. El inhibidor de la nitrificación utilizado para el estudio es una mezcla de isómeros de 2-(3,4-dimetil-1H-pirazol-1-YL) ácido succínico (DMPSA), producido por la empresa Eurochem Agro Iberia SL. Las fincas experimentales utilizadas en este estudio se encuentran en Arkaute (Álava) (colaboración con Neiker-Tecnalia).

Referencia bibliográfica