Agricultura Cultivos y Semillas Estados Unidos

El primer estudio de su tipo sugiere que las mezclas de cultivos de cobertura aumentan los servicios del agroecosistema


La plantación de una mezcla de cultivos de cobertura de varias especies, en lugar de un monocultivo de cultivos de cobertura, entre cultivos comerciales, proporciona mayores servicios de agroecosistemas o multifuncionalidad, según los investigadores de la Facultad de Ciencias Agrícolas de Penn State.


por la Universidad Estatal de Pennsylvania


Esa fue la conclusión extraída de un estudio de dos años de 18 tratamientos de cultivos de cobertura , que varían en diversidad de una a ocho especies de plantas. Los cultivos de cobertura se cultivaron en el Centro de Investigación Agrícola Russell E. Larson de Penn State antes de un cultivo de maíz. Los investigadores midieron cinco beneficios proporcionados por los cultivos de cobertura (servicios del ecosistema) en cada sistema de cultivo de cobertura para evaluar la relación entre especies.

Esos servicios incluyeron la supresión de malezas y la retención de nitrógeno durante la temporada de cultivos de cobertura, la biomasa aérea de cultivos de cobertura, el suministro de nitrógeno inorgánico durante la siguiente temporada de cultivos comerciales y el posterior rendimiento del maíz.

El estudio fue la primera prueba de campo de la relación entre las especies de cultivos de cobertura y la multifuncionalidad (la calidad de los cultivos de cobertura para proporcionar simultáneamente múltiples beneficios), señaló el miembro del equipo de investigación Jason Kaye, profesor de biogeoquímica del suelo. Nunca antes se había examinado y analizado esta relación en una rotación de cultivos.

A medida que la investigación continua arroje información más precisa sobre las mezclas óptimas de semillas de cultivos de cobertura y las tasas de siembra, Kaye predijo, los agricultores implementarán esta estrategia para mejorar la calidad del suelo, controlar el crecimiento de malezas, gestionar nutrientes críticos como el nitrógeno, mejorar el rendimiento de los cultivos y reducir la escorrentía de nutrientes.

«Este tipo de estudio ecológico que identifica una relación positiva entre la biodiversidad y los servicios de los ecosistemas sugiere que una mayor diversidad de plantas aumentará los servicios de los agroecosistemas, y eso tiene implicaciones inmediatas para las prácticas de manejo y políticas para la agricultura sostenible, incluida la calidad del agua de la Bahía de Chesapeake», dijo Kaye. «En un sistema de producción de maíz, el simple aumento de la riqueza de especies de cultivos de cobertura tendrá un pequeño impacto en los servicios de agroecosistemas, pero el diseño de mezclas que maximicen la diversidad funcional puede conducir a agroecosistemas con mayor multifuncionalidad».

El primer estudio de su tipo sugiere que las mezclas de cultivos de cobertura aumentan los servicios del agroecosistema
Un sitio de investigación en noviembre de 2011, aproximadamente 3 meses después de la siembra de cultivos de cobertura. Crédito: Penn State Agriculture

Las especies de cultivos de cobertura cultivadas en monocultivos y mezclas durante el estudio incluyeron avena, canola, cáñamo, soja, cebada, centeno perenne, rábano forrajero, centeno de cereal, mijo, sudangrass, trébol rojo y veza peluda.

La investigación, que se publica en la edición de septiembre del Journal of Applied Ecology , muestra que el diseño de mezclas de cultivos de cobertura implicará compensaciones para lograr los niveles deseados de servicios ecosistémicos, explicó la investigadora principal Denise Finney, ahora profesora asistente de biología en Ursinus College, en Collegeville, Pennsylvania. Ella realizó el estudio de Penn State mientras cursaba su doctorado, asesorada por Kaye.

«Por ejemplo, el ciclo del nitrógeno es un área donde pueden ocurrir compensaciones entre los servicios», dijo. «En nuestra investigación, hemos encontrado que las mezclas de cultivos de cobertura que se destacan en la retención de nitrógeno pueden disminuir el suministro de nitrógeno del suelo a los cultivos comerciales y limitar su rendimiento. Sin embargo, los bicultivos, formulados correctamente para combinar leguminosas y especies no leguminosas, pueden suministrar inorgánicos nitrógeno y retener nitrógeno «.

Finney dijo que los investigadores tenían como objetivo abordar dos preguntas críticas relacionadas con los cultivos de cobertura y la multifuncionalidad: ¿Incluir más especies en un sistema de cultivo de cobertura conduce a una mayor multifuncionalidad? ¿Y existen principios rectores para el ensamblaje de la mezcla de cultivo de cobertura que conducirán a aumentos en la multifuncionalidad neta? Los estudios de seguimiento interdisciplinarios planificados y en curso en las granjas de Pensilvania y Nueva York, dirigidos por Kaye, están destinados a aprovechar el conocimiento adquirido a través de este estudio.

El objetivo final es proporcionar a la industria agrícola información basada en evidencia que ayudará a los agricultores a diseñar mezclas de cultivos de cobertura que brinden los servicios deseados utilizando combinaciones de especies que aumenten la biodiversidad mientras minimizan las limitaciones económicas o de manejo, explicó Finney. El aumento de la provisión de servicios ecosistémicos de los agroecosistemas es un objetivo emergente de la agricultura contemporánea.

«La explotación de la biodiversidad para alcanzar este objetivo es un enfoque prometedor», dijo. «Sin embargo, se necesita una investigación considerable para identificar los rasgos funcionales que dan forma a la dinámica de la comunidad de cultivos de cobertura y para representar las compensaciones entre los servicios en las métricas de multifuncionalidad».


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