Estrategias de fertilización nitrogenada en siembra directa para mitigar el cambio climático en sistemas agrarios mediterráneos

La relación entre el uso intensivo de factores de producción, en el que se basa el actual modelo de producción, y la generación de problemas medio ambientales, está cada día más consolidada. Prueba de ello son los problemas de contaminación de acuíferos por nitratos, herbicidas, y emisiones de gases de efecto invernadero.

El nitrógeno es el nutriente de más complicado manejo ya que, tanto en forma de urea como de nitrato, es muy susceptible de perderse por lavado a capas del suelo no alcanzables por las raíces. La adopción de sistemas de siembra directa (SD) tiene como consecuencia una menor acumulación de nitratos en el perfil del suelo ya que la dinámica de la materia orgánica se ve alterada por la presencia de abundantes restos acumulados en la superficie unido a la mínima alteración del suelo. Con mayor densidad de residuo se alcanza una menor temperatura y aireación lo que puede reducir la mineralización en comparación con suelos cultivados convencionalmente y producirse inmovilización de nitrógeno, al menos en los primeros años de reducción del laboreo intensivo.

Con la finalidad de conocer la mejor estrategia de fertilización, se ha establecido un ensayo de trigo situado en la localidad de Las Cabezas de San Juan, Sevilla, siendo esta zona representativa de las comarcas agrícolas andaluzas. Las parcelas se encuentran bajo las técnicas de Agricultura de Conservación, realizando siembra directa como sistema de manejo. Se han ensayado tres formulaciones diferentes de abonado nitrogenado aplicando en total la misma dosis de N representativa de la zona:

T1-Sin abonado de fondo y dos coberteras con urea.
T2-Abonado de fondo tradicional (125 kg/ha de fosfato diamónico 18-46-0) y dos coberteras con urea.
T3-Abonado localizado en siembra con microgranulado (11-49-0 + Zn + Fe + Mn + 2%AA a la dosis de 40 kg/ha) y dos aplicaciones de abono en cobertera con urea, una temprana (tres hojas) y otra en encañado.
T-Testigo sin fertilización que nos servirá de control de los resultados.

Figura 1. Imagen de las parcelas en las que se ha desarrollado la experiencia

Se ha realizado un seguimiento de los niveles de carbono orgánico (CO) en el suelo a fin de estimar el secuestro de carbono a dos profundidades. Un horizonte superficial, donde los cambios en la dinámica del carbono se producen con mayor rapidez y una zona más profunda donde los niveles de carbono están más estabilizados. Además se ha medido el volumen de emisiones de CO2 generadas desde el suelo de las diferentes parcelas en estudio para valorar el efecto de las distintas estrategias empleadas en el papel del suelo como mitigador del cambio climático.

Los resultados obtenidos de la primera campaña muestran que en el total del perfil estudiado las cantidades de CO son de 12.70, 13.00, 13.16 y 12.06 MgCO/ha para los tratamientos T1, T2, T3 y T respectivamente. La Figura 2 muestra evolución en el contenido de CO medido en porcentaje para las dos profundidades estudiadas. Todas las parcelas fertilizadas con alguna de las estrategias estudiadas han presentado un nivel de CO superior a los contenidos que observamos en las parcelas testigo. Si comparamos entre los tres casos de fertilización las parcelas que recibieron el abonado localizado en siembra con microgranulado y dos aplicaciones de abono en cobertera han mostrado, en general, los mejores resultados.

Figura 2. Evolución en el contenido en CO en las parcelas de ensayo. Líneas verticales muestran la desviación estándar de la media de valores representados en barras

Si calculamos el aumento en cada uno de los tratamientos con respecto al testigo en el perfil de suelo muestreado, los resultados son de +0,64, +0,94 y +1,10 MgCO/ha para T1, T2 y T3 respectivamente. Las parcelas que han recibido el T3 presentan un 10% más de CO que el testigo en los primeros 5 cm de suelo (Figura 3).  Sin embargo, a la profundidad de 5-10 cm, los tratamientos con urea (T1) y fosfato diamónico (T2) han obtenido valores mayores mostrando un incremento de 4 y 7,5% respectivamente, en comparación con el microgranulado (T3). Cabe destacar que los tratamientos T1 y T2 mantienen sus niveles de CO en los dos horizontes de muestreo considerados, mientras que el T3 desciende de forma considerable a 5-10 cm (Figura 3).

Figura 3. Diferencia en el contenido en CO respecto al tratamiento testigo expresado en %

En lo que se refiere a las emisiones de CO2, las diferencias observadas entre los tres tratamientos no fueron significativas, siendo la mayoría de las medidas prácticamente iguales en valor.

La tabla 1 muestra como las diferentes estrategias de fertilización han influido en una diferencia potencial en las producciones de grano obtenidas en las diferentes parcelas del ensayo. La diferencia en el volumen de producción obtenido deriva en una mayor generación de rastrojo que quedará en la superficie del suelo. La descomposición de una mayor cantidad de residuo tiene como consecuencia positiva un mayor contenido de CO en suelo.

Tabla 1. Producciones de trigo (peso de grano) cosechadas para los diferentes tratamientos. Letras diferentes junto a los valores indican diferencias significativas entre tratamientos

TRATAMIENTO T1   T2   T3  
Producción (kg/ha) 3104 a 2973 ab 3002 ab
Incremento respecto testigo (kg/ha) 277 146 175

Un uso racional de la fertilización nos lleva a obtener grandes beneficios ambientales como es el aumento en los contenidos en CO, siendo así una práctica mitigadora del cambio climático ya que favorece el secuestro de carbono.

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