Cultivos de cobertura en rotaciones agrícolas y mixtas

Cultivos de cobertura en rotaciones agrícolas y mixtas

- Ing. Agr. Matías L. Ruffo (1) e Ing. Agr. Antonio T. Parsons (2) -
(1) - Universidad de Illinois. (2) - Estudio Cazenave y Asociados

Desde el inicio de la agricultura en la pradera pampeana han habido voces de alerta sobre su impacto sobre el medio ambiente. Las diversas prácticas propuestas y adoptadas fueron debatidas por productores, técnicos, y aún políticos ajenos al sector. A fin de los ´70 se escuchaban reclamos en contra de la agricultura continua en enfrentamiento con la rotación con praderas debido a que aprietos económicos obligaron a los productores a una mayor, y en muchos casos total, "agriculturalización". La caída de los niveles de materia orgánica en 20 años es testigo de este proceso, como atestiguan numerosos trabajos (en Chacabuco campos con 6% de MO en 1976 acusaban 4% en los `90 (A.T. Parsons)). La siembra directa obró como un importante freno a esta degradación. La adopción fue inicialmente lenta, pero en la campaña 91/92 comenzó el vigoroso crecimiento del área bajo siembra directa, dado que el escenario económico (relación costo/beneficio) permitió mejores resultados. Así hasta la campaña 97/98 se produjo un rápido aumento llegando a las 3950000 ha. principalmente en los cultivos de maíz y soja de segunda. La crisis de precios de los granos entre 1997 y 2001 coincidió con el inicio de la adopción masiva de variedades con resistencia a Glifosato, que permitió a los productores argentinos contrabalancear, en alguna medida, la caída de precios con una importante baja en los costos. A partir de allí también la soja de primera en directa creció exponencialmente en el área. El productor, el empresario rural, encontró y no dudó en aplicar una respuesta empresarial ante una situación desfavorable.
Hoy la "sojización," con su correspondiente balance desfavorable de materia orgánica, está en la mira de muchos. Seguramente, una vez más, la solución se dará con herramientas técnicas novedosas, pero únicamente cuando el productor vea en ellas una relación costo/beneficio razonable. Entre estas herramientas, tal como las conocemos hoy ó con variantes, se encuentran los cultivos de cobertura.
Los cultivos de cobertura tienen efectos de corto y largo plazo sobre los cultivos de cosecha y sobre el suelo. Los principales beneficios de corto plazo han sido analizados en un artículo anterior (Ruffo, 2003). Brevemente, en el corto plazo los cultivos de cobertura aumentan la cobertura del suelo, reducen la erosión, incrementan la infiltración del agua, aumentan la disponibilidad de nitrogeno y benefician el control de malezas.
Los beneficios de largo plazo estan asociados al aporte de carbono al sistema de producción. Resultados de ensayos realizados por el INTA-Pergamino (Cordone y Hansen, 1985) reportan una producción de biomasa aérea de 4000 kg/ha para avena y 3000 kg/ha para vicia, mientras que ensayos realizados en diferentes regiones agrícolas de los EE.UU. reportan que, en promedio, la vicia villosa alcanza una biomasa aérea de 3000 kg/ha, en tanto que el centeno acumula entre 3500 y 5000 kg/ha (Smith y col., 1987). En el mediano y largo plazo, este aporte de biomasa vegetal genera un balance positivo de carbono que conduce a un incremento del contenido de carbono y nitrógeno orgánico del suelo. En diversas regiones de los EE. UU. se encontraron incrementos significativos del contenido de carbono y nitrógeno orgánico del suelo en rotaciones que incluyen cultivos de cobertura, respecto a las mismas rotaciones sin cultivos de cobertura. En la Tabla 1 se resumen los principales resultados acerca del efecto de los cultivos de cobertura sobre la concentración de carbono edáfico bajo siembra directa. Estos resultados se obtuvieron en ensayos donde los cultivos de grano (maiz o sorgo) fueron fertilizados con nitrógeno, es decir con un manejo similar a condiciones de producción. En solo 3 años ya es posible detectar diferencias significativas en la concentración de carbono entre tratamientos con y sin cultivosde cobertura (ensayos 1,2 y 4). En general, las leguminosas como cultivos de cobertura fueron tanto (ensayos 1 y 5) o más efectivas (ensayos 2 y 3) que las gramíneas para incrementar la concentración de carbono edáfico. Este es un resultado que para muchos es sorprendente, porque en general se asume que las gramíneas son más efectivas para incrementar la concentración de carbono. En suelos de baja concentración de carbono (ensayos 1, 2 y 4), en las rotaciones que incluyeron cultivos de cobertura se obtuvieron incrementos de alrededor del 20% respecto al control en solo 3 años. No sólo en suelos de baja concentración de carbono se logran incrementos cuando se incluyen cultivos decobertura en la rotación, sino que también en suelos de textura fina (ensayos 3 y 5) y con alto contenido de carbono y aún luego de 9 años de maiz continuo en siembra directa.
En resumen, los resultados presentados en laTabla 1 indican que los cultivos de cobertura incrementan rápidamente el contenido de carbono del suelo y que este efecto se mantiene aún en el largo plazo. Es decir que los cultivos de cobertura sinergizan y aceleran los beneficios de la siembra directa sobre la calidad del suelo y tienen además un gran potencial para aumentar y acelerar el secuestro de carbono.

Tabla 1. Efecto de los cultivos de cobertura sobre la concentración de carbono (C) del suelo

Duración: Años entre el inicio del ensayo y la determinación de C. Valores de C seguidos de letras diferentes indican diferencias significantivas entre tratamientos dentro de cada ensayo. Todos los ensayos fueron conducidos bajo siembra directa y las mediciones en parcelas fertilizadas con entre 90 y 160 kg N/ha.

El incremento de la materia orgánica tiene un beneficio económico directo en el rendimiento de los cultivos de cosecha. Diaz-Zorita y col. (1999) encontraron que en la zona Oeste de BsAs-Este de La Pampa el rendimiento del cultivo de trigo aumentó 40 kg/ha por cada tonelada de incremento del contenido de materia orgánica (0-20 cm) del suelo (equivalente a unos 1600 kg/ha de trigo por 1% de incremento de la concentración de carbono). Mayores o al menos similares efectos positivos son esperables para otros cultivos de grano y esto debe ser considerado al analizar la incorporación de cultivos de cobertura en la rotación.
Los máximos beneficios de los cultivos de cobertura, tanto en el corto como en el largo plazo, son obtenidos cuando éstos son parte de una rotación planificada y su manejo es ajustado a uno o varios objetivos predeterminados. Dentro de la Región Pampeana existe una gran variedad de rotaciones que hacen imposible analizar los múltiples nichos y situaciones donde es factible incluir cultivos de cobertura en los sistemas de producción. Teniendo en cuenta esta diversidad, nuestro objetivo es analizar los momentos donde es posible incorporar cultivos de cobertura a la rotación y señalar algunos aspectos fundamentales de su manejo, sin pretender cubrir todos los escenarios posibles.

Cultivos de Cobertura en Rotaciones Agrícolas

Teniendo en cuenta el bajo volumen de rastrojos generado en las rotaciones donde la soja es sembrada en monocultivo o donde es el cultivo predominante en la rotación (por ej. Soja-Soja o Trigo/Soja- Soja), y la consecuente reducción del contenido de carbono y degradación del suelo, se hace imperioso incrementar el volumen de residuos producido y lograr un balance positivo de carbono. Los cultivos de cobertura pueden ayudar a lograr este objetivo, aunque no pueden aún ser considerados como un reemplazo de largo plazo de rotaciones más equilibradas que incluyen cultivos productores de un abundante volumen de residuos, como maíz o sorgo. Varias gramíneas de invierno (como por ejemplo centeno, avena o raigrás anual) pueden ser utilizadas como cultivos de cobertura, pudiéndose lograr una alta acumulación de biomasa en el período entre dos sojas. El momento de terminación del crecimiento de estos cultivos de cobertura debe adecuarse siguiendo dos criterios fundamentales. Por un lado, lograr una acumulación significativa de biomasa que garantice una importante cobertura y aporte de carbono y, por otro lado, debe ajustarse zonalmente a las precipitaciones de cada región para asegurar la recarga del perfil con las lluvias de primavera. El análisis económico de la práctica, en el corto, mediano y largo plazo, ha de ser el resultado de la experiencia e informacion zonal. A mediados de la década del ´80 en establecimientos de Chabás, provincia de Santa Fe, con más de 40 años de agricultura, el intercalado de avena como cultivo de cobertura entre dos sojas determinaba incrementos de 6 qq/ha en el rendimiento de esta leguminosa. La condición indispensable es la interrupción del crecimiento no más allá de principios de encañazón. (A.T Parsons 1989 no publicado).
Esta práctica hoy con siembra aérea con 80 kg/ha de semilla antes de la caída de las hojas puede costar alrededor de U$S/ha 17, que con un precio neto de soja de12,5 U$S/qq (Septiembre´03) daría un incremento de rinde de indiferencia de 1,36 qq/ha.
Una importante clave del éxito es obtener coberturas importantes con la gramínea anual antes de que se produzca el incremento de consumo de agua que coincide con encañazón. Para esto debe destacarse la fertilización nitrogenada. Afortunadamente existe abundante información de trabajos ganaderos sobre la respuesta en producción de materia seca de verdeos de invierno, dependiendo ésta del valor de nitratos a la siembra, humedad del suelo y nivel de fósforo. Se citan respuestas frecuentes del 20 al 70% en producción de materia seca que en el caso de las gramíneas y particularmente del centeno, proveen una excelente cobertura con residuos de lenta descomposición. Una respuesta razonable de 800 kg de MS/ha equivale a cubrir el suelo íntegramente con una capa similar a papel carta de buena calidad (80 gramos/m2) y de lenta descomposición. Las respuestas referidas en los trabajos ganaderos son, a su vez, principalmente en las primeras etapas de cultivo. En la ecuación económica estaríamos agregando, con 80 kg/ha de urea, un gasto extra de 18 U$S en fertilizante y 4 U$S/ha de aplicación para un total de 22 U$S equivalente al valor neto de 1,8 qq de soja. Este tipo de análisis es necesario para demostrar que los cultivos de cobertura tienen un retorno inmediato al gasto además de la respuesta económica en el mediano ó largo plazo, donde la erogación debe analizarse como inversión.
En la rotación Maíz-Soja es relativamente sencillo incorporar una leguminosa (vicia, trébol encarnado) como antecesor del maíz y una gramínea como antecesor de la soja. Las leguminosas aportan una alta cantidad de nitrogeno que permitirá reducir la dosis de fertilizante a aplicar y tenderán a incrementar el potencial de rendimiento del maíz (aspectos analizados en Ruffo, 2003). Por otro lado, las gramíneas luego del maíz compiten con las malezas y aportan carbono al sistema además de captar nitratos residuales y evitar su pérdida por lixiviación. Incorporar cultivos de cobertura en la rotación Trigo/Soja 2º-Maíz-Soja o Trigo/Soja 2º-Maíz es un mayor desafio que en el caso anterior debido al corto período de crecimiento disponible para los cultivos de cobertura (fundamentalmente leguminosas) entre la cosecha de la soja de segunda y la siembra de maíz. En este caso es crítico asegurar una siembra temprana del cultivo de cobertura. Entre las alternativas posibles para prolongar el período de crecimiento de las leguminosas, podemos mencionar la utilización de una soja de ciclo más corto, demorar la siembra de maíz y/o sembrar el cultivo de cobertura por avión antes de la caída de las hojas de la soja.
Las rotaciones que incluyen secuencias de cultivos donde el período de barbecho es prolongado, como por ejemplo Trigo-Maíz, Trigo-Girasol o Maíz-Girasol, son ideales para incorporar un cultivo de cobertura debido al largo período de crecimiento disponible. En estos casos es posible obtener una alta acumulación de biomasa y desecar el cultivo de cobertura tempranamente para permitir la recarga del perfil y la acumulación de nitrógeno por mineralización de los residuos del cultivo de cobertura. Cuando el objetivo más importante es aportar nitrógeno al cultivo en rotación, las leguminosas son la mejor elección, mientras que si el objetivo es incrementar el aporte de carbono y la cobertura del suelo (por ejemplo en la rotación Trigo-Girasol), es recomendable utilizar una gramínea. En este último caso se debe ajustar el momento de desecado para evitar el déficit de nitrógeno del cultivo de grano.
Varios trabajos realizados en diferentes regiones de EE.UU. (Touchton y col., 1982; Hargrove, 1986) indican que el nitrógeno proveniente de una leguminosa es suficiente para maximizar el rendimiento de sorgo sin requerir fertilización nitrogenada. Considerando que los requerimientos de nitrógeno de los cultivos de sorgo y girasol son relativamente similares, es esperable que el requerimiento de fertilizante nitrogenado sea nulo o muy bajo para girasol sembrado luego de una leguminosa, aunque no tenemos datos que lo confirmen.

Cultivos de Cobertura en Rotaciones Mixtas

Estrictamente, los cultivos de cobertura no son cosechados ni pastoreados pero podemos ampliar esta definición para analizar algunas posibilidades de incorporar cultivos de cobertura en rotaciones mixtas.
Incorporar cultivos de cobertura luego de un silo de maíz es una posibilidad muy interesante en planteos ganaderos o mixtos. Luego de cosechar maíz para silo de planta entera, la cobertura del suelo es baja y un cultivo de cobertura evitará el encostramiento, incrementará la infiltración de las lluvias otoñales y reducirá el riesgo de erosión. Además los cultivos de cobertura, al competir con las malezas, son una herramienta muy útil en el control integrado de las mismas. Luego de un silo de maíz, es posible sembrar tempranamente un cultivo de cobertura y de esta forma asegurar una alta producción de biomasa que puede ser utilizada como forraje o beneficiar al cultivo de cosecha que siga en la rotación. La elección de la especie a utilizar como cultivo de cobertura va a depender de cuál sea el siguiente cultivo de la rotación. En el caso que sea soja, una gramínea es la elección más recomendable, y en el caso que el cultivo siguiente sea otro maíz, trigo o girasol, una leguminosa es una alternativa más aconsejable.
En algunas regiones es común sembrar avena u otra gramínea y luego sembrar maíz para grano o silo. En ocasiones se observa amarillamiento, menor acumulación de biomasa y pérdida de rendimiento del maíz, incluso cuando se han aplicado relativamente altas dosis de nitrógeno. Estos síntomas son atribuidos muchas veces a efectos alelopáticos de las gramíneas (tipicamente avena o centeno) sobre el maíz, pero, sin descartar que en algunas situaciones puntuales la alelopatía sea real, estos síntomas están mayormente asociados a un deficit en la nutrición nitrogenada y pueden ser correjidos ajustando el momento de terminación del crecimiento de los cultivos de cobertura y el momento de aplicación del nitrogeno. Crandal y colaboradores (2003) encontraron que si el centeno es desecado dos semanas antes de la siembra de maíz y el nitrógeno es aplicado en presiembra o a la siembra, el rendimiento de maíz no es significativamente distinto al rendimiento de maíz sin centeno, a diferencia de cuando el maíz se siembra una semana luego de desecar el centeno. Estos resultados, que no deben ser tomados como receta, indican que optimizando la relación entre el volumen de residuos de los cultivos de cobertura y el momento de siembra del maíz, y aplicando el nitrógeno tempranamente, el rendimiento del maíz no se verá afectado por los cultivos de cobertura, asumiendo que la disponibilidad hídrica no sea limitante. En este contexto, el pastoreo y la cosecha de la biomasa del cultivo de cobertura permiten manejar el volumen de residuos, y por lo tanto la dinámica del nitrógeno y el consumo de agua.
Otra alternativa a analizar es sembrar una leguminosa anual (por ejemplo vicia, trébol encarnado o trébol de Alejandría) con el doble propósito de producir forraje invernal y aportar nitrógeno al siguiente cultivo de la rotación. Obviamente el pastoreo reduce el contenido de nitrógeno en el cultivo de cobertura al momento de desecado en comparación a la situación sin pastoreo, y debe haber un balance entre la intensidad de pastoreo y el volumen remantente si el objetivo es aportar nitrógeno al cultivo de cosecha. De todos modos, cabe mencionar que el pastoreo acelera el reciclado de nitrógeno, fósforo y potasio, que en cierta medida puede compensar la pérdida de biomasa.
En resumen, los cultivos de cobertura son una herramienta flexible que permite su inclusión dentro de diferentes rotaciones y sistemas de producción, tanto agrícolas como mixtos y ganaderos. Los múltiples beneficios de los cultivos de cobertura se aprecian en el corto y largo plazo, pero para maximizarlos es necesario planificar cuidadosamente la rotación y ajustar el manejo tanto de los cultivos de cobertura como de los cultivos de grano. Atentos a que algo más del 50% de la agricultura se realiza en campos de terceros, es importante desarrollar información que garantice un retorno económico desde el primer año además del beneficio a largo plazo en recuperación de fertilidad. Esto requiere de una toma de conciencia de propietarios, aparceros y arrendatarios de forma de cerrar los contratos temprano en el año.

Referencias

1. Ruffo, M. L. 2003. Actas XI Congreso de AAPRESID. Tomo I, pg. 171-176.
2. Cordone, G., y O. Hansen. 1985. EERA-Pergamino. CVP Nº 77.
3. Smith, M.S., W.W. Frye, y J.J.Varco. 1987. Advances in Soil Science. Vol. 7.
4. McVay, K.A., D.E. Radcliffe, y W.L. Hargrove. Soil Sci. Soc. Am. J. 53:1856-1862.
5. Frye, W.W. y R.L. Blevins. 1989.
6. Hargrove, W. L. 1986.Agronomy Journal 78:70-74.
7. Villamil,M.B y G.A. Bollero. 2002. ASA Meetings Abstract.
8. Diaz-Zorita, M., D. E. Buschiazzo y N. Peinemann. 1999. Agronomy Journal 91:276-279.
9. Touchton, J.T., W.A. Gardner, W.L. Hargrove, y R.R. Duncan. 1982. Agronomy Journal 74: 283-287.
10. Crandal, S.M., M.L. Ruffo, y G.A. Bollero. 2003. Enviado a Plant and Soil.