Estudio de caso sobre labranza cero, granja Bauer: Mezclas de cultivos de cobertura en antiguas tierras del CRP

Resumen

La familia Bauer, de Bismarck (Dakota del Norte), volvió a dedicar a la producción agrícola unas tierras que formaban parte del Programa de Conservación de Recursos (CRP). Su objetivo era potenciar el ciclo de los nutrientes y la descomposición de los residuos antiguos, al tiempo que se mantenían las ventajas de la siembra directa obtenidas durante el periodo del CRP. Para ello, plantaron una mezcla de cultivos de cobertura con bajas emisiones de carbono, sin gramíneas de estación fría. Esta publicación recoge los resultados de su experiencia.

Introducción

Glenn Bauer, su esposa Shirley y sus hijos Steve y Dave cultivan unas 6.000 acres de cereales de grano pequeño al norte de Bismarck, en Dakota del Norte. Aunque se encuentran en el condado de Burleigh, su zona presenta un microclima más frío que el del resto de agricultores del condado, con cierto riesgo de heladas a finales de agosto. Por ello, sus tierras son más adecuadas para el cultivo de cereales de grano pequeño y menos aptas para la producción de maíz y soja. Los suelos de la granja de los Bauer pertenecen principalmente a la serie de suelos franco-arcillosos de Williams.

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

Glenn empezó 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 discos de apertura. 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 mayor estructura.

Desde que pasó a la siembra directa, los rendimientos de Glenn han aumentado entre 20 y 30 bushels por acre. Antes de adoptar la siembra directa, un rendimiento de 35 bushels por acre se consideraba respetable para la explotación. En 2008, un año en el que la explotación recibió una buena cantidad de precipitaciones, el rendimiento medio de su explotación 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 afirma que han hecho falta varios años para que el sistema de cultivo sin labranza funcionara y para que él pudiera resolver algunos problemas del sistema. Por ejemplo, solía tener un problema de «pelo de horquilla» durante la emergencia de las plántulas. Con el tiempo, ese problema ha disminuido gracias a la mejora de la estructura del suelo.

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

Glenn también señala que sembrar trigo en siembra directa sobre rastrojos de un barbecho químico no constituye un buen sistema de siembra directa. Sembrar un cereal de grano pequeño tras otro no aporta diversidad al sistema y no favorece la salud del suelo. Para gestionar eficazmente un buen sistema de siembra directa, el agricultor debe tener en cuenta 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 vegetal. Por ello, sus necesidades de recursos difieren de las de otros agricultores que practican la siembra directa y sí tienen ganado. Concretamente, los Bauer tienen una cantidad excesiva de residuos vegetales con alto contenido en carbono en sus campos. Su principal preocupación en materia de recursos es encontrar una forma de descomponer esos residuos. Además, los Bauer siguen teniendo 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 superficie cultivable (CRP) en producción agrícola

El último reto al que se ha enfrentado la granja Bauer ha sido la reconversión de tierras que llevaban muchos años incluidas en el Programa de Reservas de Conservación (CRP) para la producción de cereales. El CRP es un programa del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) que anima a los agricultores a convertir tierras de cultivo altamente erosionables u otras superficies sensibles desde el punto de vista medioambiental en cubiertas vegetales, como pastos cultivados o autóctonos, plantaciones para la fauna silvestre, árboles, franjas de filtración o zonas de amortiguación ribereñas. Los agricultores reciben un pago anual en concepto de arrendamiento durante la vigencia del contrato plurianual. Al finalizar el contrato, el propietario tiene la opción de acordar un nuevo contrato o devolver 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 un 90 % de bromo (hierba de estación fría) y un 10 % de alfalfa (hierba de hoja ancha de estación cálida).

Barreras contra la infiltración. Foto: Jay Fuhrer, NRCS

Los Bauer tenían tres objetivos principales al reconvertir las tierras del CRP. En primer lugar, querían que la reconversión fuera lo más económica posible. En segundo lugar, querían mantener la estructura del suelo, la materia orgánica y la capacidad de infiltración del agua que se habían conseguido durante los años del CRP. Introducir cualquier tipo de labranza en estas tierras revertiría los resultados de dos décadas de cultivo sin labranza. Por último, querían aumentar la diversidad vegetal. Durante 20 años, la principal especie vegetal de esta tierra había sido un pasto de estación fría (bromo). Dado que la mayor parte de su producción agrícola también se basa 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 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 esparcirlos uniformemente por el campo con los esparcidores de paja.

Una vez eliminados los residuos, pasaron tres veces con un arado de discos a poca profundidad, procurando que el arado solo rozara la superficie para alisar los montículos. Tras el arado, no se realizó ninguna otra intervención en el campo del CRP ese año.

En la primavera de 2008, los Bauer pasaron una vez la grada y otra vez el rodillo, y luego sembraron guisantes de campo con su sembradora de siembra directa el 30 de abril. Justo 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 malas hierbas y aplicaron un desecante antes de la cosecha. Cosecharon los guisantes el 6 de agosto.

Cóctel de cultivos de cobertura 

Justo después de la cosecha de guisantes, 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 (para reducir gastos). No utilizaron fertilizante para el cultivo de cobertura y dieron por hecho que los guisantes de campo aportarían algún beneficio residual de nitrógeno.

Tabla 1. Composición del cultivo de cobertura, 2008

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

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

Análisis de costes

Los Bauer calculan que, durante los dos años que duró la reconversión, apenas lograron cubrir gastos, obteniendo unos ingresos totales de 796 dólares. Sus gastos se detallan en las tablas 2 y 3. En primer lugar, gastaron unos 4.000 dólares en otoño de 2007.

Tabla 2. Gastos de explotación del otoño de 2007

Del mismo modo, los Bauer calcularon el coste del cultivo de los guisantes y del cultivo de cobertura en 2008.

Tabla 3. Gastos de explotación de 2008

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

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

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

Si se tienen en cuenta tanto los ingresos como los gastos, los Bauer terminaron con un superávit de 796 dólares a finales de 2008. Además, lograron convertir la tierra en terreno de cultivo en solo un año y medio de cultivo, en comparación con los tres años que suele llevar la descomposición completa de los residuos del CRP antes de poder cultivar con éxito. Además, los Bauer estaban muy satisfechos de no haber utilizado la labranza en el proceso de conversión. Esto les permitió conservar la estructura beneficiosa del suelo proporcionada por 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 frío del invierno y sembraron maíz en la primavera de 2009. El maíz se cosechó para grano en otoño, con un rendimiento de 80 bushels por acre. Aunque esto supone un 20 % menos que la media del condado, que es de 100 bushels por acre, Glenn quedó satisfecho con la cosecha, ya que el rendimiento fue solo ligeramente inferior al de sus otros campos de maíz de secano de ese año. En 2012, el campo estaba en plena producción y ahora rinde de forma similar al resto de la superficie de los Bauer.

El uso de cultivos de cobertura en la producción de cereales de grano pequeño

Además de utilizar una mezcla de cultivos de cobertura para reconvertir los terrenos del CRP, los Bauer probaron una mezcla de cultivos de cobertura en sus campos de cereales existentes en el otoño de 2008. Tras la cosecha de guisantes amarillos a finales de julio, sembraron unas 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 la gestión de residuos, ya que de un año para otro se acumulaba demasiada paja de cereales en ellos. En estos campos, la principal preocupación de Glenn en materia de recursos era favorecer una descomposición más rápida de los residuos de cultivo 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 consecuencia, 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 la llegada del invierno como estrategia de eliminación. En una parte del campo no se sembró cultivo de cobertura, con el fin de disponer de un grupo de control que permitiera observar los efectos del cultivo de cobertura sobre el trigo de primavera al año siguiente.

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

Glenn sembró un cultivo comercial de trigo de primavera en 2009. Una visita al campo realizada 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. Fíjate en 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 en el momento de la siembra y otra aplicación de nitrógeno en la fase 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 plantación mayor. Sin embargo, al cosechar el trigo, ambos campos dieron un rendimiento casi idéntico, de unos 80 bushels por acre. Glenn esperaba que el trigo con el cultivo de cobertura previo rindiera entre 5 y 10 bushels por acre más, pero no fue así. De hecho, el trigo con el cultivo de cobertura tenía un peso específico de unos 58 libras por bushel, mientras que el trigo sin el cultivo de cobertura tenía un peso específico de 60 libras por bushel, lo que indicaba que el cultivo de cobertura había consumido demasiada agua del suelo.

Los resultados de estudios sobre cultivos de 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 de duración. Trabajos recientes en Montana demostraron que los rendimientos del trigo disminuyeron, de media, en cuatro bushels por acre tras el 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 ocasión. Sería interesante probar esta técnica durante un periodo 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, posteriormente, eliminó el cultivo de cobertura a finales de 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, plantó una cosecha de maíz en ambas partes del campo y fertilizó ambas por igual. En septiembre de 2012, la cosecha de maíz tras el cultivo de cobertura y el pastoreo rindió unos 100 bushels por acre, mientras que el campo de maíz sin cultivo de cobertura y sin pastoreo rindió unos 83 bushels por acre.

Glenn también está probando una mezcla de cultivos de cobertura de ciclo más largo, que abarca toda la temporada, antes de la siembra de trigo. Considera que cultivar un cultivo de cobertura durante toda la temporada puede aportar más beneficios al cultivo de trigo posterior que uno de ciclo corto. A finales de mayo de 2012, plantó una mezcla de cultivos de cobertura en una parcela (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 parcela no tenía cultivo de cobertura ni pastoreo, para que Glenn pudiera comparar los resultados de los diferentes tratamientos. El año que viene (2013), Glenn plantará una cosecha de trigo en la parcela para ver si hay diferencias en la respuesta del trigo tras este tratamiento.

Glenn espera descubrir cuál es la mejor manera de integrar las mezclas de cultivos de cobertura en un sistema de cultivo de cereales de grano pequeño. Ha llegado a la conclusión de que solo se aprovechan plenamente las ventajas de una mezcla de cultivos de cobertura cuando se integra el ganado en el sistema. Las explotaciones que solo cuentan con el componente vegetal no están sacando todo el partido a la mezcla. Glenn sigue experimentando con formas de mejorar la salud del suelo y la biodiversidad en su explotación.

Referencias

O’Dea, J.K. 2011. Ecologización del barbecho de verano: implicaciones agronómicas y edafológicas de las leguminosas en los agroecosistemas de trigo de zonas 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. 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

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 terrenos que formaban parte del CRP
Por Susan Tallman, agrónoma del NCAT
Publicado en octubre de 2012
© NCAT
IP442

Esta publicación ha sido elaborada por el Centro Nacional de Tecnología Apropiada a través del programa de Agricultura Sostenible ATTRA, en virtud de un acuerdo de cooperación con el Departamento de Desarrollo Rural del Ministerio de Agricultura de los Estados Unidos (USDA). ATTRA.NCAT.ORG.