El fòsfor, el nitrogen i el potassi són els tres fertilitzants més comuns que utilitza el sector agrícola perquè les plantes creixin més i més ràpid. Un estudi publicat a Nature Communications ha analitzat el seu ús durant les últimes sis dècades en els quatre principals cultius del món -soja, arròs, blat de moro i blat- i constata que en molts llocs s’han emprat de manera ineficient, és a dir, una part important no s’absorbeix per part dels cultius i pot generar un impacte en el medi ambient, com ara la contaminació de l’aigua i del sòl.
Els motius darrere d’aquest malbaratament depenen de la regió, el tipus de cultiu o el clima. Per exemple, en el cas de les regions més riques com Europa o els Estats Units, des de fa uns anys els fertilitzants es gestionen millor gràcies a una regulació ambiental més estricta, tot i que els investigadors alerten que encara se n’aplica en excés. En canvi, en algunes regions d’Àsia, l’ús pot ser descontrolat i excessiu, amb una eficiència menor a causa de l’accés limitat a avenços tecnològics i de polítiques ambientals menys restrictives. El repte a l’Àfrica és diferent: allà el problema principal no és l’excés sinó la manca d’accés a fertilitzants fosfatats, més cars, cosa que limita la productivitat agrícola i la seguretat alimentària.
Aquest problema té arrels històriques. Durant la Revolució Verda, entre 1960 i 1980, es va augmentar la producció agrícola gràcies a l’ús intensiu de fertilitzants químics, i va provocar una paradoxa: inicialment va augmentar la producció, però el sòl es va acidificar i es va reduir la capacitat de les plantes per absorbir nutrients, de manera que, com a solució, se n’aplicaven més
Ji Liu, investigador Marie Curie al CREAF
Segons l’investigador, arran dels impactes ambientals que es van començar a detectar a l’aigua i al sòl, en la Segona Revolució Verda Europa va començar a limitar-ne l’ús. Tot i així, en general, al món, l’eficiència continua sent inferior al 50%.
Per dur a terme l’estudi, l’equip ha recopilat una base de dades global que abasta 3.360 observacions entre 1961 i 2018. Aquestes dades inclouen informació sobre el tipus de cultiu, quanta quantitat de fertilitzant es va aplicar i quina producció es va obtenir, en explotacions agrícoles de 205 països. Els cultius analitzats principalment són l’arròs, el blat, la soja i el blat de moro: “vam triar aquests quatre perquè representen més de la meitat de la producció agrícola mundial i el 49% de la superfície conreada. A més, consumeixen més de la meitat dels fertilitzants utilitzats i el seu ús continua creixent”, explica Jordi Sardans, també investigador del CREAF i coautor de l’estudi.
Tot depèn del context
Els resultats també varien segons el tipus de cultiu i el clima. Per exemple, l’arròs presenta un millor aprofitament dels fertilitzants en regions tropicals, on la calor, la humitat i els sistemes de cultiu inundats fan que els nutrients s’absorbeixin millor. En canvi, en regions no tropicals o més seques, la seva eficiència és menor.
Un altre exemple que contrasta segons la regió és el cultiu de blat i soja. Aquest tipus de conreus absorbeix menys fertilitzants en zones seques, mentre que els aprofita millor en climes temperats, com alguns països d’Europa, gràcies a temperatures més suaus i a les precipitacions.
En el cas del blat de moro, és on s’ha detectat més malbaratament, especialment en les principals regions productores.
Com que el blat de moro necessita molts nutrients, en general s’apliquen fertilitzants en excés pensant que millora el cultiu, però no és així, perquè una bona part es perd. A més, aquesta sobreaplicació acaba contaminant el medi ambient.
Jordi Sardans
Rotació de cultius, biofertilitzants i ajuts econòmics
Per millorar l’eficiència, l’equip proposa algunes solucions. Entre aquestes, destaquen l’agricultura de precisió -utilitzar tecnologia com sensors i satèl·lits per aplicar fertilitzants de manera més exacta-, la rotació de cultius, l’edició genètica o l’aplicació de biofertilitzants amb microorganismes que s’associïn amb les plantes i les ajudin a aprofitar millor els nutrients. L’objectiu és avançar cap a sistemes agrícoles que integrin la interacció entre genotip, ambient i gestió.
“A més, és fonamental adaptar les estratègies a cada context regional. Per exemple, impulsar l’accés a tecnologia i formació en països amb menys recursos o fomentar pràctiques sostenibles amb incentius econòmics”, explica Josep Peñuelas, investigador del CSIC al CREAF i coautor de l’estudi. Segons els autors, en aquesta equació també cal incloure el canvi climàtic. Per exemple, en escenaris d’altes emissions, s’espera que l’eficiència del nitrogen en els cultius d’arròs disminueixi, perquè les temperatures més elevades redueixen la capacitat de les arrels per absorbir aquest nutrient.
Més enllà d’això, reduir la dependència dels fertilitzants també és important per motius estratègics.
Josep Peñuelas
En el cas d’Europa depenem de les importacions de fertilitzants i, com s’ha evidenciat amb les recents crisis de subministrament vinculades a conflictes geopolítics, això pot posar en risc la seguretat del sistema agroalimentari”, conclou Peñuelas.
En l’estudi també hi han participat el investigador del CREAF Fernando Coello i l’Institut de Recursos Naturals i Agrobiologia de Sevilla (IRNAS), entre altres entitats internacionals.
Article de referència : Liu, J., Wang, H., Penuelas, J. et al. Global-scale prevalence of low nutrient use efficiency across major crops. Nat Commun 16, 11036 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-66019-w
