Los científicos de la Universidad de Purdue publicaron los resultados de una investigación que indica que los procesos de manejo del maíz que contribuyen a niveles óptimos de absorción de nitrógeno por las plantas podrían resultar en menos emisiones de óxido nitroso, identificado desde hace mucho tiempo como uno de los gases de efecto invernadero más potentes.
por Shari Finnell, Universidad de Purdue
La investigación, que reveló una fuerte relación entre la recuperación real de nitrógeno y las emisiones de óxido nitroso, se publicó recientemente en Frontiers in Plant Science .
«Las estimaciones previas, aceptadas internacionalmente, indicaban que por cada libra de fertilizante nitrogenado aplicado en la producción de cereales, se pierde un 1 % de óxido nitroso a la atmósfera», afirmó Tony Vyn, profesor de agronomía de Purdue. «Descubrimos que, en la producción de maíz de Norteamérica, las emisiones de óxido nitroso dependen más de dos factores: el balance de nitrógeno y la eficiencia de recuperación de nitrógeno, que de la simple tasa de nitrógeno. Una tasa moderada de nitrógeno genera menos preocupación por las emisiones de óxido nitroso, pero cuando una tasa alta de fertilizante nitrogenado supera las necesidades óptimas de nitrógeno de las plantas, se producen mayores emisiones de óxido nitroso».
Dijo que los hallazgos del estudio deberían utilizarse para orientar cualquier investigación agronómica sobre el impacto de la producción agrícola en las emisiones de óxido nitroso.
«Nuestros modelos indicaron que una selección cuidadosa de la dosis adecuada de nitrógeno aplicada en el momento oportuno puede aumentar la eficiencia de la recuperación de nitrógeno, reducir el balance de nitrógeno restante en el campo y reducir las emisiones de óxido nitroso», afirmó Vyn. «Si se van a medir las emisiones de gases de efecto invernadero , también se debe medir la absorción de nitrógeno de toda la planta para cada programa de gestión de fertilizantes nitrogenados que se esté probando».
Rex Omonode, científico investigador de Purdue, quien analizó datos de Estados Unidos y Canadá desde 2002, afirmó que la investigación se basó en 1375 observaciones a nivel de parcela. «Fue emocionante probar una hipótesis común, pero no demostrada, de que un aumento en la absorción y/o la eficiencia de recuperación de nitrógeno por parte de las plantas reducirá las emisiones de óxido nitroso durante la producción de cultivos», declaró Omonode. Omonode y Vyn contaron con la ayuda de coautores del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (Servicio de Investigación Agrícola) y del Ministerio de Agricultura y Agroalimentación de Canadá en su análisis.
La relación entre la producción agrícola y las emisiones de óxido nitroso ha sido objeto de numerosos estudios, especialmente en Estados Unidos, el mayor productor mundial de maíz. En 2016, se sembraron 94 millones de acres de maíz en todo el país.
Muchos estudios se han centrado en las emisiones de gases de efecto invernadero en relación directa con la cantidad de fertilizantes aplicados o en la eficiencia de la absorción de nutrientes por parte de las plantas, sin medir dichos gases. «Muy pocos investigadores han analizado ambos aspectos simultáneamente», afirmó Vyn. «Este estudio distinguió la proporción de nitrógeno aplicado por los fertilizantes que fue absorbido por las plantas y la que realmente se liberó a la atmósfera durante la temporada de crecimiento».
Vyn y Omonode afirmaron que la investigación también brindó información sobre el impacto de la educación a gran escala en el manejo de cultivos. Como resultado de los programas de investigación y educación sobre concesiones de tierras, como los programas de Extensión, los productores de todo Estados Unidos generalmente mantienen procesos de manejo que han minimizado las posibles emisiones de óxido nitroso, afirmaron. Durante décadas, la investigación y la educación derivadas de los programas de Extensión han contribuido a la adopción de las mejores prácticas de manejo en la producción agrícola.
«Los sistemas de producción de maíz en América del Norte utilizan actualmente tasas promedio de aplicación de nitrógeno total que son sorprendentemente eficaces para limitar las emisiones de óxido nitroso «, afirmó Vyn. Las emisiones de óxido nitroso también son generalmente menores en los sistemas de maíz irrigado.
Se producen mayores tasas de emisiones cuando los productores utilizan más fertilizante del necesario, lo cual puede ocurrir cuando intentan evitar las altas pérdidas de nitrógeno del suelo por lluvias excesivas antes de que las plantas fijen el nitrógeno mineral disponible en sus raíces. Las emisiones de óxido nitroso aumentan drásticamente cuando un productor añade 22,7 kg de fertilizante por acre por encima de las tasas agronómicas óptimas de nitrógeno para su región, explicó Omonode.
Con más estudios sobre las pérdidas de óxido nitroso , según la investigación, es esencial medir la recuperación de fertilizantes en todos los cultivos de cereales. «Independientemente de si se trata de maíz, trigo u otros cultivos, es importante considerar la recuperación de nitrógeno al analizar las emisiones de gases de efecto invernadero», afirmó Omonode.
Más información: Rex A. Omonode et al. Lograr un menor balance de nitrógeno y una mayor eficiencia en la recuperación de nitrógeno reduce las emisiones de óxido nitroso en los sistemas de cultivo de maíz de América del Norte, Frontiers in Plant Science (2017). DOI: 10.3389/fpls.2017.01080
