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jueves, agosto 11, 2022
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La fijación de CO2 de un cultivo es mayor cuanto más largo sea su ciclo vegetativo

Itacyl · Francisco J. Ciudad, Aurora Sombrero, Arturo Santiago, Maroua Dacharaoui

En el escenario actual de estrategias de lucha contra el cambio climático, es fundamental acreditar con datos fiables, basados en mediciones reales, el papel de la agricultura en el balance del carbono atmosférico. Para ello, se inició en 2018 el proyecto Remocar, que tiene como objetivo identificar y evaluar la importancia de fijación y asimilación de carbono de los cultivos de remolacha, maíz, patata y trigo de fuerza en regadío y el balance de carbono en cinco zonas de Castilla y León.

Por un lado, tenemos que los cultivos fijan carbono atmosférico por fotosíntesis para la generación de sus estructuras.

La cantidad de carbono fijado dependerá del rendimiento en materia seca y de la concentración de carbono en cada una de las fracciones de la planta, como raíces, tallo, hojas, frutos, etc. Una parte de este carbono se exporta con la cosecha, pero otra parte muy importante se incorpora al suelo en forma de residuos vegetales que pasarán a formar parte del carbono orgánico del suelo (COS).

Remocar persigue evaluar la asimilación de carbono en diferentes cultivos

Por otro lado, para poder producir nuestras cosechas, se precisan medios de producción específicos, como por ejemplo maquinaria, abonos y fitosanitarios, semilla, combustible para las labores, energía eléctrica para el riego, etc.

De estos medios de producción, a su vez, se puede contabilizar la energía que se precisa para su obtención.

Necesitamos medir estos parámetros en los principales cultivos de regadío de Castilla y León a fin de trasladar al sector agrícola recomendaciones para optimizar la producción agrícola con el menor impacto posible en las emisiones de CO2 y poder divulgar el papel fundamental que tiene la agricultura en la captación y fijación de carbono.

Para ello, en colaboración con los técnicos de AB Azucarera Iberia, Cooperativa Acor y Aimcra, se inició en 2018 el proyecto Remocar para identificar y evaluar la importancia de fijación y asimilación de carbono de los cultivos de remolacha, maíz, patata y trigo de fuerza en regadío y el balance de carbono en cinco zonas de Castilla y León.

Las parcelas y sus cultivos

En el marco de este proyecto se han seguido 20 parcelas de Castilla y León durante tres años.

Inicialmente, en colaboración con los técnicos de las empresas azucareras participantes en el proyecto, se eligieron cinco términos municipales representativos de las zonas con regadío en Castilla y León: cuatro parcelas en Horcajo de las Torres (AV), tres en Valladolid (La Overuela), cuatro en Milagros (BU), tres en Toro (ZA) y cuatro parcelas en Valdebimbre (LE). En la campaña 2020 se incluyeron dos nuevas parcelas en Horcajo de las Torres y Toro para tener datos de remolacha, ya que las parcelas en seguimiento no disponían de este cultivo. A lo largo de estos tres años los cultivos estudiados han sido: barbecho (2 parcelas), cebada (3), colza (5), patata (5), remolacha (15) y trigo (8).

Determinaciones analíticas

En todas las parcelas se georreferenciaron tres puntos de muestreo y se siguieron los mismos puntos a lo largo de las diferentes campañas. En cada una de las parcelas se han seleccionado y georreferenciado tres puntos.

Previo a la cosecha se han muestreado los cultivos en dos puntos de un metro cuadrado, flanqueando el punto de muestreo del suelo, por tanto, se dispone de seis datos de muestreo por parcela. Las muestras vegetales se han fraccionado, y pesado.

Una muestra se ha pasado a estufa para la determinación de la materia seca y se han analizado en su concentración de carbono y nitrógeno, proteína y contenidos en fibra FAD y FND. Disponemos por tanto de seis datos de rendimiento por parcela muestreada para cada una de las fracciones consideradas, que varían en función del cultivo y de la parte del cultivo que es objeto de aprovechamiento, y de las partes no cosechadas que forman el residuo vegetal generado. Se ha realizado un total de 924 determinaciones analíticas válidas.

Una parte del carbono se incorpora al suelo en forma de residuos vegetales

En cada punto de muestreo se tomaba muestra de cinco profundidades (0-10, 10-20, 20-30, 30-40 y 40-100 centímetros), en el primer año previo a la implantación del cultivo e inmediatamente posterior al finalizar la cosecha, retirando los residuos superficiales. Se determinaron fracciones de textura, humedad, densidad aparente, y fundamentalmente carbono orgánico, inorgánico, caliza activa, nitrógeno, fósforo y potasio. Se ha realizado un total de 1.048 análisis válidos.

Balance de carbono

El seguimiento de las parcelas incluye el cuaderno de campo de los agricultores, con especial atención a todas las actividades realizadas, como labores, aplicaciones de abono y fitosanitarios, riegos, cosechas, etc. A fin de poder calcular el balance de carbono de los cultivos.

El rendimiento de cosecha obtenido es representativo de lo esperado en parcelas de Castilla y León. Es de destacar que siempre que se muestrea en superficies pequeñas, los rendimientos que se obtienen al escalar los datos a grandes superficies suelen ser mayores que los promedios que los agricultores obtienen para el total de las parcelas. También hay que señalar que el rendimiento de la remolacha se ofrece en toneladas brutas de raíz, sin contar con la polaridad, por lo que los resultados de remolacha tipo pueden variar, generalmente hacia valores algo mayores.

La materia seca obtenida por los cultivos es proporcional a la integral térmica

Son destacables los rendimientos obtenidos con el maíz grano. Obviamente los resultados de los cultivos que se cosechan con alto contenido en humedad (remolacha, patata y maíz forrajero) son mucho mayores que los que se aprovechan mediante grano seco (el resto).

Para los efectos de comparación se presentan los resultados de rendimiento en materia seca. Se presentan también los valores del total de materia seca producida por el cultivo, contabilizando raíces y tallos no cosechados ni exportados de la parcela con la cosecha, que en definitiva son el residuo vegetal generado.

Este residuo representa la disponibilidad de Materia Orgánica Vegetal que puede aportarse al suelo y que formarán parte del Carbono Orgánico del Suelo (COS) tras su evolución, que dependerá de múltiples factores como temperatura media del suelo, relación C/N del residuo, laboreo, periodo de suelo seco, etc.

Los cultivos de primavera captan más carbono que los de invierno

Los rendimientos de materia seca obtenidos por los diferentes cultivos, se aproximan muy claramente a lo esperable en función de la integral térmica que disponen durante el ciclo vegetativo. Así, los cultivos de invierno (cebada, colza y trigo) tienen rendimientos mucho menores que los de primavera, y entre estos el menor rendimiento lo tiene la patata con un ciclo más corto que maíz o remolacha.

La máxima productividad en materia seca la tienen los cultivos de verano de ciclo más largo, ya que tanto la remolacha como el maíz grano y forrajero se cultivan desde la primavera al otoño, por lo que obtienen productividades muy similares.

Una vez que descontamos las exportaciones de materia seca de la parcela por el material cosechado, los restos de las plantas (raíces, tallos, hojas, etc.), constituyen la aportación de residuos al suelo. El cultivo que más residuos genera es el maíz grano. La remolacha presenta unas aportaciones de residuos similares a los cultivos de invierno y muy superiores a maíz forrajero y patata, que tienen un nivel de aporte muy bajo. Los datos que se presentan son sin considerar empacado de la paja de los cereales de invierno, cuyos datos aún están bajo elaboración.

Tras la cosecha, el cultivo que más residuos aporta al suelo es el maíz grano

Carbohidratos

Las concentraciones de carbono de cada una de las fracciones también muestran algunas consideraciones interesantes. La mayor parte de las fracciones analizadas se encuentran con valores próximos al teórico de los hidratos de carbono (43,75%), excepto para el grano de colza, que como contiene una alta concentración de grasa presenta valores mayores.
A partir del rendimiento en materia seca y de su concentración de carbono se han calculado el carbono fijado en cada fracción por hectárea, y se ha convertido en CO2 mediante (CO2 = C * 44/12). Se presenta el promedio obtenido en los diferentes ensayos para la suma de todas las fracciones de la planta.

La mayor capacidad de fijación de CO2 atmosférico lo presentan los cultivos de verano, y mayores cuanto mayor es el ciclo vegetativo, con valores muy similares para maíz y remolacha (aproximadamente 45 toneladas de CO2 por hectárea), siendo estos prácticamente el doble de los cultivos de invierno. La patata obtiene un valor intermedio.


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