En la finca de La Canaleja (INIA, Alcalá de Henares) se estableció un ensayo de campo a finales de 1993 para estudiar los efectos que el cambio a una agricultura de conservación (AC) supondría para el rendimiento de los cultivos. El objetivo de este trabajo fue el de evaluar la producción del cereal durante los últimos diez años (2006-2016) bajo prácticas de AC en comparación con las prácticas tradicionales.
Diana Martín Lammerding, Eusebio Francisco de Andrés y José Luis Tenorio Pasamón. Departamento de Medio Ambiente del Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA).
La agricultura de conservación (AC) se sustenta sobre tres pilares fundamentales: minimizar las labores en pre-siembra, mantener una cobertura vegetal de al menos el 30% del suelo y la rotación de cultivos (Govaerts et al., 2009). Estas medidas suelen traducirse en un mayor contenido en materia orgánica del suelo (SOM), una mayor protección frente a procesos degradativos como la erosión, una mejor conservación del agua, una reducción en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y, en general, una mejora en la fertilidad del suelo.
Vista general de parcelas del ensayo.
España es, por una serie de factores, uno de los países donde la AC puede aportar mayores beneficios ya que las condiciones meteorológicas, topográficas y edafológicas favorecen los procesos erosivos, existe escasez en el recurso agua y los suelos suelen ser pobres en materia orgánica (Fernández-Ugalde et al., 2009). Por estas razones la superficie cultivada en base a los principios de la AC ha ido aumentando, hasta llegar a casi 2 millones de hectáreas en 2016 (Mapama, 2016). El manejo de los cultivos bajo AC supone una mejora medioambiental considerable para los agro-ecosistemas y un ahorro de costes totales comparado con el laboreo tradicional.
En zonas semiáridas, el factor limitante en la producción suele ser el agua. La distribución de las precipitaciones durante el crecimiento del cultivo y la disponibilidad de agua en el suelo son dos factores decisivos en la producción final en estas zonas. Las prácticas de AC suelen ser una buena solución ya que la presencia de una cubierta vegetal reduce las pérdidas directas por evaporación, mejora la infiltración (reduciendo la formación de costra superficial y limitando las pérdidas por escorrentía) y mejora la capacidad de retención de agua en el suelo (Bescansa et al., 2006). Estas mejoras suelen representar una ventaja de la AC frente al laboreo tradicional (LT) en climas áridos.
Aunque en los primeros años de transición de LT a AC suele ocurrir una reducción en los rendimientos, en el meta-análisis realizado por Pittelkow et al. (2015) encontraron que en zonas áridas y en condiciones de secano los rendimientos del cereal, en concreto el trigo (903 observaciones en 109 trabajos), fueron significativamente superiores bajo no laboreo que bajo prácticas convencionales, mientras que en condiciones de clima húmedo resultaron ser más bajas.
Sembradora utilizada en los ensayos.
Otro de los beneficios de las prácticas de AC es el aumento del contenido en SOM, sobre todo en superficie. Los restos vegetales son precursores de la SOM, van acumulándose en la superficie donde sufren procesos de descomposición y de humificación, aumentando la estabilidad de los agregados y favoreciendo la estructuración del suelo (Six et al., 2004; Martín-Lammerding et al., 2011).
Además esta acumulación de materia orgánica suele resultar en un mayor secuestro de carbono y por lo tanto constituye una forma de mitigación del cambio climático (Lal, 2004; Sombrero and de Benito, 2010). A su vez las prácticas de AC suelen ser emisoras de menor cantidad de gases de efecto invernadero como el CO2, N2O y del CH4, reduciendo el potencial de calentamiento global (Guardia et al., 2016; Tellez-Rio et al., 2017).
Reducir el laboreo permite que el suelo se reestructure de forma natural, favoreciendo a los organismos edáficos (lombrices, ácaros, nematodos) y a las comunidades microbianas y, por lo tanto mejorando la calidad biológica del suelo (Martin-Lammerding et al., 2013; Martín-Lammerding et al., 2015).
Material y métodos
El ensayo de campo se encuentra localizado en Alcalá de Henares (40o 32’N, 3o 20’ O, 600 m de altitud) sobre un alfisol cálcico (Soil Survey Staff, 2014) y consiste en un diseño experimental de bloques completamente aleatorizados. El ensayo ocupa una extensión de aproximadamente 1 ha, con 60 parcelas de 10 x 25 m agrupadas en cuatro bloques.
El tratamiento principal, fijo desde el inicio del experimento, fue el sistema de laboreo a tres niveles: laboreo tradicional (LT), mínimo laboreo (ML) y el no laboreo (NL). El laboreo tradicional consistió en un pase de vertedera de hasta 20 cm de profundidad seguido de un pase de cultivador para la preparación del lecho de siembra. En el mínimo laboreo se utilizó un pase de chísel de hasta 15 cm de profundidad seguido de un pase de cultivador. En no laboreo la siembra se realizó directamente sobre el rastrojo del cultivo del año anterior.
Vista general de los cultivos en el ensayo de agricultura de conservación.
El tratamiento secundario fue la rotación de cultivos, la cual ha ido variando desde el comienzo del ensayo (Soldevilla-Martínez et al., 2013): desde la campaña 1993-94 hasta 2000-01 se compararon un monocultivo de cebada, una rotación “año y vez” de cebada-barbecho y otra rotación cebada-veza; desde 2001-02 hasta 2003-04 la rotación fue de cinco años: barbecho-trigo-veza-cebada-colza, durante la campaña 2004-05 las parcelas se dejaron en barbecho y a partir de 2006 hasta la actualidad se comparan un monocultivo de trigo y una rotación de cuatro años: barbecho- trigo-leguminosa (guisante los primeros cuatro años y veza los posteriores)-cebada.
La dosis de fertilizante para el cereal fue la convencional de la zona (200 kg ha-1 de 8-24-8 en sementera y 200 kg ha-1 de nitrosulfato amónico (27-0-0, N-P-K) hasta 2006, año en el cual se comenzó a ajustar la dosis a las necesidades del cultivo antes del encañado (fertilización integrada).
El control de malas hierbas se realizó mediante aplicaciones de glifosato (Sting, Monsanto) en las parcelas de NL dos semanas antes de la siembra y en todos los tratamientos la aplicación de herbicidas de post-emergencia según las necesidades (metsulfuron metil).
Las producciones de grano y biomasa del trigo y de la cebada se evaluaron en cada parcela a partir de la cosecha manual del cereal en dos áreas de 0,7 x 0,7 m. La producción de grano se expresó en kg ha-1 a un 12% de humedad de grano y la biomasa en kg biomasa seca ha-1. El análisis de la varianza de los datos se realizó con el programa SAS considerando “laboreo” como efecto fijo, “bloque” como aleatorio y “año” como medida repetida.
Resultados y discusión
Condiciones meteorológicas
Figura 1. Distribución de las precipitaciones (mm) y de las temperaturas medias (oC) mensuales a lo largo de las diez campañas de estudio.
En la figura 1 se aprecia la gran variabilidad que existe entre los valores de lluvia entre los años y, dentro de cada año, entre los meses. La producción del cereal en secano depende, como es lógico, de las lluvias caídas durante la campaña y de la distribución de estas lluvias y si coinciden con las necesidades del cultivo.
Producción de grano y de biomasa de los cereales
A continuación se presentan los resultados obtenidos en las cosechas de los últimos diez años, desde 2006 hasta 2016 de trigo y de cebada.
Las variaciones en la producción de trigo a lo largo de las diez campañas se debieron principalmente por las condiciones climáticas del año. Los años 2008, 2009, 2012, 2014, 2015 y 2016 fueron en los que menores producciones obtuvieron, mientras que las campañas con mejores resultados fueron las de 2011 y 2013. Estas variaciones coinciden con años secos por una parte y con años con precipitaciones regulares a lo largo del ciclo de cultivo por la otra.
Las diferencias entre sistemas de laboreo variaron entre las campañas, en 2006, 2009, 2012, 2014, 2015 y 2016 no se apreciaron diferencias significativas entre las producciones de trigo obtenidas en los distintos sistemas de laboreo.
Figura 2. Producción de grano (kg ha-1 al 12 % de humedad de grano) y biomasa (kg materia seca ha-1) de trigo y cebada a lo largo de diez años en función del sistema de laboreo.
En 2007, 2008, 2010 y 2013, fue el laboreo tradicional el que mejores producciones obtuvo comparado con el mínimo laboreo, obteniéndose en no laboreo (NL) valores medios de producción. Mientras que en 2011 fueron el NL y el LT los que mejores producciones tuvieron comparado con el ML (figura 2). En general en ML fue el que peores resultados nos dio, posiblemente por un mal manejo de las malas hierbas.
En algunos años la siembra directa fue problemática, ya que se realizó en seco y, con los restos vegetales en superficie, la sembradora no clavó bien y la semilla quedó en superficie disponible para las palomas.
En cuanto a las diferencias entre el trigo monocultivo y el trigo de la rotación (después del barbecho) fueron sólo significativas en 2011 y en 2013, en los que el trigo después de barbecho produjo significativamente más grano de trigo que las parcelas en monocultivo, un 48% y un 45% más respectivamente.
Detalle de toma de muestra en cosecha del cereal.
En el caso de la producción de grano de cebada los años con peores producciones fueron 2008, 2012 y 2014, mientras que los años con mejores resultados fueron 2013 y 2006.
En el caso de la producción de grano de cebada no se encontraron diferencias significativas entre sistemas de laboreo en ninguno de los diez años estudiados (figura 2). Es decir las variaciones en las producciones vinieron definidas exclusivamente por el año.
Conclusiones
En nuestras condiciones, las prácticas de AC funcionaron mejor en el cultivo de la cebada que en el de trigo, en el que, prácticamente la totalidad de los años, fue el LT el que mejor rendimientos obtuvo. Las prácticas de AC requieren de especial atención en las condiciones de siembra y el manejo de malas hierbas, una vez controlados estos factores, las producciones se equiparan a las obtenidas en el laboreo tradicional pero con un ahorro en los costes debido a la menor necesidad de pasadas de tractor.
