Escudo de la Universidad Politécnica de Madrid

Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas

El uso de fertilizantes con zinc mitiga la emisión de gases de efecto invernadero

Un estudio de la UPM confirma que en cultivos de secano las emisiones de óxido nitroso liberadas a la atmósfera pueden reducirse hasta en un 20%.


7-10-2019

El óxido nitroso (N2O) es un gas de efecto invernadero (GEI) con un poder de calentamiento global mucho mayor que el dióxido de carbono (CO2), produciendo un efecto directo en el cambio climático. Además, está implicado en la destrucción de la capa de ozono de la estratosfera. La fertilización nitrogenada aplicada a los cultivos es una de las fuentes de este GEI, por lo que es necesario buscar estrategias de mitigación (basadas en prácticas de manejo agrícola) de las emisiones de N2O, y que estas sean sostenibles también desde el punto de vista agronómico y económico (es decir, que no supongan una disminución de los rendimientos o la calidad de las cosechas). Un estudio elaborado en la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) ha puesto de manifiesto que el empleo de fertilizantes a base de zinc contribuye de forma eficiente a reducir las emisiones de este tipo de gas en la atmósfera.

“Puesto que el N2O procede de la fertilización aplicada a los cultivos, tanto orgánica como mineral, las estrategias de mitigación más efectivas se basan en un manejo eficiente de la fertilización nitrogenada: adecuada dosis, localización, fraccionamiento y fuente”, explica Mónica Montoya, investigadora de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (ETSIAAB) y una de las autoras de este trabajo. “Otras estrategias de mitigación se basan en el manejo del agua o la agricultura de conservación, por ejemplo, la rotación de cultivos. Sin embargo, la interacción del nitrógeno con otros macronutrientes y, especialmente con micronutrientes como el zinc, apenas se ha estudiado”, apunta.

El estudio, desarrollado por investigadores de la ETSIAAB y el Centro de Estudios e Investigación de Riesgos Agrarios y Medioambientales (CEIGRAM), explora esta relación basándose en la idea de que las sinergias existentes entre el nitrógeno y otros nutrientes no solo pueden mejorar el estado de crecimiento y desarrollo del cultivo, sino que también pueden contribuir a una mejor captación de los nutrientes por parte del mismo, con lo que se reducirían las emisiones.



“Decidimos desarrollar un ensayo de campo empleando diferentes fuentes de zinc para estudiar cómo influía su aplicación en la respuesta del cultivo en relación a las emisiones de N2O. En todos los casos, las fuentes de zinc fueron administradas mediante aplicación foliar, aunque parte del fertilizante llegaba al suelo, con ayuda de un pulverizador”, explica Montoya.

Los resultados confirmaron las hipótesis iniciales, ya que algunos de los tratamientos aplicados tuvieron un efecto significativo en la disminución de las emisiones de N2O, las cuales se vieron reducidas hasta en un 20% en alguno de los casos. “Estos resultados se atribuyeron al efecto “fuente de Zn”, por encima de la biodisponibilidad del micronutriente o del efecto sinérgico zinc-nitrógeno”, cuenta la investigadora.

La aplicación de zinc con ácidos húmicos y fúlvicos (un complejo de origen natural) incrementó la abundancia total de los genes implicados en la producción de N2O tanto por nitrificación como por desnitrificación, provocando un incremento en la emisión de N2O. Por el contrario, si el zinc se aplicaba en forma de quelato sintético DTPA-HEDTA-EDTA, se mitigaban las emisiones de N2O en más de un 20%.
“Además, sorprendentemente, la abundancia del gen nosZ, implicado en la reducción del N2O (contaminante) a N2 (inocuo), aumentó en más de un 30% con la aplicación del quelato sintético. Este tratamiento también redujo significativamente la respiración del suelo (emisión de CO2), sugiriendo un efecto generalizado sobre la biomasa microbiana”, añade Montoya. Resultados obtenidos en las mismas condiciones mostraron, además, que esta mitigación de las emisiones de N2O es compatible con incrementos en la concentración de zinc (un micronutriente esencial para la nutrición humana) en grano, sin penalizar los rendimientos.

No obstante, pese a lo alentador de los resultados, los investigadores subrayan la importancia de estudiar el uso de estas herramientas de mitigación en otros agrosistemas (por ejemplo, cultivos irrigados de verano como el maíz), puesto que los resultados en cultivos inundados (arrozales) son opuestos a los obtenidos por el equipo de la UPM en condiciones de secano y clima mediterráneo.

“La importancia de este trabajo radica en que la aplicación de quelatos, pese a ser en muy pequeña dosis (0.36 kg Zn/ha), afecta significativamente a la emisión de N2O. El uso de quelatos sintéticos en cultivos sensibles al zinc (como el trigo panadero) y suelos con déficit en este micronutriente, junto con una dosis de N de 120 kg/ha (habitual en la zona para rendimientos de 3000-4000 kg grano por hectárea en secano) es una estrategia win-win que minimizó las emisiones de N2O por kilo de cosecha e incrementó el contenido de zinc en grano”, concluye la investigadora de la UPM.

En el trabajo, que ha sido publicado en Geoderma, han participado también investigadores de la Estación Experimental del Zaidín del Centro Superior de Investigaciones Científicas de Granada.

 

Fuente: ‘e-Politécnica Investigación e Innovación’ (nº 499), boletín de la UPM.