Descripción general de los cultivos de cobertura y los abonos verdes

Resumen

La rotación de cultivos, los abonos verdes y los cultivos de cobertura son los pilares de una buena agricultura. La rotación de cultivos proporciona diversidad, lo que se traduce en resiliencia; los abonos verdes reciclan los nutrientes al alimentar a los microorganismos del suelo, y los cultivos de cobertura protegen el suelo de la erosión y la pérdida de nutrientes. Estas prácticas dan lugar, en última instancia, a la agregación del suelo, un principio esencial de la agricultura sostenible. Esta publicación se centra en los abonos verdes y los cultivos de cobertura. Para transmitir la importancia de estas prácticas en la agricultura sostenible, resume el efecto de los cultivos de cobertura y los abonos verdes en la materia orgánica y la estructura del suelo, la actividad microbiana del suelo, la producción de nitrógeno y la conservación del suelo y el agua. Aborda prácticas de gestión como el abono verde, los sistemas de cultivos de cobertura, la terminación para crear un mantillo de cultivos de cobertura, la plantación de cultivos verdes, los cultivos de cobertura en túneles altos, las limitaciones de los cultivos de cobertura y la economía de los cultivos de cobertura. Esta publicación también ofrece una selección de recursos para ampliar la información, incluidos recursos regionales y bases de datos sobre cultivos de cobertura.

«La fertilidad del suelo es el resultado del ciclo natural, de la revolución ordenada de la rueda de la vida, de la adopción y la fiel ejecución del primer principio de la agricultura: siempre debe existir un equilibrio perfecto entre los procesos de crecimiento y los procesos de descomposición. Las consecuencias de esta condición son un suelo vivo, cosechas abundantes de buena calidad y ganado que goza de buena salud».

—Sir Albert Howard, An Agricultural Testament, 1943

Trébol rojo en una mezcla anual de centeno y veza vellosa. Foto: Lee Rinehart, NCAT.

Introducción

«No resolvemos problemas individuales; resolvemos patrones... el todo». – Paul Muller (agricultor ecológico y miembro ejecutivo de la junta directiva de The Real Organic Project), Conferencia EcoFarm, 2023.

Los cultivos de cobertura son una parte integral del ecosistema agrícola. Esto no es nada nuevo. Ya en torno al año 300 a. C., los griegos y los romanos plantaban legumbres por sus ventajas para la fertilidad del suelo. Los nativos americanos desarrollaron el concepto de las Tres Hermanas, que consistía en plantar maíz, frijoles y calabazas juntos para obtener los beneficios sinérgicos de la diversidad y, al mismo tiempo, proporcionar alimentos a comunidades enteras. Los primeros colonos norteamericanos utilizaban trigo sarraceno, avena y centeno para añadir materia orgánica al suelo y, más tarde, en el sureste, los agricultores recurrieron a los cultivos de abono verde para mejorar la fertilidad del suelo (Warman, 1980). Luego, a partir de la década de 1940, Estados Unidos experimentó un notable descenso en el uso de abonos verdes, debido a las importaciones de guano (una fuente de nitrógeno) de Sudamérica y, más tarde, con la llegada de la tecnología de la Revolución Verde y el proceso Haber-Bosch, que hizo posible la fabricación de fertilizantes nitrogenados.

Los cultivos de cobertura son cualquier cultivo no comercial que se cultiva además del cultivo comercial principal para mantener el suelo cubierto durante la mayor parte del año y para «aumentar la materia orgánica y la fertilidad del suelo, reducir la erosión, mejorar la estructura del suelo, promover la infiltración de agua y limitar los brotes de plagas y enfermedades» (UC SAREP, 2020). También pueden utilizarse como fuente de ingresos adicional cuando se cosechan y venden las semillas para diversos usos, o pueden ser pastadas por el ganado para aumentar o prolongar la temporada de pastoreo. Sin embargo, uno de los usos más beneficiosos de los cultivos de cobertura es reducir el uso de insumos en las explotaciones agrícolas. Los cultivos de cobertura pueden ayudar en gran medida a los agricultores a aumentar la fertilidad de sus tierras y reducir o eliminar significativamente el uso de fertilizantes nitrogenados.

El abono verde consiste en segar, triturar y/o labrar cualquier cultivo de campo o forraje, incluidos los cultivos de cobertura, mientras están verdes o poco después de la floración. El uso del abono verde como fuente de fertilidad puede reducir en gran medida la necesidad de fertilizantes nitrogenados (Liebman et al., 2011). En muchos casos, como en la producción diversificada de hortalizas, el abono verde puede eliminar por completo la aplicación de nitrógeno sintético. Los abonos verdes de leguminosas con alta biomasa, cultivados antes de un cultivo hortícola, devuelven al suelo entre 100 y 200 libras por acre de nitrógeno, lo que podría compensar por completo la necesidad de aplicar nitrógeno (Grubinger, sin fecha b).

Especies comunes de cultivos de cobertura

• Cereales: centeno, triticale, trigo, cebada, mijo, avena, raigrás anual, sorgo sudán.
• Hojas anchas: lino, girasol, trigo sarraceno, cártamo, facelia, achicoria.
• Brásicas: rábano, nabo, col rizada, canola, mostaza, camelina.
• Legumbres: guisantes de campo, soja, caupí, veza vellosa, trébol, medicago, meliloto, cáñamo sunn, alfalfa.

Materia orgánica, estructura del suelo y salud del suelo

Una ventaja importante de los cultivos de cobertura y los abonos verdes es la adición de materia orgánica al suelo. Durante la descomposición de la materia orgánica por microorganismos se forman compuestos como gomas, ceras y resinas, mientras que los hongos micorrízicos producen glomalina, que ayuda a unir las partículas del suelo en forma de gránulos o agregados. Un suelo bien agregado también está bien aireado y tiene una alta tasa de infiltración de agua. El aumento de los niveles de materia orgánica también influye en el humus del suelo. El humus, producto final de la descomposición de los residuos vegetales y animales en el suelo, proporciona una amplia gama de beneficios para la producción de cultivos.

La contribución de materia orgánica al suelo procedente de un cultivo de abono verde es comparable a la adición de entre nueve y trece toneladas por acre de estiércol de granja o entre 1,8 y 2,2 toneladas de materia seca por acre. (Es importante tener en cuenta que el abono verde no tiene las mismas cantidades de P y K que el estiércol de granja). Se considera que aproximadamente 2,2 toneladas por acre y año de residuos de cultivos son suficientes para mantener la materia orgánica del suelo en niveles constantes en suelos con cultivos continuos (Schmid y Klay, 1984).

Los cultivos de cobertura proporcionan la biomasa (carbono) y la diversidad necesarias para que prosperen las poblaciones de microorganismos del suelo. Muhammad et al. (2021) analizaron los datos de 81 estudios sobre el efecto de los cultivos de cobertura en la abundancia y la estructura de los microorganismos del suelo y descubrieron que las bacterias y los hongos totales del suelo aumentaban entre un 7 % y un 31 % cuando se utilizaban cultivos de cobertura, en comparación con los sistemas sin cultivos de cobertura. Una mayor proporción de hongos con respecto a las bacterias sugería que los hongos se veían más favorecidos por el tratamiento con cultivos de cobertura que las bacterias (Muhammad et al., 2021).

Además, un estudio de campo realizado en Nebraska comparó los efectos de un cultivo de cobertura de guisantes y un barbecho de verano sin labranza sobre las poblaciones microbianas en los cultivos de trigo de primavera y otoño. Los investigadores utilizaron pruebas Solvita para determinar la actividad microbiana del suelo, expresada como la liberación de dióxido de carbono procedente del metabolismo microbiano. Los resultados del estudio de dos años mostraron una mayor actividad microbiana del suelo, una mayor diversidad de especies microbianas y una mayor liberación de nitrógeno en los campos con cultivos de cobertura, en comparación con los barbechos (Stepanović, 2017).

Microorganismos del suelo y relación carbono-nitrógeno

Tras incorporar al suelo un cultivo de abono verde exuberante, se produce un rápido aumento de la actividad de los microorganismos del suelo, ya que los microbios del suelo se multiplican para descomponer el material vegetal fresco. Durante la descomposición microbiana, los nutrientes contenidos en los tejidos vegetales se liberan y quedan disponibles para el siguiente cultivo.

Los factores que influyen en la capacidad de los microorganismos para descomponer la materia orgánica incluyen la temperatura del suelo, la humedad del suelo y la relación carbono-nitrógeno (C:N) del material vegetal, así como el buen manejo previo del suelo. La relación C:N óptima para la rápida descomposición de la materia orgánica se encuentra entre 15:1 y 24:1. Las relaciones C:N superiores a 24:1 pueden dar lugar a que los microorganismos del suelo «retengan» el nitrógeno durante la descomposición de los residuos de cultivos ricos en carbono, lo que resta nitrógeno a los cultivos. La relación C:N refleja el tipo y la edad de las plantas de las que se deriva el abono verde. A medida que las plantas maduran, su material fibroso (carbono) aumenta y su contenido en proteínas (nitrógeno) disminuye. En consecuencia, los abonos verdes exuberantes son más ricos en nitrógeno que en carbono, especialmente en comparación con los residuos de cultivos altamente lignificados, como los tallos de maíz. Los microorganismos del suelo tardarán mucho más en descomponer los tallos de maíz que la veza vellosa fresca. Muchos agricultores plantan una mezcla de centeno anual o centeno cerealero y trébol o veza en otoño para obtener abono verde a finales de primavera o en verano. Las leguminosas proporcionan nitrógeno y la alta biomasa del centeno proporciona una dieta más equilibrada para los microorganismos del suelo, mientras que el nitrógeno de las leguminosas ayuda a la descomposición del centeno.

La relación C:N depende más del contenido de nitrógeno de la planta que de su contenido de carbono. La mayoría de los materiales vegetales contienen cerca del 40 % de carbono. Para determinar la relación C:N de cualquier material vegetal, divida el 40 % por su contenido de nitrógeno. Por ejemplo, la relación C:N de la veza vellosa con un contenido de nitrógeno del 4,2 % se calcula así: 40/4,2 = 9,5. El procedimiento para determinar el contenido de nitrógeno de la biomasa de los cultivos de cobertura se explica más adelante, en la sección «Producción de nitrógeno». Estimar la contribución de nitrógeno de un cultivo de cobertura es muy útil a la hora de ajustar las dosis de fertilizante nitrogenado para tener en cuenta el nitrógeno de las leguminosas.

Producción de nitrógeno mediante abonos verdes

La producción de nitrógeno a partir de leguminosas es una ventaja clave del cultivo de cubiertas vegetales y abonos verdes. Las cubiertas vegetales leguminosas pueden acumular entre 40 y 200 libras de nitrógeno por acre. La cantidad de nitrógeno disponible para un cultivo posterior depende de la especie de leguminosa cultivada, la biomasa total producida y el porcentaje de nitrógeno en el tejido vegetal. Las condiciones culturales y ambientales que limitan el crecimiento de las leguminosas, como el retraso en la fecha de siembra, el establecimiento deficiente de los cultivos y la sequía, pueden reducir la cantidad de nitrógeno producido. Por otro lado, las condiciones que favorecen una buena producción de nitrógeno incluyen la inoculación de semillas de leguminosas con el cultivo adecuado, la obtención de un buen establecimiento, niveles óptimos de nutrientes y pH del suelo, una buena nodulación y una humedad adecuada del suelo.

La parte de nitrógeno del abono verde disponible para el siguiente cultivo suele ser aproximadamente el 50 % de la cantidad total contenida en la leguminosa (Cover Crop Strategies, 2020). Por ejemplo, un cultivo de veza vellosa que acumuló 180 libras de N por acre antes de ser triturado o arado aportará aproximadamente 90 libras de N por acre al siguiente cultivo de cereales o hortalizas. El nitrógeno se pone a disposición de los cultivos posteriores más rápidamente cuando el cultivo de cobertura se labran como abono verde que cuando se deja en la superficie como mantillo.

Nodulación de leguminosas. Fotos: Rex Dufour, NCAT.

Tres pasos para garantizar un aporte óptimo de nitrógeno a los cultivos comerciales a partir de leguminosas:

Suponiendo que el agua, la fertilidad del suelo y el pH del suelo sean adecuados, las siguientes prácticas aumentarán las posibilidades de obtener un buen aporte de nitrógeno de los cultivos de cobertura de leguminosas:

1. Inocule la semilla con el inoculante bacteriano adecuado antes de plantar. Utilice Rhizobium leguminosarum bv. Viceae para guisantes y veza; Rhizobium leguminosarum bv. Trifolii para el trébol rojo, el trébol carmesí y el trébol blanco; Rhizobium spp. (caupí) para el caupí, el maní y el cáñamo solar; y Sinorhizobium meliloti para la alfalfa (Programa de Materiales Vegetales del NRCS, 2021).
2. Elimine el cultivo de cobertura en la fase de brotación o floración temprana para obtener un aporte óptimo de nitrógeno, ya que el nitrógeno de las hojas disminuye rápidamente después de la floración y comienza a acumularse en las semillas (Cover Crop Strategies, 2020).
3. Mantener buenas prácticas de gestión, incluyendo un riego adecuado, fertilidad y pH del suelo.

Fuente: SARE, 2007

¿Cuánto nitrógeno hay en mi cultivo de cobertura?

Para determinar la cantidad de nitrógeno que contiene un cultivo de cobertura, es necesario calcular el rendimiento de la hierba sobre el suelo y su contenido de nitrógeno. En la página 22 de la publicación Managing Cover Crops Profitably (Gestión rentable de los cultivos de cobertura) de SARE se describe un procedimiento para realizar este cálculo. El procedimiento consiste en tomar una muestra del campo, secarla, pesarla y calcular el rendimiento de materia seca por acre. A continuación, la muestra se puede enviar para su análisis forrajero, que incluye una estimación del contenido de proteínas. Una vez que se conoce el contenido de proteínas, basta con dividirlo por 6,25 para obtener el porcentaje de nitrógeno contenido en el tejido del cultivo de cobertura. Por último, para obtener las libras de nitrógeno de leguminosas por acre, se multiplica el porcentaje de nitrógeno por las libras de biomasa por acre.

Aumento de la fertilidad en Three Springs Farm

Emily Oakley y Michael Appel son copropietarios y gestionan Three Springs Farm, una granja diversificada y certificada como ecológica dedicada al cultivo de hortalizas en el este de Oklahoma. Cultivan más de 40 cultivos diferentes y más de 150 variedades individuales en su pequeña granja. Su objetivo es mantener una explotación que demuestre la viabilidad económica de la agricultura a pequeña escala, minimizando al mismo tiempo el uso de insumos externos para la fertilidad.

Emily Oakley y Michael Appel, Three Springs Farm, Oaks, Oklahoma. Foto: Jay Fram, www.jayfram.com

Cuando Emily y Michael comenzaron, necesitaban transformar sus suelos agotados en algo vivo, por lo que plantaron inmediatamente un cultivo de cobertura de guisantes. En aquel entonces, utilizaban estiércol de pollo procedente de granjas industriales para aumentar la fertilidad, pero «no querían ser un vertedero» de residuos industriales. Por eso, dejaron de utilizar el estiércol de pollo. Ahora, obtienen alrededor del 90 % de la fertilidad directamente en la granja, gracias a una rotación de cultivos diversificada y a una secuencia de cultivos de cobertura.

Three Spring Farm cuenta con tres acres de cultivos de hortalizas y otros tres acres cubiertos en todo momento. De los cuatro campos de la granja, dos se dedican a cultivos comerciales y dos permanecen en barbecho todo el año. Una rotación de campos habitual en la granja comienza con un cultivo comercial de primavera, seguido de un cultivo de cobertura de verano. A continuación, viene una cobertura de otoño/invierno, y todo el año siguiente se dedica a la cobertura de barbecho. El verano siguiente, el campo se dedica a un cultivo comercial de verano, seguido de una cobertura de invierno, y al año siguiente se dedica tanto a la cobertura de verano como a la de invierno, y luego un cultivo de primavera diferente comienza de nuevo la rotación.

Escuche a Emily explicar su rotación de cultivos y la reducción del uso de fertilizantes en una sesión de la conferencia Growing Hope 2023 de ATTRA. Además, escuche la historia de Emily«Growing Fertility on the Farm» (Aumentar la fertilidad enla granja) en el podcast de Real Organic Project. Por último, visite la granja de Mike y Emily en threespringsfarm.com.

Uso de abonos verdes

Los abonos verdes pueden cortarse y dejarse en la superficie del suelo como mantillo o incorporarse al suelo mediante labranza. Si se dejan como mantillo, los abonos verdes ayudarán a eliminar las malas hierbas y a conservar el agua, pero su descomposición será más lenta, al igual que la liberación de nutrientes para el cultivo comercial. La decisión de incorporarlos o no depende de los objetivos que el agricultor tenga para el cultivo de cobertura.

Tomates plantados en un abono verde de centeno, veza y trébol rojo, 21 de mayo. Foto: Lee Rinehart, NCAT.

La incorporación de cultivos de cobertura proporciona una liberación más rápida de nutrientes, pero no elimina las malas hierbas. Con el corte y la labranza, se consigue un mejor contacto entre la materia orgánica y los microbios que se alimentan de ella. La labranza de los cultivos de cobertura también tiende a permitir que el suelo se caliente más rápidamente a finales de la primavera, pero la labranza también libera dióxido de carbono al aire.

El momento es fundamental para incorporar cultivos de cobertura al suelo. La humedad y la temperatura del suelo son importantes para que los microorganismos del suelo se activen y comiencen el proceso de descomposición. La humedad del suelo debe estar en su capacidad de campo, lo que significa que el 60 % del espacio poroso del suelo está lleno de agua. La capacidad de campo se alcanza generalmente en aproximadamente un día después de una lluvia intensa (SARE, 2007). El pH del suelo debe estar entre 6 y 8, y la temperatura del suelo debe ser cálida, por encima de los 60 °F. Por último, es necesaria la aireación para proporcionar oxígeno a los microorganismos y garantizar la descomposición aeróbica.

Cosecha de tomates 50 días después del trasplante, 10 de julio. Foto: Lee
Rinehart, NCAT

Los reconocidos agricultores Anne y Eric Nordell incorporan abono verde en los cinco primeros centímetros del suelo en lugar de enterrarlo profundamente. Han descubierto que el laboreo superficial de los cultivos de cobertura y el compost «favorece la descomposición aeróbica, simplifica el control de las malas hierbas y mejora la textura y la retención de humedad» (Nordell y Nordell, 2018). También han observado que sus cultivos comerciales tienen un inicio más rápido, ya que los nutrientes liberados a través de la descomposición microbiana se colocan cerca de las raíces de las plantas, donde estas pueden aprovecharlos mejor.

Una buena incorporación de abono verde al suelo en el momento adecuado debería proporcionar una liberación óptima de nitrógeno. Para un cultivo de cobertura de leguminosas o gramíneas (o una mezcla), una regla general es incorporar el cultivo de cobertura cuando se encuentra aproximadamente a mitad de la floración. En esta etapa, la población de bacterias que descompone la materia orgánica se multiplicará y puede duplicarse en una semana (SARE, 2007). En el caso de las leguminosas de monocultivo, cabe esperar una gran liberación de nitrógeno, parte del cual puede perderse por volatilización o desnitrificación. La materia orgánica con alto contenido en carbono, como los pastos maduros, la paja, etc., retendrá el nitrógeno, ya que las bacterias lo utilizan para descomponer el material fibroso. El retraso en la disponibilidad de nutrientes para los cultivos puede durar varias semanas. Sin embargo, cuando se combina una leguminosa con un grano pequeño, el carbono añadido del pasto ralentizará la liberación de nitrógeno de la leguminosa y hará que el sistema sea más manejable, sincronizando mejor la disponibilidad del nitrógeno liberado con la demanda del nuevo cultivo comercial plantado.

Cosecha de la cubierta vegetal de cebada tras la siega. Foto: Eric Nordell.

Como se ha indicado anteriormente, la relación C:N óptima en el suelo para la actividad biológica es de aproximadamente 24:1. Cuando la relación supera 24:1, las bacterias comienzan a consumir el nitrógeno sobrante del suelo para digerir el carbono sobrante, lo que retiene el nitrógeno de forma efectiva durante varias semanas. Cuando se planta la mezcla adecuada de cultivos de cobertura, la humedad y la temperatura del suelo son adecuadas, y el cultivo de cobertura se labran solo en los primeros centímetros del suelo, se crean las condiciones para proporcionar fertilidad in situ. Entonces, solo es cuestión de esperar el momento adecuado para la incorporación. Espere al menos una semana para plantar en un abono verde de leguminosas arado, una o dos semanas para una mezcla de leguminosas y gramíneas, y hasta tres semanas antes de plantar en un abono verde con alto contenido de carbono. Estas recomendaciones son variables, ya que la humedad y la temperatura del suelo influyen en la descomposición microbiana. Si se incorpora un cultivo de cobertura cuando las temperaturas nocturnas en primavera rondan los 40 °F, por ejemplo, la descomposición se ralentizará. En esta situación, se debe aumentar el intervalo entre la terminación y la siembra del cultivo comercial.

Además de la incorporación mediante siega, seguida de rotocultivo o discado, los cultivos de cobertura también pueden cortarse con un cultivador equipado con rastrillos para cortar las raíces justo debajo de la superficie del suelo y luego cubrirse con un arado. Este es un método que los Nordell han utilizado para la incorporación, seguido de una grada de dientes flexibles. Para los bancales de horticultura, una segadora de martillos seguida de un rotocultivador es muy eficaz. Los tractores con operador a pie pueden ser eficaces para las pequeñas explotaciones agrícolas, y existen accesorios de rotocultivador y segadora de mayales disponibles para ellos. Para obtener más detalles sobre las herramientas y el equipo para pequeñas explotaciones agrícolas, consulte la publicación de ATTRA Equipo y herramientas para la producción intensiva de cultivos a pequeña escala.

Sistemas de cultivos de cobertura

Los cultivos de cobertura pueden adaptarse bien a muchos sistemas de cultivo diferentes durante los períodos del año en los que no se cultiva ningún cultivo comercial, o pueden intercalarse en cultivos comerciales (como se explica más adelante). Incluso la rotación más simple de maíz y soja puede adaptarse a un cultivo de cobertura de centeno después del maíz, para eliminar el nitrógeno residual y proporcionar cobertura del suelo en otoño e invierno. Cuando se mata en primavera como mantillo sin labranza, el centeno proporciona una barrera que conserva el agua y suprime las malas hierbas de principios de temporada para la siguiente cosecha de soja. La veza vellosa se puede plantar después de la soja para proporcionar nitrógeno al maíz la primavera siguiente. Sin embargo, la veza vellosa no es un buen cultivo de cobertura cuando se incluyen cereales de grano pequeño en la rotación: si la veza llega a producir semillas, puede convertirse en una mala hierba terrible en el cultivo de cereales de grano pequeño. En estos casos, el trébol carmesí, el trébol dulce o el trébol rojo son mejores opciones, dependiendo de la ubicación.

Muchas rotaciones de hortalizas también pueden incluir cultivos de cobertura. Por ejemplo, el trigo sarraceno puede seguir a la lechuga y aún así ser labrado a tiempo para el brócoli de otoño. La veza vellosa funciona bien con los tomates y otras hortalizas de temporada cálida. La veza puede eliminarse con una segadora de martillos y los tomates se pueden plantar en el mantillo. Managing Cover Crops Profitably (Manejo rentable de los cultivos de cobertura ) tiene una sección interesante sobre la rotación de cultivos con cultivos de cobertura, a partir de la página 34.

Vern Grubinger, especialista en hortalizas y bayas de la Universidad de Vermont, señala cuatro estrategias para incorporar cultivos de cobertura en la rotación de cultivos. Estas son: barbecho, cultivos de cobertura invernales, cultivos de cobertura y siembra intercalada (Grubinger, sin fecha a). Además, los cultivos de cobertura de verano, los cultivos intermedios y los cultivos forrajeros pueden encajar en la rotación.

Los cultivos de cobertura invernales se siembran a finales del verano o en otoño y permanecen en su lugar hasta la primavera para proporcionar cobertura al suelo durante el invierno (Grubinger, sin fecha a). Los agricultores suelen elegir una cobertura de leguminosas por el beneficio añadido de la fijación de nitrógeno. En los estados del norte, la planta seleccionada debe poseer suficiente tolerancia al frío para sobrevivir a los duros inviernos. La veza vellosa, el trébol carmesí, el centeno anual y, en las regiones meridionales del norte, los guisantes de invierno austriacos son algunas de las opciones que satisfacen esta necesidad. Los cultivos de cobertura de invierno pueden establecerse mediante la siembra aérea en cultivos comerciales en maduración en otoño, así como mediante la siembra en línea o a voleo inmediatamente después de la cosecha.

Los cultivos de cobertura son cultivos que se cultivan en cualquier estación entre cultivos comerciales, normalmente para suprimir las malas hierbas (Grubinger, sin fecha a). Las malas hierbas prosperan en suelos desnudos, pero los cultivos de cobertura ocupan espacio y luz, lo que da sombra al suelo y reduce la posibilidad de que las malas hierbas se establezcan. El efecto de aflojamiento del suelo de las cubiertas de raíces profundas también reduce las poblaciones de malezas que prosperan en suelos compactados. Los guisantes de campo son conocidos por sus beneficios en el control de malezas debido a su alta productividad de biomasa.

El cultivo intercalado (o co-cultivo) consiste en plantar cultivos de cobertura en un cultivo comercial, que pueden permanecer en el lugar durante períodos de tiempo variables (Grubinger, sin fecha a). Los cultivos de cobertura intercalados proporcionan un mantillo vivo que suprime las malas hierbas al competir con ellas por la luz, la humedad y los nutrientes. Ayudan a reducir la erosión del suelo, mejoran su fertilidad y aumentan la infiltración del agua. Algunos ejemplos de mantillos vivos en sistemas de cultivo anuales son la resiembra de veza vellosa en el maíz en el último cultivo, la siembra directa de hortalizas en trébol subterráneo, la siembra de trébol dulce en cereales de grano pequeño, la siembra intercalada de trébol blanco holandés en hortalizas en verano y la siembra a voleo de raigrás anual en hortalizas. De hecho, la siembra intercalada en un cultivo comercial es útil en explotaciones agrícolas de menor escala cuando toda la tierra disponible está en producción, pero aún es necesario plantar un cultivo de cobertura, especialmente en otoño para los cultivos de cobertura de invierno o de invierno (Pressman, 2023). Los mantillos vivos intercalados en los sistemas de cultivo perennes son simplemente las gramíneas o leguminosas plantadas en los pasillos entre las hileras de los huertos, viñedos, árboles de Navidad, bayas, cortavientos y árboles de viveros de campo para controlar la erosión, proporcionar tracción y ofrecer un hábitat para los insectos beneficiosos y los polinizadores. La publicación de SARE Rotación de cultivos en granjas orgánicas: un manual de planificación es una excelente fuente de información sobre rotaciones e incluye un capítulo sobre cultivos intercalados que comienza en la página 95. Contiene un práctico cuadro que describe varios sistemas de cultivos intercalados.

Plantación de flores silvestres en una franja de protección para proporcionar un hábitat a los polinizadores. Foto: Vilicus Farms

Los cultivos de cobertura de verano ocupan la tierra durante una parte de la temporada de cultivo estival. Estos cultivos de cobertura de estación cálida pueden utilizarse para llenar un nicho en las rotaciones de cultivos, mejorar las condiciones de los suelos pobres o preparar la tierra para un cultivo perenne. Las leguminosas como el caupí, la soja, el trébol dulce anual, la sesbania, el guar, la crotalaria o las judías de terciopelo pueden cultivarse como cultivos de abono verde de verano para añadir nitrógeno y materia orgánica. Las no leguminosas, como el sorgo sudán, el mijo, el sorgo forrajero o el trigo sarraceno, se cultivan para proporcionar biomasa, sofocar las malas hierbas y mejorar la labranza del suelo. El trigo sarraceno es un cultivo de verano de rápido crecimiento que funciona bien como cubierta del suelo entre los cultivos de verano y otoño y proporciona un excelente hábitat para los polinizadores.

Para zonas cálidas y húmedas, elija una mezcla diversa de especies, como cacahuete, guandú, guandú de paloma, centrosema, guisante mariposa, cáñamo sunn, desmodium, lablab, frijol terciopelo, frijol escarlata, stylosanthes y frijol mungo. Para obtener más información sobre la plantación de cultivos de cobertura en regiones húmedas y subtropicales, consulte la publicación de ATTRA Opciones de cultivos de cobertura para zonas cálidas y húmedas.

Un cultivo intermedio es un cultivo de cobertura que se establece después de la cosecha del cultivo principal y se utiliza principalmente para reducir la lixiviación de nutrientes del suelo. Por ejemplo, plantar centeno cerealero después de la cosecha de maíz ayuda a eliminar el nitrógeno residual, reduciendo así la posibilidad de contaminación de las aguas subterráneas. El raigrás anual, a diferencia del centeno cerealero, es bueno para eliminar el fósforo. En estos casos, los cultivos intercalados también funcionan como cultivos de cobertura invernales. Los cultivos de cobertura a corto plazo que ocupan un nicho dentro de la rotación de cultivos también se conocen comúnmente como cultivos intercalados.

Por último, los cultivos forrajeros en rotación con cultivos comerciales funcionan tanto como cultivos de cobertura —cuando ocupan tierras para pastoreo o henificación— como abonos verdes —cuando finalmente se incorporan o se eliminan para una siembra sin labranza—. Pueden consistir en céspedes de gramíneas y leguminosas, como pastos de festuca y trébol, bermuda y trébol blanco, y pastos de dactilo y trébol rojo, o en pastos anuales diversos para el pastoreo estival que pueden incorporarse y plantarse para cultivos de otoño más adelante en el año. Para obtener los máximos beneficios en la mejora del suelo, el forraje no debe ser pastado ni cortado para heno durante su último período de crecimiento, a fin de dar tiempo a que se acumule la biomasa por encima y por debajo del suelo antes de su eliminación.

El césped perenne en las rotaciones de cultivos ayuda a reponer la materia orgánica del suelo. Foto: NCAT

Los «rendimientos iniciales excepcionales de los cultivos de césped tras el cultivo de las praderas durante la expansión hacia el oeste son testimonio del valor de los sistemas de cultivo basados en el césped» (Gates, 2003). Por ello, los forrajes se incluyen a menudo en la rotación de cultivos por sus características de mejora del suelo. Los suelos de los pastizales acumulan de forma natural materia orgánica a través de los extensos sistemas radiculares de las plantas perennes, y el desarrollo de un sistema radicular denso también puede conducir a una mayor estabilidad de los agregados del suelo (Zani et al., 2021). Sin embargo, los suelos sometidos a cultivos continuos tienen aproximadamente el 50 % de la materia orgánica de los suelos con vegetación de pastizales perennes (NRCS, 2004). Zani et al. (2021) concluyeron en un estudio que se necesita un período de pasto-trébol (o tiempo con cobertura de pasto-trébol perenne) equivalente al 30 %-40 % de la secuencia de rotación de cultivos (es decir, tres a cuatro años en un período de 10 años) para aumentar la estabilidad de los agregados y la concentración de carbono en el suelo.

Terminación para crear un mantillo de cultivo de cobertura sin labranza

Los herbicidas son las herramientas más utilizadas para la supresión de cultivos de cobertura en sistemas sin labranza. Sin embargo, los herbicidas químicos pueden causar alteraciones ecológicas en los organismos del suelo, incluyendo daños a las lombrices de tierra; inhibición de la fijación de nitrógeno, mineralización y nitrificación; y aumentos específicos de enfermedades en determinados lugares (Rose et al., 2016). Además, los herbicidas convencionales no están permitidos en la producción ecológica, por lo que quedan descartados para los agricultores con certificación ecológica.

La siega es un método eficaz para eliminar algunos cultivos de cobertura, pero es fundamental elegir el momento adecuado. Por ejemplo, segar un cultivo de cobertura de centeno cuando brota a finales de la primavera es suficiente para eliminarlo. El centeno debe estar en fase de polinización, o más avanzado, para poder eliminarlo con éxito. Cuando las anteras están completamente extendidas y al golpear el tallo cae el polen, es el momento de segar. Si se siega antes, el centeno volverá a crecer. Las segadoras de martillos suelen producir un mantillo más uniformemente distribuido que las segadoras rotativas, que tienden a amontonar el mantillo a un lado de la segadora. Las segadoras de barra de hoz crean un mantillo uniforme, pero los tallos de centeno sin cortar pueden ser más difíciles de plantar. Si el clima de finales de primavera sigue siendo fresco y húmedo, el centeno volverá a crecer más que si el clima se mantiene cálido y seco. Por lo general, si el centeno se siega en la fase de polinización, el rebrote es mínimo y no supone un problema para los cultivos que crecen en el mantillo segado.

La siega con mayales o el apisonado con discos rodantes suelen ser igualmente eficaces para eliminar la veza vellosa. El momento de aplicación es un factor clave cuando se utilizan estos métodos para eliminar los cultivos de cobertura. La eliminación de las leguminosas es más eficaz cuando la fase de crecimiento de la planta del cultivo de cobertura se encuentra aproximadamente al 50 % de la floración.

El laminado y el prensado son métodos para eliminar los cultivos de cobertura que están ganando terreno. Para crear un laminador-prensador, se sueldan cuchillas a la superficie de un tambor para formar un patrón en forma de V alrededor de él. El tambor se puede llenar con agua para ajustar el peso del implemento. El rodillo-prensador se monta en una estructura que se puede colocar delante o detrás de un tractor y, a medida que el tambor pasa por encima del cultivo de cobertura, este se aplana y las cuchillas en forma de chevron prensan los tallos de las plantas al pasar el rodillo-prensador por encima de ellas. Cuando esto se hace en la fase correcta de madurez de la planta, se puede lograr una eliminación eficaz. Lo que queda es un mantillo que se puede plantar inmediatamente después de la eliminación o, con un equipo adecuado, la plantación puede realizarse mientras se ondula el cultivo de cobertura, durante la misma pasada del tractor.

Algunas notas sobre el engarzado con rodillos

Aplanado y prensado del centeno anual y siembra de soja en una sola pasada. Foto: Heidi Reed,
Universidad Estatal de Pensilvania

Para garantizar el éxito de la eliminación de los cultivos de cobertura mediante un rodillo-prensador, es importante tener en cuenta algunos principios clave de la fisiología de los cultivos y las condiciones meteorológicas. El momento adecuado es importante para segar un cultivo de cobertura, pero es aún más importante si el cultivo de cobertura va a ser prensado y aplastado. Para obtener los mejores resultados, el cultivo de cobertura debe prensarse cuando alcance la madurez. Si se prensa demasiado pronto, el cultivo de cobertura se mantendrá en pie y seguirá creciendo. Para la mayoría de los cultivos, el mejor momento para prensar es cuando las plantas están floreciendo. En el caso de los cereales pequeños, como el centeno, esto es sencillo, ya que las plantas del campo alcanzarán la floración aproximadamente al mismo tiempo. En el caso de las leguminosas, es un poco más complicado, ya que el campo tiende a florecer por etapas. La mayoría de los agricultores prensan las leguminosas cuando más de la mitad del campo está en flor. En el caso de las mezclas de cereales pequeños y leguminosas, la terminación debe realizarse según la etapa de las leguminosas.

Para obtener los mejores resultados, la eliminación del cultivo de cobertura mediante medios mecánicos, como el aplastamiento con rodillos, debe realizarse en condiciones climáticas cálidas y secas. Anguelov et al. (2020) describen algunas prácticas de manejo clave y sugerencias para garantizar una buena eliminación del cultivo de cobertura y el posterior éxito del cultivo comercial. Entre ellas se incluyen las siguientes:

1. Sembrar cultivos de cobertura temprano para permitir una etapa de crecimiento óptima antes de su eliminación mediante aplastamiento/arrugamiento.
2. Dejar que los cereales crezcan antes de la destrucción, para evitar que vuelvan a crecer.
3. Prensar cuando el suelo está firme, para evitar que el cultivo de cobertura sea empujado hacia el suelo.
4. Terminar los cultivos de cobertura al menos tres semanas antes de plantar los cultivos para evitar la competencia.
5. Rodar y rizar en una dirección paralela a las hileras de cultivos comerciales para facilitar la siembra con una sembradora sin labranza y minimizar la acumulación de residuos en la sembradora.

Por último, plantar cultivos de cobertura que se sabe que mueren fácilmente en invierno es otro método no químico de gestión de la vegetación. La avena de primavera, el trigo sarraceno, el sorgo y, en las regiones septentrionales, los guisantes de invierno satisfacen esta necesidad. Estos deben plantarse en otoño con suficiente antelación para que crezcan un poco antes de que las temperaturas bajo cero los maten. En algunos lugares, la avena no morirá por completo y algunas plantas volverán a crecer en primavera. Los cultivos de cobertura que mueren en invierno proporcionan un mantillo muerto durante los meses de invierno, en lugar de una cubierta verde. Se utilizan principalmente en regiones donde las precipitaciones son escasas y en situaciones en las que los agricultores quieren sembrar a principios de primavera.

Terminación de cubiertas en pequeñas granjas y jardines

La eliminación de los cultivos de cobertura se puede realizar a cualquier escala, aunque la tecnología (y las prácticas) necesarias para campos más grandes pueden ser más complicadas y costosas (véase «Algunas notas sobre el aplastamiento con rodillos»). Los horticultores están acostumbrados a los tractores con conductor a pie. Estas versátiles máquinas son adecuadas para explotaciones de hasta una hectárea de superficie, y existen diversos implementos disponibles para ellas, desde segadoras de martillos hasta motocultores y aplastadores. La mayoría de los pequeños agricultores y horticultores utilizan una segadora de martillos y una cultivadora para eliminar e incorporar los cultivos de cobertura. Los accesorios de las segadoras de martillos están compuestos por un tambor giratorio dentro de una cubierta, con martillos o palas fijados al tambor. Las segadoras de martillos pueden manejar más biomasa que una segadora rotativa y no lanzan residuos, por lo que muchos agricultores las eligen para segar los cultivos de cobertura. Los residuos de los cultivos de cobertura pueden dejarse en la superficie como mantillo o incorporarse con un disco o un motocultor. Sin embargo, el prensado con rodillo es una opción para eliminar los cultivos de cobertura incluso en parcelas pequeñas. Prestando especial atención al momento adecuado para garantizar que el cultivo de cobertura esté maduro, un horticultor puede prensar eficazmente un cultivo de cobertura (véanse las fotos adjuntas) y plantar cultivos de semillas grandes o trasplantes directamente en el mantillo.

Arriba a la izquierda: Tractor con accesorio de segadora de martillos. Foto: Andy Pressman, NCAT. Abajo a la izquierda: Tractor con accesorio de rodillo compactador. Foto: Andy Pressman, NCAT. Arriba a la derecha: Motocultor eléctrico para huertos pequeños y granjas comerciales. El autor utilizó eficazmente este motocultor para incorporar un cultivo de cobertura de alta biomasa de centeno, veza y trébol a una profundidad de seis pulgadas después de segar. Foto: Lee Rinehart, NCAT. Abajo a la derecha: Aplanamiento de centeno anual en un lecho de jardín, utilizando un ángulo de acero con una cuerda como mango. Foto: Andy Pressman, NCAT.

Plantando verde

El cultivo sin labranza y los cultivos de cobertura están muy de moda, y muchos agricultores están adoptando estas prácticas debido a sus beneficios para la salud del suelo y la reducción del uso de fertilizantes. Sin embargo, en algunas zonas del país, como el noreste, los cultivos de cobertura pueden tener un efecto refrigerante sobre el suelo y retrasar la siembra de los cultivos comerciales de verano (Reed et al., 2022). Los suelos fríos y húmedos también son un hábitat ideal para las babosas, y muchos agricultores del noreste que practican la siembra directa y los cultivos de cobertura están buscando estrategias de gestión para combatir esta plaga. Un método prometedor para hacer frente a los suelos fríos y húmedos es la siembra verde.

La siembra en verde consiste en plantar los cultivos de verano directamente en el cultivo de cobertura antes de que este termine. Los suelos que tienen un cultivo de cobertura vivo tienden a estar un poco más secos, lo que puede ser beneficioso en primaveras húmedas, ya que hace que la siembra de cultivos comerciales sea más factible. Sin embargo, la siembra en verde puede no ser la mejor práctica cuando los suelos están demasiado secos en primavera, debido al efecto de secado adicional del cultivo de cobertura.

La siembra verde ofrece la ventaja de permitir que el cultivo de cobertura obtenga más biomasa y madurez antes de su finalización, ya que muchos cultivos de cobertura, como el centeno anual, no crecen mucho durante el invierno, pero crecen significativamente en la primavera. Dependiendo de lo tardía que sea la primavera cada año, es posible que no haya tiempo suficiente para obtener la biomasa que se necesita del cultivo de cobertura (Rees y Proctor, 2020). La siembra en verde puede permitir un momento óptimo de siembra, al tiempo que se mantienen algunas de las ventajas del cultivo de cobertura.

La soja se siembra sin labranza en centeno cerealero en la fase de espigado, y luego se aplana/ondula en la fase v2. Foto: Rick Clark

La eliminación del cultivo de cobertura para los agricultores que practican la siembra directa y plantan en verde suele realizarse mediante la aplicación de herbicidas unos 15 días después de plantar el cultivo comercial (Rees y Proctor, 2020). Sin embargo, el prensado está ganando popularidad entre muchos productores comerciales de cereales, especialmente entre los agricultores orgánicos que practican la siembra directa. Rick Clark lleva a cabo una rotación de seis cultivos en 1200 acres con certificación orgánica en el condado de Warren, Indiana, donde tiene la práctica de sembrar maíz y soja en cultivos de cobertura vivos de centeno y trébol y luego prensar el cultivo de cobertura/abono verde después de la siembra (Coggins, 2023). Termina el cultivo de cobertura con un rodillo ondulador hasta 30 días después de la siembra, pero normalmente entre tres y cinco días. La siembra tardía permite a Rick dejar que el cultivo de cobertura alcance una mejor madurez antes de ondularlo y lograr una mayor biomasa del cultivo de cobertura y el consiguiente traspaso de nutrientes. Este sistema proporciona fertilidad y control de malas hierbas para los cultivos comerciales de verano, lo que significa que Rick no aplica fertilizantes de arranque, fungicidas, tratamientos de semillas ni insecticidas. Gracias a sus prácticas orgánicas regenerativas, también ha eliminado la fertilización con fósforo, potasio y nitrógeno y ha reducido el uso de diésel en un 48 % (Clark, 2021). Cualquier reducción del rendimiento se compensa completamente con una disminución sustancial de los costes de los insumos, lo que se traduce en unos ingresos netos positivos.

Cultivos de cobertura en túneles altos

Se sabe que los niveles de salinidad del suelo aumentan más rápidamente y en mayor medida bajo los túneles altos que en el campo. En un artículo publicado en 2022 en ACRES USA, Anne y Eric Nordell, agricultores diversificados de hortalizas en Pensilvania, describen que, en condiciones de campo, la lluvia ayuda a filtrar los nutrientes y las sales a mayor profundidad en el suelo. No ocurre lo mismo en un túnel alto, donde los nutrientes y las sales tienden a acumularse. «A una concentración suficientemente alta», escriben, «estas sales solubles pueden dificultar que las raíces de las plantas absorban la humedad, una condición denominada "sequía inducida químicamente"» (Nordell y Nordell, 2022). Esta situación puede dar lugar a una germinación deficiente, plantas atrofiadas y rendimientos reducidos.

Cultivo de cobertura de trigo sarraceno en un túnel alto tras un cultivo comercial temprano de verano (
). Foto: Chris Lent, NCAT.

Los Nordell mitigan este problema retirando periódicamente el plástico de los túneles altos y dejando que la lluvia filtre las sales más profundamente en el perfil del suelo. «Por lo general, 15 cm de agua de riego [con bajo contenido en sal] son suficientes para filtrar el 50 % de las sales solubles de los 30 cm superiores del suelo. Para eliminar el 90 % de las sales, pueden ser necesarias 60 cm de agua» (Nordell y Nordell, 2022). También retiran el plástico en invierno y colocan los túneles altos en diferentes lugares del campo periódicamente. Dentro de esta rotación hay dos años de hortalizas en túneles altos, seguidos de dos años de cultivos de cobertura en túneles altos.

Otro enfoque consiste en plantar cultivos de cobertura que acumulen sales a medida que crecen y las eliminen del túnel alto, en lugar de incorporarlas al suelo. Jennifer Taylor y Ron Gilmore, de Lola's Farm en Georgia, experimentaron con esta idea en 2017. Plantaron cebada y veza vellosa en su túnel alto, para obtener nitrógeno de la veza y aprovechar la capacidad de la cebada para absorber sales (Southern SARE, 2018). La cebada tiene una alta tolerancia a la sal y puede soportar suelos salinos de hasta 8 dS/m (medidos por conductividad eléctrica) sin pérdida de rendimiento, mientras que la mayoría de las frutas y verduras solo pueden soportar salinidades de hasta 1 a 2 dS/m (Zamora Re et al., 2022). La cebada, la alfalfa y el trigo de primavera tienen una alta eficiencia de absorción de sal y, dependiendo de las condiciones climáticas y del suelo, tienen potencial para fitorremediar los suelos afectados por la sal (Shah et al., 2022).

Cultivo de cobertura de grano pequeño creciendo en un túnel alto. Foto: Evergreen Farm

Por último, otra estrategia que utilizan los Nordell para gestionar los nutrientes es limitar el uso de compost en suelos con altos niveles de nutrientes, especialmente fósforo y potasio. Los abonos como el compost y el estiércol se suelen aplicar para satisfacer las necesidades de nitrógeno de los cultivos, aunque el uso de compost a base de estiércol lácteo puede agravar los problemas de salinidad en los suelos. Además, con todos los estiérabros, puede producirse una aplicación excesiva de fósforo. Los Nordell recomiendan, en este caso, satisfacer las necesidades de nitrógeno de los cultivos con enmiendas como harina de sangre o harina de plumas (Nordell y Nordell, 2022). Para más información sobre la gestión del fósforo, véase la sección «Mejora de los nutrientes» más arriba.

Conservación del suelo y el agua

Cuando se plantan cultivos de cobertura para la conservación del suelo y el agua, estos deben proporcionar un alto porcentaje de cobertura del suelo lo más rápido posible. La mayoría de los cultivos de cobertura herbáceos y no leguminosos, como el trigo sarraceno y el centeno, satisfacen bien esta necesidad. De las leguminosas de invierno, la veza vellosa es la que menos cobertura del suelo proporciona en otoño, ya que la mayor parte de su crecimiento sobre el suelo se produce en primavera. En consecuencia, ofrece poca cobertura del suelo durante el otoño y el invierno, épocas propensas a la erosión. La siembra de una mezcla de cultivos de cobertura leguminosos y herbáceos aumentará la cobertura del suelo, además de proporcionar algo de nitrógeno al siguiente cultivo. Otro enfoque utilizado por muchos agricultores ecológicos es aumentar las tasas de siembra de cultivos de cobertura por encima de lo normal, lo que proporcionará una cobertura del suelo más rápida y reducirá la competencia de las malas hierbas.

Los beneficios que aporta un cultivo de cobertura para la conservación del suelo van más allá de la protección del suelo desnudo durante los períodos sin cultivos. El mantillo que se obtiene de un cultivo de cobertura terminado en plantaciones sin labranza aumenta la infiltración de agua, reduce la evaporación del agua de la superficie del suelo y reduce las temperaturas extremas del suelo, lo que es beneficioso para los microorganismos del suelo. Además, la cobertura del suelo reduce la formación de costras y la consiguiente escorrentía superficial durante los períodos lluviosos.

Cultivos de cobertura en episodios de lluvias intensas

Huerto californiano cubierto con cultivos de cobertura tras fuertes lluvias, 15 de enero de 2023.
Foto: Rex Dufour, NCAT

En enero de 2023, el centro de California recibió más de 25 centímetros de lluvia en el transcurso de varias semanas. Después de muchos años de sequía, esto podría haber parecido una ventaja para los agricultores. Sin embargo, según el censo de 2017, solo el 4 % de las tierras agrícolas de California estaban cubiertas por cultivos de cobertura (Zulauf y Brown, 2019). La lluvia, que podría haber sido una gran ventaja, se convirtió, para muchos agricultores, en otra crisis. Los almendros cerca de Woodland, California, quedaron muy encharcados por toda la lluvia, pero aquellos con cultivos de cobertura tuvieron poco o ningún agua estancada después de las lluvias. Algunos de esos huertos ya estaban pastando sus cultivos de cobertura con ovejas. Los suelos de los huertos con cultivos de cobertura se convirtieron en una esponja e infiltraron el agua, incluso de tormentas sin precedentes. Por el contrario, los huertos sin cultivos de cobertura no pudieron infiltrar los varios centímetros de agua estancada después de las lluvias. Muchos árboles estuvieron inundados durante más de un mes, lo que puede ser devastador para un agricultor de almendras, especialmente durante febrero y marzo, cuando los árboles están en proceso de floración y brotación. Algunos de los huertos con una mala gestión del suelo incluso perdieron árboles debido a la pudrición de las raíces, cuando los fuertes vientos posteriores simplemente los derribaron (Dufour, 2023).

Huerto californiano sin cultivo de cobertura tras fuertes lluvias, 15 de enero de 2023. Foto: Rex Dufour, NCAT.

Los almendros contrastantes tenían el mismo tipo de suelo relativo, pero un manejo diferente. Si existe alguna prueba empírica de la eficacia de mantener el suelo cubierto con raíces vivas, es esta. Los cultivos de cobertura, al ayudar a que las partículas del suelo se agrupen en agregados, influyen enormemente en la capacidad del suelo para infiltrar agua y permitir que esta sea adsorbida por las partículas del suelo. Por el contrario, los suelos con una agregación deficiente tienen una menor capacidad de retención de agua y una mayor compactación y formación de costras superficiales, lo que da lugar a una reducción considerable de la infiltración de agua y a la consiguiente escorrentía y erosión. Las raíces vivas y muertas de los cultivos de cobertura o de la vegetación residente en el suelo proporcionan canales para que el agua se infiltre en la zona radicular y, en última instancia, en el nivel freático. La aplicación de la Ley de Gestión Sostenible de las Aguas Subterráneas (SGMA) en California, origen de casi todas las almendras (2 millones de acres), nueces y pistachos (500 000 acres cada uno) del país, exigirá prácticas de conservación del agua que van más allá de lo que la mayoría de los agricultores están haciendo actualmente.

Cultivos de cobertura en zonas con escasas precipitaciones

En 2017, los investigadores iniciaron un estudio de tres años en el sur de Texas para investigar los efectos de la humedad del suelo en el rendimiento de los cultivos comerciales tras los cultivos de cobertura (Kasper et al., 2022). Durante el período de estudio, los agricultores y los investigadores plantaron cinco réplicas de cinco tratamientos de cultivos de cobertura. Cada tratamiento se componía de cuatro parcelas de cultivos de cobertura y una parcela de control, en la que no se plantaron cultivos de cobertura.

La precipitación media anual de la zona de estudio es de 50 cm. Durante los ensayos de investigación, solo cayeron 9 cm de lluvia entre la siembra del cultivo de cobertura en otoño y la cosecha de sorgo en verano durante el primer año. Durante el segundo año, se registraron 36 cm, y durante el mismo periodo del tercer año cayeron 29 cm.

Los cultivos de cobertura pierden agua a través de la evapotranspiración, por lo que se puede esperar un déficit de humedad en la siembra de cultivos comerciales si las precipitaciones son escasas. En este estudio, las parcelas con cultivos de cobertura presentaron déficits de humedad del suelo en comparación con las parcelas de control en los tres años. Se produjeron pérdidas en los cultivos de sorgo en el primer y tercer año. El segundo año fue el más lluvioso de todos los años del estudio, lo que dio lugar a una cosecha de sorgo satisfactoria, aunque los rendimientos de las parcelas con cultivos de cobertura y las parcelas de control no mostraron diferencias estadísticamente significativas (Kasper et al., 2022).

La elevada biomasa producida por los cultivos de cobertura se asoció con pérdidas de cosechas en el primer y tercer año, debido a la disminución de la humedad del suelo. «Una mayor biomasa [de cultivos de cobertura] significa más evapotranspiración, menor humedad del suelo y un mayor riesgo de fracaso en la germinación de los cultivos comerciales» (Kasper et al., 2022). Los agricultores pueden gestionar las cantidades de biomasa reduciendo las tasas de siembra de cultivos de cobertura al nivel mínimo recomendado. El uso de cubiertas con menor biomasa, como la veza o el trébol, y la reducción de las tasas de siembra pueden reducir las posibilidades de que los cultivos de cobertura afecten a la humedad del suelo, al tiempo que siguen aportando algunos beneficios para la salud del suelo (Kasper et al., 2022). En las zonas semiáridas, o en los años en los que las precipitaciones son escasas, la reducción de la biomasa de los cultivos de cobertura supone un compromiso entre los beneficios para la salud del suelo que aportan los cultivos de cobertura y la posibilidad de obtener un cultivo comercial viable con un rendimiento sostenible.

Otra consideración para reducir la pérdida de agua del suelo es la labranza. El agricultor del estudio al que se hace referencia aquí utilizó la labranza para eliminar el cultivo de cobertura, lo que puede haber aumentado la pérdida de humedad del suelo. Un método de eliminación sin labranza, ya sea químico o mecánico (apisonado con rodillo), podría haber ahorrado agua del suelo al mantenerlo cubierto con residuos. Sin embargo, es importante comprender que la decisión de utilizar la labranza tiene matices. Doug Crabtree, un agricultor ecológico de cereales de grano pequeño y legumbres en las tierras áridas del norte de Montana, ha descubierto que la labranza de los residuos de los cultivos en el suelo ayuda a su descomposición, ya que las condiciones muy secas de la región no facilitan una descomposición lo suficientemente rápida si los residuos se dejan en la superficie (Coggins, 2023).

En resumen, el estudio de Kasper sugiere que las decisiones sobre el tipo de cultivo de cobertura, la densidad de siembra, el método de eliminación y el tiempo transcurrido entre la eliminación del cultivo de cobertura y la siembra del cultivo comercial (para tener en cuenta la posibilidad de lluvias antes de la siembra) pueden afectar a la pérdida de humedad del suelo y a la reducción del rendimiento de los cultivos comerciales en zonas semiáridas (Kasper et al., 2022). También está la cuestión del conocimiento y la experiencia de los agricultores con los cultivos de cobertura, así como el tipo de terminación de los cultivos de cobertura empleado. En este estudio, el agricultor segó el cultivo de cobertura con una segadora de martillos y luego incorporó los residuos al suelo con un disco. Si en este estudio se hubieran utilizado los residuos como mantillo y se hubiera sembrado el sorgo sin labranza, ¿se habría conservado más humedad del suelo? Una vez más, hay matices a la hora de tomar decisiones sobre los cultivos de cobertura. La labranza provoca una pérdida de humedad, por lo que un cambio en las prácticas de eliminación —en este caso, quizás, la siembra sin labranza en un mantillo de cultivos de cobertura— podría haber tenido un impacto positivo en el rendimiento de los cultivos comerciales.

El especialista en agricultura sostenible del NCAT, Colin Mitchell, y la Dra. Alexis Racelis (colaboradora en la investigación del proyecto mencionado) debaten sobre el uso del agua en los cultivos de cobertura en entornos semiáridos en el podcast Voices from the Field (Voces desde el campo) de ATTRA, episodios 222 y 223.

Limitaciones de los cultivos de cobertura

Los beneficios reconocidos del abono verde y los cultivos de cobertura —cobertura del suelo, mejora de la estructura del suelo, nitrógeno procedente de las leguminosas— deben evaluarse en términos de rendimiento económico para la explotación agrícola, así como del valor a largo plazo de la salud sostenida del suelo. Para la temporada de cultivo inmediata, los costes de semillas y establecimiento deben sopesarse con la reducción de las necesidades de fertilizantes nitrogenados y el efecto de los cultivos de cobertura en el rendimiento de los cultivos comerciales.

El consumo de agua por parte de los cultivos de abono verde es una preocupación importante en zonas con precipitaciones limitadas. Sin embargo, incluso en las regiones en barbecho de las Grandes Llanuras y el noroeste del Pacífico, varias leguminosas autóctonas y adaptadas (como la alfalfa negra) parecen tener potencial para sustituir el cultivo o los herbicidas en el barbecho de verano. Siempre se requiere una gestión adicional cuando se añaden cultivos de cobertura de cualquier tipo a una rotación. Incorporar abonos verdes requiere más tiempo y gastos, en comparación con no tener ningún cultivo de cobertura.

Las comunidades de insectos asociadas con los cultivos de cobertura benefician al agricultor en algunos cultivos y lo perjudican en otros. Por ejemplo, algunos mantillos vivos mejoran el control biológico de las plagas de insectos de los cultivos de hortalizas de verano y los huertos de nueces pecanas, ya que proporcionan hábitats favorables para los insectos beneficiosos. En el lado negativo, las leguminosas de invierno que albergan insectos que causan deformaciones en los frutos, como el chinche manchado, la chinche apestosa y el curculio de la ciruela, pueden suponer un problema para los productores de manzanas o melocotones del este de Estados Unidos. Los nematodos favorecidos por ciertas leguminosas en suelos arenosos son otra preocupación para los agricultores, al igual que los gusanos cortadores y los gusanos alambre (larvas de escarabajos clic) en las rotaciones tras cultivos de cereales o pastos. Además, las babosas pueden ser un problema grave para los agricultores que practican la siembra directa en la costa atlántica central y el Medio Oeste.

Durante las primaveras frescas y húmedas, las cubiertas de mantillo proporcionan un buen hábitat para las babosas y, dado que estas necesitan una dieta rica en proteínas, las semillas de los cultivos en germinación son su objetivo (Garrabrant y Cochran, 2023). Algunas prácticas que pueden ayudar a reducir los daños causados por las babosas a los cultivos comerciales incluyen plantar cubiertas verdes y eliminarlas más tarde, o plantar las semillas de los cultivos comerciales a mayor profundidad para que germinen un poco más tarde, cuando las poblaciones de babosas son más reducidas.

Economía de los cultivos de cobertura

Los economistas definen el beneficio como la diferencia entre los ingresos procedentes de la venta de bienes o servicios y los costes de producción de dichos bienes o servicios (Schahczenski, 2023). Hay dos formas de obtener beneficios: cobrar un buen precio por su producto o reducir sus costes. A menos que sea un experto en marketing con un mercado consolidado, es poco probable que pueda cobrar más por su producto, especialmente en los mercados de materias primas. Muchos agricultores, economistas y asesores agrícolas con experiencia sugieren que una de las mejores formas de mantener la rentabilidad de la explotación agrícola es reducir los costes de los insumos. Los cultivos de cobertura pueden ayudar a conseguirlo, pero hay que tener en cuenta una advertencia. Si nunca ha plantado un cultivo de cobertura, habrá una curva de aprendizaje. Si tienes suelos con bajo contenido en materia orgánica, te llevará tiempo mejorar la situación. Los agricultores que han incorporado cultivos de cobertura en sus rotaciones y han dado tiempo a que sus suelos se adapten al nuevo régimen durante muchos años suelen ser más rentables que los agricultores que acaban de empezar a utilizar cultivos de cobertura (Soil Health Partnership, sin fecha). Además, varios agricultores afirman que el uso de cultivos de cobertura ha hecho que la agricultura vuelva a ser divertida (Dufour, 2023).

El beneficio económico directo más evidente derivado de los cultivos de cobertura de leguminosas es el ahorro en fertilizantes nitrogenados (aunque también es posible ahorrar al reducir o eliminar el uso de herbicidas e insecticidas). En la mayoría de los casos, este ahorro puede compensar los costes de establecimiento de los cultivos de cobertura. Entre los beneficios indirectos se incluyen la reducción del uso de herbicidas (en el caso de un cultivo de cobertura de centeno alelopático), la reducción de los costes de control de insectos y nematodos, la protección de las aguas subterráneas mediante la eliminación de los residuos de nitrato y la conservación del agua derivada de un mantillo sin labranza y una mayor infiltración del agua de lluvia en el nivel freático. Los beneficios a largo plazo se derivan de la acumulación de materia orgánica, lo que se traduce en una mejora de la salud del suelo. Los suelos sanos reciclan mejor los nutrientes, no se erosionan tanto, absorben rápidamente el agua después de cada lluvia y producen cultivos sanos y cosechas abundantes.

Los costes asociados a los cultivos de cobertura anuales pueden incluir la labranza, las semillas, la siembra, el riego y la eliminación. Por ejemplo, las semillas de veza vellosa y trébol carmesí suelen costar alrededor de 5 dólares por libra. Con una tasa de siembra de 15 libras por acre, los costes de las semillas son de unos 75 dólares por acre. Con una tasa de siembra de 20 libras a 5 dólares por libra y un coste de siembra sin labranza de 27 dólares por acre, plantar un acre de este cultivo de cobertura costaría 127 dólares. Además, las semillas orgánicas pueden costar aproximadamente el doble que las semillas convencionales.

Muchos estudios han demostrado que los cultivos de cobertura de leguminosas pueden sustituir una parte de las necesidades de nitrógeno fertilizante de un cultivo posterior. (Véase la sección «Producción de nitrógeno» más arriba). El valor económico de estas sustituciones de nitrógeno puede calcularse utilizando el precio local del nitrógeno. A continuación, estos costes pueden compararse con los costes de las semillas y la siembra de los cultivos de cobertura. Recuerde que las comparaciones de costes de nitrógeno por sí solas no tienen en cuenta los beneficios de la mejora de la salud del suelo y el aumento de la infiltración de agua que se derivan de los cultivos de cobertura.

Sin duda, es posible obtener beneficios utilizando cultivos de cobertura. Un metaanálisis realizado por la Universidad Estatal de Luisiana determinó que, en el caso del cultivo comercial de soja, los cultivos de cobertura tenían un efecto positivo significativo en el rendimiento y la rentabilidad económica. La revisión de los estudios sobre cultivos de cobertura reveló que la soja sin cultivo de cobertura produjo 48,3 bushels por acre, con un rendimiento de 91,70 dólares por acre, mientras que la soja con cultivo de cobertura produjo 50,9 bushels por acre, con un rendimiento de 112,20 dólares por acre (Adusumilli y Wang, 2020).

También es posible encontrar estudios que muestran el resultado contrario. Entre 2017 y 2019, unos científicos llevaron a cabo un estudio en Misisipi sobre la rentabilidad de los cultivos de cobertura en la producción de maíz y soja (Badon et al., 2021). En este estudio, los cultivos de cobertura no dieron lugar a un aumento del rendimiento ni a una reducción del uso de agua de riego, lo que se tradujo en beneficios económicos negativos. Los científicos informaron de una pérdida económica media de 233 dólares por hectárea en el conjunto de los años de estudio.

¿Qué hay detrás de las disparidades entre estos dos estudios? Existen diferencias entre los suelos, la gestión y los objetivos de los agricultores en cada estudio. Hay diferencias entre el tiempo que las dos explotaciones agrícolas en cuestión llevan utilizando cultivos de cobertura en sus rotaciones. Al comparar una explotación agrícola que obtiene beneficios utilizando cultivos de cobertura con otra que no los obtiene, es probable que existan grandes diferencias en la gestión. Por ejemplo, puede haber diferencias en la diversidad de las rotaciones de cultivos. Las especies o mezclas de cultivos de cobertura utilizadas pueden no ser las mismas, ya que los objetivos de gestión son diferentes. Además, hay variaciones en función de si un agricultor utiliza labranza convencional, labranza mínima o labranza cero. Además, hay que tener en cuenta si el cultivo de cobertura se monetiza mediante la venta de semillas o el pastoreo de biomasa o residuos, cómo y cuándo se termina el cultivo de cobertura, los tipos de prácticas de riego, la diferencia en mano de obra y el número de pasadas de tractor entre los sistemas convencionales y los de cultivo de cobertura, así como la reducción de las necesidades de heno gracias al pastoreo de los cultivos de cobertura. Todas estas prácticas contribuyen a que una explotación sea rentable o no, y si no se presta mucha atención a cómo interactúan entre sí, se puede producir una pérdida económica.

Nota final

Los cultivos de cobertura han recibido mucha atención en los últimos años debido a su capacidad para amortiguar las temperaturas del suelo, conservar el agua y reducir los gastos en fertilizantes. Sin embargo, como bien saben los agricultores, los cultivos de cobertura no son una solución milagrosa que pueda resolver todos nuestros problemas agronómicos. Deben utilizarse de forma adecuada y en combinación con la rotación de cultivos, la reducción del uso de pesticidas y fertilizantes sintéticos y, si es posible, el pastoreo de ganado. Por último, el análisis económico es una parte fundamental de las herramientas de toma de decisiones de los agricultores.

Uno de los principios de la buena agricultura de Vandana Shiva es la ley del retorno. El cultivo de cobertura es una práctica ancestral, profética en nuestros días, que ejemplifica este principio. Y, como escribió Wendell Berry en su libro de 1997, The Unsettling of America: Culture and Agriculture(La inquietud de América: cultura y agricultura), «El suelo es el gran conector de vidas, la fuente y el destino de todo. Es el sanador, el restaurador y el resucitador, por el cual la enfermedad se convierte en salud, la vejez en juventud y la muerte en vida. Sin un cuidado adecuado, no podemos tener comunidad, porque sin un cuidado adecuado, no podemos tener vida».

Plantación de cultivos de cobertura de centeno cerealero en los bancales de una granja urbana situada en las afueras del edificio Whitten del Departamento de Agricultura en Washington, D.C. Foto: USDA

Referencias

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Recursos adicionales

Recursos ATTRA

Área temática: Cultivos de cobertura
Cinco principios del suelo guían las prácticas de ATTRA para mejorar la salud del suelo y, por consiguiente, la productividad agrícola: reducir las perturbaciones, mantener el suelo cubierto, conservar las raíces vivas durante todo el año, aumentar la diversidad e incorporar el pastoreo de ganado. De estos cinco principios, los cultivos de cobertura abordan al menos cuatro de ellos (y los cinco si se utilizan cultivos de cobertura para el pastoreo del ganado) y, por lo tanto, son una práctica crucial que los agricultores y ganaderos pueden utilizar en sus granjas y ranchos. Los recursos prácticos de ATTRA, que incluyen publicaciones, vídeos y podcasts, ayudarán a los agricultores a elegir los mejores sistemas y especies de cultivos de cobertura en función de su función, métodos de siembra y opciones de terminación.

Otros recursos

Cultivos de cobertura. Programa de Investigación y Educación en Agricultura Sostenible.
Recursos completos para el oeste de los Estados Unidos, incluyendo la base de datos de cultivos de cobertura de UC SAREP, los recursos de cultivos de cobertura de UC SAREP California y las publicaciones de UCANR sobre el uso de cultivos de cobertura en diversos sistemas de producción.

Cultivos de cobertura. CSANR, Universidad Estatal de Washington.
Publicaciones, vídeos e investigaciones sobre cultivos de cobertura para la región del noroeste del Pacífico.

Oportunidades económicas de los cultivos de cobertura para mejorar los resultados financieros en cultivos en hileras. Por Rob Myers, Alan Weber y Sami Tellatin. Investigación y Educación en Agricultura Sostenible, 2019.
Boletín técnico sobre las situaciones de gestión en las que los cultivos de cobertura son rentables.

Cultivos de cobertura para rotaciones de cultivos sostenibles. Por Andy Clark. SARE Outreach, 2015.
Recursos seleccionados de SARE, incluyendo informes, vídeos y estudios de casos sobre rotaciones de cultivos, selección de cubiertas, labranza cero, agricultura ecológica, clima y gestión de plagas, entre otros temas.

Cultivos de cobertura en sistemas sin labranza. Por Daniel Mays. Cultivar para el mercado. 6 de febrero de 2022.
Extracto del libro The No-Till Organic Vegetable Farm (La huerta ecológica sin labranza).

Cultivos de cobertura en granjas hortícolas del norte de Nueva Inglaterra. Por Heather Darby. SARE. 2018.
Proporciona información básica sobre estrategias de cultivos de cobertura para granjas hortícolas del norte de Nueva Inglaterra. Aborda los beneficios y retos de los cultivos de cobertura, la selección de cultivos de cobertura, las opciones de siembra, las fechas de plantación, las opciones de terminación y recursos adicionales. El boletín también incluye estudios de caso de tres granjas hortícolas del norte de Vermont que llevan más de 20 años utilizando cultivos de cobertura.

Rotación de cultivos en granjas orgánicas: un manual de planificación. Por Charles L. Mohler y Sue Ellen Johnson. SARE Outreach, 2009.
Ofrece una revisión en profundidad de las aplicaciones de la rotación de cultivos, incluyendo la mejora de la calidad y la salud del suelo y el control de plagas, enfermedades y malas hierbas. Incluye estrategias de rotación que se pueden aplicar en diversas condiciones de campo y con una amplia gama de cultivos.

Tabla de cultivos de cobertura de las Grandes Llanuras. Laboratorio de Investigación de las Grandes Llanuras del Norte, Mandan, Dakota del Norte.
Una herramienta de decisión para ayudar a seleccionar y gestionar los cultivos de cobertura. La tabla, inspirada en la tabla periódica de los elementos, incluye información sobre 70 especies de cultivos que pueden plantarse individualmente o en mezclas. Se incluye información sobre el ciclo de crecimiento, el uso relativo del agua, la arquitectura de la planta, la profundidad de siembra, la calidad del forraje, las características de polinización y el ciclo de los nutrientes para la mayoría de los cultivos.

Gestión rentable de cultivos de cobertura, 3.ª edición. SARE Outreach. 2007.
Uno de los libros más completos y autorizados sobre cultivos de cobertura. Incluye capítulos sobre los beneficios de los cultivos de cobertura, la selección de los mejores cultivos de cobertura para su explotación agrícola, el aumento de la fertilidad y la labranza del suelo con cultivos de cobertura, cómo los cultivos de cobertura pueden estabilizar el suelo, la estimación de la contribución de nitrógeno, la gestión de plagas con cultivos de cobertura, la rotación de cultivos con cultivos de cobertura, el control de malas hierbas y la gestión de cultivos de cobertura en sistemas de labranza de conservación. Incluye descripciones de 19 especies de cultivos de cobertura, una lista de recursos y gráficos sobre las especies de cultivos de cobertura regionales, el rendimiento y las funciones de diversas especies, los rasgos culturales, la plantación y las posibles ventajas y desventajas.

Eliminación de cultivos de cobertura invernales en cultivos orgánicos. Por Mary Barbercheck y Kristy Borrelli. Extensión de Penn State.
Este artículo se centra en las formas en que los agricultores orgánicos pueden eliminar sus cultivos de cobertura invernales antes de plantar cultivos comerciales en primavera. En los sistemas orgánicos, los métodos más comunes utilizados para eliminar los cultivos de cobertura invernales son la muerte invernal, la siega, el laboreo, una combinación de siega y labranza, el aplastamiento con rodillos y el pastoreo.

Virginia Cover Crop College 101: Planificación eficaz de cultivos de cobertura. Investigación y extensión sobre el maíz y los cereales menores de Virginia Tech.
Hay disponibles apuntes de clase, herramientas y calculadoras, el Manual de planificación de cultivos de cobertura de Virginia NRCS y otros recursos.

Cultivos de cobertura invernales: un buen momento para mejorar el suelo. Por Collin Thompson. Johnnys Selected Seeds.
Artículo sobre la planificación y gestión de cultivos de cobertura invernales por Lynn Byczynski, autora y fundadora de Growing for Market.

Recursos regionales sobre cultivos de cobertura

Región Occidental

Cultivos de cobertura (340) en sistemas orgánicos: Guía de implementación para los estados occidentales

Consejo Occidental de Cultivos de Cobertura

Herramienta de selección de cultivos de cobertura del noroeste del Pacífico, USDA NRCS

Base de datos de cultivos de cobertura, UC SAREP

Base de datos de cultivadores expertos: Prácticas de cultivos de cobertura en huertos y viñedos, UC SAREP

Llanuras del Norte

Cuadro de cultivos de cobertura del Laboratorio de Investigación de las Grandes Llanuras del Norte

Oportunidades para los cultivos de cobertura en temporadas de cultivo más cortas

Región del Medio Oeste

Consejo de Cultivos de Cobertura del Medio Oeste

Región Suroeste

Opciones de cultivos de cobertura para zonas cálidas y húmedas

Uso de cultivos de cobertura de verano en los sistemas de producción de hortalizas de Arizona

Región Sudeste

Opciones de cultivos de cobertura para zonas cálidas y húmedas

Consejo de Cultivos de Cobertura del Sur

Tablas de siembra de cultivos de cobertura en otoño y primavera, NRCS de Virginia

Calculadora de cultivos de cobertura, Virginia Tech

Calculadora de disponibilidad de nitrógeno en cultivos de cobertura, Universidad de Georgia

Región Noreste

Consejo de Cultivos de Cobertura del Noreste

Esta publicación ha sido elaborada por el NCAT a través del programa de agricultura sostenible ATTRA, en virtud de un acuerdo de cooperación con el Departamento de Desarrollo Rural del USDA.