Implicaciones del cultivo de bioenergía para el suelo: identificación mediante teledetección del cultivo de maíz forrajero y evaluación de riesgos en relación con la erosión y compactación del suelo
Autores: Ruf, Thorsten; Gilcher, Mario; Udelhoven, Thomas; Emmerling, Christoph
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Implicaciones del cultivo de bioenergía para el suelo: identificación mediante teledetección del cultivo de maíz forrajero y evaluación de riesgos en relación con la erosión y compactación del suelo
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Transición energética
Alemania
Cultivo de cultivos energéticos
Maíz forrajero
Salud del suelo
Producción de materias primas agrícolas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las estrategias de transición energética en Alemania han llevado a una expansión del cultivo de cultivos energéticos en el paisaje, siendo el maíz forrajero la materia prima más valiosa. Los cambios en los sistemas de cultivo tradicionales, con un aumento en la proporción de maíz, han suscitado preocupaciones sobre la sostenibilidad de la producción de materias primas agrícolas en relación con las amenazas a la salud del suelo. Sin embargo, faltan datos espaciales explícitos sobre el cultivo de maíz forrajero; por lo tanto, las implicaciones para el suelo no se pueden estimar de manera precisa. Con este estudio, nuestro primer objetivo fue rastrear los campos cultivados con maíz basándonos en datos de teledetección. En segundo lugar, los datos de suelo disponibles fueron procesados de manera específica para determinar la vulnerabilidad específica del sitio de los suelos a la erosión y la compactación. Los datos generados, explícitos espacialmente, sirvieron como base para un análisis diferenciado del desarrollo del sector agrícola de biogás, el cultivo asociado de maíz y sus implicaciones para la salud del suelo. En el área de estudio, ubicada en una región de baja cordillera en el oeste de Alemania, el número y la capacidad de las unidades de producción de biogás aumentaron en 25 instalaciones y 10,163 kW de 2009 a 2016. El enfoque de clasificación basado en teledetección mostró que el área de cultivo de maíz se expandió en un 16%, de 7305 a 8447 hectáreas. Así, el cultivo de maíz representó aproximadamente el 20% del uso de tierras arables; sin embargo, con diferencias locales marcadas. Porcentajes significativos de alrededor del 30% del cultivo de maíz se realizaron en campos que muestran al menos altos potenciales de erosión del suelo que superan las 25 t de suelo ha-1 a-1. Además, alrededor del 10% del cultivo de maíz se realizó en campos que pedogenéticamente muestran un riesgo elevado de compactación del suelo. Para alcanzar sistemas de cultivo más sostenibles de materias primas para la digestión anaeróbica, se requieren urgentemente cambios en los cultivos cultivados y en las estrategias de manejo, particularmente ante los primeros signos del cambio climático. El enfoque presentado puede modificarse regionalmente para desarrollar sistemas de cultivo de bioenergía sostenibles y adaptados al sitio.
Descripción
Las estrategias de transición energética en Alemania han llevado a una expansión del cultivo de cultivos energéticos en el paisaje, siendo el maíz forrajero la materia prima más valiosa. Los cambios en los sistemas de cultivo tradicionales, con un aumento en la proporción de maíz, han suscitado preocupaciones sobre la sostenibilidad de la producción de materias primas agrícolas en relación con las amenazas a la salud del suelo. Sin embargo, faltan datos espaciales explícitos sobre el cultivo de maíz forrajero; por lo tanto, las implicaciones para el suelo no se pueden estimar de manera precisa. Con este estudio, nuestro primer objetivo fue rastrear los campos cultivados con maíz basándonos en datos de teledetección. En segundo lugar, los datos de suelo disponibles fueron procesados de manera específica para determinar la vulnerabilidad específica del sitio de los suelos a la erosión y la compactación. Los datos generados, explícitos espacialmente, sirvieron como base para un análisis diferenciado del desarrollo del sector agrícola de biogás, el cultivo asociado de maíz y sus implicaciones para la salud del suelo. En el área de estudio, ubicada en una región de baja cordillera en el oeste de Alemania, el número y la capacidad de las unidades de producción de biogás aumentaron en 25 instalaciones y 10,163 kW de 2009 a 2016. El enfoque de clasificación basado en teledetección mostró que el área de cultivo de maíz se expandió en un 16%, de 7305 a 8447 hectáreas. Así, el cultivo de maíz representó aproximadamente el 20% del uso de tierras arables; sin embargo, con diferencias locales marcadas. Porcentajes significativos de alrededor del 30% del cultivo de maíz se realizaron en campos que muestran al menos altos potenciales de erosión del suelo que superan las 25 t de suelo ha-1 a-1. Además, alrededor del 10% del cultivo de maíz se realizó en campos que pedogenéticamente muestran un riesgo elevado de compactación del suelo. Para alcanzar sistemas de cultivo más sostenibles de materias primas para la digestión anaeróbica, se requieren urgentemente cambios en los cultivos cultivados y en las estrategias de manejo, particularmente ante los primeros signos del cambio climático. El enfoque presentado puede modificarse regionalmente para desarrollar sistemas de cultivo de bioenergía sostenibles y adaptados al sitio.