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¿De dónde vienen los gases de efecto invernadero en la agricultura y cómo reducirlos?

La agricultura contribuye con alrededor del 14% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero.
26/06/2018
Los cultivos de cobertura reducen los gases de efecto invernadero./Foto: H. Poffenbarger


La agricultura moderna se desarrolló con el tiempo para satisfacer una necesidad acuciante: alimentar a la creciente población mundial. Los agrónomos descubrieron nuevas técnicas para aumentar los rendimientos de los cultivos. Los químicos encontraron maneras de aprovechar el nitrógeno del aire, y los agrónomos encontraron métodos para usar este proceso para hacer fertilizantes poderosos. Los agricultores aplicaron estas técnicas para asegurarse de que pudieran satisfacer la demanda de alimentos.

Pero, como cualquier ciencia, las prácticas ahora están cambiando. Algunas de las técnicas que se aplicaron hicieron, de hecho, cultivar más alimentos. Y, sin embargo, hubo consecuencias involuntarias. La limpieza de la tierra para la producción de cultivos disminuyó la calidad del agua. Algunas otras prácticas para aumentar los rendimientos aumentaron los gases de efecto invernadero.

Los agrónomos ahora están investigando formas de cultivar alimentos y, al mismo tiempo, proteger el medioambiente.

Las innovaciones industriales han provocado la liberación de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono (CO2), el óxido nitroso (N20) y el metano (CH4). Estos gases atrapan la energía radiante del sol en nuestra atmósfera. El resultado es una temperatura global en aumento.

En todo el mundo, la agricultura contribuye con alrededor del 14% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero. Existen varias fuentes agrícolas de gases de efecto invernadero, así como muchas respuestas para reducirlos. El metano y el óxido nitroso son más potentes que el dióxido de carbono en términos de potencial de calentamiento global.

Dióxido de carbono

En todo el mundo, para crear más tierras de cultivo para alimentar a la creciente población, se despejaron tierras boscosas y praderas. Posteriormente, muchos suelos perdieron hasta 50 - 90% de su carbono orgánico original pasando a dióxido de carbono en la atmósfera. Cuando se cultiva el suelo, ya sea arando, labrando o incluso utilizando maquinaria para trabajar las granjas, la materia orgánica, protegida durante cientos de años dentro de la matriz del suelo, se expone rápidamente al oxígeno y los microbios. Como resultado, el dióxido de carbono se libera a la atmósfera.

Pero las plantas también extraen dióxido de carbono del aire y lo utilizan como "alimento". De esta manera, el carbono se almacena (o retiene) en el suelo. Durante este proceso, el carbono se almacena en el suelo de varias maneras, como la biomasa de la raíz y la hojarasca. Los agrónomos han descubierto que, en muchas áreas, la reducción o eliminación del uso de la labranza puede mantener un buen rendimiento de los cultivos. Los métodos mejorados de control de malezas y las técnicas de siembra sin labranza pueden reducir la pérdida de carbono orgánico en el suelo. La investigación ha descubierto que estas técnicas pueden aumentar el almacenamiento de carbono a lo largo del tiempo. Menos arado también significa que se utilizan menos combustibles fósiles en el proceso agrícola.

Otra práctica que los agricultores están utilizando para reducir su producción de dióxido de carbono es restaurar los humedales en los bordes de sus granjas. Los humedales extraen el dióxido de carbono de la atmósfera y lo almacenan en los suelos húmedos del humedal. Agregar algunos árboles a los bordes de las tierras de cultivo puede hacer lo mismo. Como resultado, la agricultura está haciendo una gran contribución para reducir el impacto global de los gases de efecto invernadero industriales en la atmósfera.

Óxido nitroso

El nitrógeno es un elemento importante que se necesita para nuestros cultivos. El nitrógeno forma la columna vertebral de todas las proteínas, incluidas las proteínas de origen vegetal. A principios de 1900, los químicos descubrieron una forma de producir amoníaco a partir de nitrógeno en el aire. Este descubrimiento abrió el camino al desarrollo de los fertilizantes nitrogenados comerciales de hoy en día.

Aunque el uso de fertilizantes nitrogenados ha incrementado los rendimientos y permitido que se produzcan suficientes alimentos para alimentar a la población, se necesitan muchos combustibles fósiles para hacer los fertilizantes y distribuirlos a las granjas. Cuando se agrega el fertilizante de nitrógeno, se convierte en parte del sistema biológico natural, incluidas las transformaciones microbianas del suelo y la absorción de la planta para ayudar a las plantas a crecer. Sin embargo, algunos de estos procesos microbianos también pueden liberar óxido nitroso en la atmósfera, especialmente cuando el suelo está saturado de agua.

Los agrónomos están investigando formas para que los productores mantengan los rendimientos con menos fertilizantes. Un método involucra el cultivo de cultivos de leguminosas, como el trébol, que naturalmente agregan nitrógeno al suelo. Las legumbres pueden extraer nitrógeno del aire y no necesitan fertilizantes nitrogenados, como lo hacen los cultivos como el trigo y el maíz. Otro método se llama rotación de cultivos. Un agricultor puede cultivar un cultivo como el caupí o la soja que fijan el nitrógeno en una temporada, y otro como el maíz lo siguiente. El maíz se beneficiará del nitrógeno dejado por la cosecha de leguminosas del año anterior y mantendrá los rendimientos con menos fertilizante de nitrógeno.

Otro método para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de la aplicación de fertilizantes nitrogenados se llama agronomía de precisión. Los nuevos instrumentos de alta tecnología ayudan a los cultivadores a aplicar solo fertilizantes donde sea necesario, lo que resulta en un menor uso de fertilizantes, lo que les ahorra dinero y ayuda al medio ambiente.

Metano

El arroz es el principal cultivo responsable de la producción de metano durante la producción. Esto se debe a que el arroz se cultiva en ambientes muy húmedos. Bajo estas condiciones, las bacterias en el suelo que están "consumiendo" el carbono orgánico para producir energía producen gas metano. Los agrónomos han desarrollado métodos mejorados de producción de arroz que reducen el tiempo necesario para que el suelo se inunde y, por lo tanto, reducen la cantidad de metano producido. Además, los productores de cultivos han desarrollado una variedad de arroz con bajo contenido de metano, y se esperan nuevos avances.

Otra fuente agrícola de metano es la liberación directa de animales durante la producción. Cambiar el tipo de comida que se le da a las vacas o agregar suplementos puede ayudar a la cantidad de metano que producen. Además, el estiércol animal se usa como un importante fertilizante de materia orgánica en las granjas. Los agrónomos están investigando las mejores prácticas para "reciclar" esta importante fuente de nutrientes, al tiempo que reducen los gases de efecto invernadero que emiten. Al usar abonos como fertilizante de nitrógeno, se puede reducir la cantidad de fertilizante de nitrógeno industrial necesario para la producción de cultivos.

Un área prometedora de investigación para reducir las emisiones de metano y mejorar la calidad general del suelo se denomina silvopastura. Este método roza animales en tierras que también se usan para cultivos. La investigación en el Centro de Agroforestería de la Universidad de Missouri demostró que esto reduce las emisiones de gases de efecto invernadero. También mejora la salud de los animales y los ecosistemas. Los sistemas de producción silvopastoral son más económicos y productivos en comparación con otros sistemas de cría de animales. Dichos sistemas también reducen la acumulación de estiércol y la producción de metano.

Algunos sistemas de producción agrícola actuales son responsables de nuestras emisiones globales de gases de efecto invernadero, y los agrónomos y los agricultores están trabajando arduamente para mejorar la sostenibilidad de nuestras tierras agrícolas. Además de alimentar al mundo, nuestra tierra agrícola actual proporciona fibras para prendas de vestir (algodón, cáñamo) y biocombustibles. Las respuestas no están en reducir la cantidad de alimentos cultivados, sino en encontrar las mejores prácticas para hacerlo de una manera que preserve, o mejore, el medio ambiente. Al implementar mejores prácticas de manejo, es posible reducir el nivel de gases de efecto invernadero en la atmósfera.

Fuente: ASA/CSSA

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