Reducción de la intensidad del laboreo en los sistemas de producción orgánica

Resumen

Esta publicación analiza los diferentes enfoques respecto a la intensidad del laboreo en los sistemas de producción de cultivos orgánicos. Repasa varias alternativas y ofrece un resumen de las investigaciones recientes y las necesidades futuras en materia de investigación.

Un rodillo/apisonador acoplado a un tractor que se utiliza para apisonar un cultivo de cobertura de centeno y veza vellosa. Foto: Wikimedia

Índice

Introducción

El laboreo del suelo es prácticamente la esencia misma de la agricultura. En la primera mitad del siglo XX, el laboreo intensivo era una parte tan integral de la agricultura convencional estadounidense que no se necesitaba ninguna aclaración ni explicación. Si te dedicabas a la agricultura, arabas para romper la capa de tierra compactada, por lo general utilizando un arado de reja o de discos que volteaba la capa superior del suelo, sin dejar prácticamente ningún material vegetal en la superficie. A esto le solía seguir el rastrillado varias veces para preparar el lecho de siembra, cultivados frecuentes para controlar las malezas en el cultivo en crecimiento y volver a arar para enterrar los residuos y reiniciar el ciclo.

A medida que se generalizó el uso de herbicidas, la importancia de algunas operaciones de labranza —especialmente el deshierbe posterior a la siembra— comenzó a disminuir. Los agricultores orgánicos, y otros que optaron por no usar herbicidas, continuaron cultivando sus cosechas mediante herramientas de acero y prácticas agronómicas. Sin embargo, algo que tenían en común tanto los agricultores orgánicos como los no orgánicos a mediados de siglo era que ambos tenían mucho suelo desnudo entre temporadas y entre hileras.

El suelo desnudo, ya sea que quede expuesto por la labranza o por el uso de herbicidas, implica un riesgo potencial de erosión eólica e hídrica, lixiviación de nutrientes, reducción de la diversidad biológica, formación de capas compactas en el suelo, pérdida de materia orgánica y nuevos desafíos para la sustentabilidad de la agricultura. Estas desventajas de la labranza intensiva no se negaban tanto como se aceptaban simplemente como una limitación necesaria de la agricultura de cultivos. Incluso para quienes se preocupaban por la conservación, no se vislumbraban otras opciones a primera vista. Este punto de vista comenzó a cambiar alrededor de 1960.

Inspirados en parte por el clásico libro de Edward Faulkner de 1943, *Plowman’s Folly*—una crítica al laboreo con arado de reja—, los investigadores de la década de 1960 comenzaron a analizar seriamente alternativas de laboreo que no solo redujeran el número de operaciones en el campo, sino que también dejaran una capa de residuos de cultivo como mantillo en la superficie del suelo. Al principio, las expectativas eran modestas, pero pronto los agrónomos y los agricultores comenzaron a imaginar sistemas de cultivo productivos con una cubierta permanente de vegetación viva o en descomposición. Con ese tipo de protección del suelo, gran parte del daño al suelo y al medio ambiente causado por el laboreo limpio podría detenerse y tal vez incluso revertirse.

Para los visionarios de esa época, los herbicidas y, con el tiempo, los cultivos genéticamente modificados eran la clave tecnológica para hacer realidad esos sistemas. Los herbicidas ya habían logrado que muchas operaciones de cultivo parecieran menos frecuentes e incluso obsoletas en la agricultura de labranza limpia. Era lógico suponer que podrían utilizarse para eliminar por completo las operaciones de control de malezas. Hoy en día, ha surgido una cantidad considerable de información y tecnologías sobre la labranza mínima y la siembra directa, la mayor parte de las cuales se centra en el uso de herbicidas y cultivos transgénicos (Matheson et al., 2018).

Cambios en las prácticas de labranza

La Tabla 1 que se presenta a continuación ofrece una visión general de las tendencias en las prácticas de labranza de los agricultores en Estados Unidos y los cambios ocurridos entre 2012 y 2017, según lo reportado en el Censo Agrícola de Estados Unidos. La tendencia parece indicar un avance positivo en la adopción de prácticas de labranza reducida o sin labranza entre 2012 y 2017. Las definiciones utilizadas por el Servicio Nacional de Estadísticas Agrícolas (NASS) son un poco confusas, ya que tanto la labranza nula como la labranza reducida se clasifican como una práctica de labranza nula, y se sugiere que dicha práctica se realiza únicamente con el fin de controlar las malezas. No obstante, la labranza intensiva sigue siendo una práctica significativa, utilizada en el 25 % de las tierras de cultivo en los EE. UU.

El enfoque orgánico del laboreo

Los sistemas de producción orgánica incluyen «la aplicación de un conjunto de prácticas culturales, biológicas y mecánicas que favorecen el ciclo de los recursos de la finca, promueven el equilibrio ecológico y conservan la biodiversidad. Entre ellas se encuentran el mantenimiento o la mejora de la calidad del suelo y del agua, así como la conservación de los humedales, los bosques y la vida silvestre» (Servicio de Comercialización Agrícola del USDA, 2015).

En los sistemas de producción orgánica certificados, está prohibido el uso de herbicidas sintéticos. Para el control del suelo y las malezas se utilizan métodos alternativos, con distintos niveles de intensidad de la labranza. Se han desarrollado varias estrategias que, en términos generales, pueden describirse como un enfoque de labranza de conservación.

Lograr que el enfoque de la labranza de conservación funcione en los sistemas de producción orgánica no es fácil, pero ofrece varios beneficios, entre los que se incluyen los siguientes:

• • menor erosión eólica e hídrica
  • tierras susceptibles a la erosión puestas en producción
  • mayores opciones para el cultivo rotativo
  • mejor gestión de la humedad del suelo
  • horarios flexibles para las operaciones de campo
  • mejora de la estructura del suelo
  • mejora de la salud del suelo
  • temperatura moderada del suelo
  • menores costos de combustible y reparación de maquinaria debido a un menor número de pasadas por el campo

Con demasiada frecuencia se da por sentado que la agricultura orgánica se ha visto limitada a un cultivo limpio, profundo y con la inversión del suelo. Esta suposición se ha expresado —y en ocasiones sigue expresándose— para caracterizar de manera despectiva a la producción de cultivos orgánicos como erosiva y destructiva para el medio ambiente, y como insuficientemente productiva para satisfacer la demanda mundial de alimentos (Kirchmann, 2019; Bergstrom y Kirchmann, 2016; Leifeld, 2012).

Arado de cincel. Foto: YouTube – Collier & Miller Engineering

Grada de discos. Foto: Tractorpool.co.uk

Sin embargo, los agricultores orgánicos han mostrado desde hace mucho tiempo un interés por la labranza de conservación o de menor intensidad. Esto quedó bien documentado a mediados de la década de 1970 como parte del estudio de la Universidad de Washington sobre la agricultura orgánica en el Cinturón del Maíz (Lockeretz et al., 1981). Los investigadores observaron que la gran mayoría de los agricultores orgánicos que participaban en el estudio utilizaban arados de cincel en lugar de los arados de reja convencionales. El arado de cincel es una forma de labranza con mantillo, en la que los residuos se mezclan con las capas superiores del suelo; un porcentaje significativo permanece en la superficie del suelo para reducir la erosión. Algunos productores orgánicos habían adoptado el laboreo en surcos, otro sistema de labranza de conservación con un potencial aún mayor para reducir la erosión. La rápida adopción de estas prácticas contrastaba marcadamente con las granjas convencionales vecinas de esa época, donde, hasta entonces, había poca o ninguna evidencia de que se estuvieran implementando prácticas de labranza de conservación y de menor intensidad. A partir de la década de 1990, varios investigadores comenzaron a trabajar en la agricultura orgánica sin labranza, un trabajo que continúa hasta la actualidad (Beach et al., 2018; Schonbeck et al., 2017; Lehnhoff et al., 2017; Creamer et al., 1995; Ashford y Reeves, 2003).

El resto de esta publicación describe los avances en materia de conservación o reducción de la intensidad de la labranza en la agricultura orgánica, con especial atención a aquellas prácticas que utilizan los agricultores orgánicos o que tienen potencial para un mayor uso.

Opciones de labranza de intensidad reducida

A continuación se describen las numerosas opciones de labranza de intensidad reducida que tienen a su disposición los agricultores orgánicos.

Labranza con mantillo

El laboreo con mantillo es un sistema en el que se deja una parte significativa de los residuos del cultivo en la superficie del suelo para reducir la erosión. Por lo general, se lleva a cabo sustituyendo el arado de vertedera o el arado de discos por arados de cincel, cultivadores de barrido o gradas de discos en el laboreo primario. Este cambio en los implementos resulta atractivo para los productores orgánicos porque los residuos no se entierran a gran profundidad en el suelo, lo que favorece una buena descomposición aeróbica. De todas las opciones a escala agronómica, el laboreo con mantillo es el que se adapta más fácilmente al manejo orgánico y es adecuado para la mayoría de los cultivos agronómicos y muchos cultivos hortícolas.

Labranza en surcos y en franjas

Labranza en franjas. Foto: Revista Sugar Producer

Labranza en surcos. Foto: Monotec Monosem, Sudáfrica

El laboreo en surcos se caracteriza por el mantenimiento de surcos permanentes o semipermanentes a lo largo de todo el campo. El laboreo en franjas es similar, pero no se forman surcos. En general, los surcos se establecen y mantienen mediante el uso de cultivadores y sembradoras especializadas, diseñadas para trabajar en suelos con grandes cantidades de residuos de cultivo. A diferencia de la mayoría de las formas de laboreo con mantillo, una mayor cantidad de residuos de cultivo permanece en la superficie del suelo durante una mayor parte de la temporada. Además, cuando se realiza en contorno, el laboreo en surcos puede sustituir en gran medida la necesidad de estructuras de conservación del suelo más grandes, como las terrazas, en muchos campos. Al igual que el laboreo con mantillo, el laboreo en surcos y en franjas ha demostrado ser bastante adaptable al manejo orgánico, particularmente con las mejoras en los equipos de cultivo para altos niveles de residuos.

El equipo de cultivo con alto contenido de residuos parece ser clave para que estos sistemas de labranza funcionen con éxito, ya que permite cultivar a través de mantillos superficiales densos. Si bien existe una variación considerable en el equipo, las características típicas de los cultivadores para alto contenido de residuos son rejas grandes, seguidas de arados grandes montados en un solo vástago. Las rejas cortan los residuos en el centro del área entre hileras para asegurar que los residuos no se enganchen en los vástagos de los arados. Los rastrillos se operan a poca profundidad, pero lo suficientemente profunda como para que el flujo de tierra ayude a transportar los residuos de cultivo por encima del rastrillo durante el laboreo. En el caso del laboreo en surcos, se utilizan alas de surco en el rastrillo para ayudar a reconstruir los surcos.

Sistemas de mantillo muerto

Este sistema se basa en el concepto de cultivar un cultivo de cobertura denso, eliminarlo y sembrar o trasplantar sobre los residuos. La biomasa densa que proporciona el cultivo de cobertura eliminado no solo protege y mejora el suelo, sino que también suprime las malezas de manera significativa. A menor escala, los agricultores orgánicos han recurrido desde hace mucho tiempo a los mantillos densos como alternativa al escardado y al laboreo para el control de malezas. Los sistemas de mantillo eliminado representan un intento de aprovechar los beneficios de esa práctica a mayor escala.

En el laboreo de conservación convencional, los herbicidas son las herramientas principales para eliminar los cultivos de cobertura. Las alternativas no químicas que se están probando para los sistemas orgánicos incluyen implementos mecánicos, así como el estrés climático. Las prácticas mecánicas incluyen el corte, el corte por debajo del nivel del suelo, el apisonamiento y el rizado.

Weather-Kill

El concepto de cultivos de cobertura que mueren con el clima consiste en la siembra estratégica de un cultivo de cobertura que morirá de manera confiable debido a los cambios de temperatura a medida que cambian las estaciones. Las estrategias comunes incluyen la siembra de cultivos de cobertura anuales de verano, como el sorgo forrajero, el mijo, el frijol carita, el trigo sarraceno, el trébol berseem, el frijol forrajero o la alfalfa anual, que mueren fácilmente incluso con heladas invernales leves, dejando al mismo tiempo un mantillo denso. La siembra o el trasplante de cultivos de principios de primavera pueden realizarse después de la siega y/o el laboreo en franjas.

Una ventaja de los sistemas de eliminación invernal es que ofrecen a los agricultores la opción de sembrar un cultivo de cobertura a principios de primavera o un cultivo de mantillo eliminado. Los intentos de eliminar las malezas anuales de invierno en las primeras etapas de crecimiento no han dado buenos resultados. Y lo que es más importante, la mayoría de las malezas anuales de invierno no han producido suficiente biomasa a principios de primavera como para ofrecer una supresión significativa de las malezas.

Los mantillos que mueren en invierno dejan de transpirar tan pronto como mueren. En climas más secos, esto es una ventaja, ya que se reduce la pérdida de humedad del suelo. Sin embargo, en climas más húmedos, un cultivo de cobertura vivo ayudaría a eliminar el exceso de agua y a calentar el suelo para permitir que las operaciones de campo comiencen antes. Las condiciones de humedad desempeñan un papel importante en la viabilidad de un sistema de mantillo que muere en invierno. Una sequía a finales del verano o principios del otoño puede dar lugar a que el cultivo de cobertura entre en el invierno en malas condiciones y con una biomasa demasiado escasa para controlar las malezas.

Corte del césped

En las granjas mecanizadas se utilizan habitualmente varias tecnologías de siega. Entre ellas se encuentran las segadoras de barra de hoz, las rotativas (bush hog), las de martillos y las de discos. Cada una tiene características diferentes que influyen en su utilidad a la hora de crear un mantillo adecuado.

Las segadoras de barra en forma de hoz han resultado bastante efectivas. Las hojas de la hoz cortan cerca de la superficie del suelo, lo que aumenta las posibilidades de una buena eliminación; además, extienden el cultivo de cobertura de manera uniforme sobre la superficie del suelo, una característica importante para el control de malezas. Como ventaja adicional, el corte con hoz no tritura el cultivo de cobertura. El principal problema con esta tecnología surge al segar leguminosas trepadoras como la veza peluda o los chicharos de campo. Las enredaderas se enredan fácilmente en la máquina, lo que retrasa las operaciones en el campo y deja un mantillo muy irregular.

Las segadoras de disco cortan bien los cultivos trepadores y lo hacen muy cerca de la superficie del suelo. Sin embargo, la capa de mantillo resultante es irregular y con frecuencia quedan franjas sin cubrir. El corte con segadoras rotativas es quizás la opción menos adecuada. Las segadoras rotativas no cortan tan cerca del suelo como las de barra de hoz. Distribuyen el mantillo de manera desigual y lo trituran, por lo que la descomposición es rápida y la cobertura del suelo es de corta duración.

El corte con segadora de mayales parece ser la tecnología preferida en la actualidad. Corta a baja altura y deja una capa uniforme de residuos. Sin embargo, también tritura la biomasa con bastante finura, lo que provoca una descomposición rápida y una cobertura de corta duración.

El momento adecuado es importante a la hora de segar. La mejor forma de eliminar el centeno mediante el corte es durante la floración. Si se sega antes, la planta vuelve a crecer rápidamente. El control óptimo de la veza peluda se logra cuando se sega a mediados de la floración o más tarde, aunque la longitud del tallo parece ser un factor más importante: cuanto mayor sea la longitud del tallo al momento de segar, más fácil será eliminarla.

El corte presenta varias ventajas. Depende menos de las condiciones de humedad del suelo que otros métodos mecánicos, como el corte por debajo de la superficie, que implican algún tipo de labranza. Además, el corte se puede realizar a velocidades relativamente altas en el campo y requiere el uso de equipo disponible en el mercado que apenas necesita modificaciones, o ninguna en absoluto.

Cortadora inferior Haybuster 3200. Foto: Parsons Equipment, Coulee, Washington

Venta a precios inferiores

El corte por debajo de la raíz no es un concepto nuevo. Los cultivadores de campo con cuchillas en V se han utilizado desde hace mucho tiempo en los estados del oeste para controlar las malezas en los barbechos de verano, cortando las plantas por debajo de la corona y dejando los residuos en la superficie del suelo. Fueron especialmente populares en las décadas de 1940 y 1950. Desde finales de la década de 1980, se ha observado un resurgimiento en su uso entre los productores orgánicos.

El corte por debajo implica el uso de equipo especializado que corta las raíces del cultivo de cobertura y aplana la biomasa en la superficie del suelo. La unidad es adecuada principalmente para sistemas de producción en camas. Diseñado originalmente por Nancy Creamer y otros investigadores de la Universidad Estatal de Ohio, el cortador por debajo cuenta con una o varias cuchillas grandes (adaptadas de un arado de cuchillas en V) que se pasan justo por debajo de la superficie del suelo para cortar los cultivos de cobertura justo por debajo de la corona. En la parte trasera de las cuchillas se coloca una cesta rodante, tanto para ajustar la profundidad como para aplanar el cultivo de cobertura cortado.

El «Noble Undercutter». Foto: Parsons Equipment, Coulee, Washington

La labranza de corte bajo ha demostrado ser eficaz para eliminar una variedad de cultivos de cobertura anuales de invierno, entre ellos el centeno, la veza vellosa, la veza de flor grande, el trébol carmesí, la cebada y el trébol subterráneo. La eliminación fue más efectiva cuando se permitió que estas plantas llegaran a la mitad de la floración o más adelante. El corte por debajo es mucho menos eficaz para eliminar especies bienales y perennes, como el trébol rojo, el trébol ladino, el trébol dulce, la festuca, el pasto de huerto y el raigrás perenne.

El cultivo de cobertura también es eficaz para eliminar una variedad de especies de cultivos de cobertura anuales de primavera y verano, entre ellas la soya, el trigo sarraceno, la lenteja, el mijo cola de zorro alemán, el mijo japonés, la sesbania y el lablab. Es menos eficaz con el frijol carita, el mijo perlado, el pasto sudán y el sorgo-pasto sudán.

Una gran ventaja del cortador inferior (y de la cuchilla en V) es que logra una buena eliminación de malezas sin cortar el cultivo de cobertura, lo que da como resultado un mantillo más persistente y que suprime las malezas. Además, afloja el suelo, lo que facilita el trasplante. Sin embargo, el cortador inferior tiene ciertas limitaciones si los niveles de humedad del suelo son altos. El tipo de suelo también puede ser una limitación.

Aunque el arado de hoja en V o «Noble» sigue siendo muy común en Occidente, los arados de corte inferior tipo «bed» rara vez se encuentran en el mercado y, por lo general, se fabrican de forma artesanal.

El apisonamiento y el acodamiento son, en esencia, un proceso mecánico de fijación. Las acodadoras se utilizan para doblar o romper los tallos de las plantas y presionarlos de manera uniforme contra la superficie del suelo. Los tipos de equipo utilizados para el apisonamiento y el acodamiento son sorprendentemente variados. Los más reconocibles son los rodillos de campo; también se pueden utilizar rodillos para césped o de construcción. Una versión modificada de estos rodillos básicos cuenta con barras de hierro angular soldadas horizontalmente a lo largo del rodillo, en un patrón de chevrón. Esto agrega una acción de rizado para una mejor eliminación. Se puede lograr una acción de rodado similar utilizando cultipackers o implementos comparables.

Prensas de engarzado. Foto: No-till Farmer

Pinzadoras. Foto: BCS Tools

El apisonamiento también se puede realizar utilizando una siembradora de grano con rejas de corte muy juntas y ruedas de presión de hierro fundido. Además de acamazar el cultivo, este implemento también lo elimina al cortar los tallos y las hojas del cultivo de cobertura. Otro equipo que se ha empleado con éxito moderado es una segadora de mayales con la potencia desactivada. Al parecer, la rueda de calibre del rodillo cumple con este propósito. Una de las grandes ventajas del apisonado es que, por lo general, se puede encontrar el equipo adecuado en la granja y adaptarlo fácilmente.

El corte por rodadura implica el uso de equipo especializado que se encuentra disponible en el mercado. Las trituradoras de tallos por rodadura, como las que se comercializan bajo la marca Buffalo, cortan los tallos del cultivo de cobertura en forma perpendicular a la dirección de avance. El corte con rodillos ha ganado considerable popularidad entre los investigadores de la siembra directa o la labranza mínima. Varios agricultores han reportado un éxito significativo, pero han destacado la necesidad de un diseño más flexible para adaptarse a condiciones como los lechos elevados. Una ventaja significativa tanto del apisonado como del corte con rodillos es que pueden realizarse a velocidades de campo relativamente altas.

Cultivos de cobertura para sistemas de mantillo muerto

En general, la selección de cultivos de cobertura en los sistemas de mantillo muerto debe dar prioridad a especies densas y de crecimiento alto en climas más húmedos, y a especies eficientes en el uso del agua en climas más secos. En ambos casos, el cultivo debe poder eliminarse fácilmente y dejar una cantidad considerable de biomasa. La investigación parece centrarse con mayor frecuencia en las plantas anuales de invierno, como la veza peluda, el centeno de grano y los chícharos de invierno. En esta misma categoría, en los climas del norte, se encuentra la alfalfa negra, una planta perenne de vida corta que se resiembra a sí misma cada año. Cuando se necesitan plantas anuales de verano, la investigación parece centrarse en la soya, el sorgo forrajero y, en menor medida, en el trigo sarraceno.

La combinación de especies de cultivos de cobertura —una leguminosa con un gramíneo— suele considerarse una buena estrategia. Al combinarlas, se puede optimizar la fijación de nitrógeno por parte de la leguminosa, por lo general se produce un nivel máximo de biomasa y la relación carbono-nitrógeno del mantillo suele estar en un rango que libera nitrógeno al cultivo a un ritmo adecuado. En el caso de los cultivos de cobertura de invierno, las combinaciones también son recomendables porque las condiciones adversas pueden eliminar a una de las especies. En tales casos, la especie que sobrevive logra, de todos modos, brindar un nivel aceptable de protección al suelo.

El centeno de grano reviste especial interés, no solo por su resistencia al invierno, sino también por su capacidad para generar biomasa y por sus características alelopáticas. El centeno produce sustancias químicas que inhiben la germinación y el crecimiento de un gran número de malezas de hoja ancha y gramíneas. Estas sustancias, junto con sus productos de degradación, siguen estando activas a medida que los residuos de centeno se descomponen en la superficie del suelo, lo que convierte al centeno en un supresor de malezas especialmente eficaz.

El centeno no es el único cultivo de cobertura con características alelopáticas; otras gramíneas, como la avena, también presentan cierta alelopatía. Los investigadores también han estudiado diversas especies de la familia de las brasicáceas, como la colza y la mostaza, aunque la mayoría se ha centrado únicamente en los efectos de los residuos incorporados al suelo. Si bien las brasicáceas contribuyen a la supresión de malezas mediante la alelopatía, es probable que den mejores resultados en combinación con otro cultivo de cobertura capaz de producir más biomasa. Cabe señalar que la alelopatía es un arma de doble filo. Los cultivos también pueden sufrir daños y los investigadores están trabajando para determinar qué cultivos de cobertura se pueden utilizar de manera segura con cada cultivo comercial.

Los retos de los mantillos muertos

La mayoría de los mantillos que matan las malezas no ofrecen un control completo y de larga duración sin un esfuerzo adicional. Por ejemplo, la luz puede penetrar a través de ellos hasta la superficie del suelo, incluso en el caso de los mantillos más densos. La penetración de la luz también aumenta a medida que la capa de mantillo se descompone, y las malezas pueden comenzar a brotar. Por lo tanto, es posible que se requiera alguna forma de escardado, labranza o ambos más adelante en la temporada.

En estas circunstancias, algunos agricultores han probado cultivadores para suelos con alto contenido de residuos. Sin embargo, informan que, aunque funcionan, siguen «atascándose» en mantillos especialmente densos y con enredaderas. Cuando se prevén problemas de malezas y es seguro que se realizarán labranzas relativamente tempranas, podría ser conveniente un sistema de mantillo que se descomponga más rápidamente, a fin de facilitar la labranza. Esto sugeriría, por ejemplo, el uso de segadoras de martillos, combinadas con un cultivo de cobertura de leguminosas o trigo sarraceno que se descomponga más rápidamente.

Una estrategia que se utiliza para mejorar los cultivos consiste en pasar de la siembra directa al uso de plántulas. El trasplante puede realizarse un poco más tarde que la siembra directa, lo que permite que el suelo se caliente más. Además, garantiza un mejor cultivo y le da a este una ventaja más competitiva frente a las malezas. Sin embargo, el trasplante tiene ciertas limitaciones, ya que no es adecuado para todos los cultivos y puede requerir el uso de una trasplantadora de siembra directa.

Sistemas de mantillo vivo

Los mantillos vivos representan otra alternativa al laboreo de intensidad reducida en la agricultura orgánica. En su sentido más amplio, el término «mantillo vivo» puede aplicarse a cualquier sistema en el que un cultivo de cobertura, ya sea en crecimiento activo o en estado de latencia, permanezca en el lugar como acompañante de un cultivo comercial. Como tal, este concepto abarca una serie de opciones prácticas y teóricas. Uno de los enfoques que ha despertado interés consiste en sembrar entre los cultivos plantas de crecimiento bajo que ahogan las malezas y reducen la erosión tanto durante la temporada de crecimiento como después de la cosecha. Otra opción es sembrar cultivos de cobertura entre el cultivo comercial en otoño. La siembra intercalada puede eliminar una o más labranzas destinadas al control de malezas en un sistema orgánico. Sin embargo, no es una estrategia para reducir la labranza primaria. En este caso, el enfoque se centra en las prácticas de mantillo vivo que implican el establecimiento de cultivos entre cultivos de cobertura vivos que no se eliminan, sino que permanecen vivos durante toda o parte de la temporada de cultivo.

El control de la erosión y la labranza reducida se encuentran entre las principales ventajas que los cobertores vivos comparten con los sistemas de cobertores muertos. Los sistemas de cobertores vivos también ofrecen el beneficio específico de la supresión de plagas de insectos. Los cobertores vivos suelen servir como hábitats para insectos beneficiosos, lo que favorece la presencia de una población de depredadores y parásitos que ayudan a mantener el número de plagas en los cultivos a niveles manejables.

Los sistemas de cubierta vegetal vivos que dan buenos resultados logran un equilibrio entre el control de las malezas y la competencia con el cultivo comercial por la luz, el agua y los nutrientes. En un sistema óptimo, la cubierta vegetal recuperaría su dominio total sobre el agroecosistema después de la cosecha, desplazando a las malezas, previniendo la erosión, proporcionando hábitat y mejorando la fertilidad del suelo. Alcanzar ese ideal puede ser un gran desafío.

Una de las estrategias más evidentes para que un sistema de mantillo vivo funcione consiste en complementar la nutrición y la humedad de los cultivos comerciales de manera específica. Las estrategias de fertilización de cobertura y foliar pueden ser útiles en este sentido; resulta especialmente prometedor el uso de la fertirrigación por goteo, es decir, el suministro de fertilizantes orgánicos solubles mediante inyección en el sistema de riego.

Selección de cultivos de cobertura para mantillos vivos

Un buen mantillo vivo tiene cuatro características deseables:

• • Establecimiento rápido para controlar desde el principio las malezas y la erosión
  • Resistencia al tráfico en el campo
  • Tolerancia a la sequía y a la baja fertilidad
  • Bajo costo de mantenimiento

Estas características difieren considerablemente de las que se buscan en los mantillos muertos, en los que suelen predominar las plantas anuales altas y fáciles de eliminar. Las especies preferidas para los mantillos vivos suelen tener un hábito de crecimiento postrado y, a menudo, son perennes. Sin embargo, las especies anuales también pueden ser opciones efectivas, como el trébol subterráneo, o «subclover».

El trébol subterráneo es una planta anual de invierno que se reproduce por sí misma y tiene un hábito de crecimiento postrado. Bien adaptado a gran parte del sur, el trébol subterráneo se siembra típicamente a finales del verano o en otoño. Crece vegetativamente, pero permanece en estado de letargo durante gran parte del invierno. La floración y el desarrollo de las semillas ocurren a finales de la primavera y principios del verano. La planta luego envejece y muere durante el calor del verano, dejando un mantillo vegetativo denso que no compite con el cultivo en crecimiento. La siguiente generación de trébol subterráneo surge de la semilla. Al igual que el maní, el trébol subterráneo es geocárpico, lo que significa que la vaina de la semilla se desarrolla en la superficie del suelo y debajo de ella. Esto asegura el contacto entre el suelo y la semilla y mejora las posibilidades de revitalizar el cultivo sin necesidad de labranza.

Supresión mediante mantillo vivo

En los casos en que se utiliza un cultivo de cobertura como el trébol subterráneo, el ciclo natural de la propia planta —a medida que envejece y muere, o entra en letargo estacional— proporciona cierto control de malezas. No obstante, como se señaló anteriormente, la siega puede ser beneficiosa. La mayoría de los mantillos vivos requieren algún tipo de control de malezas durante la temporada de cultivo. En los sistemas convencionales, no es infrecuente utilizar aplicaciones subletales de herbicida con este fin. Dos métodos mecánicos de control adecuados para los sistemas orgánicos son el corte con cortacésped y el laboreo parcial con rotocultivador.

El corte parece ser la opción más utilizada en el caso del mantillo vivo. A veces incluso se hace un esfuerzo por recolectar la biomasa cortada y utilizarla como mantillo aplicado sobre el cultivo comercial. El rotocultivo parcial consiste en labrar el mantillo vivo dejando una o más franjas del cultivo de cobertura para que vuelvan a crecer. Esto se puede lograr de varias maneras. La mayoría de los diseños de rotocultivadores dejan naturalmente una franja estrecha de suelo sin labrar. Si esto no es suficiente, se pueden retirar uno o más conjuntos de púas del rotocultivador. El rotocultivado parcial se ha utilizado con mayor éxito en cultivos de cobertura estoloníferos como el trébol blanco holandés y el trébol ladino.

Efectos del ganado sobre los cultivos de cobertura

Un último método para eliminar los cultivos de cobertura vivos que se analiza aquí consiste en el pastoreo intensivo de ganado. Las ventajas de utilizar ganado para la eliminación de los cultivos de cobertura incluyen las siguientes:

• • Hacen que los cultivos de cobertura liberen azúcares (exudados), lo que contribuye a la formación de humus en el suelo.
  • Devuelven al suelo entre el 70 % y el 80 % de lo que consumen, en una forma que nutre directamente tanto a los microorganismos como a las plantas.
  • Agrega microbios del rumen al suelo. Estas especies microbianas son similares a las especies del suelo, como hongos, bacterias, nematodos beneficiosos y protozoos —los pilares de un suelo que funciona correctamente.
  • Pisa los cultivos de cobertura para que se incorporen al suelo y los microorganismos los descompongan. Esto alimenta a las poblaciones de microorganismos y devuelve los nutrientes, incluido el carbono, al suelo.

Una limitación es la posibilidad de compactación del suelo por parte del ganado, pero esto puede mitigarse mediante el pastoreo de alta intensidad y corta duración. Otras limitaciones son que muchos productores de cultivos carecen de ganado para pastorear y que la eliminación del cultivo de cobertura podría no ser completa (véase la publicación de ATTRA El ganado como herramienta: mejorar la salud del suelo, potenciar los cultivos).

Esfuerzos y necesidades actuales en materia de investigación

A continuación se presenta una selección de algunos resúmenes de investigaciones recientes (de 2018 a 2020) sobre la reducción de la intensidad del laboreo en los sistemas de producción orgánica.

Investigación general:

El estado actual y las perspectivas futuras de la agricultura orgánica sin labranza con cultivos de cobertura en Canadá, con el respaldo de estudios de caso. 2018. Por H.M. Beach, K.W. Laing, M. Van De Walle y R.C. Martin. Sustainability. Vol. 10, n.º 2.
Una revisión de diversos factores a considerar en la implementación de la agricultura orgánica sin labranza en la producción de cultivos de campo y hortalizas. El estudio incluye una revisión de la investigación y la descripción de dos casos de estudio de granjas orgánicas sin labranza en Canadá. Entre las conclusiones principales se incluyen las siguientes:

• • Es necesario prestar especial atención a lo que se entiende por sistemas de producción orgánicos sin labranza. Aunque la labranza cero puede definirse como la eliminación total del laboreo en los sistemas agrícolas, en el caso de la siembra directa orgánica (y no orgánica), una definición más precisa sería la de sistemas que incluyen patrones a lo largo del tiempo de siembra directa y labranza, o lo que los autores denominan agricultura de siembra directa rotativa.
  • Los cultivos de cobertura son una herramienta esencial para el manejo orgánico de las malezas.
  • El establecimiento de cultivos de cobertura es un factor fundamental para el éxito de los cultivos comerciales.
  • Los efectos del momento y el método de eliminación de los cultivos de cobertura son fundamentales para el éxito de los cultivos comerciales.
  • Los tipos y las mezclas de variedades de cultivos de cobertura tienen un impacto importante en los nutrientes del suelo.
  • Se necesita más investigación sobre: 1) el manejo de los cultivos de cobertura para controlar las malezas; 2) el equilibrio entre la cobertura del mantillo y la necesidad de proporcionar nutrientes y luz a los cultivos comerciales; y 3) el desarrollo de maquinaria adecuada para trabajar con mantillos gruesos.

Lagunas de conocimiento en la investigación sobre agricultura orgánica: comprensión de las interacciones entre los cultivos de cobertura y la labranza para el control de malezas y la salud del suelo. 2020. Por W.R. Osterholz, S.W. Culman, C. Herms, F.J. de Oliveira, A. Robinson y D. Doohan. Organic Agriculture. 12 de junio.
Una revisión de la literatura de investigación actual. Los investigadores sugieren que se realicen más estudios para comprender estos temas:

• • Impacto del uso de cultivos de cobertura y de distintos métodos de labranza orgánica en la salud del suelo y el control de malezas.
  • Nuevos indicadores de la salud del suelo para determinar los impactos en la salud del suelo.
  • Resultados a más largo plazo.

Reducción de la intensidad del laboreo en cultivos de campo

Rendimiento y calidad del grano de cultivos orgánicos bajo labranza reducida y secuencias diversificadas. 2019. Por M.R. Fernández, R.P. Zenter, M.P. Schellnberg, J.Y. Lesson, O. Aladenoia, B.G. McConkey y M. Saint Luce. Agronomy Journal. Vol. 11, n.º 2.
Un ensayo de campo orgánico realizado en Canadá (Saskatoon) que examina las relaciones entre el rendimiento y la intensidad de la labranza en una rotación simple (trigo, abono verde) y una rotación diversificada (trigo, semillas oleaginosas/leguminosas, abono verde). Las ideas centrales incluyen las siguientes:

• • La variación en el rendimiento se debió más a la precipitación y a los niveles de nitrato en el suelo que a las infestaciones de malezas.
  • Los rendimientos del trigo fueron mayores con el sistema de labranza «alta y luego baja», así como en la rotación simplificada, en lugar de la diversificada.
  • La concentración de proteínas en el grano de trigo varió de un año a otro, y no se observó ninguna relación negativa con el rendimiento.
  • Según las observaciones realizadas durante los años de abundantes lluvias en los que se llevó a cabo este ensayo, el tratamiento de labranza mínima no parecía ser viable por más de unos pocos años.

Compensaciones agronómicas y económicas entre secuencias alternativas de cultivos de cobertura y soya orgánica. 2019. Por R.J. Champagne, J. M. Wallace, W.S. Curran y B. Baraibar. Renewable Agriculture and Food Systems. 2 de diciembre.
Este proyecto de investigación de tres años (2015-2017) exploró estrategias alternativas para reducir la frecuencia y la intensidad del laboreo en diversas secuencias de cultivos y cultivos de cobertura (rotaciones), incluyendo maíz, soya y espelta. Entre los principales resultados se incluyen los siguientes:

• • La producción de soya con labranza aumentó ligeramente el rendimiento del grano en comparación con la producción de soya con labranza reducida.
  • El establecimiento del cultivo de soya y la biomasa de malezas fueron los principales factores que determinaron la variabilidad en el rendimiento.
  • La secuencia (rotación) de soya con labranza reducida dio como resultado una alteración del suelo un 50 % menor en comparación con la secuencia de soya basada en la labranza (rotación).
  • La secuencia de cultivo de soya con labranza reducida (rotación) generó menores costos de insumos que la secuencia de cultivo de soya basada en la labranza (rotación), pero fue menos rentable debido a los rendimientos más bajos.

Reducción de la intensidad del laboreo en los cultivos de hortalizas:

Diversidad funcional de las malezas en función de los cultivos de servicio agroecológico y la siembra directa en un sistema mediterráneo de horticultura orgánica. 2020. Por C. Ciaccia, L. Armengot Martínez, E. Testani, F. Leteo, G. Campanelli y A. Trinchera. Plants. Vol. 9, n.º 6.
Un estudio de dos años realizado en Italia, que analiza cuatro cultivos de servicios agroecológicos (ASC) de cereales diferentes (definidos como cultivos intermedios, cultivosde cobertura o abonos verdes) en relación con la baja intensidad de labranza en sistemas hortícolas. Hallazgos clave:

• • Todos los cultivos ASC mostraron una fuerte supresión de malezas, con poca variación entre los cuatro tipos analizados.
  • Todos los cultivos ASC presentaron una floración tardía y períodos de floración más prolongados, lo que reduce la dispersión de las malezas y atrae a los insectos beneficiosos.
  • El uso de rodillos de prensado en línea para la eliminación de cultivos de cobertura también debe combinarse con otras prácticas de manejo del suelo.

Lonas para eliminar cultivos de cobertura antes del cultivo de hortalizas orgánicas con siembra directa. 2019. Por C. Strader, C. Hartnett y J. Dawson. Extensión de la Universidad de Wisconsin-Madison, Extensión del condado de Dane.
Un ensayo de un año (2017-2018) sobre el uso de lonas (lona para ensilaje y tela para jardinería) para eliminar cultivos de cobertura en sistemasde cultivo de hortalizas orgánicas . Hallazgos clave:

• • Las lonas para ensilaje y la tela para jardinería eliminaron por completo el cultivo de cobertura de centeno y veza en tres semanas.
  • Los rendimientos de las coles de Bruselas fueron los mismos en todos los tratamientos de siembra directa y en el control con labranza convencional.
  • Un buen cultivo de centeno es fundamental para crear una capa de mantillo que ahogue las malezas.
  • La mano de obra fue significativamente mayor en los tratamientos de siembra directa con lona en este ensayo debido al trabajo manual necesario para la siembra, debido a que la biomasa del cultivo de cobertura no era suficiente para prevenir las malezas.

Labranza a gran escala y de baja intensidad: lonas, solarización del suelo y biosolarización

La escala de una explotación agrícola puede influir en las posibilidades de reducir la intensidad del laboreo en los sistemas de producción orgánica, como es el caso del uso de lonas para eliminar los cultivos de cobertura. Es evidente que sería difícil, si no prohibitivamente costoso, aplicar un sistema de este tipo en cientos de acres. Otra técnica relacionada, similar al uso de lonas, es la denominada solarización del suelo y biosolarización.

La solarización del suelo, aunque no es un método de reducción del laboreo a corto plazo, consiste en colocar plástico transparente sobre el suelo previamente labrado durante los meses más calurosos del año. Al elevar la temperatura del suelo a niveles que destruyen o debilitan a los patógenos del suelo, los insectos y las semillas y plántulas de malezas, se puede minimizar el laboreo futuro. La desventaja es que este terreno queda fuera de producción durante el período de solarización, que puede durar de cuatro a seis semanas. La biosolarización combina la solarización del suelo con la desinfestación anaeróbica del suelo (ASD). Básicamente, se trata de una especie de compostaje in situ de la materia orgánica. Con la biosolarización, la cubierta de plástico permanece colocada durante un período más corto (de cinco a nueve días) y ayuda a mejorar la calidad del suelo al agregarle biomasa. Consulte la publicación de ATTRA Solarización del suelo y biosolarización.

Conclusiones

Parece poco probable que algún sistema de producción agrícola, ya sea orgánico o no, logre alguna vez la eliminación total del laboreo. Quizás una pregunta más relevante planteada por investigadores recientes sea: ¿qué nivel de laboreo se considera “laboreo cero”? (Beach et al., 2018). Si la eliminación total del laboreo no es factible, entonces hay que prestar mayor atención al nivel de intensidad de laboreo necesario para satisfacer tanto las necesidades económicas como de productividad de los agricultores. Lograr que los cultivos de cobertura sean rentables es un tema que ha despertado gran interés en las comunidades de investigación y agrícolas (SARE, 2007; Groff, 2020).

Un ejemplo de la necesidad de este enfoque es la situación actual de los agricultores de cultivos de campo no orgánicos y de siembra directa en Montana, quienes están experimentando una acidificación creciente del suelo que provoca pérdidas totales de cosechas en gran parte de sus fincas. Esta acidificación se debe a un largo historial de aplicación de cantidades de fertilizantes sintéticos superiores a las que el cultivo puede absorber. Con el tiempo, esto ha provocado la acumulación de esos fertilizantes en las primeras pulgadas del perfil del suelo (lo que se conoce como estratificación del pH), debido a la falta de labranza. La acidificación hace que el pH del suelo baje tanto que los metales presentes en él, como el aluminio y el manganeso, se vuelven más solubles, lo que atrofia el crecimiento de las raíces y los brotes. Lo irónico es que parte de la solución a este problema —además de una aplicación más cuidadosa de los fertilizantes sintéticos— consiste en labrar estos campos para romper esta estratificación del pH, así como integrar una mayor diversidad de cultivos de raíces más profundas en rotaciones de cultivos más complejas (Jones et al., 2019).

Los sistemas de producción orgánica son el mejor ejemplo de un sistema complejo de prácticas, del cual el laboreo no es más que un elemento importante. Comprender cómo reducir la intensidad del laboreo en la producción agrícola orgánica es un objetivo importante, pero el laboreo por sí solo no es suficiente para crear sistemas de producción resilientes y agroecológicamente sostenibles a largo plazo.

Referencias

Ashord, D.L., y W.D. Reeves. 2003. Uso de una onduladora mecánica de rodillos como método alternativo para eliminar los cultivos de cobertura. American Journal of Alternative Agriculture, vol. 18, págs. 37-45.

Beach, B.M., K.W. Laing, M. Van De Walle y R.C. Martin. 2018. El estado actual y las perspectivas futuras de la agricultura orgánica sin labranza con cultivos de cobertura en Canadá, con el respaldo de estudios de caso. Sustainability. Vol. 10. págs. 373-388.

Bergstrom, L., y H. Kirchmann. 2016. ¿Están justificados los beneficios que se atribuyen a la agricultura orgánica? Nature Plants. Vol. 2. p. 16099.

Creamer, N.G., B. Plassman, M.A. Benett, R.K. Wood, B.R. Stinner y J.A. Cardina. 1995. Un método para eliminar mecánicamente los cultivos de cobertura con el fin de optimizar el control de malezas. American Journal of Alternative Agriculture, vol. 10, págs. 157-162.

Faulkner, E. 1943. La locura del labrador. Grosset y Dunlap, Nueva York, NY.

Groff, S. 2020. La granja preparada para el futuro: un cambio de mentalidad en un mundo en constante cambio. Advantage Media Group, Charleston, Carolina del Sur.

Jones, C., R. Engle y K. Olsen-Rutz. 2019. La acidificación del suelo en las regiones semiáridas de las Grandes Llanuras de América del Norte. Crops and Soils. Vol. 5, n.º 2. págs. 28-56.

Kirchmann, H. 2019. Por qué la agricultura orgánica no es el camino a seguir. Outlook on Agriculture. Vol. 48, n.º 1. págs. 22-27.

Lehnhoff, Erik, Z. Miller, P. Miller, S. Johnson, T. Scot, P. Hatfield y F.D. Menalled. 2017. La agricultura orgánica y la búsqueda del Santo Grial en ecosistemas con escasez de agua: manejo de malezas y reducción de la intensidad del laboreo. Agriculture. Vol. 7, n.º 33. págs. 1-16.

Leifeld, J. 2012. ¿Qué tan sostenible es la agricultura orgánica? Agriculture Ecosystems and Environment. Vol. 150. págs. 121-122.

Lockeretz, W., G. Shearer y D. Khol. 1981. La agricultura orgánica en el Cinturón del Maíz. Science. 15 de septiembre. págs. 1922-1925.

Matheson, N., J. Schahczenski y K. Adam. 2018. Cultivos genéticamente modificados: transgénicos y cisgénicos. Publicación de ATTRA. Centro Nacional de Tecnología Apropiada
, Butte, MT.

Osterholz, W.R., S.W. Culman, C. Herms, F.J. de Oliveira, A. Robinson y D. Doohan. 2020. Lagunas de conocimiento en la investigación sobre agricultura orgánica: comprensión de las interacciones entre los cultivos de cobertura y la labranza para el control de malezas y la salud del suelo. Organic Agriculture. Junio.

Schonbeck, Mark, D. Jerkins y J. Ory. 2017. Salud del suelo y agricultura orgánica, labranza de conservación práctica: un análisis de las investigaciones financiadas por la Iniciativa de Investigación y Extensión Orgánica (OREI) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) y el Fondo de Transiciones Orgánicas (ORG) entre 2002 y 2016. Fundación para la Investigación en Agricultura Orgánica, Santa Cruz, CA.

Strader, C., C. Hartnett y J. Dawson. 2019. Uso de lonas para eliminar los cultivos de cobertura antes del cultivo de hortalizas orgánicas con siembra directa. Universidad de Wisconsin-Madison, Extensión del Condado de Dane.

Investigación y Educación en Agricultura Sostenible (SARE). 2007. Manejo rentable de los cultivos de cobertura, 3.ª ed. Serie de manuales de SARE, libro 9, Beltsville, MD.

Servicio de Comercialización Agrícola (AMS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA). 2015. Introducción a las prácticas orgánicas.

Servicio Nacional de Estadísticas Agrícolas (NASS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA). 2018. Censo Agrícola de 2017.

Recursos adicionales

Red de Recursos e Información sobre Granos Orgánicos (OGRAIN)

Recorridos virtuales por granjas de investigación. Videos breves sobre los esfuerzos que se están llevando a cabo en materia de siembra directa y labranza reducida en sistemas de producción de cultivos de campo orgánicos. Entre los títulos se incluyen los siguientes:

• • Frijoles de soya orgánicos laminados y ondulados
  • El cultivo de soya orgánica
  • Labranza reducida en el cultivo de maíz orgánico
  • Frijoles de soya triturados con rodillos
  • Soja orgánica cultivada
  • Cereales de siembra de primavera: centeno con soya

Proyecto de labranza reducida en cultivos hortícolas, Programa de Pequeñas Granjas de Cornell

Los recursos del proyecto incluyen historias de granjas, seminarios en línea e información detallada sobre cómo construir sistemas de camas permanentes, cómo realizar la labranza en franjas y cómo cubrir con lonas.

Recursos sobre agricultura orgánica sin labranza, Instituto Rodale

Introducción a la agricultura orgánica sin labranza, con especial énfasis en los rodillos onduladores, y otros materiales educativos.

Reducción de la intensidad del laboreo en los sistemas de producción orgánica
Por George Kuepper, especialista en agricultura del NCAT, junio de 2001;
Actualizado en noviembre de 2020 por Jeff Schahczenski, economista en agricultura y recursos naturales del NCAT
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Esta publicación ha sido elaborada por el Centro Nacional de Tecnología Apropiada (NCAT)a través del programa de Agricultura Sostenible de ATTRA, en virtud de un acuerdo de cooperación con el Departamento de Desarrollo Rural del USDA.ATTRA.NCAT.ORG.