El estudio analizó 30 años de datos sobre cuatro cultivos principales
La capacidad del suelo para retener agua será fundamental para determinar qué tan bien las granjas en algunas regiones de los Estados Unidos manejan el problema del estrés por calor prolongado debido al cambio climático, sugiere un nuevo estudio. La revista Frontiers in Sustainable Food Systems publicó el hallazgo, basado en análisis de 30 años de datos sobre cuatro cultivos principales de EE. UU.: maíz, soja, algodón y trigo.
«Al mismo tiempo que los agricultores se enfrentan a fenómenos meteorológicos más extremos causados por el cambio climático, se enfrentan al creciente problema de la degradación del suelo», dice Debjani Sihi, primer autor del estudio y profesor asistente en el Departamento de Ciencias Ambientales de la Universidad de Emory.
Sihi es un biogeoquímico que estudia cuestiones ambientales y de sostenibilidad en el nexo entre suelo, clima, salud y política.
A nivel mundial, según Sihi y sus coautores, 750 millones de personas estaban desnutridas en 2019 debido a los efectos del cambio climático, incluida una disminución en la producción de alimentos, aumentos en los precios de los alimentos y una mayor competencia por la tierra y el agua. Y se espera que el problema de la seguridad alimentaria mundial se intensifique. Se prevé que el rendimiento de los cultivos mundiales disminuya un 25 % en general en los próximos 25 años debido al cambio climático y, sin embargo, la producción mundial de alimentos debería duplicarse para 2050 para alimentar el crecimiento previsto de la población humana.
«Mantener el suelo saludable es un componente clave necesario para adaptarse a la crisis climática», dice Sihi.
Un suelo sano contiene microbios que proporcionan los nutrientes necesarios para que crezcan plantas sanas, explica, al mismo tiempo que ayuda a que los alimentos vegetales que comemos sean más nutritivos. La presencia de estos microbios también mejora la capacidad del suelo para secuestrar carbono. Los 30 centímetros superiores del suelo del mundo contienen aproximadamente el doble de carbono que toda la atmósfera, lo que convierte al suelo en el segundo mayor sumidero natural de carbono después de los océanos, según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación.
Sin embargo, el aumento de las temperaturas promedio está contribuyendo a la disminución de la humedad del suelo en algunas áreas, lo que puede afectar la producción de cultivos y al mismo tiempo degradar el suelo a largo plazo.
Para el artículo actual, los investigadores buscaron cuantificar el impacto a largo plazo del clima y las propiedades del suelo en los rendimientos de maíz, soja, algodón y trigo en los Estados Unidos continentales. Se basaron en datos a nivel de condado del Departamento de Agricultura de EE. UU. de 1981 a 2015. Su conjunto de datos contenía tasas de precipitación y acumulación de temperaturas diarias promedio durante la temporada de crecimiento de un cultivo, conocido como días de grado de crecimiento. Los datos también tuvieron en cuenta las variaciones del suelo, incluida la capacidad de retención de agua, la textura de la materia orgánica (el porcentaje de arena, limo y arcilla), Ph, pendiente, erosionabilidad y tolerancia a la pérdida de suelo.
Los investigadores utilizaron un enfoque de aprendizaje automático explicable para evaluar el impacto en el rendimiento de los cultivos de cada una de estas variables climáticas y del suelo.
Los resultados destacaron los grados día de crecimiento como el factor climático más importante y la capacidad de retención de agua como la propiedad del suelo más influyente en la variabilidad del rendimiento de los cultivos.
«El mensaje final», dice Sihi, «es que los agricultores en las regiones que enfrentan estrés por calor adicional para sus cultivos pueden querer enfocarse de manera proactiva en la capacidad de retención de agua de su suelo».
El suelo arcilloso y el suelo rico en material orgánico retienen el agua mejor que el suelo arenoso, explica. Por lo tanto, las fincas con suelo arenoso, o con suelos que contienen menos material orgánico, pueden querer agregar más enmiendas para mejorar la capacidad de retención de agua de la tierra. Otra posible adaptación es usar más mantillo para reducir la evaporación.
Los investigadores esperan que sus hallazgos ayuden a los agricultores, especialistas en gestión de tierras y responsables políticos en la toma de decisiones relacionadas con prácticas sostenibles y a largo plazo de gestión de suelos, agua y cultivos.
Los coautores del estudio incluyen a Kanad Basu y Abraham Peedikayil Kuruvila de la Universidad de Texas en Dallas; Biswanath Dari de la Universidad Estatal Técnica y Agrícola de Carolina del Norte y Gaurav Jha de la Universidad Estatal de Montana.
La financiación para el trabajo fue proporcionada por la Universidad de Emory, la Universidad Estatal Técnica y Agrícola de Carolina del Norte y la Universidad Estatal de Montana.
Referencia del diario:
Debjani Sihi, Biswanath Dari, Abraham Peedikayil Kuruvila, Gaurav Jha, Kanad Basu.El enfoque de aprendizaje automático explicable cuantificó el impacto a largo plazo (1981-2015) del clima y las propiedades del suelo en los rendimientos de los principales cultivos agrícolas en CONUS. Fronteras en los Sistemas Alimentarios Sostenibles , 2022; 6 DOI: 10.3389/fsufs.2022.847892
Fuente: Science Daily
