Vista aérea de las parcelas delexperimento Malagon.

cultivos herbáceos

Cuantificación de la cantidad dedióxido de carbono que captura

abriChitin a id 5dM1110Un balance de carbono en el sistema agrícola de secano de la campiña andaluza

Existen muy pocos datosrelativos al balance decarbono en los sistemasagrícolas y lacontribución que puedenhacer estos en lareducción de los nivelesde CO2 atmosférico. Elpresente artículo analiza,a partir de unexperimento de campode veintidós años deduración, la cantidad deCO2 atmosférico quepueden capturar losprincipales cultivosherbáceos sembrados enlas campiñas andaluzas(trigo, habas, girasol ygarbanzos) en función dedistintos sistemas delaboreo y de diferentes

rotaciones de cultivo.

José María Fontán del Junco,Rafael J. López-Bellido, JorgeBenítez y Luís López Bellido.Departamento de Ciencias y RecursosAgrícolas y Forestales. Escuela Técnica Superiorde Ingenieros Agrónomos y Montes.Universidad de Córdoba.

E

I exceso de gases de efectoinvernadero en la atmósferaes la principal causa del ca-lentamiento de la Tierra, el

cual podría ser la antesala de unpotencial cambio climático a es-cala global. En 1997 la comuni-dad internacional firmó el Proto-colo de Kyoto con el fin de reducirla concentración de gases deefecto invernadero en nuestra at-mósfera. Uno de los objetivoscentrales de este acuerdo con-siste en reducir las emisiones deestos gases enun 5%, respecto alos niveles de1990, en el perío-do 2008-2012.La Unión Europease comprometió areducir sus emi-siones un 8%. Noobstante, a cadapaís comunitariose le otorgó unmargen distintosegún sus cir-cunstancias eco-nómicas y medio-ambientales, fi-jándose unos ni-veles de emisio-nes máximos obien unos objeti-vos de reducciónde éstas, segúnel caso. Españaen este reparto

tiene licencia para emitir un 15%más respecto al año de referen-cia de 1990. Los datos españo-les para el año 2006 registranunas emisiones del 49,5% másrespecto a los niveles de 1990(Ministerio de Medio Ambiente,2008a). Estos datos preocupan-tes obligan a tomar medidas conurgencia, que permitan reducirlas emisiones de gases de efectoinvernadero para cumplir el obje-tivo al que España se había com-prometido.

El dióxido de carbono (CO2 ) esel principal gas de efecto inverna-dero. A escala mundial, las cau-sas más importantes del incre-mento de su concentración en laatmósfera han sido, hasta 1970,la práctica de una agricultura in-tensiva y los cambios en el usode la tierra (Lal, 2002). Sin em-

bargo, hoy día la principal fuentede emisión de CO2 a la atmósferaes el consumo de combustiblesfósiles por parte de la industria yel transporte (IPCC, 2007). Aun-que actualmente las emisionesde CO 2 por la agricultura sean demenor cuantía que las del sectorindustrial o del transporte, su ac-tividad libera cantidades signifi-cativas de este gas a la atmósfe-ra. Una prueba que muestra la li-beración de CO 2 a la atmósferapor la agricultura es el descensode materia orgánica en las tierrasa ella dedicadas (Lal y Kimble,1997). Tal descenso es fruto dela práctica de una agricultura in-tensiva y poco sostenible (Post yMann, 1990). Sin duda, la mejorforma de que los suelos agrícolascontribuyan al secuestro de CO2atmosférico es a través de la for-

20/Vida Rural/15 de octubre 2008

ximm nn•n•nnIncrementando el nivel de materia orgánica con prácticas agrícolas sostenibles como lareducción de la intensidad del laboreo del suelo, éste puede convertirse en sumiderodel exceso de CO2 que existe en la atmósfera.

Las habas capturaron más carbono en no laboreo que en laboreo convencional, aunqueel potencial de captura de carbono es bajo respecto al trigo y al girasol.

mación de materia orgánica enlos mismos (Christopher y Lal,2007). Además de este benefi-cio, el aumento de la materia or-gánica del suelo mejora su fertili-dad, razón por la cual debe ser unindicador fundamental en cual-quier política ambiental, pues setrata de uno de los factores másimportantes que afectan a la pro-ductividad de los cultivos (LópezBellido, 1998).

I El papel del CO2 enun agrosistema

Comprender cómo los suelosagrícolas capturan CO 2 de la at-mósfera requiere conocer qué pa-pel desempeña este gas en unagrosistema. ElCO 2 ingresa endicho sistemacuando las plan-tas lo toman dela atmósferapara realizar lafotosíntesis, pro-ceso que permi-te fijar carbonoen sus raíces yen la parte aé-rea. Por otrolado, el CO 2 saledel agrosistemaa través de la res-piración del sis-tema radicular yla de los microor-ganismos delsuelo, de la des-composición deraíces muertas y restos de cultivoy de la mineralización de la mate-ria orgánica. El carbono de los re-siduos vegetales, que no es emi-tido como CO 2 durante la des-composición ni la mineralizaciónde la materia orgánica, se integraen sustancias orgánicas más es-tables y se denomina carbono hu-mificado. En condiciones aeróbi-cas, gran parte de ese carbonoes lábil y sólo una pequeña por-ción se acumula en la fracción hú-mica estable. El carbono que in-gresa al suelo y se acumula en lafracción húmica estable quedasecuestrado de la atmósfera, for-mando parte de la materia orgá-nica del mismo (Álvarez, 2005).

Para incrementar el nivel demateria orgánica en el suelo es

necesario implantar una serie deprácticas agrícolas sostenibles,tales como: reducir la intensidaddel laboreo del suelo, establecerunas rotaciones de cultivos ade-cuadas y racionalizar el uso defertilizantes. Bajo este tipo deagricultura es posible llegar a afir-mar lo que se menciona en el Pro-tocolo de Kyoto: »los suelos agrí-colas pueden cesar de emitir CO2a la atmósfera y convertirse inclu-so en sumideros del exceso queexiste de dicho gas en ella».

Hay que señalar, finalmente,que la verificación del gran poten-cial de los suelos agrícolas paracapturar CO 2 atmosférico requie-re de ensayos de campo de larga

e permitan analizar laevolución de lamateria orgáni-ca del suelo(Rasmunsen yCollins, 1991).Contar con expe-rimentos deeste tipo resultade especial inte-rés en los am-bientes semiári-dos como el me-diterráneo, dadoel escaso conte-nido de materiaorgánica de sussuelos y las ba-jas tasas de in-cremento en losmismos (LópezBellido, 1992).

El presenteartículo está basado en la infor-mación suministrada por el expe-rimento de campo de larga dura-ción Malagón, ubicado en la cam-piña de Córdoba, y que se inicióen el año 1986, es decir, haceveintidós años. Dicho experimen-to constituye un observatorio pri-vilegiado para cuantificar la canti-dad de CO 2 que captura la agri-cultura de las campiñas andalu-zas. En él se está estudiando laevolución de la materia orgánicadel suelo, el carbono capturadopor distintos cultivos (habas, gar-banzos, girasol y trigo), las emi-siones de CO 2 a la atmósfera y elbalance de carbono correspon-diente. Todo ello en función dedistintos sistemas de laboreo yrotaciones de cultivo.

I Captura de carbonoen las campiñasandaluzas

El experimento de larga dura-ción Malagón surgió con el objeti-vo de investigar los beneficios delas prácticas agrícolas sosteni-bles. Establecido en un sueloVertisol de secano (bujeo) repre-

sentativo de la campiña, en él seestudia el efecto de dos siste-mas de laboreo (no laboreo y la-boreo convencional), de cuatrorotaciones bianuales de cultivos(trigo-habas, trigo-garbanzos, tri-go-girasol y trigo-barbecho) y dela dosis de nitrógeno fertilizanteaplicada al trigo (0, 50, 100 y150 kg/ha). La producción de

duración qu

LOS CULTIVOS DETRIGO, GIRASOL,GARBANZOS Y HABASen la campiña andaluzacapturan anualmente4,8 millones detoneladas de CO2 de laatmósfera. Estacantidad representaríael 16% de lasemisiones de CO2 enAndalucía y un3% de las emisionesen España

15 de octubre 2008/Vida Rural/ 21

Girasol Garbanzo BarbechoCultivo precedente

Figura 1.CANTIDADES MEDIAS DE CARBONO CAPTURADO POR LA RAÍZ, LA PAJA Y EL GRANO DELTRIGO, SEGÚN LAS DISTINTAS ROTACIONES ESTUDIADAS (TRIGO-GIRASOL, TRIGO-GARBANZO, TRIGO-BARBECHO Y TRIGO-HABAS) Y SEGÚN EL MÉTODO DE LABOREO(LABOREO CONVENCIONAL Y NO LABOREO). EXPERIMENTO MALAGÓN. CÓRDOBA.

Laboreo: j3 Raíces E Paja • GranoNo Laboreo: nRafces ig Paja UGrano

11

6

Cuadro I.Rendimiento de grano, paja y raíz y captura de carbono de loscultivos de trigo, habas, girasol y garbanzos, según el sistemade laboreo. Experimento Malagón, Córdoba.

Rendimiento it/ha/afto) „Its: Capture de carbono (t/ha/año) -grano paja raíz grano paja raíz Total '1111

I41

3,22 3,64 4,01

3,44 3,92 4,27

1,38 1,53 1,60 4,51

1,48 1,65 1,66 4, 79

1,56 1,24

1,75 0,96

11111,2,00 4,43

1,75 4,14

1,31 1,17

1,09 1,31

2,30 0,67 0,51 0,78 1,96

la»6,96 1,18 1,77 2,37 5,32

5,60 1,02 1,61 2,07 4,70

2,50 0,57 0,50 0,90 1,972,69 0,47 0,56 0,94 1,97

2,79 0,74 0,38 1,06 2,18

LA ROTACI

TRIGO-BARFUE LA UN

ROTACIÓN

un balancecarbono neproduciendconsecuenemisión nea la atmósfvez más, semanifiestoimpacto neque tiene ebarbecho dsobre el meambiente eagriculturasecanomediterrán

ÖN

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que tuvode

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elgativo

esnudodion lade

ea

cultivos herbáceos

biomasa (grano y paja) de cadacultivo y para cada tratamientoestudiado, fue cuantificada to-dos los años del período 1988-2008. También se ha medido labiomasa radicular producida porcada cultivo en el perfil 0-100 cmy analizado el contenido en car-bono de la biomasa total (raíces,paja y grano). Cada tres años fuedeterminada la materia orgánicadel suelo en el perfil 0-90 cm (ho-rizontes 0-15, 15-30, 30-60 y 60-90 cm). Más recientemente sehan realizado estudios prelimina-res de las emisiones de CO2 delsuelo en cada uno de los culti-vos, rotaciones y sistemas de la-boreo.

El conjunto de datos recopila-dos nos ha permitido estimarcon precisión la captura de CO2de la atmósfera por los cultivosreferenciados. El CO2 atmosféri-co capturado por un cultivo se tra-duce en la cantidad de carbonoque ha fijado en sus estructuras(grano, paja y raíces). Los datosmedios de rendimiento y capturade carbono por los diferentes cul-tivos se muestran en el cuadro 1.

El contenido medio de carbonoen el grano, la paja y la raíz fue de0,4% para todos los cultivos, ex-cepto en la pipa de girasol quefue 0,59%. En la raíz, el contenidode carbono varió algo más entrecultivos, aunque dentro de un es-trecho rango (0,34- 0,40%).

La capacidad del trigo para fi-jar carbono varió en función delcultivo precedente (figura 1). Ex-cepto en el caso de la rotacióncon girasol, el trigo captura máscarbono en el no laboreo que enel laboreo convencional, inde-pendientemente del cultivo pre-cedente. La mayor cantidad decarbono capturado por el trigo seobtuvo en la rotación con barbe-cho y bajo sistema de no laboreo(5,2 t/ha/año). La rotación deltrigo con leguminosas (habas ygarbanzo) con el método de no la-boreo resultan muy favorables,registrando altas cantidades decarbono fijado (4,9 t/ha/año enambos casos). Con el sistemade laboreo convencional, las le-

Cultivo

Trigo:

LaboreoNo Laboreo

Habas:

LaboreoNo Laboreo

Girasol:

LaboreoNo Laboreo

Garbanzos:

LaboreoNo Laboreo

guminosas mostraron ser losmejores cultivos precedentes enla captura de carbono (4,8t/ha/año para las habas y 4,6t/ha/año para garbanzos). El gi-rasol, al ser un cultivo más es-quilmante, hace que el trigo fijemenos cantidadde carbono (4,2 y4 t/ha/año parael laboreo y para elno laboreo, res-pectivamente). Lacaptura media glo-bal de carbono porel trigo fue de 4,5y 4,8 t/ha/ año enel no laboreo y la-boreo convencio-nal, respectiva-mente (cuadro I).

El carbono cap-turado por las raí-ces de trigo, en to-dos los casos, esalgo más de un ter-cio del total delcarbono fijado porel cultivo. Con ex-cepción de la rota-ción con girasol, eltrigo fijó más car-bono en sus raícesen el no laboreoque en el laboreoconvencional, obteniéndose valo-res de carbono en torno a 1,6t/ha/año, (cuadro I).

El girasol tuvo una capturamedia de carbono muy similar altrigo y superior a las leguminosas(5,3 t/ha/año bajo laboreo con-vencional y 4,7 t/ha/año bajo nolaboreo) (cuadro I). El garbanzo

no mostró diferencias en la fija-ción de carbono según el métodode laboreo empleado, registran-do un valor medio muy bajo (1,9t/ha/año). Por el contrario, lashabas sí capturaron más carbonoen no laboreo que en laboreo con-

vencional (2,2 y1,9 t/ha/año, res-pectivamente)(cuadro I); aun-que el potencialde captura de car-bono también esbajo respecto altrigo y al girasol.En ambas legumi-nosas se ha ob-servado una ma-yor proporción decarbono fijado porlas raíces respec-to al fijado en laparte aérea (pajay grano), con valo-res de 0,8 y 1,1t/ha/año en lashabas para labo-reo y no laboreorespectivamente,y de 0,9 t/ha/añoen ambos siste-mas de laboreoen los garbanzos.

Aproximación albalance de carbono

Para valorar el papel que jue-gan los cultivos agrícolas en la re-ducción de CO2 de la atmósferaes necesario no sólo cuantificarel carbono fijado por los mismos,sino también conocer las emisio-nes de CO2 del suelo donde sesiembran. De esta manera es po-sible establecer un balance sim-plificado que nos muestre la cap-tura o emisión de CO2 que se pro-duce. En tal sentido hemos reali-zado estudios preliminares quenos han permitido representar laevolución en el tiempo de las emi-siones de carbono del suelo se-gún los dos sistemas de laboreoestudiados (figura 2). En las con-diciones del secano andaluz, lostres meses de verano, julio, agos-to y septiembre, tienen emisio-nes de CO 2 nulas, debido a labaja humedad existente en lacapa superficial del suelo. La ma-yor cantidad de emisiones se pro-

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111111111111~131~~1111n1•11

YaraMitaiACTWA

YaraMila TM Actyva

Figura 2.EVOLUCIÓN DE LAS EMISIONES MEDIAS DE CO2 DEL SUELO A LO LARGO DEL AÑOSEGÚN EL SISTEMA DE LABOREO. EXPERIMENTO MALAGÓN, CÓRDOBA.

--itt.cC.)a)-0

0.7

0.6

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•Laboreo

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Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept

Figura 3.CAPTURA Y BALANCE DE CARBONO (TONELADAS DE CARBONO HA/AÑO) PARA CADAROTACIÓN BIANUAL (TRIGO-GIRASOL, TRIGO-HABAS, TRIGO-BARBECHO YTRIGO-GARBANZO) EN FUNCIÓN DEL SISTEMA DE LABOREO (LABOREOY NO LABOREO). EXPERIMENTO MALAGÓN, CÓRDOBA.

4 ize§ 3'"O'ge 23a,132 1aeu

Laboreo:• Captura de C E Balance de CNo Laboreo: a Captura de C c Balance de C

1 I le l[Trigo-Girasol Trigo-Habas Trigo-Barbecho Trigo-Garbanzos

Rotación

(((

YARA

Cerealista, ha llegado el momento de la siembra. Tradicionalmente el Cerealse fertilizaba en Sementera con un fertilizante complejo y una segundaaportación en cobertera. Ahora, en base al conocimiento de Yara y susexperiencias contrastadas con éxito durante los últimos 9 años en España,nos permitimos recomendarle YaraMila Tm Actyva. Se aporta cuando la plantarealmente necesita los nutrientes para su desarrollo; en el momento delahijado.De esta manera evitará pérdidas de Nitrógeno por lixiviación y volatilización,y de Fósforo por retrogadación. YaralVlilaTM Actyva cuenta con Fósforo enforma de Polifosfatos (patente de Yara), aportando mayor movilidad ypenetración en el perfil del suelo.

ducen a finales de invierno y prin-cipios de primavera (febrero-abril), época en la que los cultivosestán en pleno desarrollo y existemás humedad en el perfil del sue-lo. En este período es cuando pa-recen existir mayores diferenciasentre ambos sistemas de labo-reo. Con estos datos prelimina-res, hemos obtenido un prome-dio de emisiones de CO2, expre-sado en carbono anual, de 2,59t/ha en el laboreo convencional yde 3 t/ha en el no laboreo.

Considerando la partida decarbono fijado por los cultivos y lade emisiones de CO 2 del suelo,hemos estimado el balance se-gún las distintas rotaciones delexperimento y de los sistemas delaboreo estudiados (figura 3). Enel mismo, también fueron tenidas

en cuenta las emisiones de CO2derivadas de los inputs aplicadosa los cultivos (laboreo, siembra,tratamientos, fertilizantes, fitosa-nitarios y recolección), que en to-tal se han cifrado en 185 kg C/haen laboreo y 155 kg C/ha en nolaboreo. La rotación trigo-girasolbajo laboreo convencional fue laque tuvo un balance más positi-vo, 2,1 t/ha/año de carbono, re-duciéndose bajo no laboreo a 1.4t/ha/año. La rotación con legu-minosas (habas y garbanzos)también registró un balance posi-tivo para ambos sistemas de la-boreo (trigo-habas con 0,8 y 0,6t/ ha/año y trigo-garbanzo con0,7 y 0,4 t/ha/año, para laboreoy no laboreo, respectivamente).La rotación trigo-barbecho fue laúnica que tuvo un balance negati-

info.iberian@yara.com

Instrumento de medida de las emisiones de CO2 del suelo.

cultivos herbáceos

vo en ambos sistemas de laboreo(-0,3 y-0,4 t/ha/año para laboreoy no laboreo, respectivamente)produciendo en consecuenciauna emisión neta de CO 2 a la at-mósfera. Una vez más, se ponede manifiesto el impacto negati-vo que tiene sobre el medio am-biente el barbecho desnudo en laagricultura de secano mediterrá-nea.

El no laboreo tuvo, en todoslos casos, un balance de carbonomenos favorable, aunque indujouna mayor captura de carbono encasi todos los cultivos respectoal laboreo convencional (cuadro1). Ello supone un mayor ingresode carbono en el suelo suscepti-ble de convertirse en materia or-gánica estable. En consecuencia,un suelo sometido a no laboreoestaría en condiciones de acumu-lar mayor carbono —mayor mate-ria orgánica— procedente en últi-ma instancia del CO 2 de la at-mósfera. También, en contrapar-tida, un mayor contenido en ma-teria orgánica propicia mayoresemisiones de CO2 por el suelo. La

clave está en maximizar el balan-ce mediante prácticas adecua-das de manejo de los cultivos queincrementen la captura de carbo-no y reduzcan las emisiones delsuelo.

El estudio de la evolución delcontenido de materia orgánicadel suelo en el tiempo es el méto-do de comprobar dicho balance ysu tendencia. Tras veinte años, el

contenido de carbono orgánicodel suelo (0-90 cm) en el experi-mento Malagón difirió significati-vamente entre el no laboreo (54t/ha) y el laboreo convencional(46 t/ha). El contenido de carbo-no orgánico del suelo al inicio delexperimento (1986) era de 30t/ha. Esto supone un incrementoanual de carbono orgánico en elsuelo de 0,8 y 1,2 t/ha en el la-boreo y en el no laboreo, respec-tivamente. En ambos casos,siempre sin quemar el rastrojo niretirar la paja. Esto equivale a de-cir que el suelo está secuestran-do cada año 3 t/ha en laboreo y4,4 t/ha en no laboreo de dióxidode carbono (CO2).

Con los datos obtenidos en elpresente estudio, puede realizar-se un cálculo aproximado de lacantidad de CO2 que los principa-les cultivos sembrados en lacampiña andaluza pueden captu-rar de la atmósfera. Incluyendolos cultivos de trigo, girasol, ha-bas y garbanzos sembrados ensecano en Andalucía, el carbonofijado por cada uno de los mis-

mos, las emisiones medias delsuelo estimadas y las derivadasde los inputs utilizados, el carbo-no total neto anual secuestradosería 4,8 millones toneladas deCO2 . Esta cantidad representa el16% de las emisiones de CO2 enAndalucía para 2006, que se ci-fraron en 30,3 millones de tone-ladas (Ministerio de Medio Am-biente, 2008b); y supone un 3%

de las emisiones de CO 2 en Es-paña, que para el mismo año seestimaron en un total de 146 mi-llones de toneladas de CO2 (Mi-nisterio de Medio Ambiente,2008b). Si se considera sólo elcarbono orgánico estable se-cuestrado por el suelo (promediode los dos sistemas de laboreo),estimado en el párrafo anterior, lacaptura anual de CO2 por los sue-los de secano de la campiña an-daluza supondrían alrededor deun 9% del total de las emisionesde dicho gas en Andalucía y el 2%de las emisiones en España.

I Conclusiones

La agricultura es siempre unsector estratégico para la econo-mía de un país, cualquiera quesea su nivel de desarrollo. Ade-más, a diferencia de otros secto-res como la industria o el trans-porte, la agricultura es capaz,bajo un manejo apropiado, nosólo de reducir a cero las emisio-nes de CO2 a la atmósfera, sinode capturar éste y almacenarlo

como carbono en el sue-lo. Para conseguir esteobjetivo son necesariasadecuadas prácticas demanejo, tales como el la-boreo de conservación y,sobre todo, reducir lassuperficies dedicadas albarbecho y sometidas aun laboreo convencional.También se requiere im-plantar rotaciones idóne-as que maximicen la cap-tura de CO2 atmosférico,mejoren la fertilidad delsuelo y reduzcan las emi-siones de CO 2 a la at-mósfera.

En este sentido de-berían promoverse estu-dios más amplios y deta-llados, por los sectores

implicados en la actividad agrí-cola, encaminados a poner envalor las numerosas externalida-des de la agricultura, entre ellas,como en este caso, su contribu-ción a los balances reales deemisiones de carbono que sonde suma importancia para el me-dio ambiente y para satisfacerlas exigencias del Protocolo deKyoto.

Agradecimientos

El experimento Malagón ha sido financia-do por distintos proyectos del Plan Nacio-nal de I+ D+ i (proyectos AGF95-0553,AGF97-0498, AGL2000-0460, AGL2003-03581 y AGL2006-02127/AGR).Nuestro agradecimiento al Instituto Na-cional de Investigaciones Agrarias por losrecursos aportados para el mantenimien-to del experimento de larga duración, y ala empresa ABECERA por permitirnos rea-lizar el experimento en su finca Malagán.Por último, especiales gracias a los miem-bros del grupo de investigación, VerónicaMuñoz, Purificación Fernández, María Au-xiliadora López-Bellido, Joaquín Muñoz yJosé Muñoz, por su valiosa colaboraciónen el experimento Malagón.

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