Agricultura de precisión y sostenibilidad

MICRODOSIFICACIÓN y agricultura de precision

La degradación de la tierra es particularmente aguda en partes del África subsahariana, donde el uso excesivo a largo plazo del suelo y las precipitaciones escasas e impredecibles son las principales razones de la mala producción de alimentos. La degradación de la tierra afecta a casi la mitad de la superficie terrestre y reduce la capacidad productiva de las tierras agrícolas al erosionar la capa superficial del suelo y agotar los nutrientes, lo que genera enormes costos ambientales, sociales y económicos. En África subsahariana, se estima que 180 millones de personas se ven afectadas, mientras que las pérdidas económicas debidas a la degradación de la tierra se estiman en 68.000 millones de dólares estadounidenses al año. [1]

A menos que se reemplacen los nutrientes, los suelos se agotan, lo que hace que disminuyan los rendimientos y la calidad de los cultivos. [2] Sin embargo, los agricultores a menudo no pueden invertir en nutrientes del suelo porque son cada vez más costosos y, a menudo, inaccesibles. El conocimiento entre los pequeños agricultores sobre qué insumos utilizar y cómo aplicarlos de forma eficaz es limitado. Otros agricultores no están dispuestos a invertir en insumos porque es posible que no se les garantice un rendimiento de su inversión. [3] Por estas razones, el África subsahariana utiliza una cantidad muy pequeña de fertilizante, lo que perpetúa las importantes deficiencias de nutrientes del suelo.

Microdosis en Burkina Faso. Crédito El Proyecto Hambre Reino Unido
Microdosis en Burkina Faso. Crédito El Proyecto Hambre Reino Unido

El África subsahariana utiliza una media de 7 kg por hectárea de fertilizante, lo que representa el 3% del consumo mundial. Por el contrario, Asia utiliza un promedio de 150 kg por hectárea. [4] En junio de 2006, la Unión Africana adoptó la Declaración de Abuja comprometiéndose a aumentar el uso de fertilizantes a 50 kg de nutrientes por hectárea para 2015. [5] Aunque 50 kg por hectárea pueden ser excesivos en algunas situaciones, ninguna región del mundo ha podido aumentar las tasas de crecimiento agrícola y reducir el hambre sin aumentar el uso de fertilizantes. Los agricultores africanos necesitan utilizar más fertilizantes inorgánicos, pero deben hacerlo de forma sostenible. Los agricultores deben complementar los métodos existentes: aplicaciones de estiércol y cultivos intercalados.con leguminosas fijadoras de nitrógeno o residuos de cultivos, con un uso mayor pero específico de fertilizantes para devolver los nutrientes al suelo, [6] también conocido como microdosificación.

La microdosificación de insumos como fertilizantes, pesticidas o agua es una técnica muy eficiente que minimiza la aplicación y la dependencia excesiva de insumos. La microdosificación de fertilizante implica la aplicación de pequeñas cantidades de fertilizante sobre o cerca de la semilla. [7] Esto se puede hacer llenando la tapa de una botella de refresco con fertilizante y aplicándolo directamente a la raíz del cultivo. El mismo principio se puede aplicar a los herbicidas que, con demasiada frecuencia, se rocían indiscriminadamente, matando no solo las malas hierbas sino que a veces dañan los propios cultivos. [8] El riego por goteo es un método de microdosificación de agua, que aplica una cantidad limitada de agua directamente donde más se necesita, lo que reduce el desperdicio y la evaporación.

CONTRIBUCIÓN A LA INTENSIFICACIÓN SOSTENIBLE
La microdosificación ayuda a aumentar los rendimientos y reducir el impacto ambiental del uso excesivo de insumos al aumentar el uso eficiente de fertilizantes, herbicidas y agua. La microdosificación de fertilizantes usa alrededor de una décima parte de la cantidad que se usa típicamente en el trigo y una vigésima parte de la cantidad que se usa en el maíz en los EE. UU. [9] La microdosificación de agua y fertilizantes puede ayudar a mejorar la calidad del suelo y la fertilidad de suelos altamente erosionados en África de una manera sostenible y asequible al reducir los costos gastados en insumos y maximizar la eficiencia de su uso. Para mejorar la eficiencia del enfoque y contribuir mejor a la intensificación sostenible , la microdosificación podría combinarse con el uso de abono orgánico o compost, [10] semillas mejoradas ytécnicas de conservación del agua en regiones áridas para aumentar aún más los rendimientos y construir capital natural .

BENEFICIOS Y LIMITACIONES
RENDIMIENTOS
Los beneficios y las limitaciones de la microdosificación de fertilizantes se han revisado y evaluado con cientos de agricultores en África occidental durante varios años. [11] La microdosificación puede resultar en un crecimiento rápido más temprano en comparación con los cultivos sin insumos, evitando las sequías que pueden ocurrir al principio de la temporada y aumentando el rendimiento de los cultivos. [12] Se informan aumentos de rendimiento para el mijo, sorgo y maní [13] en África y abarcan una amplia gama de condiciones climáticas y de suelo, [14] lo que sugiere que la microdosificación es aplicable en una variedad de condiciones.

INSUMOS REDUCIDOS
En los sistemas agrícolas convencionales, el exceso de nutrientes en el suelo puede ser lixiviado durante los períodos de lluvia y arrastrado al agua subterránea y cuerpos de agua superficial. Posteriormente, esto agota los niveles de oxígeno del agua, lo que provoca la muerte de muchos organismos acuáticos y tiene un impacto negativo en las pesquerías locales y los medios de vida de aquellos que dependen de ellos. La microdosificación reduce la cantidad total de insumos utilizados, mejora la absorción de nutrientes por parte de las plantas y reduce el exceso que puede causar daños por lixiviación o escorrentía. También puede reducir las emisiones de óxido nitroso de los fertilizantes nitrogenados y, por tanto, ayudar a reducir el calentamiento global.

ASEQUIBILIDAD
La microdosificación se considera a menudo una opción asequible para los pequeños agricultores pobres [15], ya que las pequeñas cantidades de fertilizante necesarias reducen el costo de inversión. Aunque la cantidad requerida para la microdosificación puede ser menor que la que se aplica al radiodifusión, muchos agricultores en África subsahariana a menudo carecen de los fondos para comprar insumos, especialmente cuando solo están disponibles en paquetes más grandes y costosos. Es más probable que los agricultores puedan pagar y probar el fertilizante si se suministra en pequeñas cantidades de 5 a 10 kg o menos. [dieciséis]

La tecnología de la información puede utilizarse para ayudar a hacer un uso eficiente de los insumos disponibles para los agricultores. Organización Nacional de Investigación Agrícola de Uganda ( NARO ) y la Universidad de Nebraska-Lincolnen los Estados Unidos han desarrollado una «herramienta de optimización de fertilizantes». Este sencillo programa de computadora con información sobre las condiciones del suelo local permite a los agricultores ingresar la cantidad de dinero que pueden invertir, el tamaño del campo, el costo local del fertilizante y el precio de mercado de su cultivo. El programa calcula la cantidad de fertilizante que deben usar para obtener el mejor rendimiento de su inversión. Desarrollada originalmente para agricultores en Uganda, el mercado se ha expandido y ahora la herramienta se está probando en Kenia, Ruanda, Malawi, Zambia, Ghana, Malí, Burkina Faso, Etiopía, Mozambique, Tanzania, Níger y Nigeria. También se están realizando esfuerzos para desarrollar una versión de la herramienta a la que se pueda acceder a través de teléfonos móviles. [17]

ADOPCIÓN
Para que la microdosificación sea ampliamente adoptada, los insumos deben ser accesibles. También deben establecerse asociaciones más sólidas entre científicos, agencias de extensión , productores de semillas y distribuidores agrícolas para informar y apoyar a los pequeños agricultores. En Malí y Burkina Faso, una colaboración entre Alliance for a Green Revolution in Africa ( AGRA ), INERA (el instituto nacional de investigación agrícola de Burkina Faso), el Instituto Internacional de Investigación de Cultivos para los Trópicos Semiáridos ( ICRISAT ), The Hunger Project y Reseau MARP , utilizó una variedad de métodos de extensión como parcelas de demostración y escuelas de agricultores para capacitar45.000 agricultores en Burkina Faso y más de 25.000 agricultores en Malí. Miles de agricultores más se beneficiaron o fueron alcanzados a través de transmisiones de radio en los idiomas locales. [18] Los distribuidores agrícolas centrales que distribuyen semillas y brindan capacitación y asesoramiento sobre las mejores prácticas agrícolas son otra forma de reducir la distancia que tienen los agricultores para acceder a los servicios de extensión y semillas. Por ejemplo, el Fondo para el Desarrollo del Mercado Agrícola Rural ( RUMARK), un donatario de AGRA, capacita a los comerciantes agrícolas en el almacenamiento y uso adecuados de semillas, fertilizantes y pesticidas químicos. Estos comerciantes agrícolas también actúan como agentes de extensión privados, proporcionando valiosos conocimientos a los agricultores sobre cómo aprovechar al máximo los insumos que venden. [19]

HABILIDAD Y LABOR
La microdosificación requiere relativamente poco equipo o habilidad técnica en comparación con la agricultura de conservación o el manejo integrado de plagas , y a menudo se considera un método de «puerta de entrada» para alentar a los agricultores a utilizar prácticas agrícolas más sostenibles. [20] Por el contrario, la microdosificación también ha sido criticada por consumir mucho tiempo y ser laboriosa. [21] Aunque solo se requieren pequeñas cantidades, los insumos deben aplicarse en el volumen correcto en la ubicación correcta.

Por lo tanto, es necesario diseñar y promover herramientas de bajo costo que puedan reducir el tiempo y los costos de mano de obra. [22] El Instituto Internacional de Investigación de Cultivos para las Zonas Tropicales Semiáridas ( ICRISAT) está explorando el uso de incorporar nutrientes en el recubrimiento de las semillas para reducir los costos de mano de obra y reducir aún más la cantidad de fertilizante que se utilizará. [23] Otra herramienta para ahorrar tiempo es el «palito de aderezo», diseñado por One Acre Fund, para ayudar a sus agricultores a utilizar los insumos que compran de manera más eficiente. La vara de aderezo es simplemente una lanza puntiaguda con un clavo fijado de manera perpendicular justo antes de la punta de lanza. La punta de lanza crea un agujero en el suelo donde se puede colocar el fertilizante y el clavo ayuda a medir la distancia que debe colocarse el fertilizante del cultivo. [24]

Los agricultores también informan que a veces es difícil garantizar que cada planta reciba la dosis correcta de insumo. Por ejemplo, si se aplica demasiado fosfato (P), puede provocar una mala germinación debido a la quema de la semilla o la absorción excesiva de agua por el recubrimiento de la semilla. [25] En África subsahariana, es más probable que ocurra lo contrario, ya que los pequeños agricultores se inclinan a utilizar la menor cantidad posible de fertilizantes para ahorrar dinero. Según una encuesta sobre la aplicación de fertilizantes inorgánicos en Fakara, Níger, la cantidad de fertilizante aplicado por los agricultores mediante microdosificación es menor que el nivel recomendado esencial para obtener una mejora óptima de la producción de mijo: 9 kg de fosfato (P 2 O 5 ) por hectárea. [26]A largo plazo, la «aplicación insuficiente» podría conducir al agotamiento de nutrientes en el suelo. [27] ICRISAT también está experimentando con el envasado de la dosis requerida de fertilizante en forma de tableta para omitir la necesidad de una medición correcta.