Sistemas productivos superadores, la apuesta que marcó los 9 años de la Chacra Pergamino

La Chacra Pergamino apostó por modelos productivos intensificados para mejorar la sustentabilidad de los sistemas de producción de la zona núcleo pampeana. En esta nota, comparten las lecciones aprendidas en sus 9 años de trabajo

Por: Belen Agosti 1 , Marcelo Arriola 2 , Federico Zorza 3 , Alejo Ruiz 4 , Cintia Sciarresi 4 1 Gerente Técnico de Desarrollo (GTD) Chacra Pergamino, Sistema Chacras, Aapresid2 Chacra Pergamino, Sistema Chacras, Aapresid3 Asistente Técnico Regional Pergamino-Colon (ATR), Regionales, Aapresid4 Coordinador Técnico Zonal (CTZ), Sistemas

Chacras, AapresidEn el corazón de la zona núcleo, entre Uranga e Inés Indart y entre Baradero y Christophersen, 14 productores fundaron en 2010 la Chacra Pergamino. En el marco del Sistema Chacras de Aapresid y con Belén Agosti como Gerente Técnico de Desarrollo, plantearon el objetivo de desarrollar sistemas productivos superadores a los vigentes, basados en la intensificación de rotaciones con diferente tiempo de ocupación y diversidad, que combinan cultivos de servicios (CS), de granos y también pasturas.

Tras nueve años de trabajo, la Chacra Pergamino dio por finalizado su proyecto y en esta nota comparten algunas de las lecciones aprendidas que, sin dudas, son de un gran valor agronómico.

El trabajo de la Chacra Pergamino se orientó a mejorar la sustentabilidad de los sistemas

de producción agrícola de la zona núcleo pampeana, caracterizados por una fuerte presencia de soja de primera, con largos períodos de barbecho. La mejora vino de la mano de modelos productivos intensificados como alternativa a los modelos simplificados actuales.

La intensificación en las rotaciones implica el aumento en el uso de los recursos con cultivos verdes en activo crecimiento. Esto genera una mayor captura de recursos con el consiguiente aumento de la biomasa aérea y radical, lo que aporta una alta cantidad de rastrojo. Esto no sólo favorece la salud del suelo, mejora la eficiencia en el uso de nutrientes y del agua, y aumenta la actividad biológica con la consiguiente mejora de las condiciones físicas y químicas de los suelos, sino que además tiene un potencial para aumentar rendimientos.

Integrantes de la Chacra Pergamino junto a la GTD Belén Agosti y la coordinación del Sistema Chacras de Aapresid.

Desde la Chacra Pergamino plantearon así la hipótesis de que al intensificar las rotaciones se genera una mejora en los rendimientos totales y en el aporte de C al sistema. Una rotación intensificada implica mayor tiempo con cultivos verdes creciendo, mayor generación de biomasa aérea y radical, y en consecuencia un círculo virtuoso en los suelos.

Durante 6 campañas consecutivas (2012/13 a 2017/18), se realizó un ensayo de rotaciones de cultivos con distinto nivel de intensificación y diversidad de cultivos en tres establecimientos de la zona núcleo pampeana. Las rotaciones incluyeron cultivos de grano de invierno y verano, y cultivos de servicio como Vicia villosa, como antecesor de maíz tardío. Adicionalmente, durante el mismo período se agregó una rotación a los tratamientos que contempla la siembra de pasturas.

Para evaluar el camino recorrido, se plantearon diferentes interrogantes, que se comparten y analizan a continuación.

¿LOS SISTEMAS INTENSIFICADOS MEJORAN LOS RENDIMIENTOS DE COSECHA?

Para la mayoría de los sitios, los rendimientos acumulados fueron máximos en las rotaciones más intensificadas. Es importante destacar que en las rotaciones de tres años de duración, que tuvieron 5 cultivos de cosecha y la incorporación de cultivos de servicios (CS) dentro del planteo de rotaciones, se cosechó más grano (como equivalente Glucosa) que la rotación que tuvo 6 cultivos de granos en el mismo periodo. Esto demuestra la capacidad de los CS de potenciar el rinde de las rotaciones.

La incorporación de vicia en la rotación tuvo un impacto positivo para el sistema. En todos los sitios que tuvieron rotaciones con vicia como cultivo de servicio, maximizaron o estuvieron muy cerca de los rendimientos máximos. Además, la incorporación de vicia no sólo mejoró notablemente los rendimientos sino que también incrementó los aportes de carbono y nitrógeno al sistema, mejoró las propiedades de los suelos y tuvo un buen control de malezas.

En resumen, en dos de los tres establecimientos la producción total de grano fue mayor en las rotaciones de mayor intensidad con vicia. Esto significa que es una buena alternativa para potenciar los rendimientos de los otros cultivos en la rotación.

¿LOS SISTEMAS INTENSIFICADOS MEJORAN LA EFICIENCIA EN EL USO DEL AGUA?

El aumento de la intensidad de las rotaciones fue acompañado de mejoras en la captura de agua por mayor presencia de cultivos vivos en la rotación, que consumían más agua. La eficiencia de uso del agua (EUA), expresada como la relación entre la biomasa producida (kg ha-1) y el consumo de agua (mm ha-1), no estuvo relacionada con la intensificación en las rotaciones. A pesar de ello, la productividad del agua que surge de multiplicar la eficiencia de captura y la EUA, se asoció positivamente con el nivel de intensificación.

Se puede afirmar entonces que el aumento de la intensidad en las rotaciones, si bien no mejoró la eficiencia en el uso del agua, sí tuvo un efecto positivo en cuanto a la productividad y eficiencia de captura del agua.

¿CÓMO CAMBIAN LOS APORTES DE C AL SISTEMA AL INTENSIFICAR LAS ROTACIONES?

Con vicia como cultivo de servicio, los cultivos de maíz y sorgo tuvieron los mayores aportes de carbono (>500 kg ha-1). La inclusión de doble cultivo en una rotación (trigo/soja) también tuvo altos aportes (cercanos a 600 kg ha-1). Las pasturas, por su parte, tuvieron un aporte de carbono anual mayor que los cultivos de servicio y cosecha (1.400 kg ha-1 año-1). Para los cultivos de cosecha, la relación del carbono aportado y rendimiento del cultivo fue bastante constante para los cultivos de gramíneas como trigo, cebada y sorgo, que aportaron alrededor del 12-13 % del grano producido. Mientras que arveja, maíz y soja aportaron entre un 7-8 % del rendimiento.

Como consideraciones finales se puede decir que cuanto más tiempo ocupado con cultivo vivo estuvo el suelo (mayor intensificación), más carbono fue aportado al sistema. Los cultivos de granos que más carbono aportaron fueron el maíz, el sorgo, o los doble cultivos como trigo/soja. La vicia como cultivo de servicio, tuvo muy alto aporte de carbono, ya que toda la materia seca producida quedó dentro del sistema.

¿CÓMO INFLUYE LA INTENSIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS EN LOS INDICADORES FÍSICOS Y QUÍMICOS DE SUELO?

La densidad aparente (DAP) en superficie manifestó una tendencia al aumento en sistemas más agrícolas intensificados. Este aumento puede ser consecuencia de un mayor tránsito de maquinarias en el lote. Para el caso de las rotaciones agrícola con pasturas, este efecto se revierte, posiblemente por los mayores aportes de biomasa de raíces de las pasturas y por un menor tránsito de maquinarias durante su ciclo.

En conclusión, exceptuando las rotaciones que incluyeron pasturas, a medida que se aumentó el nivel de intensificación, también aumentó la densidad aparente.

Figura 1 Presencia y espesor de estructuras laminares en A) San Nicolás, B) La Matilde y C) Las Matreras. Izquierda: Trigo/Soja-Maíz-Soja; centro: Trigo/ Maíz-Vicia/Maíz; derecha: rotación con pastura

Con respecto a la resistencia a la penetración (RP), en los tres establecimientos se encontraron valores de RP promedio de 0-20 cm menores a 2 MPa, que es el valor umbral para el normal crecimiento de las raíces de los cultivos. De todas maneras, los valores de RP fueron mayores en las rotaciones agrícolas que en las agrícolas con pasturas siendo las rotaciones con mayor porcentaje de gramíneas las de menor RP.

El índice de estallido mostró una proporción de bloques más pequeños en la rotación de pasturas debido al aporte de raíces durante los 4 años que duró la pastura.

Con respecto a las estructuras laminares superficiales, el espesor de láminas estuvo fuertemente asociado con la intensificación de las rotaciones. En los tres establecimientos se redujo el espesor de láminas a medida que fue mayor el IIR (Figura 1). Si bien todas las rotaciones presentaron láminas, se halló mayor frecuencia en las rotaciones agrícolas que en las rotaciones con pastura, y mayor espesor en las rotaciones de menor intensidad (rotaciones Tr/Sj-Mz-Sj).

En resumen, la intensificación generó mejoras en las estructuras laminares de los suelos, con diferente capacidad según la textura del suelo (mayor mejora en suelos más limosos).

Luego de 6 años de ensayo, hubo cambios tanto en la materia orgánica (MO) del suelo a 0-5 cm como a 0-20 cm de profundidad. En el estrato superficial, la MO fue elevada en las rotaciones con alta proporción de gramíneas. Las rotaciones con pastura también tuvieron altos niveles de MO y que se explican por el alto aporte de carbono por parte de las raíces durante el ciclo de la pastura. Además, la rotación con vicia de cobertura tuvo un incremento en la MO con valores similares a la rotación con gramíneas y pastura.

Al asociar los valores de MO de cada rotación con el nivel de intensificación, se observa un aporte positivo de MO para ambas profundidades. De manera que la mayor intensificación generó aumentos en la MO del suelo debido a los mayores aportes de rastrojo.

El fósforo (P) inicial del suelo fue diferente entre rotaciones y establecimientos. Los valores reflejan principalmente las diferencias en fertilización fosforada asociada a los distintos cultivos de las rotaciones y diferentes manejos históricos del P entre campos. En los tres establecimientos, las rotaciones con alta proporción de gramíneas tuvieron un mayor contenido de P. Esto se debe a que las gramíneas se suelen fertilizar más con P que las leguminosas. Además, las rotaciones con pastura también tendieron a un mayor contenido de P que los cultivos de cosecha, como consecuencia de la fertilización de pasturas cada año y una baja extracción de P.

Debido a las diferencias en la fertilización fosforada entre rotaciones, se asoció el fósforo del suelo con el P total aplicado por fertilización durante los 6 años de ensayo, encontrando relaciones positivas entre las dos variables. Es por ello que los cambios en el contenido de Fósforo en el suelo, entre rotaciones, estuvieron más asociados al manejo de la fertilización fosforada (P aplicado) y al balance de P, que a la intensificación.

¿CÓMO INFLUYE LA INTENSIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS EN LOS INDICADORES BIOLÓGICOS?

Al igual que con los indicadores físicos y químicos, se evaluó cómo las rotaciones afectaron los indicadores biológicos (Figura 2). Por un lado, se buscó determinar si diferentes secuencias de cultivo, que varían en su nivel de intensificación y proporción de gramíneas-leguminosas, modifican la biología del suelo. Y por el otro, se buscó encontrar qué indicadores muestran ser los más sensibles ante cambios en la salud del suelo. La actividad biológica estuvo medida a través de la dinámica en las enzimas, el contenido de lípidos totales, la fauna y el contenido de micro y macro agregados en el suelo:

Arrow-Ri La dinámica en la actividad enzimática nos permite diagnosticar y monitorear el estado de la salud del suelo y su biofertilidad ya que es la responsable de la transformación de la materia en el suelo. Los resultados de la Chacra sugieren que hubo una mayor actividad enzimática a medida que la intensidad de las rotaciones aumentó con una máxima actividad para la rotación con pasturas.

Figura 2 Muestreos de indicadores biológicos a campo. A) Macrofauna y B) Mesofauna.

El perfil lipídico, es decir, la diversidad en la composición de ácidos grasos, no sólo se complejizó con el paso del tiempo sino también con la intensidad en las rotaciones. Esto significa que se encontró mayor cantidad de ácidos grasos más complejos con el paso del tiempo y en sistemas más intensificados.

La fauna del suelo estuvo determinada por abundancia y diversidad de lombrices, coleópteros, hormigas benéficas, oribátidos, entre otros. Se observó que la abundancia de lombrices tuvo una respuesta significativa a la intensificación, con un claro efecto positivo por la inclusión de leguminosas en la rotación. Respecto a la diversidad de lombrices, no hubo un cambio en la estructura de la comunidad entre secuencias.

La abundancia de coleópteros también tuvo una respuesta positiva a la intensificación pero, a diferencia de las lombrices, la diversidad de especies fue diferente según la rotación. El mayor número de hormigas fue registrada en el sitio natural, sin observarse diferencias significativas entre rotaciones.

Por último, la diversidad de oribátidos en la parcela con vegetación natural pre- senta una composición diferente al resto y, dentro de las rotaciones, la intensificación alta con gramíneas se diferencia de los demás manejos. Fue claro el cambio de la comunidad de estos ácaros detritívoros como respuesta al tratamiento con gramíneas. Esto puede deberse a que estas especies vegetales ofrecen una arquitectura de nichos más heterogénea, lo que posibilita que un mayor número de especies de ácaros diferentes puedan coexistir.

Las lombrices, principalmente, son los organismos capaces de modificar físicamente y de manera significativa las propiedades del suelo al excavar y producir estructuras órgano-minerales (grumos fecales que acaban formando macro agregados resistentes) y una gran variedad de poros (galerías y cámaras). Estos bioagregados presentan una elevada concentración de materia orgánica y una mayor estabilidad respecto al suelo circundante y pueden tener un importante impacto en las propiedades físicas del suelo y la dinámica de la materia orgánica del mismo.

La proporción de macroagregados en la estructura física del suelo, resistente a la dispersión en agua, aparece como una medida integral de la actividad biológica del suelo que se modifica como consecuencia de la intensificación de las rotaciones de cultivo. El contenido de macro agregados aumentó con la actividad biológica y la intensidad de las rotaciones. Además, a medida que estas rotaciones se fueron estabilizando con el paso del tiempo, los microagregados fueron transformándose en macroagregados.

Los resultados indican que la intensificación estimuló la actividad biológica, que pudo visualizarse a través de una mayor aparición de macro y micro agregados que mejoran la estructura del suelo e incrementan los niveles de materia orgánica.

Figura 3 Rendimiento Relativo de maíz (%) en función del N disponible en suelo (suelo V6 + fertilizante) para distintos antecesores invernales (arveja en rojo, trigo en azul, vicia en amarillo y barbecho en gris) incluyendo tres campañas (2014/15, 2015/16 y 2016/17). Las flechas indican los valores de X0 (quiebre de pendiente).

¿CÓMO INFLUYE LA INTENSIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS EN LA DISPONIBILIDAD DE NITRÓGENO EN EL CULTIVO DE MAÍZ?

Los miembros de la Chacra se plantearon evaluar cómo fertilizar los maíces de las secuencias intensificadas (Vicia/maíz, trigo/ maíz y arveja/maíz) vs. un maíz tardío proveniente de un barbecho. No solo se debe considerar la biomasa del cultivo antecesor (kg ha-1, aportados por el rastrojo), sino también la calidad de ese rastrojo (relación C:N), ya que ambas variables influyen en la dinámica del N durante el ciclo del maíz.

Durante tres campañas se evaluó la respuesta a la fertilización de maíces sembrados en fechas tardías con diferente antecesor. Los valores de N-NO3 0-60 cm medidos en el maíz en V6, fueron mayores en aquellos maíces que tuvieron previamente vicia como cultivo de servicio (70-100 kg N ha-1). En los tratamientos que previamente contaron con trigo y arveja, el contenido de N fue menor vs. el barbecho (43 y 58 vs. 76 kg N ha-1). Estas diferencias en el contenido de nitratos N-NO3 se tradujeron en respuestas diferenciales a la fertilización (Figura 3). Para los ambientes de la Chacra Pergamino, los maíces que tuvieron como antecesor a vicia, no tuvieron respuesta a la fertilización nitrogenada. Mientras que antecesores como trigo y arveja requirieron de una fertilización de 185 y 71 kg N ha-1 para maximizar los rendimientos. Para el caso de barbecho, ese requerimiento en la fertilización tuvo un valor de 83 kg N ha-1. Queda preguntarse si los nitratos son una forma de medir oferta de N, en un sistema en el que el N está presente en el tejido vegetal con liberaciones diarias de acuerdo a la descomposición de ese tejido.