Redes masivas de desagües, Las tuberías y tejas que permiten la producción de alimentos en gran parte de las tierras de cultivo más productivas del mundo deben expandirse y reemplazarse para satisfacer las demandas de la intensificación agrícola y el cambio climático. La forma en que se actualice esa infraestructura tendrá enormes consecuencias en la producción de alimentos y el medio ambiente, según un nuevo estudio.

El estudio destaca la necesidad de una revisión de la infraestructura de drenaje agrícola. Una actualización de este tipo requeriría una inversión importante y un consenso generalizado por parte de los responsables de la formulación de políticas. contribuyentes y productores, dijo Michael Castellano, profesor de agronomía en la Universidad Estatal de Iowa y autor principal. Pero el esfuerzo sería un plan sólido a largo plazo con una variedad de beneficios, Dijo Castellano. Los agrónomos de ISU colaboraron con científicos de la Universidad de Kentucky y el Instituto Federal Suizo de Tecnología ETH-Zurich en el estudio, que apareció el lunes en la revista académica Sostenibilidad de la naturaleza . Los investigadores basaron sus hallazgos en experimentos de campo y simulaciones por computadora.

"Tenemos esta enorme inversión en infraestructura que se está deteriorando y debe actualizarse, ", Dijo Castellano." Si lo actualizamos de la manera correcta, podemos beneficiar la producción de cultivos y el medio ambiente. Si no lo hacemos será extremadamente difícil cumplir con los objetivos de calidad del agua de la agricultura ".

Infraestructura de envejecimiento

Las tierras de cultivo se han drenado durante milenios, pero la tecnología de extrusoras inventada a mediados del siglo XIX permitió la instalación generalizada de sistemas de drenaje, que se extendió rápidamente de Europa a América del Norte. Miles de tejas y tuberías colocadas estratégicamente permiten que el agua fluya lejos de los campos agrícolas, que mantiene los suelos lo suficientemente secos para que los agricultores puedan cultivar cosechas. Sin ese drenaje muchas tierras de cultivo húmedas templadas, como el cinturón de maíz del norte de EE. UU., sería demasiado pantanoso para cultivar, Dijo Castellano.

Pero gran parte de la infraestructura de drenaje ha sobrevivido a su vida útil y fue construida para una era diferente en la agricultura. cuando los pastos y cultivos forrajeros que requieren menos drenaje que los cultivos de cereales eran más habituales. El cambio climático ha aumentado las precipitaciones, gravar aún más la envejecida infraestructura de drenaje, Dijo Castellano.

Una revisión del drenaje agrícola requeriría la instalación de tuberías de mayor capacidad, así como la implementación de prácticas de conservación a largo plazo. como los humedales de desnitrificación, biorreactores y tampones saturados. Por ejemplo, convertir entre el 1% y el 6% de las tierras agrícolas de Iowa en humedales puede reducir la carga de nitratos entre un 25% y un 78%.

Castellano dijo que forjar el consenso y recaudar los dólares para una empresa tan importante representaría un serio desafío. Solo en Iowa hay casi 4, 000 distritos de drenaje que toman decisiones independientes de mantenimiento de infraestructura. Gran parte de la infraestructura de drenaje de Iowa se construyó durante la década de 1920 o antes, Dijo Castellano.

Beneficios

El estudio informa que una serie de beneficios resultarían de una actualización de la infraestructura de drenaje. Por ejemplo, La implementación de prácticas de conservación cerca de los extremos de las tuberías de drenaje reduciría la escorrentía de fertilizantes nitrogenados. Eso mejoraría la calidad del agua y reduciría la cantidad de nitrógeno que fluye río abajo y contribuye a las zonas hipóxicas. como en el Golfo de México. Un mejor drenaje también reduciría las emisiones de gases de efecto invernadero agrícolas al reducir la cantidad óptima de fertilizantes utilizados por los agricultores. Los suelos secos también liberan menos óxido nitroso, un gas de efecto invernadero.

"En general, El drenaje aumenta el rendimiento de los cultivos y la eficiencia en el uso de fertilizantes nitrogenados:un beneficio mutuo para el agricultor y el medio ambiente. "dijo Sotirios Archontoulis, profesor asociado de agronomía y coautor del estudio.

Los sistemas de drenaje construidos para abordar las realidades agrícolas modernas permitirían mejores rendimientos y sistemas de producción más resistentes. Por ejemplo, el estudio señala que los campos húmedos y mal drenados experimentan más enfermedades y un crecimiento de raíces subóptimo. Los campos húmedos también dificultan que los agricultores lleven maquinaria a sus campos para plantar, cosechar y cuidar sus cultivos.

"La mala transitabilidad del campo también puede retrasar la plantación, que tiene un efecto negativo directo sobre el potencial de rendimiento debido a una reducción en los grados día de crecimiento, "Dijo Archontoulis.

El drenaje de mayor capacidad puede haber ayudado a los agricultores esta primavera cuando el clima lluvioso mantuvo a los agricultores fuera de sus campos durante semanas. Dijo Castellano.