Finalidad

La Red pretende impulsar la colaboración y conocimiento entre grupos de investigación en dos ámbitos específicos del N en los sistemas agrícolas: técnicas para mejorar la NUE y reducir las emisiones gaseosas.

Técnicas para mejorar la eficiencia del uso de N en los sistemas de cultivo

El N es un elemento esencial para mantener la producción de alimentos pero si es aplicado en exceso aumentan las pérdidas fuera del sistema agrícola y produce problemas de contaminación de aguas y atmósfera. Por esta razón, uno de los grandes retos de la Agricultura actual es aumentar la eficiencia de uso de nutrientes, particularmente del N, manteniendo la producción de los cultivos (Tilman et al. 2002). Para implementar prácticas agrícolas que aumenten la NUE es importante entender la dinámica del N y su relación con factores clave como son el C y el agua en sistemas agrícolas. Sin embargo, la variedad de sistemas de cultivo en zonas mediterráneas (secano, regadío, invernaderos,…) hace difícil obtener recomendaciones de aplicación general. Por ello uno de los principales objetivos de esta red es la coordinación entre los grupos participantes para conocer cómo las prácticas agrícolas pueden aumentar la NUE en sistemas característicos españoles, mitigando los problemas de contaminación difusa y manteniendo la producción y calidad de los cultivos.

Las técnicas de manejo como intensidad del laboreo, rotación de cultivos (inclusión de leguminosas y cultivos cubierta), aplicación de residuos y abonos orgánicos, optimización de la fertilización nitrogenada o del riego, son estrategias que se están promoviendo desde las instituciones con el fin de mejorar la NUE y la sostenibilidad de los sistemas de cultivo. Las técnicas para la mejora de la NUE tienen  por objeto optimizar el uso del N aplicado en los sistemas de cultivo y llevan en muchas ocasiones asociada la reducción de las pérdidas de nitrato a los cuerpos de agua, uno de los mayores problemas medioambientales a los que se enfrenta nuestra agricultura intensiva (EC, 2000; Isidoro et al. 2006). Una parte importante de los grupos implicados tienen experiencia acumulada en esta temática por lo que la Red pretende realizar actuaciones que permitan mediante una discusión organizada llegar a conclusiones del impacto de estas prácticas en nuestra Agricultura.

Como criterio general de mejora de la NUE se podría afirmar que una mayor sincronización entre los inputs y la absorción por los cultivos reduce el riesgo de acumulación de exceso de N en el suelo y por tanto de pérdidas de este elemento. Por esta razón es muy importante profundizar en los mecanismos de entrada y asimilación de N y disponer de herramientas de diagnóstico que permitan ajustar el aporte de N a través de los fertilizantes (orgánicos e inorgánicos) con la demanda del cultivo. Dado que algunos grupos de esta Red tienen amplia experiencia en esta temática y disponen de resultados valiosos en la utilización de sensores ópticos, es necesario analizar su potencial en nuestros sistemas y su capacidad para el desarrollo de sistemas de decisión. Por ello, el uso de la teledetección para mejorar la NUE es un reto a abordar en los próximos años. Sin olvidar los métodos más tradicionales para el ajuste de la fertilización basados en el contenido de N del suelo o planta.

Emisiones gaseosas

Otro reto de la Agricultura actual, según la "Commission on Sustainable Agriculture and Climate Change" en 2011, es reducir el impacto ambiental provocado por las emisiones gaseosas asociadas a la intensificación agrícola (N2O, CO2, CH4, NOx y NH3) muchas de ellas unidas a las pérdidas de N. La información publicada en cultivos de zonas mediterráneas en este tema es escasa, por lo que uno de los objetivos de esta red es la coordinación entre los grupos participantes para evaluar cómo las prácticas agrícolas contribuyen a mitigar emisiones de N, manteniendo la producción de los cultivos.

Como actuaciones concretas, se considera importante el establecimiento de una metodología común robusta que permita medir emisiones de gases en sistemas agrícolas con el fin de obtener factores de emisión propios desagregados por cultivos, regiones agroclimáticas y prácticas agrícolas. Dado que España supera los compromisos de emisión establecidos en los convenios internacionales, es urgente e imprescindible contar con factores de emisión propios que puedan ser aceptados por los organismos internacionales. En este punto nuestra hipótesis es que los factores de emisión en cultivos de secano en España son inferiores al propuesto por la IPCC (Aguilera et al., 2013) estando disponibles artículos científicos de los miembros proponentes de esta Red que así lo atestiguan.

La modelización en sistemas agrícolas es necesaria para poder extrapolar los datos obtenidos de forma experimental a escala de parcela a una escala regional o nacional. De esta forma se apoyaría a la toma  de decisiones por las instituciones sobre medidas de mitigación y también sobre una mejor cuantificación de las emisiones. En el momento actual y dado el limitado número de ensayos de campo llevados a cabo en España, la mayor parte por los grupos de esta red, ha hecho necesaria la utilización de  factores de emisión genéricos para la obtención de los inventarios nacionales. Se sabe que estos factores son muy dependientes del sitio y del manejo del sistema, por lo que España tiene que recorrer este camino para acercar los inventarios a la realidad y también para poder actuar reduciendo dichas emisiones. La utilización de modelos calibrados y validados en nuestras condiciones es fundamental para este fin. La Red SIRENA cuenta con grupos expertos en esta temática y están llevando a cabo una labor de calibración y validación de dos modelos de interés para este fin como son DAYCENT y DNDC, que están siendo promovidos por otros países. La conexión entre grupos de modelización y productores de datos experimentales es una de las fortalezas de la red.

Proyección internacional

Un objetivo de la Red es establecer estrategias de comunicación con otros grupos e instituciones, sobre todo en el ámbito europeo, en estas líneas de investigación. La participación de algunos proponentes en redes internacionales como el EU Nitrogen Expert Panel (http://www.eunep.com/), el Task Force on Reactive Nitrogen (TFRN activities | Task Force on Reactive Nitrogen) o el Soil C and N Cycling Cross-Cutting Group de la Global Research Alliance on Agricultural Greenhouse Gases (http://www.globalresearchalliance.org) aseguran la conexión internacional.

BIBLIOGRAFIA

Aguilera E., Lassaletta L., Sanz-Cobena A., Garnier J., Vallejo A. 2013. The potential of organic fertilizers and water management to reduce N2O emissions in Mediterranean climate cropping systems. Agric. Ecosyst. Environ. 164:32–52.

European Commission, 2000. Council directive of 23rd October 2000 establishing a framework for community action in the field of water policy (2000/60/ec). Official Journal of the European Community (22/12/2000 L2327/2001 to 2073).

Isidoro, D., Quilez, D., Aragues, R., 2006. Environmental impact of irrigation in La Violada district (Spain). II. Nitrogen fertilization and nitrate export patterns in drainage water. J. Environ. Qual. 35, 776–785.

Tilman, D., Cassman, K.G., Matson, P.A., Naylor, R., Polasky, S., 2002. Agricultural sustainability and intensive production practices. Nature 418,671–677.