Un estudio de las emisiones de óxido nitroso procedentes de los fertilizantes aplicados en la agricultura bajo riego y en condiciones semiáridas muestra que, al disminuir las tasas de fertilizante nitrogenado, se reducen significativamente las emisiones de óxido nitroso sin afectar el rendimiento de grano ni su calidad.
Estos resultados se pueden aplicar en los extensos cultivos de trigo bajo riego en China, India, México y Pakistán.
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EL BATÁN, MÉXICO – Según un estudio reciente, los productores de trigo bajo riego podrían aumentar sus utilidades y reducir las emisiones de gases de invernadero aplicando los fertilizantes en dosis más precisas.
Ese estudio, publicado hoy en la revista Agriculture, Ecosystems and Environment, revela que los agricultores del Valle del Yaqui (importante región productora de trigo en el noroeste de México que cubre más de 1.5 veces el área de la Ciudad de México) aplican mucho más fertilizante nitrogenado del que necesitan para maximizar sus rendimientos de trigo.
Si aplicaran una menor cantidad del fertilizante, eso reduciría las emisiones anuales de óxido nitroso, un potente gas de invernadero, en una cantidad equivalente a 130,000 toneladas de bióxido de carbono, y a las emisiones de 14 millones de galones de gasolina, según Neville Millar, investigador sénior de la Universidad Estatal de Michigan (MSU) y el primer autor del artículo.
“Nuestro estudio es el primero que ha logrado aislar el efecto de aplicar múltiples tasas de fertilizante nitrogenado al trigo sembrado en zonas tropicales y subtropicales”, señaló Millar. “Esto demuestra que cuando se aplica fertilizante al trigo en cantidades mayores a las óptimas desde el punto de vista económico, esto causa un incremento exponencial en las emisiones de óxido nitroso”.
Las condiciones en que se cultiva el trigo y las prácticas que se utilizan son similares a las que se emplean en las enormes extensiones donde se cultiva trigo en China, India y Pakistán. En esos países se aplica casi la mitad de todo el fertilizante nitrogenado que se administra al trigo en todo el mundo, explica Iván Ortiz Monasterio, agrónomo de trigo del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), en cuya estación experimental se realizó la investigación aquí descrita.
“Por esta razón, las recomendaciones son aplicables en todo el mundo; además pueden producir tres beneficios: menos emisiones de gases de invernadero, mayores ingresos para los agricultores y una continua alta productividad del cultivo de trigo”, dijo.
Al medir el óxido nitroso después de aplicar fertilizante nitrogenado a cultivos de trigo duro durante dos ciclos de cultivo, Millar y un grupo internacional de científicos encontraron un aumento exponencial en las emisiones procedentes de parcelas fertilizadas con una cantidad mayor que las económicamente óptimas (es decir, cuando el nitrógeno adicional que se aplica ya no incrementa los rendimientos).
Asimismo, encontraron que la calidad del grano no es afectada cuando se aplica una cantidad mayor que las tasas económicamente óptimas, y que es mejor que la calidad que las asociaciones de agricultores locales requieren en el grano que se vende en el mercado. Examinaron cinco dosis de fertilizante nitrogenado, desde 0 a 280 kilogramos por hectárea.
“En nuestro estudio, la mayor dosis para producir el mejor rendimiento de trigo fue de 145 kilogramos de fertilizante nitrogenado por hectárea, en el ciclo de 2014”, dijo Millar. “Los agricultores del Valle del Yaqui normalmente aplican alrededor de 300 kg. El cultivo de trigo absorbe y aprovecha solo una tercera parte de eso; el resto se escapa a la atmósfera en forma de gases, incluido el óxido nitroso, o al agua subterránea en forma de nitrato”.
Promover el uso rentable y climáticamente inocuo de fertilizante
El uso excesivo de fertilizante por parte de los agricultores se debe en gran parte a su aversión al riesgo y a su preocupación por el aspecto económico, opina Ortiz Monasterio. “Como en años de buenos rendimientos los cultivos utilizan más nitrógeno que en años de rendimientos bajos, los agricultores tienden a ser optimistas y aplican fertilizante como en años de buenos rendimientos”, dijo. “Al mismo tiempo, como no cuentan con datos acerca de la cantidad de nitrógeno presente en sus campos, los agricultores tienden a aplicar demasiado fertilizante porque eso les resulta menos caro que un cultivo que no tiene suficiente nitrógeno para desarrollarse y producir todo su rendimiento potencial”.
Ortiz Monasterio y sus colegas han estado estudiando y promoviendo prácticas agronómicas que permiten a los agricultores utilizar el fertilizante más eficientemente e incluir en sus cálculos el nitrógeno que ya existe en el suelo y el clima. Esta tecnología, junto con el Greenseeker, un aparato manual que evalúa las necesidades de nitrógeno de las plantas, fue incluida en otro estudio para determinar si serviría para indicarle a los agricultores las tasas óptimas de fertilizante que deben utilizar.
“Aparatos detectores semejantes al GreenSeeker, pero que se montan en un dron, están proporcionando a los agricultores del Valle del Yaqui recomendaciones respecto a cultivos de trigo sembrados en más de 1,000 acres [405 hectáreas] en 2017 y 2018”, explicó Ortiz Monasterio.
El presente estudio, resultado de una colaboración de investigación entre el CIMMYT y el Programa de Investigación Ecológica a Largo Plazo de la Estación Biológica W.K. Kellogg (KBS) cuyo objetivo es reducir el impacto de los gases de invernadero emitidos por la agricultura intensiva, también tiene como objetivo generar, para los cultivos de grano mexicanos, nuevos factores de emisión que reflejen de manera precisa las emisiones de óxido nitroso y las reducciones de esas emisiones, y que puedan utilizarse en los mercados mundiales de carbono, según dijo Millar.
“Las organizaciones del mercado de carbono pueden incorporar, en los protocolos de ese mercado, los cálculos de emisiones que resultaron de nuestro trabajo, con el fin de ayudar a compensar a los agricultores por haber reducido su uso de fertilizante”, agregó.
“Este estudio demuestra que es posible manejar emisiones bajas de nitrógeno en los sistemas tropicales de producción de cereales; además, proporciona valiosos consejos respecto a los niveles óptimos que deben aplicarse en las extensas áreas de cultivo en todo el mundo”, dijo Lini Wollenberg, experta en la agricultura con bajas emisiones del Programa de Investigación del CGIAR sobre el Cambio Climático, la Agricultura y la Seguridad Alimentaria (CCAFS), que ayudó a financiar este estudio. “Gracias a estos factores de emisión mejorados, los países podrán planificar y realizar mejor su compromiso de reducir las emisiones”.
Lea todo el artículo:
Millar, N., A. Urrea, K. Kahmark, I. Shcherbak, G. P. Robertson, and I. Ortiz-Monasterio. 2018. Nitrous oxide (N2O) flux responds exponentially to nitrogen fertilizer in irrigated wheat in the Yaqui Valley, Mexico. Agriculture, Ecosystems and Environment, https://doi.org/10.1016/j.agee.2018.04.003.
KBS LTER
El Programa de Investigación Ecológica a Largo Plazo de la Estación Biológica W.K. Kellogg de la Universidad Estatal de Michigan (KBS LTER) estudia la ecología de ecosistemas de cultivo intensivo como parte de una red nacional de sitios LTER que fue establecida por la Fundación Nacional de Ciencia. Para más información, haga clic en http://lter.kbs.msu.edu.
MSU AgBioResearch
MSU AgBioResearch realiza investigación avanzada e innovadora que combina los conocimientos científicos con la experiencia práctica a fin de ayudar a promover la ALIMENTACIÓN, la ENERGÍA y el MEDIO AMBIENTE. Abarca el trabajo de más de 300 científicos de siete facultades de MSU — Agricultura y Recursos Naturales, Artes y Letras, Artes y Letras de Comunicación, Ingeniería, Ciencias Naturales, Ciencias Sociales y Medicina Veterinaria — e incluye una red de 13 centros de investigación en todo el estado de Michigan.
CIMMYT
El Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) es el líder mundial en la investigación de maíz y trigo financiada por el sector público, y de los sistemas de producción relacionados con estos cultivos. Desde su sede cerca de la Ciudad de México, el CIMMYT trabaja con cientos de colaboradores en todo el mundo en desarrollo a fin de incrementar de forma sustentable la productividad de esos cultivos, mejorar la seguridad alimentaria mundial y reducir la pobreza. El CIMMYT es miembro del Sistema del CGIAR y coordina los Programas de Maíz y Trigo del CGIAR y la Plataforma Excelencia en el Mejoramiento. El Centro recibe fondos de gobiernos nacionales, fundaciones, bancos de desarrollo y otras entidades públicas y privadas. Para más información, visite www.cimmyt.org.
CCAFS
El Programa de Investigación del CGIAR sobre el Cambio Climático, la Agricultura y la Seguridad Alimentaria (CCAFS), coordinado por el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), reúne a algunos de los mejores investigadores en las siguientes áreas: ciencias agrícolas, investigación para el desarrollo, ciencias climatológicas y ciencias de la tierra. Esto a fin de identificar y estudiar las interacciones más importantes, las sinergias y las ventajas y desventajas del cambio climático, la agricultura y la seguridad alimentaria. El CCAFS es llevado a cabo con el apoyo de los Donadores de Fondos del CGIAR y mediante acuerdos de financiamiento bilaterales. www.ccafs.cgiar.org
Para más información o entrevistas:
Holly Whetstone
Associate Director, ANR Communications & Marketing
Michigan State University
Tel: 517.884.3864
Email: whetst@msu.edu
Mike Listman
Communications officer, CGIAR Research Program on Wheat
International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT)
Tel (office): +52 (55) 5804 7537
cel: +52 (1595) 114 9743
Email: m.listman@cgiar.org
skype: mikeltexcoco
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