El uso de cultivos de cobertura en la agricultura orgรกnica Bryan Brunner Fulton Investigador Cultivos y Ciencias Agroambientales Universidad de Puerto Rico Proyecto de Agricultura Orgรกnica Z-NRCS-007
La agricultura convencional • Ha logrado la producción de grandes cantidades de alimentos, fibra y otros productos a bajo precio • Pero, NO ES SUSTENTABLE
www.artdiamondblog.com
Algunos problemas con la agricultura convencional… • Reducción de la biodiversidad dentro y fuera de áreas agrícolas
Algunos problemas con la agricultura convencional… • Degradación de los suelos, reducción de rendimientos, pérdida de terrenos cultivables
Algunos problemas con la agricultura convencional‌ • Uso ineficiente y contaminación de recursos naturales como el agua
Cultivos de cobertura • Pueden ayudar a resolver algunos de estos problemas • Definición: Un cultivo sembrado con el propósito de cubrir la tierra • Puede ser una sola especie o una mezcla de especies anuales/bianuales/perennes
Cultivos de cobertura: Tipos 1. Cultivo de cobertura invernal: en zonas templadas, evita la erosi贸n y lixiviaci贸n de nutrientes en el invierno
Cultivos de cobertura: Tipos 2. EstiĂŠrcol verde: sembrado con el propĂłsito de incorporarlo al suelo; aporta nutrientes y materia orgĂĄnica al suelo
Cultivos de cobertura: Tipos 3. Cobertura viva (mulch vivo): usada en huertos de 谩rboles/cultivos perennes; mantiene el suelo cubierto, evita erosi贸n, fija N (leguminosas), provee albergue y alimento para depredadores y polinizadores, facilita las operaciones de campo
Cultivos de cobertura: Tipos 4. “Catch crop” (cultivo temporero): un cultivo rápido sembrado entre siembras principales, evita el suelo desnudo, reduce la pérdida de nutrientes
Cultivos de cobertura: Tipos 5. Forraje: un cultivo para el pastoreo, heno o ensilaje
Cultivos de cobertura: Beneficios 1. Adición de materia orgánica al suelo: humus/otros compuestos amarran las partículas de suelo, produciendo agregados (gránulos) mejora la estructura física del suelo, aumentando la infiltración de agua y la aireación del suelo
Cultivos de cobertura: Beneficios 2. Aportación de nitrógeno al suelo: un cultivo leguminoso aporta de 40-200 lb/N/acre aproximadamente de 40-60% disponible para el próximo cultivo el follaje contiene de 58-93% del N y las raíces de 7-42% del N total del cultivo (depende de la especie)
Cultivos de cobertura: Beneficios 3. Aportación de otros nutrientes:  P, K, Ca, Mg, S, otros elementos acumulados en el cultivo de cobertura; se hacen disponibles a los cultivos subsiguientes 4. Aumento de organismos beneficiosos:  lombrices de tierra, hongos y bacterias
Cultivos de cobertura: Beneficios 5. Las raíces penetran suelos compactos: aumentan la aireación del suelo, mejoran el drenaje 6. Supresión de malezas: los cultivos de cobertura crecen rápidamente y compiten con las malezas por el espacio, luz, agua y nutrientes
Cultivos de cobertura: Beneficios 7. Conservación de suelo y agua: un suelo cubierto está protegido del sol, viento y lluvia aumenta la infiltración de agua; disminuye la erosión, la escorrentía y la lixiviación de nutrientes una cobertura retiene humedad y disminuye la evaporación de agua del suelo
Cultivos de cobertura: Beneficios 8. Manejo de plagas: los cultivos de cobertura añaden diversidad al ecosistema; aumentan la estabilidad biológica del sistema proveen polen, néctar y albergue a los insectos beneficiosos (polinizadores, depredadores)
Crotalaria Crotalaria juncea (Fabaceae) • Nombres comunes: crotalaria, matraca, sonajuelas, cáñamo de la India • Alrededor de 600 especies; mas de 80% son nativas en África • La C. juncea proviene de India, Bhutan y Bangladesh • Se cultiva extensamente en India, Pakistán, Brasil, Sri Lanka y Sur África
Descripción • Planta anual con tallos fibrosos y erectos de 6-8 pies de alto • Raíz pivotal larga y sistema radical bien ramificado • Raíces forman nódulos en una relación simbiótica y fijan nitrógeno atmosférico • Sensible al fotoperíodo, floreciendo bajo días cortos • Resistente a la sequía y adaptada a lugares cálidos
Beneficios germinación rápida (3-4 días) crecimiento rápido (listo para incorporar al suelo en 60 días) hábito de crecimiento denso, compite bien con las malezas reduce la población de nematodos en el suelo (produce la monocrotalina, sustancia tóxica a muchas especies de nematodos) produce abundante materia orgánica y fija nitrógeno atmosférico
Materia orgánica y nitrógeno • Puede producir de 5,000 a 12,500 lb/acre de biomasa seca y hasta 182 lb/acre N • En la región montañosa de Puerto Rico, Sonia Carlo informó rendimientos de 733 a 2,241 lb/acre de biomasa y de 23 a 113 lb/acre N • En los suelos mas fértiles de la costa (Lajas), Anita Santos informó producción de biomasa seca de 7,839 lb/acre y 174 lb/acre N
Manejo: Siembra • Las semillas son pequeñas y se deben sembrar en un terreno bien preparado • Se pueden sembrar al voleo con 40-60 lb/acre, o con una sembradora de precisión a una densidad de 30-50 lb/acre • Una distancia final entre plantas de 3 a 6 pulgadas se considera óptima
Manejo: Cultivo • Las semillas necesitan un mínimo de 1 pulgada de riego o lluvia para germinar • Para el mejor crecimiento, se debe aplicar 1 pulgada de riego semanalmente, pero se puede obtener una cosecha de estiércol verde con sólo dos riegos • Para maximizar la fijación de nitrógeno, se puede inocular las semillas con un inoculante comercial “tipo caupí”
Manejo: Incorporación • Las plantas están listas para incorporar al suelo a los 50-60 días • Si se incorporan demasiado tarde, se ponen leñosas, la incorporación es mas difícil y la descomposición es mas lenta • Para los huertos caseros, las plantas se pueden cortar y usar para composta o como una cobertura vegetal muerta (mulch)
Incorporaci贸n inicial con la ganga (discos)
Incorporaci贸n final con el rotocultivador
Manejo: Cosecha de semillas • Para la producción de semillas, las plantas se dejan en el campo hasta que las vainas empiezan a secarse (~120 días) • Cada vaina contiene aproximadamente 6 semillas y hay 14,000 a 16,000 semillas/lb • En Hawai se han reportado rendimientos de 1,304 a 2,240 lb/acre ($5/lb) • A un nivel de humedad de 6.3%, la semilla mantiene viabilidad por más de 7 años
Información adicional sobre la crotalaria • Cook, C.G. y G.A. White. 1996. Crotalaria juncea: A potential multi-purpose fiber crop. P. 389-394. In: J. Janick (ed.) Progress in new crops. ASHS Press, Arlington, VA. http://www.hort.purdue.edu/newcrop/proceedings1996/v 3-389.html • Duke, J.A. 1983. Crotalaria juncea L. Handbook of energy crops (unpublished). http://www.hort.purdue.edu/newcrop/duke_energy/Crotal aria_juncea.html • Valenzuela, H. y J. Smith. 2002. ‘Tropic Sun’ sunnhemp. Cooperative Extension Service/CTAHR, University of Hawaii. http://www.ctahr.hawaii.edu/oc/freepubs/pdf/GreenManu reCrops/sunnhemp.pdf
Mucuna Mucuna pruriens (Fabaceae) • Nombres comunes: mucuna, frijol terciopelo, frijol abono, haba terciopelo, chiporro • Alrededor de 100 especies de Mucuna en regiones tropicales del mundo • La M. pruriens proviene de la India • Cuatro variedades: var. utilis (cultivada), var. pruriens (pica-pica), var. hirsuta (India) y var. sericophylla (Filipinas)
Descripción • Planta trepadora vigorosa con tallos de hasta 60 pies de largo; hábito de crecimiento anual • Existen también variedades de bejuco corto • Raíces forman nódulos en una relación simbiótica y fijan nitrógeno atmosférico • Flores blancas o púrpuras • Vainas en grupos de 10-14, cubiertas con pelitos finos
Beneficios crecimiento rápido hábito de crecimiento denso, compite bien con las malezas efectos alelopáticos suprimen crecimiento de malezas; compuestos con actividad nematicida produce abundante materia orgánica y fija nitrógeno atmosférico forraje de alta calidad (follaje fresco con 16% proteína, heno con 18% proteína)
Materia orgánica y nitrógeno • Puede producir de 2.5 a 9.4 toneladas/acre de biomasa fresca y hasta 296 lb/acre N • En experimentos conducidos en PR, se han informado rendimientos de 0.2 a 1.3 toneladas/acre de biomasa y de 31 a 115 lb/acre N
Manejo: Siembra • Las semillas son del tamaño de una habichuela grande (~1 cm x 1 cm) • Se puede sembrar al voleo con 20 lb/acre en terreno poco preparado, o con una sembradora de precisión a una distancia entre plantas de 8-12” para tipos de bejuco corto y 3’ entre plantas para tipos de bejuco largo (con 3’ entre surcos) • También se puede sembrar directamente en campos de césped o yerba existentes
Manejo: Cultivo • Se puede manejar como un cultivo de cobertura viva, cortar para una cobertura muerta (mulch) o incorporar como estiércol verde • Forma una capa profunda vegetativa que protege el suelo durante época de lluvia • No es específica en sus requisitos de tipo de Rhizobium • Puede ser bastante invasiva (especialmente los tipos de bejuco largo)
Manejo: Cosecha de semillas • Florecida a los 75-80 días, semilla madura a los 120 días después de la siembra • Las vainas se cosechan a mano y se desgranan en una desgranadora • Cada vaina contiene de 3 a 5 semillas y hay aproximadamente 450 semillas/lb • En Hawai se han reportado rendimientos de 1.7 toneladas/acre • Plantas con estacas producen hasta un 25% más semilla
Información adicional sobre la mucuna • FAO. Mucuna pruriens (L.) DC var. utilis (Wight) Burck. Food and Agriculture Organization. http://www.fao.org/ag/AGP/agpc/doc/GBASE/dat a/Pf000054.HTM • Pretty, J. “The Magic Bean” (Mucuna pruriens ~ the velvetbean). http://www.essex.ac.uk/ces/research/susag/The MagicBean.pdf • Factsheet – Mucuna pruriens. Tropical Forages website. http://www.tropicalforages.info/key/Forages/Medi a/Html/Mucuna_pruriens.htm
Canavalia Canavalia ensiformis (Fabaceae) • Nombres comunes: canavalia, frijol blanco, frijol espada, frijol machete • Alrededor de 17 especies de Canavalia en regiones tropicales americanas • La C. ensiformis es de Centroamérica y las Antillas
Descripción • Planta trepadora o arbustiva • Raíces forman nódulos en una relación simbiótica y fijan nitrógeno atmosférico • Flores blancas o púrpuras • Vainas largas (hasta 14”), con 5-9 semillas grandes blancas o rosadas
Beneficios muy resistente a la sequía, aunque se adapta a condiciones húmedas una vez establecida, compite bien con las malezas crece bien en suelos pobres/ácidos produce abundante materia orgánica y fija nitrógeno atmosférico se puede usar tanto en las costas como en los cafetales (especialmente los tipos arbustivos)
Materia orgánica y nitrógeno • En Hawai ha producido de 8 a 10 toneladas/acre de biomasa fresca y se han informado rendimientos de hasta 206 lb/acre N • En experimentos conducidos en PR, se han informado rendimientos promedios de 2.5 toneladas/acre de biomasa y de 83 lb/acre N
Manejo: Siembra • Las semillas son grandes (~1 cm x 2 cm) • Se puede sembrar al voleo con 90 lb/acre en terreno poco preparado, o con una sembradora de precisión a una distancia entre plantas de 1.5’ y 3’ entre surcos • Es un poco lenta para establecerse, y hay que mantenerla desyerbada al principio
Manejo: Cultivo • Se puede manejar como un cultivo de cobertura viva, cortar para una cobertura muerta (mulch) o incorporar como estiércol verde • Forma una capa profunda vegetativa que protege el suelo durante época de lluvia • Florece en 90-100 días, semillas maduran a los 150 días (crecimiento perenne)
Manejo: Cosecha de semillas • Las vainas se cosechan a mano y se desgranan en una desgranadora • En Puerto Rico se han reportado rendimientos promedios de 1.7 toneladas/acre
Información adicional sobre la canavalia • Alemán, R. y M. Flores. 1993. Algunos datos sobre Canavalia ensiformis. Informe técnico No. 10. Centro Internacional de Información Sobre Cultivos de Cobertura. http://www.cidicco.hn/archivospdf/Inftecnico 10.pdf • FAO. Canavalia ensiformis (L.) DC. http://www.fao.org/ag/AGP/AGPC/doc/gbas e/data/pf000012.htm
Información adicional sobre los cultivos de cobertura • Carlo Acosta, S.I. 2009. Promoting the use of tropical legumes as cover crops in Puerto Rico. M.S. Thesis, Universidad de Puerto Rico, Recinto Universitario de Mayagüez. http://grad.uprm.edu/tesis/carloacosta.pdf • López Silva, A.A. e I. Vega Norori. 2004. Cultivos de cobertura para sistemas de cultivos perennes. Guía Técnica No. 3. Universidad Nacional Agraria, Nicaragua. http://www.una.edu.ni/~rlarios/GUIATECNICA%20N%BA%203.pdf • Sullivan, P. 2003. Overview of cover crops and green manures. Appropriate Technology Transfer for Rural Areas (ATTRA). http://attra.ncat.org/attra-pub/PDF/covercrop.pdf • Avila, C., E. Cedillo y V. Cervantes. Base de Información sobre especies con potencial de abonos verdes y cultivos de cobertura. Red de Grupos de Agricultura de Cobertura, Chapingo, Mexico. http://www.virtual.chapingo.mx/dona/paginaIntAgronomia/abonov erde2.pdf
Gracias‌
Para mas informaciĂłn: brbrunner@yahoo.com 899-1530