Abordar el doble desafío de la seguridad alimentaria y la calidad ambiental destaca la importancia de gestionar los aportes de nitrógeno en la producción de arroz de manera responsable y eficiente.
por Liu Jia, Academia China de Ciencias
Un aspecto poco explorado en investigaciones anteriores es que, en áreas donde los pequeños agricultores dominan el paisaje agrícola, a menudo existe una variabilidad significativa en el rendimiento del rendimiento entre diferentes campos.
Por lo tanto, la implementación de medidas uniformes de optimización de fertilizantes nitrogenados puede resultar en fluctuaciones de rendimiento o riesgos económicos para las pequeñas granjas . Por lo tanto, movilizar a millones de pequeñas granjas para reducir los insumos de fertilizantes nitrogenados plantea un desafío importante. Es crucial realizar un análisis de riesgos que considere el riesgo potencial en la producción de arroz y el impacto ambiental de adoptar un enfoque de optimización de fertilizantes nitrogenados.
En un estudio publicado en Nature , un equipo de investigación dirigido por el Prof. Zhao Xu y Yan Xiaoyuan del Instituto de Ciencias del Suelo de la Academia China de Ciencias (ISSCAS), y los colaboradores de la Universidad de California, Davis, Centro de la Universidad de Maryland para Ciencias Ambientales y la Universidad Agrícola de China, han propuesto una estrategia de tasa de nitrógeno óptima utilizando nuevos modelos específicos de la subregión, al tiempo que aseguran que los beneficios sociales, económicos y ambientales del uso de fertilizantes se integren en el análisis. También analizaron un extenso conjunto de datos de estudios en fincas para evaluar el riesgo de pérdidas de rendimiento entre los pequeños agricultores y los desafíos asociados con la implementación de la estrategia.
Los investigadores descubrieron que es posible alcanzar los objetivos nacionales de producción de arroz en 2030 en China con una estrategia de tasa de nitrógeno óptima y, al mismo tiempo, reducir el consumo de nitrógeno a nivel nacional en un 10 % a 27 %, mitigar las pérdidas de nitrógeno reactivo en un 7 % a 24 % y aumentar la eficiencia del uso de nitrógeno en un 10 %. 30%–36%. Además, la contaminación nacional por nitrógeno reactivo de los sistemas de arroz puede restringirse bajo los umbrales ambientales propuestos sin comprometer las reservas de nitrógeno del suelo o los beneficios económicos para los pequeños agricultores.
Los investigadores también sugirieron un enfoque multifacético para facilitar la implementación de la estrategia de tasa de nitrógeno subregional revisada anualmente, que se adapta al estado actual de los sistemas de cultivo de arroz en China: primero, construir una red de monitoreo a gran escala a nivel nacional para la respuesta del rendimiento de los cultivos. a la aplicación de nitrógeno y un sistema de gestión inteligente para la toma de decisiones de «control de nitrógeno»; y segundo, establecer un sistema de gestión de cuotas de fertilizantes nitrogenados con el uso de cuotas de compra y otorgar incentivos y subsidios para optimizar el uso de nitrógeno para todos los agricultores.
«Este enfoque tiene como objetivo reducir la heterogeneidad espacial y temporal de los campos, mejorar la precisión y la aplicabilidad de la aplicación optimizada de nitrógeno, reducir el costo de la popularización de la tecnología, garantizar la implementación científica y precisa del macrocontrol de zonificación de fertilizantes nitrogenados y maximizar los beneficios regionales. «, dijo el profesor Zhao de ISSCAS.
«Nuestro estudio puede proporcionar una estrategia de nitrógeno preferible asignada a cada región en función de la compensación entre el riesgo económico y el beneficio ambiental», dijo Yan Xiaoyuan de ISSCAS.
Más información: Siyuan Cai et al, Estrategia de tasa óptima de nitrógeno para la producción sostenible de arroz en China, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-022-05678-x
