Sistemas de labranza Mínima

Sistemas de labranza mínima
La labranza mínima es cualquier sistema de labranza que reduce la pérdida de suelo y conserva su humedad al compararla con la labranza convencional o limpia (Mueller et al. 1981). Con este sistema, los residuos no incorporados de la planta, se dejan en el suelo y su superficie permanece, así, lo más áspera posible. La mayoría de los investigadores consideran que la labranza de conservación es como cualquier sistema que deja un 30% o más de cobertura de residuos después de sembrar. Los diferentes tipos incluyen labranza mínima, arado con cincel, cero labranza, surco de plantas y la labranza de conversión. Cuando estos sistemas se aplican exitosamente pueden reducir el consumo de energía y controlar eficazmente la erosión.
La producción de cultivos que usan métodos de no labranza, han demostrado que disminuyen los insumos de energía y material y, quizás lo más importante, reducen la erosión del suelo. Los sistemas de no labranza también mejoran el itinerario y planificación de las operaciones sirviendo como paliativo ante varias restricciones de tipo meteorológico. Los cultivos que crecen con estas prácticas habitualmente pueden sembrarse, tratarse para el control de las malezas y cosecharse cuando los campos labrados están demasiado fangosos para entrar. Otras ventajas incluyen la conservación de la humedad, la compactación reducida del suelo y, el incremento en el potencial de cultivos múltiples. Aún más, el rendimiento de cultivos proveniente de sistemas de no labranza equivalen o exceden, con frecuencia, al rendimiento producido por métodos convencionales (Phillips y Phillips 1984). Un estudio del USDA estimó que para el año 2000, el 65% de los acres en campos de trigo, heno y soya en
EE.UU serán producidos por métodos de labranza reducidos (Phillips et al. 1980).
El sistema sin labranza causa muy pocas alteraciones al suelo. La operación de siembra y labranza de una sola pasada, labra un canal de aproximadamente 5 cm de ancho para la ubicación de la semilla. El canal se abre generalmente con una cuchilla acanalada colocada en la punta de la unidad de plantío. Con un suelo no disturbado más del 95% del residuo queda en la superficie. Efectos en las características del suelo y en el crecimiento de las plantas.
Humedad del suelo. Los sistemas de labranza que dejan cubierto con residuo el 50% o más de la superficie del suelo después de la siembra, generalmente aumentan la humedad de éste durante toda la temporada, debido al aumento de la filtración y a la baja de evaporación. El incremento de agua debería elevar el potencial de rendimiento en áreas con bajo régimen anual de lluvias y en suelos con poca capacidad para retener agua. El agua extra puede retrasar la siembra y reducir el potencial del rendimiento en suelos escasamente drenados en las latitudes del norte (Sprague y Triplett 1986). Durante la temporada, los cultivos con suelos no labrados y cubiertos con mulch experimentan menos estrés de sequía que en un suelo labrado. El rendimiento de terrenos, con o sin labranza, es similar en años con amplio régimen de lluvias.
Temperatura del suelo. Varios estudios han demostrado que el aumento de residuos en la superficie demora la velocidad de calentamiento del suelo en primavera, por lo tanto, se retrasa la germinación, la emergencia y el crecimiento prematuro de los cultivos, especialmente, en el norte de EE.UU. Sin embargo, esto podría ser un beneficio en el sur de EE.UU y en climas más tropicales. Los diferentes tipos de sistemas de labranza dejan diversas cantidades de residuos en la superficie, teniendo como resultado una variación de temperaturas en los suelos. Estas diferencias de temperatura entre las prácticas sin labranza y las convencionales pueden variar de 1 a 4°C.
Fertilidad del suelo. Debido al aumento de residuos y a la disminución de labranza, los sistemas de labranza mínima producen variados niveles de humedad, temperatura, contenido de materia orgánica, tasa de descomposición y población microbial.
Todos estos factores influyen en la disponibilidad de nutrientes y, por lo tanto, en la necesidad de fertilizantes. El dejar residuos en la superficie, crea materia orgánica cerca de ésta, lo que desencadena efectos positivos en las propiedades físicas del suelo. Desafortunadamente, los investigadores no han sacado ninguna conclusión de los estudios realizados hasta ahora, para saber si los programas de fertilización nitrogenada deben modificarse por los sistemas de labranza mínima.
Algunas pruebas señalan que los residuos dejados en la superficie, en el primer año después de la adopción del sistema sin labranza, ejercerán una gran demanda de nitrógeno pudiendo causar deficiencias o, al menos, una baja en la disponibilidad de nitrógeno. Sin embargo, cuando se ha utilizado la labranza mínima durante varios años, este sistema se estabiliza y la disponibilidad de nitrógeno no es tan diferente a la de la labranza convencional. En el sistema sin labranza existe, en general, un incremento de N orgánico en la capa superficial del suelo de 0 a 5 cm. Además comparado con el sistema convencional, el sistema sin labranza parece tener igual o mayor disponibilidad de fósforo, sin tomar en cuenta si el fertilizante se aplicó en franja o al voleo. Al no haber labranza, este fenómeno se manifiesta a pesar del hecho de que el fósforo disperso al voleo se acumula en el primer centímetro del suelo, debido a la falta de incorporación y movimiento a través del perfil de éste. Los residuos en la superficie permiten, posiblemente, una humedad suficiente para el crecimiento de las raíces y la captación de los nutrientes fosfóricos.
En este tipo de sistema, existe un desacuerdo acerca de la disponibilidad de potasio.
Algunos investigadores han descubierto una disminución en la disponibilidad de potasio, especialmente, bajo algunas condiciones de humedad y frío, mientras que otros han señalado que no existe tal deficiencia. Las investigaciones a futuro debieran aclarar estos puntos de vista conflictivos, sin embargo, en un manejo sin labranza, las aplicaciones continuas del fertilizante potásico provoca una acumulación de potasio (K) en los 5 cms. de la capa superior del suelo (D•Itri 1985).
Acidez del suelo. La acidez del suelo se convierte en un factor significativo dentro del sistema sin labranza. Un problema es la aireación de la superficie del suelo donde se aplica el fertilizante nitrogenado. Los bajos niveles de pH, cerca de la superficie, pueden desencadenar pérdidas en el rendimiento del cultivo debido a la poca disponibilidad de nutrientes y a la competencia adicional de malezas. La rápida disminución del pH en el suelo no es tan problemática cuando se utilizan leguminosas, lo que implica una demanda menor del fertilizante nitrogenado. De los microelementos, el magnesio se ve poco afectado y el azufre probablemente se encuentre menos disponible a partir de la materia orgánica del suelo. Tiende a haber más zinc debido al alto contenido de materia orgánica y al bajo nivel de pH. En general, la fertilidad del suelo, en sistemas sin labranza, se encuentra fuertemente influida por los efectos interactivos de la humedad incrementada en el suelo, de los altos niveles de la materia orgánica que se descompone lentamente en el suelo, de la mayor acidez y de las menores temperaturas en la primavera (Sprague y Triplett 1986).
Efectos sobre las plagas
Control de malezas. La conservación de los sistemas de labranza mínima dependen de aplicaciones masivas de herbicidas. Generalmente la máxima relación de herbicidas se usa con el maíz, dada la acumulación de semillas en la superficie, las que potencialmente ejercen una mayor presión de malezas que en los sistemas convencionales de labranza. Además los rastrojos superficiales interceptan e inactivan parte del herbicida aplicado.
Al eliminar la labranza, se producen cambios en las especies de malezas. Las perennes que generalmente son controladas por la labranza, se vuelven estables y persisten en campos no labrados. A menudo, las malezas, que tienen relación botánica con el cultivo, y otros, que escapan de control, crecen convirtiéndose en un problema mayor. Un ejemplo clásico es el incremento de Panicum en el maíz después de repetidas aplicaciones de atrazina para controlar las malezas anuales en sistemas sin labranza (Sprague y Triplett 1986).
Control de enfermedades. Las alteraciones del microclima que provocan los residuos en la superficie, pueden retardar, aumentar o no afectar las enfermedades de los cultivos. Generalmente, el grado de influencia en las enfermedades de las plantas provocadas por los residuos, se relaciona con la cantidad residual que permanece después de la siembra. Los residuos de la superficie pueden afectar a las enfermedades de la planta de diversas maneras. Estos proporcionan un hábitat para sobrevivir al invierno (supervivencia), permiten el crecimiento y multiplicación de agentes patógenos, particularmente de tipo fungal y bacterial. Existen varios agentes patógenos que sobreviven mejor, al invierno, en los residuos de superficie, porque se encuentran protegidos del ambiente y de otros microorganismos. La labranza superficial aumenta la probabilidad de epidemias causadas por estos agentes patógenos. Durante un estudio de 7 años, nunca se observó que las enfermedades foliares fueran un problema del trigo o del sorgo de grano cultivados en un sistema de labranza mínima en Nebraska (Doupnik y Boosalis 1980). La incidencia de la descomposición del pecíolo del sorgo de grano, una enfermedad de estrés causada por Fusarium moniliforme se redujo fuertemente en el sistema sin labranza comparado con el sistema convencional de labranza. Su incidencia se redujo de un 39% a un 11% y el rendimiento aumentó (Sprague y Triplett 1986). El incremento del almacenamiento de humedad en el suelo y su temperatura más baja, pero constante, asociados con la labranza mínima son, sin duda, los factores principales que provocan una incidencia menor en la descomposición del pecíolo del maíz. Bajo estas condiciones más favorables de cultivo, las plantas son menos vulnerables a este hongo. Contrariamente, en Wisconsin la mancha ocular (una enfermedad de la hoja del maíz) es más grave en el maíz cultivado en el sistema sin labranza.
La rotación de cultivos es especialmente importante para controlar las enfermedades en sistemas de labranza superficial. Existe una mayor posibilidad de que ciertas enfermedades de la planta aumenten al sembrar un cultivo en el propio residuo proveniente de la temporada anterior, sin un período de barbecho, que al sembrar un cultivo en el residuo de un cultivo no relacionado. La rotación de sistemas de labranza es otra forma de disminuir enfermedades asociadas con la labranza reducida. La inclusión de la rotación de labranza más la rotación de cultivos es un excelente método para manejar las enfermedades. Esto podría realizarse, de tal forma, que se pueda retener de un 20% a un 30% de los residuos superficiales, brindando los beneficios de la labranza de superficie y, al mismo tiempo, reduciendo el potencial brote de enfermedades.
Las enfermedades fungosas del suelo asociadas con la labranza superficial, pueden disminuir según el tipo, la cantidad y el tiempo de aplicación del fertilizante. Aplicando sulfato de amonio en la primavera se logró una cosecha normal de trigo, mientras que con una baja aplicación de nitrógeno al trigo sembrado en primavera, aumentó.
Dinámica de los insectos. Los entomólogos, que trabajan en agricultura sin labranza, descubrieron que la capa de mulch esparcida en el suelo no labrado, brinda un microhábitat favorable para algunos insectos que atacan el maíz, como el gusano ejercito, el gusano alambre y trozadores (House y Stinner 1983). La pérdida de métodos seguros de destrucción mecánica del maíz no labrado, incrementa la supervivencia de insectos plagas que habitan en el residuo de cultivo o que residen en o cerca de la superficie del suelo. El mayor peligro de infestación de plagas ocurre en las etapas de semilla y plántula, por plagas de insectos subterráneos. Hay dos tendencias de las plagas en los sistemas sin labranza: (a) el nivel de actividad de plagas está relacionado con el tipo anterior de cultivo y (b) generalmente los sistemas sin labranza mantienen una diversidad mayor de insectos plaga que los sistemas convencionales de labranza. La mayoría de los enfoques para solucionar los problemas de plagas en los sistemas sin labranza, han sido muy sintomáticos. Se ha puesto una confianza casi única en los insecticidas de amplio espectro, y poco se ha dedicado la investigación a crear métodos culturales y biológicos para eliminar y prevenir las plagas.
Recientemente investigadores en Georgia, han informado los aspectos entomológicos benéficos inherentes a los sistemas sin labranza (House y Stinner 1983). Por ejemplo, el gorgojo menor del pecíolo del maíz Elasmopalpus lignosellus se alimenta de preferencia, de los granos y pecíolos residuales del maíz sin labranza.
De esta manera las infestaciones de este gorgojo se pueden atrasar. En la tropica Costa Rica, Shenk y Saunders (1983) descubrieron que la incidencia del gusano cortador Spodoptera frugiperda y el crisomélido Diabrotica balteata era mucho mayor en terrenos de maíz arados que en aquellos no labrados. En el norte de Georgia, en la zona de cultivos de soya, la abundancia y diversidad de los escarabajos carábidos son, a menudo, mayores en los campos sin labranza que en los labrados convencionalmente.
Las malezas y los residuos de superficie en un sistema sin labranza, brindan a la fauna arácnida y carábida depredadora, más recursos de alimentación y protección ante las condiciones desfavorables del clima (House y Stinner 1983). El control que ejercen sobre poblaciones de semillas de maleza puede ser sustancial. Tal como se observó en el sorgo no labrado, el aumento de la humedad y la disminución de temperatura pueden incrementar el desarrollo de patógenos de insectos como es el caso de los nemátodos Rhabditidae (Sprague y Triplett 1986).
Rendimiento de los cultivos
A pesar de la variabilidad de las respuestas entre los rendimientos de los sistemas con y sin labranza, se pueden hacer ciertas generalizaciones:
1. Los residuos de superficie, dejados en la labranza de conservación, reducen la evaporación y el escurrimiento del agua. En zonas, donde el régimen pluviométrico inadecuado es el principal factor que limita el crecimiento de las plantas, la propiedad del mulch de conservar la humedad de la superficie es una ventaja clara y, probablemente, esto explica el alto porcentaje de tierras en labranza de conservación en las praderas del norte de EE.UU.
2. Los residuos de superficie, y el aumento asociado en la humedad del suelo, retarda el calentamiento del suelo en primavera, demorando la germinación de las semillas y la emergencia de las plántulas. En lugares donde la temporada de cultivo es, en sí, corta, como en las latitudes altas, esta característica de la labranza de conservación es una desventaja en el rendimiento.
3. La labranza de conservación tiene desventajas de rendimiento en suelos escasamente drenados. Aparentemente la humedad del suelo es el factor único más importante que restringe la adopción de la labranza de conservación en el cordón maicero de EE.UU; haciéndose menos restrictivo a medida que uno se desplaza de este a oeste. Los organismos infecciosos y las malezas, favorecidos por ambientes húmedos, son los culpables de los bajos rendimientos en suelos con mal drenaje; el frío y las condiciones de humedad también retardan la mineralización del nitrógeno orgánico facilitando la desnitrificación y descomposición de los herbicidas por las bacterias del suelo.
4. Cuando los herbicidas no controlan adecuadamente las malezas, los sistemas reducidos de labranza exhiben menores rendimientos. En especial, las malezas perennes pueden llegar a ser un problema, pues son menos vulnerables que las anuales a los herbicidas, debido a la regeneración bajo tierra.
5. La labranza de conservación ahorra tiempo entre la cosecha de un cultivo y la siembra de otro, siendo más favorable para los cultivos dobles que para los monocultivos.
El rendimiento económico de la tierra se incrementa al haber dos cultivos por año en vez de sólo uno. En el sur de EE.UU, esta ventaja es donde más se destaca, aquí el alargamiento de la temporada de cultivo, de por sí larga, favorece la duplicación de cultivos. También se practica en lugares del cordón maicero al sur de EE.UU.
Requerimientos de energía
En muchos sistemas sin labranza se necesita menos energía para las operaciones de labranza. Los beneficios de ahorrar energía en la labranza de conservación son: (a) menor consumo de combustible debido a las reducidas operaciones agrícolas, (b) menor necesidad de tiempo y mano de obra, (c) posibilidad de duplicar los cultivos y (d) menor inversión en maquinaria agrícola. Sin embargo, algunas actividades como el alto consumo de herbicidas, uso de semillas especiales y equipo demandan más energía. Dado que se elimina el arado, y otras operaciones sobre el suelo, estos sistemas dan por resultado, reducciones del 34% al 76% en combustible en las operaciones de labranza. No obstante, los requerimientos de uso adicional de herbicidas, en sistemas sin labranza, pueden contrarrestar algunas de estas ganancias.