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Construyendo suelos agrícolas sustentables

El enfoque debe apuntar a estrategias de manejo de largo plazo orientadas a nutrir el suelo y alcanzar los niveles de materia orgánica deseados, en vez de nutrir solamente al cultivo

03/02/17

Los agroecosistemas son complejos y por lo tanto presentan múltiples relaciones entre sus componentes. Muchas veces el objetivo es simplificarlos para poder manejar grandes extensiones. Sin embargo, esta simplificación suele provocar un deterioro de los mismos y una falta de sustentabilidad a largo plazo. La eficaz cap tura de recursos (luz, nutrientes, etc.) resulta imprescindible para diseñar agroecosistemas que mejoren y mantengan la productivi dad en el tiempo.
El manejo de nutrientes de los cultivos debe ser pensado a es cala de ecosistema y no solamente según la demanda y respuesta del cultivo, como se realiza actualmente. La materia orgánica del suelo es la principal fuente de nutrientes de los cultivos. Su pérdida conduce a una disminución de la oferta de nutrientes desde el sue lo como nitrógeno (N), fósforo (P), azufre (S), entre otros; y a una reducción en los rendimientos de los cultivos. La pérdida de ma teria orgánica del suelo en sistemas agrícolas es un proceso mun dialmente y localmente conocido. Tradicionalmente, este deterioro fue remediado mediante el agregado de fertilizantes, utilizando un enfoque a escala de cultivo. Es decir, considerando solamente los requerimientos y las respuestas de los cultivos.
Diferentes fechas de secado de cultivos de cobertura, buscando explorar el mejor momento para supresión del cultivo de cobertura y dejar lugar al cultivo de cosecha.

Sin embargo, en un enfoque a escala de ecosistema nos po dríamos preguntar: ¿cuánta materia orgánica del suelo es necesaria para “alimentar” al cultivo propuesto y su nivel de rendimiento? Este enfoque cambia radicalmente el eje de análisis, ya que apunta a estrategias de manejo de largo plazo orientadas a nutrir el suelo y alcanzar los niveles de materia orgánica deseados, en vez de nutrir solamente al cultivo. Esta nueva mirada representaría además ven tajas en términos de otros aspectos del ecosistema (compactación, retención de agua en el suelo, control de malezas, etc.). La mayoría de los aspectos del manejo del ecosistema debería ser considerada a esta escala y no solo a escala de cultivo o planta.
La materia orgánica del suelo es un componente clave en el funcionamiento de los agroecosistemas. Entender su dinámica de formación y descomposición es de vital importancia ya que presen ta implicancias prácticas para el manejo de los agroecosistemas y el secuestro de carbono (C) en los suelos.

En los últimos años se han desarrollado nuevas técnicas y me todologías para estudiar la materia orgánica del suelo, que han cambiado sustancialmente la comprensión de su dinámica y com posición. Estos estudios permiten cuantificar la humificación de las raíces de los cultivos, la cual es muy superior a la de los residuos aéreos. Un gramo de raíces forma unas 10 a 30 veces más materia orgánica que un gramo de biomasa aérea, dependiendo del am biente y de las especies vegetales. En cultivos de maíz, del 100% de la biomasa producida, la mayoría se va a grano, una porción similar a tallos y hojas y menos de 10% se destina a las raíces.
En términos generales, estos números son similares para soja y otros cultivos, provocando bajos aportes de carbono al suelo vía raíces. Aproximadamente solo 5% de la biomasa aérea se humifica, mientras que alrededor de 50% a 70% de la biomasa subterránea logra humificarse.

 


Estos resultados sugieren que realizar cultivos que produzcan mayor cantidad de raíces o incluso realizar mejoramiento genético incluyendo este carácter (alta producción de raíces) podría aumen tar sustancialmente la formación de materia orgánica del suelo. En este último punto, el mejoramiento genético ha sido orientado clá sicamente a mayores rendimientos, sin mirar otros caracteres como la producción de raíces, y por eso las producciones de raíces de los cultivos son en general inferiores a los de plantas no mejoradas. En este sentido, existen trabajos que muestran que se pueden selec cionar a la vez mayores producciones de raíces e incrementar los rendimientos.

El N es un elemento clave para secuestrar C y aumentar la ma teria orgánica del suelo. Algunos resultados recientes nacionales e internacionales, muestran que se ha producido un aumento en la cantidad de residuos o retorno de C y nutrientes por parte de los cultivos al suelo. La soja como leguminosa, además, aporta resi duos de alta calidad (baja relación C:N); sin embargo, aporta una baja cantidad y produce una alta extracción de N, principalmente.
A pesar de esto la rotación de gramíneas y leguminosas, y prin cipalmente el doble cultivo trigo/soja de segunda, provoca un me jor aporte total de residuos y de alta calidad (si hay leguminosas en la rotación), que el monocultivo de soja. Esto, más la siembra directa, podría estar explicando algunos de los cambios favorables observados en sitios sin erosión y con alta frecuencia de dos culti vos por año.

Considerar solamente las entradas por fertilizantes y salidas por cosecha, si bien es un avance, no alcanza para mantener los nu trientes en el suelo. Se debería realizar un balance más detallado de los nutrientes a escala de todo el ecosistema y en el mediano-largo plazo, principalmente conociendo las pérdidas (lixiviación, volatili zación, etc.), y los desfasajes entre mineralización (aumentos en la disponibilidad de nutrientes) y la captura por plantas o microorga nismos. En esos desfasajes es cuando se producen las pérdidas de nutrientes y en donde deben estudiarse alternativas de manejo que logren evitarlas.
La intensificación, en términos de dos o más cultivos al año, podría ser un intento de lograr capturar mayor energía en el eco sistema. La energía capturada podrá ser empleada en funciones vitales del ecosistema (por ejemplo mantener la vida en el suelo, fijar nitrógeno atmosférico, o descompactar el suelo, entre otras).
La captura de nutrientes evita sus pérdidas y permite su reutiliza ción. Es por ello que se puede pensar en la realización de distintos cultivos que llamaremos “cultivos de servicios”, ya que nos proveen un servicio distinto, pero complementario, al cultivo de cosecha.
En la teoría ecológica reciente, se definen a los servicios ecosis témicos como todos aquellos servicios o utilidades que nos brindan los ecosistemas. Un servicio clave de los ecosistemas es el de provi sión de granos, para el cual realizamos la mayoría de nuestras mo dificaciones del ecosistema (sembrar cultivos, etc.). Sin embargo, el ecosistema puede proveer otros servicios (que tal vez aun no tienen valor de mercado, aunque sí tienen un costo para recuperarlo), como la regulación del ciclo del N o la polinización. La magnitud relativa en la provisión de distintos servicios ecosistémicos por par te de los cultivos o de los ecosistemas naturales se puede mostrar gráficamente como en la Figura 1. Estos diagramas sirven para vi sualizar la provisión de servicios de distintas alternativas de cultivos, como se detalla a continuación.

El deterioro del ecosistema asociado a la falta de provisión de algunos de los servicios listados en la Figura 1 ha llevado a que en los últimos años la siembra de cultivos para otros fines haya cobrado especial relevancia. Los cultivos empiezan a ser sembra dos con objetivos variados que en general se pueden asociar a un servicio ecosistémico deteriorado, como ser: i) la protección contra la erosión (cultivos de cobertura); ii) la incorporación de materia orgánica (abonos verdes); iii) la retención de nutrientes (cultivos trampa); iv) la incorporación de N vía fijación atmosférica (con le guminosas); v) la descompactación del suelo; vi) el consumo de agua para disminuir las napas; vii) la cobertura del suelo para redu cir la evaporación; viii) la reducción de malezas por competencia; y ix) hasta la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.

Las funciones son muchas y diversas, pero apuntan a proveer uno o varios servicios ecosistémicos de interés. Por ello se propone nombrar a éstos “cultivos de servicio”, como parte de un nuevo paradigma agrícola centrado en el ecosistema y sus servicios (Fi gura 2). La clave del éxito de los cultivos de servicio será la utili zación de la energía no interceptada por los cultivos de cosecha para canalizarla hacia nuevos servicios ecosistémicos distintos al de provisión de alimentos. Este nuevo paradigma exige nuevas líneas de investigación agronómica, con fuertes bases en ecología de ecosistemas, por ejemplo en el manejo y desarrollo de especies (mezcla de especies) para mejorar la producción de raices, el consumo eficiente en el uso del agua, la fijación biológica de N, la habiliad competitiva y la captación de nutrientes.

Por lo tanto, un manejo de la fertilización acorde a este nuevo enfoque complementa distintas estrategias de cultivo de servicios con el agregado de fertilizantes. Con relación a los primeros, favoreciendo la entrada de nutrientes al ecosistema, evitando sus perdidas y favoreciendo su lebieración lenta durante el desarrollo de los cultivos tradicionales de cosecha. Con relación al agregado de fertilizantes, prestando especial atencion al momento, lugar, dosis y el tipo de fertilizante a aplicar (las 4R de la fertilización) ver nota

1 IFEVA-Facultad de Agronomía, Universidad de Buenos Aires, CONICET.
2 Facultad de Agronomía, Universidad de la Republica, Uruguay.
3 INTA, EEA Paraná.

  • Fuente: Agrotemario 63 - GERVASIO PIÑEIRO 1,2 , SEBASTIÁN MAZZILLI 2 , PRISCILA PINTO 1 Y PAOLA ECLESIA 3

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