¿Qué fertilizante le gusta a la soja? ¿Puede el trigo de invierno ser un cultivo de cobertura para la soja? Los investigadores estadounidenses pudieron responder a estas preguntas, así como a otras sobre las que discuten los productores de soja, como parte de un proyecto en curso sobre la eficacia del cultivo de soja con cultivos de cobertura.
Los elementos de un sistema agronómico interactúan de innumerables maneras, tanto simples como complejas, para respaldar la producción de cultivos.
Mark Shankle, profesor de agronomía en la Universidad Estatal de Mississippi, explora cómo los cambios en el sistema afectan el rendimiento de los cultivos, las propiedades del suelo y la rentabilidad del cultivo de soja. Su enfoque es la producción de soja en tierras secas y un proyecto de investigación a largo plazo apoyado por el Consejo de Promoción de la Soja de Mississippi.
«Existe una comprensión cada vez mayor del suelo como un ecosistema vivo», dice Shankle. “Como resultado, los agricultores están mostrando interés en plantar cultivos de cobertura en otoño, no labrar en primavera y utilizar fertilizantes orgánicos como alternativa a los fertilizantes inorgánicos comerciales. «Los rendimientos inconsistentes de la soja son un problema para muchos productores de tierras secas debido a la falta de lluvia durante los períodos críticos de la temporada de crecimiento, por lo que queríamos ver si un sistema centrado en mejorar la salud del suelo podría respaldar rendimientos más confiables».
Shankle diseñó un estudio integral para examinar cómo funcionan múltiples métodos juntos en un solo sistema. Su equipo comparó cinco opciones diferentes de cultivos de cobertura, tres programas de fertilización y dos fechas de siembra de soja. A lo largo de cinco años, los científicos recopilaron datos parcela por parcela, incluidas las características del suelo y el rendimiento de los cultivos.
«Recolectamos muestras de suelo de cada parcela cada año para determinar los requisitos de nutrientes según las recomendaciones de las pruebas de suelo, tal como lo hacen los agricultores», explica Shankle. «Y mantuvimos la misma combinación de cultivo de cobertura y fertilizantes en la misma parcela cada año para evaluar el efecto acumulativo en las propiedades del suelo».
Para ver cómo la fecha de siembra afectó tanto la producción de biomasa del cultivo de cobertura como el rendimiento de la soja, el equipo detuvo el crecimiento de los cultivos de cobertura y sembró soja sin labranza en abril en la mitad del campo como sistema de siembra temprana. Repitieron el mismo curso de acción en mayo para la segunda mitad del campo para estudiar el sistema de siembra tardía. Para ambas fechas de siembra, detuvieron los cultivos de cobertura con una aplicación de herbicida aproximadamente dos semanas antes de la siembra, y aplicaron fertilizante a los sistemas de siembra temprana y tardía simultáneamente en la primavera.
Los cultivos de cobertura utilizados fueron centeno, arveja, trigo y la mezcla recomendada de centeno y mostaza. El control fue la cubierta vegetal local que creció durante el invierno.
«Consideramos el trigo como un cultivo de cobertura porque los agricultores dijeron que estaban más dispuestos a cambiar a él debido a su menor costo percibido y a sus prácticas de manejo comprobadas», dice Shankle.
En cuanto a los fertilizantes, el estiércol de aves está fácilmente disponible para muchos agricultores de Mississippi, por lo que el tratamiento con fertilizantes comparó el estiércol de aves con fertilizante comercial con un control estándar sin fertilizante. Las recomendaciones de laboratorio basadas en pruebas anuales del suelo dictaron las dosis de fertilizante.
“Nos centramos en métodos que añaden materia orgánica al suelo”, afirma el investigador. -Tanto los cultivos de cobertura como el estiércol de aves aportan materia orgánica. La siembra temprana y tardía de soja nos permitió observar cómo respondían el cultivo y el suelo a diferentes cantidades de materia orgánica dependiendo de los tratamientos en cada sistema”.
Los cultivos de cobertura en un sistema de soja sembrado tarde produjeron más biomasa debido a un período de crecimiento más largo antes del cese y, en consecuencia, en la soja sembrada tempranamente, los cultivos de cobertura tuvieron menos tiempo para acumular biomasa. Ambas prácticas impactaron la salud del suelo.
Además de las pruebas anuales del suelo, el microbiólogo del suelo del equipo, Shankar Ganapati Shanmugam, profesor asistente de investigación en la Universidad Estatal de Mississippi, estudió los cambios en los organismos del suelo a lo largo del tiempo.
«La riqueza y diversidad de microbios, especialmente bacterias y hongos, que viven en el suelo del cultivo de cobertura indican su capacidad para sustentar el crecimiento», dice Shanmugam.
Extrajo ADN microbiano de muestras de suelo al inicio del proyecto y luego nuevamente en 2022 para comparar. El volumen de datos de ADN requirió supercomputadoras para secuenciarlos y determinar los tipos de microbios en el suelo.
«En parcelas con cultivos de cobertura y excrementos de pájaros, observamos un aumento significativo en la diversidad del microbioma», informa el científico. «Y esto tiene sentido, ya que ambas prácticas añaden carbono al suelo, que sirve como fuente de alimento para estos microbios».
Shanmugam señala que los aumentos en las bacterias fijadoras de nitrógeno o especies de Rhizobium que muestran las pruebas de ADN indican un aumento correspondiente en la conversión de nitrógeno en estos suelos como resultado de cambios de manejo. También midió los aumentos en la riqueza, o el número total, de taxones microbianos que viven allí: “Observamos mejoras en las características del suelo, como la estabilidad de los agregados, la infiltración de agua y la disponibilidad de carbono en parcelas con cultivos de cobertura, excrementos de pájaros o ambos. Todas estas cualidades están asociadas con cambios en la diversidad del microbioma del suelo».
Los excrementos de aves se correlacionaron particularmente con una mayor estabilidad de los agregados del suelo. Sin embargo, los nutrientes del suelo provenientes del tratamiento con fertilizantes no se acumularon en el suelo, lo que indica que la soja y los cultivos de cobertura estaban utilizando los nutrientes disponibles cada año.
“También vimos que la biomasa de los cultivos de cobertura se asociaba con una mayor diversidad microbiana. Los cultivos de cobertura crean más biomasa y aumentan el carbono de la biomasa microbiana del suelo, y esto sustenta una diversidad de microorganismos en estas parcelas”, dice Shanmugam.
El equipo alineó sus hallazgos con las prioridades de los agricultores al encargar a un economista que analizara los costos del programa para comparar la rentabilidad del sistema.
Los rendimientos variaron según la fecha de siembra, lo que estuvo influenciado por la cantidad y el momento de las precipitaciones durante las etapas de crecimiento reproductivo R1-R7. «Normalmente, la soja plantada antes del 1 de mayo en Mississippi se asocia con mayores rendimientos», dice. «Sin embargo, nuestra investigación sobre sistemas de cultivos de cobertura muestra que los rendimientos pueden ser mayores cuando la soja se planta temprano o tarde en cualquier año, dependiendo de las condiciones climáticas». Si las precipitaciones y por tanto la humedad del suelo coincidieran con etapas críticas de crecimiento y desarrollo, sería favorable en cualquier fecha de siembra”.
«Observamos que los sistemas de cultivos de cobertura afectaban la salud del suelo, pero no tenían un impacto claro en el rendimiento de la soja», añade Shankle.
Como los rendimientos se mantuvieron estables, el análisis económico mostró que la adición de cultivos de cobertura reducía la rentabilidad. Sin embargo, este análisis no tomó en cuenta la participación de los agricultores en programas diseñados para cubrir los costos de los cultivos de cobertura.
Pero el uso de fertilizantes orgánicos realmente aumentó la rentabilidad. El estiércol de aves ha demostrado ser más rentable que los fertilizantes comerciales. Shankle dice que los tratamientos con fertilizantes, especialmente el estiércol de aves, han tenido un impacto en el crecimiento y el rendimiento de los cultivos que los cultivos de cobertura no han tenido. El tejido de las hojas de soja de las parcelas fertilizadas contenía más fósforo y potasio que el de las parcelas no fertilizadas.
«Uno de los resultados inesperados de los cultivos de cobertura fue que las plántulas de soja quedaron protegidas de la depredación de los ciervos», señaló Shankle. «Descubrimos que cuando se dejaba rastrojo de biomasa del cultivo de cobertura encima de las plántulas de soja, los ciervos no se acercaban a las plantas de soja». Por lo tanto, el consumo de vegetación de soja por parte de los ciervos fue más común en áreas sin tratamientos de cultivos de cobertura”.
Con rendimientos constantes y cambios documentados en la salud del suelo, cree que esta investigación ayudará a los agricultores a comprender mejor los beneficios de aplicar estiércol de aves y colocar cultivos de cobertura. El modelo económico les ayudará a identificar programas de cultivos de cobertura que compensarán el cambio en la rentabilidad derivado de la adopción de un sistema centrado en mejorar la sostenibilidad de la salud futura del suelo.
Fuente: SRIN Autor: Laura Temple.
En la foto se ve una muestra de suelo de un estudio de sistemas de cultivos de cobertura que contiene una amplia gama de microorganismos, así como lombrices de tierra visibles. Foto: Universidad Estatal de Mississippi.
