Estudio de caso sobre la siembra directa, Granja Bauer: combinaciones de cultivos de cobertura en tierras que anteriormente formaban parte del CRP

Resumen

La familia Bauer, de Bismarck, Dakota del Norte, volvió a destinar tierras del Programa de Conservación de Recursos (CRP) a la producción agrícola. Su objetivo era aumentar el ciclo de nutrientes y la descomposición de los residuos antiguos, al tiempo que se mantuvieran los beneficios de la siembra directa obtenidos durante el período del CRP. Para ello, sembraron una mezcla de cultivos de cobertura con bajas emisiones de carbono que no incluía pastos de estación fría. Esta publicación presenta los resultados de su experiencia.

Introducción

Glenn Bauer, su esposa Shirley y sus hijos Steve y Dave cultivan alrededor de 6,000 acres de cereales de grano pequeño al norte de Bismarck, Dakota del Norte. Aunque se encuentran en el condado de Burleigh, su zona presenta un microclima más frío que el de otros agricultores del condado, con cierto riesgo de heladas a finales de agosto. Como resultado, sus tierras son más adecuadas para los cereales de grano pequeño y menos aptas para la producción de maíz y soya. Los suelos de la granja de los Bauer pertenecen principalmente a la serie de suelos franco-arcillosos Williams.

El 60 % de los cultivos que producen son trigo duro y trigo durum. El 15 % de sus cultivos son chicharrones amarillos. Cultivan maíz en entre el 7 % y el 8 % de su superficie cultivada. El resto de sus cultivos son rábano (para semilla), mijo, frijol pinto, girasol, trigo sarraceno, lino y soya.

Glenn comenzó a utilizar un sistema de labranza mínima en 1984, cuando compró una sembradora Concord. En 2002, pasó a la siembra directa al adquirir una sembradora con abridores de disco. Durante los primeros años en que utilizó el sistema de siembra directa, el suelo aún estaba bastante blando. Sin embargo, a medida que continuó con la siembra directa, el suelo se volvió más resistente al desarrollar una mejor estructura.

Desde que adoptó la siembra directa, los rendimientos de Glenn han aumentado entre 20 y 30 bushels por acre. Antes de utilizar la siembra directa, 35 bushels por acre era un rendimiento respetable para la granja. En 2008, un año en el que la granja recibió una buena cantidad de precipitaciones, el rendimiento promedio en su granja fue de 68 bushels por acre. Un campo de trigo duro rojo de primavera produjo 90 bushels por acre con un 13,5 % de proteína en 2008.

Aunque los rendimientos de Glenn han aumentado con el cultivo sin labranza, la cantidad de insumos que utiliza se ha mantenido igual. Aun así, Glenn dice que le ha tomado varios años que el sistema de cultivo sin labranza funcione y que él haya podido resolver algunos problemas del sistema. Por ejemplo, solía tener un problema de curvatura en forma de horquilla durante la emergencia de las plántulas. Con el tiempo, ese problema ha disminuido gracias al desarrollo de una mejor estructura del suelo.

Tres años de residuos de cultivos: maíz, trigo y canola. Foto: Jay Fuhrer, NRCS

Glenn también señala que sembrar trigo en siembra directa sobre rastrojos de un barbecho químico no es un buen sistema de siembra directa. Sembrar un cultivo de grano pequeño seguido de otro no aporta diversidad al sistema y no favorece la salud del suelo. Para manejar un buen sistema de siembra directa de manera eficaz, un agricultor debe pensar en la rotación de cultivos y la diversidad.

A diferencia de otros agricultores de la zona, los Bauer no tienen ganado. Su explotación se dedica exclusivamente a la producción de cultivos. Por ello, sus necesidades de recursos difieren de las de otros agricultores que practican la siembra directa y sí tienen ganado. En concreto, los Bauer tienen una cantidad excesiva de residuos de cultivos con alto contenido de carbono en sus campos. Su principal preocupación en materia de recursos es encontrar una forma de descomponer estos residuos. Además, los Bauer aún tienen una capa de arado notable en su suelo, resultado del laboreo de años anteriores. Esta capa impide la infiltración del agua y el crecimiento de las raíces. A los Bauer les gustaría utilizar cultivos de cobertura para mejorar la calidad del suelo de sus tierras de cultivo.

Conversión de la CRP en producción agrícola

El desafío más reciente en la granja Bauer ha sido la conversión de tierras que han estado incluidas en el Programa de Reserva de Conservación (CRP) durante muchos años para la producción de granos. El CRP es un programa del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) que alienta a los agricultores a convertir tierras de cultivo altamente erosionables u otras superficies ambientalmente sensibles en cobertura vegetal, como pastos cultivados o nativos, plantaciones para la vida silvestre, árboles, franjas de filtración o zonas de amortiguación ribereñas. Los agricultores reciben un pago anual por arrendamiento durante la vigencia del contrato plurianual. Al finalizar el contrato, el propietario tiene la opción de firmar un nuevo contrato o volver a destinar la tierra a la producción. Los Bauer tenían 107 acres de tierra que habían estado en el CRP durante 20 años, desde 1986 hasta 2007. La mezcla de especies vegetales en esta tierra era de un 90 % de bromo (pastizal de estación fría) y un 10 % de alfalfa (planta de hoja ancha de estación cálida).

Barreras contra la infiltración. Foto: Jay Fuhrer, NRCS

Los Bauer tenían tres objetivos principales al reconvertir el terreno del CRP. En primer lugar, querían que la reconversión fuera lo más económica posible. En segundo lugar, deseaban mantener la estructura del suelo, la materia orgánica y la capacidad de infiltración de agua que se habían logrado durante los años del CRP. Introducir cualquier tipo de labranza en este terreno revertiría los resultados de dos décadas de siembra directa. Por último, querían aumentar la diversidad vegetal. Durante 20 años, la principal especie vegetal en este terreno había sido un pasto de estación fría (bromo). Dado que la mayor parte de su producción agrícola también consiste en pastos de estación fría, los Bauer querían cultivar un cultivo de cobertura con especies variadas para promover la diversidad en la biología del suelo.

El primer paso de los Bauer fue utilizar glifosato y dicamba para eliminar la plantación existente del Programa de Conservación de Recursos (CRP) en el otoño de 2007. A continuación, formaron hileras en toda la superficie y empacaron dos tercios de los residuos. Utilizaron una cosechadora para recoger el tercio restante de los residuos y esparcirlo uniformemente por todo el campo con los esparcidores de paja.

Después de eliminar los residuos, realizaron tres pasadas superficiales con un disco, teniendo cuidado de pasar el disco únicamente por la superficie para alisar cualquier montículo. Tras el discado, no se realizó ninguna otra tarea en el campo del CRP ese año.

En la primavera de 2008, los Bauer realizaron una pasada con la grada y otra con el rodillo, y luego sembraron chicharrones con su sembradora de siembra directa el 30 de abril. Inmediatamente después de la siembra, volvieron a pasar el rodillo por el campo. Durante la temporada de crecimiento, realizaron dos aplicaciones de herbicida para el control de malezas y aplicaron un desecante antes de la cosecha. Cosecharon los chicharrones el 6 de agosto.

Cóctel de cultivos de cobertura 

Inmediatamente después de la cosecha de chícharos, el 15 de agosto, los Bauer sembraron su primera mezcla de cultivos de cobertura en el antiguo campo del CRP. Utilizaron una mezcla de ocho especies, algunas de las cuales eran semillas que ya tenían a la mano (para reducir gastos). No utilizaron fertilizante para el cultivo de cobertura y supusieron que obtendrían algún beneficio del nitrógeno residual de los chícharos de campo.

Tabla 1. Composición del cultivo de cobertura, 2008

*El maíz eran semillas sobrantes que se habían retirado del taller.

** Glenn recomendaría usar lentejas o veza en lugar de YBSC en el futuro.

Análisis de costos

Los Bauer calculan que, durante los dos años que duró la reconversión, les fue un poco mejor que apenas cubrir gastos, ya que obtuvieron ganancias por un total de 796 dólares. Calculan sus costos tal como se detalla en las Tablas 2 y 3. En primer lugar, gastaron alrededor de 4,000 dólares en el otoño de 2007.

Tabla 2. Gastos operativos del otoño de 2007

Del mismo modo, los Bauer calcularon el costo de cultivar los chícharos y el cultivo de cobertura en 2008.

Tabla 3. Gastos operativos de 2008

En total, los gastos ascendieron a 19 270 dólares. ¿Cómo se compara esta cifra con los ingresos obtenidos durante el mismo período? La Tabla 4 detalla los ingresos de este período.

Tabla 4. Ingresos por conversión del CRP, 2007 – 2008

Cultivo de maíz tras el CRP. Foto: Susan Tallman, NCAT

Al considerar los ingresos y los gastos en conjunto, los Bauer terminaron con un superávit de 796 dólares a finales de 2008. Además, pudieron llevar a cabo esta conversión a tierra de cultivo en solo un año y medio de cultivo, en comparación con los tres años que suele tomar la descomposición completa de los residuos del CRP antes de poder cultivar con éxito. Además, los Bauer se mostraron muy satisfechos de no haber utilizado la labranza en el proceso de conversión. Esto les permitió conservar la estructura beneficiosa del suelo que les habían proporcionado los 20 años en el CRP.

Residuos en un campo de maíz. Foto: Susan Tallman, NCAT

Los Bauer dejaron que el cultivo de cobertura muriera con el invierno y sembraron maíz en la primavera de 2009. El maíz se cosechó para grano en el otoño, con un rendimiento de 80 bushels por acre. Aunque esto es un 20 % menos que el promedio del condado de 100 bushels por acre, Glenn quedó satisfecho con la cosecha, ya que rindió solo un poco menos que sus otros campos de maíz de secano ese año. En 2012, el campo ya estaba en plena producción y ahora rinde de manera similar al resto de las tierras de los Bauer.

El uso de cultivos de cobertura en la producción de granos pequeños

Además de utilizar una mezcla de cultivos de cobertura para convertir tierras del CRP, los Bauer probaron una mezcla de cultivos de cobertura en sus campos de granos existentes en el otoño de 2008. Tras la cosecha de un cultivo de chícharo amarillo a finales de julio, sembraron alrededor de 1,000 acres durante la primera quincena de agosto con la misma mezcla de cultivos de cobertura utilizada en el campo del CRP. (Véase la Tabla 1 más arriba.)

Glenn quería probar esta estrategia en sus campos actuales para el manejo de residuos, ya que de un año a otro se acumulaba demasiada paja de grano en ellos. En estos campos, la principal preocupación de Glenn en cuanto a los recursos era fomentar una descomposición más rápida de los residuos de los cultivos para mejorar el ciclo de los nutrientes.

Residuos de trigo sin cultivo de cobertura previo. Foto: Susan Tallman, NCAT

Los Bauer sembraron el cultivo de cobertura cuando el campo estaba seco; como resultado, el cultivo de cobertura no brotó hasta unas semanas después de la siembra, cuando llegaron unas lluvias oportunas. Este cultivo de cobertura creció desde aproximadamente la tercera semana de agosto hasta mediados de octubre, y se dejó que muriera con el frío del invierno como estrategia de eliminación. En una parte del campo no se sembró cultivo de cobertura, con el fin de contar con un grupo de control que mostrara los efectos del cultivo de cobertura sobre el trigo de primavera al año siguiente.

Residuos de trigo con cultivo de cobertura previo. Foto: Susan Tallman, NCAT

Glenn sembró un cultivo comercial de trigo de primavera en 2009. Una visita al campo en julio de 2009 reveló que había menos residuos en el campo con el cultivo de cobertura que en el campo sin él.

Estas fotos se tomaron el 17 de julio de 2009. Obsérvese que hay una diferencia clara en los niveles de residuos entre los dos campos.

Ambos campos se fertilizaron por igual a lo largo del año, con una aplicación inicial de nitrógeno (N) al sembrar, seguida de otra aplicación de N en la etapa de cuatro hojas. En el campo, el trigo del campo con cultivo de cobertura parecía tener mejor aspecto, con espigas más largas y una densidad de plantas mayor. Sin embargo, al cosechar el trigo, ambos campos produjeron casi lo mismo: alrededor de 80 bushels por acre. Glenn había esperado que el trigo con el cultivo de cobertura previo rindiera de 5 a 10 bushels por acre más, pero no fue así. De hecho, el trigo con el cultivo de cobertura tenía un peso específico de alrededor de 58 libras por bushel, mientras que el trigo sin el cultivo de cobertura tenía un peso específico de 60 libras por bushel, lo que indica que el cultivo de cobertura consumió demasiada agua del suelo.

Los resultados de estudios sobre abono verde realizados en otras localidades de las Grandes Llanuras del Norte confirman que este es un resultado probable tras un estudio de un año. Un trabajo reciente en Montana demostró que los rendimientos del trigo disminuyeron en promedio cuatro bushels por acre después del primer año de un cultivo de abono verde (O’Dea, 2011). Otros estudios han sugerido que los cultivos de cobertura deben formar parte de una estrategia a largo plazo, y que los resultados positivos no se observan hasta el sexto u octavo año de una rotación con trigo (Zentner et al., 2004). En este caso, Glenn solo probó el cultivo de cobertura antes del trigo en esta única ocasión. Sería interesante probar esta técnica durante un período de cinco a diez años para ver si se obtienen resultados positivos.

2012 y más allá

Glenn Bauer considera que las mezclas de cultivos de cobertura se aprovechan mejor en combinación con el ganado y antes de un cultivo de maíz. A finales del verano de 2011, su hijo sembró una mezcla de cultivos de cobertura y luego eliminó el cultivo de cobertura a finales del otoño mediante el pastoreo de ganado. Se trataba de un cultivo de cobertura de final de temporada similar al utilizado para la conversión del CRP. Una parte del campo no se sembró con cultivo de cobertura ni se sometió a pastoreo, con el fin de poder realizar comparaciones. En 2012, sembró maíz en ambas partes del campo y las fertilizó por igual. En septiembre de 2012, el cultivo de maíz que siguió al cultivo de cobertura y al pastoreo rindió alrededor de 100 bushels por acre, mientras que el campo de maíz sin cultivo de cobertura ni pastoreo rindió alrededor de 83 bushels por acre.

Glenn también está experimentando con una mezcla de cultivos de cobertura de temporada completa, más prolongada, antes de la siembra de trigo. Él cree que cultivar un cultivo de cobertura durante una temporada completa podría aportar más beneficios a la siembra de trigo posterior que un cultivo de cobertura de temporada corta. A finales de mayo de 2012, sembró una mezcla de cultivos de cobertura en una parcela de 640 acres con una combinación de nabo, rábano, trigo sarraceno, cebada y trébol dulce. Dividió la parcela en 10 potreros y soltó 70 cabezas de ganado a finales de julio. El ganado rotó por los potreros hasta finales de septiembre, alimentándose durante dos meses del forraje del cultivo de cobertura. Una parte de esta sección no tenía cultivo de cobertura ni pastoreo, para que Glenn pudiera comparar los diferentes tratamientos. El próximo año (2013), Glenn sembrará trigo en esa sección para ver si hay diferencias en el rendimiento del trigo tras este tratamiento.

Glenn espera descubrir cuál es la mejor manera de integrar las combinaciones de cultivos de cobertura en un sistema de cultivos de granos pequeños. Ha llegado a la conclusión de que solo se aprovechan plenamente los beneficios de una combinación de cultivos de cobertura cuando se integra el ganado en el sistema. Las granjas que solo cuentan con un componente de cultivos no aprovechan todo el valor de la combinación. Glenn sigue experimentando con formas de mejorar la salud del suelo y la biodiversidad en su granja.

Referencias

O’Dea, J.K. 2011. Ecologización del barbecho de verano: implicaciones agronómicas y edáficas de las leguminosas en los agroecosistemas de trigo de tierras áridas. Ciencias de los Recursos Terrestres y del Medio Ambiente, Universidad Estatal de Montana, Bozeman, MT.

Zentner, R. P., C. A. Campbell, V. O. Biederbeck, F. Selles, R. Lemke, P. G. Jefferson y Y. Gan, Y. 2004. Evaluación a largo plazo del manejo de un cultivo de abono verde de leguminosas anuales como sustituto del barbecho en la zona de suelos pardos. Canadian Journal of Plant Science. Vol. 84. p. 11-22.

Recursos adicionales

Distrito de Conservación del Suelo del Condado de Burleigh

Granja de Investigación Dakota Lakes

La Asociación de Agricultores de Siembra Directa de Manitoba y Dakota del Norte

Siembra directa innovadora: uso de cultivos de cobertura multiespecíficos para mejorar la salud del suelo
Un seminario web del Centro Nacional de Tecnología Apropiada

La agricultura en el siglo XXI: la salud del suelo

Estudio de caso sobre la siembra directa, Granja Bauer: Mezclas de cultivos de cobertura en tierras que anteriormente formaban parte del CRP
Por Susan Tallman, agrónoma del NCAT
Publicado en octubre de 2012
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Esta publicación ha sido elaborada por el Centro Nacional de Tecnología Apropiada a través del programa de Agricultura Sostenible de ATTRA, en el marco de un acuerdo de cooperación con el Departamento de Desarrollo Rural del USDA. ATTRA.NCAT.ORG.