Prometedores resultados de la agricultura climáticamente inteligente para mejorar la productividad del algodón en Azerbaiyán

En Azerbaiyán, en el marco de un proyecto que cuenta con el apoyo del OIEA en colaboración con la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), investigadores y agricultores utilizan prácticas de agricultura climáticamente inteligente basadas en técnicas nucleares y otras técnicas conexas que les han permitido duplicar con creces el rendimiento de su producción de algodón.

Gracias a las técnicas isotópicas los investigadores y agricultores azerbaiyanos pueden obtener información clave sobre cómo optimizar el uso de los fertilizantes y mejorar la eficiencia de la producción de algodón sin dañar la salud del suelo. (Fotografía: M. Zaman/OIEA)

En Azerbaiyán, en el marco de un proyecto que cuenta con el apoyo del OIEA en colaboración con la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), investigadores y agricultores utilizan prácticas de agricultura climáticamente inteligente basadas en técnicas nucleares y otras técnicas conexas que les han permitido duplicar con creces el rendimiento de su producción de algodón. Gracias al uso de una nueva variedad llamada “algodón súper”, en combinación con prácticas de agricultura climáticamente inteligente cuidadosamente aplicadas, que permiten ver cómo se puede aumentar la productividad agrícola de manera sostenible, el proyecto piloto ha visto aumentar el rendimiento pasando del promedio del país de tres toneladas por hectárea a ocho toneladas por hectárea.

El proyecto piloto es parte de un proyecto de cooperación técnica del OIEA puesto en práctica en 2021 y se centró en el desarrollo de pautas de agricultura climáticamente inteligente para la producción de algodón, la capacitación de los investigadores y agricultores progresistas de Azerbaiyán en materia de prácticas de agricultura climáticamente inteligente, y el diseño de ensayos experimentales en las explotaciones agrícolas. Mediante otro proyecto, lanzado en 2022 y centrado en el fortalecimiento de las prácticas óptimas en materia de prácticas agrícolas relativas a la gestión del suelo, los nutrientes y el agua para la producción de algodón, se procura ayudar a mejorar la productividad del algodón, dada la particular vulnerabilidad de los suelos de Azerbaiyán al cambio climático y la degradación del suelo. La temperatura anual promedio del país ha subido 0,4 ºC desde 1991; a esto se agrega la disminución de las precipitaciones y fenómenos meteorológicos como inundaciones, sequías y olas de calor cada vez más frecuentes.

“A grandes rasgos, el 60 % de la mejora en la productividad de los cultivos se debe al aprovechamiento de la aplicación estratégica de nutrientes en el suelo y de la gestión del agua, —dice Mohammad Zaman, científico especializado en suelos del Centro Conjunto FAO/OIEA de Técnicas Nucleares en la Alimentación y la Agricultura y Oficial Técnico del proyecto—. Se trata de aplicar la cantidad indicada, de la manera correcta, en la etapa del crecimiento adecuada”.

Las prácticas de la agricultura climáticamente inteligente implican el uso de técnicas isotópicas para obtener información esencial acerca de cómo optimizar el uso de los fertilizantes y aumentar la eficiencia de la producción agrícola sin degradar la salud del suelo.

“Cuando comenzamos, los suelos de Azerbaiyán estaban sumamente degradados y la fertilidad era muy baja, por lo que el suelo no tenía la capacidad de proporcionar todos los nutrientes esenciales que requiere el cultivo de algodón”, explica el Sr. Zaman. Para hacer frente a esta situación, los expertos del OIEA desarrollaron un paquete completo de técnicas agrícolas nucleares y conexas, que van desde la preparación del suelo y la selección de las mejores variedades de algodón hasta la aplicación de nutrientes y sistemas de riego a los campos de algodón y garantizar el control de malezas, plagas y enfermedades.

“El desarrollo de prácticas mejoradas de gestión del suelo, los nutrientes y el agua, sumado al uso de la variedad de ‘algodón súper’, nos ha llevado a aumentar la productividad y la calidad de nuestro algodón, así como las ganancias”, explica Sakhavat Mammadov, agricultor azerbaiyano que participó en el proyecto piloto y que utiliza las prácticas de la agricultura climáticamente inteligente en su explotación agrícola desde hace dos años.

Las técnicas nucleares y conexas no solamente ayudan a mejorar la productividad agrícola sino que también contribuyen a aumentar la resiliencia de los sistemas agrícolas frente al cambio climático. En Azerbaiyán los investigadores utilizaron una técnica que emplea nitrógeno 15 (N-15), un isótopo estable. El nitrógeno contribuye de manera importante al crecimiento de las plantas y a la fotosíntesis, proceso mediante el cual las plantas transforman el dióxido de carbono y la energía de la luz solar en alimento propio. El Sr. Zaman explicó que la falta de nutrientes como el nitrógeno en el suelo lleva a rendimientos bajos y menos nutritivos. La aplicación excesiva o incorrecta de abonos nitrogenados, por otra parte, contribuye a las emisiones de gases de efecto invernadero y a la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas.

“Se prevé que en Azerbaiyán el algodón será uno de los cultivos que sufrirán el mayor declive en su producción debido al cambio climático y a la rápida degradación del suelo, —dice el Sr. Zaman—. El aprovechamiento de las técnicas isotópicas, tales como el uso del N 15, puede ayudar en la adaptación a esta situación, lo que da mayor competitividad al sector del algodón a la vez que garantiza el empleo y mejora el bienestar de la población rural”.

En el pasado, Azerbaiyán fue uno de los principales productores y un importante exportador de algodón, con una cosecha superior a las 830 000 toneladas, que en la década de 1980 aportaban hasta una cuarta parte de los ingresos del país. No obstante, la transición hacia el libre mercado y el rápido crecimiento de otras industrias en la década de 1990 contribuyeron a que el algodón perdiese su papel clave en la economía de Azerbaiyán, lo que dio lugar a una caída de la producción en 2009 a un mínimo histórico de 31 000 toneladas.

Los resultados del proyecto muestran el importante potencial de las prácticas climáticamente inteligentes para aumentar la productividad agrícola. “Si tenemos en cuenta el área total de 105 000 hectáreas de tierras destinadas a los cultivos de algodón en Azerbaiyán, con dedicar un 10 % al uso de prácticas de agricultura climáticamente inteligente del OIEA la producción sería de 84 000 toneladas, frente a 31 500 toneladas, lo que representa un aumento del 166 % con respecto a las prácticas convencionales utilizadas para el cultivo de algodón”, dice el Sr. Zaman. “El éxito extraordinario de la aplicación de las prácticas agrícolas climáticamente inteligentes en este proyecto es un indicador interesante y una enorme promesa sobre cómo estas prácticas pueden contribuir a un importante aumento de la producción de algodón en Azerbaiyán y, por consiguiente, incidir considerablemente en la economía del país”.

El OIEA, a través de su programa de cooperación técnica y del Centro Conjunto FAO/OIEA, presta asistencia a países en la aplicación de metodologías agrícolas climáticamente inteligentes para aumentar la productividad, adaptando los sistemas agrícolas al cambio climático y reduciendo su impacto sobre el medio ambiente. El Centro Conjunto FAO/OIEA también presta apoyo a la investigación en este ámbito. En un proyecto coordinado de investigación sobre el uso de soluciones nucleares climáticamente inteligentes para contribuir a la disminución de los efectos de la agricultura en el clima, científicos del Brasil, Chile, Costa Rica, la República Islámica del Irán y el Pakistán informaron una reducción del 50 % en los gases de efecto invernadero. Otras prácticas de la agricultura climáticamente inteligente están ayudando a desarrollar soluciones dietéticas balanceadas para el ganado en medio de las sequías recurrentes en Angola, con el fin de mejorar el uso del agua y la gestión de los nutrientes del suelo en Kenya, así como para hacer frente a la erosión del suelo en Túnez.

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Los científicos utilizan el isótopo estable nitrógeno15 para recopilar datos cuantitativos acerca de la cantidad de abonos nitrogenados que necesita el algodón y cuán eficientemente los asimila la planta. (Fotografía: M. Zaman/OIEA)

Nuclear and related techniques help not only in increasing agricultural productivity but also in building resilience of agriculture systems to climate change. In Azerbaijan, the researchers used a technique involving nitrogen-15 (N-15), a stable isotope. Nitrogen plays an important role in plant growth and photosynthesis — the process whereby plants convert carbon dioxide and sunlight into plant food. Zaman explained that a lack of nutrients in the soil, such as nitrogen, leads to low and less nutritious yields. Excessive or incorrect application of nitrogen fertilizers, on the other hand, contributes to emissions of greenhouse gases and pollution of surface and groundwater.

“Cotton in Azerbaijan is expected to be one of the crops experiencing the greatest yield decline due to climate change and rapid soil degradation,” Zaman said. “Taking advantage of isotopic techniques, such as the use of N-15, can help adapt to this situation, making the cotton sector more competitive as well as ensuring employment and improving the welfare of the rural population.”

Azerbaijan has in the past been a leading producer and major exporter of cotton, harvesting more than 830,000 tonnes in the 1980s, which provided up to a quarter of the country’s income. However, the transition to a free market and the rapid growth of other industries in the 1990s contributed to cotton losing its key role in Azerbaijan's economy, with production falling to a record low of 31,000 tonnes in 2009.

The project outcome shows the significant potential of climate-smart practices in increasing agricultural productivity. “Considering the total cotton growing areas of 105,000 hectares in Azerbaijan, a 10 per cent adoption of the IAEA climate-smart agricultural practices would produce 84,000 tonnes of cotton compared to 31,500 tonnes, representing a 166 per cent increase over conventional cotton farming practices,” Zaman said. “Seeing the extraordinary success in applying climate-smart agricultural practices in this project, provides an exciting indication and tremendous promise on how it can help Azerbaijan to increase their cotton production significantly and thus, greatly impact Azerbaijani economy.” 

The IAEA, through its technical cooperation programme and through the Joint FAO/IAEA Centre, assists countries in applying  climate-smart agricultural methods to increase productivity, adapting agricultural systems to climate change and reducing their impact on the environment. The Joint Centre also supports research in this area. In a coordinated research project focused on the use of climate-smart nuclear solutions to help minimize the farming impacts on climate , scientists from Brazil, Chile, Costa Rica, Iran and Pakistan reported a 50 per cent reduction in greenhouse gases. Other  climate-smart agricultural practices are helping to develop balanced diet solutions for livestock amid recurring droughts in Angola; to improve water use and nutrient management on soils in Kenya; and to combat soil erosion in Tunisia.

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Using a stable isotope nitrogen-15, scientists collect quantitative data about how much nitrogen fertilizers cotton needs and how effectively they are taken up by the plant. (Photo: M. Zaman/IAEA)