Un nuevo estudio que combina datos de encuestas y modelos informáticos de última generación descubrió que una tendencia creciente en la intensidad de la labranza en la producción de maíz y soja de Estados Unidos en los últimos años ha llevado a un aumento en 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 realizadas a miles de agricultores estadounidenses sobre sus prácticas de labranza. Posteriormente, los investigadores incorporaron los datos relevantes a sofisticados modelos ecosistémicos para analizar cómo las decisiones sobre la labranza afectan las emisiones de gases de efecto invernadero del suelo, como 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 empezó a aumentar.
Chaoqun Lu, profesor asociado de ecología, evolución y biología de organismos de la Universidad Estatal de Iowa y autor principal del estudio, afirmó que la creciente resistencia de las malezas al glifosato, un herbicida común, probablemente contribuyó al aumento de la labranza. Los cultivos transgénicos tolerantes a herbicidas se popularizaron en la agricultura a finales de la década de 1990, y su adopción liberó a los agricultores de la labranza como método de control de malezas. Sin embargo, a lo largo de las décadas ha surgido un número creciente de especies de malezas resistentes al herbicida, lo que reduce su eficacia y vuelve a convertir la labranza en una opción más atractiva para el control de malezas. A medida que aumenta la intensidad de la labranza, se libera a la atmósfera más carbono y nitrógeno almacenado en el suelo en forma de gases de efecto invernadero, explicó Lu.
«Uno de los aspectos interesantes que encontramos en este estudio es que la intensidad de la labranza ha pasado de una tendencia descendente a una creciente desde 2008», afirmó Lu. «Nuestro análisis de regresión sugiere que esta tendencia está correlacionada con la amplia adopción de cultivos tolerantes a herbicidas antes de 2008 y la aparición de resistencia de las malezas después de ese año. No podemos afirmar una relación causal estricta, pero el análisis de regresión revela una fuerte relación entre ambos».
La encuesta indagó sobre las decisiones de los agricultores respecto a las variedades de semillas y la intensidad de las prácticas de cultivo. Los temas de la encuesta incluyeron la labranza cero, la labranza de conservación (p. ej., labranza en caballones, labranza con mantillo) y la labranza convencional (p. ej., arado de vertedera, arado de cincel, grada de discos). Los datos muestran que la labranza cero aumentó aproximadamente en 12 millones de acres para la producción de maíz y en casi 17 millones de acres para la de soja entre 1998 y 2008. Sin embargo, la superficie de maíz con labranza cero disminuyó en casi medio millón de acres entre 2009 y 2016 y en casi 6 millones de acres de soja durante ese período, según la encuesta. La superficie de maíz bajo labranza de conservación y la superficie de soja bajo labranza de conservación y convencional mostraron tendencias similares, primero disminuyendo entre 1998 y 2008 antes de volver a los niveles anteriores en 2016.
La introducción de datos en los modelos de ecosistemas terrestres muestra que las ganancias en intensidad de labranza desde 2009 han compensado los beneficios de mitigación de gases de efecto invernadero logrados durante las disminuciones de labranza entre 1998 y 2008.
Lu afirmó que el estudio revela una relación entre la resistencia de las malezas , la tecnología de semillas y las emisiones de gases de efecto invernadero , lo que podría contribuir a una mejor comprensión de cómo las prácticas agrícolas pueden mitigar el cambio climático. Investigaciones previas de su equipo demostraron que las emisiones de óxido nitroso de las tierras agrícolas en el Cinturón del Maíz de EE. UU. han aumentado en los últimos años, en gran medida debido a la aplicación generalizada de fertilizantes nitrogenados. El nitrógeno añadido es parcialmente utilizado por los cultivos, pero el resto permanece en el suelo o se pierde en el medio ambiente. Durante este proceso, los microorganismos que viven en el suelo consumen compuestos nitrogenados y liberan óxido nitroso como subproducto.
Mientras tanto, la materia orgánica del suelo se descompone y se convierte parcialmente en dióxido de carbono. Ambos son potentes gases de efecto invernadero con el potencial de calentar el clima. Las prácticas de labranza intensiva perturban el suelo, alteran la humedad y la aireación, y depositan residuos de cultivos densos en él, lo que, en conjunto, modifica las tasas de producción de gases de efecto invernadero del suelo y permite que se escapen más, explicó Lu.
Lu destacó el uso de herbicidas alternativos para combatir las malezas 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 malezas sin aumentar las emisiones de gases de efecto invernadero.
«Sin una estrategia eficaz para controlar las malezas, la intensidad de la labranza podría seguir creciendo en el futuro y podría socavar los logros de mitigación de gases de efecto invernadero de otras actividades agrícolas», dijo Lu.
Más información: Chaoqun Lu et al., La resistencia emergente de las malezas aumenta la intensidad de la labranza y las emisiones de gases de efecto invernadero en el sistema de cultivo de maíz y soja de EE. UU., Nature Food (2022). DOI: 10.1038/s43016-022-00488-w
