Descripción general de los cultivos de cobertura y el abonos verdes

Por Lee Rinehart, Especialista en Agricultura de NCAT

Resumen

Las rotaciones de cultivos, los abonos verdes y los cultivos de cobertura son los cimientos de una buena agricultura. La rotación de cultivos proporciona diversidad que da como resultado la resiliencia, los abonos verdes reciclan los nutrientes alimentando a los microbios del suelo y los cultivos de cobertura protegen el suelo de la erosión y la pérdida de nutrientes. En última instancia, estas prácticas dan como resultado la agregación del suelo, un principio esencial de la agricultura sostenible. Esta publicación se centra en el abono verde y los cultivos de cobertura. Para dar una idea de la importancia de estas prácticas en la agricultura sostenible, resume el efecto de los cultivos de cobertura y los abonos verdes sobre la materia orgánica y la estructura del suelo, la actividad microbiana del suelo, la producción de nitrógeno y la conservación del suelo y el agua. Aborda las prácticas de manejo que incluyen el abono verde, los sistemas de cultivos de cobertura, la terminación para crear un mantillo de cultivos de cobertura, la siembra verde, los cultivos de cobertura en túneles altos, las limitaciones de los cultivos de cobertura y la economía de los cultivos de cobertura. Esta publicación también proporciona una selección de recursos para lecturas adicionales, incluyendo recursos regionales y bases de datos de cultivos de cobertura.

“La fertilidad del suelo es la condición que resulta de la operación del círculo de la Naturaleza, de la revolución ordenada de la rueda de la vida, de la adopción y fiel ejecución del primer principio de la agricultura: siempre debe haber un equilibrio perfecto entre los procesos de crecimiento y los procesos de descomposición. Las consecuencias de esta condición son un suelo vivo, abundantes cosechas de buena calidad y un ganado que posee la flor de la salud”.

—Sir Albert Howard, Un testamento agrícola, 1943

Contenido

Introducción
Materia orgánica, estructura del suelo y salud del suelo
Producción de nitrógeno
Uso de marizos verdes
Sistemas de Cultivos de Cobertura
Terminación para crear un mantillo de cultivo de cobertura sin labranza
Terminación de cubiertas en pequeñas granjas y jardines
Plantando verde
Cultivos de cobertura en túneles altos
Conservación del suelo y el agua
Limitaciones de los cultivos de cobertura
Economía de los cultivos de cobertura
Nota final
Referencias
Más recursos

Introducción

“No resolvemos problemas individuales; Resolvemos un patrón… el conjunto”. – Paul Muller (agricultor ecológico y miembro de la junta ejecutiva de The Real Organic Project), Conferencia EcoFarm, 2023

Los cultivos de cobertura son una parte integral del ecosistema de una granja. Esto no es nada nuevo. Alrededor del año 300 a.C., los griegos y los romanos plantaban leguminosas por sus ventajas para la fertilidad del suelo. Los nativos americanos desarrollaron el concepto de las Tres Hermanas de plantar maíz, frijoles y calabazas juntos por los beneficios sinérgicos de la diversidad y al mismo tiempo proporcionar alimentos a comunidades enteras. Los primeros colonos de América del Norte utilizaron el trigo sarraceno, la avena y el centeno para agregar materia orgánica al suelo y, más tarde, en el sureste, los productores dependían de los cultivos de abono verde para la fertilidad del suelo (Warman, 1980). Luego, a partir de la década de 1940, Estados Unidos experimentó una disminución notable en el uso de abonos verdes, debido a las importaciones de guano (una fuente de nitrógeno) de América del Sur y, más tarde, con el advenimiento de la tecnología de la Revolución Verde y el proceso Haber-Bosch que hizo posible la fabricación de fertilizantes de nitrato. Los cultivos de cobertura son cualquier cultivo no comercial que se cultiva además del cultivo comercial primario para mantener el suelo cubierto durante la mayor parte del año posible y para “aumentar la materia orgánica y la fertilidad del suelo, reducir la erosión, mejorar la estructura del suelo, promover la infiltración de agua y limitar los brotes de plagas y enfermedades” (UC SAREP, 2020). También pueden utilizarse como una fuente de ingresos adicional cuando las semillas se cosechan y se venden para diversos usos, o pueden ser pastoreadas por el ganado para aumentar o extender la temporada de pastoreo. Sin embargo, uno de los usos más beneficiosos de los cultivos de cobertura es reducir el uso de insumos en las explotaciones. Los cultivos de cobertura pueden ayudar en gran medida a los agricultores a aumentar su propia fertilidad y reducir o eliminar significativamente los fertilizantes nitrogenados. El abono verde implica cortar, engarzar y/o labrar cualquier campo o cultivo forrajero, incluidos los cultivos de cobertura, mientras están verdes o poco después de la floración. El uso de abono verde como fuente de fertilidad puede reducir en gran medida la necesidad de fertilizantes nitrogenados (Liebman et al., 2011). En muchos casos, como en la producción diversificada de hortalizas, el abono verde puede eliminar por completo las aplicaciones de nitrógeno sintético. Los abonos verdes de leguminosas con alto contenido de biomasa, cultivados antes de un cultivo de hortalizas, devuelven hasta 100 a 200 libras por acre de nitrógeno al suelo, lo que podría compensar por completo la necesidad de los requisitos de aplicación de nitrógeno (Grubinger, sin fecha b).

Especies comunes de cultivos de cobertura

• Gramíneas: centeno, triticale, trigo, cebada, mijo, avena, raigrás anual, sorgo-pasto sudanés
• Hojas anchas: lino, girasol, trigo sarraceno, cártamo, phacelia, achicoria
• Brassicas – Rábano, nabo, col rizada, canola, mostaza, camelina
• Legumbres: guisantes, soja, caupí, veza peluda, trébol, trébol, trébol, cáñamo sunn, alfalfa

Materia orgánica, estructura del suelo y salud del suelo

Uno de los principales beneficios de los cultivos de cobertura y los abonos verdes es la adición de materia orgánica al suelo. Los compuestos como las gomas, las ceras y las resinas se forman durante la descomposición de la materia orgánica por los microorganismos, mientras que la glomalina es producida por hongos micorrícicos para ayudar a unir las partículas del suelo como gránulos o agregados. Un suelo bien agregado también está bien aireado y tiene una alta tasa de infiltración de agua. El aumento de los niveles de materia orgánica también influye en el humus del suelo. El humus, el producto final de la descomposición de los residuos vegetales y animales en el suelo, proporciona una amplia gama de beneficios para la producción de cultivos.

La contribución de materia orgánica al suelo de un cultivo de abono verde es comparable a la adición de nueve a 13 toneladas por acre de estiércol de granja o de 1,8 a 2,2 toneladas de materia seca por acre. (Es importante tener en cuenta que el abono verde no tiene las cantidades equivalentes de P y K del estiércol de granja). Aproximadamente 2,2 toneladas por acre y por año de residuos de cultivos se consideran suficientes para mantener la materia orgánica del suelo en niveles constantes en suelos cultivados continuamente (Schmid y Klay, 1984).

Los cultivos de cobertura proporcionan la biomasa (carbono) y la diversidad necesaria para que las poblaciones de microorganismos del suelo prosperen. Muhammad et al. (2021) examinaron los datos de 81 estudios sobre el efecto de los cultivos de cobertura en la abundancia y la estructura de los microorganismos del suelo y descubrieron que las bacterias totales y los hongos totales del suelo aumentaron entre un 7% y un 31% cuando se utilizaron cultivos de cobertura, en comparación con los sistemas sin cultivos de cobertura. Una mayor proporción de hongos a bacterias sugirió que los hongos se vieron más afectados positivamente por el tratamiento de cultivos de cobertura que las bacterias (Muhammad et al., 2021). Además, un estudio de campo en Nebraska comparó los efectos de un cultivo de cobertura de guisantes de campo y un barbecho de verano sin labranza en las poblaciones microbianas en los cultivos de trigo de primavera y otoño. Los investigadores utilizaron las pruebas Solvita para determinar la actividad microbiana del suelo, expresada como la liberación de dióxido de carbono del metabolismo microbiano. Los resultados del estudio de dos años mostraron una mayor actividad microbiana del suelo, una mayor diversidad de especies microbianas y una mayor liberación de nitrógeno en los campos cultivados en cubierta, en comparación con el barbecho (Stepanović, 2017).

Microorganismos del suelo y relación carbono-nitrógeno

Se produce un rápido aumento de la actividad de los microorganismos del suelo después de incorporar al suelo un exuberante cultivo de abono verde, ya que los microbios del suelo se multiplican para descomponer el material vegetal fresco. Durante la descomposición microbiana, los nutrientes retenidos dentro de los tejidos de la planta se liberan y se ponen a disposición del siguiente cultivo. Los factores que influyen en la capacidad de los microorganismos para descomponer la materia orgánica incluyen la temperatura del suelo, la humedad del suelo y la relación carbono-nitrógeno (C:N) del material vegetal, así como la forma en que se manejaba previamente el suelo. La relación C:N óptima para la descomposición rápida de la materia orgánica está entre 15:1 y 24:1. Las proporciones C:N superiores a 24:1 pueden dar lugar a que el nitrógeno sea “atado” por los microbios del suelo en la descomposición de los residuos de cultivos ricos en carbono, alejando así el nitrógeno de las plantas de cultivo. La relación C:N refleja el tipo y la edad de las plantas de las que se deriva el abono verde. A medida que las plantas maduran, su material fibroso (carbono) aumenta y el contenido de proteínas (nitrógeno) disminuye. En consecuencia, los abonos verdes exuberantes son más ricos en nitrógeno en relación con el carbono, especialmente en comparación con los residuos de cultivos altamente lignificados como los tallos de maíz. Los microbios del suelo tardarán mucho más en descomponer los tallos de maíz que la veza peluda fresca. Muchos agricultores plantan una mezcla de centeno o cereal anual, centeno y trébol o veza en el otoño para obtener abono verde a fines de la primavera o el verano. La leguminosa proporciona nitrógeno y la alta biomasa del centeno proporciona una dieta más equilibrada para los microorganismos del suelo, mientras que el nitrógeno de la leguminosa ayuda a la descomposición del centeno.

Tabla 1. Relación C:N de materiales orgánicos seleccionados
Material orgánico	Relación carbono:nitrógeno
Veza peluda/alfalfa	10:1 a 15:1
Centeno (plántulas)	12:1 a 15:1
Trébol dulce	14:1 a 16:1
Desperdicio de alimentos	14:1 a 16:1
Recortes de césped	18:1 a 20:1
Centeno (floración)	20:1 a 21:1
Desperdicio de fruta	38:1 a 36:1
Hojas secas	50:1 a 56:1
Tallos de maíz	58:1 a 60:1
Pajita	60:1 a 72:1
Aserrín	de 250:1 a 500:1
Fuente: Girma et al., 2017

La relación C:N es más una función del contenido de nitrógeno de la planta que de su contenido de carbono. La mayoría de los materiales vegetales contienen cerca del 40% de carbono. Para determinar la relación C:N de cualquier material vegetal, divida el 40% por su contenido de nitrógeno. Por ejemplo, la relación C:N de la veza peluda con un contenido de nitrógeno del 4,2% se calcula así: 40/4,2=9,5. El procedimiento para determinar el contenido de nitrógeno de la biomasa del cultivo de cobertura se explica a continuación, en la sección “Producción de nitrógeno”. Estimar la contribución de nitrógeno de un cultivo de cobertura es muy útil cuando se ajustan las dosis de fertilizante nitrogenado para tener en cuenta el nitrógeno de las leguminosas.

Producción de nitrógeno

La producción de nitrógeno a partir de leguminosas es un beneficio clave del cultivo de cultivos de cobertura y abonos verdes. Los cultivos de cobertura de leguminosas pueden acumular de 40 a 200 libras de nitrógeno por acre. La cantidad de este nitrógeno disponible para un cultivo posterior depende de la especie de leguminosa cultivada, la biomasa total producida y el porcentaje de nitrógeno en el tejido vegetal. Las condiciones culturales y ambientales que limitan el crecimiento de las leguminosas, como el retraso en la fecha de siembra, el establecimiento deficiente de rodales y la sequía, pueden reducir la cantidad de nitrógeno producido. Por otro lado, las condiciones que fomentan una buena producción de nitrógeno incluyen la inoculación de la semilla de leguminosa con el cultivo adecuado, la obtención de un buen rodal, niveles óptimos de nutrientes y pH del suelo, una buena nodulación y una humedad adecuada del suelo. La porción de nitrógeno de abono verde disponible para el siguiente cultivo suele ser aproximadamente el 50% de la cantidad total contenida en la leguminosa (Cover Crop Strategies, 2020). Por ejemplo, un cultivo de veza peluda que acumuló 180 libras de N por acre antes de engarzar o arar contribuirá con aproximadamente 90 libras de N por acre al siguiente cultivo de granos o vegetales. El nitrógeno se pone a disposición de los cultivos posteriores más rápidamente cuando el cultivo de cobertura se cultiva como abono verde que cuando se deja en la superficie como mantillo.

Tabla 2. Aporte de Nitrógeno de los Cultivos de Cobertura
Nitrógeno para cultivos de cobertura	(libras por acre – planta total)
Trébol Berseem	75-220
Caupí	100-150
Trébol carmesí	70-130
Guisantes de campo	90-150
Veza peluda	90-200
Médico	50-120
Mostas	30-120
Rábano	50-200
Trébol rojo	50-120
Trébol dulce	90-170
Trébol blanco	80-220
Fuente: SARE, 2007

Tres pasos para garantizar el arrastre óptimo de nitrógeno a los cultivos comerciales de las leguminosas:

Suponiendo que el agua, la fertilidad del suelo y el pH del suelo sean adecuados, las siguientes prácticas aumentarán las posibilidades de obtener un buen remanente de nitrógeno de los cultivos de cobertura de leguminosas:

1. Inocular la semilla con el inoculante bacteriano adecuado antes de plantar. Uso Rhizobium leguminosarum bv. Viceae para guisantes y veza; Rhizobium leguminosarum bv. Trifolii para trébol rojo, trébol carmesí y trébol blanco; Rhizobium spp. (caupí) para caupí, maní y cáñamo al sol; y Sinorhizobium meliloti para alfalfa (Programa de Materiales Vegetales de NRCS, 2021).
2. Termine el cultivo de cobertura en la yema o en la etapa de floración temprana para obtener un aporte óptimo de nitrógeno, ya que el nitrógeno en las hojas disminuye rápidamente después de la floración y comienza a acumularse en las semillas (Cover Crop Strategies, 2020).
3. Mantener buenas prácticas de manejo, incluyendo agua, fertilidad y pH del suelo adecuados.

Fuente: SARE, 2007

¿Cuánto nitrógeno hay en mi cultivo de cobertura?

Para determinar cuánto nitrógeno contiene un cultivo de cobertura, necesita una estimación del rendimiento del forraje sobre el suelo y su contenido de nitrógeno. Un procedimiento para hacer esta determinación está disponible en la página 22 de la edición de SARE Managing Cover Crops Profitly. El procedimiento consiste en tomar una muestra de campo, secarla, pesarla y calcular el rendimiento de materia seca por acre. Luego, la muestra se puede enviar para el análisis del forraje, que incluye una estimación del contenido de proteína. Una vez que conozcas el contenido de proteína, simplemente divídelo por 6,25 para obtener el porcentaje de nitrógeno contenido en el tejido del cultivo de cobertura. Finalmente, para obtener libras de nitrógeno para leguminosas por acre, multiplique el porcentaje de nitrógeno por libras de biomasa por acre.

Aumento de la fertilidad en Three Springs Farm

Emily Oakley y Michael Appel son copropietarios y operan Three Springs Farm, una granja de vegetales diversificada y orgánica certificada en el este de Oklahoma. Cultivan más de 40 cultivos diferentes y más de 150 variedades individuales en su pequeña granja. Su objetivo es mantener una operación que demuestre la viabilidad económica de la agricultura a pequeña escala y al mismo tiempo minimizar el uso de insumos externos para la fertilidad.

Emily Oakley y Michael Appel, Three Springs Farm, Oaks, Oklahoma. Foto: Jay Fram, www.jayfram.com

Cuando Emily y Michael comenzaron, necesitaban transformar sus suelos desgastados en algo vivo e inmediatamente plantaron un cultivo de cobertura de guisantes. En aquel entonces, utilizaban estiércol de gallina de las CAFO para aumentar la fertilidad, pero “no querían ser parte de ser un vertedero” de residuos industriales. Con eso, el estiércol de gallina se acabó. Ahora, cultivan alrededor del 90% de su fertilidad en la granja con una rotación de cultivos diversificada y una secuencia de cultivos de cobertura.

Three Spring Farm está diseñada con tres acres de cultivos de hortalizas y otros tres acres en cobertura en todo momento. De los cuatro campos de la finca, dos son cultivos comerciales y dos están en barbecho durante todo el año. Una rotación de campo común en la granja comienza con un cultivo comercial de primavera, seguido de un cultivo de cobertura de verano. Una cubierta de otoño/invierno sigue al verano, con todo el año siguiente en cubiertas en barbecho. El próximo verano, el campo pasará a ser un cultivo comercial de verano, seguido de una cobertura de invierno, tanto una cobertura de verano como una cobertura de invierno el año siguiente, luego un cultivo de primavera diferente comenzará la rotación nuevamente.

Escuche a Emily explicar su rotación de cultivos y la reducción de fertilizantes en una sesión de la Conferencia Growing Hope 2023 de ATTRA. Además, escuche la historia de Emily “Growing Fertility on the Farm” en el podcast de Real Organic Project. Por último, visita la granja de Mike y Emily en threespringsfarm.com.

Uso de marizos verdes

Los abonos verdes pueden cortarse y dejarse en la superficie del suelo como mantillo o incorporarse al suelo mediante labranza. Si se deja como mantillo, el abono verde ayudará a la supresión de malezas y a la conservación del agua, pero la descomposición será más lenta, al igual que la liberación de nutrientes al cultivo comercial. Incorporar o no depende de los objetivos que tenga el productor para el cultivo de cobertura.

La incorporación de cultivos de cobertura proporciona una liberación más rápida de nutrientes, pero no proporciona supresión de malezas. Con la siega y la labranza, se obtiene un mejor contacto entre la materia orgánica y los microbios que se alimentarán de ella. La labranza en los cultivos de cobertura también tiende a permitir que el suelo se caliente más rápido a fines de la primavera, pero la labranza también libera dióxido de carbono al aire. El tiempo es crítico para incorporar cultivos de cobertura en el suelo. La humedad y la temperatura del suelo son importantes para que los microbios del suelo se despierten y comiencen el proceso de descomposición. La humedad del suelo debe estar a su capacidad de campo, lo que significa que el 60% del espacio poroso del suelo está lleno de agua. La capacidad de campo generalmente se alcanza en aproximadamente un día después de una lluvia torrencial (SARE, 2007). El pH del suelo debe estar entre 6 y 8, y la temperatura del suelo debe ser cálida, por encima de 60 ° F. Por último, la aireación es necesaria para proporcionar oxígeno a los microbios y garantizar la descomposición aeróbica. Los renombrados productores Anne y Eric Nordell incorporan abono verde en las dos pulgadas superiores del suelo en lugar de enterrarlo profundamente. Han descubierto que la labranza superficial de los cultivos de cobertura y el compost “promueve la descomposición aeróbica, simplifica el manejo de malezas y mejora la labranza y la retención de humedad” (Nordell y Nordell, 2018). También han visto que sus cultivos comerciales tienen un comienzo más rápido, porque los nutrientes liberados a través de la descomposición microbiana se colocan cerca de las raíces de las plantas, donde las plantas pueden aprovecharlos mejor. Una buena incorporación de un abono verde al suelo en el momento adecuado debería proporcionar una liberación óptima de nitrógeno. Para una leguminosa o un cultivo de cobertura de pasto (o mezcla), una regla general es voltear el cultivo de cobertura cuando está a la mitad de la floración. En esta etapa, la población de bacterias que descomponen la materia orgánica explotará y puede duplicarse en una semana (SARE, 2007). En el caso de las leguminosas de monocultivo, se espera una gran liberación de nitrógeno, parte del cual puede perderse a través de la volatilización o la desnitrificación. La materia orgánica con alto contenido de carbono, como los pastos maduros, la paja, etc., retendrá el nitrógeno, ya que las bacterias lo utilizan para descomponer el material fibroso. El retraso en la disponibilidad de nutrientes para los cultivos puede durar varias semanas. Pero, cuando una leguminosa se combina con un grano pequeño, el carbono agregado de la hierba ralentizará la liberación de nitrógeno de la leguminosa y hará que el sistema sea más manejable, sincronizando mejor la disponibilidad de nitrógeno que se libera con la demanda del cultivo comercial recién plantado. Como se indicó anteriormente, la relación C:N óptima en el suelo para la actividad biológica es de aproximadamente 24:1. Cuando la proporción supera los 24:1, las bacterias comenzarán a consumir nitrógeno adicional en el suelo para digerir el carbono adicional, reteniendo efectivamente el nitrógeno durante varias semanas. Cuando se planta la mezcla de cultivos de cobertura adecuada, la humedad y la temperatura del suelo son adecuadas, y el cultivo de cobertura se cultiva solo en las primeras pulgadas de suelo, el escenario está listo para proporcionar fertilidad en el lugar. Entonces, es solo cuestión de tiempo para la incorporación. Espere al menos una semana para plantar en un abono verde de leguminosas arado, de una a dos semanas para una mezcla de leguminosas y gramíneas, y hasta tres semanas antes de plantar en un abono verde con alto contenido de carbono. Estas recomendaciones son variables, ya que la humedad y la temperatura del suelo juegan un papel en la descomposición microbiana. Si se incorpora un cultivo de cobertura cuando las temperaturas nocturnas de la primavera están en los 40 grados, por ejemplo, la descomposición se ralentizará. En esta situación, se debe aumentar el intervalo entre la terminación y la siembra de cultivos comerciales. Además de la incorporación por siega, seguida de labranza rotativa o descascarillado, los cultivos de cobertura también se pueden socavar con un cultivador equipado con barridos para cortar las raíces justo debajo de la superficie del suelo y luego cubrirse con un surcador. Este es un método que los Nordell han utilizado para la incorporación, seguido de una grada de dientes de resorte. Para los parterres, una segadora de mayales seguida de un motocultor es muy eficaz. Los tractores de empuje pueden ser eficientes para granjas pequeñas, y los accesorios de motoazada y cortadora de martillos están disponibles para ellos. Para obtener más detalles sobre las herramientas y equipos para las pequeñas explotaciones, consulte la publicación de ATTRA Equipos y herramientas para la producción intensiva de cultivos a pequeña escala.

Sistemas de Cultivos de Cobertura

Los cultivos de cobertura pueden encajar bien en muchos sistemas de cultivo diferentes durante los períodos del año en que no se cultiva ningún cultivo comercial, o pueden intercalarse en cultivos comerciales (como se analiza a continuación). Incluso la rotación más simple de maíz/soja puede acomodar un cultivo de cobertura de centeno después del maíz, para eliminar el nitrógeno residual y proporcionar cobertura del suelo en el otoño y el invierno. Cuando se mata en primavera como mantillo de labranza cero, el centeno proporciona una barrera que conserva el agua y suprime las malezas tempranas para el siguiente cultivo de soja. La veza peluda se puede plantar detrás de la soja para proporcionar nitrógeno para el maíz la primavera siguiente. Sin embargo, la veza peluda no es un buen cultivo de cobertura para usar cuando se incluyen granos pequeños en la rotación: si la veza alguna vez se convierte en semilla, puede convertirse en una maleza terrible en el cultivo de grano pequeño. En estos casos, el trébol carmesí, el trébol dulce o el trébol rojo son mejores opciones, dependiendo de la ubicación. Muchas rotaciones de hortalizas también pueden acomodar cultivos de cobertura. Por ejemplo, el trigo sarraceno puede seguir a la lechuga y aún así cultivarse a tiempo para el brócoli de otoño. La veza peluda funciona bien con tomates y otras verduras de estación cálida. La veza se puede matar cortando con mayales y plantando tomates en el mantillo. Managing Cover Crops Profitably tiene una buena sección sobre la rotación de cultivos con cultivos de cobertura, a partir de la página 34. Vern Grubinger, especialista en hortalizas y bayas de la Universidad de Vermont, señala cuatro estrategias para incorporar cultivos de cobertura en una rotación de cultivos. Estos son el barbecho, los cultivos de cobertura de invierno, los cultivos asfixiantes y la siembra intercalada (Grubinger, sin fecha a). Además, los cultivos de cobertura de verano, los cultivos intermedios y los cultivos forrajeros pueden encajar en la rotación. Los cultivos de cobertura de invierno se siembran a fines del verano o en otoño y permanecen en su lugar hasta la primavera para proporcionar cobertura del suelo durante el invierno (Grubinger, Sin fecha a). Los cultivadores a menudo eligen una cubierta de leguminosas para el beneficio adicional de la fijación de nitrógeno. En los estados del norte, la planta seleccionada debe poseer suficiente tolerancia al frío para sobrevivir a inviernos duros. La veza peluda, el trébol carmesí, el centeno anual y, en las regiones del sur del norte, los guisantes de invierno austriacos se encuentran entre las opciones que satisfacen esta necesidad. Los cultivos de cobertura de invierno pueden establecerse mediante la siembra aérea en los cultivos comerciales maduros en el otoño, así como mediante la siembra o la difusión de semillas inmediatamente después de la cosecha. Los cultivos sofocantes son cultivos de cobertura que se cultivan en cualquier temporada entre cultivos comerciales, generalmente para la supresión de malezas (Grubinger, sin fecha a). Las malezas florecen en el suelo desnudo, pero los cultivos de cobertura ocupan espacio y luz, lo que da sombra al suelo y reduce la oportunidad de que las malezas se establezcan. El efecto de aflojamiento del suelo de las cubiertas de raíces profundas también reduce las poblaciones de malezas que prosperan en suelos compactados. Los guisantes de campo son conocidos por sus beneficios para el control de malezas debido a su alta productividad de biomasa. La siembra intercalada (o cultivo intercalado) es cuando los cultivos de cobertura se plantan en un cultivo comercial y pueden permanecer en su lugar durante diferentes períodos de tiempo (Grubinger, sin fecha a). Las cubiertas intercaladas proporcionan un mantillo vivo para suprimir las malezas al competir con ellas por la luz, la humedad y los nutrientes. Ayudan a reducir la erosión del suelo, mejoran la fertilidad del suelo y mejoran la infiltración de agua. Ejemplos de mantillos vivos en sistemas de cultivo anuales incluyen la resiembra de veza peluda en maíz en el último cultivo, la siembra de hortalizas sin labranza en trébol subterráneo, la perforación de trébol dulce en granos pequeños, la intersiembra de trébol blanco holandés en hortalizas en el verano y la transmisión de raigrás anual en hortalizas. De hecho, la intersiembra en un cultivo comercial es útil en granjas de menor escala cuando toda la tierra disponible está en producción, pero aún es necesario plantar un cultivo de cobertura, especialmente en el otoño para hibernar o cultivos de cobertura que matan en invierno (Pressman, 2023). Los mantillos vivos intercalados en los sistemas de cultivo perennes son simplemente los pastos o leguminosas plantados en los callejones entre hileras en huertos, viñedos, árboles de Navidad, bayas, cortavientos y árboles de vivero de campo para controlar la erosión, proporcionar tracción y ofrecer hábitat para insectos beneficiosos y polinizadores. La publicación de SARE Crop Rotation on Organic Farms: A Planning Manual es una excelente fuente de información sobre rotaciones e incluye un capítulo sobre cultivos intercalados que comienza en la página 95. Contiene un práctico gráfico que representa varios sistemas de cultivo intercalado.

Los cultivos de cobertura de verano ocupan la tierra durante una parte de la temporada de crecimiento de verano. Estos cultivos de cobertura de estación cálida se pueden utilizar para llenar un nicho en las rotaciones de cultivos, para mejorar las condiciones de los suelos pobres o para preparar la tierra para un cultivo perenne. Las leguminosas como el caupí, la soja, el trébol dulce anual, la sesbania, el guar, la crotalaria o las judías terciopelo pueden cultivarse como cultivos de abono verde de verano para añadir nitrógeno y materia orgánica. Las leguminosas no leguminosas, como el sorgo, el mijo, el sorgo forrajero o el trigo sarraceno, se cultivan para proporcionar biomasa, sofocar las malas hierbas y mejorar la labranza del suelo. El trigo sarraceno es un cultivo de verano de rápido crecimiento que funciona bien como cobertura del suelo entre los cultivos de verano y otoño y proporciona un excelente hábitat para los polinizadores. Para áreas cálidas y húmedas, elija una mezcla diversa de especies como maní, gandul, guisante de perdiz, centrosema, guisante mariposa, cáñamo sunn, desmodium, lablab, frijol terciopelo, frijol corredor escarlata, stylosanthes y frijol mungo. Para más información sobre la siembra de cultivos de cobertura en regiones húmedas y subtropicales, consulte la publicación de ATTRA Opciones de cultivos de cobertura para zonas cálidas y húmedas. Un cultivo intermedio es un cultivo de cobertura establecido después de la cosecha del cultivo principal y se utiliza principalmente para reducir la lixiviación de nutrientes del suelo. Por ejemplo, plantar centeno de cereales después de la cosecha de maíz ayuda a eliminar el nitrógeno residual, reduciendo así la posibilidad de contaminación de las aguas subterráneas. El raigrás anual, a diferencia del centeno de cereales, es bueno para eliminar el fósforo. En estos casos, los cultivos intermedios también funcionan como cultivos de cobertura de invierno. Los cultivos de cobertura a corto plazo que llenan un nicho dentro de una rotación de cultivos también se conocen comúnmente como cultivos intermedios. Por último, los cultivos forrajeros en rotación con cultivos comerciales funcionan tanto como cultivos de cobertura (cuando ocupan tierras para pastoreo o heno) como abonos verdes (cuando finalmente se incorporan o terminan para una siembra sin labranza). Pueden consistir en céspedes de leguminosas como el trébol de festuca, el trébol blanco de bermuda y el trébol rojo de pasto de huerto, o un pasto anual diverso para el pastoreo de verano que se puede incorporar y plantar para los cultivos de otoño más adelante en el año. Para obtener los máximos beneficios de mejora del suelo, el forraje no debe pastorearse ni cortarse para heno durante su último período de crecimiento para dar tiempo a que la biomasa aérea y subterránea se acumule antes de terminar.

Los “excepcionales rendimientos iniciales de los cultivos de césped que siguieron al cultivo de las praderas durante la expansión hacia el oeste son un testimonio del valor de los sistemas de cultivo basados en el césped” (Gates, 2003). Debido a esto, los forrajes a menudo se colocan en la rotación de cultivos por sus características de formación del suelo. Los suelos de pastizales acumulan naturalmente materia orgánica a través de los extensos sistemas de raíces de las plantas perennes, y el desarrollo de un sistema de raíces densas también puede conducir a una mejor estabilidad de los agregados del suelo (Zani et al., 2021). Sin embargo, los suelos bajo cultivo continuo tienen alrededor del 50% de la materia orgánica de los suelos bajo vegetación de pastizales perennes (NRCS, 2004). Zani et al. (2021) concluyeron en un estudio que se necesita una duración del período de ley de trébol de gramíneas (o tiempo en una cubierta perenne de trébol de gramíneas) equivalente al 30% a 40% de la secuencia de rotación de cultivos (es decir, de tres a cuatro años en un período de 10 años) para aumentar la estabilidad de los agregados y la concentración de carbono del suelo.

Terminación para crear un mantillo de cultivo de cobertura sin labranza

Los herbicidas son las herramientas más utilizadas para la supresión de cultivos de cobertura en sistemas de labranza cero. Sin embargo, los herbicidas químicos pueden causar alteraciones ecológicas en los organismos del suelo, incluido el daño a las lombrices de tierra; inhibición de la fijación de nitrógeno, mineralización y nitrificación; y aumentos de la enfermedad en sitios específicos (Rose et al., 2016). Además, los herbicidas convencionales no están permitidos en la producción orgánica, por lo que están fuera de la mesa para los agricultores que están certificados como orgánicos. La siega es un método de terminación eficaz para algunos cultivos de cobertura, pero el momento es fundamental. Por ejemplo, cortar un cultivo de cobertura de centeno cuando sale a fines de la primavera proporciona suficiente muerte. El centeno debe estar en la fase de polinización, o más tarde, para ser matado con éxito. Cuando las anteras estén completamente extendidas y puedas golpear el tallo y caiga el polen, es hora de cortar. Si se corta antes, el centeno volverá a crecer. Las cortadoras de césped de mayales generalmente producen mantillo distribuido de manera más uniforme que las cortadoras rotativas, que tienden a hileras el mantillo a un lado de la cortadora. Las cortadoras de césped con barra de hoz crean un mantillo uniforme, pero los tallos de centeno sin picar pueden ser más difíciles de plantar. Si el clima de finales de primavera continúa fresco y húmedo, se producirá más rebrote de centeno que si el clima sigue siendo cálido y más seco. Por lo general, si el centeno se corta en la etapa de polinización, el rebrote es mínimo y no es un problema para los cultivos cultivados en el mantillo cortado. El corte de mayales o el rodado con discos rodantes suelen ser igualmente efectivos para matar la veza peluda. El tiempo es un factor clave cuando se utilizan estos métodos para terminar los cultivos de cobertura. La terminación de las leguminosas es más efectiva cuando la etapa de crecimiento de la planta del cultivo de cobertura está en aproximadamente el 50% de floración. El laminado y engarzado es un método de terminación de cultivos de cobertura que está ganando terreno. Para crear una engarzadora de rodillos, un tambor tiene cuchillas soldadas a la superficie para formar un patrón de chevron en forma de V a su alrededor. El tambor se puede llenar con agua para ajustar el peso del implemento. La engarzadora de rodillos se desplaza sobre una estructura que se puede colocar delante o detrás de un tractor y, a medida que el tambor pasa sobre el cultivo de cobertura, se tumba y las cuchillas en forma de chevrón engarzan los tallos de las plantas a medida que la engarzadora de rodillos pasa por encima de ellas. Cuando esto se hace en la etapa correcta de madurez de la planta, se puede lograr una matanza efectiva. Lo que queda es un mantillo que se puede plantar inmediatamente después de la terminación, o, con una plataforma adecuada, la siembra puede ocurrir a medida que se engarza el cultivo de cobertura, durante el mismo paso del tractor.

Algunas notas sobre el engarzado de rodillos

La terminación exitosa de los cultivos de cobertura con una engarzadora de rodillos se puede garantizar mejor prestando atención a algunos principios clave de la fisiología del cultivo y las condiciones climáticas. El tiempo es importante para cortar un cultivo de cobertura, pero es aún más importante si el cultivo de cobertura se va a enrollar y engarzar. Para obtener los mejores resultados, el cultivo de cobertura debe engarzarse cuando alcanza la madurez. Si se engarza demasiado pronto, el cultivo de cobertura se levantará y seguirá creciendo. Para la mayoría de los cultivos, el mejor momento para engarzar es cuando las plantas están floreciendo. Para los granos pequeños, como el centeno, esto es simple, ya que las plantas en el campo alcanzarán la floración aproximadamente al mismo tiempo. Para las legumbres es un poco más complicado, ya que el campo tiende a florecer en etapas. La mayoría de los agricultores engarzan las legumbres cuando más de la mitad del campo está en flor. En el caso de mezclas de grano pequeño y leguminosas, la terminación debe producirse de acuerdo con la etapa de la leguminosa. Para obtener los mejores resultados, la terminación del cultivo de cobertura utilizando medios mecánicos como el engarzado con rodillo debe realizarse en condiciones climáticas cálidas y secas. Anguelov et al. (2020) describen algunas prácticas de manejo clave y sugerencias para garantizar una buena matanza de cultivos de cobertura y el posterior éxito de los cultivos comerciales. Entre ellas se encuentran las siguientes:

1. Siembra temprana de cultivos de cobertura para permitir una etapa de crecimiento óptima antes de la terminación mediante laminado / engarzado
2. Permitir que los granos de cereales crezcan altos antes de la terminación, para evitar que vuelvan a crecer
3. Engarzar cuando el suelo está firme, para evitar que el cultivo de cobertura sea empujado hacia el suelo
4. Terminar los cultivos de cobertura al menos tres semanas antes de plantar los cultivos para evitar la competencia.
5. Enrollar y engarzar en una dirección paralela a las hileras de cultivos comerciales para permitir una siembra más fácil con una sembradora sin labranza y minimizar la acumulación de residuos en la sembradora

Por último, la siembra de cultivos de cobertura que se sabe que matan fácilmente durante el invierno es otro medio no químico de manejo de la vegetación. La avena de primavera, el trigo sarraceno, el sorgo y, en las regiones del norte, los guisantes de invierno satisfacen esta necesidad. Estos deben plantarse en otoño lo suficientemente temprano como para acumular algo de crecimiento superior antes de que las temperaturas de congelación los maten. En algunos lugares, la avena no se matará por completo y algunas plantas volverán a crecer en la primavera. Los cultivos de cobertura muertos por el invierno proporcionan un mantillo muerto durante los meses de invierno, en lugar de una cubierta verde. Se utilizan principalmente en regiones donde las precipitaciones son limitadas y en situaciones en las que los agricultores desean plantar a principios de la primavera.

Terminación de cubiertas en pequeñas granjas y jardines

La terminación de los cultivos de cobertura se puede lograr a cualquier escala, aunque la tecnología (y las prácticas) necesarias para campos más grandes pueden ser más complicadas y costosas (ver “Algunas notas sobre el engarzado con rodillos”). Los horticultores están acostumbrados a los tractores de empuje. Estas máquinas versátiles son apropiadas para granjas de hasta un acre de tamaño, y hay varios implementos disponibles para ellas, desde cortadoras de césped hasta cultivadores y engarzadoras. La mayoría de los pequeños agricultores y jardineros utilizan una cortadora de césped y un cultivador para terminar e incorporar cultivos de cobertura. Los accesorios de la segadora de mayales se componen de un tambor giratorio dentro de un carenado, con mayales o palas unidas al tambor. Las segadoras de mayales pueden manejar más biomasa que una segadora rotativa y no arrojan escombros, por lo que muchos agricultores las eligen para cortar cultivos de cobertura. El residuo del cultivo de cobertura puede dejarse en la superficie como mantillo o labrarse con un disco o un motocultora. Sin embargo, el prensado con rodillo es una opción para la terminación de cultivos de cobertura incluso en parcelas pequeñas. Con una cuidadosa atención al tiempo para garantizar que el cultivo de cobertura esté maduro, un horticultor puede enrollar y engarzar eficazmente un cultivo de cobertura (vea las fotos adjuntas) y plantar cultivos de semillas grandes o trasplantes directamente en el mantillo.

Arriba a la izquierda: Tractor de empuje con accesorio de desbrozadora. Foto: Andy Pressman, NCAT. Abajo a la izquierda: Tractor de empuje con accesorio de engarzado de rodillos. Foto: Andy Pressman, NCAT. Arriba a la derecha: Cultivador eléctrico para jardines a pequeña escala y granjas comerciales. El autor utilizó eficazmente este cultivador para incorporar un cultivo de cobertura de centeno, veza y trébol con alta biomasa a una profundidad de seis pulgadas después de la siega. Foto: Lee Rinehart, NCAT. Abajo a la derecha: Engarzado de centeno anual en una cama de jardín, usando un trozo de ángulo de acero con una cuerda como mango. Foto: Andy Pressman, NCAT

Plantando verde

La labranza cero y los cultivos de cobertura están de moda, y muchos agricultores están adoptando estas prácticas debido a sus beneficios para la salud del suelo y la reducción en el uso de fertilizantes. Pero en algunas zonas del país, como el noreste, los cultivos de cobertura pueden tener un efecto de enfriamiento en el suelo y retrasar la siembra de cultivos comerciales de verano (Reed et al., 2022). Los suelos fríos y húmedos también son un gran hábitat para las, y muchos productores de cultivos de cobertura sin labranza en el noreste están buscando estrategias de manejo para enfrentar esta plaga de cultivos. Un método prometedor para lidiar con suelos fríos y húmedos es plantar verde. La siembra verde es cuando los cultivos de verano se plantan directamente en el cultivo de cobertura antes de que se termine. Los suelos que tienen un cultivo de cobertura vivo tienden a ser un poco más secos, y esto puede ser un beneficio en primaveras húmedas, lo que hace que la siembra de cultivos comerciales sea más factible. Sin embargo, plantar verde puede no ser la mejor práctica cuando los suelos están demasiado secos en la primavera, debido al efecto de secado adicional del cultivo de cobertura. La siembra verde proporciona el beneficio de permitir que el cultivo de cobertura gane más biomasa y madurez antes de la terminación, ya que muchos cultivos de cobertura, como el centeno anual, no crecen mucho durante el invierno, pero despegan significativamente en la primavera. Dependiendo de qué tan tardía sea la primavera cada año, es posible que no haya tiempo suficiente para obtener la biomasa que necesita del cultivo de cobertura (Rees y Proctor, 2020). La siembra verde puede permitir un momento óptimo de siembra mientras se mantienen algunos de los beneficios del cultivo de cobertura.

La terminación del cultivo de cobertura para los agricultores de labranza cero que plantan en verde generalmente se logra mediante la aplicación de herbicidas alrededor de 15 días después de plantar el cultivo comercial (Rees y Proctor, 2020). Sin embargo, el prensado se está volviendo más popular entre muchos productores comerciales de granos, especialmente los agricultores orgánicos sin labranza. Rick Clark opera una operación de rotación de seis cultivos en 1,200 acres orgánicos certificados en el condado de Warren, Indiana, donde tiene la práctica de sembrar maíz y soja en cultivos de cobertura vivos de centeno y trébol y luego engarzar el cultivo de cobertura/abono verde después de la siembra (Coggins, 2023). Termina el cultivo de cobertura con un rodillo-engarzador hasta 30 días después de la siembra, pero generalmente dentro de tres a cinco días. La siembra tardía le permite a Rick dejar que el cultivo de cobertura alcance una mejor madurez antes de engarzar y lograr una mayor biomasa de cultivo de cobertura y el posterior arrastre de nutrientes. Este sistema proporciona fertilidad y control de malezas para los cultivos comerciales de verano, lo que significa que Rick no aplica fertilizante de inicio, fungicida, tratamiento de semillas o insecticida. Debido a sus prácticas orgánicas regenerativas, también ha eliminado la fertilización con fósforo, potasio y nitrógeno y ha reducido el uso de diésel en un 48% (Clark, 2021). Cualquier reducción de rendimiento se compensa completamente con una disminución sustancial en los costos de los insumos, lo que resulta en un ingreso neto positivo.

Cultivos de cobertura en túneles altos

Se sabe que los niveles de salinidad del suelo aumentan más rápido y en mayor grado bajo túneles altos que en el campo. En un artículo de 2022 en ACRES USA, Anne y Eric Nordell, agricultores diversificados de hortalizas en Pensilvania, describen que, en condiciones de campo, la lluvia ayuda a lixiviar nutrientes y sales más profundamente en el suelo. No es así en un túnel alto, donde los nutrientes y las sales tienden a acumularse. “A una concentración lo suficientemente alta”, escriben, “estas sales solubles pueden dificultar que las raíces de las plantas absorban la humedad, una condición llamada ‘sequía inducida por químicos'” (Nordell y Nordell, 2022). Esta situación puede dar lugar a una mala germinación, plantas atrofiadas y rendimientos reducidos.

Los Nordell mitigan este problema retirando periódicamente el plástico de los túneles altos y dejando que la lluvia filtre las sales más profundamente en el perfil del suelo. “Seis pulgadas de agua de [low salt] riego suelen ser suficientes para lixiviar el 50% de las sales solubles del pie superior del suelo. Para eliminar el 90% de las sales, pueden ser necesarias 24 pulgadas de agua” (Nordell y Nordell, 2022). También retiran el plástico en invierno y colocan los túneles altos en diferentes lugares del campo periódicamente. Dentro de esta rotación hay dos años de hortalizas en túneles altos, seguidos de dos años de cultivos de cobertura en túneles altos. Otro enfoque es plantar cultivos de cobertura que acumulan sales a medida que crecen y eliminarlas del túnel alto, en lugar de incorporarlas al suelo. Jennifer Taylor y Ron Gilmore de Lola’s Farm en Georgia experimentaron con esta idea en 2017. Plantaron cebada y veza peluda en su túnel alto, para obtener nitrógeno de la veza y la capacidad de la cebada para absorber sales (Southern SARE, 2018). La cebada tiene una alta tolerancia a la sal y puede manejar suelos salinos de hasta 8 dS/m (medidos por la conductividad eléctrica) sin pérdida de rendimiento, mientras que la mayoría de las frutas y verduras pueden manejar salinidades solo de hasta 1 a 2 dS/m (Zamora Re et al., 2022). La cebada, la alfalfa y el trigo de primavera tienen una alta eficiencia de absorción de sal y, dependiendo de las condiciones climáticas y del suelo, tienen potencial para fitorremediar el suelo afectado por la sal (Shah et al., 2022). Finalmente, otra estrategia que utilizan los Nordell para manejar los nutrientes es limitar el uso de compost en suelos que tienen un alto contenido de nutrientes, especialmente fósforo y potasio. Las enmiendas como el compost y el estiércol generalmente se aplican para satisfacer las necesidades de nitrógeno del cultivo, aunque el uso de compost a base de estiércol lácteo puede exacerbar los problemas de salinidad en los suelos. Y, con todos los estiércoles, puede ocurrir una aplicación excesiva de fósforo. Los Nordell recomiendan, en este caso, satisfacer las necesidades de nitrógeno de los cultivos con enmiendas como la harina de sangre o la harina de plumas (Nordell y Nordell, 2022). Para obtener más información sobre el manejo del fósforo, consulte la sección “Mejora de nutrientes” más arriba.

Conservación del suelo y el agua

Cuando se plantan cultivos de cobertura para la conservación del suelo y el agua, deben proporcionar un alto porcentaje de cobertura del suelo lo más rápido posible. La mayoría de los cultivos de cobertura herbáceos y no leguminosos, como el trigo sarraceno y el centeno, satisfacen bien esta necesidad. De las leguminosas de invierno, la veza peluda proporciona la menor cobertura del suelo en otoño porque presenta la mayor parte de su crecimiento sobre el suelo en la primavera. En consecuencia, ofrece poca cobertura del suelo durante el otoño y el invierno, propensos a la erosión. La siembra de una mezcla de leguminosas y cultivos de cobertura de tipo herbáceo aumentará la cobertura del suelo, además de proporcionar algo de nitrógeno al siguiente cultivo. Otro enfoque utilizado por muchos agricultores orgánicos es la siembra de cultivos de cobertura más altas de lo normal, lo que proporcionará cobertura del suelo más rápidamente y reducirá la competencia de malezas. Los beneficios de conservación del suelo proporcionados por un cultivo de cobertura se extienden más allá de la protección del suelo desnudo durante los períodos sin cultivo. El mantillo que resulta de un cultivo de cobertura terminado en plantaciones sin labranza aumenta la infiltración de agua, reduce la evaporación del agua de la superficie del suelo y reduce las temperaturas extremas del suelo, lo que es beneficioso para los microbios del suelo. Además, la cobertura del suelo reduce la formación de costras en el suelo y la posterior escorrentía de agua superficial durante los períodos lluviosos.

Cultivos de cobertura en eventos de alta precipitación

En enero de 2023, el centro de California recibió más de 10 pulgadas de lluvia en el transcurso de varias semanas. Después de muchos años de sequía, esto podría haber parecido un beneficio para los agricultores. Pero, según el censo de 2017, solo el 4% de las hectáreas de tierras agrícolas de California estaban dedicadas a cultivos de cobertura (Zulauf y Brown, 2019). La lluvia, que podría haber sido una ventaja tan ventajosa, se convirtió, para muchos agricultores, en otra crisis. Los huertos de almendros cerca de Woodland, California, quedaron muy empapados por toda la lluvia, pero aquellos con cultivos de cobertura tenían poca o ninguna agua estancada después del evento de lluvia. Algunos de esos huertos ya estaban pastoreando su cultivo de cobertura con ovejas. Los suelos de los huertos cubiertos se convirtieron en una esponja e infiltraron agua, incluso de tormentas sin precedentes. Por el contrario, los huertos no cultivados no pudieron infiltrar los varios centímetros de agua estancada después de las lluvias. Muchos árboles se inundaron durante más de un mes, lo que puede ser devastador para un agricultor de almendras, especialmente durante febrero y marzo, cuando los árboles están en proceso de floración y deshojas. Algunos de los huertos con un mal manejo del suelo incluso perdieron árboles debido a las raíces podridas, cuando los fuertes vientos posteriores simplemente volcaron los árboles (Dufour, 2023). Los huertos de almendros contrastantes tenían el mismo tipo de suelo relativo pero diferente manejo. Si alguna vez hay evidencia empírica de la eficacia de mantener el suelo cubierto de raíces vivas, es esta. Los cultivos de cobertura, al ayudar a que las partículas del suelo se agrupen en agregados, tienen un gran impacto en la capacidad del suelo para infiltrar el agua y permitir que se adsorba a las partículas del suelo. Por el contrario, los suelos mal agregados tienen una capacidad de retención de agua reducida y más compactación y formación de costras en la superficie, lo que resulta en una gran reducción de la infiltración de agua y la posterior escorrentía y erosión. Las raíces vivas y muertas de los cultivos de cobertura o de la vegetación residente en el suelo proporcionan canales para que el agua se infiltre en la zona de las raíces y, en última instancia, en la capa freática. La implementación de la Ley de Gestión Sostenible de Aguas Subterráneas (SGMA, por sus siglas en inglés) en California, la fuente de casi todas las almendras (2 millones de acres), nueces y pistachos (500,000 acres cada uno) en el país, requerirá prácticas de conservación de agua más allá de lo que la mayoría de los productores están haciendo actualmente.

Cultivos de cobertura en zonas de baja pluviosidad

En 2017, los investigadores iniciaron un estudio de tres años en el sur de Texas para investigar los efectos de la humedad del suelo en el rendimiento de los cultivos comerciales después de los cultivos de cobertura (Kasper et al., 2022). Durante el período de estudio, los agricultores e investigadores plantaron cinco réplicas de cinco tratamientos de cultivos de cobertura. Cada tratamiento estuvo compuesto por cuatro parcelas de cultivos de cobertura y una parcela testigo, en las que no se sembraron cultivos de cobertura. La precipitación media anual del área de estudio es de 20 pulgadas. Durante los ensayos de investigación, solo cayeron 3.5 pulgadas de lluvia entre la siembra de cultivos de cobertura en el otoño y la cosecha de sorgo en el verano durante el primer año. Durante el segundo año, se registraron 14.1 pulgadas y cayeron 11.4 pulgadas durante el mismo período de tiempo en el tercer año. Los cultivos de cobertura pierden agua a través de la evapotranspiración, por lo que se pueden esperar déficits de humedad en la siembra de cultivos comerciales si las precipitaciones son escasas. En este estudio, las parcelas de cultivos de cobertura presentaron déficits de humedad del suelo en comparación con las parcelas de control en los tres años. Las pérdidas de sorgo ocurrieron en los años uno y tres. El segundo año tuvo la mayor precipitación de todos los años del estudio, lo que resultó en una cosecha exitosa de sorgo, aunque los rendimientos de las parcelas cultivadas de cobertura y las parcelas de control no mostraron diferencias estadísticamente significativas (Kasper et al., 2022). La alta biomasa producida por los cultivos de cobertura se asoció con pérdidas de cultivos en los años uno y tres, debido a la disminución de la humedad del suelo. “Más [cover crop] biomasa significa más evapotranspiración, menor humedad del suelo y un mayor riesgo de fracaso de la germinación de los cultivos comerciales” (Kasper et al., 2022). Los agricultores pueden ser capaces de manejar las cantidades de biomasa reduciendo las tasas de siembra de cultivos de cobertura al nivel más bajo recomendado. El uso de cubiertas de menor biomasa, como la veza o el trébol, y la disminución de las tasas de siembra pueden reducir las posibilidades de que el cultivo de cobertura afecte a la humedad del suelo, al tiempo que proporciona algún beneficio para la salud del suelo (Kasper et al., 2022). En las zonas semiáridas, o en los años en que las precipitaciones se reducen, la disminución de la biomasa de los cultivos de cobertura es una compensación entre los beneficios para la salud del suelo que se obtienen de los cultivos de cobertura y la posibilidad de un cultivo comercial viable con un rendimiento sostenible. Otra consideración para reducir la pérdida de agua del suelo es la labranza. El agricultor en el estudio al que se hace referencia aquí utilizó la labranza para terminar el cultivo de cobertura, lo que puede haber aumentado la pérdida de humedad del suelo. Un método de terminación sin labranza, ya sea químico o mecánico (engarzado con rodillos), podría haber ahorrado agua del suelo al mantener el suelo cubierto de residuos. Sin embargo, es importante entender que la decisión de utilizar la labranza tiene matices. Doug Crabtree, un agricultor orgánico de granos pequeños y legumbres en tierras secas del norte de Montana, ha descubierto que la labranza de los residuos de los cultivos en el suelo ayuda a la descomposición, ya que las condiciones muy secas de la región no facilitan la descomposición lo suficientemente rápido si los residuos quedan en la superficie (Coggins, 2023). En resumen, el estudio de Kasper sugiere que las decisiones sobre el tipo de cultivo de cobertura, la tasa de siembra, el método de terminación y el tiempo entre la terminación del cultivo de cobertura y la siembra de cultivos comerciales (para permitir la posibilidad de lluvias antes de la siembra) pueden afectar la pérdida de humedad del suelo y la reducción del rendimiento en los cultivos comerciales en zonas semiáridas (Kasper et al., 2022). También está la cuestión del conocimiento y la experiencia de los agricultores con los cultivos de cobertura, así como el tipo de terminación de cultivos de cobertura empleado. En este estudio, el agricultor cortó el cultivo de cobertura y luego colocó el residuo en el suelo. Si este estudio hubiera utilizado el residuo como mantillo y hubiera plantado el sorgo sin labranza, ¿se podría haber conservado la humedad adicional del suelo? Una vez más, hay matices en la toma de decisiones sobre los cultivos de cobertura. La labranza conduce a la pérdida de humedad, por lo que un cambio en las prácticas de terminación, en este caso, tal vez, la siembra sin labranza en un mantillo de cultivos de cobertura, podría haber tenido un impacto positivo en el rendimiento de los cultivos comerciales. El Especialista en Agricultura Sostenible de NCAT, Colin Mitchell, y el Dr. Alexis Racelis (colaborador de investigación en el proyecto anterior) discuten el uso del agua de los cultivos de cobertura en ambientes semiáridos en el podcast Voices from the Field de ATTRA, episodios 222 y 223.

Limitaciones de los cultivos de cobertura

Los beneficios reconocidos del abono verde y los cultivos de cobertura (cobertura del suelo, estructura mejorada del suelo, nitrógeno de las leguminosas) deben evaluarse en términos de rendimientos en efectivo para la granja, así como el valor a largo plazo de la salud sostenida del suelo. Para la temporada de crecimiento inmediata, los costos de las semillas y el establecimiento deben sopesarse con la reducción de los requisitos de fertilizantes nitrogenados y el efecto del cultivo de cobertura en los rendimientos de los cultivos comerciales. El consumo de agua por parte de los cultivos de abono verde es una preocupación importante en áreas con precipitaciones limitadas. Sin embargo, incluso en las regiones en barbecho de las Grandes Llanuras y el noroeste del Pacífico, varias leguminosas nativas y adaptadas (como la medicina negra) parecen tener potencial para reemplazar el cultivo o los herbicidas en el barbecho de verano. Siempre se requiere un manejo adicional cuando se agregan cultivos de cobertura de cualquier tipo a una rotación. La transformación de los abonos verdes requiere tiempo y gastos adicionales, en comparación con no tener ningún cultivo de cobertura. Las comunidades de insectos asociadas con los cultivos de cobertura funcionan a favor del agricultor en algunos cultivos y crean una desventaja en otros. Por ejemplo, algunos mantillos vivos mejoran el control biológico de las plagas de insectos de los cultivos de hortalizas de verano y los huertos de nueces al proporcionar hábitats favorables para los insectos beneficiosos. En el lado negativo, las leguminosas de invierno que albergan insectos que se enfrentan a los gatos, como el chinche de la planta deslustrada, la chinche apestosa y el curculio de ciruela, pueden plantear problemas para los horticultores de manzanas o duraznos en el este de los EE. UU. Los nematodos alentados por ciertas leguminosas en suelos arenosos son otra preocupación de los agricultores, al igual que los gusanos cortadores y los gusanos de alambre (larvas de escarabajo clic) en rotaciones después de los cultivos de granos o pastos. Y las pueden ser un problema grave para los agricultores de labranza cero en el Atlántico Medio y el Medio Oeste. Durante las primaveras frescas y húmedas, las cubiertas de mantillo proporcionan un buen hábitat para las y, dado que las necesitan una dieta rica en proteínas, la germinación de semillas de cultivos es un objetivo (Garrabrant y Cochran, 2023). Algunas prácticas que pueden ayudar a reducir el daño de las a los cultivos comerciales incluyen plantar plantas verdes y terminar las cubiertas más tarde, o plantar semillas de cultivos comerciales más profundas para que germinen un poco más tarde, cuando las poblaciones de son más pequeñas.

Economía de los cultivos de cobertura

Los economistas definen la ganancia como la diferencia entre los ingresos por la venta de bienes o servicios y los costos de producción de esos bienes o servicios (Schahczenski, 2023). Hay dos formas de obtener ganancias: cobrar un buen precio por su producto o reducir sus costos. A menos que sea un vendedor experto con un mercado establecido, es poco probable que cobre más por su producto, especialmente en los mercados de productos básicos. Muchos agricultores, economistas y asesores agrícolas experimentados sugieren que una de las mejores maneras de mantener la rentabilidad de la granja es reducir los costos de los insumos. Los cultivos de cobertura pueden ayudar a hacer esto, pero eso viene con una advertencia. Si nunca ha plantado un cultivo de cobertura, habrá una curva de aprendizaje. Si tiene suelos con poca materia orgánica, tomará tiempo mover la aguja hacia arriba. Los agricultores que han incorporado cultivos de cobertura en sus rotaciones y han dado tiempo para que sus suelos se adapten al nuevo régimen durante muchos años suelen ser más rentables que los agricultores que acaban de comenzar con los cultivos de cobertura (Soil Health Partnership, sin fecha). Y varios agricultores informan que el uso de cultivos de cobertura ha hecho que la agricultura vuelva a ser divertida (Dufour, 2023). El beneficio económico directo más obvio derivado de los cultivos de cobertura de leguminosas es el ahorro de fertilizantes nitrogenados (aunque también es posible ahorrar al reducir o eliminar el uso de herbicidas e insecticidas). En la mayoría de los casos, estos ahorros pueden compensar los costos de establecimiento de cultivos de cobertura. Los beneficios indirectos incluyen la reducción de herbicidas (en el caso de un cultivo de cobertura de centeno alelopático), la reducción de los costos de control de insectos y nematodos, la protección de las aguas subterráneas mediante la eliminación de nitrato residual y la conservación del agua derivada de un mantillo sin labranza y una mayor infiltración de agua de lluvia en la capa freática. Los beneficios a largo plazo se derivan de la acumulación de materia orgánica, lo que resulta en una mayor salud del suelo. Los suelos sanos ciclan mejor los nutrientes, no se erosionan tanto, absorben rápidamente el agua después de cada lluvia y producen cosechas saludables y abundantes rendimientos. Los costos asociados con los cultivos de cobertura anuales pueden incluir labranza, semilla, siembra, riego y terminación. Por ejemplo, la veza peluda y la semilla de trébol carmesí suelen costar alrededor de $ 5 por libra. Con una tasa de siembra de 15 libras por acre, los costos de las semillas son de aproximadamente $75 por acre. Con una tasa de siembra de 20 libras a $5 por libra y un costo de siembra sin labranza de $27 por acre, costaría $127 plantar un acre de este cultivo de cobertura. Además, la semilla orgánica puede costar aproximadamente el doble que la semilla convencional. Muchos estudios han demostrado que los cultivos de cobertura de leguminosas pueden reemplazar una parte de los requisitos de nitrógeno del fertilizante para un cultivo siguiente. (Consulte la sección “Producción de nitrógeno” más arriba). El valor económico de estos sustitutos de nitrógeno puede calcularse utilizando un precio local del nitrógeno. Estos costos se pueden comparar con los costos de siembra y semillas de cultivos de cobertura. Recuerde, las comparaciones de costos de nitrógeno por sí solas no consideran los beneficios de una mejor salud del suelo y una mayor infiltración de agua que resultan de los cultivos de cobertura. Ciertamente, es posible ser rentable mientras se utilizan cultivos de cobertura. Un metaestudio realizado por la Universidad Estatal de Luisiana determinó que, para el cultivo comercial de soja, el cultivo de cobertura tuvo un efecto positivo significativo en el rendimiento y el rendimiento económico. La revisión de los estudios de cultivos de cobertura reveló que la soja sin un cultivo de cobertura rindió 48,3 bushels por acre con un rendimiento de 91,70 dólares por acre, mientras que la soja cultivada en cobertura rindió 50,9 bushels por acre con un rendimiento de 112,20 dólares por acre (Adusumilli y Wang, 2020). También es posible encontrar estudios que muestran el resultado contrario. De 2017 a 2019, los científicos realizaron un estudio en Mississippi sobre la rentabilidad de los cultivos de cobertura en la producción de maíz y soja (Badon et al., 2021). En este estudio, los cultivos de cobertura no condujeron a mayores rendimientos ni redujeron el uso de agua de riego, lo que resultó en beneficios económicos negativos. Los científicos informaron de una pérdida económica de 233 dólares por hectárea en promedio por año de sitio para su estudio. ¿Qué hay detrás de las disparidades en estos dos estudios? Existen diferencias entre los suelos, el manejo y los objetivos de los agricultores en cada estudio. Existen diferencias entre el tiempo que las dos granjas bajo consideración han estado utilizando cultivos de cobertura en sus rotaciones. Al comparar una granja que es rentable utilizando cultivos de cobertura con una que no lo es, es probable que haya algunas grandes diferencias en el manejo. Por ejemplo, puede haber diferencias en la diversidad de las rotaciones de cultivos. Las especies o mezclas de cultivos de cobertura utilizadas pueden no ser las mismas, porque los objetivos de manejo son diferentes. Además, existen variaciones en función de si un agricultor utiliza la labranza convencional, la labranza mínima o la labranza cero. Además, piense en si el cultivo de cobertura se monetiza vendiendo semillas o biomasa o residuos de pastoreo, cómo y cuándo se termina el cultivo de cobertura, los tipos de prácticas de riego, la diferencia en la mano de obra y el número de pasos de tractor entre los sistemas de cultivo convencionales y de cobertura, así como las reducciones de la necesidad de heno de los cultivos de cobertura de pastoreo. Todas estas prácticas contribuyen a que una granja sea rentable o no, y si no se presta mucha atención a cómo interactúan entre sí, puede resultar en una pérdida económica.

Nota final

Los cultivos de cobertura han recibido mucha atención en los últimos años debido a su capacidad para amortiguar las temperaturas del suelo, conservar el agua y reducir las facturas de fertilizantes. Pero, como los agricultores saben muy bien, los cultivos de cobertura no son una bala de plata que pueda resolver todos nuestros problemas agronómicos. Deben utilizarse de forma adecuada y en combinación con la rotación de cultivos, la reducción del uso de plaguicidas y fertilizantes sintéticos y, si es posible, el pastoreo del ganado. Por último, un análisis económico es una parte crucial de la caja de herramientas para la toma de decisiones de un agricultor. Uno de los principios de Vandana Shiva sobre la buena agricultura es la ley del retorno. El cultivo de cobertura es una práctica antigua, profética en nuestros días, que ejemplifica este principio. Y, como escribió Wendell Berry en su libro de 1997, The Unsettling of America: Culture and Agriculture, “El suelo es el gran conector de las vidas, la fuente y el destino de todo. Es el sanador, el restaurador y el resucitador, por el cual la enfermedad pasa a la salud, la edad a la juventud, la muerte a la vida. Sin el cuidado adecuado no podemos tener comunidad, porque sin el cuidado adecuado no podemos tener vida”.

Referencias

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Zamora Re, María, Abigail Tomasek, Bryan G. Hopkins, Dan Sullivan y Linda Brewer. 2022. Manejo de suelos afectados por la sal para la producción de cultivos. Extensión de la Universidad Estatal de Oregón. Zani, C.F., J. Gowing, G.D. Abbott, J.A. Taylor, E. López-Capel y J. Cooper. 2021. Las tréboles de pasto temporales pastoreadas en rotaciones de cultivos pueden tener un impacto positivo en la calidad del suelo tanto en sistemas agrícolas convencionales como orgánicos. Revista Europea de Ciencia del Suelo. Vol. 72. p. 1513-1529. Zulauf, C. and B. Brown. 2019. Cultivos de cobertura, Censo de Agricultura de EE. UU. de 2017. FarmDoc Diario. Departamento de Economía Agrícola y del Consumidor, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. 24 de julio.

Más recursos

Recursos de ATTRA

Área temática: Cultivos de cobertura Cinco principios del suelo guían las prácticas de ATTRA para mejorar la salud del suelo y la posterior productividad agrícola: reducir las perturbaciones, mantener el suelo cubierto, mantener las raíces vivas durante todo el año, aumentar la diversidad e incorporar el pastoreo de ganado. De estos cinco principios, los cultivos de cobertura abordan al menos cuatro de ellos (y los cinco si se utilizan cultivos de cobertura para el ganado de pastoreo) y, por lo tanto, es una práctica crucial que los agricultores y ganaderos pueden utilizar en sus granjas y ranchos. Los recursos prácticos de ATTRA, que incluyen publicaciones, videos y podcasts, ayudarán a los agricultores a elegir los mejores sistemas y especies de cultivos de cobertura por función, métodos de siembra y opciones de terminación.

Otros recursos

Cultivos de cobertura. Programa de Investigación y Educación en Agricultura Sostenible. Recursos completos para el oeste de los Estados Unidos, incluyendo la Base de Datos de Cultivos de Cobertura de UC SAREP, los Recursos de Cultivos de Cobertura de California de UC SAREP y las publicaciones de UCANR sobre el uso de cultivos de cobertura en una variedad de sistemas de producción.Cultivos de cobertura. CSANR, Universidad Estatal de Washington. Publicaciones, videos e investigaciones en cultivos de cobertura para el noroeste del Pacífico.Oportunidades económicas de cultivos de cobertura para mejorar sus resultados en cultivos en hileras. Por Rob Myers, Alan Weber y Sami Tellatin. Investigación y Educación en Agricultura Sostenible, 2019. Boletín técnico sobre las situaciones de manejo en las que los cultivos de cobertura son rentables.Cultivos de cobertura para rotaciones de cultivos sostenibles. Por Andy Clark. Divulgación SARE, 2015. Recursos seleccionados de SARE que incluyen informes, videos y estudios de casos sobre rotaciones de cultivos, selección de cubiertas, labranza cero, orgánicos, clima y manejo de plagas, entre otros temas.Cultivos de cobertura en sistemas de labranza cero. Por Daniel Mays. Creciendo para el mercado. 6 de febrero de 2022. Extracto del libro La granja de verduras orgánicas sin labranza.Cultivos de cobertura en granjas de hortalizas en el norte de Nueva Inglaterra. Por Heather Darby. SARE. 2018. Proporciona información básica sobre estrategias de cultivos de cobertura para granjas de hortalizas con sede en el norte de Nueva Inglaterra. Aborda los beneficios y desafíos de los cultivos de cobertura, la selección de cultivos de cobertura, las fechas de siembra de las opciones de siembra, las opciones de terminación y los recursos adicionales. El boletín también incluye estudios de caso de tres granjas de hortalizas del norte de Vermont que han estado utilizando cultivos de cobertura durante más de 20 años.

Rotación de cultivos en granjas orgánicas: una planificación Manual. Por Charles L. Mohler y Sue Ellen Johnson. Divulgación SARE, 2009. Proporciona una revisión en profundidad de las aplicaciones de la rotación de cultivos, incluida la mejora de la calidad y la salud del suelo y el manejo de plagas, enfermedades y malezas. Incluye estrategias de rotación que se pueden aplicar en diversas condiciones de campo y con una amplia gama de cultivos.

Gráfico de cultivos de cobertura de las Grandes Llanuras. Laboratorio de Investigación de las Grandes Llanuras del Norte, Mandan, ND. Una herramienta de decisión para ayudar a seleccionar y gestionar los cultivos de cobertura. La tabla, siguiendo el modelo de la tabla periódica de los elementos, incluye información sobre 70 especies de cultivos que se pueden plantar individualmente o en mezclas. Para la mayoría de los cultivos, se incluye información sobre el ciclo de crecimiento, el uso relativo del agua, la arquitectura de las plantas, la profundidad de siembra, la calidad del forraje, las características de polinización y el ciclo de nutrientes.

Gestión rentable de los cultivos de cobertura, 3ª edición. Alcance de SARE. 2007. Uno de los libros más completos y autorizados sobre cultivos de cobertura. Incluye capítulos sobre los beneficios de los cultivos de cobertura, la selección de los mejores cultivos de cobertura para su granja, el aumento de la fertilidad y la labranza del suelo con cultivos de cobertura, cómo los cultivos de cobertura pueden estabilizar su suelo, la estimación de la contribución de nitrógeno, el manejo de plagas con cultivos de cobertura, las rotaciones de cultivos con cultivos de cobertura, la lucha contra las malezas y el manejo de los cultivos de cobertura en sistemas de labranza de conservación. Incluye descripciones de 19 especies de cultivos de cobertura, una lista de recursos y gráficos sobre las especies regionales de cultivos de cobertura, el rendimiento y las funciones de varias especies, los rasgos culturales, la plantación y las posibles ventajas y desventajas.

Terminación de los cultivos de cobertura de invierno en cultivos orgánicos. Por Mary Barbercheck y Kristy Borrelli. Extensión de Penn State. Este artículo se centra en las formas en que los productores orgánicos pueden terminar sus cultivos de cobertura de invierno antes de plantar cultivos comerciales en la primavera. En los sistemas orgánicos, los métodos más comunes utilizados para terminar con los cultivos de cobertura de invierno son la matanza de invierno, la siega, la labranza, una combinación de siega y labranza, el engarzado con rodillo y el pastoreo.

Virginia Cover Crop College 101: Planificación intencionada de cultivos de cobertura. Investigación y Extensión de Virginia Tech sobre el Manejo de Maíz y Granos Pequeños. Notas de clase, herramientas y calculadoras, el Manual de Planificación de Cultivos de Cobertura de Virginia NRCS y otros recursos están disponibles.Cultivos de cobertura de invierno: un buen momento para construir suelo. Por Collin Thompson. Semillas seleccionadas de Johnnys. Artículo sobre la planificación y gestión de cultivos de cobertura invernal de Lynn Byczynski, autora y fundadora de Growing for Market.

Recursos Regionales de Cultivos de Cobertura

Región Occidental

Cultivo de Cobertura (340) en Sistemas Orgánicos: Guía de Implementación de los Estados del OesteConsejo de Cultivos de Cobertura del Oeste Herramienta de Selección de Cultivos de Cobertura del Noroeste del Pacífico, USDA Base de Datos de Cultivos de Cobertura NRCS, UC SAREPBase de Datos de Productores Expertos: Prácticas de Cultivos de Cobertura en Huertos y Viñedos, UC SAREP

Llanuras del Norte

Gráfico de cultivos de cobertura del Laboratorio de Investigación de las Grandes Llanuras del Norte

Oportunidades para cultivos de cobertura en temporadas de crecimiento más cortas

Región del Medio Oeste

Consejo de Cultivos de Cobertura del Medio Oeste

Región Suroeste

Opciones de cultivos de cobertura para zonas cálidas y húmedas

Uso de cultivos de cobertura de verano en los sistemas de producción de hortalizas de Arizona

Región Sureste

Opciones de cultivos de cobertura para zonas cálidas y húmedas

Consejo de Cultivos de Cobertura del Sur

Gráficos de siembra de cultivos de cobertura de otoño y primavera, Virginia NRCS

Calculadora de cultivos de cobertura, Virginia Tech

Calculadora de disponibilidad de nitrógeno para cultivos de cobertura, Universidad de Georgia

Región Nordeste

Consejo de Cultivos de Cobertura del Noreste Esta publicación es producida por el Centro Nacional de Tecnología Apropiada a través del programa de Agricultura Sostenible ATTRA, bajo un acuerdo de cooperación con el Departamento de Desarrollo Rural del USDA.