Un nuevo estudio que combina datos de encuestas y modelos informáticos de última generación encontró que una tendencia creciente en la intensidad de labranza en la producción de maíz y soja de EE. UU. en los últimos años ha llevado a un aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero de los campos agrícolas.
por la Universidad Estatal de Iowa
El estudio, publicado recientemente en la revista académica Nature Food , se basó en años de datos de encuestas que preguntaron a miles de agricultores estadounidenses sobre sus prácticas de labranza. Luego, los investigadores incorporaron los datos relevantes en modelos de ecosistemas sofisticados para ver cómo las decisiones de labranza afectan las emisiones de gases de efecto invernadero del suelo, incluidos el dióxido de carbono y el óxido nitroso.
Los datos de la encuesta indican que los agricultores dependieron menos de la labranza durante el período entre 1998 y 2008, pero esa tendencia comenzó a revertirse alrededor de 2009 cuando la intensidad de la labranza comenzó a aumentar.
Chaoqun Lu, profesor asociado de ecología, evolución y biología de organismos de la Universidad Estatal de Iowa y autor principal del estudio, dijo que la creciente resistencia de las malezas al herbicida común glifosato probablemente contribuyó al aumento de la labranza. Los cultivos genéticamente modificados tolerantes a herbicidas llegaron a la escena agrícola a fines de la década de 1990, y su adopción liberó a los agricultores de parte de su dependencia de la labranza como método de control de malezas. Pero a lo largo de las décadas ha surgido un número creciente de especies de malezas con resistencia al herbicida, lo que reduce la eficacia del herbicida y vuelve a hacer que la labranza sea una opción de control de malezas más atractiva. Y a medida que crece la intensidad de la labranza, más carbono y nitrógeno almacenados en el suelo se liberan a la atmósfera en forma de gases de efecto invernadero, dijo Lu.
“Una de las piezas interesantes que encontramos en este estudio es que la intensidad de la labranza ha pasado de una tendencia decreciente a una tendencia creciente desde 2008”, dijo Lu. “Nuestro análisis de regresión sugiere que esta tendencia está relacionada con la amplia adopción de cultivos tolerantes a herbicidas antes de 2008 y la aparición de resistencia a malezas después de 2008. No podemos afirmar una relación causal estricta, pero el análisis de regresión revela una fuerte relación entre ellos”.
La encuesta hizo preguntas sobre las decisiones de los agricultores sobre las variedades de semillas y la intensidad de las prácticas de cultivo. Los temas de la encuesta incluyeron labranza cero, labranza de conservación (p. ej., labranza en camellones, labranza con mantillo) y labranza convencional (p. ej., arado de vertedera, arado de cincel, grada de discos). Los datos muestran que la labranza cero aumentó en aproximadamente 12 millones de acres para la producción de maíz y casi 17 millones de acres para la soja entre 1998 y 2008. Pero los acres de maíz sin labranza disminuyeron en casi medio millón de acres entre 2009 y 2016 y se redujeron en casi 6 millones. acres de soja durante ese período, según la encuesta. La superficie cultivada de maíz bajo labranza de conservación y la superficie cultivada de soja bajo labranza convencional y de conservación mostraron tendencias similares, disminuyendo primero entre 1998 y 2008 antes de volver a subir a los niveles anteriores en 2016.
La introducción de los datos en los modelos de ecosistemas terrestres muestra que las ganancias en la intensidad de labranza desde 2009 han compensado los beneficios de mitigación de gases de efecto invernadero logrados durante la disminución de la labranza entre 1998 y 2008.
Lu dijo que el estudio descubre una relación entre la resistencia de las malas hierbas , la tecnología de semillas y las emisiones de gases de efecto invernadero que podría conducir a una mejor comprensión de cómo las prácticas agrícolas pueden mitigar el cambio climático. La investigación anterior de su equipo mostró que las emisiones de óxido nitroso de las tierras agrícolas en el cinturón de maíz de EE. UU. han aumentado en los últimos años, en gran parte debido a la aplicación generalizada de fertilizantes nitrogenados en las tierras agrícolas. Los cultivos utilizan parcialmente el nitrógeno agregado, pero el resto permanece en los suelos o se pierde en el medio ambiente. Durante este proceso, los microorganismos que viven en los suelos consumen compuestos que contienen nitrógeno y emiten óxido nitroso como subproducto.
Mientras tanto, la materia orgánica del suelo se descompone y se convierte parcialmente en dióxido de carbono. Ambos son poderosos gases de efecto invernadero que tienen potencial para calentar el clima. Las prácticas intensivas de labranza perturban el suelo, alteran la humedad del suelo y el estado de aireación, y revuelven los residuos de cultivos pesados en los suelos, lo que en conjunto cambia las tasas de producción de gases de efecto invernadero del suelo y permite que escapen más de ellos, dijo Lu.
Lu señaló el uso de herbicidas alternativos para combatir las malas hierbas resistentes al glifosato, o el uso de glifosato en menos años consecutivos, así como la diversificación de cultivos más allá del maíz y la soja como opciones para controlar las malas hierbas sin aumentar las emisiones de gases de efecto invernadero.
“Sin una estrategia eficaz para controlar las malas hierbas, la intensidad de la labranza podría seguir aumentando en el futuro y podría socavar los logros de mitigación de gases de efecto invernadero de otras actividades agrícolas”, dijo Lu.
