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BIOESTIMULANTES VEGETALES Y MITIGACIÓN DE LA EMISIÓN DE GASES DE EFECTO INVERNADERO EN LA PRODUCCIÓN DE CULTIVOS

Por: Andrea Colantoni* & Sara Rajabi Hamedani
Departamento de Agricultura y Ciencias Forestales, Universidad de Tuscia, Italia
*email: colantoni@unitus.it

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Los bioestimulantes tienen un potencial extraordinario para el desarrollo sostenible del sector agrícola debido a su capacidad para gestionar la productividad y aumentar la eficiencia del uso de nutrientes en la producción de cultivos. Los beneficios medioambientales derivados de la aplicación de productos bioestimulantes pueden ser una ventaja complementaria para la ampliación de la política de desarrollo de bioestimulantes e impulsar su aprobación entre las industrias agroquímicas y los agricultores.

Entre los diversos índices medioambientales, la huella de carbono es un indicador controvertido no sólo para las empresas que se ocupan de la cadena de producción, sino también para los responsables políticos. El término "huella de carbono del producto" denota las emisiones de GEI de un producto a lo largo de su ciclo de vida, desde la extracción de materias primas hasta la fase de producción, distribución, uso del consumidor y eliminación/reciclaje. Abarca los gases de efecto invernadero dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), junto con familias de gases como los hidrofluorocarbonos (HFC) y los perfluorocarbonos (PFC).

En el capítulo 11 del libro publicado "Biostimolanti per un'agricoltura sostenibile" Colantoni y Rajabihamedani (2019) informaron sobre el comportamiento ambiental de los bioestimulantes microbianos y no microbianos en los sistemas de producción de sandía y maíz en condiciones tanto óptimas como de estrés. Se evalúa el impacto ambiental global de la cadena de producción de cultivos, siguiendo una perspectiva de la cuna a la puerta (fases de cultivo de la planta hasta la cosecha), y considerando tanto las emisiones directas de las diferentes fases del proceso como las emisiones indirectas asociadas a la producción de materias primas como insumos. Se comparan diferentes formas de gestionar las cadenas de producción de 1 tonelada de sandía y maíz para identificar la forma más sostenible desde el punto de vista medioambiental.

En el estudio referenciado, el ensayo de campo en sandía (Kalinova et al., 2014) implica la comparación de cuatro tratamientos experimentales: (T1) riego estándar sin inoculación con los hongos micorrícicos arbusculares; (M1) riego estándar e inoculación con hongos micorrícicos arbusculares; (T2) riego reducido sin inoculación con hongos micorrícicos arbusculares; (M2) riego reducido e inoculación con hongos micorrícicos arbusculares. Los hongos micorrícicos arbusculares Glomus clarum se habían multiplicado previamente en maíz cultivado en invernadero durante 8 semanas en un sustrato compuesto de perlita y vermiculita. Las raíces de maíz colonizadas por Glomus clar um se aplican como inoculación de plántulas de sandía. Los volúmenes de riego estacionales son de 7010m3 ha-1 para los tratamientos de riego estándar (T1 y M1) y de 5670m3 ha-1 para los tratamientos sometidos a estrés hídrico (T2 yM2).

El ensayo de campo sobre maíz (Kaya et al., 2003) incluye varias combinaciones de fertilizantes al suelo y aplicaciones foliares de bioestimulantes y fertilizantes con micronutrientes. El tratamiento C1 aplica una cantidad de macronutriente por hectárea igual a 300 kg de N, 150 kg de P y 150 kg de K; el tratamientoB2 aplica una cantidad de macronutriente por hectárea igual a 200 kg de N, 150 kg de P y 150 kg de K y una aplicación foliar de bioestimulante a base de aceites vegetales y extractos de algas a una dosis de 5 L ha-1 mezclado con un fertilizante que contiene 300 g de Mn, 200 g de Zn y 84 g de Cu por litro de producto y el tratamiento C2 aplica una cantidad de macronutriente por hectárea igual a 200 kg de N, 150 kg de P y 150 kg de K. En los tres tratamientos, el tratamiento foliar de bioestimulante y de abono a base de micronutrientes se realiza en la fase vegetativa de 4-6 hojas.

Los resultados muestran que la micorrización incrementa el rendimiento de sandía bajo riego estándar (M1=176,4 t/ha), seguido de plantas no micorrizadas bajo riego estándar (T1=139,8 t/ha), y plantas micorrizadas bajo riego reducido (M2=130,6 t/ha), y finalmente por plantas no micorrizadas bajo riego reducido (T2=88,0 t/ha). La eficiencia en el uso del agua (metros cúbicos de agua de riego para producir 1 tonelada de frutos de sandía) es mayor en las plantas micorrizadas bajo riego estándar y reducido (M1 = 39,8m3 por 1 tonelada de frutos;M2 = 43,4m3 por 1 tonelada de frutos) mientras que en las plantas no micorrizadas bajo riego estándar (T1) y reducido (T2) son necesarios 50,1 y 64,4m3 por 1 tonelada de frutos, respectivamente. Además, la micorrización reduce las emisiones totales de dióxido de carbono equivalente por tonelada de sandía comercializable recolectada, en correspondencia con ambos regímenes de riego. La Figura 1 indica que el efecto de la micorrización sobre el ahorro deCO2 relativo al testigo (T1, T2) es más considerable en las plantas sometidas a estrés hídrico (27%) en comparación con las cultivadas en condiciones de óptima disponibilidad de agua (19%). Los valores absolutos más bajos de emisiones deCO2 equivalente se obtienen en el tratamiento que implica la micorrización de plantas regadas con riego estándar (M1). La micorrización reduce las emisiones de todos los insumos utilizados debido a un efecto de aumento de la producción de sandía comercializable con el mismo consumo de insumos. Por el contrario, el estrés hídrico aumenta las emisiones de dióxido de carbono equivalente por tonelada de sandía comercializable debido a una reducción de la producción en comparación con los tratamientos de riego estándar.

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Figura 1: Resultados comparativos de la huella de carbono en la producción de sandías

Los resultados muestran que el tratamiento con bioestimulantes más micronutrientes aumenta el rendimiento del maíz (B2 =10,3 t/ha), mientras que las plantas fertilizadas con la misma cantidad de NPK del tratamientoB2 proporcionan un rendimiento en grano de 8,98 t/ha (C2). Las plantas fertilizadas con la dosis más alta de nitrógeno (300 kg/ha) sin la aplicación de bioestimulantes y micronutrientes dan un rendimiento intermedio (C1=9,87 t/ha). La eficiencia en el uso del nitrógeno es mayor en las plantas tratadas con bioestimulantes y micronutrientes (B2=19,4 kg de N para producir 1 tonelada de grano de maíz) en comparación con las plantas tratadas con fertilizantes minerales sin bioestimulantes ni micronutrientes (C1 = 30,4 kg de N para producir 1 tonelada de grano; C2 = 22,3 kg de N para producir 1 tonelada de grano). Los resultados del cálculo de gases de efecto invernadero en la producción de maíz bajo los tratamientos definidos revelan que el aporte foliar de bioestimulante y microelementos (B2) reduce las emisiones totales de dióxido de carbono equivalente por tonelada de grano cosechado en comparación con el tratamiento que aporta el mismo aporte de fertilizante, pero sin aplicación foliar de bioestimulante y microelementos (C2). La Figura 2 muestra que el aumento del aporte de fertilizante nitrogenado (C1) incrementa las emisiones totales de dióxido de carbono equivalente por tonelada de cultivo de maíz en un 33% en comparación con el tratamiento que supone un menor aporte de nitrógeno junto con el fertilizante a base de bioestimulantes y microelementos (B2); este incremento es del 15% en comparación con el tratamiento con reducción de la cantidad de nitrógeno y sin aplicación de fertilizante a base de bioestimulantes y microelementos (C2).

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Figura 2: Resultados comparativos de la huella de carbono en la producción de maíz

Los resultados confirman que la aplicación de bioestimulantes microbianos y no microbianos puede suponer una reducción sustancial de las emisiones de gases de efecto invernadero. Por lo tanto, dar prioridad a la aplicación de bioestimulantes en la gestión de las explotaciones permite a los agricultores mitigar las correspondientes emisiones de gases de efecto invernadero. Este logro indicado en la etiqueta de la huella de carbono es sin duda un elemento distintivo para significar la mejora de la calidad de un producto. De hecho, con respecto a las estrategias de marketing existentes centradas en la protección del medio ambiente que afectan al consumo de productos teniendo en cuenta el impacto medioambiental asociado a los productos, la mitigación de la huella de carbono correspondiente a un producto crea una oportunidad comercial considerable.

Referencias:
Colantoni A., Rajabihamedani S., 2019. Bioestimolanti e sostenibilità ambientale delle colture. En: Colla G. & Rouphael Y., editores. Biostimolanti per un'agricoltura sostenibile. 1ª ed., Verona: L'informatore agrario; p. 143-153.

Kalinova St., Kostadinova S., Hristoskov A., 2014. Eficiencia en el uso de nitrógeno y respuesta del rendimiento de maíz a la tasa de nitrógeno y la fertilización foliar. Revista Búlgara de Ciencias Agrícolas, 20 (1): 178-181.

Kaya C., Higgs D., Kirnak H., Tas I., 2003. Mycorrhizal colonisation improves fruit yield and water use efficiency in watermelon (Citrullus lanatus Thunb.) grown under well-watered and water-stressed conditions Plant and Soil 253: 287-292.

 

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