efecto del regadío sobre el secuestro de carbono en el suelo y las

EFECTO DEL REGADÍO SOBRE EL SECUESTRO DE CARBONO EN EL SUELO Y
LAS EMISIONES DE GEI ASOCIADAS A LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA.
Apesteguía M.a, Virto I.b, Lafarga A. a, Pérez de Ciriza JJ. a, Orcaray L.a
a Instituto
Navarro de Tecnologías e Infraestructuras Agroalimentarias, S.A., 31610 Villava, Navarra.
Ciencias del Medio Natural, ETSI Agrónomos, Universidad Pública de Navarra, Campus
Arrosadía, 31006 Pamplona, Navarra.
b Departamento
1. Introducción
La puesta en riego de tierras agrícolas puede suponer un secuestro efectivo de
carbono atmosférico en el suelo. Esto es debido a la posibilidad de inducir cambios en
el ciclo de la materia orgánica, que conlleven un incremento del stock de carbono
orgánico en el suelo (Gillabel et al., 2007; Denef et al., 2008). Estos cambios pueden
producirse como consecuencia del incremento en la incorporación de restos de cultivo
(Follet et al., 2005; Adviento-Borbe et al., 2007), así como de las nuevas condiciones
ambientales generadas en el suelo. Estas nuevas condiciones ambientales pueden
producir modificaciones en las tasas de incorporación y mineralización de la materia
orgánica que favorezcan o reduzcan su estabilización. Paralelamente, se hace
necesario valorar los posibles cambios en las emisiones de GEI provocadas por el
cambio de manejo. Esto permite evaluar el flujo de carbono en el sistema de manera
completa. Los principales objetivos de este estudio son i) Identificar y cuantificar los
cambios inducidos en el ciclo de la materia orgánica por la introducción del riego, ii)
Estimar las emisiones de GEI asociadas a la producción en regadío y secano en los
cultivos estudiados.
2. Materiales y métodos
Una nueva parcela experimental fue puesta en marcha en septiembre de 2009 con el
objetivo de monitorizar el ciclo de la materia orgánica en el suelo. El diseño
experimental fue en bloques al azar, distribuido en tres bloques y dos factores: manejo
(regadío y secano), y cultivo (trigo “C3” y maíz “C4”). En ella se controló la producción
de biomasa de los cultivos, y la incorporación de estos restos de cultivo al suelo en
base a la diferente firma isotópica del carbono en plantas C3 y C4. Para ello,
anualmente se tomaron muestras de suelo y restos de cultivo y en laboratorio se
determinó su %C, %N y firma isotópica (δ13C).
La estimación de emisiones de GEI se realizó para cada tratamiento (Trigo secano
“TS”, trigo regadío “TR”, maíz secano “MS” y maíz regadío “MR”). Para ello se tuvieron
en cuenta los alcances 1, 2 y 3, contabilizando emisiones debidas tanto al uso de
combustibles fósiles, como a la fabricación, transporte y aplicación de los distintos
insumos utilizados en la producción, según la metodología descrita en Lafarga et al.,
2012.
3. Resultados y discusión
Los resultados del análisis isotópico de la materia orgánica presente en los 5 primeros
centímetros de suelo, tras dos años de ensayo, mostraron como en las parcelas de
maíz regadío se había producido una mayor incorporación de materia orgánica nueva
de origen maíz, que en las parcelas de maíz secano (Figura 1). A pesar de ello no se
observó ningún incremento en el stock de carbono orgánico de ninguno de los
tratamientos, lo que parece indicar que los cambios inducidos por el regadío en el
suelo han aumentado también la tasa de mineralización de la materia orgánica,
teniendo como resultado un incremento nulo en el stock de carbono orgánico. En
cuanto a las parcelas de trigo tanto en secano como en regadío tampoco se
observaron cambios en el stock de carbono orgánico.
Figura 1: % CO de origen maíz presente en el suelo y %respecto al aportado
Las emisiones de CO2 anuales estimadas para tres campañas de cultivo muestran
como el cambio a regadío puede suponer un incremento de estas emisiones por
hectárea. En cambio, si evaluamos las emisiones por tonelada de materia seca
producida, no se observan diferencias entre tratamientos (Tabla 1).
Tabla 1: Consumo energético anual en cada tratamiento (Mj/ha y Mj/Tdm) y emisiones de CO 2equivalente (T
CO2equiv/ha y T CO2equiv/Tdm).
MJ/ha
MJ/Tdm
T CO2 equiv/ha
T CO2 equiv/Tdm
Maíz regadío
24820±920 a
2365±365 a
3,38±0,06 a
0,32±0,05 a
Maíz secano
17598±31 b
6882±3850 a
2,41±0,01 b
0,94±0,53 a
Trigo regadío
18238±75 b
3536±597 a
2,41±0,01 b
0,47±0,08 a
Trigo secano
13878±23 c
3286±287 a
1,79±0,01 c
0,42±0,04 a
Valores seguidos por letras distintas en una misma columna son significativamente distintos (P<0,05)
4. Conclusiones
El cambio en la cantidad de residuos incorporados y en la dinámica de la materia
orgánica en el suelo propiciado por la implantación del regadío, no supuso en estos
dos años un aumento en el contenido de CO en el suelo.
El cambio a regadío supuso el aumento de las emisiones de CO2 equiv por hectárea. En
cambio, nos se observaron cambios significativos en las emisiones de CO2 equiv por
tonelada de materia seca producida.
Referencias
Adviento-Borbe, M.A.A., Haddix, M.L., Binder, D.L., Waters, D.T., Dobermann, A. 2007. Soil greenhouse
gas fluxes and global warming potential in four high-yielding maize systems. Global Change Biology 13:
1972-1988.
Denef, K., Stewart, C.E., Brenner, J., Paustian, K. 2008. Does long-term center-pivot irrigation increase
soil carbon stocks in semi-arid agro-ecosystems? Geoderma 145: 121–129.
Gillabell, J., Denef, K., Brener, J., Merckx, R., Paustian, K. 2007. Carbon sequestration and soil
aggregation in center-pivot irrigated and dryland cultivated farming systems. Soil Science Society of
America Journal 71:1020–1028.
Follett, R.F., Castellanos, J.Z., Buenger, E.D. 2005. Carbon dynamics in an irrigated Vertisol in Central
Mexico. Soil & Tillage Research 83: 148-158.
Lafarga, A., Altuna, A., Del Hierro, O., Unamunzaga, O., Besga, G., Domenech, F., Sopelana, A. 2012.
Huella de carbono de los cereales. Navarra agraria 194: 31-38.