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Activades FAO/OIEA de investigacin y capacitacin en fertilidad de suelos en los Laboratorios del OIEA en Seibersdorf La aplicacin de tecnologas nucleares en edafologa y fitotecnia se desarrolla y transfiere a travs de diversos mecanismos
por F. Zapata y G. Hardarson
El presente siglo es testigo de un explosivo aumento de la poblacin mundial. Se estima que en el ao 2015 habr alcanzado los ocho mil millones de habitantes. Como consecuencia de ello, hay una demanda continua-mente creciente de alimentos cultivados, piensos, fibras y biocombustibles provenientes de recursos de la tierra efectivamente limitados. Se han sugerido varias solu-ciones. En los pases en desarrollo, la solucin ms prometedora para el futuro cercano es la intensificacin de la produccin agrcola en las tierras actualmente cul-tivadas, ya sea mediante un aumento de la intensidad de cultivo y/o aumentando los rendimientos unitarios.
La intensificacin de la agricultura mediante la llamada "revolucin verde" comprendi el desarrollo de nuevas tecnologas y prcticas agrcolas mejoradas. Estas comprenden el empleo de cultivares de alto rendi-miento, la mecanizacin, el riego y, sobre todo, el uso de productos agroqumicos. En los sistemas agrcolas intensivos, los cultivos extraen cantidades sustanciales de nutrientes, que se reponen mediante la aplicacin de fertilizantes. Ahora bien, en los ltimos diez aos se ha ido tomando conciencia de que la "revolucin verde" tiene un impacto limitado en los pequeos agricultores de los pases en desarrollo. Debido a la falta de recursos, y a los precios en aumento de los insumos comerciales, se ha venido prestando atencin al anlisis y posterior mejoramiento de sistemas de cultivo de bajos insumos, y a la utilizacin ms eficaz de los recursos limitados. Todo ello ha llevado a recomendar un concepto de enfoque de sistemas a la nutricin de plantas, que integra todas las fuentes de nutrientes de las plantas y los fac-tores de produccin de cultivos en un sistema agrcola productivo para mejorar la fertilidad del suelo, la pro-ductividad agrcola y la rentabilidad. Este sistema integrado de nutricin de plantas incluye tanto la mayor eficiencia posible en el empleo de los fertilizantes qumicos disponibles como el mximo aprovechamiento de las fuentes alternativas de nutrientes, tales como los fertilizantes orgnicos, las rocas fosfatadas y la fijacin biolgica del nitrgeno.
El Sr. Zapata es el jefe de la Dependencia de Edafologa de los Laboratorios de Seibersdorf, y el Sr. Hardarson es funcionario de dicha Dependencia.
Empleo de tcnicas nucleares en edafologa y productividad de las plantas: Resea histrica
Desde su fundacin en 1964, la Divisin Mixta FAO/OIEA de Tcnicas Nucleares en la Agricultura y la Alimentacin, en colaboracin con el Laboratorio Agrcola del OIEA en Seibersdorf, ha promovido la investigacin, el desarrollo y la transferencia de tecnolo-gas nucleares para ayudar a los pases a establecer mejores condiciones para la produccin agrcola y pecuaria. En la esfera de la edafologa y la productividad de las plantas, esas investigaciones se han realizado mediante programas coordinados de investigacin y proyectos de cooperacin tcnica ejecutados por la Sec-cin de Fertilidad de Suelos, Riego y Produccin Agr-cola de la Divisin Mixta FAO/OIEA. Se utilizan istopos como trazadores, por ejemplo para determinar las cantidades y el desplazamiento de los nutrientes, especialmente los derivados de los fertilizantes en las plantas y los suelos. La aplicacin de tcnicas de radia-cin utilizando piezas de equipo tales como humid-metros neutrnicos y densitmetros gamma permite controlar la humedad y medir los cambios en la densidad aparente en perfiles de suelos de manera fiable y no des-tructiva, ahorrando a la vez tiempo, esfuerzos y dinero.
Los istopos y el empleo eficaz de fertilizantes
Est bien demostrado que los cultivos responden a la aplicacin de fertilizantes en la mayora de los suelos. La aplicacin regular de fertilizantes es esencial para mantener y mejorar la fertilidad del suelo requerida para una productividad elevada. Aproximadamente el 50% del aumento en el rendimiento de granos de los cereales puede atribuirse a los fertilizantes. De los 130 millones de toneladas consumidas en 1984-1985, el nitrgeno (N) represent el 54%, el fsforo (P) el 26% y el potasio (K) el 20%. En 1985 los pases en desarrollo utilizaron 48 millones de toneladas de fertilizantes con un valor aproximado de 4950 millones de dlares de los Estados Unidos. Esto represent el 38% del consumo total de fertilizantes. En los pases en desarrollo, el consumo de fertilizantes ha venido aumentando a razn del 6% anual en el perodo 1980-1985, mientras que en el mismo perodo aument en solo el 1,8% en los pases desarro-
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La instrumentacin avanzada de que dispone la Dependencia de Edafolo-ga por ejemplo, un analizador automtico de nitrgeno conectado a un analizador de la relacin de Istopos estables permite tratar un mayor nmero de muestras para los servicios analticos ordinarios que se prestan en apoyo de proyectos de campo del programa conjunto FAO/OIEA.
liados. A fin de satisfacer las necesidades de alimentos del mundo, el empleo de fertilizantes N-P-K debe aumentarse de cuatro a cinco veces en los prximos 20 aos. Este incremento proyectado en el consumo mun-dial de fertilizantes es un indicador del papel que probablemente corresponder a los fertilizantes en la alimentacin de una poblacin mundial en aumento.
Los cultivos absorben solo una fraccin de los fer-tilizantes aplicados a los suelos. El resto permanece en el suelo o bien se pierde por lixiviacin, lavado fsico, fijacin por el suelo y/o liberacin a la atmsfera medi-ante procesos qumicos y microbiolgicos. Por lo tanto, es necesario obtener informacin sobre los mritos relativos de las diferentes prcticas de fertilizacin, tales como los mtodos de colocacin de los fertilizantes, la oportunidad de la aplicacin y las fuentes de fertili-zantes. Esta informacin ayudar a lograr una eficiencia mxima en la utilizacin de los fertilizantes de la manera ms econmica posible, reduciendo as los costos de produccin.
Mediante experimentos de campo en diferentes con-diciones ambientales (suelo y clima) se puede determinar la mejor combinacin de prcticas de fertilizantes (dosis, colocacin, oportunidad y fuente) para sistemas de cul-tivo seleccionados. Los mtodos clsicos empleados para este fin son indirectos porque se basan en la medi-cin de las diferencias de rendimiento debidas a trata-mientos de fertilizacin. La experimentacin con ferti-lizantes marcados con istopos estables y radiactivos proporciona un medio directo y rpido de obtener respuestas concluyentes a las preguntas dnde, cundo y en qu forma deben aplicarse los fertilizantes. Los fertilizantes marcados con 32P y 15N se han utilizado mucho en tales estudios en varios programas coordi-nados de investigacin FAO/OIEA sobre el arroz, el maz y el trigo realizados a lo largo de 20 aos. Las tc-nicas isotpicas comprenden la aplicacin de fertili-zantes marcados a los cultivos y la determinacin de la proporcin de elemento nutritivo en el cultivo derivado del fertilizante. Afortunadamente, se dispone de muchos istopos que se pueden utilizar como trazadores en estu-
dios de las relaciones suelo-planta y conexos. La Depen-dencia de Edafologa de los Laboratorios del OIEA en Seibersdorf ha cumplido una funcin fundamental en la ejecucin de estos programas desarrollando tcnicas isotpicas, prestando servicios analticos y transfiriendo esta tecnologa a los Estados Miembros a travs de la capacitacin. La adopcin de estas prcticas de fertiliza-cin mejoradas en muchos pases del mundo ha resultado en ahorros de fertilizantes por valor de muchos millones de dlares cada ao.
Las tcnicas isotpicas ofrecen tambin un medio rpido y fiable de obtener informacin sobre la distribu-cin de las races activas, la ubicacin de zonas de mayor densidad de races absorbentes y la forma en que stas varan con las estaciones. La colocacin de los fer-tilizantes cerca de la zona de mayor actividad de races y en el momento en que stas estn ms activas sera de utilidad directa, por lo tanto, para la formulacin de prcticas de fertilizacin racionales en plantaciones de rboles de cultivo. Se ha desarrollado una tcnica de inyeccin del suelo utilizando solucin de fosfato mar-cada con 32P, que se ha utilizado para determinar la dis-tribucin de las races de diversos rboles de cultivo de importancia econmica para los pases en desarrollo. Los detalles experimentales de las tcnicas de inyeccin y muestreo se elaboraron en los Laboratorios de Seibers-dorf con el objetivo de reducir el error experimental. Los Laboratorios apoyaron tambin la ejecucin de este programa mediante la preparacin y envo de miles de ampollas de solucin marcada con 32P.
La radiacin y el manejo de los recursos hdricos
Adems de suministrar nutrientes minerales, el agua es uno de los principales factores limitantes de la pro-duccin agrcola en muchas partes del mundo. Por con-siguiente, es esencial desarrollar mtodos de manejo de las aguas adecuados para aprovechar mejor las aguas de lluvias en condiciones agrcolas de secano, o para mejorar la eficiencia de la utilizacin de las aguas en tierras de regado. En este contexto, las investigaciones
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La Dependencia de Edafologa lleva a cabo actividades de investigacin y de capacitacin mediante becas en apoyo de un programa coordinado de investigacin sobre la gestin de rboles fijadores de nitrgeno para restablecer y mantener la fertilidad de suelos.
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con tcnicas de radiacin utilizando piezas de equipo tales como humidmetros neutrnicos y densitmetros gamma se han aplicado tambin al desar
