Estrategias de aplicación de fertilizantes sintéticos para la producción alimentaria medioambiental responsable
DOI:
https://doi.org/10.29312/remexca.v17i1.3871Palabras clave:
fertilizantes, óxido nitroso, cambio climáticoResumen
Garantizar la seguridad alimentaria mundial y mitigar el calentamiento global, requiere de la optimización de la productividad agroalimentaria y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero como el óxido nitroso (N2O) con potencial de calentamiento global 300 veces mayor a la del dióxido de carbono (CO2). En este contexto se propuso, evidenciar que la adecuada aplicación de fertilizantes sintéticos posibilita la producción alimentaria medioambientalmente responsable e identificar el impacto de la reducción del óxido nitroso, mediante las estrategias del uso eficiente de los fertilizantes sintéticos. Se aplicó el diseño ex post facto y la revisión de la literatura en revistas indizadas en Scopus de los años 2023 y 2024, se identificaron diversas estrategias de aplicación de fertilizantes sintéticos y los resultados muestran que es necesario reducir los fertilizantes sintéticos y añadir biocarbón u otros minerales, que maximizan la utilización del nitrógeno por las plantas y minimizan las emisiones ambientales, la aplicación de T de Student para 15 investigaciones sobre cultivo de trigo, arroz y maíz, reveló con una significancia del 1% (p= 0) que las estrategias mostradas sobre el uso de fertilizantes nitrogenados en los cultivos, reduce la emisión de N₂O. Se concluyó que la adecuada aplicación de fertilizantes sintéticos posibilita significativamente la producción alimentaria medioambientalmente responsable.
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Aguilera, E.; Piñero, P.; Infante, J.; González-Molina, M.; Lassaletta, L. y Sanz, A. 2020. Emisiones de gases de efecto invernadero en el sistema agroalimentario y huella de carbono de la alimentación en España. Real Academia de Ingeniería. Madrid, España. 110 p. ISBN: 978-84-95662-77-4.2.
Bi, R.; Xu, X.; Zhan, L.; Chen, A.; Zhang, Q. and Xiong, Z. 2023. Proper organic substitution attenuated both N2O and NO emissions derived from AOB in vegetable soils by enhancing the proportion of Nitrosomonas. Science of the Total Environment. 866:1-12. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.161231.
Castro-Arce, K. and Vanclay, F. M. 2020. Transformative social innovation for sustainable rural development: an analytical framework to assist community-based initiatives. Journal of Rural Studies. 74:45-54. https://doi.org/10.1016/j.jrurstud.2019.11.010.
Chen, H.; Liu, C.; Sun, Q.; Li, B.; Jiang, Q. and Wang, Z. 2024. Wollastonite addition can significantly inhibit greenhouse gas emissions of freeze-thaw farmland soil. Environmental Technology & Innovation. 34:1-12. https://doi.org/10.1016/j.eti.2024.103547.
Chiaravalloti, I.; Theunissen, N.; Shuang, Z.; Wang, J.; Fengchao, S.; Ahmed, A.; Pihlap, E.; Reinhard, C. and Planavsky J. 2023. Mitigation of soil nitrous oxide emissions during maize production with basalt amendments. Frontiers in Climate. 5:4-6. 10.3389/fclim.2023.1203043.
Coello, F.; Decorte, T.; Janssens, I.; Mortier, S.; Sardans, J.; Peñuelas, J. and Verdonck, T. 2025. Conjunto de datos globales de fertilización específica de cultivos. Sci Data. 12(40):1961-2019. https://doi.org/10.1038/s41597-024-04215-x.
Crippa, M.; Solazzo, E.; Guizzardi, D.; Monforti-Ferrario, F.; Tubiello, F. and Leip, A. 2021. Los sistemas alimentarios son responsables de un tercio de las emisiones antropogénicas globales de GEI. Nature Foo. 2(3):198-209. https://doi.org/10.1038/s43016-021-00225-9.
Dos Reis, M.; Ammann, C.; Boos, C.; Calanca, P.; Kiese, R.; Wolf, B. and Keel, S. 2024. Reducing N fertilization in the framework of the European farm to fork strategy under global change: impacts on yields, N2O emissions and N leaching of temperate grasslands in the alpine region. Agricultural Systems. 219:1-9. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2024.104036.
EPA. 2025. Agencia de protección ambiental de Estados Unidos. Emisiones de óxido nitroso. https://espanol.epa.gov/la-energia-y-el-medioambiente/emisiones-de-oxido-nitroso.
FAO. 2017. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Apreciar el suelo sobre el que caminamos. https://www.fao.org/newsroom/story/Cherishing-the-ground-we-walk-on/es.
Galgo, J. C.; Canatoy, R. C.; Lim, J. Y.; Park, H. C. and Kim, P. J. 2024. A potential of iron slag-based soil amendment as a suppressor of greenhouse gas (CH4 and N2O) emissions in rice paddy. Frontiers in Environmental Science. 12:1-12. 10.3389/fenvs.2024.1290969.
Griffis, T. J.; Chen, Z.; Baker, J. M.; Wood, J. D.; Millet, D. B.; Lee, X.; Venterea, R. T. and Turner, P. A. 2017. Nitrous oxide emissions are enhanced in a warmer and wetter world. Proceedings of the National Academy of Sciences. 114(45)12081-12085. https://doi.org/10.1073/pnas.1704552114.
Heffer, P. and Prud’homme, M. 2017. Fertilizer outlook 2017-2021. International Fertilizer Association (IFA). 2-7 pp. https://www.fertilizer.org/wp-content/uploads/2023/01/2017-IFA-Annual-Conference-Marrakech-PIT-AG-Fertilizer-Outlook.pdf.
Hu, Y.; Su, M. and Jiao, L. 2023. Peak and fall of China's agricultural GHG emissions, Journal of Cleaner Production. 389:1-10. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.136035.
IFA. 2024. International Fertilizer Association. ¿Qué son los fertilizantes? https://www.fertilizer.org/about-fertilizers/what-are-fertilizers/.
Ishfaq, M.; Wang, Y.; Xu, J.; Ul, M.; Yuan, H.; Liu, L. y He, B. 2023. Mejora de la calidad nutricional de los cultivos alimentarios con fertilizantes: un metaanálisis. Agronom. 43(74):1-35. https://doi.org/10.1007/s13593-023-00923-7.
Lagos, A. 2025. Weya Academy. ¿Qué es el potencial de calentamiento global? https://weya.academy/co2-equivalente/#elementor-toc-heading-anchor-7.
Lam, S. K.; Suter, H.; Mosier, A. R. y Chen, D. 2017. Uso de inhibidores de la nitrificación para mitigar las emisiones agrícolas de N2O ¿un arma de doble filo? Global Change Biology. 23:485-489. https://doi.org/10.1111/gcb.13338.
Li, H.; Lin, L.; Peng, Y.; Hao,Y.; Li, Z.; Li, J.; Yu, M.; Li, X.; Lu, Y.; Gu, W. and Zhang, B. 2024. Biochar's dual role in greenhouse gas emissions: nitrogen fertilization dependency and mitigation potential. Science of The Total Environment. 917:1-12. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.170293.
Liu, D.; Dong, H.; Ma, C.; Mo, Q.; Liu, B.; Irshad, A.; Li, H.; Yang, B.; Ding, R.; Shayakhmetoya, A.; Zhang, X. and Han, Q. 2023. Inhibiting N2O emissions and improving environmental benefits by integrating garlic growing in grain production systems. Agriculture, Ecosystems & Environment. 347:1-10. https://doi.org/10.1016/j.agee.2023.108371.
Lu, C. y Tian, H. 2017. Uso global de fertilizantes de nitrógeno y fósforo para la producción agrícola. Earth Syst. Sci. Data. 9(1):181-192. https://doi.org/10.5194/essd-9-181-2017.
Lu, J.; Zhang, W.; Liu, X.; Khan, A.; Wang, W.; Ge, J.; Yan, S. and Xiong, Y. 2024. Can converting raw straw into biochar incorporation achieve both higher maize yield and lower greenhouse gas emissions intensity in drought-prone environment? Environmental Technology & Innovation. 35:1-15. https://doi.org/10.1016/j.eti.2024.103683.
NOAA Research. 2025. Emisión de óxido nitroso. NOAA https://research.noaa.gov/nitrous-oxide-emissions-grew-40-percent-from1980to2020-accelerating-climate-change/.
Pérez-Peralta, P.; Ferrera-Cerrato, R.; Alarcón, A.; Trejo-Téllez, L.; Cruz-Ortega, R. y Silva-Rojas, H. 2019. Respuesta del simbiosistema frijol (Phaseolus vulgaris L.) y Rhizobium tropici CIAT899 ante el efecto alelopático de Ipomoea purpurea L. Roth. Revista Argentina de Microbiología. 51(1):47-55. https://doi.org/10.1016/j.ram.2018.01.006.
Shrestha, R. K.; Jacinthe, P. A.; Lal, R.; Lorenz, K.; Singh, M. P.; Demyan, S. M.; Ren, W. and Lindsey, L. E. 2023. Biochar as a negative emission technology: a synthesis of field research on greenhouse gas emissions. Journal of Environmental Quality. 52(4):769-798. https://doi.org/10.1002/jeq2.20475.
Sun, H.; Zhang, X.; Zhang, J.; Wang, C. and Zhou, S. 2024. Long term comparison of GHG emissions and crop yields in response to direct straw or biochar incorporation in rice-wheat rotation systems: a 10-year field observation. Agriculture, Ecosystems & Environment. 374:1-11. https://doi.org/10.1016/j.agee.2024.109188.
Valkama, E.; Tzemi, D.; Esparza-Robles, U. R.; Syp, A.; O’Toole, A. and Maenhout, P. 2024. Effectiveness of soil management strategies for mitigation of N2O emissions in European arable land: a meta-analysis. European Journal of Soil Science. 75(3):e13488. https://doi.org/10.1111/ejss.13488.
Wang, C.; Wang, Z.; Liu, M.; Batool, M.; El-Badri, A.; Wang, X.; Lou, H.; Shao, D.; Tan, X.; Li, Z.; Kuai, J.; Wang, B.; Wang, J.; Xu, Z.; Zhou, G.; Jiang, D. and Zhao, J. (2024). Optimizing tillage regimes in rice-rapeseed rotation system to enhance crop yield and environmental sustainability. Field Crops Research. 318:1-12. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2024.109614.
Wu, Q.; Wang, J.; He, J.; Liu, Y. y Jiang, Q. 2023. Evaluación cuantitativa y estrategias de mitigación de las emisiones de GEI de los arrozales en China: basado en datos y modelado estadístico. Computers and Electronics in Agriculture. 210:1-12. https://doi.org/10.1016/j.compag.2023.107929.
Wypych, A. 2023. Information on data fields. Editorial ChemTec Publishing. 2da. Edición. Ontario, Canada. 3-16 pp. https://doi.org/10.1016/B978-1-77467-012-5.50005-6.
Yang, X.; Xiong, J.; Du, T.; Ju, X.; Gan, Y.; Li, S.; Xia, L.; Shen, Y.; Pacenka, S.; Siddique, K.; Kang, S. y Butterbach-Bahl, K. 2024. La diversificación de la rotación de cultivos aumenta la producción de alimentos, reduce las emisiones netas de gases de efecto invernadero y mejora la salud del suelo. Nature Communications. 15(198):1-14. https://doi.org/10.1038/s41467-023-44464-9.
Zabaloy, M. 2021. Una sola salud: la salud del suelo y su vínculo con la salud humana. Revista Argentina de Microbiología. 53(4):275-276. https://doi.org/10.1016/j.ram.2021.11.001.
Zhang, L.; Zhang, F.; Zhang, K.; Liao, P. and Xu, Q. 2024. Effect of agricultural management practices on rice yield and greenhouse gas emissions in the rice wheat rotation system in China. Science of The Total Environment. 196:1-12. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.170307.
Zhao, J. 2024. Optimizing tillage regimes in rice-rapeseed rotation system to enhance crop yield and environmental sustainability. Field Crops Research. 318:1-12. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2024.109614.
Zhou, Y.; Li, D.; Li, Z.; Guo, S.; Chen, Z.; Wu, L. and Zhao, Y. 2023. Greenhouse gas emissions from soils amended with cornstalk biochar at different addition ratios. International Journal of Environmental Research and Public Health. 20(927):1-13. https://doi.org/10.3390/ijerph20020927.
Zhu, Y.; Qu, Z.; Zhao, J.; Wang, J.; Wei, D. and Meng, Q. 2024. Can high-yielding maize system decrease greenhouse gas emissions largely while simultaneously enhancing economic and ecosystem benefits through the ‘Rhizobiont’ concept? evidence from field. Science of the Total Environment. 914:1-12. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.169889.
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