El óxido nitroso (N2O) es un gas de potente efecto invernadero cuya emisión se debe, principalmente, a la utilización de fertilizantes nitrogenados en la agricultura. No obstante, el nitrógeno es un nutriente clave para mantener el rendimiento potencial de los agroecosistemas.
Los sistemas de cultivo cerealistas de secano Mediterráneo presentan una escasa productividad potencial debida, mayormente, a limitaciones hídricas. La baja rentabilidad de estos sistemas ha llevado a un incremento de la adopción de prácticas de laboreo de conservación (mínimo laboreo y siembra directa) por parte de los agricultores. Estos sistemas de laboreo presentan ventajas en lo que a conservación del agua en el suelo se refiere (ver, por ejemplo, Lampurlanés et al. 2016), beneficiando el cultivo, aunque con un mayor riesgo potencial de emisión de N2O del suelo. Actualmente, la actividad agrícola debe mantener su rentabilidad satisfaciendo la demanda de alimentos y mitigando el impacto ambiental. Por ello, el uso de indicadores conjuntos de productividad y emisión de gases de efecto invernadero, como la emisión de N2O por unidad de producto (del inglés yield-scaled N2O emissions), representa una herramienta de gran interés para armonizar ambas necesidades.
En un trabajo recientemente publicado en Agriculture, Ecosystems and Environment, compañer@s de la RED REMEDIA y, a su vez, integrantes del grupo de Agronomía y Medioambiente en Sistemas Agrícolas Mediterráneos de la Universidad de Lleida (UdL)- Agrotecnio, Manejo del Suelo y Cambio Global de la EEAD-CSIC y de la UMR System del CIRAD (Montpellier, Francia) han evaluado el impacto a largo plazo del uso del laboreo convencional (LC) (en el que el suelo se trabaja de forma intensa con aperos agrícolas) y la siembra directa (SD) (en la que no se realiza ningún laboreo previo a la siembra) en las emisiones de N2O y la productividad de la cebada (Hordeum vulgare L.) en condiciones de secano Mediterráneo.
Para alcanzar el objetivo del trabajo se combinaron enfoques experimentales y de modelización, este último basado en el modelo STICS. El modelo se ajustó con los datos observados en un experimento de larga duración del grupo de Agronomía y Medioambiente en Sistemas Agrícolas Mediterráneos de la UdL localizado en Agramunt (Lleida). Los factores estudiados fueron una combinación de sistemas de laboreo (LC y SD) (Fig. 1) y dosis de fertilizante nitrogenado (0, 60 y 120 kg N ha-1).
Fig. 1. Sistemas de laboreo comparados en un experimento de larga duración establecido en 1996 en Agramunt (Lleida): laboreo convencional mediante arado de vertedera (izquierda) y siembra directa (derecha). Fotografía: Daniel Plaza.
En el experimento se cuantificó la dinámica de agua y N mineral en el suelo, la biomasa y el rendimiento del cultivo durante 18 años, y la emisión de N2O durante la campaña 2011-2012. El modelo se utilizó para simular las emisiones de N2O de cada sistema de laboreo durante 18 años y bajo distintas dosis de fertilizante nitrogenado para identificar estrategias de manejo óptimas orientadas a reducir la emisión de N2O por kilogramo de cebada (Fig. 2).
Fig. 2. Diagrama conceptual del modelo STICS en el que se describen los datos de entrada necesarios, y algunos de los procesos simulados y datos de salida obtenidos.
Los resultados mostraron que, como promedio de los 18 años, la SD incrementó el rendimiento en grano en un 10%, 47% y 53% en comparación con LC al aplicar 0, 60 y 120 kg N ha-1, respectivamente. Además, los resultados mostraron cómo, en un período de 18 años, la emisión de N2O por kilogramo de cebada fue de 2.8 a 3.3 veces menor en SD que en LC. Bajo LC la aplicación de nitrógeno incrementaría la emisión de N2O por kilogramo de cebada mientras que en SD esta emisión sería más resiliente a la aplicación de fertilizante nitrogenado.
Los resultados de este artículo han sido recientemente resaltados por la Dirección General de Medio Ambiente de la Comisión Europea en un artículo de diseminación en Science for Environment Policy. El artículo ha sido enviado a legisladores, académicos y gente de negocios para ayudarles en el desarrollo de políticas efectivas y basadas en evidencias.
Información proporcionada por: Daniel Plaza Bonilla (UdL, Lleida), en representación de los co-autores.
E-mail de contacto: daniel.plaza@pvcf.udl.cat
