Nuevas tecnologías pueden mejorar la eficiencia de la agricultura

Durante el primer día de la FAPESP Week Nebraska-Texas, científicos de Brasil y de Estados Unidos presentaron estudios enfocados en una mayor sostenibilidad de la producción agrícola

Por Karina Toledo, desde Lincoln (EE.UU.)  |  Agência FAPESP – Se estima que en el año 2050, la población humana de la Tierra habrá aumentado un 30%. En ese mismo lapso de tiempo, de acuerdo con proyecciones de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO, por sus siglas en inglés), el consumo de carne crecerá casi un 73%, y el de productos derivados de la leche, un 58%. 

Por otra parte, el área de tierra arable aumentará tan sólo un 5%, y los productores agrícolas deberán afrontar los desafíos que plantean los cambios climáticos y las regulaciones ambientales cada vez más rígidas.

A juicio del profesor Fábio Marin, de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq), de la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil, el incremento de la eficiencia de la agricultura es la única manera tendiente a asegurar la seguridad alimentaria de la población humana en el futuro y, al mismo tiempo, de proteger los ecosistemas naturales.

Éste fue el tema destacado durante la mañana del lunes 18 de septiembre en el marco de la programación del simposio FAPESP Week Nebraska-Texas, cuyo objetivo consiste en fomentar la colaboración entre científicos de Brasil y de Estados Unidos. El evento, que se lleva a cabo entre los días 18 y 22 de noviembre, está organizado por la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo (FAPESP) en colaboración con la University of Nebraska – Lincoln y la Texas Tech University.

“La palabra clave es la intensificación [de la agricultura]. Debemos producir más, pero el aumento de la producción debe provenir del incremento de la productividad y no de la expansión del área plantada. Y en esto el modelado agrícola constituye una herramienta fundamental”, dijo el profesor.

Durante la conferencia, Marin hizo mención de los diversos trabajos que se llevan adelante en la Esalq con el apoyo de la FAPESP. Entre éstos, se refirió a un modelo que permite cuantificar la eficiencia de la producción de caña de azúcar en las diversas regiones brasileñas. Esta herramienta, descrita este año en Agronomy Journal, permite también calcular la productividad máxima que puede obtenerse en cada área.

“Este modelo se basa en un experimento que realizamos durante cinco años en la localidad de Piracicaba, en el estado de São Paulo, y durante un año en Petrolina, en el estado de Pernambuco. Lo que hicimos fue cultivar cañamiel en las condiciones ideales para su desarrollo. Y observamos de qué manera transcurrían, en esa situación ideal, los diversos procesos fisiológicos, entre ellos la fotosíntesis y el crecimiento de las raíces. Se cargaron todos los datos en el modelo, a los efectos de que éste fuera capaz de simular cómo crece la caña de azúcar”, le explicó Marin a Agência FAPESP.

Con la ayuda de esta herramienta, los investigadores de la Esalq elaboraron un mapa de la productividad potencial de las diversas regiones brasileñas en donde se cultiva caña de azúcar. Y luego cotejaron dichos resultados con los datos de productividad real recabados por el Instituto Brasileño de Geografía y Estadística (IBGE).

“La conclusión indica que nuestra eficiencia en la producción de caña de azúcar llega tan sólo al 50%, es decir que producimos la mitad de lo que sería posible producir en las condiciones ideales”, explicó el investigador.

Según Marin, en caso de que se llegase al 100% de eficiencia, sería posible contemplar la demanda de azúcar y de bioenergía prevista por el Ministerio de Agricultura, Ganadería y Abastecimiento de Brasil para el año 2024, incluso con una disminución del área plantada. Sin embargo, si las cosas siguen como están, se harán necesarios dos millones de hectáreas más de caña de azúcar plantada para atender la demanda brasileña en el futuro.

La eficiencia en la irrigación

Como la agricultura es la actividad económica que más agua consume en el mundo, y este insumo esencial para la vida humana está volviéndose cada día más escaso, los incrementos de eficiencia en el sector agrícola deben implicar necesariamente el desarrollo de nuevas tecnologías de riego.

Éste fue el tema que abordó Christopher Neale, director do Water for Food Institute, de la University of Nebraska, durante su conferencia. Su grupo ha venido trabajando en el desarrollo de sistemas de riego variable o, en otras palabras, de tecnologías capaces de “prescribir” la cantidad ideal que debe regarse sobre una plantación si se tienen en cuenta las diferencias de suelo y factores climáticos tales como la lluvia, la humedad del aire, la radiación solar y el viento, entre otros.

“En un campo agrícola típico el suelo no es uniforme. Hay manchas que difieren en cuanto a su capacidad de retención de agua, a su capacidad de infiltración. Hay que prestarles atención a estos factores, pues el agua en exceso puede causar erosión”, dijo Neale.

Según el investigador, el sistema de riego variable permite aprovechar mejor el agua de lluvia, pues de este modo no se satura el suelo.

“Supongamos que tenemos un pronóstico de lluvias para dentro de tres días, pero el cultivo requiere de riego inmediatamente para no entrar en estrés. Podemos efectuar solamente una irrigación ligera, para que cuando llegue la lluvia, el campo pueda aprovechar esa agua”, explicó.

De acuerdo con Neale, la tecnología de riego variable es una realidad disponible actualmente en Estados Unidos, y particularmente en Nebraska, donde la agricultura constituye una parte relevante de la economía. Con todo, su costo sigue siendo elevado, y los agricultores no están convencidos con respecto a sus beneficios.

“Ahora estamos realizando estudios precisamente para medir tales beneficios. Apuntamos a evaluar cuál es la disminución en el consumo de agua y, por consiguiente, cuál es el consumo de energía destinada al bombeo. Y cuánto disminuye la erosión del suelo y la lixiviación, que es el transporte de los fertilizantes debajo de la zona donde se concreta la absorción de nutrientes a través de las raíces, cosa que puede contaminar los acuíferos”, explicó.

Según Neale, el estado de Nebraska tiene en total 3,4 millones de hectáreas irrigadas, y la mayor parte están compuestas por cultivos de maíz y soja. Esa cifra se acerca al total del área irrigada en Brasil, que es de 5,5 millones de hectáreas.

Las nuevas tecnologías tendientes a incrementar la eficiencia del riego también constituyeron el tema de la disertación de Fernando Braz Tangerino Hernandez, docente de la Facultad de Ingeniería (FEIS) de la Universidade Estadual Paulista (Unesp) con sede en la localidad de Ilha Solteira (São Paulo, Brasil). 

Su grupo desarrolló un método de estimación de las pérdidas de agua en el campo ocasionadas por un proceso que tiene el nombre de evapotranspiración, que comprende tanto la transpiración de las hojas como la evaporación del suelo.

“Empleamos datos de ocho estaciones meteorológicas distribuidas por el noroeste del estado de São Paulo para estimar la transferencia de agua a la atmósfera, a los efectos de calcular a gran escala cuál es el volumen que es necesario reponer”, explicó.

Las referidas estaciones miden variables tales como la temperatura, la velocidad y la dirección del viento, la humedad del aire y la radiación solar. Estos datos se publican en internet cada cinco minutos. 

Con un software llamado SMAI (Sistema de Manejo de la Agricultura Irrigada), disponible gratuitamente para su descarga, es posible realizar los cálculos del riego necesario (más información en: clima.feis.unesp.br).

En tanto, el desarrollo de tecnologías para el monitoreo de las sequías y la definición de políticas públicas tendientes a mitigar sus impactos fue el tema de la conferencia de Mark Svoboda, director del National Drought Mitigation Center, de la University of Nebraska-Lincoln.

“Nuestro objetivo consiste en elaborar información útil y, al mismo tiempo, de posible aplicación en el campo. Trabajamos con los productores para intentar entender sus necesidades”, comentó Svoboda.