PID2021-125281OR-C21

Herramientas para aumentar la sostenibilidad del invernadero mediterráneo mediante el control nutricional y la mejora microclimática:reducción de la contaminación por nitratos

Los fertilizantes nitrogenados juegan un papel clave para garantizar la seguridad alimentaria, ya que la suficiencia en la producción de alimentos depende en gran medida de la disponibilidad de este nutriente. Sin embargo, la aplicación excesiva de N provoca la degradación del suelo y el agua, y pérdidas de biodiversidad. El uso excesivo de fertilizantes debe evitarse para minimizar el impacto ambiental.

Ésto es de especial preocupación para la producción hortícola intensiva, que con frecuencia se realiza en invernadero, y que pude estar asociada a un uso relativamente excesivo de fertilizantes, especialmente nitrógeno.

Por otro lado, bajo la crisis climática, la mayor variabilidad en las temperaturas da como resultado eventos climáticos extremos más frecuentes, persistentes e intensos. Por tanto, el cambio climático y la agricultura tienen una doble interacción.

Por un lado, la crisis climática se ve afectada por la actividad agrícola, por otro lado, los impactos que surjan serán contraproducentes al cambiar las condiciones ambientales para la horticultura de invernadero.

Sin embargo, se han realizado pocos esfuerzos para esclarecer la magnitud de la respuesta de los cultivos de invernadero a la sobrefertilización nitrogenada, la cual puede ser alterada por temperaturas extremas, así como la efectividad de los dispositivos de monitoreo en este escenario tan específico.

La sobrefertilización con nitrógeno afecta a una serie de parámetros fisiológicos que, a su vez, se ven afectados significativamente por la temperatura.

Nuestro estudio sobre estos indicadores nos permite un nuevo conocimiento de los procesos fisiológicos clave involucrados en la tolerancia al calor. De este modo, los cambios fisiológicos inducidos por la excesiva fertilización nos permitirán desarrollar nuevas metodologías y sensores más precisos para detectar prácticas de fertilización medioambientalmente insostenibles o no permitidas.

Los dispositivos portátiles de N, como el contenido relativo de clorofila (Spad) o el medidor basado en electrodos ion-selectivos, generalmente se limitan a una región de medición específica de la planta, pero también a un área de muestreo relativamente reducida.

Los nuevos sistemas basados en imágenes multiespectrales e hiperespectrales deben jugar un papel fundamental bajo este nuevo escenario climática y de respeto medioambiental, como dispositivos de monitoreo rápidos y fiables.

El cambio climático y sus impactos potenciales en la horticultura protegida requieren de nuevas estrategias de adaptación para asegurar rendimientos estables de productos de alta calidad. Sin embargo, la producción agrícola en climas templados de invierno sufrirá mayores impactos de temperaturas extremas.

Por lo tanto, para reducir los impactos y minimizar la gran cantidad de consumos de energía necesarios para mitigar estos extremos de temperatura, necesitan ser estudiado con urgencia nuevos sistemas pasivos de bajo costo de calefacción y refrigeración, así como el uso de un modelo climático predictivo, los cuales beneficiarán directamente en la industria de los invernaderos.

Nuestro proyecto reducirá la huella de carbono de los productos de invernadero y aumentará la producción y la calidad de la fruta, particularmente para los ciclos extra tardíos o extra tempranos de cultivos de hortalizas de frutas, además de mejorar la metodología de monitoreo para controlar el suministro excesivo de nitrógeno en las zonas vulnerables a la contaminación por nitratos.

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