Conociendo la huella de carbono de rotaciones en siembra directa

En el marco del ciclo Aapresid en casa, Miguel A. Taboada presentó mediciones de la huella de carbono de distintos manejos en campos de la Chacra Pergamino.

Por: Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura (IICA)*

En agricultura se producen emisiones y secuestro de gases de efecto invernadero (GEI), entre los que se destacan:

Óxido nitroso: es un gas que se produce a partir de la presencia del ciclo del nitrógeno en el suelo. Todo el nitrógeno que entra al suelo (no solo como fertilizante sino también aquel que entra por descomposición de residuos), emite indefectiblemente óxido nitroso.

Metano: A diferencia del óxido nitroso que sale de los suelos, el metano puede emitirse desde diferentes fuentes, por ejemplo, por el manejo del estiércol de animales (la fermentación entérica por ganado es una gran fuente de metano). Los arrozales también son una gran fuente de emisión. Mientras que las quemas son una gran fuente de emisión de metano y también de óxido nitroso.

Dióxido de carbono: es aquel que se produce por la respiración, también por procesos de cambio de uso de la tierra (por ejemplo: al pasar de pastura a un cultivo anual) o por exportaciones de biomasa desde los suelos.

En lo que respecta a las capturas o absorciones de estos gases, los suelos agropecuarios son los principales reservorios de carbono del sistema terrestre. Y se suman también los reservorios en forma de madera o biomasa subterránea.

La huella de carbono (C) de un sistema de producción –es decir, la diferencia entre emisiones y secuestro de GEI– varía según el tipo de actividad y el manejo.

Basado en las metodologías del IPCC, el equipo de Miguel Ángel Taboada del INTA midió la huella de C de distintos manejos en campos de la Chacra Pergamino. En este sentido, se realizó un balance entre todas las emisiones y las absorciones de GEI, fundamentalmente ante cambios de uso o en la magnitud del uso de la tierra. Las mediciones de la huella de carbono se realizaron en tres rotaciones diferentes, con distintas intensidades. Algunas con gran prevalencia de soja y otras incluyeron cultivos como maíz o sorgo.

Realizar estas mediciones permite saber si estamos siendo ambientalmente sustentables. En este sentido, ayudan a estar a un paso de saber cuál es nuestra huella de carbono y es el paso que le sigue a ingresar a un sistema de certificación. Indudablemente un productor que encara este camino de mejora progresiva, se abre paso a ingresar a mercados de carbono. Esta medición es una herramienta que se utilizará en beneficio de la empresa, tanto ambiental como comercialmente.

La medición de la huella que se realiza a través de algunos sistemas de certificación se realiza recién a los 4 o 5 años, ya que no se puede determinar antes de ese lapso de tiempo.

Para poder medir los tres gases mencionados anteriormente y expresarlos (óxido nitroso, metano y dióxido de carbono) se utiliza una unidad llamada dióxido de carbono equivalente (CO2eq).

El CO2eq une las emisiones de dióxido de carbono, que se consideran equivalentes a uno, y las emisiones de óxido nitroso. El resultado es 295 y expresa el poder de calentamiento que tiene el óxido nitroso, es decir el poder de la radiación terrestre emitida. Esto indica que a pesar de que la radiación está en menor concentración en la atmósfera que el dióxido de carbono, su poder de calentamiento (atrapar radiación) es mucho mayor. En el caso del metano, su poder de calentamiento es 25.

Para finalizar y obtener el dióxido de carbono equivalente, se realiza una suma algebraica: lo que se emite de dióxido de carbono por 1, lo que se emite de óxido nitroso por 295 y lo que se emite de metano por 25.

Para convertir la unidad de dióxido de carbono equivalente en carbono utilizamos la relación 44 dividido 12.

“Pensar en medir óxido nitroso en el campo es trabajoso, por eso es que se utilizan las metodologías recomendadas por el IPCC”, señaló Taboada.

Para medir las emisiones de óxido nitroso desde suelos agrícolas, se han considerado las emisiones desde: a) fertilizantes minerales, b) residuos incorporados al suelo por cultivos anuales, c) cultivos de servicio y pasturas (no leguminosas y leguminosas) y N de mineralización (raíces).

Para medir las emisiones de dióxido de carbono, se han considerado las emisiones desde: a) suelos por cambio de uso (de pastura a cultivo anual), b) quema de combustible por transporte dentro del campo y c) descomposición de urea (minoritaria).

Para medir las absorciones, los datos reales proporcionados por la Chacra Pergamino se vuelcan al modelo AMG (utilizado por INTA Pergamino) para simular cómo varía la descomposición de la materia orgánica con determinados manejos.

A diferencia de las emisiones, que siempre son lineales, las absorciones de carbono siguen formas curvilíneas y la estabilidad de la curva se obtiene aproximadamente a los 30 años.

Para realizar el cálculo de balance de carbono a 30 años (emisiones netas), se toman las emisiones brutas y se le restan las absorciones.

Taboada contó que también se tomaron los datos de rendimientos de cultivo para tener un parámetro de eficiencia y saber cuánto se emite por kg producido o cuántos kg de grano se obtienen a partir de esa emisión.

Para llevar adelante las mediciones, se tuvieron en cuenta numerosos datos de actividad: tipo de cultivo, rastrojo, % de nitrógeno, residuos aéreos, residuos subterráneos, dosis y tipo de fertilizante y la cantidad de operaciones mecánicas de siembra, pulverización, cosecha.

A continuación, se comparte información y resultados de algunos casos de estudio. Cabe aclarar que en todos los casos, las pasturas son consideradas sin animales y son para fardos.

CASO 1 San Nicolás, Uranga. Serie: Uranga. Suelo franco arcillo limoso, argiudol vértico. Bajo nivel de MO.

Ejemplo: Rotación: Trigo/Soja 2da – Arveja/ Maíz 2da. Una rotación sin cultivo de servicio, pero con presencia de doble cultivo. No hubo barbechos invernales sin cultivos.

Con los resultados de los 6 años evaluados (de 2012 a 2018), se realizó una proyección a 30 años en la que se puede ver que las emisiones totales acumuladas en ese periodo son casi 70 mil kg de carbono equivalente por hectárea. La mayor contribución a ese total la dan los fertilizantes, luego la descomposición de residuos y por último el combustible. Pese a que hubo rotaciones muy diferentes en cuanto a cantidad de pasadas de labores mecánicas, la emisión por combustible se lleva muy poco porcentaje de las emisiones totales.

Cuando se comparan las emisiones con la absorción que brinda el modelo AMG se puede ver que el suelo gana carbono con la rotación planteada en unos 22 mil kg de carbono equivalente por hectárea. Por lo tanto, la diferencia con las emisiones brinda el resultado de las emisiones netas, lo que refleja la huella de carbono de esta rotación. Para esta rotación es de 43 toneladas de dióxido de carbono equivalente a lo largo de 30 años, lo que sería 1.4 toneladas de dióxido de carbono equivalente por hectárea por año.

En algunos casos se puede observar que algunas rotaciones tienen un nivel de emisión medio (en comparación a otras) pero tienen un alto nivel de captura. Las rotaciones con pasturas aparecen siempre dentro de las que más capturan.

Rotaciones como: Trigo/Maíz-Vicia/Maíz se muestran dentro del rango de mayor emisión neta. Le siguen Trigo/Soja-Maíz/Soja casi a la par de Trigo/Soja- Arveja/Maíz y dentro de las que menos emisión neta reflejan (incluso muestran captura en los primeros años), se encuentran pastura-Trigo/ Soja-Cebada/Maíz y Trigo/Soja-Vicia/Maíz.

CASO 2 La Matilde, Rojas. Serie Rojas. Suelo franco, franco limoso. Bien provistos de MO.

De las rotaciones con menores emisiones, se destacaron: Trigo/Maíz-Vicia/Maíz y Pastura-Trigo/Soja-Cebada/Maíz. Y entre las que más emiten: Trigo/Soja-Maíz/Soja. Nuevamente, entre las rotaciones con menor emisión, se encuentran las que presentan cultivos de servicio o pasturas.

En cuanto a captura, todas las rotaciones tuvieron comportamiento similar (neutro), salvo Trigo/Maíz-Vicia/Maíz y Pastura-Trigo/Soja-Cebada/Maíz que muestran un nivel superior de captura. Cabe aclarar que este suelo tenía un buen nivel de carbono inicial, por lo tanto captura menor cantidad comparado, por ejemplo, con el caso 1.

Los suelos de menor calidad capturan carbono más fácilmente al igual que los manejados bajo riego.

Las dos rotaciones con mayor captura se diferencian claramente al realizar el cálculo de emisiones netas y son las que menos emiten.

En este tipo de suelo siempre hubo emisiones netas y no hubo captación de carbono, excepto en el caso de la pastura al inicio.

CASO 3 Don Eduardo, Pergamino. Serie Arroyo Dulce.

Las emisiones brutas en todas las rotaciones planteadas tienen un comportamiento similar.

En cuanto a la absorción, se puede ver como dos de las rotaciones planteadas se diferencian con superioridad de las demás: CC/Soja-CC/Maíz MIS y Trigo/Soja-CC/Maíz-CC/Soja (MIS). Las dos rotaciones con cultivos de servicio se destacan en su absorción.

En este sentido, las emisiones netas menores se ven en las rotaciones mencionadas anteriormente. Esto se da por como se plantea su absorción y también por el menor uso de fertilizante nitrogenado.

El promedio de emisiones brutas totales correspondiente a todos los casos y todas las rotaciones es de 2 toneladas de dióxido de carbono equivalente por hectárea por año, que son 0.54 toneladas de carbono por hectárea por año. Esta pérdida se compone por: 46 % de emisiones directas e indirectas por fertilizantes, 35 % de emisión directa por descomposición de residuos, 12 % de emisión por pérdida de carbono de los suelos por cambio de uso, 5 % de emisión por quema y un 2 % de emisión por descomposición de urea.

En el caso 1, la mayor proporción de emisión bruta se debe a fertilizantes minerales y en segundo lugar a residuos. En los casos 2 y 3 se suma el componente pérdida de MO de suelos, además de los mencionados.

En rotaciones con mayor presencia de gramíneas, las mismas no llegan a compensar el mayor uso de fertilizante nitrogenado que requieren y este componente adquiere importante relevancia en cuanto a emisiones.

Se puede concluir que las menores emisiones netas en todos los casos se dan cuando aparecen los cultivos de servicio, trigo, maíz, vicia, triticale o pasturas. Y las mayores emisiones se dan con aquellas rotaciones con mucho fertilizante agregado.

Los resultados de las emisiones no son ni buenos, ni malos, son reales. Cuando hacemos agricultura hay que aceptar que vamos a emitir gases. Lo que hay que hacer es buscar la forma, a través del manejo, para que estas emisiones sean las mínimas. En este sentido, la única forma de minimizarlas es con manejo. La fertilización nitrogenada es clave en el proceso, por lo que no debe inferirse que no se debe fertilizar.

Si se mide la eficiencia de las emisiones (cuántos kg de grano se producen versus kg de dióxido de carbono emitido neto), se puede observar nuevamente que las rotaciones con cultivo de servicio son más eficientes. Esto quiere decir que produjeron más grano en función de lo que se emitió.

Al comparar los sistemas de siembra directa con sistemas bajo laboreo, la pérdida de carbono de los suelos a partir de pasturas era del 30-40 % o más. Y aunque no sea relevante, el consumo de combustible también era mayor bajo laboreo. No hay absorción de carbono bajo laboreo, por lo tanto las emisiones netas son muy altas en comparación a SD.

Si queremos producir alimentos de calidad vamos a tener que comenzar a utilizar estas herramientas de medición de huella de carbono. El mundo va a reclamar alimentos, pero no de cualquier forma, y el Estado deberá acompañar estas iniciativas.

Miguel Angel Taboada será uno de los disertantes de un taller del Congreso Aapresid de este año y expondrá acerca de la temática: Huella de carbono: ¿Podemos medir su impacto en un producto y cómo?

MIGUEL ANGEL TABOADA Ingeniero Agrónomo (1979) y Magíster en Ciencias del Suelo (1991) FAUBA. Doctor en Eco- yAgro-sistemas, Instituto Nacional Superior de Toulouse, Francia (2006). Director del Institutode Suelos de INTA desde 2009 e Investigador Principal de CONICET. Autor de 67 publicacionesen revistas científicas, 45 capítulos de libro y cinco libros. Áreas de interés: suelos depastizal, propiedades físicas de los suelos, manejo de suelos salino-sódicos y adaptación ymitigación del cambio climático en el sector agropecuario.