El análisis de arroz, trigo, maíz y soja en 205 países muestra patrones evolutivos en la eficiencia del uso de nitrógeno y fósforo con implicaciones clave para la agricultura sostenible
Redacción Mundo Agropecuario
La producción mundial de alimentos depende en gran medida de la disponibilidad y el uso eficiente de nutrientes esenciales, en particular el nitrógeno y el fósforo. Durante décadas, la agricultura ha incrementado los rendimientos mediante la intensificación del uso de fertilizantes, pero este enfoque ha generado costos ambientales y económicos crecientes. Un estudio de alcance excepcional, que abarca 60 años de datos en 205 países y regiones, ha analizado de forma sistemática cómo han evolucionado la eficiencia en el uso del nitrógeno (NUE) y la eficiencia en el uso del fósforo (PUE) en los cuatro cultivos básicos más importantes del planeta: arroz, trigo, maíz y soja.
El trabajo ofrece una visión global y de largo plazo sobre cómo estos cultivos han mejorado su capacidad para transformar los nutrientes en producción agrícola. Sus resultados permiten comprender mejor los avances logrados y los desafíos pendientes en la transición hacia sistemas agrícolas más eficientes y sostenibles.
Qué miden la NUE y la PUE y por qué son importantes
La eficiencia en el uso de nutrientes es un indicador clave del desempeño agronómico y ambiental de los cultivos. La NUE refleja cuánta producción se obtiene por cada unidad de nitrógeno aplicada, mientras que la PUE mide el aprovechamiento del fósforo. Valores más altos indican que las plantas convierten mejor los insumos en biomasa o grano, reduciendo pérdidas hacia el ambiente.
Mejorar estas eficiencias es fundamental para reducir la contaminación, limitar la eutrofización de aguas y disminuir las emisiones asociadas a la fertilización. Además, una mayor eficiencia implica menores costos de producción y mayor resiliencia frente a la volatilidad de los precios de los fertilizantes.
Un análisis global sin precedentes
El estudio se distingue por su escala temporal y geográfica. Al integrar seis décadas de información procedente de 205 países y regiones, los investigadores pudieron identificar tendencias evolutivas en la manera en que los grandes cultivos básicos utilizan nitrógeno y fósforo.
A diferencia de análisis locales o de corto plazo, este enfoque global permite observar patrones consistentes y comparar trayectorias entre cultivos y regiones. La amplitud del conjunto de datos reduce sesgos y ofrece una base sólida para interpretar cambios estructurales en la agricultura mundial.
Tendencias generales en los cuatro cultivos básicos
Los resultados muestran que, en términos generales, arroz, trigo, maíz y soja han experimentado mejoras progresivas en la eficiencia del uso de nitrógeno y fósforo a lo largo del periodo estudiado. Estas mejoras reflejan avances combinados en mejoramiento genético, manejo agronómico y tecnologías de fertilización.
Sin embargo, el estudio también revela que la magnitud y el ritmo de estos avances no han sido uniformes entre cultivos. Cada especie presenta una trayectoria particular, influida por su fisiología, su sistema de cultivo y el contexto regional en el que se produce.
Diferencias entre arroz, trigo, maíz y soja
El arroz, cultivado mayoritariamente en sistemas inundados, muestra patrones de eficiencia condicionados por su manejo del agua y del nitrógeno. Las mejoras en la NUE reflejan tanto la selección varietal como la optimización de prácticas de fertilización.
En el trigo, un cultivo ampliamente distribuido en climas templados, el estudio identifica avances sostenidos en la eficiencia, asociados a la adopción de variedades más productivas y a ajustes en las dosis y momentos de aplicación de fertilizantes.
El maíz, uno de los cultivos más demandantes de nitrógeno, ha mostrado mejoras relevantes en la NUE, especialmente en regiones donde la intensificación agrícola fue acompañada por innovaciones tecnológicas. No obstante, el estudio señala que el margen para seguir aumentando la eficiencia sigue siendo considerable.
La soja presenta un caso particular, ya que su capacidad de fijación biológica de nitrógeno influye en los patrones de eficiencia. Aun así, la PUE y la interacción con el fósforo resultan determinantes para su rendimiento, y el análisis muestra una evolución positiva en su aprovechamiento de este nutriente.
Variabilidad regional y factores explicativos
Uno de los aportes clave del estudio es la identificación de una alta variabilidad regional en las trayectorias de la NUE y la PUE. Las diferencias entre países y regiones reflejan contrastes en clima, suelos, políticas agrícolas, acceso a tecnología y niveles de intensificación.
En regiones con agricultura altamente tecnificada, las mejoras en eficiencia tienden a ser más marcadas, mientras que en áreas con limitaciones de acceso a insumos y conocimiento los avances han sido más lentos. Este hallazgo subraya la importancia de adaptar estrategias a contextos locales para cerrar brechas de eficiencia.
Implicaciones ambientales y productivas
El aumento de la eficiencia en el uso de nitrógeno y fósforo tiene implicaciones directas para la sostenibilidad. Al reducir pérdidas de nutrientes, se mitigan impactos ambientales y se optimiza el uso de recursos finitos, especialmente en el caso del fósforo, cuya disponibilidad global es limitada.
Desde el punto de vista productivo, mejorar la NUE y la PUE contribuye a mantener o aumentar los rendimientos con menores insumos, una condición esencial para satisfacer la demanda alimentaria creciente sin expandir la frontera agrícola.
Lecciones para el futuro de la fertilización
El estudio sugiere que los avances logrados en las últimas seis décadas demuestran el potencial de estrategias integradas que combinan genética, manejo y tecnología. No obstante, también advierte que el progreso futuro requerirá enfoques más precisos, orientados a optimizar la eficiencia más que a incrementar simplemente las dosis de fertilizantes.
La información histórica recopilada ofrece una base para diseñar políticas agrícolas y programas de investigación enfocados en cerrar las brechas de eficiencia y promover prácticas más sostenibles.
Un marco global para la toma de decisiones
Al sistematizar la evolución de la NUE y la PUE en los principales cultivos básicos, el estudio proporciona un marco de referencia global para investigadores, responsables de políticas y productores. Comprender cómo y dónde se han logrado mejoras permite orientar inversiones y esfuerzos hacia las áreas con mayor potencial de impacto.
Este enfoque de largo plazo resulta especialmente valioso en un contexto de cambio climático y presión sobre los recursos, donde la eficiencia en el uso de nutrientes será un factor decisivo para la seguridad alimentaria.
El análisis de 60 años en 205 países revela que arroz, trigo, maíz y soja han avanzado de manera significativa en la eficiencia del uso de nitrógeno y fósforo, aunque con ritmos y magnitudes variables. Estos resultados confirman que es posible producir más con menos, pero también evidencian la necesidad de seguir profundizando en estrategias que maximicen la eficiencia y minimicen los impactos ambientales. La agricultura del futuro dependerá, en gran medida, de la capacidad de aplicar estas lecciones a escala global y local.
Referencias
A 60-year global analysis reveals evolutionary patterns of nitrogen and phosphorus use efficiency in staple crops. Phys.org, enero de 2026.
Nota editorial:
Este artículo ha sido elaborado con fines divulgativos a partir de información pública y fuentes especializadas, adaptado al enfoque editorial del medio para facilitar su comprensión y contextualización.
