El cuerpo docente de Texas A&M AgriLife busca soluciones regionales
Si bien los beneficios de los cultivos de cobertura están probados, los científicos de Texas A&M AgriLife están descubriendo que una talla no sirve para todos en relación con su uso en las regiones semiáridas del estado. Lo que funciona en las llanuras del sur secas y arenosas puede no ser aplicable en las llanuras altas del norte o en las llanuras onduladas.
Los científicos del suelo y agrónomos de Texas A&M AgriLife Research y Texas A&M AgriLife Extension Service están trabajando juntos para aprender más sobre cómo manejar mejor los cultivos de cobertura en entornos con agua limitada.
Los cultivos de cobertura se cultivan durante un período específico fuera de temporada, luego se terminan y se dejan en el campo para que se descompongan, ciclando los nutrientes en el suelo. Protegen la superficie del suelo y proporcionan residuos para mejorar potencialmente la estructura del suelo, reducir la compactación y aumentar la materia orgánica del suelo. Esto ayuda a reducir la erosión del suelo, aumentar la infiltración de agua y mejorar la capacidad de retención de agua del suelo.
En las regiones semiáridas del estado, donde la precipitación anual promedio varía de 16 pulgadas por año en las llanuras altas del oeste de Texas a 28 pulgadas por año en las llanuras onduladas, la precipitación no satisface las demandas anuales de agua de los cultivos. En consecuencia, la productividad de los cultivos depende del riego y/o la precipitación y el agua almacenada en el suelo.
Y a medida que el agua subterránea se vuelve limitada, la gestión del agua almacenada en el suelo se vuelve cada vez más importante para los productores que utilizan el riego.
Si bien un tamaño no se ajusta a todas las operaciones, la investigación en las grandes regiones productoras de trigo y algodón de Texas muestra que los cultivos de cobertura tienen un valor. Sirven como una herramienta más a considerar en la caja de herramientas de conservación.
Los investigadores de Texas A&M AgriLife participaron recientemente en un proyecto financiado por el Soil Health Institute que destaca los desafíos de los agricultores y los beneficios de utilizar la gestión de la conservación.
Southern High Plains
En South Plains, la atención se centra en optimizar los cultivos de cobertura en algodón continuo con sistemas de producción de riego limitados, dijo Katie Lewis, Ph.D., científica de fertilidad del suelo de AgriLife Research, Lubbock.
“En la parte sur de High Plains, dominan los suelos arenosos”, dijo Lewis. “Son altamente erosionables por los vientos primaverales, lo que hace que esta sea un área que puede beneficiarse del uso de cultivos de cobertura para reducir la pérdida de suelo debido a la erosión eólica”.
Los agricultores dudan en implementar cultivos de cobertura con el riesgo de no tener lluvias de primavera o verano para reponer la humedad utilizada por el cultivo de cobertura.
Lewis y Wayne Keeling, Ph.D., especialistas en sistemas de cultivo y malezas de AgriLife Research, Lubbock, se han centrado en optimizar el uso de cultivos de cobertura y reducir los riesgos de humedad asociados.
La investigación ha demostrado que los rendimientos no se ven afectados negativamente al reducir las tasas de siembra de trigo y centeno de 60 libras por acre a 30 libras por acre y al terminar al menos seis semanas antes de plantar algodón. Se han observado rendimientos reducidos de fibra en una labranza continua de algodón a largo plazo con un sistema de cultivo de cobertura. Y también ha demostrado que la disminución de la biomasa aérea con un tiempo de terminación más temprano tiene un impacto positivo en el rendimiento, pero no da como resultado un mayor potencial de erosión.
“También hemos estado evaluando estrategias de manejo de fertilizantes nitrogenados”, dijo Lewis. “Hemos determinado que la aplicación de un mayor porcentaje de nitrógeno total más cerca de la siembra o poco después de la emergencia cuando se sigue un cultivo de cobertura puede superar cualquier limitación de nitrógeno al principio de la temporada creada por el cultivo de cobertura y, por lo tanto, dar como resultado un mayor retorno de la inversión en fertilizantes”.
Señaló que este es el momento de desarrollar un plan para optimizar el manejo de la cobertura antes de plantar su cultivo comercial.
“Recuerde, los cultivos de cobertura deben estar bien adaptados a nuestro clima y deben elegirse con un objetivo en mente”, dijo Lewis.
Si el objetivo es reducir la erosión eólica, usar algo como el trigo o el centeno como cultivo de cobertura sería la mejor opción. Las leguminosas son difíciles de establecer después de la cosecha de algodón, y con el objetivo de fijar el nitrógeno, a menudo deben terminarse demasiado pronto antes de que ocurra la nodulación y la fijación.
Si bien los investigadores creen que los cultivos de cobertura pueden ser extremadamente beneficiosos en el entorno de agua limitada de South Plains, dicen que las estrategias de manejo deben ser específicas para la región.
Northern High Plains
En el norte de Texas High Plains, los sistemas de cultivo y el manejo del suelo están cambiando en respuesta a los niveles más bajos de agua subterránea, dijo Jourdan Bell, Ph.D., agrónomo de AgriLife Extension, Amarillo.
“Más productores están incorporando cultivos tolerantes a la sequía como el algodón en las rotaciones de maíz para ampliar sus suministros de riego, además de utilizar prácticas de labranza de conservación para minimizar la perturbación del suelo y preservar los residuos en la superficie del suelo”, dijo.
El algodón es un cultivo con muy pocos residuos, por lo que muchos productores están comenzando a utilizar cultivos de cobertura en su producción. Sin embargo, cuestionan cómo el uso de agua de cultivos de cobertura puede afectar la próxima cosecha económica, dijo Bell. Además, en las rotaciones de maíz y algodón donde se practica la labranza de conservación, surge la pregunta de si los residuos de maíz brindan beneficios similares a los del cultivo de cobertura vivo.
“En ambientes semiáridos, la labranza de conservación da como resultado una descomposición muy lenta de los residuos de cultivos”, explicó. “Esto permite que el residuo sirva como una manta para minimizar las pérdidas por evaporación, reducir la formación de costras en el suelo y mejorar la infiltración del agua. A medida que el residuo se descompone, vuelve a agregar nutrientes al sistema”.
Bell inició una iniciativa de investigación a gran escala en la granja en cooperación con el Distrito de Conservación de Agua Subterránea de North Plains y su agricultor colaborador para examinar el uso potencial de cultivos de cobertura en rotaciones de maíz y algodón.
Hay una ventana muy estrecha para establecer un cultivo de cobertura en los sistemas de cultivo del norte de Texas High Plains. La cosecha generalmente ocurre a fines de octubre o noviembre, y la siembra de la próxima cosecha generalmente ocurre en mayo. Dado que el cultivo de cobertura debe terminarse entre 15 y 35 días antes de plantar el cultivo económico, en realidad solo hay unos pocos meses de crecimiento activo (febrero, marzo y principios de abril) dependiendo de las condiciones de la primavera.
“Algunas de las preguntas que estamos tratando de responder incluyen: ¿Estamos logrando los beneficios del cultivo de cobertura en este corto período y estamos reponiendo el uso de agua con precipitaciones oportunas? ¿Deberíamos usar agua subterránea limitada para reponer el agua almacenada en el suelo si no recibimos lluvias tardías en la primavera? Muchos productores ya no tienen la capacidad de pozo para hacer eso”.
La investigación incluyó parcelas grandes y replicadas que compararon el barbecho, un cultivo de cobertura de trigo y un cultivo de cobertura de especies mixtas. El primer cultivo de cobertura se sembró en el otoño de 2018 detrás del maíz, y el algodón se evaluó en el primer año de cosecha, 2019. Los datos de 2019 mostraron que, después de cuatro meses de crecimiento del cultivo de cobertura, hubo una mayor infiltración con el cultivo de cobertura, pero hubo precipitaciones superiores a la media en mayo en el momento de la siembra. También hubo una diferencia significativa en la emergencia de plantas entre los tratamientos. Aunque la emergencia se retrasó, las plantas se desarrollaron más rápidamente en los tratamientos de cultivos de cobertura, una vez establecidas.
“Vimos un beneficio de la cubierta de trigo que protege las plántulas jóvenes de algodón de los fuertes vientos en junio de 2019”, dijo.
“Sin embargo, en última instancia, los rendimientos de varios años cuentan la historia para un agricultor”, dijo Bell. “Hemos visto resultados completamente diferentes en los últimos dos años. Ni el grano de maíz de 2020 ni los rendimientos de fibra de algodón de 2021 fueron significativamente diferentes entre los tratamientos”.
Ella dijo que los resultados variarán debido al diseño del proyecto, las condiciones ambientales anuales y los muchos escenarios bajo los cuales se investigan los cultivos de cobertura. De manera similar, los productores también pueden ver diferentes respuestas según la textura del suelo, la humedad del suelo, el sistema de labranza, la disponibilidad de riego, la rotación de cultivos, el programa de fertilizantes y otros factores.
“Si estuviéramos embalando los residuos de maíz o evaluando un sistema de labranza convencional, podríamos ver un mayor beneficio en el rendimiento del cultivo de cobertura porque los residuos del cultivo de cobertura pueden reducir la evaporación del suelo al principio de la temporada y el uso de agua del cultivo”, dijo. “Actualmente estamos viendo que el residuo de maíz en el sistema de maíz y algodón de labranza de conservación brinda el mismo beneficio con respecto a la evaporación del suelo”.
Bell y sus colaboradores repetirán el estudio nuevamente este año. Estarán entrando en la fase de maíz de la rotación. A medida que los suministros de agua de la región continúan disminuyendo, también se necesita investigación a largo plazo en sistemas muy limitados de riego y de tierras secas.
Todavía hay muchas preguntas sin respuesta y oportunidades de investigación tanto en sistemas de riego como de secano.
Llanuras ondulantes
Paul DeLaune, científico ambiental de suelos de AgriLife Research en Vernon, dijo que en los últimos años, el trigo de invierno se ha cultivado cada vez más como cultivo de cobertura en los sistemas de producción de algodón de Rolling Plains.
“Dado que el trigo de invierno se cultiva ampliamente como forraje o cultivo comercial para granos, la semilla está fácilmente disponible, lo que la convierte en una opción popular como cultivo de cobertura”, dijo DeLaune. «Hemos visto una mayor tasa de infiltración con cultivos de cobertura de trigo terminados: duplicamos o triplicamos nuestras tasas de infiltración».
Los cultivos de cobertura de monocultivo que ha investigado incluyen guisante de campo austríaco, arveja peluda, trébol carmesí y trigo, centeno y especies mixtas que consisten en centeno, trigo, arveja peluda y guisantes.
DeLaune dijo que todos saben que los cultivos de cobertura no son gratuitos, ya que hay un costo por la semilla y el uso de la humedad del suelo, pero los beneficios pueden superar los costos con el tiempo.
“En los sistemas de irrigación por pivote o subterráneos, hemos notado un aumento del 9 % al 12 % en los rendimientos netos durante un promedio de seis años para un cultivo de cobertura de trigo en comparación con la labranza cero o labranza convencional sin cultivo de cobertura”, dijo. “En tierras secas, no se han observado diferencias estadísticas entre los tratamientos con cultivos de cobertura y sin cultivos de cobertura”.
Dijo que su equipo usa sondas de neutrones en todas las parcelas de investigación de cultivos de cobertura para documentar el uso del agua.
“Observamos una disminución en el agua almacenada en el suelo en el momento de la terminación del cultivo de cobertura a mediados o fines de abril”, dijo DeLaune. “Sin embargo, se ha observado una tasa de infiltración mucho más alta si registramos la precipitación entre la terminación del cultivo de cobertura y la siembra de algodón. Para la temporada de siembra, volvemos al statu quo”.
Dijo que le gusta dejar que los granos pequeños superen la etapa de arranque antes de terminarla. Esto puede usar un poco más de agua, pero eso es lo que genera un residuo duradero, que es la clave para proteger la superficie del suelo y las plántulas de algodón, construir biomasa de raíces y, posteriormente, infiltración. Como el centeno madura antes que el trigo, el centeno puede terminar antes que el trigo para cumplir con este objetivo.
Al plantar cultivos de cobertura después de la cosecha de algodón, la biomasa producida ocurre durante un período de cuatro a seis semanas entre marzo y abril. El objetivo final de los cultivos de cobertura es construir la estructura del suelo y hacerlo más funcional, dijo.
Si bien se han observado resultados relativamente consistentes en condiciones de riego, DeLaune dijo que los resultados en condiciones de tierras secas son mucho más variables de un año a otro. Desde 2012, se han observado malas cosechas en 2012, 2017 y 2018, aunque en 2017 se logró una cosecha tardía de sorgo. Sin embargo, durante esos años, la pérdida de cultivos fue constante en todos los tratamientos, incluidos los sistemas con cultivos de cobertura y sin cultivos de cobertura.
Durante siete años, de 2013 a 2016 y de 2019 a 2021, y en condiciones de secano, DeLaune dijo que el rendimiento promedio del algodón cultivado convencionalmente fue de 472 libras por acre. En comparación, los rendimientos promedio para los enfoques de cultivos de cobertura fueron de 474 libras por acre para el trigo, 479 libras por acre para los mixtos, 490 libras por acre para los guisantes y 492 libras por acre para la arveja.
“Con el algodón, nos ha ido muy bien con solo un cultivo de cobertura de trigo”, dijo. “Ese es un tratamiento de $6 u $8 por acre en comparación con los $20 a $25 por acre con una mezcla de algunas de estas especies”.
DeLaune dijo que el estudio de las tierras secas no había sido fertilizado desde el inicio del estudio en 2011. Como se observó en los rendimientos de las tierras secas a largo plazo, los cultivos de cobertura de leguminosas podrían tener sentido económico con los precios actuales de los fertilizantes. Permitir que las leguminosas alcancen la floración maximizará cualquier beneficio potencial de fijación de nitrógeno, lo que requerirá un crecimiento hasta abril.
“El alto costo del fertilizante nitrogenado en 2010 y 2011 es realmente la razón por la que iniciamos este estudio en primer lugar e incluimos leguminosas”, dijo.
