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Retos ante la demanda mundial de nitrógeno para la producción de alimentos

El nitrógeno es un elemento que tiene un alto impacto sobre el medio ambiente, su importancia sobre los sistemas agrícolas y la producción de alimentos mundial ha sido ampliamente abordada por la literatura científica sobre el tema. El nitrógeno es el tipo de nutriente más empleado para asegurar el nivel de productividad de los cultivos. No se trata de un elemento artificial pues en el suelo está presente de forma orgánica, aunque también es posible encontrarlo de forma inorgánica, de ambas formas el nitrógeno puede ser absorbido por las plantas y los cultivos.

Sin embargo, los excesos de nitrógeno representan un problema medioambiental porque son contaminantes, sobre todo para los depósitos hídricos. Según Thornton, Rast, Holland, Jolankai y Ryding (1999), las principales fuentes de contaminación de aguas por nitratos son denominadas polución difusa y polución puntual. La polución puntual surge principalmente de las aguas residuales provenientes de los vertederos domésticos o industriales. Mientras que la polución difusa proviene de diversas fuentes relacionadas con el uso y manejo del suelo. Estos tipos de contaminación son preocupantes porque deterioran aún más el ya maltrecho sistema medioambiental del planeta. Por lo tanto, es necesario que se revise el manejo y uso del nitrógeno sobre todo en lo que concierne a la producción agrícola.

En esa línea, Soto, Pott y Jadoski (2011) afirman el manejo eficiente de un elemento como el nitrógeno puede incidir notablemente sobre la sostenibilidad de los sistemas agrícolas del planeta. Esta incidencia tiene lugar porque un buen uso de los nitratos permite que pueda consolidarse un crecimiento estable de la productividad agrícola, pero siempre sobre la base del cuidado sostenible del medio ambiente. Se trata de un asunto de suma importancia porque la contaminación con nitrógeno de las fuentes hídricas del planeta se ha convertido en un problema a escala mundial que amenaza con crecer continuamente.

El nitrógeno, en suma, es un elemento indispensable para la producción agrícola. Según Frink, Waggoner y Ausubel (1999) la demanda de nitrógeno necesaria para la producción de alimentos se ha triplicado si se compara con 1900. En esa medida, se entiende lo afirmado por Thornton et al. según los cuales en el lapso de años de 1990 y 1991 el consumo mundial de fertilizantes fue de 26 millones de toneladas presentando un aumento con base en la demanda anual de cerca del 2 y 3%. Teniendo en cuenta la importancia del nitrógeno en la producción agrícola, es necesario resaltar que hay una baja eficiencia en su uso, no hay mecanismos disponibles que permitan su empleo racional y sostenible. Esta situación representa un riesgo mayor con implicaciones de tipo económico y de sostenibilidad ambiental debido a la necesidad que tienen los sistemas agrícolas de dicho elemento.

A pesar de los avances en la ciencia cada vez es más difícil mantener controlado el nivel de nitrógeno en los cultivos. Esto resulta preocupante porque los sistemas agrícolas deben responder a la demanda mundial de alimentos y enfrentar la baja oferta de tierras agrícolas. Asimismo, no se ha consolidado un balance efectivo entre los aportes del nitrógeno mineral proveniente del suelo o de la materia orgánica. Por lo tanto, se requiere conocer en detalle los niveles de nitrógeno puesto que es necesario estimar para saber con exactitud cuánto requiere el cultivo en cada fase de crecimiento. Esta es una labor pendiente que tienen las instituciones científicas encargadas de abordar este tema.

En ese sentido, para atender los retos antes mencionados se propone para el manejo eficiente de los sistemas agrícolas con la denominada rotación de cultivos, esto con el fin de acrecentar la materia orgánica en el suelo disponible (Soto, Pott y Jadoski, 2012). Lo anterior permitirá que se minimice la liberación de nitrógeno en el suelo. En ese sentido, es necesario tener en cuenta que la contaminación con nitrógeno en las fuentes hídricas o los cuerpos de agua que se presenta a nivel global debe considerar los mecanismos de mitigación a largo plazo pues los procesos que puedan diseñarse para disminuir los niveles de nitrógeno en el suelo toman largo tiempo. Es decir, el nitrógeno atraviesa un proceso en el suelo de largo desarrollo y, en ese sentido, las medidas de choque también deben ser pensadas a largo plazo.

En suma, si se requiere que se diseñen e implementen políticas públicas encaminadas al manejo eficiente es necesario que se conozca de manera detallada y cuantitativa los niveles reales de nitrógeno, esto con el fin de limitar las pérdidas de dicho elemento. Por último, teniendo en cuenta lo expuesto hasta el momento, lo que se sugiere a partir de la evidencia disponible es que se combine la información producto de la investigación científica con la aplicación de los modelos de simulación, esto sumado a la experiencia en el campo constituyen la alternativa más plausible y relevante que, a su vez, cuenta con mayor viabilidad en la actualidad. 

Referencias

Frink, C. R., Waggoner, P. E. y Ausube, J. H. (1999) Nitrogen fertilizer: Retrospect and prospect. Proceedings National Academy Science, USA. v.96, n.4, p.1175-1180.

Soto Bravo, F., Pott, C. y Jadoski S. (2012). El desafío del manejo del nitrógeno en el contexto de la productividad agrícola y de la vulnerabilidad medioambiental. Revista Brasileira de Tecnologia Aplicada nas Ciências Agrárias, Guarapuava-PR, v. 4, n.3, p.191-218, 2011.

Thornton, J. A., Rast, W., Holland, M. M., Jolankai, G. y Ryding, S. O. (1999). Assessment and control of nonpoint source pollution of aquatic ecosystems: A practical approach. Paris: UNESCO, 129p.

Control de Calidad, Seguridad Alimentaria, Agricultura, Nitrógeno