Cómo Afrontan Los Agricultores La Sequía En Iowa
A finales de julio de 2022, el noroeste de Iowa llevaba seis semanas seguidas sufriendo una sequía extrema. Sin embargo, la polinización del maíz de secano iba bastante bien y el estado general de la cosecha resultó ser mejor que en los dos años anteriores.
Movida por su visión de hacer de la tecnología espacial el motor global de la sostenibilidad en la Tierra, EOS Data Analytics, proveedor mundial de análisis de imágenes de satélite impulsados mediante IA, sigue demostrando cómo la tecnología de teledetección representa una nueva forma de abordar los retos medioambientales. Solo en 2022, la empresa ayudó a evaluar los daños causados por un vertido de petróleo en el Amazonas, ayudó a las comunidades del Chad a garantizar la disponibilidad de recursos para las generaciones actuales y futuras e investigó el devastador efecto de la minería ilegal de oro en Brasil.
En este caso, la empresa profundiza en los efectos de la sequía sobre los cultivos de maíz en el noroeste de Iowa y muestra cómo herramientas como EOSDA Crop Monitoring, una plataforma de agricultura de precisión en línea basada en datos de satélite para la monitorización de los campos, pueden ayudar a evaluar las amenazas que la sequía podría suponer para los cultivos.
Introducción A Las Peculiaridades Climáticas De Iowa
Para comprender mejor el efecto de las sequías en la región, es fundamental conocer primero el clima de Iowa.
Los suelos ricos y oscuros de Iowa tienen una gran capacidad para retener agua. Los campos son llanos o presentan un terreno ondulado en todo el estado, lo que permite el uso de maquinaria de gran tamaño. La cantidad de luz solar, precipitaciones suficientes en el momento adecuado y temperaturas ideales durante el letargo de los cultivos son las razones por las que la vegetación es tan densa y el rendimiento es tan bueno en Iowa, conocido como líder nacional en la producción de maíz y en la cría de animales que se alimentan de maíz .
En las últimas décadas, el rendimiento del maíz ha ido aumentando en la región, no sólo por la mejora de la tecnología o de las variedades de cultivo, sino también porque el clima de Iowa es más favorable para la agricultura. La abundancia de lluvias en primavera y de sol en verano ha tenido hasta ahora un efecto tan positivo en el crecimiento y la reproducción de los cultivos que los científicos han bautizado estos cambios climáticos como “periodo de Ricitos de Oro”.
Por desgracia, no se espera que dure para siempre: para 2050, se prevé que la productividad agrícola de la región disminuya a niveles de los años 80 . Dos de las principales razones para ello son el aumento de la precipitación media anual diaria máxima y el aumento de las temperaturas durante las olas de calor estivales. Esto último se convertirá en la razón por la que la polinización del maíz podría fallar cada dos años a mediados del siglo XXI .
Por Qué El Clima Es Tan Importante Para La Polinización Del Maíz
La polinización es la etapa más crítica del desarrollo del maíz y afecta directamente al tamaño de la cosecha.
Las plantas de maíz son monoicas, es decir, que poseen al mismo tiempo unidades reproductivas masculinas y femeninas y se polinizan a sí mismas. Una sola planta produce entre 2 y 5 millones de granos para polinizar el maíz cercano. El polen viaja con la ayuda de insectos o del viento y suele llegar a otras plantas de maíz en un radio de 20-50 pies.
Después de que un grano de polen alcance el estigma del maíz, el óvulo queda fecundado en las 28 horas siguientes. En caso de que la polinización sea exitosa, la planta se desprenderá de los granos fecundados y caerán si se desenvuelve la cáscara y se sacude la mazorca de la planta de maíz.
En esta fase, ya podemos ver qué condiciones son cruciales para el éxito de la polinización:
- Un tiempo demasiado lluvioso provoca una humedad excesiva de las anteras (saquitos en los que las plantas almacenan el polen), que limita el desprendimiento de polen.
- Al mismo tiempo, la humedad del suelo debe ser suficiente, con un estrés limitado del cultivo para que la seda y la almendra se desarrollen con éxito.
- También se requieren temperaturas óptimas para que continúe el proceso de vegetación. Para la mayoría de los tipos de maíz, las temperaturas diurnas superiores a 38°C (100°F) causarán una polinización deficiente.
- La capacidad de una determinada raza de maíz para adaptarse a la sequía también afecta al rendimiento final.
Siga leyendo para conocer con más detalle cada uno de estos aspectos. Para ilustrar estos fenómenos, se analizó la dinámica de 2022 en un campo de maíz situado entre Danbury y Sioux City, en el noroeste de Iowa, con EOSDA Crop Monitoring.
Cómo Afecta La Sequía A La Humedad Del Suelo En Iowa
Para comprender mejor la naturaleza de las lluvias y precipitaciones en el noroeste de Iowa, hablamos con el Dr. Justin Glisan, científico atmosférico.
El noroeste de Iowa ha registrado déficit de precipitaciones en los últimos tres años, de 15 a 25 pulgadas por debajo de la media. Son condiciones muy, muy secas. Por suerte, en Iowa, la mayoría de las precipitaciones se producen entre mayo y agosto, y muchas de ellas son tormentas nocturnas.
Aunque las sequías son básicamente periodos prolongados de precipitaciones anormalmente escasas, esto no significa necesariamente que provoquen una baja humedad del aire.
Cuando la humedad relativa hace que haya más vapor de agua disponible en la atmósfera, una mayor nubosidad hace que las temperaturas nocturnas sean más bajas. En los casos en que la sequía da lugar a un aire más seco, éste se calienta y enfría más rápidamente durante el día.
Cuando el noroeste de Iowa entra en un tramo seco con sequía, explica el Dr. Glisan, las precipitaciones puntuales y las temperaturas más frescas (en relación con las temperaturas medias del verano) pueden ayudar a mitigar la intensificación de la sequía y a reponer parte de la humedad perdida en el suelo.
Las temperaturas superiores a lo normal, unido a las condiciones de sequía, pueden disminuir el potencial de polinización del maíz. Si las temperaturas mínimas nocturnas se mantienen por debajo de los 26°C (80°F) cuando la demanda vegetativa es alta, se reduce el estrés hídrico en el maíz, lo que es importante ante la presencia de una sequía a largo plazo.
Además, una sequía prolongada no necesariamente provoca temperaturas más altas.
En 2012, Iowa sufrió una gran sequía, acompañada de temperaturas muy altas en julio. No estamos viendo esas temperaturas anormalmente cálidas durante estos tres años de sequía. De hecho, en 2022 estuvimos aproximadamente un grado por debajo de la media en la escala de temperaturas.
Gestión Del Suelo Y Los Cultivos En Respuesta A La Sequía
Para saber cómo reaccionan el suelo y los cultivos de maíz a la sequía, también hablamos con el Dr. Mark Licht, especialista en sistemas de cultivo y profesor asociado en Iowa State University.
El suelo marca la diferencia y hay una serie de parámetros que indican cómo retiene la humedad. Uno es el tipo de suelo. Los suelos aluviales tienen una textura arenosa con poca materia orgánica. Los suelos arcillosos limosos suelen tener una textura fina, mientras que los suelos con mucha materia orgánica retienen aún más agua. La capacidad de retención de agua es realmente importante, ya que puede paliar las condiciones de sequía y la falta de precipitaciones.
EOSDA Crop Monitoring
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Si esta capacidad es baja, es posible que los agricultores no puedan almacenar suficiente humedad en el suelo para adelantarse a los problemas. Durante la sequía de 2012, por ejemplo, los agricultores de Iowa sufrieron pérdidas de rendimiento en algunas zonas con niveles freáticos y humedad del suelo bajos, porque las temperaturas eran demasiado altas y la falta de precipitaciones se prolongó demasiado para que la humedad del suelo proporcionase una capacidad de amortiguación adecuada.
El segundo parámetro, según Mark Licht, es la presencia de una capa freática, es decir, si hay agua libre en el suelo. En el centro de Iowa, la capa freática se encuentra entre 10 y 30 pulgadas por debajo de la superficie del suelo. En el oeste del estado, los suelos no tienen una capa freática ni siquiera 100-120 pulgadas por debajo de la superficie.
Las raíces del maíz, si tienen suficiente humedad para seguir creciendo hacia abajo y no tienen una capa freática que impida su crecimiento, crecerán hasta 60-80 pulgadas, 100 pulgadas como máximo.
Así pues, dependiendo del tipo de suelo y de la capa freática, los agricultores pueden tener que hacer un esfuerzo adicional de riego en determinados meses y utilizar azulejos de drenaje subsuperficial durante otros.
EOSDA Crop Monitoring permite obtener el mapa NDMI del campo y ver cómo ha ido cambiando la dinámica de la humedad en los cultivos. Al poder acceder a datos históricos, los agricultores pueden evaluar la capacidad de almacenamiento de agua de sus suelos.
De acuerdo con la animación anterior, la sequía no afectó mucho a la vegetación de este campo y la polinización del maíz tuvo muchas posibilidades de suceder sin mayor problema, a pesar de los prolongados periodos con escasas precipitaciones.
Otro problema es el estrés de los cultivos. Cuando un cultivo está estresado, empieza a tomar medidas para reducir el uso del agua y ser más eficiente. Si un agricultor es capaz de detectar ese estrés durante la época crítica para la polinización y ayudar a aliviarlo en parte, incluso un pequeño esfuerzo puede contribuir a producir un rendimiento aceptable.
En EOSDA Crop Monitoring, hay disponible un mapa NDRE para revisar si el cultivo está sufriendo alguna enfermedad de las plantas. El índice NDRE (Normalized Difference RedEdge, o Índice de Diferencia Normalizada de Borde Rojo) analiza la actividad fotosintética de la cubierta vegetal para estimar las concentraciones de nitrógeno en las hojas de las plantas. La falta de nitrógeno como nutriente esencial para el funcionamiento de la planta indica estrés y problemas en su desarrollo.
Los agricultores siempre quieren reducir los riesgos, por lo que intentan plantar distintas variedades de maíz. La mayoría de estos riesgos están relacionados con el clima, por lo que también quieren aprovechar la duración de la temporada de cultivo y asegurarse de que todos sus campos de maíz no polinizan y maduran al mismo tiempo. De este modo, una posible sequía aguda no afectará a todos sus cultivos a la vez.
Algunas empresas relacionadas con el maíz, como Bayer, Syngenta y Corteva, tienen híbridos tolerantes a la sequía, lo que significa que ofrecerán un mayor potencial de rendimiento en un entorno de sequía. Por otro lado, si llueve lo suficiente, estos híbridos no suelen rendir tan bien. Es una disyuntiva.
Sin embargo, incluso el maíz que no se desarrolló genéticamente para tolerar la sequía tiene posibilidades limitadas de adaptarse a condiciones extremadamente secas. Cuando los agricultores plantan maíz en suelos más secos, obligan a las raíces del maíz a profundizar más en busca de humedad. Así que no es una idea terrible plantar en suelos más secos, de hecho, es beneficioso si nos encontramos con condiciones más secas durante la polinización o durante la fase vegetativa del maíz.
Los agricultores también pueden esforzarse por proteger las raíces. Diferentes tratamientos de las semillas pueden proteger las raíces de hongos patógenos o plagas de insectos, lo que contribuye a la eficiencia en el uso del agua en la agricultura.
Cómo Pueden Anticiparse Los Agricultores A Las Sequías
Tras una conversación con Dennis Todey, director del USDA Midwest Climate Hub, se desprende que el problema de las sequías traerá más daños en el futuro.
La gente está empezando a darse cuenta de que ha aumentado el estrés en los cultivos de maíz, pero el problema aún no es lo suficientemente regular. Sin embargo, con el cambio climático, el estrés en los cultivos será más frecuente y se utilizará más el riego.
Ante tales expectativas, ¿cómo pueden los agricultores anticiparse a las próximas sequías y reaccionar a tiempo?
Una forma es contar con previsiones meteorológicas. Sin embargo, las previsiones de 30 a 60 días vista sólo son acertadas desde el punto de vista de la tendencia. Las previsiones a más de 60 días son más bien “va a ser más húmedo de lo normal”.
Otra posible forma de verlo es a través de las previsiones de tormenta. En los años en los que se observa más sequía, se producen menos tormentas. Esas tormentas eléctricas aportan al suelo alrededor del 60-75% de la precipitación anual durante la estación de crecimiento, por lo que estas previsiones podrían arrojar algo de luz sobre la posible intensidad de las sequías.
En la actualidad, los científicos no pueden predecir las tormentas y los tornados de forma mensual o estacional como lo hacen con la temperatura y la precipitación, pero pueden hacerse una idea bastante aproximada de los parámetros que coinciden a una semana vista.
La información que puede extraerse de la meteorología invernal es limitada. Dado que la temporada de cultivo de 2023 comienza en breve, ya se puede observar que Iowa ha tenido muy pocas precipitaciones en forma de nieve este invierno. Por tanto, el suelo no ha recuperado un nivel aceptable y ya está agotado. Las precipitaciones normales al final de la temporada de cultivo en septiembre-octubre-noviembre deberían dejar 8-12 pulgadas de agua disponible en el suelo. Esto significa que lo más probable es que los agricultores del noroeste de Iowa experimenten una sequía continuada del suelo a lo largo de la próxima temporada de cultivo y deben estar preparados para mantener el suelo hidratado o plantar variedades de maíz de secano.
Prepararse Para Los Retos Climáticos Del Siglo XXI
En la actualidad, los suelos de Iowa parecen seguir siendo lo suficientemente robustos como para soportar sequías prolongadas, con pérdidas de rendimiento como mayor amenaza. Sin embargo, dado que la situación está a punto de cambiar en las próximas décadas, ya se están realizando esfuerzos para mitigar las consecuencias que se avecinan.
Además del cultivo de nuevas variedades de maíz, la irrigación y el drenaje del agua y un mejor cuidado de las raíces, las nuevas herramientas de gestión del carbono pueden ayudar a mejorar la textura del suelo para retener el agua y reducir la compactación.
Las prácticas de gestión del suelo, la investigación agronómica y los nuevos avances en tecnologías como la teledetección deberían ayudar a los productores a ser más proactivos en el cuidado de sus cultivos. La existencia de herramientas como Drought Monitor, previsiones meteorológicas y plataformas como EOSDA Crop Monitoring ya ayuda a los agricultores a mantener sus suelos hidratados, sus cultivos sanos y el rendimiento de sus cultivos alto.
En EOSDA, creemos que la moderna tecnología espacial puede ayudar no sólo a resolver los problemas existentes, sino también a evitar los futuros. Con la cantidad de información y avances ya disponibles para los agricultores de Iowa, soy optimista y creo que los productores de alimentos de este estado podrán adaptarse eficazmente al cambio climático antes de que cause daños a la productividad de los cultivos y a la fertilidad del suelo.
Estos casos se crean siguiendo la visión de EOSDA de hacer de la tecnología espacial el motor global de la sostenibilidad en la Tierra. Si desea compartir una historia relacionada con esta idea y cree que nuestras soluciones pueden ayudar a desarrollarla, póngase en contacto con nosotros en pr@eosda.com.
Acerca del autor:
Vera Petryk se encarga del marketing y las relaciones públicas de EOSDA, poniendo el foco en la sostenibilidad y preservar el planeta, acercando las tecnologías espaciales a la Tierra. Es licenciada en Marketing por el Instituto de Marketing de los Países Bajos y tiene un máster del Instituto de Traducción e Interpretación de Kiev, dependiente del Centro de Ciencia e Investigación de Ucrania.
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