El empleo de cultivos de servicios en la rotación maíz-soja

Diversos enfoques publicados recientemente destacan los beneficios de estos cultivos para mejorar el sistema.

Por: Permingeat, H.

Los cultivos de servicios (CS) renovaron el interés de agricultores e investigadores en los sistemas productivos. Esto se debe a las habilidades que tienen este tipo de cultivos de prevenir la erosión del suelo, mejorar su fertilidad y la eficiencia en el uso de nutrientes, aumentar el contenido de materia orgánica, suprimir malezas y contribuir al manejo de las mismas, rehabilitar suelos degradados, mejorar la capacidad de infiltración del agua en el perfil del suelo, entre otras.

Recientemente se publicaron diferentes enfoques interesantes sobre el uso de los cultivos de servicios en el marco de la rotación maíz-soja para escenarios productivos de Estados Unidos.

Uno de los puntos a tener en cuenta es que la selección de especies adecuadas de CS es una decisión de gestión importante. Algunos estudios muestran que los CS a base de gramíneas invernales no impactan en los rendimientos de cultivos de gramíneas como el maíz, mientras que aquellos basados en leguminosas o en mezclas sí lo hacen en maíces no fertilizados (Singh y col., 2020). Los CS con proporciones bajas de C/N se descomponen más rápido y, si se combinan con un alto contenido de N en la biomasa, pueden suministrar N al siguiente cultivo. Los residuos con alto contenido de C/N se descomponen más lentamente, reteniendo N durante períodos más largos, lo que puede evitar la pérdida de N por lixiviación. Además, si se considera la geografía en la que se desarrolla el cultivo, por ejemplo, en el cinturón de maíz occidental de los Estados Unidos, el acceso limitado a los grados día de crecimiento, la precipitación y la radiación después de la cosecha de maíz, a menudo conduce a un bajo contenido de N y biomasa en el CS.

Una especie común de CS es el centeno, debido a su resistencia al invierno, producción de biomasa, retención de nitratos en el suelo y suministro de forraje. Los agricultores también plantan CS de leguminosas como vicia y arveja para el suministro de N, y de brasicáceas como las coles forrajeras (Brassica oleracea L.) y el rábano (Raphanus sativus L.) para la retención de N y forraje. Las mezclas de CS de leguminosas y granos pequeños pueden mejorar la diversidad de especies en los agroecosistemas y mejorar tanto la retención de N como los servicios de suministro de N a un cultivo posterior. Esto responde a las características funcionales complementarias de las especies en la mezcla. Las brasicáceas y las leguminosas tienen mayores requisitos de grado de crecimiento que el centeno y es posible que las mezclas que incluyan estas especies deban establecerse antes que el centeno (Koehler-Cole y col., 2020).

La interacción entre los cultivos de servicios y el sistema de labranza es otro factor de gestión importante. La labranza incorpora biomasa en el suelo que puede incrementar la disponibilidad de oxígeno para los microorganismos y así promover una mayor degradación y liberación de nitrógeno. Durante el otoño o primavera temprana, la labranza también puede promover la mineralización del nitrógeno y aumentar el riesgo de lixiviación de nitratos. Esto sucede antes del establecimiento del cultivo principal de granos, limitando su oportunidad de absorber el nitrógeno liberado de la materia orgánica por la actividad microbiana.

Singh y col. (2020) evaluaron los efectos del uso de CS en dos sistemas de labranzas (convencional y siembra directa) para la rotación maíz-soja en el estado de Illinois, en Estados Unidos. Sus resultados destacan la importancia de incluir CS en la rotación maíz-soja como una opción viable del sistema, afirmando que la selección de especies del CS es fundamental. En su trabajo postularon la hipótesis de una mayor absorción de N en los cultivos de la rotación cuando se incluyeron CS, mientras que los aumentos en el rendimiento sólo se observaron en maíz después de un CS de vicia, pero no en soja después de un CS de cereal. Además del N adicional suministrado por la vicia, también se conservó la humedad del suelo al construir el mantillo superficial necesario para suministrar humedad adicional a los cultivos de cereales durante temporadas más secas.

...la selección de especies adecuadas de CS es una decisión de gestión importante.

Una mayor proporción C/N de la biomasa de centeno puede haber resultado en la inmovilización temporal del N que necesita la soja durante las etapas iniciales de crecimiento, lo que reduce su vigor y rendimiento. El uso continuado a largo plazo del CS posiblemente pueda mejorar la calidad del suelo y aumentar la porosidad macro que resultaría en un aumento del tiempo de residencia del agua en el perfil del suelo. La humedad adicional retenida en el perfil del suelo bajo los sistemas de CS y el N adicional con los CS de las leguminosas pueden ayudar a amortiguar parte de la variabilidad en los rendimientos causada por los ciclos de años secos y húmedos en los sistemas de producción de maíz y soja de tierras secas. En este sentido, la aplicabilidad de estos resultados puede limitarse al área que tiene suelos y zonas agroecológicas similares.

Por su parte, Koehler-Cole y col. (2020) buscaron evaluar los efectos de la práctica de siembra de CS sobre su emergencia, sobre la producción y calidad de la biomasa y sobre el nitrato del suelo en primavera y los posteriores rendimientos de la soja en la rotación con maíz en Nebraska. Tal como especulaban, el CS sembrado al voleo antes de la cosecha de maíz tuvo una emergencia menor que el CS sembrado en hilera después de la cosecha. La siembra al voleo antes de la cosecha mostró una mayor biomasa del CS que la siembra regular después de la misma en dos de los tres sitios evaluados. También se esperaba que los CS plantados al voleo antes de la cosecha de maíz tuvieran una menor calidad de biomasa, pero esto sólo se confirmó en uno de los tres sitios ensayados. Esta investigación demostró la necesidad de una gestión de CS específica del sitio para lograr una alta producción de biomasa, absorción de N y los beneficios ambientales asociados. Los autores concluyen que la investigación debe enfocarse en el manejo del CS agronómico adaptado regionalmente para que se logren los objetivos previstos.

El empleo de los CS para mejorar la dinámica del agua del suelo (como el almacenamiento del agua del suelo mediante la reducción del drenaje subterráneo) es un enfoque que busca mitigar potencialmente los efectos adversos de la variabilidad de las lluvias en el rendimiento de los cultivos en los sistemas. Si bien existen algunos datos contrapuestos, en varios trabajos se informó que los CS de centeno contribuyen a mejorar la humedad del suelo, manteniendo altos rendimientos de maíz y soja. Asimismo, permiten aumentar la capacidad de campo y agua disponible, sobre todo en climas relativamente más secos (Yan y col., 2020).

Yan y col. (2020) plantearon que la introducción de CS de invierno en la rotación de maíz y soja es una práctica de manejo prometedora para mejorar el almacenamiento de lluvia en el perfil del suelo, reducir la evaporación de la superficie y aumentar la transpiración durante la temporada de crecimiento de cultivos comerciales. En esta línea, se propusieron cuantificar las diferencias en el drenaje profundo y evapotranspiración (ET) con y sin CS de trigo bajo diferentes cantidades de lluvia estacional en el estado de Misisipi, determinar los efectos del CS de trigo en el almacenamiento de agua del suelo bajo patrones de lluvia estacionales e identificar los mecanismos asociados con la siembra de un CS de invierno que conduzcan a una mejor eficiencia en el uso de agua de cultivo comercial de grano en diferentes años hidrológicos estacionales. En sus resultados, observaron que cuando se promedió entre los tres tipos de patrones de lluvia y se comparó con un sistema de cultivo de maíz y soja sin CS, el sistema con CS provocó una disminución del drenaje profundo de 59 mm y un aumento de la ET de 78 mm en promedio durante la temporada otoño-primavera, desde principios de otoño hasta principios de primavera. Asimismo, evaluaron simulaciones que también mostraron que la siembra de CS mejoró el almacenamiento de agua del suelo en el período de crecimiento temprano de cultivos comerciales durante abril-junio en todos los patrones de lluvia. Independientemente del patrón de lluvia simulado, la plantación de un CS no mejoró sustancialmente el rendimiento de granos de cultivos comerciales, sino que mejoró la eficiencia en el uso de agua de los cultivos de grano.

A modo de cierre, se observa que el uso de cultivos de servicios contribuye de manera importante en el sistema en el marco de una agricultura más sustentable, por lo que amerita su consideración a pesar de los costos que podría traer aparejados.

REFERENCIAS

• Singh G, Thilakarathne ADGM, Williard KWJ, Schoonover JE, Cook RL, Gage KL, and McElroy R. (2020). Tillage and legume nonlegume cover cropping effects on corn–soybean production. Agronomy Journal, 112:2636–2648.

• Koehler-Cole K, Elmore RW, Blanco-Canqui H, Francis CA, Shapiro CA, Proctor CA, Ruis SJ, Heeren DM, Irmak S, and Ferguson RB. (2020). Cover crop productivity and subsequent soybean yield in the western Corn Belt. Agronomy Journal, 112:2649–2663.

• Yang W, Feng G Read JJ, Ouyang Y, Han J, and Li P. (2020). Impact of cover crop on corn–soybean productivity and soil water dynamics under different seasonal rainfall patterns. Agronomy Journal, 112:1201-1215.

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