Eficiencia del uso de nitrógeno y optimización de la fertilización nitrogenada en la agricultura de conservación

Abstract

La población mundial se incrementa y las dietas van cambiando para incluir más carne. Debido a que el ganado tiene una dieta mayoritariamente basada en cereales, esto significa que la producción mundial de cereales debe duplicarse para el año 2050 para cumplir con las demandas de la población en aumento y los cambios en las dietas. Durante los últimos 50 años, la aplicación de fertilizantes nitrogenados se ha incrementado 20 veces y se prevé que su aplicación se incremente a 180 millones de toneladas para 2030. Asimismo, los precios de los fertilizantes nitrogenados han subido más de 2.5 veces en la última década. El uso y eficiencia de los fertilizantes nitrogenados es muy diferente dependiendo del tipo de medio ambiente: En ambientes de altos insumos, para el uso de fertilizantes minerales, es esencial un modelo eficiente y que no contamine para prevenir la fertilización nitrogenada excesiva. Los excesos pueden causar la lixiviación de NO3-N, lo que da como resultado la eutrofización de cuerpos de agua (crecimiento vegetal excesivo o descomposición debida a nutrientes extra en el agua) y la destrucción de ecosistemas acuáticos. La aplicación excesiva de fertilizantes nitrogenados también incrementa las emisiones ambientalmente dañinas de NOx/N2O. En todo el mundo, la eficiencia del uso de nitrógeno (EUN, véase más adelante) promedia 33 % en cereales, lo que indica un importante potencial para mejorar. En ambientes de temporal de baja productividad, en donde el uso de fertilizantes es marginal y la productividad de cereales es baja, el enfoque debería estar sobre el incremento en el rendimiento y la calidad mediante la aplicación de fertilizantes nitrogenados moderada y eficiente más que en la aplicación excesiva. La calidad de los granos pequeños es determinada principalmente por la concentración de nitrógeno en el grano. Mientras más alta sea la concentración de nitrógeno, mayor será la ganancia del agricultor, con la condición de que los agricultores sean remunerados por la mayor calidad, lo cual no siempre es el caso. Se ha propuesto a la agricultura de conservación como una combinación de principios de manejo para mejorar la eficiencia en el uso del agua, reducir la erosión del suelo y conservar recursos tales como el tiempo, trabajo y combustibles fósiles de los agricultores. Esto se basa en tres componentes importantes: 1. Movimiento mínimo del suelo, menos o ninguna operación de labranza. 2. Retención parcial de residuos de las cosechas como cobertura del suelo. 3. Rotación de cultivos económicamente viables. Se ha encontrado que la agricultura de conservación cambia la calidad física, química y biológica del suelo en comparación con las prácticas convencionales que incluyen labranza y, por lo tanto, afectan el ciclo del nitrógeno en el suelo (véase también el material Agricultura de conservación, ¿mejora la calidad del suelo a fin de obtener sistemas de producción sustentables?). Por lo tanto, es probable que la fertilización nitrogenada tenga un efecto diferente sobre los cultivos que crecen en condiciones de agricultura de conservación y, por lo tanto, se tenga que ajustar la fertilización en los sistemas de cultivo basados en la agricultura de conservación.