Cultivos de Cobertura

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

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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

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