Aliviar la escasez de agua mediante sistemas de cultivo alternativos en la llanura del norte de China

Por qué esto importa para nuestra comida y agua

En muchas de las regiones cerealistas del mundo, los agricultores extraen más agua del subsuelo de la que la naturaleza puede reponer. En ningún lugar esto resulta más preocupante que en la llanura del norte de China, una región que alimenta a cientos de millones de personas. Este estudio plantea una pregunta engañosamente simple y de alcance global: ¿podemos reorganizar qué plantan los agricultores y con qué frecuencia lo hacen, de modo que mantengamos cosechas altas y al mismo tiempo permitamos que los niveles freáticos se recuperen en lugar de hundirse año tras año?

Un paisaje sediento bajo presión

En la llanura del norte de China, la mayoría de las parcelas siguen un calendario exigente: primero se cultiva trigo de invierno y luego maíz de verano en la misma tierra cada año. Este patrón de doble cultivo ofrece altos rendimientos, pero también consume mucha más agua de la que puede aportar la lluvia local. Como solo aproximadamente un tercio de la lluvia anual cae durante la temporada del trigo, los agricultores dependen en gran medida del bombeo de agua subterránea para el riego. Durante décadas, esto ha creado una brecha creciente entre el agua extraída y la que se infiltra naturalmente en el acuífero, haciendo que el nivel freático baje alrededor de un metro por año en algunos lugares.

Probando nuevos patrones de siembra en una finca virtual

Para explorar salidas a este dilema, los investigadores emplearon un modelo informático detallado de cultivos, suelos y agua, conocido como APEX, y lo ejecutaron con 30 años de datos meteorológicos reales de 1994 a 2023. Compararon el sistema tradicional trigo–maíz con ocho patrones de siembra alternativos. Algunos de ellos redujeron la frecuencia de cultivo, por ejemplo plantando solo un cultivo por año. Otros mantuvieron un número relativamente alto de cosechas pero mezclaron cultivos distintos, incluida una rotación nueva que alterna cacahuete de primavera con la pareja conocida de trigo de invierno–maíz de verano en un ciclo de dos años. Para cada patrón de siembra también probaron cuatro estrategias de agua, desde riegos generosos hasta condiciones de secano sin aporte adicional.

Equilibrando cosechas y uso del agua

El modelo mostró que el sistema convencional trigo–maíz, cuando está totalmente regado, produjo las mayores cosechas pero a un alto costo oculto: el nivel freático bajó unos 0,7 metros cada año. Reducir el riego ralentizó la caída pero no la detuvo, salvo si los agricultores pasaban por completo a depender de la lluvia, lo que reducía drásticamente los rendimientos. Los patrones de siembra alternativos ofrecieron una historia más esperanzadora. Los sistemas que distribuyen tres cosechas en dos años, especialmente los que incluyen cacahuete de primavera, redujeron el volumen total de agua perdido por cultivos y suelos entre un 12 y un 49 por ciento, manteniendo los rendimientos sorprendentemente cerca del sistema tradicional cuando el agua era limitada. Una opción destacada —cacahuete de primavera seguido de trigo de invierno y maíz de verano— ofreció casi la misma producción que el sistema convencional con riego moderado, y casi detuvo a largo plazo la caída de las aguas subterráneas.

Cómo una pequeña leguminosa marca la diferencia

¿Por qué ayuda tanto introducir el cacahuete? Los cacahuetes usan el agua de forma distinta al trigo y al maíz, y aportan beneficios colaterales. Sus raíces exploran capas del suelo diferentes a lo largo del año, mejorando cómo se almacena y aprovecha el agua de lluvia. Como leguminosa, el cacahuete puede fijar nitrógeno del aire, dejando algo para los cultivos siguientes y reduciendo la necesidad de fertilizantes. Las rotaciones modeladas que incluían cacahuete de primavera usaron menos agua en conjunto, mostraron mayor eficiencia de "cosecha por gota" y produjeron rendimientos más estables de un año a otro. En algunos escenarios con menor frecuencia de siembra o menor riego, estos sistemas incluso permitieron que agua adicional se filtrara hacia abajo, ayudando a recargar el acuífero en lugar de drenarlo.

Un camino hacia la seguridad compartida de agua y alimentos

El estudio concluye que ajustar simplemente el riego en las combinaciones de cultivos actuales no basta para resolver el declive de las aguas subterráneas. En cambio, repensar qué se cultiva y con qué frecuencia ofrece una herramienta potente. En la llanura del norte de China, cambiar del continuo trigo–maíz a rotaciones diversificadas que incluyan cacahuete de primavera podría frenar drásticamente o casi detener el agotamiento de las aguas subterráneas mientras se mantiene una producción de alimentos fiable. Dado que el enfoque se basa en cambiar los patrones de cultivo en vez de en costosas infraestructuras nuevas, podría adoptarse en otras regiones agrícolas con estrés hídrico en todo el mundo. En esencia, el trabajo muestra que calendarios de siembra más inteligentes pueden ayudar a que las explotaciones vivan dentro de sus límites hídricos sin sacrificar las cosechas de las que depende la sociedad.

Cita: Zhao, J., Yang, Y., Meki, M.N. et al. Alleviating water scarcity by alternative cropping systems in the North China Plain. npj Sustain. Agric. 4, 33 (2026). https://doi.org/10.1038/s44264-026-00145-w

Palabras clave: agotamiento de aguas subterráneas, sistemas de cultivo, riego, llanura del norte de China, agricultura sostenible