INTRODUCCIÓN

El arroz es un cultivo crucial para la seguridad alimentaria mundial. España es el segundo productor de la Unión Europea (28% del total), después de Italia (57%). Andalucía (40.000 ha) y Extremadura (22.000 ha) representan la primera y segunda región, respectivamente, con mayor superficie implantada en España (MAPA, 2022). Solamente, en ambas Comunidades Autónomas, este cultivo genera una facturación bruta anual superior a los 160 millones de euros, lo que pone de manifiesto el gran interés económico y social que representa este cultivo.

La producción de arroz también es uno de los principales contribuyentes a la emisión de gases de efecto invernadero (GEI), especialmente CH₄ y N₂O (^{Datta et al., 2009}). Los valores registrados en la Unión Europea, para el año 2017 con respecto al CH₄ fueron de 273.898 Mg, y sólo en España se produjeron 54.232 Mg de este gas, producido en gran parte, bajo las condiciones anaerobias presentes en los campos de arroz inundados (FAOSTAT, 2020).

Cada año se producen en la región mediterránea unos 9,53 millones de m³ de alperujo (TPOW), este subproducto de la aceituna constituye un grave problema para la industria del aceite de oliva. Por lo que se requieren nuevas alternativas para la adecuada disposición o reciclaje de TPOW (^{López-Piñeiro et al., 2011}; ^{Marks et al., 2021}). La utilización de nuevas técnicas de manejo en el cultivo del arroz y la utilización de compost de TPOW sería una estrategia para mitigar la perdida de carbono de lo suelos. En este sentido, la implantación de arroz aeróbico (sin inundación), con técnicas de agricultura de conservación (no laboreo), se ha propuesto como una técnica de manejo eficiente que puede garantizar la sostenibilidad de este cultivo (^{Fangueiro et al., 2017}). Por ello, el objetivo global de este trabajo fue determinar los efectos que la aplicación de compost de TPOW en cultivos de arroz, sometidos a diferentes manejos, ejerce sobre una posible fijación de CO₂ y en el potencial de calentamiento global, y por tanto, sobre el balance neto de CO₂.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se realizó un ensayo de campo en una de las principales zonas arroceras de Extremadura, en las Vegas del Guadiana, dentro del término municipal de Gévora (Badajoz, España). Se seleccionaron cuatro tratamientos con riego por aspersión: Laboreo (L), Laboreo con Compost (LC), No Laboreo (NL), y No Laboreo con Compost (NLC). Todos los tratamientos se realizaron por triplicado, de forma que se obtuvieron 12 subparcelas de 180 m² de superficie cada una de ellas. La antigüedad de implantación de los tratamientos es de tres años. La aplicación de compost de TPOW se realizó solo el primer año a una dosis de 80.000 kg ha^-1 en los tratamientos correspondientes.

Las subparcelas fueron separadas entre sí por un pasillo de 2 m de ancho, la aplicación de agua fue a través de aspersores colocados equitativamente para aplicar el agua a través de boquillas que emitían un caudal de 11 L min^-1, cumpliendo con las necesidades de Evapotranspiración del cultivo diarias (ETc). La variedad de arroz (Oryza sativa L.) utilizada fue Gladio, especie índica muy extendida en la zona arrocera de Extremadura. Antes del comienzo de la siembra de arroz los tratamientos L y LC fueron arados. Previo a la siembra, se realizó un abonado de fondo a una dosis de 550 kg ha^-1 con abono complejo 9-18-27. Luego, atendiendo a las necesidades del cultivo, todos los manejos recibieron dos aplicaciones de N (46 % urea) a razón de 200 kg ha^-1, en su conjunto. Se tomaron muestras de suelo de 0-10 cm de profundidad tras la cosecha del cultivo (octubre), determinando en laboratorio el contenido en Carbono Orgánico Total (COT) por el método de oxidación en húmedo (^{Nelson & Sommers, 1996}).

Desde el inicio de cada campaña agrícola y previo a la ejecución de las labores culturales, se colocaron campanas estáticas para medir la emisión de GEI (N₂O, CH₄ y CO₂). Para ello, se utilizaron cámaras cerradas y estáticas de polietileno de alta densidad de 40 cm de diámetro y 30 cm de altura. Se colocaron 6 cámaras por tratamientos (2 por subparcelas). Las muestras de gases fueron analizadas con un detector selectivo de masas (MS) modelo 5973 de Agilent (USA). Los flujos de las emisiones de CO₂, N₂O y CH₄ fueron determinados a partir del incremento lineal de la concentración de gas en cada muestreo (0 y 30 minutos).

El balance neto de CO₂ Mg ha^-1 se calculó como la diferencia entre el potencial de calentamiento global (Mg CO₂ eq ha^-1) y la estimación de fijación de CO₂ Mg ha^-1.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En el tercer año de estudio, los mayores valores de GWP se registraron en el tratamiento LC (Tabla 1). De manera, que con respecto al tratamiento labrado con compost (LC) se produce un descenso del GWP de más del 35% en NL y de más del 20% en NLC. Por lo tanto, con riego por aspersión y especialmente cuando se combina con un sistema de agricultura de conservación (NL) se producen descensos significativos en el GWP. Resultados similares fueron descritos por ^{Fangueiro et al. (2017}) quienes observaron que el no laboreo, comparado con el laboreo convencional bajo técnicas de aspersión, redujo el GWP alrededor de un 30-35%.

El primer año de estudio, el contenido en COT de media para los tratamientos NL y L fue de 8,09 g kg^-1, para la profundidad de 0-10 cm, tratándose de un valor bajo como es característico de los suelos agrícolas de ambiente mediterráneo. Valores similares fueron observados por ^{Sánchez-Llerena (2014}) también en suelos dedicados al cultivo del arroz. Sin embargo, la aplicación de compost elevó a 17,8 g kg^-1 de media los valores de COT. Siendo similares los valores obtenidos por ^{Peña et al. (2022}). Transcurridos tres años de estudio, el manejo que incorpora técnicas de agricultura de conservación (NL), dejó evidencias claras sobre el aumento del COT con el paso del tiempo, lo que originó una mayor estimación en la fijación de CO₂ en el suelo (35,5 Mg CO₂ ha^-1). Por tanto, el manejo NL presenta un balance neto entre las emisiones y la estimación en la fijación de CO₂ de -15,5 Mg CO₂ ha^-1 año^-1. Con respecto al manejo L, dicho balance es de -7,37 Mg CO₂ ha^-1 año^-1. Este hecho evidencia que el riego por aspersión, especialmente combinado con la técnica de agricultura de conservación (NL), produce mayor fijación del CO₂ en el suelo con respecto a lo que se emite. Sin embargo, en el tratamiento que combina el laboreo con la aplicación de compost, produce un balance neto positivo de 8.96 Mg de CO₂ ha^-1 año^-1, indicando como con este sistema las emisiones superan a las estimaciones en la fijación de CO₂, haciendo que este sistema no sea sostenible desde el punto de vista relacionado con el calentamiento global.

Figura 1 Efecto de los diferentes sistemas de manejo en la fijación y balance neto de CO₂. 

CONCLUSIONES

La implantación de sistemas de producción de arroz aeróbico, en combinación con técnicas de agricultura de conservación (NL), produce una mayor fijación de CO₂ en referencia a lo observado en el resto de los tratamientos. Mientras que en el sistema NL se estima una fijación de 35,5 Mg CO₂ ha¹, en L y LC es de 31,1 y 22,1 Mg CO₂ ha^-1, respectivamente. Además, transcurridos tres años desde su implantación, es también bajo el sistema NL donde se obtienen los menores valores de potencial de calentamiento global (19.9 Mg CO₂ eq ha^-1 año^-1) frente a los 23,7 y 31,1 Mg CO₂ eq ha^-1 año^-1, obtenidos en los tratamientos L y LC, respectivamente. Por tanto, el manejo NL en combinación con riego por aspersión podría ser considerado como una estrategia eficiente para contribuir a reducir el potencial de calentamiento global y mejorar los balances netos de CO₂ en el cultivo del arroz.