Impacto de los cultivos deservicio en diferentes variables productivas

Nuevas publicaciones científicas evalúan el impacto de estos cultivos en las propiedades físicas del suelo, el control de malezas, y la capacidad para absorber y liberar nutrientes.

Por: Permingeat, H.

Los sistemas de producción agrícola están moviéndose hacia modelos más sustentables, pasando de una agricultura que era más dependiente en insumos hacia otra más compleja, basada en el uso de varias tecnologías que involucran diferentes disciplinas. Esto ocurre en parte por una demanda social más exigente en relación a cuestiones ambientales y de alimentos más saludables, pero también por un convencimiento de los productores que comparten esa visión y que además están comprometidos con la adopción de técnicas que derivan del conocimiento científico y que muestran un camino para producir más y mejor.

Los cultivos de servicio (CS) contribuyen a esa agricultura más sustentable y por ello son foco de estudio. Sin perjuicio de limitar las bondades de los cultivos de servicios, en esta nota se discuten algunas publicaciones que describen aspectos relevantes de los mismos.

Impacto en el suelo

Blanco-Canqui y Ruis (2020) enfocan el impacto de los CS sobre las propiedades físicas del suelo. Para ello, revisaron casi un centenar de publicaciones científicas que discuten el tema, con énfasis en los efectos sobre la compactación del suelo, la agregación, la distribución del tamaño de los poros, el flujo saturado e insaturado, la retención de agua, el agua disponible, los procesos térmicos, entre otros. Estos trabajos pueden ser valiosos para avanzar en la comprensión de los impactos del manejo del CS en la física del suelo.

Algunos estudios informaron que los efectos de los CS sobre las propiedades físicas del suelo pueden variar según el tipo de suelo, las especies de CS, su producción de biomasa, el sistema de labranza, el cultivo principal y el clima. Además, a menudo se considera que un aumento en el C orgánico del suelo mejora las propiedades físicas, pero tales correlaciones entre los estudios de CS no se discutieron ampliamente para comprender mejor los mecanismos por los cuales los CS pueden mejorar las propiedades físicas del suelo.

En este sentido, el objetivo de su meta-análisis fue revisar y discutir los impactos de los CS en las propiedades físicas del suelo bajo diferentes tipos de suelo, escenarios de manejo de CS y climas basados en la literatura publicada. Sus conclusiones indican que, en la mayoría de los estudios, los CS reducen la resistencia a la penetración o compactación del suelo en un 5% promedio (variación de 0-29%), mejoran la estabilidad del agregado húmedo en un 16% (variación de 0-95%) y la infiltración acumulada en un 43%. Sin embargo, tienen impactos insignificantes en la densidad aparente, la estabilidad del agregado seco, la conductividad hidráulica saturada e insaturada, la capacidad de campo y el agua disponible de la planta.

Los suelos bajo CS pueden ser más fríos durante el día y más cálidos durante la noche, y más cálidos en invierno y más frescos el resto del año. La capacidad calorífica volumétrica aumenta y la difusividad térmica disminuye, lo que indica que los CS podrían moderar la tasa de transporte de calor. La textura del suelo, el sistema de labranza, la concentración de C del suelo derivado del CS y la duración del CS afectan los impactos del CS en las propiedades físicas. Por ejemplo, los impactos positivos de los CS pueden aumentar a medida que aumenta la duración del CS y la combinación de CS con sistemas sin labranzas puede mejorar la infiltración de agua más que con los suelos labrados. Los datos a largo plazo sobre propiedades hidráulicas, propiedades térmicas, estabilidad del agregado seco y distribución del tamaño de los poros son escasos. En general, los CS mejoran la mayoría de las propiedades físicas del suelo, pero la magnitud de la mejora es muy específica del lugar y del manejo.

Control de malezas

Otro aspecto en el que los CS toman relevancia está vinculado al control de malezas (especialmente las resistentes a herbicidas) en los planteos de manejo integrado (MIM). La diversidad es una base tanto del MIM como de la gestión sostenible de los agroecosistemas. En este sentido, la diversidad de la rotación de cultivos puede reducir las poblaciones de malezas y las presiones de selección que impulsan la evolución de la resistencia a herbicidas. La integración de CS sembrados en otoño dentro de las rotaciones anuales de granos introduce una diversidad de cultivos adicional, extiende el período temporal cuando un cultivo competitivo está creciendo en un campo y se considera una mejor práctica de manejo para la conservación del suelo.

A nivel mecanicista, los CS sirven como un filtro de ensamblaje de la comunidad de malezas al competir por luz, agua, espacio y nutrientes. Los CS sembrados en otoño compiten directamente con aquellas malezas que tienen ciclos de vida superpuestos, y los residuos de los CS que quedan en la superficie después de la terminación, pueden influir indirectamente en las tasas de germinación y crecimiento de las especies anuales de verano. Algunos estudios recientes demostraron que la integración de CS puede aumentar la supresión de malezas resistentes al glifosato, incluidas las especies Conyza y Amaranthus.

Los cultivos de servicio son una herramienta prometedora para el manejo proactivo de la resistencia de malezas a herbicidas, donde se implementan tácticas de manejo adicionales antes de que la resistencia se generalice. La contribución de los CS al manejo proactivo de la resistencia debe medirse con diferentes objetivos de desempeño. Esto incluye una disminución medible en la intensidad de la presión de selección sobre las tácticas de control de malezas basadas en herbicidas y la reducción del número de aplicaciones de herbicidas o ingredientes activos en los programas de control. Se demostró que el aumento de la intensidad del manejo de CS disminuye la intensidad de la presión de selección de herbicidas al reducir las densidades de población de malezas emergidas y el número de individuos grandes dentro de la población de malezas en el momento de la exposición al herbicida (Bunchek y col., 2020).

Un resumen considerable de estudios publicados demostró que si se maneja adecuadamente, el uso de CS no solo contribuye a la supresión de las malezas, sino que podría aumentar el rendimiento de los cultivos posteriores. Los CS pueden proporcionar supresión de malezas entre y dentro de los cultivos: primero como mantillo vivo, luego como residuo. La supresión de malezas proporcionada por los CS podría ser a través de alelopatía, competencia superior por los recursos y alteración o impedimento físico (Oliveira y col., 2020).

La diversidad de la rotación de cultivos puede reducir las poblaciones de malezas y las presiones de selección que impulsan la evolución de la resistencia a herbicidas.

Los cultivos de servicio son una herramienta prometedora para el manejo proactivo de la resistencia de malezas a herbicidas.

Absorción y liberación de nutrientes

Un tercer tema para la discusión es el que describen Hansen y col. (2021), relacionado con la capacidad de los CS para absorber y liberar nutrientes, determinado principalmente para la biomasa aérea y para nitrógeno, pero también para fósforo y azufre. La selección de especies que puedan absorber y liberar cantidades significativas de nutrientes permitiría el desarrollo de mezclas de CS multifuncionales. La liberación o inmovilización de nutrientes causada por el recambio de residuos de CS depende de las condiciones ambientales y de la calidad de los residuos, a menudo representados

por características bioquímicas como la concentración de N, P y S en relación con la concentración de C, y la concentración de lignina, celulosa y hemicelulosa. Sin embargo, también se argumentó que características como la distribución espacial de la lignina, pueden ser claves para determinar la entrada de descomponedores o la propensión de los residuos a filtrar materiales solubles ricos en nutrientes al suelo.

Se conoce mucho sobre los aportes de N de los CS, particularmente en relación a las leguminosas. Los exudados de las raíces también influyen en la disponibilidad de P en el suelo, ya sea solubilizando P inorgánico a través de carboxilatos y protones/hidroxilos o hidrolizando P orgánico a través de fosfatasas. De manera similar, la mineralización de S también involucra procesos biológicos y bioquímicos, y los ésteres de sulfato pueden hidrolizarse fácilmente por las sulfatasas, independientemente de la necesidad microbiana de C para proporcionar energía.

Los CS pueden ser una herramienta fundamental para adaptar la agricultura al cambio climático (en particular a la sequía) y, al mismo tiempo, contribuir a la intensificación sostenible al mejorar la productividad y reducir los impactos ambientales. Pueden limitar las pérdidas de suelo y nutrientes causadas por lluvias extremas, mitigar el forzamiento climático y ayudar a mantener o aumentar el rendimiento de los cultivos. Hunter y col. (2021) buscaron evidencia de que los CS redujeran el estrés por sequía al mejorar el acceso al agua de los cultivos comerciales, en este caso de maíz. Encontraron que los CS no mejoraron ni agravaron el estrés por sequía en la siguiente cosecha de maíz. Sin embargo, especulan que pueden tener un mayor potencial para reducir el estrés por sequía del maíz después de un uso prolongado, en sistemas con menos alteración del suelo y cuando los residuos se retienen en la superficie, particularmente si con ellos se logra aumentar las tasas de infiltración.

Finalmente, otro objeto de análisis es el que proponen Inveninato-Carmona y col. (2021), quienes realizaron una revisión sistemática para identificar cómo el manejo de CS influye en las plagas y artrópodos beneficiosos. Así, encontraron que los CS conducen a un aumento de las poblaciones de artrópodos beneficiosos, aunque también, una minoría de publicaciones, indica un aumento en la presencia de plagas. En líneas generales, se hallaron respuestas variables sobre la densidad de la actividad de los artrópodos según la especie de CS, el momento de aplicación, los métodos de terminación y el manejo, lo que no permitió llegar a conclusiones claras.

REFERENCIAS

• Blanco-Canqui H and Ruis SJ. Cover crop impacts on soil physical properties: A review. Soil Science Society of American Journal 84(5), 1527-1576. 2020.

• Bunchek JM, Wallace JM, Curran WS, Mortensen DA, Vangessel MJ, and Scott BA. Alternative performance targets for integrating cover crops as a proactive herbicide-resistance management tool. Weed Science 68(5), 534-544. 2020.

• Ref ID: 19805

• Hansen V, Eriksen J, Jensen LS, Thorup-Kristensen C, and Magid J. Towards integrated cover crop management: N, P and S release from aboveground and belowground residues. Agriculture, Ecosystems and Environment 313(107392), 1-11. 2021.

• Hunter MC, Kemanian AR, and Mortensen DA. Cover crop effects on maize drought stress and yield. Agriculture, Ecosystems and Environment 311(107294), 1-10. 2021.

• Inveninato Carmona G, Delserone LM, Nogueira Duarte Campos J, Ferreira de Almeida T, Vieira Branco Ozório D, Betancurt Cardona JD, Wright R, and McMechan AJ. Does Cover Crop Management Affect Arthropods in the Subsequent Corn and Soybean Crops in the United States? A Systematic Review. Annals of the Entomological Society of America 114(2), 151-162. 2021.

• Oliveira MC, Osipitan OA, Begcy K, and Werle R. Cover crops, hormones and herbicides: Priming an integrated weed management strategy. Plant Science 301(110550), 1-5. 2021.