Un sistema de gestión asociado a la Agricultura de Precisión es la Administración de Nutrientes 4R. Es por ello, que en este artículo, se analiza la metodología 4R para el manejo del fosforo y de cómo esa herramienta puede ayudar a obtener mayores resultados.
Agricultura de Precisión y el Manejo de de Nutrientes 4R
El concepto de Administración de Nutrientes 4R (4R Nutrient Stewarshid) hace referente a la aplicación de las fuentes de nutrición vegetal en el momento ideal, el lugar, la cantidad y la fuente correcta, con el objetivo de obtener mayores rendimientos, ahorro de recursos y sostenibilidad ambiental. La mayoría de los países con producción agrícola intensiva tienen una historia de varias décadas durante las cuales se aplicó desmedidamente el P a las tierras de cultivo.
Se ha calculado que en Brasil el excedente acumulado de P supera los 30 Tg P, lo que exige estrategias para reducir los excedentes y se cuestiona si se puede esperar que los suelos tropicales soporten niveles de eficiencia de uso de P similares a los suelos en regiones templadas. Mientras que en Europa y Estados Unidos a pesar de que en los últimos años la tasa de aplicación de insumos se ha reducido el excedente acumulado de P asciende a 63 veces la eliminación anual actual de la cosecha en Europa y 18 veces en Estados Unidos.
La relación entre el excedente acumulado y la eliminación actual del cultivo indica la cantidad de P invertido para permitir el rendimiento logrado en términos de productividad de las tierras de cultivos, pero también podría servir como indicador para identificar que el P heredado acumulado podría ser más disponible para la producción que el P aplicado. Incluso en suelos altamente sensibles y excedentes de P, poniendo atención especial en las prácticas de manejo de residuos que conservan el suelo, los agricultores pueden reducir sus aportes de P a niveles manejables, mientras continúan expandiendo e intensificando su productividad. El uso combinado de labranza cero, cultivos de cobertura y 4R permite entradas de P más estrechas a la absorción en los cultivos.
La práctica de fosforo 4R, utilizada para la agricultura de precisión, es la aplicación de fuentes de fosforo tomando en cuenta los cuatro atributos anteriormente mencionados (fuente, velocidad, tiempo y lugar) buscando la mejora tanto del rendimiento de los cultivos como de la calidad de agua. La importancia del fósforo ha requerido de una mayor atención para poder desempeñar la gestión sostenible de este elemento, al impulsar los niveles seguros de mantenimiento de fertilidad de P del suelo, se pueden evitar la limitación de cultivos estacionales, además la acumulación de P en el suelo puede llegar hacer una medida contra la variabilidad potencial en los precios globales de los fertilizantes químicos.
Las 4R representan los factores manejables que están directamente relacionados con la entrada de nutrientes adicionales al sistema de cultivo. Las mismas, constituyen la base fisiológica de la agricultura de precisión.
Gestión de la transición para el uso de las 4R en nutrición
Factores como el manejo de cultivos, elección de especies y cultivares, el manejo de plagas y labranza pueden tener un impacto igualmente directo en los indicadores influenciados por la elección de fuente, tiempo y lugar de la aplicación de los nutrientes. Tales factores imponen límites a la capacidad de los agricultores y asesores para realizar cambios en las prácticas actuales de la aplicación de nutrientes 4R.
El concepto de administración de nutrientes 4R se rige por la información, las herramientas, una evaluación del P en el suelo, si los proveedores de servicios agrícolas apoyan y amplían las herramientas, estos a su vez realizan las tareas con el apoyo de políticas para la investigación, financiadas con fondos públicos o impulsados por el mercado en el desarrollo de tecnología.
Cuando se trata de elegir el momento y la ubicación de la aplicación de nutrientes, el rango de opciones está limitado por el sistema de cultivo predominante, las opciones para la aplicación de nutrientes interactúan con las opciones de labranza y rotación de cultivos.
Un ejemplo de ello; en la cuenca occidental del Lago Erie, que drena parte de Ohio, Indiana y Michigan en los Estados Unidos y Ontario en Canadá, la aplicación de P después de la cosecha de trigo en invierno conlleva un riesgo mucho menor por pérdida de drenaje, que una aplicación a fines del otoño o principios de la primavera en una rotación de soya y maíz.
Para apoyar el cambio en el momento y la ubicación de la aplicación de los nutrientes, se necesita no solo un sistema de rotación de cultivos sino la participación de compradores influyentes dispuestos a comprometerse a mejorar mercados para cultivos particulares en cuencas hidrográficas, esto quiere decir que para tener casos de éxito tanto como la ciencia y la industria deben involucrarse y trabajar hacia el desempeño de la sostenibilidad.
Prácticas de aplicación de 4R Fósforo
- Reducir las pérdidas de formas disueltas y particuladas de P que afecten la calidad del agua, y ser coherentes con la mejora continua en otras métricas de sostenibilidad, apoyando altos rendimientos de cultivos y suelos fértiles.
- Aplicación de la gestión del P otras áreas, incluyendo el manejo de todos los nutrientes esenciales para las plantas, incluido el pH del suelo y cal, junto con el manejo del cultivo, el control de plagas, así como la conservación del suelo y el agua.
- Identificar y adoptar los niveles de implementación en la práctica de esta técnica, midiendo el avance en porcentajes, con el fin de garantizar que las prácticas sean progresivas y estén respaldadas por tecnologías y herramientas a nivel de granja.
- Revisión periódica de las prácticas para mantener las descripciones y actividades actualizadas, esto permite que con el paso del tiempo las practicas sean adoptadas en su totalidad.
Rendimiento del cultivo: Objetivo de la Agricultura de precisión
La administración de nutrientes, como el P, tiene el potencial de mejorar múltiples servicios del ecosistema, esto pone en relieve el potencial que ofrece la explotación de los rasgos funcionales de la planta para el doble beneficio de la fertilidad del suelo, la disponibilidad de P y la eficiencia mejorada del uso de P y el rendimiento de los cultivos.
Se puede predecir con precisión la suficiencia del suministro de P del suelo para obtener un rendimiento óptimo si se tienen en cuenta factores como el tipo de suelo, el pH, la capacidad de amortiguación del suelo, la profundidad de enraizamiento del cultivo y el suministro de otros nutrientes. Un ejemplo de ello es el estudio de Schulte y Herlihy (2007) donde encontraron que la concentración de P y la aplicación de fertilizante explicaron un promedio del 34% de la variación en el rendimiento de pastos y el 73% del rendimiento de los pastizales está sujeto a la variación de ocho series de suelo diferentes.
Claramente, los consejos basados en la interpretación P podrían variar significativamente sin tomar en cuenta factores específicos del sitio.
El Fosforo y la diversidad
Los ecosistemas severamente empobrecidos se caracterizan por tener una baja biodiversidad, que aumenta rápidamente a medida que se acumulan los suelos en producción, la biodiversidad disminuye a medida que prevalecen las especies más dominantes, un claro ejemplo es el trébol en los pastizales, esté aumenta la biodiversidad y proporciona una respuesta de calidad del cultivo a través de una mejor concentración de proteínas en el forraje.
Se ha demostrado que el aumento de la diversidad de las plantas, como parte de la agricultura intercultural, aumenta la productividad del rendimiento a través de la movilización de P inorgánico y orgánico. Por ejemplo, las leguminosas son capaces de movilizar el P, ofreciendo beneficios tanto para ellos como para sus especies vecinas interplantadas que no son capaces de movilizar el elemento en el suelo. Y no deben olvidarse las comunidades microbianas del suelo, ya que también son importantes vinculadores de la biodiversidad terrestre y la productividad de los cultivos, además de controlar el ciclo del P del suelo.
Las concentraciones de P pueden influir en la biodiversidad microbiana al alterar la proporción de organismos fúngicos a bacterianos en los suelos y, en consecuencia, los mecanismos de captura de nutrientes y resistencia al estrés ambiental.