Spoiler alert! La ciencia cada vez más a favor de la siembra directa

Por: Permingeat, H.

Se suman nuevos argumentos científicos a favor de este sistema que prioriza la salud de un recurso clave como el suelo. Un repaso por las últimas publicaciones.

Los beneficios de la siembra directa son muy conocidos por los agricultores argentinos, básicamente por sus experiencias prácticas, y son confirmados por numerosas publicaciones científicas que salen a la luz año a año. En esta nota de Ciencia y Agro seleccionamos algunos de los últimos artículos publicados sobre el tema, que suman argumentos respecto a sus beneficios e invitan a implementar estas prácticas en los sistemas agroproductivos.

Cuando se habla de labranza conservacionista se hace referencia a un sistema de prácticas agronómicas que incluyen labranza reducida o no labranza, cobertura orgánica permanente del suelo mediante la retención de residuos de cultivos y rotación de cultivos, incluidos los cultivos de servicio. Según el grado de influencia sobre el suelo (propiedades físicas), la labranza de conservación se divide en labranza reducida, que tiene una cobertura de residuos de cultivos y menos perturbación del suelo en comparación con la labranza convencional (incluye la labranza reducida, el aflojamiento profundo o el subsolado), y sin labranza, que es una práctica de labranza sin alteración del suelo y con cobertura de residuos de cultivos (Zhang y col., 2021).

La práctica intensiva de labranza convencional disminuye la materia orgánica del suelo y la fertilidad, altera los macroagregados y conduce a una mayor tasa de erosión en la mayoría de los suelos agrícolas. Esta intensa perturbación del suelo con su superficie desnuda a lo largo de toda la temporada de cultivo también provoca una alta evaporación y una condición seca del suelo para el crecimiento de los cultivos, lo que conlleva a su degradación y afecta las funciones del ecosistema.

Beneficios sobre los suelos

Precisamente, uno de los beneficios de la siembra directa se vincula con las propiedades físicas de los suelos. Hati y col. (2021) observaron que la retención de residuos combinada con la fertilización nitrogenada en un sistema de siembra directa de largo plazo (50 años) mejora la formación y estabilidad de macroagregados de un suelo Vertisol. Los grandes macroagregados se forman por la unión de pequeños macroagregados y microagregados. Los principales aglutinantes son la materia orgánica, las raíces, hifas fúngicas y los productos microbianos. Los macroagregados no son tan estables como los microagregados, su tasa de rotación es más rápida y son más susceptibles a la alteración mecánica por la labranza.

Los sistemas de siembra directa pueden promover la macroagregación al reducir la perturbación del suelo y aumentar la concentración de carbono orgánico en los macroagregados.

Por su parte, la fertilización con N puede aumentar la agregación del suelo a través de una mayor entrada de residuos de cultivos y biomasa de raíces en los sistemas del suelo. Esta fertilización con N también puede resultar en productos microbianos ricos en N que brindan un anclaje adicional del carbono orgánico nuevo a las superficies arcillosas y estabilizan ese carbono orgánico, lo que resulta en la formación y estabilización de nuevos agregados. Asimismo, una mayor adición de residuos aumenta la producción de biomasa vegetal (por ejemplo, a través de la retención de rastrojos, pero también a través de la fertilización con N) y puede mejorar la formación de macroagregados. Esto se debe a que los residuos de cultivos son fuente de C y energía para la actividad microbiana. Por lo tanto, el C orgánico recién agregado actúa como un centro de nucleación para la agregación y proporciona energía para que los microbios produzcan productos microbianos como agentes aglutinantes.

La mayor formación de microagregados estables causada por la combinación de siembra directa, retención de rastrojos y fertilización con N, puede tener efectos importantes en las propiedades del suelo. Uno de ellos se da sobre las concentraciones de carbono, a partir de la formación de macroagregados estables que facilitan el atrapamiento de residuos en descomposición, lo que da como resultado un aumento de las concentraciones de C en el suelo. Además, las mejoras en la agregación del suelo influyen en la porosidad y la capacidad de retención de agua del suelo. La macroagregación (porosidad, >0,1 mm) mejora la infiltración de agua en la superficie del suelo y la aireación en la zona de raíces y reduce el anegamiento, que es fundamental para los Vertisoles de textura fina. Por lo tanto, las condiciones para el crecimiento de las plantas mejoran potencialmente, lo que aumenta la adición de residuos de plantas y, por lo tanto, la formación de nuevos macroagregados.

Sin embargo, el efecto a largo plazo de la labranza, y el manejo del rastrojo y la fertilización en la retención de agua del suelo no está bien documentado para los sistemas subtropicales de secano donde el crecimiento (y el rendimiento) a menudo se determina por la cantidad de agua almacenada en el suelo. Por lo tanto, resulta clave comprender cómo los cambios en el manejo afectan la retención y el movimiento del agua del suelo en estos entornos; sobre todo si se tiene en cuenta que los cambios en la retención del agua del suelo influyen en la capacidad de los cultivos para sostener el crecimiento durante las estaciones más secas. Estos autores encontraron que los tratamientos de aplicación de siembra directa, retención de residuos y fertilización con N produjeron los rendimientos más altos en este y otros suelos de la región. Por lo tanto, la adopción a largo plazo de estas prácticas podría mejorar la sostenibilidad del sistema de producción agrícola al aumentar los macroagregados grandes y la estabilidad de los agregados en la capa superficial, lo que contribuye a una estructura del suelo favorable, retención de agua y mejor aireación en Vertisoles (Hati y col., 2021).

Zhang y col. (2021) analizaron un sistema rotacional de prácticas de labranza conservacionistas que incluyen siembra directa, pero también labranza vertical (subsolado). Partieron de la premisa de que la no-labranza como único sistema puede crear un suelo ácido y gradualmente compactado, con reducida mezcla de materia orgánica en las capas profundas del suelo. La labranza cero a largo plazo daría como resultado la acumulación de nutrientes en la superficie del suelo, la disminución del rendimiento de los cultivos o la compactación de la superficie del suelo. Además, frente a la ausencia de arado/cincel, también puede aumentar la densidad aparente del suelo anualmente, lo que reduce el espacio poroso y disminuye la absorción de nutrientes y agua por parte de las raíces.

Los autores postulan que la labranza conservacionista (labranza reducida/subsolado) incorporada en el sistema de labranza cero podría aumentar el rendimiento de los cultivos y conservar más agua del suelo que los sistemas de labranza única. La combinación de diferentes prácticas de labranza en una rotación racional que se adapte al sistema de cultivo puede contrarrestar algunos defectos causados ​por las prácticas de monolabranza. Por lo tanto, la optimización de las prácticas de labranza es esencial para la producción de cultivos en la agricultura de secano. En este sentido, se necesita un sistema de labranza conservacionista de rotación específico del sitio para mitigar los defectos de la labranza única. Simultáneamente, la rotación también puede deshacer muchos de los efectos positivos de los sistemas de labranza de conservación sobre las condiciones del suelo. La estructura del suelo y los nutrientes son dos indicadores importantes que deciden la calidad, función y salud del suelo.

Los tratamientos de aplicación de siembra directa, retención de residuos y fertilización con N produjeron los rendimientos más altos en este y otros suelos de la región.

Botta y col. (2022) también hacen foco en las propiedades físicas del suelo en sistemas de siembra directa y discuten la compactación de suelos de la región pampeana y los rendimientos de soja. Según analizan, la alteración de la estructura del suelo por la compactación afecta las tasas de infiltración y la capacidad de almacenamiento de agua del suelo. Esto puede reducir la cantidad de agua potencialmente disponible para el cultivo durante la temporada de crecimiento y afectar la productividad del cultivo. La compactación del suelo puede aumentar el riesgo de erosión y escorrentía superficial (tasa de infiltración reducida), además de influir en el transporte de nutrientes y sedimentos a los cursos de agua y en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). La compactación es una consecuencia del tráfico de equipos sobre el suelo que, a su vez, puede incidir en una disminución de rendimientos en el cultivo.

A pesar de esto, el efecto de la compactación en la productividad de los cultivos depende del efecto estacional del clima, que es más significativo en los años secos. Los autores discuten un manejo controlado del tráfico en los campos para evitar la compactación del suelo, que incluye: minimización (carga reducida, presión de inflado de neumáticos reducida), remediación (labranza) y confinamiento (tráfico controlado). Según sostienen, algunas de estas opciones están disponibles y pueden ser implementadas por los productores de soja en Argentina. Por ejemplo, la agricultura de tráfico controlado (CTF) se aprobó con resultados satisfactorios en términos de respuesta del suelo y del cultivo, pero aún no se adoptó en la agricultura a escala comercial. Entre las barreras que frenan la adopción de CTF está la necesidad de modificar el equipo agrícola para adaptarse a las vías comunes y anchos de implementos.

Los autores concluyen que las tasas de infiltración de agua disminuyeron significativamente con el aumento de la huella del tráfico (hasta un 35% en el tráfico aleatorio), lo que redujo el agua disponible para las plantas e influyó en el rendimiento de los cultivos. Los rendimientos de grano con tráfico cero fueron bastante consistentes entre años, pero aumentaron con el tráfico controlado (que se acercó progresivamente a los rendimientos logrados con tráfico cero) y disminuyeron en el tráfico aleatorio a tasas promedio de 33 y 29 kg/ha por año, respectivamente. Las diferencias de tratamiento en el rendimiento del grano se ampliaron en los años más secos en comparación con los años más húmedos, cuando el crecimiento y el rendimiento del cultivo estuvieron menos limitados por la disponibilidad de agua.

Las tasas de infiltración de agua disminuyeron significativamente con el aumento de la huella del tráfico (hasta un 35% en el tráfico aleatorio), lo que redujo el agua disponible para las plantas e influyó en el rendimiento de los cultivos.

Malezas y siembra directa

La adopción de prácticas de siembra directa puede alterar la dinámica de la población de malezas, incluida la densidad y diversidad de especies, la riqueza y la distribución vertical de las semillas de malezas en el perfil del suelo, lo que eventualmente genera cambios de especies. Debido al buen contacto entre la semilla y el suelo, las malezas anuales de semillas pequeñas pueden germinar rápidamente en la superficie del suelo, lo que resulta en una mayor densidad de malezas en sistemas sin labranzas si se lo compara con la labranza convencional.

Por su parte, la profundidad de semillas de malezas asociada con la labranza puede influir en la viabilidad de las semillas y en las densidades de las poblaciones. Por ejemplo, se describió que las semillas de amaranto Palmeri que se enterraban a 10 cm de profundidad perdían su viabilidad en un 99,9% después de 4 años en un suelo franco arenoso. En sistemas de siembra directa, la mayoría de las semillas de malezas (90%) estaban presentes a una profundidad del suelo de 0 a 5 cm, mientras que en la labranza convencional solo se encuentra entre el 12 y el 27% de las semillas a esta profundidad. También se documentó que el sistema de siembra directa tiene semillas de malezas altamente germinables m–2 en los 5 cm superiores del suelo, que disminuyeron sustancialmente con el aumento de la profundidad del suelo (Govindasamy y col., 2021). En estas condiciones es claro que debe ajustarse el manejo de malezas con sistemas integrados que incluyan herbicidas, cultivos de servicio, rotación, etc.

Labranza conservacionista, secuestro de carbono y degradación del suelo

El artículo de Hussain y col. (2021) analiza el rol de las prácticas de labranza conservacionista sobre el secuestro de carbono y la degradación del suelo. Estos autores estudian el potencial de los suelos para secuestrar carbono y mitigar el efecto invernadero acelerado mediante la adopción de diferentes prácticas de manejo agrícola. Afirman que se podría secuestrar una cantidad significativa de carbono orgánico mediante la conversión de labranza convencional a labranza de conservación. Enfatizan en que el aspecto más importante de la agricultura de conservación es mejorar el crecimiento de las plantas y la salud del suelo sin dañar el medioambiente.

En los procesos de mitigación y adaptación al cambio climático, la siembra directa es el método más ecológico entre las diferentes técnicas de labranza, ya que permite una intensificación sostenible de los cultivos para satisfacer las futuras demandas agrícolas. Aunque la labranza cero sugiere la ausencia de labranza, en realidad, se deben aplicar varios componentes a un sistema de agricultura para garantizar rendimientos mayores o iguales y un mejor desempeño ambiental que los sistemas de labranza convencionales. El sistema de cultivo sin labranza sostiene la salud del suelo y los ecosistemas, y se considera una estrategia eficaz para restaurar el suelo y secuestrar el C atmosférico. La siembra directa combinada con la retención de residuos de cultivos en el campo o el uso como mantillo retiene una porción muy significativa del CO2 atmosférico y aumenta la eficiencia en el uso del agua y los nutrientes.

Bajo un sistema de agricultura de conservación, la rotación de cultivos también se muestra prometedora para restaurar el suelo y secuestrar C, porque contribuye a aumentar las tasas de acumulación de carbono orgánico en varias profundidades del suelo. Los autores destacan que la mayoría, sino todas, las prácticas de manejo agrícola que promueven el secuestro de carbono también mejoran la estabilidad de los agregados del suelo, la capacidad de retención de agua, la fertilidad del suelo y garantizan la seguridad alimentaria. Estos beneficios colaterales deberían servir como incentivos para una acción aumentada. La discusión sobre el potencial del secuestro de carbono del suelo seguirá siendo un puente hacia el futuro.

La discusión sobre el potencial del secuestro de carbono del suelo seguirá siendo un puente hacia el futuro.

REFERENCIAS

• Botta GF, Antille DL, Nardon GF, Rivero D, Bienvenido F, Contessotto EE, Ezquerra-Canalejo A, Ressia JM (2022). Zero and controlled traffic improved soil physical conditions and soybean yield under no-tillage. Soil & Tillage Research 215: 105235 20679

• Govindasamy P, Sarangi D, Provin T, Hons F, Bagavathiannan M. (2021). Thirty-six years of no-tillage regime altered weed population dynamics in soybean. Agronomy Journal, 113: 2926-2937 20383

• Hati KM, Jha P, Dalal RC, Jayaraman S, Dang YP, Kopittke PM, Kirchhof G, Menzies NW. (2021). 50 years of continuous no-tillage, stubble retention and nitrogen fertilization enhanced macro-aggregate formation and stabilization in a Vertisol. Soil & Tillage Research 214: 105163 20677

• Hussain S, Hussain S, Guo R, Sarwar M, Ren X, Krstic D, Aslam Z, Zulifqar U, Rauf A, Hano C and El-Esawi MA (2021). Carbon Sequestration to Avoid Soil Degradation: A Review on the Role of Conservation Tillage. Plants, 10: 2001 20669

• Zhang Y, Tan C, Wang R, Li J, Wang X. (2021). Conservation tillage rotation enhanced soil structure and soil nutrients in long-term dryland agriculture. European Journal of Agronomy 131: 126379 20576