Evolución de un agroecosistema con Maíz consociado con cubierta verde
Ing.Gabriel A. Píccolo - Grupo se Recursos Naturales - Misiones Argentina
Resumen
En la provincia de Misiones es habitual la producción de cultivos anuales a nivel familiar en sistemas de agricultura migratoria. En estos el sistema tradicional de manejo del suelo deteriora la estructura del suelo y conduce a una fuerte degradación de la materia orgánica con la consecuente disminución de los rendimientos de los cultivos. Se hipotetizó que la asociación maíz-leguminosa es una alternativa viable para transformar el agroecosistema tradicional de producción de maíz en otro sustentable.
En la Estación Experimental INTA Cerro Azul fue conducido un ensayo en el período 1988-1993, para evaluar el efecto de las asociaciones maíz-leguminosa sobre la fertilidad del suelo y el impacto sobre los rendimientos del cultivo de maíz. Fueron estudiadas las siguientes asociaciones: maíz+caupí (Vigna ungiculata); maíz+poroto sable (Canavalia ensiformis) y maíz+mucuna enana (Stizolobium deeringianum).
Los resultados mostraron que el poroto sable fue la leguminosa con mayor producción de biomasa seca y la asociación maíz-poroto sable estimuló el incremento de C orgánico del suelo. La estructura del suelo evaluada por medio del Indice K de Henin fue significativamente incrementada en todas las asociaciones.
Los rendimientos del maíz consociado presentaron una tendencia de incremento con respecto al monocultivo, siendo detectadas diferencias estadísticamente significativas (P<0,05) a partir del tercer año. Los resultados del presente estudio indican que las leguminosas consociadas con maíz, se comportan como un agroecosistema sustentable siendo una alternativa apropiada para transformar los sistemas de agricultura migratoria en estables.
Antecedentes
Producción de maíz consociado con cubierta verde de poroto sable
En la provincia de Misiones, en zonas con suelos poco profundos y pedregosos no aptos para cultivos perennes, es habitual la producción de cultivos anuales de subsistencia en sistemas de agricultura migratoria. Esta modalidad ocasiona en pocos años una severa mineralización de la materia orgánica y destrucción de la estructura del suelo.
En los ambientes tropicales y subtropicales, la materia orgánica edáfica puede ser mantenida por medio de la adición de residuos orgánicos (Allison, 1973; Larson et al., 1972; Barber, 1976; Lal y Kang, 1982). El cultivo de abonos verdes que mantienen los rastrojos en superficie, es una práctica adecuada para mantener y/o incrementar los niveles de materia orgánica, aumentar la estabilidad de la estructura del suelo e incrementar el rendimiento de los cultivos (Stewart y Power, 1993). Estudios realizados en regiones tropicales indican que el uso de abonos verdes incrementa la estructura del suelo, como consecuencia del aumento de la actividad y diversidad microbiana (Dick, 1992; Debarba y Amado, 1997; Calegari y Pavan, 1995).
Trabajos sobre caracterización del efecto de sistemas de cultivo sobre diferentes componentes de calidad del medio ambiente, indicaron que el uso de cubiertas verdes sin fertilizar fue una de las alternativas preferidas (Kelly et al., 1996). Estudios de nuevos modelos de sistemas de cultivos anuales realizados en China, convergen en que los agroecosistemas de maíz-abono verde producen los mayores rendimientos y beneficios económicos, debido a la mejora de las propiedades físicas y químicas del suelo (Wu et al., 1996). En experimentos conducidos en un Oxisol en Cuba, se estudió el efecto del cultivo de maíz puro y consociado con poroto sable, caupí y mucunas sobre el rendimiento del posterior cultivo de poroto, pudiendo constatarse un significativo efecto positivo de la consociación sobre los rendimientos del cultivo subsiguiente (Alonso et al., 1997). En suelos subtropicales de California, Roberson et al. (1991) encontraron un significativo incremento de la conductividad hidráulica y macroagregación en parcelas cultivadas con cubiertas verdes.
Jong et al. (1998) encontraron que el cultivo de maíz incrementó su rendimiento como respuesta al cultivo previo de una cubierta verde de leguminosa, en una proporción similar al obtenido con una fertilización de 45 kg N ha-1. En la región del Amazonas de Bolivia, la incorporación de mucuna incrementó significativamente el rendimiento del maíz (Satín, 1994). Resultados de trabajos de evaluación conducidos en pequeñas propiedades del estado de Santa Catarina (Brasil), indican que la mucuna presenta características agronómicas sobresalientes en su consociación con el cultivo de maíz (Scherer y Baldissera, 1988). En San Pablo Miyasaka et al. (1983) encontraron que la consociación maíz/mucuna proporciona una adecuada cobertura del suelo, permitiendo la siembra directa del cultivo en primavera sobre la biomasa de los rastrojos parcialmente descompuestos. El caupí es una leguminosa tropical que merece una especial consideración debido a sus usos alternativos, un ejemplo característico es Estados Unidos donde dos tercios de su producción se destina para producción de granos, quedando el remanente para producción de forraje y mejoramiento del suelo (Hollowell, 1966).
La falta de información en la provincia de Misiones sobre la evolución de variables edáficas y rendimiento del maíz en agroecosistemas consociados, hace necesario el estudio del comportamiento de dicho cultivo manejado con leguminosas adaptadas al ambiente local. Se plantea como hipótesis que en un agroecosistema de minifundio con cultivo de maíz, es posible aumentar su producción por medio del desarrollo de un sistema sustentable consociado con cubiertas verdes sin utilización de agroquímicos. El objetivo del presente trabajo fue cuantificar el efecto de la producción de biomasa de las cubiertas verdes, sobre la producción del maíz y la evolución de las variables edáficas.
Materiales y Métodos
Tanto el caupí como el poroto sable son especies difundidas en la región. En tanto la mucuna, si bien no tiene la difusión de las anteriores, existe semilla para multiplicación a disposición de los productores, sin costo, en la Estación Experimental del Inta de Cerro Azul.
El estudio fue conducido en condiciones de campo en la Estación Experimental Agropecuaria INTA Cerro Azul (27º 39 S, 55º 26 W, 283 m.s.n), durante un período de 5 años (1988-1993). Con anterioridad a 1988, en el lugar se había instalado una colección clonal de té que luego de erradicada se manejó con una secuencia de cultivos anuales de escarda durante 6 años. El suelo es un Argiudol típico, fino sobre esquelético arcilloso, con pH 5,5, carbono orgánico 12 g kg-1 y nitrógeno total 2,3 g kg-1. El clima es subtropical húmedo, con régimen pluviométrico isohigro, con sequías o exceso de precipitaciones en cualquier estación del año (Olinuck, 1998).
El cultivo de maíz var. Centralmex fue consociado con las siguientes leguminosas tropicales de ciclo anual: poroto sable (Canavalia ensiformis), mucuna enana (Stizolobium deeringianum) y caupí (Vigna ungiculata). El diseño experimental fue en bloques completos aleatorizados con 5 repeticiones.
El cultivo de maíz se instaló en parcelas de 15 x 4 m con sembradora manual, distanciado 1,00 m entre líneas y 0,50 m entre golpes con 2 semillas por golpe, las líneas laterales y terminales fueron consideradas borduras. Las cubiertas verdes se sembraron entre las líneas de maíz distanciadas 0,50 x 0,50 m cuando el cultivo se encontraba en estado de grano lechoso, utilizando sembradora manual depositando dos semillas por golpe.
La biomasa aérea y radicular de las cubiertas se cuantificó con un cuadrado de 0,50 x 0,50 m de perfil de hierro arrojado al azar con tres repeticiones por parcela, cuando las especies se encontraban en plena floración. La producción de MS ha-1 se determinó sobre alícuotas secadas a 105 ºC en estufa hasta constancia de peso.
El rendimiento del cultivo de maíz se cuantificó cosechando manualmente las 3 líneas centrales de las parcelas. Las muestras de suelo se realizaron al final del ciclo productivo de las cubiertas verdes tomando una muestra compuesta por parcela, con profundidad 0 - 0,20 m. Se analizó carbono orgánico fácilmente oxidable (Walkley y Black) y percolación en muestra disturbada de acuerdo a Henin et al. (1972).
Los resultados se analizaron estadísticamente mediante al análisis de la varianza y las medias se compararon con el test de Tukey (P<0,05).
Los rendimientos del maíz fueron variables a través de los años, esto se debió probablemente a sequías estiva-les que coincidieron con los períodos de floración del cultivo. Sin embargo y a pesar de las adversidades climáticas, se obtuvieron diferencias significativas en las parcelas con abonos verdes. A partir del tercer año, el rendimiento del maíz en las parcelas consociadas con poroto sable fue significativamente superior al de las restantes, y en el cuarto y quinto año los rendimientos en las parcelas con mucuna fueron superiores al testigo sin consociar.
Resultados y Discusión
Del análisis de los promedios de la producción de biomasa total de las especies de cobertura entre campañas surge que los menores valores correspondieron a los dos primeros años. Es importante considerar que durante los cinco años de producción, fueron registradas sequías estivales de intensidad variable (Olinuk, 1998) las cuales habrían afectado la producción de materia seca.
Sin embargo y a pesar de la reincidente adversidad climática, se observó que a partir del tercer año, los rendimientos fueron superiores a los iniciales, tendencia que podría atribuirse al aporte de residuos vegetales durante las sucesivas campañas, los que habrían incrementado el nivel de fertilidad del suelo y en consecuencia su productividad. El promedio de producción de biomasa del poroto sable fue de 4040 kg MS ha-1, mucuna enana 2100 kg MS ha-1 y caupí 2220 kg MS ha-1. En trabajos realizados con leguminosas en el Oeste de Santa Catarina, Brasil, se registraron producciones de biomasa de poroto sable y mucuna de 7300 y 3500 kg ha-1 respectivamente (Bulisani et al., 1992), esto indicaría que el potencial local de producción de biomasa por medio de leguminosas estivales sin uso de agroquímicos, sería aproximadamente el 50% del logrado en agroecosistemas fertilizados del Brasil. Los resultados indican que los promedios de producción de biomasa de las parcelas cultivadas con poroto sable fueron significativamente superiores a los restantes tratamientos (P<0,05).
En el quinto año de cultivo, el contenido de C del suelo cultivado con poroto sable fue mayor que el de las parcelas con tratamientos testigo, mucuna y caup. Estas diferencias serían consecuencia de la mayor cantidad y calidad de los residuos aportados por el poroto sable respecto a las restantes especies.
Se observó que la percolación en muestras de suelo disturbado fue modificada por los materiales orgánicos aportados por las cubiertas.
En el tercer año, los registros en las parcelas con poroto sable fueron estadísticamente superiores a los demás tratamientos y en el quinto año superior a la parcela testigo (P<0,05). En forma coincidente, en Oxisoles y Ultisoles de zonas tropicales, varios autores encontraron significativos incrementos en las propiedades físicas del suelo como consecuencia del cultivo de cubiertas de leguminosas (Calegari y Paván, 1995; Alfonso et al., 1997; Debarba y Amado,1997).
Es importante resaltar que pesar de haber sido iguales los contenidos de C durante el tercer año de cultivo, en el mismo año el índice K de Henin fue superior en el tratamiento con poroto sable. Si bien la materia orgánica condiciona las propiedades físicas del suelo, por sí misma no es suficiente para explicar las variaciones de la estructura (Nuñez Vazquez y Salas, 1983).
Los rendimientos del maíz fueron variables a través de los años, esto se debió probablemente a sequías estivales que coincidieron con los períodos de floración del cultivo (Gráfico). Sin embargo y a pesar de las adversidades climáticas, se obtuvieron diferencias significativas en las parcelas con abonos verdes. A partir del tercer año, el rendimiento del maíz en las parcelas consociadas con poroto sable fue significativamente superior (P<0,05) al de las restantes, y en el cuarto y quinto año los rendimientos en las parcelas con mucuna fueron superiores al testigo sin consociar. Cassini et al. (1994) en trabajos conducidos en la Amazonia Boliviana encontraron que en forma similar, la mucuna incrementó significativamente el rendimiento del maíz. También en base a estudios de nuevos modelos de sistemas de cultivo llevados a cabo en China, Wu et al. (1996) indican que los agroecosistemas de maíz-abono verde produjeron los mayores rendimientos y beneficios económicos, debido a un incremento de la fertilidad del suelo.
Conclusiones
Se concluye que el agroecosistema de maíz consociado con leguminosas tropicales se comporta como un sistema de producción sustentable, basado en el incremento de la fertilidad y productividad del suelo. En los sistemas de producción de maíz de minifundio esta modalidad de cultivo permitiría transformar el sistema tradicional itinerante o migratorio en otro estable, permitiendo disminuir de esta forma la presión sobre los recursos naturales selva y suelo.
