Existen fuertes interacciones entre la eficiencia de uso del agua y la eficiencia de uso de nitrógeno en la mayoría de sistemas de cultivo

La mejora simultánea del agua y el nitrógeno en los cultivos aumenta su sostenibilidad

Redacción Interempresas27/01/2017

Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid han estudiado siete técnicas para aumentar la eficiencia del uso del agua y el nitrógeno en los sistemas de cultivo. Los resultados revelan que las ventajas a nivel productivo y medioambiental son mayores cuando se mejoran los dos elementos a la vez, de forma sincronizada, en lugar de por separado.

Los resultados de un estudio realizado por dos investigadores del Grupo de Sistemas Agrarios de la Universidad Politécnica de Madrid señalan que las prácticas de manejo orientadas a reducir las pérdidas de nitrógeno y mantener la productividad agrícola deben optimizar el uso de nitrógeno y agua simultáneamente.

La mejora de ambos elementos en la agricultura de forma sincronizada tiene más ventajas a nivel productivo y medioambiental que su mejora por separado, según publican en la revista Global Food Security-Agriculture Policy Economics and Environment.

El agua y el nitrógeno son, a nivel global, los dos factores más limitantes en la producción de cultivos. Por eso estos dos factores tienen un efecto fundamental en la soberanía alimentaria de muchas regiones y en la posible reducción de la brecha entre el alimento potencial y el que realmente se produce en el mundo.

Agua y nitrógeno, factores limitantes en la producción de cultivos

Pero, por otro lado, los problemas causados por el uso excesivo de nitrógeno, como la contaminación por nitratos de los reservorios naturales de agua o el incremento de gases de efecto invernadero de la atmósfera, están en su mayoría influenciados por el manejo del agua. Además, se ha demostrado que hay fuertes interacciones entre la eficiencia de uso del agua y la eficiencia de uso de nitrógeno en la mayoría de sistemas de cultivo. Por eso, las prácticas que pretenden mejorar ambas eficiencias de forma simultánea tienen más éxito que aquellas que sólo pretenden optimizar una de ellas por separado.

En el trabajo, realizado por Miguel Quemada y José Luis Gabriel, se han estudiado siete de estas prácticas para mejorar al mismo tiempo ambos elementos en los sistemas de cultivo. En primer lugar, si el cultivo tiene falta de agua, se debe ajustar la aplicación de nitrógeno a la demanda real del cultivo estresado, ya que la planta va a crecer sólo hasta donde el factor más limitante le permita (en este caso el agua), quedando el resto del nitrógeno en el suelo, listo para perderse del sistema.

Los investigadores han estudiado diversas prácticas para optimizar el agua y el nitrógeno en los sistemas de cultivo. Foto: Pixabay.

Otra buena práctica consiste en mejorar el manejo del agua en cultivos de regadío, ya que aplicaciones excesivas de agua favorecen su perdida y la del nitrógeno disuelto en ella fuera de la zona de alcance de las raíces. En tercer lugar, los investigadores plantean el uso de la fertirrigación, que consiste en aplicar los nutrientes disueltos en el agua de riego y que presenta gran potencial para acoplar la demanda puntual de agua y nitrógeno por la planta y el aporte.

Acolchado y mineralización del suelo

El acolchado del suelo sería la cuarta técnica planteada. Realizada bien con restos de cultivos anteriores o bien con materiales sintéticos, esta técnica evita que haya grandes pérdidas de agua por evaporación directa del suelo. Además, puede favorecer las condiciones para una mayor mineralización del nitrógeno del suelo y, por otro lado, puede aumentar la infiltración de agua y reducir tanto sus pérdidas como las del nitrógeno por erosión del suelo.

En quinto lugar se plantea la corrección de la dosis de nitrógeno en base al aportado por la mineralización del suelo y los fertilizantes orgánicos, ya que en algunas condiciones pueden sustituir íntegramente al fertilizante sintético a aportar, aunque para ello el suelo debe tener unas condiciones de humedad apropiadas. Otra técnica consiste en el empleo de especies y cultivares que se ajusten mejor a los ciclos de clima y suelo, buscando especies más adaptadas al agua disponible en cada región, combinando especies con distintas profundidades de raíces capaces de tomar agua y nitrógeno de donde la otra no pudo, incluyendo cubiertas vegetales que eviten la pérdida de nutrientes y puedan servir de acolchado y abono verde en el futuro.

Representación esquemática del efecto del aporte de agua en la eficiencia de uso del N. Fuente: Quemada y Gabriel 2016. Global Food Security 9, 29-35.

Por último, la séptima práctica considerada es la monitorización de la disponibilidad de agua y nitrógeno de las parcelas empleando sensores remotos y de proximidad. Cada vez hay más sensores, y cada vez más económicos, que permiten medir el estado fisiológico de la planta y la disponibilidad de agua en el suelo, por lo que los planes de fertilización y de riego se pueden ir ajustando en función de las deficiencias que se vayan observando. Estos sensores también se presentan a distintas escalas, desde fijos a móviles, y desde los que muestrean a pie de parcela a los remotos en dron avión o satélite, cada uno con sus ventajas en función de la escala estudiada.

En definitiva, como señalan los investigadores del estudio realizado, “las técnicas de cultivo destinadas a reducir las pérdidas de nitrógeno a nivel parcela, identificando las más efectivas para cada caso, van a repercutir en la mejora del medioambiente a nivel global”.

Referencia bibliográfica:

Quemada, Miguel; Gabriel, J. L. “Approaches for increasing nitrogen and water use efficiency simultaneously”. Global Food Security-Agriculture Policy Economics and Environment 9: 29-35. DOI: 10.1016/j.gfs.2016.05.004. Jun 2016.