Mejora de la estructura del suelo de una explotación agrícola de cultivos herbáceos en el distrito de Heilbronn (Alemania)
En el marco del proyecto LIFE AgriAdapt, más de 120 granjas piloto están probando medidas de adaptación sostenibles para mejorar la resiliencia de las explotaciones al cambio climático, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y mejorar la competitividad de las explotaciones. Una de las granjas piloto se encuentra en la región montañosa de Kraichgau en el distrito de Heilbronn en Alemania (Estado de Baden-Württemberg), a una elevación de 120-250 m sobre el nivel del mar (otro estudio de caso tomado de AgriAdapt está disponible para Segovia, España). El 80 % de los suelos de la región son arcillas limosas con una alta capacidad de almacenamiento de agua.
La temperatura media anual en el centro de producción principal es de aproximadamente 10.°C, mientras que la precipitación media anual es de 720 mm (ambos calculados para el período 1987-2016). Los principales cultivos cultivados son las patatas de regadío y la remolacha azucarera. Sin embargo, a partir de las 240 hectáreas de la Zona Agrícola Utilizada (UAA) de la explotación, 90 ha se cultivan en la llanura del Rin, donde la temperatura media es 1.°C más alta. Esta condición permite al agricultor cultivar papas tempranas y soja. La rotación principal de cultivos es «remolacha azucarera — trigo blando de invierno — semilla de colza de invierno — trigo blando de invierno — trigo blando de invierno» en el sitio de producción principal, y «soja — trigo blando de invierno — semilla de colza de invierno — trigo blando de invierno» en la llanura del Rin.
El aumento de las condiciones climáticas extremas, como las sequías de primavera y verano y las fuertes precipitaciones de primavera, ya están afectando al sector agrícola de la región, lo que provoca un aumento de la variabilidad del rendimiento de los cultivos y un riesgo de pérdidas en la productividad de los cultivos. Estas condiciones imponen la urgencia de adoptar opciones de adaptación eficaces para estabilizar los rendimientos de los cultivos y producir cultivos de alta calidad. Para hacer frente al cambio climático, la granja está aplicando diferentes medidas de gestión de cultivos, en particular para mejorar la estructura del suelo. De hecho, una buena estructura del suelo es esencial para aumentar la capacidad de almacenamiento de agua del suelo, reducir la erosión, mejorar la biota del suelo y aumentar la disponibilidad de nutrientes para los cultivos, lo que ayuda a superar los desafíos del cambio climático que afectan a la granja. Cuatro mezclas de cultivos de captura diferentes y muy versátiles se cultivan antes de los cultivos de primavera y después de las patatas tempranas para abordar la mejora de los suelos. Estas mezclas se componen principalmente de especies como rábano de labranza, trébol, phacelia, guisante, Avena strigosa, vetch o mostaza, entre otras.
Descripción de casos de estudio
Desafíos
El proyecto AgriAdapt evaluó la vulnerabilidad de la granja en la región montañosa de Kraichgau para el período actual y para los próximos 30 años, teniendo en cuenta las proyecciones climáticas desarrolladas por ETH Zürich (Instituto para la Atmosférica y la Ciencia del Clima) para el escenario SRES A1B, el utilizado en el portal Agri4Cast de la Comisión Europea que proporciona indicadores agroclimáticos. Según estas proyecciones, se espera que el número de días con temperaturas superiores a 25.°C aumente de 25 a 38 días por año en el período mayo-agosto en los próximos 30 años. También se proyecta una disminución del equilibrio hídrico (diferencia entre precipitación y evapotranspiración) durante los meses de verano, especialmente en julio y agosto. Esto implica que se espera que menos agua entre en el sistema a través de las precipitaciones, y se espera que más agua salga del sistema a través de la evaporación y la transpiración. Estas condiciones afectarán directamente a las fases de llenado y maduración de granos de los cereales, lo que conducirá a una maduración más temprana, lo que significa semillas más pequeñas y rendimientos más bajos. Los rendimientos de la remolacha azucarera también se verán afectados negativamente por estos dos factores, ya que conducirán a una tasa de crecimiento más baja y, en consecuencia, a menores rendimientos.
Según las proyecciones anteriores, se espera que el número de días tropicales (días con picos de temperaturas máximas superiores a 30.°C) de mayo a agosto aumente también de alrededor del 27 % en un futuro próximo (próximos 30 años). Esto, además de las condiciones más secas esperadas en julio y agosto, puede interrumpir el crecimiento de tubérculos en las papas, conducir a una mayor dependencia del riego por agua y también a una menor calidad de la producción de cultivos, como se registró en el verano caluroso y seco de 2018. Además, la ocurrencia de períodos de sequía durante la cosecha puede causar la formación de racimos de suelo duro en suelos más secos que pueden dañar la cáscara de papa. El aumento esperado de las fuertes precipitaciones durante el período de crecimiento (finales de la primavera) también puede dañar la papa al lavar las crestas y exponer los tubérculos a la radiación solar.
Aunque la temperatura media anual está aumentando, según la evaluación de vulnerabilidad de AgriAdapt existe un riesgo ligeramente mayor para las heladas tardías en abril, cuando las plantas de papa se encuentran en su fase juvenil. Dos o más días con temperaturas inferiores a -4.°C pueden conducir a una muerte de las hojas de papa y, por lo tanto, a un retraso en el desarrollo.
La colza de invierno también se verá afectada por el aumento proyectado en días tropicales y condiciones más secas, especialmente si se producen eventos extremos durante las fases de floración y maduración más sensibles, causando una reducción del contenido de aceite de semilla y una maduración más temprana con rendimientos menores. Finalmente, las condiciones más cálidas esperadas en otoño e invierno podrían conducir a un mayor riesgo de infestación de malezas, insectos y patógenos.
Objetivos
Sobre la base de los resultados de la evaluación, la granja de la región de Kraichgau implementó medidas y prácticas para reducir su vulnerabilidad al cambio climático en un futuro próximo, en particular mejorando las condiciones del suelo, aumentando la materia orgánica del suelo y haciendo que los agricultores sean más conscientes de los riesgos esperados y las posibles soluciones.
Opciones de adaptación implementadas en este caso
Soluciones
Sobre la base de la evaluación de la vulnerabilidad, se seleccionó un conjunto de medidas de adaptación que se aplicarían en la explotación, centrándose en la mejora de la estructura del suelo como forma de hacer frente a los desafíos del cambio climático. Una buena estructura del suelo, con una biota del suelo activa y diversa, permite, entre otros beneficios: (I) aumentar la tasa de infiltración, la capacidad de absorber la lluvia (pesada) y almacenarla durante un período más largo, (ii) evitar la pérdida de nutrientes y (iii) reducir la erosión del viento o el agua.
Para alcanzar este objetivo, la granja está utilizando cuatro mezclas de cultivos de captura diferentes y muy versátiles con 15 especies diferentes (por ejemplo, rábano de labranza, trébol, phacelia, guisante, Avena strigosa, vetch, mostaza). Estas especies tienen diferentes características en términos de desarrollo de raíces, producción de exudados de raíz, resistencias contra plagas y enfermedades y requisitos nutricionales. Los diferentes sistemas radiculares son capaces de alcanzar nutrientes a diferentes profundidades y evitar su pérdida por lixiviación o escorrentía de agua, liberándolos en las capas superiores cuando se corta el cultivo de captura. Las especies de leguminosas (pera, trébol o vetch) en la mezcla de cultivos capturados pueden fijar el nitrógeno atmosférico en el suelo gracias a su simbiosis con bacterias, mientras que las especies brassicas (como el rábano o la mostaza) pueden reducir el riesgo de enfermedades fúngicas y ataques de nematodos debido a los glucosinolatos que liberan cuando se cortan. Además, la gran diversidad de especies dentro de la mezcla permite al agricultor romper los ciclos de plagas y cubrir el suelo tanto como sea posible para minimizar la erosión.
Otras medidas para reducir la erosión del suelo son la labranza en los sitios montañosos en dirección a la pendiente y la labranza reducida en el resto de la explotación (excepto en el caso de las zonas cultivadas con patatas). Además, la presión de los neumáticos de los tractores y otras máquinas agrícolas se controla y se adapta para preservar la buena estructura del suelo durante el trabajo de campo. El trigo también se siembra entre las filas después de la siembra de papa para evitar lavar el suelo durante una lluvia (pesada).
Más allá de la mejora de la estructura del suelo, también se están implementando otras medidas como la inclusión de nuevas variedades mejor adaptadas al cambio climático. Por ejemplo, en el avión del Rin, la hierba de trébol fue reemplazada por hierba alfalfa, ya que tiene la capacidad de enraizamiento muy profundo y, por lo tanto, es más tolerante a la sequía que el trébol. Una variedad de trigo blando de invierno de maduración anterior«Rubisco» se cultiva para evitar el calor de mediados de verano en agosto. Además, esta variedad tiene un alto potencial de rendimiento incluso en condiciones secas y sus toldos largos protegen a la planta del estrés por calor. Otras seis variedades de trigo blando de invierno se cultivan en una parcela más pequeña en la granja para descubrir la variedad más adecuada para este lugar. En el plano del Rin, también se cultivan los frijoles de soja, que prosperan en condiciones más cálidas.
Las fechas de siembra también se están adaptando al aumento de la temperatura: (I) la siembra posterior en otoño tiene como objetivo reducir la sensibilidad de las plantas a plagas como áfidos y cigarras, que podrían ser vectores de patógenos, mientras que (ii) la siembra más temprana en primavera permite evitar el calor y la sequía del verano. En días particularmente calurosos, los agricultores aplican riego complementario para enfriar las crestas de las papas y evitar el sobrecalentamiento de los tubérculos. Además, se aplican productos de algas para mejorar el enraizamiento de los principales cultivos cultivados en la granja.
Dentro del proyecto, se llevará a cabo una nueva evaluación del riesgo climático para supervisar el rendimiento y la eficiencia de las medidas de adaptación implementadas. Además, los rendimientos y los comentarios de los agricultores se verifican periódicamente para verificar los beneficios esperados de estas medidas.
Relevancia
Caso desarrollado e implementado como Medida de Adaptación al Cambio Climático.
Información adicional
Participación de partes interesadas
Los actores clave involucrados en el marco del proyecto LIFE AgriAdapt en la evaluación de la vulnerabilidad y la implementación de las medidas de adaptación propuestas son los propietarios de la finca y la Fundación Lago Constance (líder del proyecto LIFE AgriAdapt).
Además, los objetivos y resultados del proyecto se comunican a otros agricultores, cooperativas, técnicos y agrónomos (tanto a nivel local como nacional) a través de talleres, conferencias y seminarios.
Factores de éxito y limitantes
Los agricultores que participan en el proyecto son conscientes de los riesgos que conlleva el cambio climático y, por lo tanto, están dispuestos a adoptar medidas que aborden los impactos esperados, para garantizar rendimientos estables y un alto nivel de calidad de los productos. El éxito de las medidas de adaptación depende en gran medida del conocimiento local de los agricultores sobre los aspectos específicos de la aplicación y de los beneficios esperados de las medidas. Las experiencias positivas con las nuevas soluciones implementadas (por ejemplo, el cultivo de nuevas variedades y cultivos o una mezcla versátil de cultivos intermedios) también pueden convencer a las granjas vecinas de aplicar estrategias de adaptación similares.
En el caso de la introducción de cultivos noticiosos, una de las principales limitaciones que pueden afectar a la aplicación de las medidas de adaptación está relacionada con la demanda del mercado o con posibles usos alternativos de estos nuevos productos (por ejemplo, la soja producida en la explotación puede venderse a una cooperativa para la alimentación de los caballos). Otro factor limitante es que, por el momento, no hay variedades tolerantes a la sequía y al calor para cada cultivo, y el mejoramiento de las plantas tarda unos 10 años en desarrollar nuevas variedades. La aplicación de diferentes técnicas de labranza del suelo puede verse limitada por un alto coste (por ejemplo, un sistema automático integrado de control de la presión de los neumáticos puede costar entre 3500 y 8 000 EUR) y también porque los contratistas agrícolas no han incluido esta técnica entre los servicios que prestan a los agricultores.
Costes y beneficios
La evaluación de la vulnerabilidad y la elaboración del plan de acción para aplicar medidas de adaptación sostenible fue financiada por el proyecto AgriAdapt, financiado por la Comisión Europea a través del Programa LIFE y cofinanciado por el Ministerio de Asuntos Rurales y Protección del Consumidor de Baden-Württemberg, Landwirtschaftliche Rentenbank, OMIRA y Landkreis Bodenseekreis. El coste de elaboración de la evaluación y del plan de acción de esta explotación ascendió a 5 000 EUR. Entre 2017 y 2019 se están aplicando medidas de adaptación, por lo que aún no existe una estimación adecuada de los costes. Sin embargo, se supone que la mayoría de ellos no tienen costos adicionales para el agricultor, y en algunos casos, se espera un ahorro.
Se espera que las medidas de adaptación aplicadas: aumentar la eficiencia de producción de la granja, reducir los costos agrícolas, mejorar la conservación del suelo, reducir la erosión, prevenir plagas y enfermedades, aumentar el secuestro de carbono en el suelo, aumentar el contenido de nitrógeno y evitar la pérdida de nutrientes. El proceso de seguimiento de los beneficios esperados de las medidas aplicadas implica contactos permanentes con los agricultores, lo que permite comprobar la retroalimentación y evaluar los rendimientos durante el período de vigencia del proyecto.
Aspectos legales
La Directiva sobre inundaciones de la UE es aplicada por los Estados federales alemanes a través de estrategias de inundación, como en el caso de la «Estrategia para reducir el riesgo de inundación en Baden-Württemberg». De acuerdo con esta estrategia, las medidas que pueden reducir el riesgo de inundación y erosión del suelo en los campos agrícolas se centran en la mejora de la estructura del suelo, incluyendo: cultivos de captura versátiles, rotación diversificada de cultivos, vegetación en los campos (preferiblemente durante todo el año) y reducción de la gestión del suelo.
La Directiva europea sobre nitratos se incorporó a la legislación alemana mediante la ordenanza sobre fertilizantes (Düngeverordnung), con el objetivo de reducir la cantidad de nitrato en las aguas subterráneas. El uso de cultivos intermedios antes de los cultivos de verano es una de las medidas que se discuten para contribuir a la implementación de la ordenanza de fertilizantes. De hecho, los cultivos de captura mantienen el nitrógeno en su lugar y evitan su pérdida por lixiviación o escorrentía de agua, evitando la contaminación de cuerpos de agua cercanos. Por el momento, esto todavía se considera una medida opcional, pero los agricultores obtienen una remuneración si se comprometen a su implementación, como en el caso de la explotación que participa en AgriAdapt.
Tiempo de implementación
El proyecto AgriAdapt comenzó en 2016. La vulnerabilidad de la granja piloto en la región montañosa de Kraichgau se evaluó en 2017 y se propusieron medidas de adaptación en 2018. Por el momento, la fase de implementación está en proceso.
Tiempo de vida
Si se implementan y mantienen continuamente, las medidas de adaptación desarrolladas pueden durar para siempre.
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Referencia
Publicado en Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Última modificación en Climate-ADAPT Apr 18 2024
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