DESEMPEÑO AMBIENTAL DE DISTINTOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN EN EL NORTE DE CÓRDOBA

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Ensayo inédito a cargo de los Ing. Agr. de la FCA/UNC Nazareth Patiño (nazarethpatinorosa@gmail.com) y Horacio Valdez (ingagronvaldez@hotmail.com). 

La contaminación atmosférica que se da a través de gases de efecto invernadero (GEI) es la más relevante debido a sus efectos a nivel global (Herrero y Gil, 2008). Si bien los sistemas agrícolas y alimentarios son en parte responsables del cambio climático, también son parte de la solución. Las acciones adecuadas en agricultura, ganadería y silvicultura pueden mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero y promover la adaptación al clima. 

En este contexto, se hace necesario medir el impacto ambiental de la producción agrícola ganadera para saber dónde está posicionado el sector, de manera de conocer los puntos a mejorar y brindar información precisa a una sociedad demandante. 

MATERIALES Y MÉTODOS 

Figura 1. Foto satelital del establecimiento “La Tula”. Los lotes demarcados con línea amarilla corresponden al módulo de cría del campo. La superficie sombreada, al módulo agrícola y de invernada 

En el presente trabajo, se evaluó el desempeño ambiental de cuatro sistemas de producción en el establecimiento “La Tula”, situado en la localidad de Avellaneda, Córdoba. En esta región, las precipitaciones son de 690 mm/año, y el suelo es de textura franco limosa. Las pendientes van desde el 1 % al 8 %, creciendo hacia el oeste. 

Para el análisis de datos se utilizó el software AgroEcoIndex® 2012, y se tomaron 3 indicadores ambientales: 

  1. Producción de energía fósil (Mj/ha/año)

Se calcula como la suma de los contenidos energéticos de los productos agropecuarios, incluyendo cereales, oleaginosas y producción ganadera.  

  1. Cambio de stock de carbono del suelo (ton/ha/año) 

El cambio de carbono en el suelo resulta de la diferencia entre el carbono final y el carbono al inicio del periodo, dividido por 20 años, que se toman como lapso de tiempo en el cual se pueden encontrar cambios en el mismo. 

Para obtener el valor de stock de C inicial se parte del nivel de carbono nativo definido por las Directrices del IPCC según el clima y el tipo de suelo; para obtener el valor de carbono actual, el software aplica un factor uso de la tierra, factor labranza y un factor rastrojo al valor inicial. 

El carbono orgánico del suelo (COS), representa el 60 % de la materia orgánica del suelo. La materia orgánica otorga al suelo propiedades que le dan fertilidad tanto química y física como biológica: porosidad, capacidad de infiltración, retención de agua, formación de agregados, retención de nutrientes, sostenimiento de la actividad biológica y capacidad buffer. Cuando se pierde COS, además de estar emitiendo CO2 a la atmósfera, se pierden dichas propiedades del suelo. 

  1. Balance de gases de efecto invernadero (ton/ha/año)

Incluye tres gases con efecto invernadero: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), que se expresan convertidos en toneladas equivalentes de dióxido de carbono emitido (balance positivo), o secuestrado (negativo). El CO2 requiere para su determinación la suma del stock de carbono en el suelo, stock de carbono de la biomasa leñosa y CO2 emitido por uso de combustibles fósiles. Para el N2O, son consideradas las emisiones directas por volatilización, lavado e infiltración de fertilizantes, excreciones animales, cultivos fijadores de nitrógeno y residuos de cosechas. Las emisiones de N2O indirectas ocurren por volatilización de los fertilizantes sintéticos y del nitrógeno (N) excretado, y también por lixiviación y escorrentía. El CH4, proviene de la emisión por rumiantes en el proceso de fermentación entérica y también del manejo del estiércol cuando se descompone en condiciones anaeróbicas, que por lo general ocurre en ganado en confinamiento.  

De los sistemas evaluados, dos son reales dentro del campo (Fig. 1), y los dos restantes son propuestas factibles de realizar en las condiciones del mismo, pero que hoy en día no se desarrollan. 

Caso 1 (T1): Sistema mixto agrícola ganadero con presencia de pastizales, carga animal media 

Este caso realiza agricultura de apoyo a la ganadería y venta de excedentes, recría pastoril y terminación a corral, con 500 animales en total. La superficie utilizada es de 459 ha. La misma está ocupada un 58 % por cultivos agrícolas y el 42 % restante por pasturas perennes. 

Caso 2 (T2): Sistema mixto agrícola ganadero con ganadería en confinamiento, carga animal alta (teórico) 

En el T2 el 100 % de la producción agrícola es destinada a la producción de carne en confinamiento. Con una superficie de 232 ha, el 41 % se destina para ensilaje de sorgo, 34 % para el cultivo de soja y 24 % para maíz con cultivo de cobertura. 

Caso 3 (T3): Sistema agrícola puro (teórico) 

Al igual que el T2, se diseñó sobre los 10 primeros lotes del T1, con el 100 % de la producción comercializada directamente. Se desarrolla una rotación de soja y maíz 50/50.  

Caso 4 (T4). Sistema silvopastoril serrano, baja carga animal 

El T4 consiste en un sistema silvopastoril de sierra con 30 % de pasturas megatérmicas implantadas y 70 % de pastizal natural, con un total de 407 ha. 

RESULTADOS 

Figura 2. Producción de energía fósil. 

El valor más alto para producción de energía ocurrió en T3: el cultivo de soja produce 63.825 Mj/ha/año, ya que un kg de soja contiene 25,53 Mj y el rendimiento por hectárea es de 2500 kg. En el caso del maíz, 114.100 Mj/ha/año, con un rendimiento de 7.000 kg/ha y un grano que contiene 16,30 Mj/kg. 

En segundo lugar, se posiciona el T1, con 43 % de la superficie dedicada a rotación de soja y maíz 50/50. Analizando la actividad ganadera, 1 kg de carne equivale a 13,36 Mj; este caso, produce 42.194 kg carne/año, significando una producción de energía de 563.712 Mj/año. Del total de la producción energética, los granos aportan el 97 %, y la carne, solamente el 3 % restante. 

T1 es seguido por el valor de T2, el cual tiene su superficie agrícola dedicada exclusivamente al ensilaje de gramíneas, y cultivos de maíz y soja para constituir la dieta de los bovinos. Con el uso de estos alimentos se producen 184.800 kg/año de carne. Siendo la producción de carne menos eficiente energéticamente, era esperable que este tratamiento originase menos energía que los anteriores. En último lugar se encuentra el caso de cría (T4), con un valor muy bajo respecto a los demás, dado que solo se contabiliza la producción de carne extensiva, compuesta por 68 kg/ha producto de los terneros y 40,8 kg/ha de las vacas de descarte. 

Balance de carbono del suelo 

Figura 3. Cambio de stock de carbono del suelo 

El stock de C del suelo aumentó a razón de 1,13 ton/ha/año en T4, en T1 0,249 ton/ha/año, y disminuyó para T2 y T3. La parte agrícola del T2 se diferencia del T3 por incluir a la rotación soja/maíz, un sorgo para ensilaje seguido de un cultivo de cobertura. Este cambio es el responsable de las mayores pérdidas de C obtenidas para el T2: la confección de silaje, extrae la mayor parte del material vegetal y no deja los residuos que aportarían carbono al suelo. El balance de C positivo en T1, se puede explicar por la presencia de pasturas perennes en el 42 % de la superficie. 

Emisiones de gases de efecto invernadero 

Figura 4. Balance de gases de efecto invernadero 

Los resultados obtenidos indican emisión de gases de efecto invernadero para T2, T3 y captura para T1, T4. 

 Figura 5. Desglose de gases de efecto invernadero 

Analizando los componentes del balance de GEI para el T1 (Fig. 3), se observan como fuentes la emisión de CO2 por el uso de combustible fósil para las labores agrícolas, movilidad, y para la fabricación de fertilizantes y fitosanitarios. Otro aspecto son las emisiones de N20, provenientes de: N de la orina y del estiércol depositado en las pasturas por la recría y en el corral por el engorde, N en residuos agrícolas y fertilizantes. El CH4, proviene de la fermentación entérica del ganado y de la descomposición anaeróbica del estiércol. Dado que el stock de C del suelo y el de la biomasa aérea aumentaron, actúan como sumideros de carbono logrando superar el valor de las emisiones. 

El T2 obtuvo un valor ampliamente superior a los demás casos. Comparándolo con el T1, se observa que las emisiones de N20 y CH4 son de comportamiento lineal al número de terneros en el sistema. Las emisiones de CO2, que en este caso pasan a ser positivas, provienen de la reducción del C del suelo propia del manejo agrícola, y del uso de combustibles fósiles que esta actividad demanda. Se debe recordar que este sistema modelizado cuenta con superficie puramente agrícola, sin espacios de vegetación perenne que amortigüen las emisiones. 

El T3 emite 0,88 ton CO2eq/ha/año, provenientes principalmente de la emisión de CO2 por pérdida de C del suelo y del uso de combustibles fósiles. En segundo lugar, se posicionan las emisiones de N20.  

Comparando los valores de T2 y T3, se puede conocer la diferencia de emisión por hectárea entre un sistema agrícola puro y un sistema similar con el uso de esos alimentos producidos para abastecer a un feedlot. 

El T4 arrojó un valor de -9,24 ton CO2eq/ha/año, con un total de 10,65 ton C02eq/ha/año fijadas por aumento del carbono del suelo y del carbono de la biomasa leñosa, y 1,41 ton C02eq/ha/año emitidas como CH4, como CO2 por quema de combustibles fósiles, y como N2O a partir de heces y orina del ganado.  

Este caso, emite 2,67 ton CO2eq por cabeza, aspecto que puede ser visto como amenaza para el medio ambiente. Pero al observar la captura el sistema, se encuentra que la captura neta es de 17,49 ton CO2eq/vaca/año.  

CONCLUSIONES 

El análisis en conjunto de los resultados, sugiere que la agricultura logra la mayor producción de energía, superando dos veces al sistema mixto (T1), y más de siete veces a la producción de carne a corral (T2), con la ventaja de ocupar menor superficie para la producción de alimento. El sistema silvopastoril de cría es el que menos energía produce por hectárea, pero considerando que se encuentra en un sector del campo de condiciones extremas, con pendientes pronunciadas y afloramientos rocosos, que no permitirían el uso de suelo para agricultura. 

El balance de C del suelo resulta en pérdida para la agricultura, tanto para los cultivos de gramíneas como de oleaginosas. Con la inclusión de silaje, la pérdida se incrementa. Para la cría, que sustenta su producción sobre pasturas perennes y bosque nativo, el balance resulta positivo. El sistema mixto resulta en balance de C positivo por lo que se deduce que el subsistema pastoril compensa la pérdida de carbono observada en los lotes agrícolas. 

La cría tiene más emisiones de GEI que las otras etapas del ciclo ganadero, pero si se mira el balance, contemplando la fijación de C por los bosques y pastizales bajo pastoreo, se encuentra que la etapa de invernada tiende a comportarse más como emisora de GEI que la cría, cuando se desarrolla en confinamiento. Si se evalúa la integración de la cría, recría y engorde como un ciclo completo, se concluye que la captura de C en la cría logra compensar las emisiones de la invernada, ya sea que se desarrolle sobre pasturas o en confinamiento, dejando un saldo de carbono secuestrado positivo, que se traduce en una mejora de las propiedades del suelo y de los servicios ecosistémicos que él brinda al incorporarse en éste como materia orgánica. A su vez este carbono podría ser objeto de comercialización para compensar las emisiones de otros sectores productivos y para generar un reconocimiento económico a los productores que midan y operen a favor de la mejora del desempeño ambiental de sus establecimientos. La agricultura pura, emite 0,88 ton CO2eq/ha/año, debido principalmente a la pérdida de C del suelo, del uso de combustibles fósiles en el proceso productivo y de la emisión de N2O por la descomposición de rastrojos. 

 Imagen 1. Sistema de recría pastoril, carga media.

 Imagen 2. Sistema ganadero de cría, carga animal baja.