Los Fertilizantes y el Clima

En octubre de 2020 la preocupación se expandió como un reguero de pólvora entre los científicos a nivel mundial. Por esa fecha la revista científica Nature publicó los resultados de la primera evaluación mundial de emisiones de óxido nitroso (N₂O), uno de los principales gases de efecto invernadero, y éstos no fueron nada de alentadores: el aumento de sus concentraciones en la atmósfera se ha acelerado en las últimas décadas y no es compatible con los objetivos climáticos del Acuerdo de París.

El artículo, en base a un estudio desarrollado por el Global Carbon Project y la Iniciativa Internacional de Nitrógeno, reveló que la agricultura es la principal actividad humana causante del incremento de las emisiones de N2O, contribuyendo con cerca del 70% en el periodo estudiado (2007 al 2016).

Manejo Ineficiente

El nitrógeno es el nutriente mineral que más necesitan las plantas, por lo que su falta limita el crecimiento y desarrollo que puedan tener. Un artículo publicado por el sitio de divulgación científica cienciaenchile.cl señala al respecto: "Las formas de nitrógeno biológicamente disponibles, como el nitrato o el amonio, son escasas en los sistemas naturales y agrícolas. En consecuencia, el nitrógeno eliminado del suelo en los productos de cultivo o por acción del agua debe ser suplementado para mantener la productividad agrícola en el tiempo".

De ahí que fertilizantes sintéticos, como la urea o el nitrato de amonio, sean las principales fuentes de nitrógeno aplicado a los cultivos y representen hasta el 50% de los costos operativos en la agricultura.

La nota advierte que la mayor parte del nitrógeno no se aprovecha: "Entre el 50% y el 75% del nitrógeno aplicado al campo no es utilizado por los cultivos y, por lo tanto, se pierde en el suelo o se libera a la atmósfera como gases de nitrógeno. Estas pérdidas de nitrógeno no han mejorado sustancialmente en 50 años a pesar de los importantes avances tecnológicos y científicos que han mejorado el entendimiento de eficiencia en el uso de este elemento en las plantas, y el manejo de los fertilizantes en cultivos agrícolas".

Luego agrega datos relevantes: "Se ha estimado que mejorar la eficiencia en el manejo de los fertilizantes tiene un potencial de mitigación de 100 Tg CO₂ equivalente al año a escala global a través de la reducción de la magnitud de emisiones y la mejora en la absorción del carbono. En Chile, un 41% de las emisiones de CO₂ equivalente en el sector silvoagropecuario corresponde al uso de fertilizantes nitrogenados. No obstante, cambios en la fertilización de los campos se han considerado muy poco a la hora de reducir las emisiones en Chile y el mundo".

Acumulación Problemática

Un reciente reportaje del diario español La Vanguardia informó que cada año se esparcen y se diseminan más de 100 millones de toneladas de nitrógeno en las tierras de cultivo de todo el mundo por su uso como fertilizante sintético, mientras que otros 100 millones más quedan en los pastizales en forma de estiércol de ganado.

La anterior es una mala noticia considerando que diferentes tipos de fertilizantes poseen distintas huellas de carbono, y solo aquellos de última generación pueden reducirla en la producción de alimentos.

"Eventualmente, todo el óxido nitroso se destruye en la atmósfera a través de reacciones químicas, pero las emisiones cada vez mayores hacen que se acumule en la atmósfera más rápido que su destrucción natural", indica la nota.

Pep Canadell, coautor del citado estudio y director del Global Carbon Project, afirma que "desafortunadamente no existen alternativas para el fácil reemplazo de los fertilizantes nitrogenados. La producción de alimentos siempre generará liberación de nitrógeno, pero podemos reducir mucho la cantidad que se nos escapa a la atmósfera".

El artículo en La Vanguardia especifica que para disminuir las emisiones de óxido nitroso los expertos proponen, entre otras medidas, una aplicación espacial y temporal más precisa de los fertilizantes en los cultivos, el uso de cultivos fijadores de nitrógeno en las rotaciones (para reducir la necesidad de fertilizantes nitrogenados sintéticos) y el uso de inhibidores de la producción de óxido nitroso.

"En todo el mundo, detener el uso excesivo de fertilizantes nitrogenados es la mayor oportunidad. Así se pueden reducir las emisiones, mantener la productividad o incluso mejorarla en algunos casos, y bajar la contaminación del agua y aumentar los rendimientos económicos agrícolas", asegura Canadell.

Situación en Chile

Chile es importador neto de fertilizantes, sobre todo urea (derivado del nitrógeno), superfosfato triple, fosfato monoamónico y sulfato de potasio. En detalle, desde el 2018 se han introducido al territorio nacional cerca de 500 mil toneladas anuales de estos productos, aunque durante 2022 se observó una drástica caída debido a la guerra entre Rusia y Ucrania.

En las últimas tres temporadas agrícolas, la superficie cultivada de nuestro país alcanzó una media cercana a las 640.000 hectáreas. De ese total, más del 70% se destina al cultivo de cereales, los cuales demandan el 35% de los fertilizantes, mientras que la fruticultura de exportación usa cerca de un 20%.

En ese escenario, el proyecto SEA2LAND –consorcio tecnológico integrado por 25 instituciones de 10 países de Europa, además del INIA de Chile, y financiado por la Unión Europea– busca desarrollar soluciones que ayuden a superar los desafíos relacionados con la producción de alimentos, el cambio climático y la reutilización de residuos. Para eso, la iniciativa "trabaja en la mejora y adaptación de las tecnologías de recuperación de nutrientes para producir fertilizantes de base biológica a partir de subproductos de la industria acuícola y procesamiento de pescados".

Es un proyecto que, si tiene buenos resultados, aportará a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en los países en que se está implementando. En Chile, en particular, contribuiría al cumplimiento del plan de adaptación al cambio climático del sector silvoagropecuario, que propone metas de disminución de emisiones de GEI en el trabajo con cultivos, como el manejo de praderas para disminuir la producción de metano de los ganados y el cambio de la fuente de fertilizantes nitrogenados por la producción de fertilizantes en base a hidrógeno verde.

Menores Dosis

Sin perjuicio de lo anterior, Juan Hirzel, investigador de INIA Quilamapu, asegura que el uso de fertilizantes nitrogenados en Chile se ha modificado mucho en los últimos 20 años. "En la década de los años 90 y en los inicios del siglo XXI se empleaban altas dosis de nitrógeno porque su cálculo se realizaba empleando el método racional, enseñado en muchas universidades del país. Sin embargo, este método tiene muchos errores técnicos agronómicos que se traducen en sobreestimar la necesidad de nitrógeno por parte de un cultivo", revela.

Luego da un ejemplo: "Para un cultivo de maíz de alto potencial de rendimiento (180 qq/ha) la dosis de nitrógeno determinada, usando el método racional, podía fluctuar entre 700 y 800 kg de nitrógeno/ha en función del cultivo anterior. En tanto que los experimentos de campo realizados por INIA, dentro de la zona maicera de Chile durante los últimos 20 años, han demostrado que con dosis de nitrógeno entre 350 y 400 kg/ha se lograba el mismo rendimiento".

Resalta que los datos recopilados a partir de estos experimentos de campo han permitido moderar las dosis de nitrógeno y de otros nutrientes empleados en los cultivos extensivos, lo cual también ha contribuido a reducir la emisión de óxido nitroso asociado al uso de nitrógeno en la agricultura. "Del mismo modo, para la fertilización de frutales y vides la información generada por INIA ha permitido reducir y moderar las dosis de nitrógeno y otros nutrientes utilizados anteriormente en Chile", subraya.

El experto también precisa que los fertilizantes que contribuyen a reducir la emisión de gases de efecto invernadero "son aquellos de composición orgánica, como guanos, compost y los de entrega controlada, que reducen los flujos de alta tasa de entrega de nitrógeno disponible".

Para lograr una reducción significativa de las emisiones de GEI en el sector agrícola, Hirzel plantea que es relevante que exista "una interacción efectiva entre los agricultores, las empresas de venta de insumos para fertilizantes y el mundo científico agrícola. La información generada por los investigadores ligados al agro debe ser difundida a profesionales vinculados a los dos primeros sectores para que asuman la importancia del problema y aporten a las soluciones requeridas para mitigar este problema".

DATOS:

331
Partes por mil millones fueron las concentraciones medidas de óxido nitroso en 2018, aproximadamente un 22% por encima de los niveles conocidos al inicio de la era industrial.

4
Son los tipos de fertilizantes de uso convencional en Chile: dos fosfatos (fosfato diamónico y superfosfato triple), un derivado del nitrógeno (urea) y el sulfato de potasio.

Artículo publicado en InduAmbiente nº 182 (mayo-junio 2023), páginas 30 a 32.