PRODUCCIÓN
BOVINA DE CARNE
Director: Guillermo
Alejandro Bavera, Méd. Vet., Profesor Titular Efectivo de Producción Bovina de
Carne, Depto. Producción Animal,
Facultad de Agronomía y Veterinaria, Universidad Nacional de Río
Cuarto, Río Cuarto, provincia de Córdoba, República Argentina
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Agricultura Sustentable y Materia
Orgánica del Suelo: Siembra Directa, Rotaciones y Fertilidad
Fernando O. García*. 2004. Presentación realizada en el III Congreso
Nacional
de la
Ciencia del Suelo, Santa Cruz de la Sierra, Bolivia.
*INPOFOS
Cono Sur, Buenos Aires.
Resumen
La
sustentabilidad de los sistemas agrícola-ganaderos implica preservar y/o
mejorar la capacidad productiva del sistema desde el punto de vista agronómico,
económico y ambiental y la calidad de los recursos renovables y no renovables
involucrados. Entre estos recursos, se destaca el suelo como recurso finito no
renovable. La materia orgánica (MO) es el más importante indicador de la
calidad de suelo. La MO es la fracción orgánica del suelo excluyendo residuos
vegetales y animales sin descomponer y su importancia radica en la relación que
presenta con numerosas propiedades del suelo. La siembra directa, las
rotaciones y la fertilidad de los suelos y nutrición de cultivos contribuyen a
mantener y/o mejorar los contenidos de MO. En siembra directa, la no remoción
del suelo y el mantenimiento de los residuos de cosecha en superficie resultan
en un mayor contenido de MO en las capas superficiales respecto de situaciones
similares bajo labranza con remoción. Las rotaciones de cultivos posibilitan la
acumulación de mayores cantidades de residuos de distinta calidad que
representan significativos aportes de carbono (C) para el suelo. En general, la
inclusión de gramíneas en la rotación mejora el balance de C del suelo, tanto
por la cantidad como por la calidad de los residuos y por permitir una mayor
cobertura del suelo. La mejor nutrición de los cultivos permite incrementar los
rendimientos de los cultivos y acumular una mayor cantidad de residuos con un
mayor aporte de C para el suelo.
Introducción
La
sustentabilidad, en el contexto de la producción agrícola-ganadera, implica
preservar y/o mejorar la capacidad productiva del
sistema desde el punto de vista agronómico, económico y ambiental y la calidad
de los recursos renovables y no renovables incluidos en el sistema productivo
(suelo, agua, aire, biodiversidad, otros). Entre estos recursos, se destaca el
suelo como recurso finito no renovable. El suelo debe proveer un medio para el
crecimiento de las plantas, regular y particionar el flujo de agua en el
ambiente y servir como un buffer ambiental en la formación, atenuación y
degradación de compuestos ambientales peligrosos. La calidad del suelo se ha
definido en términos de sus propiedades químicas, físicas y biológicas. Entre
estas propiedades, la materia orgánica (MO) es considerada como el más
importante indicador de la calidad de suelo. La MO es la fracción orgánica del
suelo excluyendo residuos vegetales y animales sin descomponer, y entre sus
componentes se incluyen los residuos vegetales y animales en descomposición
(10-20%), la biomasa microbiana (1-5%) y el humus (50-85%). La importancia de
la MO radica en su relación con numerosas propiedades del suelo:
t
Físicas:
Densidad, capacidad de retención de agua, agregación y estabilidad de agregados
(Fig. 1), color y temperatura
t
Químicas:
Reserva de nutrientes como nitrógeno (N), fósforo (P), azufre (S) y otros, pH,
capacidad de intercambio catiónica, capacidad tampón, formación de quelatos
t
Biológicas:
Biomasa microbiana, actividad microbiana (respiración), fracciones lábiles de
nutrientes
El contenido
de MO de los suelos es determinado por los factores formadores del suelo (tiempo,
clima, vegetación, material madre, topografía, manejo). El manejo de suelos
afecta el contenido de MO según el número de años de agricultura, los cultivos,
las labranzas, las rotaciones, el manejo del cultivo, la fertilización, y los
períodos de barbecho.
El uso de
sistemas de siembra directa (SD), la rotación de cultivos y el mantenimiento
y/o la generación de adecuados niveles de fertilidad de los suelos permite
estabilizar los contenidos de MO ajustados a las condiciones edafo-climáticas
del sitio a través de la incorporación de residuos en cantidad y calidad (Fig.
2).
Fig. 1. Relación entre el carbono (C) orgánico
humificado y el índice de inestabilidad para distintas rotaciones con
doble cultivo trigo/soja (T/S) y maíz (M), sistemas de labranza (Cincel y
Siembra directa, SD) y una
situación prístina (Sin disturbar) en el sur de Santa Fe (Argentina). Fuente: E.
Gómez et al. (2001).
Fig. 2.
Relación entre las prácticas de manejo de siembra directa, rotaciones y
fertilidad,
la materia orgánica y la sustentabilidad en los sistemas
agrícola-ganaderos:
La siembra directa y
la materia orgánica del suelo
La no
remoción del suelo y el mantenimiento de los residuos de cosecha en superficie
bajo SD resultan en un mayor contenido de MO en las capas superficiales del
suelo respecto de situaciones similares bajo labranza convencional con remoción
(LC). Este efecto se explica por la menor oxidación de los residuos aportados,
la menor erosión y, eventualmente, por una mayor producción de residuos bajo SD
debida a la mayor producción de materia seca que bajo LC. La Fig. 3 muestra la
evolución del carbono (C) orgánico del suelo en rotaciones con distinta
proporción de pasturas y cultivos agrícolas bajo SD y LC en el sudeste de la
provincia de Buenos Aires (Argentina), comparada con los contenidos bajo
pastura perenne en la misma situación edafo-climática. Si bien los contenidos
de C disminuyen bajo SD, las caídas son mucho mayores bajo LC.
Fig. 3. Evolución del carbono (C) orgánico del
suelo en distintas rotaciones con pasturas (P) y
cultivos agrícolas (A) bajo siembra directa (izquierda) y labranza convencional
(derecha)
en el sudeste de Buenos Aires (Argentina). Fuente: Studdert y Echeverría
(2002a).
Esta
situación en el sudeste de Buenos Aires se registra también en el oeste de la
región pampeana argentina, con suelos de textura más gruesa y menores
contenidos originales de MO (Fig. 4).
Fig. 4. Carbono (C) orgánico del suelo bajo labranza convencional, siembra directa y pastura perenne en
el oeste (0-30 cm de profundidad) y el
sudeste (0-20 cm de
profundidad) de la región
pampeana argentina. Fuente: Díaz Zorita et
al. (2002) y Studdert y Echeverría (2002b).
En suelos
oxisoles del sur de Brasil, Sá et al. (2001) reportaron incrementos en el
contenido de C orgánico del suelo de 806 kg/ha/año a 0-20 cm bajo siembra
directa. Los aumentos en C orgánico del suelo se relacionaron estrechamente con
la cantidad de residuos aportados (R2=0.74).
Los autores atribuyen el incremento a la mayor protección del C orgánico del
suelo a través de la formación de agregados estables del tamaño de arenas y
limos bajo sistemas de siembra directa, especialmente a 0-10 cm de profundidad.
Bayer et al. (2001) indican que la estabilización del
C orgánico se debe a la interacción con minerales de carga variable (caolinitas
y óxidos de hierro) en suelos ultisoles de Río Grande do Sul Los efectos
positivos de la SD sobre la fracción orgánica del suelo se observan también
cuando se evalúan contenidos de N orgánico (Moraes Sá, 1996) y fracciones
lábiles de C orgánico del suelo (Fabrizzi et al., 2003) (Fig. 5).
Fig. 5. Carbono (C) orgánico del suelo en la
fracción particulada de 212-2000 um bajo labranza convencional y siembra
directa en un suelo de prolongada historia agrícola (degradado) (izquierda) y
un suelo con historia de pasturas
(no degradado) (derecha) en el sudeste de la provincia de Buenos Aires
(Argentina). Fuente: Fabrizzi et al. (2003).
Las rotaciones y la
materia orgánica del suelo
Las
rotaciones de cultivos presentan numerosas ventajas comparadas con los sistemas
de monocultivo. Algunas de estas ventajas se relacionan con i) la posibilidad
de acumular mayores cantidades de residuos de distinta calidad que representan
significativos aportes de C para el suelo, ii) la mayor intensidad de uso del
suelo y iii) la mayor eficiencia de uso del agua En tres sitios del este de
Colorado, en una región con precipitaciones anuales de 438 mm, la
intensificación del uso del suelo con dos cultivos en tres años o tres cultivos
en cuatro años sobre el manejo histórico de trigo-barbecho (un cultivo cada dos
años) permitió incrementar el contenido de materia orgánica del suelo en un 6%,
la producción anualizada de granos en un 74% y la eficiencia de uso del agua en
un 75% (Tabla 1) (Peterson et al., 1998).
Tabla 1. Carbono (C) orgánico, rendimiento
anualizado y eficiencia de uso del agua estimada para tres
rotaciones bajo siembra directa. Promedios para tres localidades del este de
Colorado (EE.UU.).
Elaborado a partir de información de Peterson
et al. (1998).
Estas
ventajas se reflejaron en ingresos económicos anuales netos superiores en
25-40% para las rotaciones con dos o tres cultivos cada tres y cuatro años,
respectivamente, respecto de la práctica tradicional de trigo-barbecho. En un
ensayo de larga duración (35 años) establecido en Ontario (Canadá), la rotación
de cultivos y la fertilización NPK mejoraron los rendimientos de maíz y el
contenido de MO en 1108% y 39%, respectivamente (Tabla 2) (Gregory y Drury,
1996).
Tabla 2. Rendimientos de maíz (promedios
1989-1993) y niveles de materia orgánica (1993) en dos rotaciones con
dos niveles de fertilización NPK en un ensayo iniciado en 1959 en Ontario
(Canadá) (Gregorich y Drury, 1996).
En general,
la inclusión de gramíneas en la rotación mejora el balance de C del suelo,
tanto por la cantidad como por la calidad de los residuos y por permitir una
mayor cobertura del suelo. La Tabla 3 muestra el balance de C del suelo para
dos rotaciones agrícolas en el sudeste de Córdoba (Argentina). En la rotación
con mayor frecuencia de gramíneas (trigo y maíz) que soja, el balance de C es
positivo, siendo negativo para la rotación con mayor frecuencia de soja. Los
impactos negativos en el contenido de MO cuando existe una mayor frecuencia de
soja en las rotaciones respecto de cultivos como el maíz o el sorgo ya han sido
destacados por varios autores en diversas regiones del mundo (Havlin et al.,
1990; Studdert y Echeverria, 2000).
Tabla 3. Rendimientos en grano, C humificado,
pérdida de C y balance de C para dos rotaciones agrícolas
en el sudeste de Córdoba (Argentina). Fuente: Alejandro Thomas (com.
personal).
Una
alternativa para mejorar el balance de C en los suelos es la utilización de
cultivos de cobertura. Esta práctica esta muy difundida en numerosas zonas de
Brasil, donde la avena negra participa en la rotación entre dos cultivos de
grano de verano (por ejemplo soja y maíz) (Fiorin, 1999). En climas templados,
la inclusión de cultivos de cobertura de gramíneas como centeno o avena, o de
leguminosas como vicia o trébol encarnado también constituye una alternativa
para fijar una mayor cantidad de C atmosférico (Ruffo, 2003).
La fertilidad y la
materia orgánica del suelo
La MO es reserva de numerosos
nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas. La MO contiene
aproximadamente un 58% de carbono (C) y presenta una relación C/N/P/S estimada
en 140:10:1.3:1.3. A partir de esta información, se estima que cada 1% de
materia orgánica en 20 cm de suelo con densidad de 1.1 ton/m3, contiene 22000
kg/ha de materia orgánica, 12000 - 13000 kg/ha de C, 1000 -1200 kg/ha de N, 90
-120 kg/ha de P, y 90 -120 kg/ha de S. Dados los contenidos de nutrientes en la
MO, la misma actúa como fuente y destino de los nutrientes en el sistema. Es
así que en situaciones de balance de nutrientes negativos, cuando la
exportación de nutrientes en productos de cosecha (granos y forrajes) es
superior al aporte vía abonos orgánicos y fertilizantes, los niveles de MO
disminuyen aportando los nutrientes necesarios para los cultivos. Esta
situación se observa frecuentemente cuando se comienza a cultivar un área nueva
con disminuciones importantes de MO en los primeros años que liberan cantidades
importantes de nutrientes. La aplicación de nutrientes vía fertilización y/o
abonos orgánicos permite mantener y/o mejorar los niveles de MO. La Fig. 6
muestra los efectos de la fertilización nitrogenada sobre la concentración de C
orgánico del suelo para cuatro secuencias agrícolas en el sudeste de Buenos
Aires (Argentina), y la Tabla 4 los aportes de C en los residuos y la
estimación del C humificado para cuatro tratamientos de fertilización en el
sudeste de Córdoba (Argentina). En ambas situaciones, la mejor nutrición de los
cultivos permitió incrementar los rendimientos de los cultivos y acumular una
mayor cantidad de residuos con un mayor aporte de C para el suelo.
Fig. 6. Evolución del carbono (C) orgánico del
suelo en distintas rotaciones con trigo (T), girasol (G), soja (S) y maíz (M)
sin o con la aplicación de nitrógeno en el sudeste de Buenos Aires
(Argentina). Fuente: Studdert y Echeverría (2002c).
Tabla 4. Aporte de carbono (C) y C humificado
en un ciclo de la rotación maíz-trigo/soja para cuatro tratamientos
de fertilización en dos sitios del sudeste de Córdoba (Argentina). Los tratamientos
NP y NPS incluyeron dosis de
nutrientes según diagnóstico y el tratamiento NPS Rep dosis de nutrientes según
reposición de los nutrientes
extraídos en grano. Elaborado a partir de información de Vicente Gudelj y col.
(com. personal).
Consideraciones
finales
La producción
de alimentos, forrajes y fibras siempre afecta los ecosistemas. El objetivo del
manejo adecuado de los suelos es limitar y balancear los procesos de
degradación con procesos de producción. La agricultura sustentable se basa en
la preservación de la calidad de los recursos naturales: agua, aire,
biodiversidad, suelo, etc. La MO es el más importante de los indicadores de la
calidad de los suelos. El manejo de rotaciones, siembra directa y fertilidad,
adecuado y específico para cada sitio, permitirá mantener y/o alcanzar
contenidos de MO sustentables para la producción de cultivos.
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Sur. Acassuso, Buenos Aires. 52 pág.
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Studdert G. y H. Echeverría. 2002c. Rotaciones agrícolas y dinámica del
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Técnica para Profesionales “Fertilidad 2002”. INPOFOS Cono Sur. Acassuso, Buenos Aires. 52 pág.
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