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Suelos y aguas, principal foco de atención

Maquinaria agrícola para condiciones climáticas alteradas

Karlheinz Köller, Universidad de Hohenheim, Stuttgart (Alemania)15/11/2009
La influencia del cambio climático en los ciclos de temperatura y distribuciones de las precipitaciones lleva a cambios globales y regionales en las condiciones de cultivo, con consecuencias ecológicas y económicas, no sólo para la agricultura, sino para la sociedad en su totalidad (daños por inundaciones, precios de alimentos, etc). La producción de plantas que respeten los recursos conservando tanto el suelo como el agua es la base de una agricultura sostenible que cumpla con requerimientos ecológicos y económicos. Este tipo de agricultura se denomina agricultura de precisión. El núcleo de esa precisión agrícola es una maquinaria innovadora como la que se ha presentado este año en Agritechnica.

Producción de plantas que protejan el suelo y conserven el agua

Frente a la trayectoria de una persistente destrucción del suelo por culpa de la erosión, salinificación, escasez de agua, contaminación del agua, edificación, etc., y dadas las conocidas consecuencias del cambio climático, la conservación de suelo y agua representa el reto más importante y tarea clave para asegurar una producción de alimentos sostenible y segura en todo el mundo.

Para conseguir este objetivo es necesario desarrollar e implementar medidas en todo el mundo para acabar con el agotamiento del suelo y el gasto de agua. Para la producción agrícola, esto significa mejorar la eficiencia en todas las áreas, desde el laboreo, vía siembra, fertilización y protección de plantas, hasta los sistemas de riego. Los resultados son una menor erosión y compactación, menos tiempo de trabajo, un menor consumo de energía y de combustible, un menor uso de fertilizante, agentes de protección de plantas y menos agua, alcanzando en conjunto los mismos o incluso mejores resultados. Estos objetivos sólo pueden conseguirse con maquinaria y equipamientos inteligentes, incrementando el uso de sensores, tecnologías de información y más automatización de los procesos de trabajo, junto con estrategias de gestión en partes determinadas del campo. Combinando y desarrollando estos aspectos, la agricultura está evolucionando hacia una agricultura de precisión.

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La conservación de suelo y agua representa el reto más importante para asegurar una producción de alimentos sostenible y segura en todo el mundo. Foto: Florin Florea.

Innovadora protección del suelo

Las medidas más importantes para la agricultura sostenible son cubrir el suelo con plantas o residuos de plantas durante todo el año y un laboreo con la mínima intensidad. Determinados procesos son laboreos de conservación y de siembra directa, globalmente conocidos, pero que localmente son aplicados de forma y con técnicas distintas.

Desde un punto de vista global, la razón más importante para el laboreo de conservación y la siembra directa es la erosión debido al viento y al agua. La erosión casi siempre ocurre cuando la tierra se utiliza con propósitos cultivables. Para un uso sostenible de la tierra, la erosión tolerable junto con la eliminación natural del suelo debería ser menor que la nueva formación de suelo.

Si tenemos en cuenta que, por ejemplo, la mayoría de suelos de Centroeuropa han necesitado 10.000 años para desarrollarse, y que el grosor de la capa superior es de unas 3.000 toneladas por hectárea, la erosión no debería ser superior a los 400 kilos de tierra por hectárea y año. En cambio, en realidad, dependiendo del lugar y la intensidad del laboreo se erosionan entre 10 y 30 toneladas de tierra por hectárea y año, siendo la cifra en algunos casos incluso superior. En regiones tropicales la erosión media es aún mayor, de unas 70 toneladas por hectárea y año en zonas de laboreo convencional, teniendo en cuenta que la creación natural de tierra no representa más de dos toneladas por hectárea y año.

Un vistazo al CO2

Gracias a la reducción de requerimientos de fuel y enriquecimiento de humus, las áreas cultivadas con laboreo de conservación o siembra directa presentan mayores ventajas en el balance de CO2. Tras la conversión a una siembra directa, se puede esperar una acumulación de humus entre 0,5 y 1,8 tonelada por hectárea y año en suelos que se han laboreado previamente. Asumiendo un contenido de carbón del 55%, cada tonelada de humus está ligada a cerca de 2 toneladas de CO2. Si el contenido de humus se incrementara en una tonelada anual tras la conversión a la siembra directa, entonces en relación con el total de tierra arable en Alemania, se podrían ahorrar unos 23 millones de toneladas de CO2 en emisiones. Ya que un incremento del 2% de humus de 60 t/ha es posible, la acumulación puede continuar durante varias décadas. A largo plazo se impone también la necesidad de un sistema de laboreo que iguale el peso entre la creación y la supresión del humus.

Cada año se pierden entre 5 y 7 millones de hectáreas de tierra de siembra

Con la destrucción de suelo al ritmo actual, se pierden en el mundo cerca de 900 hectáreas de superficie cultivable y de pasto, o lo que es lo mismo, 22.000 hectáreas cada día. En Alemania, cerca de 120 hectáreas de suelo desaparecen diariamente por el asfalto y el hormigón. Diversos estudios apuntan que cada año se pierden de 5 a 7 millones de hectáreas de uso agrícola, con un grado de destrucción creciente. La productividad de suelo está disminuyendo claramente (agotamiento del suelo). Ello supone una menor producción, una reducción de la seguridad alimentaria e incluso gastos superiores para la producción.

Sobrepastos, deforestación y un uso agrícola incorrecto son las principales causas de esta destrucción de recursos que se manifiesta en forma de pérdida de suelo —erosión causada por el viento y agua— y empobrecimiento de nutrientes. El agotamiento del suelo también contribuye al cambio climático global.

La cuestión clave para el futuro es cómo producir más alimentos en menor superficie y con menos agua

Actualmente hay luchas por el suelo y agua

La cuestión clave para el futuro es cómo producir más alimentos en menor superficie y con menos agua. A menos que los fondos disponibles para la formación, la investigación y la consultoría en la seguridad internacional de proveedores de alimentos básicos crezcan rápidamente y de forma sustancial, los desastres en forma de hambrunas, convulsiones sociales, migraciones y condiciones virtuales de guerra civil dominarán el día a día de muchos países. Las luchas para obtener mejores suelos y agua se están dando en muchos países ya en la actualidad. Éstas no mermarán sin la influencia de los países industrializados. Estos países desarrollados no serán capaces de escapar a su obligación de promover el desarrollo rural de forma masiva en todo el mundo y financiar de forma sostenible e implementar enérgicamente métodos agrícolas que protejan el suelo y el agua.

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El suelo es una fuente no renovable, esto significa que una vez se haya destruido, no se puede recuperar.

Proveer alimentos para ayuda humanitaria dejará de estar asegurado

El suelo es la irremplazable base de la producción de alimentos. Además, un gran número de materias primas no se pueden obtener sin suelo. El suelo es una fuente no renovable. Esto significa que una vez se haya destruido, el suelo no se puede recuperar. La nueva formación de superficie fértil supone entre 3.000 y 15.000 años, dependiendo del clima y de la materia prima. En el presente cerca de 6 billones de personas viven en este planeta. Tienen cerca de 1,5 billones de hectáreas de superficie cultivable y de pastos disponibles para la producción de alimentos y productos básicos, es decir, unos 2.500 metros cuadrados por persona. Si asumimos esa cifra como media, y restando las pérdidas, se puede llegar a crear alimentos con un nutriente equivalente a 500 kilos de grano anual, es decir, suficiente para todos los habitantes del planeta a día de hoy.

Pero el número de personas en la Tierra continúa incrementándose a un ritmo de un 1,7% anual, e incluso si los campos crecen (aunque en años recientes los campos se han estancado), pronto no será posible asegurar el suministro de alimentos para toda la humanidad. Este problema se ha agravado drásticamente por el incremento de la destrucción de suelo.

Laboreo de precisión y siembra

En todo el mundo existen innovadoras soluciones técnicas para el laboreo y la siembra, para que los agricultores cumplan con los mencionados objetivos. El principal requisito para la protección sostenible del suelo frente a la erosión es cubrir la tierra con residuos de plantas, por ejemplo, la paja que permanece en el campo tras la cosecha. Son necesarios diferentes grados de recubrimiento dependiendo del suelo, la precipitación y su localización (pendiente e inclinación). Cuanto más somero sea el laboreo, más alto es el grado de cubrimiento y protección frente a la erosión, y cuanto más profundo sea, más fina ha de ser la capa de recubrimiento aplicada.

Teniendo presente la producción de paja y la inclinación, existen máquinas de cultivo que pueden regularse  electrónicamente mediante un software de forma continua. Básico para ello es un mapa de zonas cubiertas por paja (con referencias geográficas) y elaborado por sistemas de cámaras especiales.

Actualmente estos sistemas de cámaras ya se utilizan para varias funciones de maquinaria para cosechas, pulverizadores fertilizantes y operaciones de protección de plantas. El objetivo es desarrollar un sistema para el laboreo que también permita la regulación online del equipamiento basado en la actual imagen óptica de las áreas cubiertas. Aparte de las ventajas mencionadas en protección frente a la erosión, el laboreo de precisión también permite conseguir ahorros en combustible y tiempo de trabajo.

Uso más eficiente del agua almacenada en el suelo

Las medidas de conservación de laboreo y siembra directa no sólo permiten conseguir las citadas ventajas en la protección frente a la erosión e inundación, obligaciones de CO2 y ahorros en tiempo de trabajo, energía y costes, sino que también suponen una contribución crucial a un uso más eficiente del agua almacenada en el suelo. Este aspecto se vuelve cada vez más importante en todo el mundo. Como resultado de un mayor porcentaje de sustancias orgánicas y de una menor evaporación, la proporción de agua disponible para plantas es un 30% más alta que en el caso del laboreo convencional. En años de sequía, esta diferencia incide en una mejor cosecha y en el éxito comercial. Sin embargo, el actual contenido de la mezcla del suelo es de crucial importancia no sólo para la cosecha sino también para la siembra. Al lado del tipo de suelo, cubrimiento del suelo y temperatura del suelo, el grado de humedad del suelo puede variar fuertemente, incluso en pequeñas áreas e influir en la germinación y en las condiciones de crecimiento de las plantas. La humedad del suelo es el factor de germinación más importante además de la temperatura. El agua suministrada necesaria para la germinación de la semilla se vendrá determinada de forma sustancial por la profundidad del laboreo.

El desarrollo de sistemas de riego eficientes es esencial para asegurar la alimentación en el mundo

Sistemas de irrigación precisos

La previsión de crecimiento de la población mundial hasta 9 billones de personas en 2050 supone doblar la producción de comida y alimentos, así como la producción de instalaciones para generar energía. La irrigación se volverá un factor clave en el aumento de la producción agrícola. Actualmente cerca del 20% de tierra cosechable en todo el mundo se irriga. Estas áreas suponen el 40% del total de los campos de plantas. Por otro lado, el 70% del agua potable disponible en todo el mundo se utiliza actualmente en la agricultura y el agua (para uso y distribución) representa uno de los mayores potenciales de conflicto en el mundo. El desarrollo de sistemas de riego eficientes es esencial para asegurar la alimentación en el mundo. Posibles soluciones técnicas serían, por ejemplo, sistemas de aplicación por zonas junto a sensores de humedad dinámicos (por ejemplo, TDR) y la transmisión de información sin cables (redes de sensores). La creciente importancia internacional del desarrollo de innovadores sistemas de irrigación también se refleja en los proyectos llevados a cabo a nivel industrial. Por ejemplo, John Deere Water Technologies, del grupo John Deere, se ha convertido en el tercer mayor proveedor de tecnologías de irrigación en los últimos tres años.

La calidad del agua, también importa

Además de una eficiente aplicación del agua, la calidad de la misma es cada vez más importante. La mayor generación de agua en la tierra (agua subterránea) tiene lugar bajo tierra cultivable. Los agricultores tienen de esta forma un mayor grado de responsabilidad a la hora de asegurar agua potable de calidad.

Las medidas agrícolas, especialmente en lo referente a la fertilización y la protección de plantas, que protegen el agua del suelo están cobrando cada vez más importancia. La aplicación de fertilizantes y agentes de protección de plantas de precisión basados en dispositivos de regulación controlados por sensores y ordenador se ha convertido en una de las mayores innovaciones para muchos agricultores.

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