La encrucijada del nitrógeno. Hacia un modelo de fertilización agroecológica

El nitrógeno es el nutriente limitante clave para la mayoría de los cultivos y muchos ecosistemas acuáticos y terrestres. Lamentablemente, el aumento masivo de N antropogénico introducido en el medio ambiente, en gran medida a través de fertilizantes nitrogenados de síntesis, ha tenido consecuencias ambientales negativas significativas. El vínculo entre la agricultura y la contaminación por nitratos está bien establecido con impactos sobre el agua potable  y la eutrofización del agua dulce y los ecosistemas marinos, incluida la proliferación de floraciones de algas nocivas y “zonas muertas” en ecosistemas marinos costeros.

El descubrimiento del proceso Haber-Bosch a principios de siglo XX, que combina N del aire con H2 de una fuente de energía bajo alta presión para la producción de amoniaco, supuso una revolución en la fertilización de los cultivos. Se abría de esta forma, la posibilidad de obtener nitrógeno de síntesis con el que evitar la dependencia de los cultivos de la fertilización con estiércoles animales, del guano o de los nitratos sudamericanos. Por el contrario, se comenzaba un período marcado por el desacoplamiento de los ciclos naturales de fertilización, basados principalmente en la utilización de estiércoles animales, comenzando una etapa caracterizada por la importación de crecientes cantidades de fertilizantes químicos, provenientes del exterior y que rompió los ciclos del nitrógeno en los cultivos de España en el período comprendido entre 1960-2008. A partir de la segunda guerra mundial, comienza la expansión de la fertilización química en lo que se conoce como Revolución Verde, hecho que permitió que entre 1961 y 2014, la producción mundial de granos aumentara 4 veces, para el que tuvo que ser necesario que la cantidad de fertilizante nitrogenado empleado, aumentara casi 10 veces. Durante el mismo período de tiempo, la población mundial aumentó de 3.1 mil millones a 7.3 mil millones, y se espera que alcance los 9.8 mil millones para 2050. Los cultivos de cereales usan grandes cantidades de fertilizantes, y se ha estimado que el nitrógeno sintético es responsable de alimentar a más del 50% de la población mundial; sin ella, la población mundial no podría haber aumentado al nivel que tiene.

Alrededor del 48% del grano producido en el mundo es consumido directamente por los humanos, aportando aproximadamente el 48% de las calorías necesarias. Prácticamente todo el arroz producido es consumido por humanos, mientras que el 17% del trigo y el 35% del maíz es para alimentar a lo animales.

Según la FAO, la población mundial aumentará en un tercio entre 2009 y 2050, pero la producción global de alimentos y fibras tendrá que aumentar en un 70%. En 2009, los fertilizantes comerciales fueron responsables del 40% al 60% de la producción mundial de alimentos.Esencialmente, todos los incrementos futuros en la producción de granos dependerán del agregado de fertilizante porque no se espera que la cantidad de tierras de cultivo aumente significativamente; los rendimientos por unidad de tierras de cultivo deben aumentar y requieren mayores tasas de fertilizantes N y P.

Un modelo en la encrucijada

La encrucijada en la que se encuentra el modelo convencional de producción de alimentos, basado en la fertilización química es que, si la tierra cultivable no es susceptible de aumentar para hacer frente a la demanda global esperada, será necesario aumentar el rendimiento de las cosechas. El problema es que ya no es posible aumentar la dosis de nitrógeno para aumentar el rendimiento. Por el contrario, se genera un problema mayor debido a que gran parte de nitrógeno reactivo aportado no puede ser asimilado por las plantas y termina generando graves problemas en los ecosistemas.  Un balance de N sobrante conduce a la contaminación con NH3, N2O, N2O3 o NO, mientras que un balance de déficit de N conduce a una baja fertilidad del suelo al agotar las reservas de nutrientes del suelo, lo que resulta en un rendimiento deficiente del cultivo.

Además, el uso eficiente del fertilizante N generalmente requiere un fertilizante de fósforo (P) que se obtiene a partir del fosfato de roca derivado de las minas. Por lo tanto, cada año sucesivo se agregan al medio ambiente cantidades considerables de N y P de fuentes externas que conducen a problemas ambientales y sociales.

Problemas generados por la fertilización nitrogenada de síntesis

La aplicación excesiva y/o inadecuada de fertilizantes nitrogenados sintéticos, genera diferentes afecciones en el medio:

  • Impacto en suelos: uno de los experimentos más longevos en Norteamérica acerca de los impactos de los métodos de producción agrícola convencional en la calidad del suelo, ha revelado que altos aportes de N de síntesis agotan el carbono del suelo, dificultan la capacidad microbiológica de fijar nitrógeno, atrofian su capacidad para retener agua y también agotan el N del suelo.
  • Incidencia sobre las aguas: La lixiviación de NO3- hacia el subsuelo puede contaminar los acuíferos subterráneos, genera impactos sobre el agua potable y la eutrofización del agua dulce, así como sobre los ecosistemas marinos, incluida la proliferación de floraciones de algas nocivas y “zonas muertas” en ecosistemas marinos costeros.
  • El excesivo uso de fertilizantes químicos nitrogenados puede llevar a desequilibrios alimenticios en plantas, dando como resultado una frecuencia más alta del daño por parte de parásitos y enfermedades de insectos.
  • Salud humana: El consumo de agua con elevados niveles de NO3- puede crear graves problemas de salud debido a su transformación en NO2-. Los NO2- pueden transformarse en compuestos cancerígenos (nitrosaminas), que afectan al estómago e hígado y que en los bebés pueden generar metahemoglobinemia.
  • Afecciones atmósfera: el nitrógeno puede liberarse a la atmósfera en forma de óxido nitroso (N2O), que se trata de un gas con un elevado potencial de calentamiento global, de unas 296 veces superior al CO2.
  • Económicas: además del elevado coste que supone en algunos casos la descontaminación de aguas (El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos estima que el costo de eliminar los nitratos del agua potable del país es de más de 4,8 billones de dólares al año), también se genera un impacto en aquellas zonas donde los acuíferos presentan una elevada utilización, debido a que la contaminación, supone la inhabilitación del recurso.

Separación entre agricultura y ganadería

No siempre ha sido así. Antes de la mal llamada Revolución Verde, los animales se alimentaban de manera mayoritaria a base de pasto y de restos de cultivos agrícolas, con lo que la fertilización de nitrógeno se realizaba “in situ”.

La separación entre agricultura y ganadería, rompe la interdependencia que se establece entre ganado-suelo-plantas, cesando la circulación de la materia en forma de forrajes y deyecciones. En el modelo de producción agroecológico, una buena parte de las extracciones de las cosechas se devuelven al suelo en forma de residuos, estiércol, etc., lo que contribuye a cerrar los ciclos de fertilidad dentro de las fincas. Esto no sucede en el modelo convencional, debido a que la biomasa producida se consume preferentemente fuera de los ecosistemas naturales, se desaprovechan muchos residuos agrícolas (paja, estiércoles y purines) y apenas se utilizan los residuos urbanos e industriales. Esto conlleva una disminución de la fertilidad del suelo, debido a un escaso nivel de humus y la consiguiente mineralización del suelo. La concentración del ganado en explotaciones sin tierra crea en muchos casos problemas con las deyecciones, constituyendo una carga que hay que eliminar, en vez de un recurso que hay que utilizar. La eliminación de estas deyecciones supone unos costes añadidos, ocasionando con mucha frecuencia una contaminación más o menos grave. Por otro lado, al no reciclar los elementos nutritivos contenidos en ellas, es necesario incrementar la dosis de abonos minerales, aparte de perderse la acción beneficiosa de la materia orgánica en el suelo.

El suelo responde de manera positiva a la presencia de animales si el manejo es apropiado. Además de los beneficios derivados de la adición de estiércol y orina en los suelos, el pastoreo de alta intensidad y corta duración aumenta la exudación de las raíces y estimula el número y la actividad de las bacterias asociativas fijadoras de nitrógeno en la rizosfera, que se disparan en respuesta a la defoliación y proporcionan el N extra requerido por la planta para la producción de nuevo crecimiento.

El papel de la biología en la fertilización

Aproximadamente el 65% de los cultivos utilizados en pastos y cultivos del nitrógeno empleado, es fijado por la microbiología. El gas atmosférico es transformado en una forma biológicamente activa y asimilable por las plantas. El amonio producido, se fija de manera natural en moléculas orgánicas como aminoácidos y humus. Estas moléculas estables son vitales para la fertilidad del suelo y no pueden ser volatilizadas o lixiviadas del sistema del suelo. Para ello, es imprescindible el trabajo que realizan las bacterias asociadas a las leguminosas y los hongos micorriza que, aunque no fijan directamente nitrógeno, proporcionan azúcares a las bacterias encargadas de fijar nitrógeno y llevarlo a la planta. Esta es la forma que la biología tiene para cerrar el ciclo del N, reduciendo la nitrificación, desnitrificación, volatilización y lixiviado.

Cuando se proporciona N inorgánico, el suministro de carbono a los microbios asociativos fijadores de nitrógeno se inhibe, dando lugar a suelos pobres en carbono.

La diversidad y abundancia de microbios fijadores de N es mayor cuando el suelo dispone de cubierta vegetal todo el año (en particular las plantas de la familia de las gramíneas).

La micorriza transporta carbono en forma de azúcares a los microbios del suelo que intervienen en la nutrición vegetal y la supresión de las enfermedades. El nitrógeno orgánico, fósforo, azufre, potasio, calcio, magnesio, hierro y oligoelementos esenciales tales como zinc, manganeso y cobre retornan a las plantas a cambio de carbono. Las transferencias de nutrientes son inhibidas cuando se aplican altas tasas de nitrógeno y/o fósforo inorgánicos.

Un suelo con una relación C/N adecuada, permite la generación de agregados que son determinantes en el suelo, ya que proporcionan condiciones para el cultivo, porosidad y capacidad de retención de agua. Esto permite fijar cantidades importantes de N atmosférico, secuestrar el CO2 atmosférico en formas estables de carbono (humus) y solubilizar el P inmovilizado en el suelo.

La colonización de micorrizas es baja cuando se aplican grandes cantidades de N inorgánico y las micorrizas están inactivas en ausencia de plantas. De ahí que la fijación biológica de nitrógeno y la humificación sean raras en los sistemas agrícolas donde los cultivos fuertemente fertilizados con N están en rotación con barbechos desnudos. Cuando existe cubierta vegetal, este N puede ser absorbido y reciclado, evitando la pérdida irrecuperable.

Cuando el suelo está desnudo no hay fotosíntesis y prácticamente no existe actividad biológica. Los suelos desnudos pierden carbono y nitrógeno, los ciclos de nutrientes se vuelven disfuncionales, los agregados se deterioran, la estructura empeora y la capacidad de retención de agua se reduce.

Fertilización agroecológica

El modelo actual de producción de alimentos, basada en la fertilización nitrogenada de síntesis, se encuentra en una encrucijada. Aunque se están haciendo grandes esfuerzos en reducir las dosis de nitrógeno empleadas tratando evitar las pérdidas (con las repercusiones que ello acarrea), difícilmente va a poder aumentar el rendimiento de los cultivos para hacer frente al aumento de la demanda de alimentos que el aumento poblacional va a requerir en las próximas décadas.

Los problemas relacionados con el fósforo y sobre todo, la destrucción de las reservas de fertilidad de los suelos en forma de humus de los suelos, nos obligan a plantearnos un giro drástico en el modelo de producción agrícola a otro modelo basado en la comprensión del funcionamiento de los agroecosistemas, en la capacidad biológica de fijar nitrógeno y carbono atmosférico, una mayor integración entre agricultura y ganadería, en una mayor diversificación de las fincas y sobre todo, en el estudio y el conocimiento del funcionamiento de los ciclos biogeoquímicos en la naturaleza.

Hoy más que nunca, es necesaria una transición hacia un modelo agroecológico de producción sana de alimentos, respetuoso con el medioambiente y las personas. Un modelo que iremos desgranando en próximas entradas ene este blog y que entre otros, aporta los siguientes beneficios:

  • Económicos: menores insumos para la producción, permiten que el beneficio final sea mayor que en explotaciones convencionales, disminución de externalidades económicas, etc.
  • Ecológicos: cierre de ciclos de materia y energía, mejora de suelos, mayor capacidad de retención de agua y nutrientes, mayor biodiversidad, no genera residuos ni impactos no deseados en el medio, etc.
  • Sociales: mejora de las condiciones de las personas agricultoras, generación de un entorno sano y saludable, disminución de la concentración de tierra y capital en pocas manos, mejora en la salud de la población, etc.

El conocimiento científico acumulado durante las últimas décadas está permitiendo el desarrollo de prácticas dentro de lo que se conoce como Agricultura y Ganadería Regenerativa que, además de ser sistemas de alta productividad, son capaces de solucionar gran parte de los retos climáticos y medioambientales a los que nos enfrentamos a lo largo de este siglo XXI.

La buena noticia es que tenemos el conocimiento y la tecnología necesarios para realizarlo.

Fuente: sustraiak.coop

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.

Usamos cookies para personalizar el contenido y los anuncios, para proporcionar funciones de redes sociales y para analizar nuestro tráfico. También compartimos información sobre su uso de nuestro sitio con nuestros socios de redes sociales, publicidad y análisis. View more
Cookies settings
Aceptar
No
Polí­tica de privacidad y cookies
Privacy & Cookies policy
Cookie nameActive

Quiénes somos

La dirección de nuestra web es: https://simientedisidente.com. Lo que sigue es la política de privacidad de datos que puedan ofrecerse por quienes interacciones con este sitio.

Tu información de contacto

Simientedisidente.com cumple con la normativa de privacidad de los datos. Al solicitar los boletines, autorizas a la La Delicia de Leer a recabar y tratar automatizadamente en un fichero del que es responsable todos tus datos. En cualquier momento podrás ejercitar los derechos de acceso, cancelación, rectificación y oposición de tus datos personales, de conformidad con lo establecido en la Ley 15/1999, de 13 de diciembre sobre Protección de Datos de Carácter Personal. La Delicia de Leer se compromete a no ceder a terceros los datos facilitados.

Qué datos personales recogemos y por qué los recogemos

Comentarios

Esta web no tiene habilitada la opción de comentarios, pero si la tuviera en algún momento lo que sigue garantiza la privacidad de los datos suministrados para ello: Cuando los visitantes dejan comentarios en la web, recopilamos los datos que se muestran en el formulario de comentarios, así como la dirección IP del visitante y la cadena de agentes de usuario del navegador para ayudar a la detección de spam. Una cadena anónima creada a partir de tu dirección de correo electrónico (también llamada hash) puede ser proporcionada al servicio de Gravatar para ver si la estás usando. La política de privacidad del servicio Gravatar está disponible aquí: https://automattic.com/privacy/. Después de la aprobación de tu comentario, la imagen de tu perfil es visible para el público en el contexto de su comentario.

Medios

Si subes imágenes a la web deberías evitar subir imágenes con datos de ubicación (GPS EXIF) incluidos. Los visitantes de la web pueden descargar y extraer cualquier dato de localización de las imágenes de la web.

Cookies

Si dejas un comentario en nuestro sitio puedes elegir guardar tu nombre, dirección de correo electrónico y web en cookies. Esto es para tu comodidad, para que no tengas que volver a rellenar tus datos cuando dejes otro comentario. Estas cookies tendrán una duración de un año. Si tienes una cuenta y te conectas a este sitio, instalaremos una cookie temporal para determinar si tu navegador acepta cookies. Esta cookie no contiene datos personales y se elimina al cerrar el navegador. Cuando inicias sesión, también instalaremos varias cookies para guardar tu información de inicio de sesión y tus opciones de visualización de pantalla. Las cookies de inicio de sesión duran dos días, y las cookies de opciones de pantalla duran un año. Si seleccionas "Recordarme", tu inicio de sesión perdurará durante dos semanas. Si sales de tu cuenta, las cookies de inicio de sesión se eliminarán. Si editas o publicas un artículo se guardará una cookie adicional en tu navegador. Esta cookie no incluye datos personales y simplemente indica el ID del artículo que acabas de editar. Caduca después de 1 día.

Contenido incrustado de otros sitios web

Los artículos de este sitio pueden incluir contenido incrustado (por ejemplo, vídeos, imágenes, artículos, etc.). El contenido incrustado de otras web se comporta exactamente de la misma manera que si el visitante hubiera visitado la otra web. Estas web pueden recopilar datos sobre ti, utilizar cookies, incrustar un seguimiento adicional de terceros, y supervisar tu interacción con ese contenido incrustado, incluido el seguimiento de tu interacción con el contenido incrustado si tienes una cuenta y estás conectado a esa web.

Plugin de Seguridad

La dirección IP de los visitantes, el ID de los usuarios conectados y el nombre de usuario de los intentos de acceso se registran de manera condicional para comprobar actividad maliciosa y proteger el sitio de tipos específicos de ataques. Ejemplos de condiciones en las que se hace registro son los intentos de acceso, solicitudes de desconexión, solicitudes de URLs sospechosas, cambios en el contenido del sitio y cambios de contraseñas. Esta información se conserva durante 60 días.

Con quién compartimos tus datos

La Delicia de Leer se compromete a no ceder a terceros los datos facilitados. Este sitio se ha analizado para buscar malware y vulnerabilidades potenciales usando SiteCheck de Sucuri. No enviamos información personal a Sucuri; no obstante, Sucuri podría encontrar información personal publicada públicamente (como la que hay en los comentarios) durante su análisis. Para más detalles, por favor, ve la política de privacidad de Sucuri.

Cuánto tiempo conservamos tus datos

Si dejas un comentario, el comentario y sus metadatos se conservan indefinidamente. Esto es para que podamos reconocer y aprobar comentarios sucesivos automáticamente en lugar de mantenerlos en una cola de moderación. De los usuarios que se registran en nuestra web (si los hay), también almacenamos la información personal que proporcionan en su perfil de usuario. Todos los usuarios pueden ver, editar o eliminar su información personal en cualquier momento (excepto que no pueden cambiar su nombre de usuario). Los administradores de la web también pueden ver y editar esa información. Los registros de seguridad se conservan 60 días.

Qué derechos tienes sobre tus datos

Si tienes una cuenta o has dejado comentarios en esta web, puedes solicitar recibir un archivo de exportación de los datos personales que tenemos sobre ti, incluyendo cualquier dato que nos hayas proporcionado. También puedes solicitar que eliminemos cualquier dato personal que tengamos sobre ti. Esto no incluye ningún dato que estemos obligados a conservar con fines administrativos, legales o de seguridad.

Dónde enviamos tus datos

Los comentarios de los visitantes puede que los revise un servicio de detección automática de spam. Este sitio es parte de una red de sitios que se protege contra ataques de fuerza bruta distribuidos. Para activar esta protección se comparte la IP de los visitantes que tratan de acceder al sitio con un servicio facilitado por ithemes.com. Para detalles sobre la política de privacidad, por favor, ve la política de privacidad de iThemes.
Save settings
Cookies settings