Los cultivos de cobertura, con su capacidad para reducir la erosión y promover la salud del suelo, se están plantando en más tierras del Medio Oeste de EE. UU. que nunca.
por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign
Eso es según una nueva investigación de la Universidad de Illinois que muestra que la adopción de cultivos de cobertura alcanzó el 7,2 % en 2021, frente a solo el 1,8 % de la década anterior. El hallazgo es el resultado de sofisticados esfuerzos de detección remota basados en satélites que detectaron con precisión cultivos de cobertura en 140 millones de acres de tierras de cultivo y rastrearon su expansión durante 20 años.
El artículo, “Reciente aumento rápido de la adopción de cultivos de cobertura en el medio oeste de EE. UU. detectado mediante la fusión de datos satelitales de múltiples fuentes “, se publica en Geophysical Research Letters .
“Es imposible realizar estudios de campo en todo el Medio Oeste. Por lo tanto, la detección remota puede proporcionar un enfoque rentable para la detección de cultivos de cobertura. Podemos monitorear cada campo desde el principio hasta el final del año, lo que nos da una idea clara de lo que sucedió con el tiempo”, dice Qu Zhou, autor principal del estudio y estudiante de doctorado en el Departamento de Recursos Naturales y Ciencias Ambientales (NRES), parte de la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y Ambientales de Illinois. Zhou está supervisado por Kaiyu Guan, profesor asociado en NRES, director fundador del Centro de Sostenibilidad de Agroecosistemas y autor principal del estudio.
El repunte en la adopción de cultivos de cobertura se produce en un contexto de aumento de los programas de incentivos estatales y federales, un impulsor estadísticamente significativo, según el estudio.
“Analizamos el área de cultivos de cobertura en cada año con la financiación de ese año y descubrimos que está altamente correlacionada. También verificamos las inversiones en diferentes estados, mostrando que algunos estados tienen porcentajes de cultivos de cobertura más altos que están relacionados con su inversión de financiación”, dice Sheng Wang, profesor asistente de investigación en NRES y coautor del estudio.
Para comprender los impactos de las políticas de conservación, el equipo primero tuvo que evaluar el alcance de la adopción de cultivos de cobertura en toda la región, un desafío técnico. Los estudios sobre el terreno son precisos, pero consumen mucho tiempo y son difíciles de ampliar. Las estimaciones previas de cultivos de cobertura basadas en sensores remotos perdieron precisión en el terreno a favor de una mayor cobertura espacial. Sin embargo, la mayoría de los estudios de teledetección se centraron en áreas más pequeñas, como estados individuales, y no se pudieron escalar de manera confiable en todo el país.
En el nuevo estudio, el equipo de Guan desarrolló un algoritmo novedoso para detectar cultivos de cobertura desde el espacio, integrando una comprensión detallada del crecimiento de los cultivos de cobertura con el aprendizaje automático y creando mapas de alta resolución para toda la región del Medio Oeste.
Para el ojo inexperto, los datos de vegetación satelital se ven como una enorme mancha verde en el paisaje. Descubrir qué verduras representaban realmente los cultivos de cobertura era una cuestión de tiempo. Los investigadores desarrollaron algoritmos para observar si los suelos desnudos se vuelven verdes entre abril y mayo, cuando la mayoría de los cultivos de cobertura están creciendo activamente, y luego los suelos vuelven a emerger una vez que los cultivos de cobertura terminaron y antes de que comenzara el crecimiento de los cultivos comerciales.
Una vez que fijaron ese pulso verde en particular, evitando el enverdecimiento irregular o asincrónico que indicaría el crecimiento de malezas en los campos, los investigadores desarrollaron umbrales dinámicos para identificar señales de cultivos de cobertura, ya que su crecimiento varía de una región a otra y de un año a otro.
“Comparamos nuestros datos satelitales con los datos del censo de 2012-2017 y los validamos con datos de campo de casi todas las fuentes disponibles que pudimos encontrar, incluidos nuestros socios, la Agencia de Gestión de Riesgos (RMA) del USDA y el Departamento de Agricultura de Indiana. Así que estamos seguros de que estábamos detectando cultivos de cobertura con alta fidelidad en nuestro modelo”, dice Guan. “Cada estudio tiene incertidumbres, pero creo que hasta ahora esta es la respuesta más segura”.
“Aprovechar la detección remota y los algoritmos novedosos nos da la confianza de que el programa federal de seguros de cosechas se está administrando de manera efectiva”, dice James Hipple, científico físico senior de RMA y coautor del estudio. “Además, nos ayuda a comprender mejor el impacto de los esfuerzos del USDA para apoyar a los agricultores que implementan cultivos de cobertura. En los últimos años, el USDA ha intensificado su apoyo a esta importante práctica de conservación, incluida la adición de beneficios premium para los productores que plantan cultivos de cobertura, una nueva asociación con Farmers for Soil Health, aumentos en la asistencia técnica y financiera para la adopción de cultivos de cobertura y mayor flexibilidad para henificar, pastorear y cortar cultivos de cobertura”.
Los avances más significativos en la adopción de cultivos de cobertura ocurrieron en los últimos años y estuvieron fuertemente correlacionados con el inicio de los programas de asistencia de cultivos de cobertura. Por ejemplo, el financiamiento para programas de costos compartidos aumentó de $5 millones en 2005 a $156 millones en 2018, con la mayor tasa de inversión después de 2015. La adopción de cultivos de cobertura se duplicó en toda la región entre 2017 y 2021.
Aunque la adopción del 7,2 % representa un aumento de cuatro veces desde 2011, sigue siendo un porcentaje muy pequeño.
“Desde una perspectiva política, dependemos demasiado de la asistencia de costos compartidos para esta práctica, pero vemos innovación”, dice el coautor Jonathan Coppess, profesor asociado en el Departamento de Economía Agrícola y del Consumidor, también parte de la Facultad de ACES en Illinois. “Por ejemplo, Illinois e Iowa han liderado el camino utilizando un descuento en las primas de seguros de cosechas para adoptar cultivos de cobertura y ambos han demostrado ser populares a un costo relativamente bajo. El USDA también experimentó con él recientemente. Se necesita mucha más innovación en la política si debemos ayudar en la transición hacia la adopción generalizada y la gestión exitosa de esta práctica. Las pólizas deben incorporar componentes de riesgo y hacer más que simplemente cubrir una parte del costo”.
Los cultivos de cobertura representan un riesgo potencial en términos de la ventana de siembra de primavera, en la que los agricultores deben terminar rápidamente los cultivos de cobertura y plantar semillas de cultivos comerciales en medio de condiciones climáticas cada vez más desafiantes. Pero quizás lo más notable es que, si no se gestionan adecuadamente, los cultivos de cobertura pueden asociarse con penalizaciones en el rendimiento que afectan a los cultivos comerciales en la temporada siguiente. Un estudio reciente dirigido por la Universidad de Stanford, que se basó en las imágenes satelitales de Guan y el análisis de los cultivos de cobertura en el Medio Oeste, indicó que los cultivos de cobertura pueden disminuir el rendimiento del maíz en alrededor de un 5 %.
“Por el momento, el cultivo de cobertura sigue siendo algo para los innovadores y los primeros en adoptar; no se ha consolidado como una práctica común”, dice Coppess. “Una gran parte del problema es que agregar cultivos de cobertura a la rotación es un cambio de sistema para el agricultor y los campos. Agrega costos, riesgos y desafíos de gestión, pero se está produciendo un aprendizaje importante entre los innovadores y los agricultores están adquiriendo una experiencia valiosa. “
Más información: Qu Zhou et al, Aumento reciente y rápido de la adopción de cultivos de cobertura en el medio oeste de EE. UU. detectado mediante la fusión de datos satelitales de múltiples fuentes, Geophysical Research Letters (2022). DOI: 10.1029/2022GL100249
