Siembra Directa para la Sustentabilidad de la Producción Agrícola

Importancia de la Siembra Directa para obtener la Sustentabilidad de la Producción Agrícola

Publicado el: 18/4/2007
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Uno de los principales factores a ser considerados en relación a la sustentabilidad agro-ecológica es el suelo. El suelo es la base de la producción de alimentos para la humanidad. Por eso es necesario mantener el suelo en su lugar de origen, de manera que no sea transportado por la escorrentía hacia arroyos, ríos, embalses o hacia el mar. Al mismo tiempo tenemos que asegurarnos que el suelo no sea destruido y que mantenga su capacidad productiva a través del tiempo. En otras palabras tenemos que asegurar la sustentabilidad de la producción agrícola y de la producción de alimentos.

Debido a la gran diversidad de definiciones que han surgido en los últimos años, es necesario definir qué se entiende por agricultura sostenible en el contexto de este trabajo. Agricultura sostenible es aquella, que procura establecer una productividad alta del suelo permanentemente, de manera a conservar o restablecer un medio ambiente ecológico equilibrado (Adelhelm y Kotschi). Además, subentiende la viabilidad económica y el mejoramiento de la calidad de vida. Expresado en palabras más sencillas, una agricultura sustentable mantiene producciones altas indefinidamente, sin dañar el suelo y el medio ambiente. O sea, se procura mantener y / o mejorar la fertilidad del suelo, de manera que las generaciones futuras puedan obtener producciones iguales o superiores a las que se obtienen actualmente mejorando su calidad de vida. Sin embargo, definiciones de la sustentabilidad que consideran apenas una dimensión (como por ejemplo la fertilidad del suelo), son insuficientes, debiendo siempre estar implícitas las dimensiones medio ambiente, sociales y económicas (Hailu y Runge- Metzger).

De acuerdo con Stenholm y Waggoner, el término sustentable tiene dimensiones agronómicas, medioambientales, sociales, económicas y políticas. No se trata meramente del conjunto de las mejores prácticas de manejo del suelo, o simplemente de la reducción del uso de agroquímicos. Es un sistema específico para cada lugar, que requiere un manejo intensivo y eficiente, que conserva los recursos naturales, y considera aspectos económicos a largo y a corto plazo. En realidad, sustentable ya se define como siendo para siempre, o sea ambientes agrícolas que están diseñados a promover una regeneración perpetua.

Los resultados de una agricultura depredadora se evidencian en aquellas regiones donde el suelo se cultiva en forma intensiva y continua sin considerar la degradación del suelo ocasionada por la labranza. Así por ejemplo en el Paraguay, en los Departamentos de Central, Cordillera, Paraguarí y Guairá, antiguos graneros desde donde se exportaban alimentos a la Argentina, especialmente a Buenos Aires, muchos suelos están tan degradados que no es posible obtener producciones rentables de productos básicos como son el maíz, la mandioca y el algodón. En el sur de Chile cerca de Concepción, se han producido daños catastróficos por erosión en la Cordillera de la Costa que hace 40 o 50 años fue el granero del país. Algunas áreas tienen cárcavas tan abundantes y profundas que las tierras no se pueden utilizar ni siquiera para la reforestación. En la región Andina de Bolivia y Perú, las cárcavas profundas debido al mal manejo del suelo están destruyendo y desestabilizando el paisaje.

Ejemplos como estos se repiten no sólo en los otros países de América Latina sino a nivel mundial. La rápida degradación de los suelos y el uso no sostenible de la tierra, particularmente en países en desarrollo, son al mismo tiempo la causa y la consecuencia de una pobreza generalizada (ISCO). Es necesario cambiar los sistemas destructores de producción agrícola reinantes en la actualidad, que se caracterizan por labranzas intensivas y que mantienen el suelo descubierto, por sistemas de producción sostenibles basados en la cobertura permanente del suelo con residuos orgánicos. De acuerdo con Bunch, la gran mayoría de los suelos pueden recuperarse transformándolos en suelos altamente fértiles aplicando los siguientes 5 principios: maximizar la producción de materia orgánica; mantener el suelo cubierto; realizar la Siembra Directa; mantener la biodiversidad; y alimentar las plantas a través del mulch.

La preparación convencional del suelo, que deja la superficie del suelo desnuda, es una de las principales causas para que se produzca la erosión en áreas agrícolas. Esto queda demostrado en la figura 1, que muestra que los valores más altos de cargas de sedimentos como también los contenidos más altos de fósforo y nitrógeno fueron medidos en el agua del embalse de Itaipú justamente en la época de preparación del suelo para los cultivos de invierno y de verano.

Bases de una agricultura sostenible en los trópicos y subtrópicos

Mucho se ha hablado y escrito en los últimos años sobre agricultura sostenible o sustentable y para muchos no es más que un modismo utilizado en el lenguaje moderno para satisfacer los requerimientos de los órganos financiadores de proyectos. Sin embargo, si queremos tomar en serio la sustentabilidad, tenemos que analizar cuáles son los factores que actúan contra la sustentabilidad de la producción agrícola y cuáles son las bases de una agricultura sostenible.

Sabemos que la sustentabilidad agrícola es afectada por una diversidad de factores químicos, físicos y biológicos, y que la degradación de los suelos no puede ser atribuida a un solo factor. Sin embargo, esa gran diversidad de factores que actúan sobre la degradación parecen cegarnos la vista delante de los más importantes. Analizando los factores de degradación en una escala de valores, los dos que seguramente tienen una importancia sobresaliente sobre la degradación son la erosión y la disminución de los tenores de materia orgánica en el suelo.

Requisitos para obtener una agricultura sostenible

  • Cero erosión.

  • Cero quema.

  • Cero labranza.

  • Rotación de cultivos.

  • Uso de abonos verdes.

  • Cobertura permanente del suelo.

  • Uso criterioso de fertilizantes y correctivos.

  • Diversificación y aumento de la biodiversidad.

  • Integración de ciclos biológicos y control natural.

Es obvio que la agricultura tradicional no reúne los requisitos necesarios para una agricultura sostenible y que es necesario cambiar el modelo agrícola para evitar los daños que están ocurriendo al medio ambiente. Debemos tener claro que el suelo es un recurso natural No renovable a corto plazo y que se encuentra disponible sólo en cantidades limitadas. Sin suelo no pueden existir las plantas y sin las plantas no pueden existir los animales, inclusive el hombre. Es por eso imprescindible dejar el suelo en su lugar de origen, si es que deseamos alcanzar una producción agrícola sostenible. La preparación del suelo por métodos tradicionales que deja la superficie del suelo desnuda, se cuenta entre las principales causas del proceso de erosión. Esto queda demostrado en la figura 1. Tanto la carga de sedimentos como el tenor de fósforo y nitrógeno del agua en el embalse de Itaipú, presentan los valores más elevados en la época de preparación del suelo y siembra (Derpsch). Por otro lado, el control de la erosión es un pre-requisito para que todos los otros factores de producción muestren su efectividad.

Se estima que en Paraguay y Brasil se pierden 10 toneladas de suelo por cada tonelada de granos producidos a causa de la erosión. Todas las inversiones que se hagan en mejoramiento genético y creación de nuevas variedades, fertilización orgánica y mineral, defensa vegetal, así como manejo del cultivo, serán anuladas, mientras persistan las altas pérdidas de suelo por erosión.

Muchas veces la erosión del suelo queda camuflada debido principalmente al empleo de fertilizantes minerales. Así por ejemplo, en la década de 1970 a 1980 en el Estado de Paraná, Brasil, la utilización de fertilizantes químicos, insecticidas, fungicidas y herbicidas creció en 444%, 489%, 197% y 1.346% respectivamente. El número de tractores aumentó en 328% y el valor del crédito rural aumentó 345%. Entretanto, la producción en el mismo período aumentó solamente 8,4%, y estos aumentos se debieron en su mayor parte a un aumento de área, siendo que solamente el 0,5% fue un aumento real de la producción. La incapacidad de transformar estos aumentos de insumos en aumentos correspondientes de la producción indica, entre otros, una pérdida de fertilidad del suelo causada por la erosión en el mismo período (Sorrenson y Montoya).

En la búsqueda de una agricultura alternativa, algunas personas y técnicos creen que la agricultura orgánica sería una solución. Sin embargo, en general se puede afirmar que la agricultura orgánica practicada en forma extensiva no es sustentable en los trópicos y subtrópicos cuando se rechaza dogmáticamente la utilización de herbicidas, pues esto obliga a la preparación mecánica del suelo para eliminar las malezas teniendo como consecuencia:

  • la exposición del suelo desnudo a los agentes climáticos.
  • la erosión acelerada.
  • el calentamiento excesivo del suelo (hasta 59°C).
  • la mineralización rápida de la materia orgánica.
  • la disminución del tenor de materia orgánica del suelo.
  • la disminución de la actividad biológica.
  • la reducción de la estabilidad estructural del suelo.
  • la degradación acelerada del suelo.


El problema de la degradación de los suelos

El problema central de la agricultura convencional en áreas tropicales y subtropicales es la pérdida de la fertilidad de los suelos que está relacionada con la duración de la explotación de los mismos

Figura 2 Degradación de los suelos a través del tiempo en la agricultura convencional debido principalmente a la preparación del suelo.

Aunque los avances en la genética, fertilización, protección vegetal y las técnicas de cultivo, en forma general, enmascaran este hecho, sin duda es posible constatar una tendencia de disminución en el rendimiento con los años de uso en la agricultura convencional. Según un estudio de la FAO, se pronostica una pérdida del potencial productivo de los cultivos del 15% en Africa, 19% en Asia Suroriental y 41% en Asia Suroccidental, en el período que va de 1980 al año 2000, si es que no se frenan los daños por erosión (Kelly).

La degradación del suelo tiene como consecuencia no solamente que áreas agrícolas tengan que salir del proceso productivo, sino que son necesarias inversiones cada vez mayores para mantener los niveles de producción. En Estados Unidos por ej., el 50% de las necesidades de fertilizantes son aplicados solamente para compensar las pérdidas de fertilidad del suelo por degradación. En Zimbabwe las pérdidas de nutrientes por erosión son tres veces mayores que la cantidad total de fertilizantes aplicados (Stocking, citado por Steiner).

El proyecto GLASOD (Global Assessment of Soil Degradation) que es un programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (UNEP) que tiene como objetivo determinar la degradación de los suelos a nivel mundial (Oldeman), distingue cuatro procesos de degradación causados por el hombre: degradación por erosión hídrica, por erosión eólica, degradación química y degradación física del suelo. De acuerdo a ese estudio, el mayor responsable por la degradación de los suelos es la erosión hídrica (56%) seguido por la erosión eólica (28%). En otras palabras, la erosión es responsable por el 84% de la degradación de los suelos a nivel mundial (Oldeman, et. al., 1993). Entre los principales factores que causan la degradación se citan para la erosión hídrica: la deforestación (43%), el sobrepastoreo (29%), y el mal manejo de los suelos (24%). Sin embargo, la preparación del suelo, que es el principal factor que causa la degradación de los suelos, no es mencionada, y probablemente se confunde con el mal manejo y la deforestación.

Según Oldeman y otros (1993), las formas más importantes de degradación química del suelo son la pérdida de nutrientes y de materia orgánica en Sudamérica y la salinización de los suelos en Asia. Entre las principales causas de la degradación química de los suelos se cuenta el mal manejo (56%) y la deforestación (28%). Resultados similares son reportados por la FAO. También en este caso se desconsideran los efectos de la preparación del suelo sobre la degradación. Sin embargo, parece que la mayoría de los técnicos evitan usar el término "preparación del suelo" como responsable de la degradación, prefiriendo usar los términos "mal manejo", e incluyen allí diversos factores, uno de los cuales es la preparación.

Las consecuencias más importantes de la preparación del suelo en los trópicos y subtrópicos y que en general influyen en forma preponderante sobre la degradación acelerada de los suelos son la erosión y la pérdida de materia orgánica de los mismos.

Erosión

La ocurrencia de la erosión del suelo puede ser considerada el factor más importante en relación a la degradación de los suelos. Según Reis, dentro del concepto de sustentabilidad, el primer factor negativo de la productividad, del lucro y el mayor agresor del ambiente es la erosión del suelo. Consecuentemente, la sustentabilidad, solamente será alcanzada por el control total de la erosión.

Cuando la agricultura es practicada en suelos con declive y con lluvias de cierta intensidad, la preparación, y la consecuente exposición del suelo desnudo, tiene como resultado la erosión hídrica y en regiones con fuertes vientos la erosión eólica.

Se estima que en Europa y los Estados Unidos se pierden anualmente 17 t. de suelo por hectárea debido a la erosión. En Asia y Africa los valores alcanzan hasta 40 a 50 t/ha (DLG). Igualmente, las pérdidas de suelos en América Latina se estiman entre 20 y 60 t/ha. Las pérdidas medias de suelo en el Estado de Paraná, Brasil, alcanzan 15,6 t/ha/año (IAPAR). Europa, el continente menos afectado por la erosión está perdiendo mil millones de toneladas de suelo cada año, mientras que Asia, el continente más afectado estaría perdiendo 25 mil millones de toneladas por año. También en los Estados Unidos se pierden más de 1 millón de toneladas de suelo por año (Banco Mundial).

Cuadro 1: PERDIDAS DE SUELO POR EROSION A NIVEL MUNDIAL
CONTINENTE/ PAÍS t/ha/año
Europa y Estados Unidos.. 17
Asia y Africa. 40-50
América Latina. 20-60
Brasil (Paraná). 15,6
Paraguay. 21,3


Materia orgánica

En los trópicos y subtrópicos la materia orgánica tiene un papel preponderante como termómetro de la fertilidad de un suelo. Un suelo con tenores altos de materia orgánica producirá rendimientos mucho mayores que el mismo suelo con tenores bajos de este elemento.

Según Cannell y Hawes, la materia orgánica del suelo es probablemente una de las características más importantes relacionadas con la calidad del suelo, debido a su influencia sobre las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo.

Debido a que la capacidad de intercambio catiónico de la mayoría de los suelos tropicales es muy baja (Sánchez), la materia orgánica tiene una importancia mucho mayor como almacenadora de nutrientes en los trópicos que en las zonas templadas. Así el efecto de fertilizantes minerales es grandemente disminuido cuando no se agrega al mismo tiempo materia orgánica (Kotschi). Por otro lado, es necesario considerar que la materia orgánica es mineralizada cerca de cinco veces más rápidamente en los trópicos que en regiones templadas (Sánchez y Logan).

Por lo expuesto podemos afirmar, que cualquier sistema de producción agrícola que no agregue suficientes cantidades de materia orgánica y / o que disminuya paulatinamente el tenor de materia orgánica del suelo por debajo de un nivel adecuado, es inapropiado para el lugar, tiene como consecuencia la degradación de los suelos y no es sostenible.

Influencia de la preparación del suelo sobre el contenido de materia orgánica y el rendimiento: La preparación del suelo tiene como consecuencia la rápida mineralización de la materia orgánica de la reserva del suelo, liberando nitrógeno que queda a disposición de las plantas. Esto puede llevar durante pocos años a un aumento del rendimiento de los cultivos. Sin embargo, si se realiza la preparación del suelo en condiciones favorables para la mineralización de la materia orgánica (calor, humedad, buena aireación), y se lo deja en barbecho (desnudo), se pierden valiosas reservas de nitrógeno por lixiviación (lavado a camadas profundas), sin que los cultivos puedan utilizarlas.

Una vez que se ha consumido la materia orgánica, no puede ser liberado más nitrógeno y los rendimientos de los cultivos permanecen bajos. El resultado es un suelo agotado y cansado, al que le falta la tan indispensable materia orgánica. Es como sacar constantemente montos o valores de una cuenta de ahorro, sin hacer depósitos. Después de algún tiempo la cuenta de ahorro estará sin fondos. Tampoco, el hecho de girar constantemente nuevos cheques no cambia nada en relación a la situación, de que las reservas están agotadas.

Los suelos agotados de los Departamentos de Central, Paraguarí y Cordillera, en el Paraguay, son ejemplos del mal manejo del suelo, con excesivo laboreo y la consecuente depauperación del nivel de materia orgánica. La aparición masiva de malezas como el Cenchrus echinatus, es también un síntoma de agotamiento de la materia orgánica y del nitrógeno de muchos suelos del Paraguay.

Para evitar la depauperación del contenido de materia orgánica del suelo es necesario:

Eliminar la preparación del suelo y practicar una agricultura basada en la cobertura permanente del suelo, como por ej., la Siembra Directa.

Sembrar abonos verdes que retornen al suelo la cantidad de materia orgánica consumida y mantengan el suelo cubierto en las épocas en que no crecen cultivos.
Practicar la rotación de cultivos, con inclusión de especies productoras de grandes cantidades de materia orgánica (ej.: maíz), y eventualmente fertilizar con nitrógeno.

Una combinación, o la suma de las medidas descriptas, tendrá mejores posibilidades de éxito. Sin embargo, es conveniente recordar que la restitución de la fertilidad de un suelo depauperado es un proceso lento, que solamente presentará resultados positivos después de varios años de persistencia. Lo mejor es manejar bien el suelo y no permitir una situación en que las reservas de materia orgánica se agoten y el suelo muestre síntomas de suelo cansado.

El efecto a largo plazo (100 años) de la preparación del suelo sobre la materia orgánica en el noroeste de los EE.UU. (clima temperado), es descripto por Rasmussen y Smiley. En ese período fue medida una reducción en el contenido de materia orgánica de 2,7% a 1,5% cuando los residuos vegetales no fueron quemados. Cuando fueron aplicados 22 t/ ha/ año de estiércol de corral desde 1930 hasta 1981, solamente un pequeño aumento en el tenor de materia orgánica de 1,9 a 2,1% fue medido.

Sin embargo, es necesario recordar que en clima tropical esta reducción se procesa en forma mucho más acelerada y se observan reducciones por debajo de 1% y algunas veces hasta 0,2% de materia orgánica en apenas una o dos décadas de laboreo intensivo del suelo.

Otro experimento llevado a cabo en Kentucky, EE.UU. durante 20 años, en que se compara el porcentaje de materia orgánica en preparación convencional del suelo y cero labranza es reportado por Thomas (Cuadro 3).

Los rendimientos de maíz sin nitrógeno fueron inicialmente mucho mas bajos en Siembra Directa que en el sistema de preparación convencional, debido al agotamiento de la materia orgánica. Esta situación cambió después de 12 años y desde entonces los rendimientos en Siembra Directa sin nitrógeno siempre fueron más altos que en convencional.

Cuadro 3: PORCENTAJE DE MATERIA ORGÁNICA DESPUÉS DE 20 AÑOS DE MAÍZ
Dosis de Nitrógeno/ año Siembra Directa Preparación convenc.
kg/ ha % de Materia Orgánica
0 4,10 2,40
84 4,93 2,53
168 4,28 2,45
336 5,40 2,73


Estos tenores de materia orgánica se reflejan también en el rendimiento de maíz en el año 20 en el mismo experimento (Thomas) (Cuadro 4).

Cuadro 4: RENDIMIENTOS DE MAÍZ DESPUÉS DE 20 AÑOS DE LABRANZA DIFERENCIADA CON CENTENO Y VICIA COMO ABONO VERDE (kg / ha)
Dosis de Nitrogeno Siembra DirectaPreparación Convencional
kg/ ha Centeno Vicia Centeno Vicia
0 6.084 7.840 4.202 5.206
84 8.530 8.530 6.962 6.899
168 8.655 9.032 8.028 7.903

Investigaciones realizadas en IAPAR, Paraná, Brasil (Sidiras y Pavan), muestran valores más altos de carbono orgánico en la camada superior de dos diferentes suelos, apenas 4 años después de haber iniciado la Siembra Directa. El contenido de carbono orgánico de un Oxisol fue de 1,2% en preparación convencional contra 2% en Siembra Directa. En un Alfisol los valores alcanzaron 1,6% y 2,1% respectivamente para preparación convencional y Siembra Directa. Crovetto (1992) en Chile, determinó contenidos de materia orgánica de 1,43%, 1,24% y 1,01% en el sistema convencional, comparado con contenidos de materia orgánica de 5,32%, 2,84% y 2,24% en Siembra Directa para las camadas del suelo de 0- 5cm, 5- 10cm y 10- 20cm respectivamente.

Por otro lado Frank Dijkstra (comunicación personal), uno de los pioneros de la Siembra Directa en los "Campos Gerais" de Ponta Grossa, Paraná, Brasil, informa, que el tenor medio de materia orgánica en su propiedad en el año 1967, en campo nativo (que nunca había sido arado), era de 3 a 3,5%. Después de apenas 8 años de agricultura con preparación convencional del suelo, el porcentaje de materia orgánica de esos suelos arenosos había disminuido para 1,8 a 2,2%. A partir de 1976 Dijkstra inicia la Siembra Directa con rotación de cultivos y más tarde incorpora también la práctica de los abonos verdes. Hoy, después de 20 años sin labranzas, los tenores de materia orgánica oscilan entre 4,4 y 6,5%, o sea que son más altos de cuando su propiedad estaba bajo pastura natural, antes de iniciar el uso agrícola de los suelos (Figura 3).

Las productividades de los cultivos acompañaron el aumento de la materia orgánica (Figura 4). Esta figura muestra que los rendimientos de soja aumentaron de 2.300 kg / ha en 1977 a 3.340 kg / ha en el año 1997 y que los rendimientos de maíz aumentaron de 3.900 kg/ ha en 1977 a 7.870 kg / ha en el año 1997. De acuerdo con Dijkstra, estos aumentos de rendimiento fueron conseguidos con una reducción de 50% de la fertilización en soja y de 30% en maíz. Aunque hubieron cambios en las variedades de soja utilizadas, el material genético del cual provenían fue prácticamente el mismo. En maíz se mantuvieron los mismos híbridos durante mucho tiempo y solamente en los últimos años se utilizaron materiales genéticos más avanzados.

Todos los que acompañamos la expansión del área cultivada de los "Campos Gerais" en el final de la década de los años 60 e inicio de los 70, sabemos que esas tierras nunca deberían haber sido labradas. La erosión y la rápida degradación de la materia orgánica estaban tornando suelos productivos en suelos altamente degradados, capaces de soportar apenas algunas cabezas de ganado en un sistema extensivo. La agricultura convencional empobrecía a la tierra y al agricultor, no era y no es sustentable. Frank Dijkstra y el agricultor Manoel Henrique Pereira, presidente de la Asociación Brasileña de Productores de Siembra Directa, también oriundo de los "Campos Gerais", vienen repitiendo este mensaje en todo el Brasil y también en el extranjero. "La Siembra Directa es una cuestión de sobrevivencia" y es la mejor forma de mantener y mejorar la productividad de los suelos a través del tiempo. Los aumentos sostenidos de la producción obtenidos por Dijkstra muestran en forma elocuente la verdad de esta afirmación.

 
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