Los investigadores del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos están respondiendo a un clima cada vez más incierto.
Por Autumn Candy, Universidad Estatal de Carolina del Norte
El clima más cálido e impredecible ha sido una fuente de inestabilidad en las granjas estadounidenses. Los agroecólogos del ARS recurrieron a la historia para encontrar una solución a este desafío, lo que los inspiró a comprender mejor los beneficios de las rotaciones de cultivos.
La rotación de cultivos se ha practicado durante milenios. Las rotaciones de cultivos pueden restablecer la salud del suelo, combatir plagas y enfermedades y distribuir los riesgos de diversas plagas y enfermedades de los cultivos.
La rotación de cultivos también aumenta la sostenibilidad de los sistemas agrícolas y reduce el riesgo de condiciones climáticas cada vez más adversas. Sin embargo, la adopción generalizada de rotaciones de cultivos diversas se ve limitada por la incertidumbre económica , la falta de incentivos y la información inadecuada sobre los resultados a largo plazo.
Los investigadores del ARS han recopilado datos de 20 experimentos a largo plazo que abarcan hasta seis décadas para comparar los resultados de diferentes rotaciones de cultivos en América del Norte. Su objetivo era evaluar los cambios en los resultados bajo diferentes condiciones de crecimiento para cultivos individuales, como el maíz o la soja, en las rotaciones de cultivos. También analizaron los resultados de la rotación completa en su conjunto, no solo los componentes.
Al examinar ambos factores, pudieron cuantificar los beneficios y las desventajas de las rotaciones de cultivos. Los resultados tendían a ser mejores para los cultivos individuales cuando se cultivaban en rotaciones de cultivos más diversas en todas las condiciones de cultivo. Los resultados de la rotación completa dependían de qué cultivos se cultivaban en la rotación de cultivos.
Esto demuestra que la composición de las rotaciones de cultivos fue un factor más importante que el rendimiento de cada cultivo en particular. Las rotaciones diversas mejoraron los resultados de las rotaciones completas en condiciones de crecimiento deficientes . Esto ilustra cómo las rotaciones diversas pueden reducir el riesgo de pérdida de cultivos en un clima cambiante.
«Nuestros resultados se suman a la creciente evidencia que es esencial para eliminar las barreras que impiden la adopción de prácticas agrícolas sostenibles», dijo la ecologista del ARS Katherine Muller. «Hasta donde sabemos, ningún estudio a largo plazo y en múltiples sitios ha intentado comprender el efecto de cambiar la rotación en el rendimiento de la rotación completa y de sus cultivos componentes simultáneamente».
Muchos agricultores se enfrentan a grandes obstáculos para diversificar sus rotaciones de cultivos. Unas rotaciones más diversas pueden hacer que la gestión sea más compleja y requerir nuevos equipos. Los agricultores también pueden necesitar aprender a cultivar nuevos cultivos y comprender cómo encajan esos cultivos en sus operaciones.
Los agricultores pueden beneficiarse, ya que unas rotaciones más variadas pueden reducir la cantidad de fertilizantes o pesticidas necesarios para mantener la productividad. Esta es una buena noticia para los agricultores que se enfrentan a otra fuente de inestabilidad: las oscilaciones de los precios de los fertilizantes nitrogenados.
Aunque las rotaciones más diversas son eficaces, pueden tardar años en mostrar resultados, por lo que los experimentos agrícolas de campo a largo plazo son una valiosa fuente de evidencia. La red DRIVES (Diverse Rotations Improve Valuable Ecosystem Services) ha combinado datos de 20 experimentos a largo plazo para investigar los impactos de la diversidad de cultivos en múltiples regiones y sistemas de producción.
La red DRIVES está ampliando el número de experimentos en su base de datos, lo que ayudará a los agricultores al proporcionar estimaciones de los beneficios y los costos de gestionar rotaciones más diversas. Además del rendimiento económico , la red DRIVES también proporcionará evidencia de cómo las rotaciones diversas pueden reducir la vulnerabilidad de los sistemas de cultivo a las condiciones climáticas adversas. Al vincular los datos de rendimiento a largo plazo con variables climáticas, como el déficit de presión de vapor o el estrés térmico , los investigadores podrán mostrar cómo y cuándo se está reduciendo la vulnerabilidad.
«Los experimentos de campo a largo plazo son tesoros nacionales para captar la dinámica de variables de evolución lenta, como las características del suelo, o las respuestas en condiciones erráticas, como las sequías. Ambas variables son fundamentales para comprender cómo los sistemas agrícolas pueden adaptarse al cambio climático», dijo Ann Bybee-Finley, profesora adjunta de ciencias de los cultivos y del suelo de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, quien comenzó esta investigación mientras completaba sus estudios posdoctorales en el ARS.
«La Red DRIVES tiene como objetivo conectar datos de experimentos a largo plazo con rotaciones de cultivos en América del Norte y ponerlos a disposición del público».
Esta investigación , publicada en One Earth , continuará dentro del ARS y con socios de investigación.
Más información: K. Ann Bybee-Finley et al., La complejidad rotacional aumenta el rendimiento del sistema de cultivo en condiciones de crecimiento más pobres, One Earth (2024). DOI: 10.1016/j.oneear.2024.07.008
