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Manejo del Sistema Agropecuario Manejo del Sistema Agropecuario Juan Martín Gueçaimburu Veronica Rojo Gisela Reposo Juan Manuel Vázquez Maximiliano Martínez Hecho el depósito que marca la ley 11723 No se permite la reproducción total o parcial de este libro, ni su almacenamiento en un sistema informático, ni su transmisión en cualquier forma o por cualquier medio, electrónico, mecánico, fotocopias u otros medios sin el permiso del autor. Manejo del sistema agropecuario / Juan Martín Gueçaimburu ... [et al.]. - 1a ed . - Luján : EdUNLu, 2016. 256 p. ; 23 x 16 cm. - (Aulas universitarias) ISBN 978-987-3941-09-2 1. Agroecosistemas. I. Gueçaimburu, Juan Martín CDD 577 Prólogo El presente libro es una recopilación de guías de estudio utilizados en la asignatura Manejo del Sistema Agropecuario a lo largo de los años. Surge de la necesidad de los estudiantes de tener disponible en un solo volumen la bibliografía principal para guiar su estudio. Pero es importante destacar que estas páginas también intentan rendir un humilde homenaje al Ing. Agr. Juan Carlos Ceriani, precursor de la asignatura y mentor del plan de estudio de la carrera Ingeniería Agronómica de nuestra casa de altos estudios. El objetivo principal del equipo docente fue lograr un material didáctico de fácil comprensión pero que a su vez, dispare la curiosidad de sus lectores e incite a la búsqueda de nueva información. El libro se divide en diez capítulos que cubren todos los temas tratados durante el cursado de la asignatura y que tienen como eje conductor las distintas etapas de la planificación agropecuaria, la dinámica de los nutrientes conceptualizando la fertilidad del suelo y su posible corrección, profundizando en las etapas interpretativa y resolutiva. El capítulo I consiste en una transcripción de clases dictadas por el Ing. Agr. Ceriani en la década de los 90, actualizadas por los integrantes de la asignatura en el año 2011. Con la incorporación de este capítulo se buscó reflejar algunos de los enfoques de sistemas que promulgaba y que consideramos sumamente importante tener presente al momento de encarar la transformación de los agrosistemas en agroecosistemas. El sistema agropecuario es el objeto de estudio de la carrera de ingeniería agronómica y a partir de su definición, se introducen los temas a tratar en las restantes unidades. El capítulo II analiza aquellas prácticas que responden a las necesidades generales de los suelos: rotaciones, labranzas, manejo de los residuos, barbechos, cultivos de cobertura. Asimismo se realiza una mínima revisión de las prácticas específicas estudiadas en la asignatura Conservación del sistema y se presenta de manera introductoria a las buenas prácticas agrícolas como una tendencia actual a tener en cuenta. El capítulo III introduce las principales leyes que explican el comportamiento de los cultivos ante el agregado de nutrientes. También describe los fundamentos, conceptos e implicancias de las dos escuelas 8 Manejo del Sistema Agropecuario sobre la fertilidad de los suelos: la escuela de Papadakis que caracteriza la fertilidad actual y potencial y la de Fried-Boeshart quien desarrolla la fertilidad en función de la dotación de nutrientes en el suelo y los factores de abastecimiento de nutrientes al cultivo (desarrollado en la actualidad por algunos investigadores bajo el concepto de fertilidad física). Su conocimiento permite correlacionar la fertilidad con el funcionalismo del suelo, concepto que ya fue iniciado en asignaturas previas. El capítulo IV desarrolla los equilibrios, ciclos y balances químicos, biogeoquímicos, geoquímicos de los principales nutrientes, relacionándolo con la dinámica de la materia orgánica. En un primer apartado se analizan los procesos que involucran a los macronutrientes: nitrógeno, fósforo, azufre, potasio, calcio y magnesio. En un segundo apartado se estudian los micronutrientes: hierro, boro, manganeso, cobre, molibdeno y zinc. En el capítulo V se realiza una breve reseña de los diseños estadísticos más utilizados al momento de realizar ensayos a campo. Asimismo se presenta al análisis químico de suelos como metodología principal para efectuar el diagnóstico de la fertilidad de los mismos. Si bien hoy en día existen otras alternativas para diagnosticar deficiencias, todas se deben contrastar y calibrar a través del análisis en el laboratorio, de allí la importancia del análisis y de la correcta toma de muestras. También se describen los métodos de análisis más difundidos para los principales nutrientes y la interpretación de resultados obtenidos en el laboratorio. El capítulo VI enumera las principales características que describen a los fertilizantes y enmiendas. También se analizan las tecnologías de fertilización más utilizadas hasta el momento y se describen los distintos criterios de fertilización, que se pueden seleccionar a la hora de fertilizar nuestros campos. Un apartado siguiente refiere a las principales propiedades de las enmiendas orgánicas y correctores químicos utilizados en el país. El capítulo VII desarrolla de manera exhaustiva las principales definiciones, aplicaciones e herramientas relacionadas al manejo de sitio específico como tecnología de proceso y racionalización de insumos que se está empleando con más asiduidad, fundamentalmente en el sector agrícola. En el capítulo VIII ya adentrados en la etapa interpretativa de la planificación de un predio agropecuario, se describe al modelo normativo y la técnica sostén. 9Manejo del Sistema Agropecuario El capítulo IX introduce el concepto de aptitud de uso de las tierras y se enumeran los requerimientos ecofisiológicos de los principales cultivos de nuestro país, con el objeto de brindar información de base para que los estudiantes que aún no hayan cursado las producciones vegetales correspondientes, puedan cumplir con los objetivos del trabajo práctico grupal integrador que se desarrolla a lo largo de la cursada. En el capítulo X, ya en el inicio de la etapa resolutiva de la planificación agropecuaria, se detallan las características de los planes de uso optimizados, como propuesta de transición para ser presentada al productor agropecuario ante la insuficiencia de recursos económicos. También se describe el plan de uso alternativo como propuesta final de manejo del sistema y que finaliza con el desarrollo completo del modelo ecotecnológico para un establecimiento rural. Para finalizar, el sector agropecuario es sumamente dinámico y se encuentra en constante transición, incorporando las nuevas tecnologías a la luz de todas las investigaciones realizadas. Por lo expuesto, si bien se espera que estas páginas resulten útiles a todos los estudiantes que transiten la asignatura, se espera también que sirvan de base para disparar la curiosidad y la profundización de los temas tratados. Rafael Introcaso Ingeniero Agrónomo Ing. Agr. JuAn CArlos CerIAnI “Es detestable esa avaricia espiritual que tienen los que, sabiendo algo, no procuran la transmisión de esos conocimientos”, esta frase de Miguel de Unamuno describe una filosofía de vida antagónica a la del Ingeniero Juan Carlos Ceriani quien aun en desmedro de su propia salud compartió todo su saber y conocimientos con sus alumnos desinteresadamente. Quienes fueron sus alumnos deben recordar sin duda su predisposición a dar consultas de todo tipo, ampliando su horizonte de competencia, uno lo consultaba y él con su bonhomía decía “… hijo de dios siéntese y cébese unos mates mientras le explico...” Corrían mediados de la década del ochenta, la Universidad Nacional de Luján reabría sus puertas después de años oscuros, y allí apareció un hombre simple, bueno, sin soberbia, que vino a enseñar que la agronomía no había que enfocarla ni enseñarla como compartimentos estancos diferentes entre sí, sino que había que darle una visión integral, interdisciplinaria, con una concepción de sistemasustentable, y a su manera fue un transgresor. Esta visión innovadora desembocó en poco tiempo en la reforma del plan de estudios que hoy tenemos vigente en la Universidad Nacional de Luján y que dio lugar a que otras casas de estudios modificaran sus planes. Y si por sus actitudes y amplitud académica era un fuera de serie, además, y más importante aún era una buena persona con una generosidad inconmensurable. El equipo docente de la asignatura que creó quiere rendirle este sencillo homenaje transcribiendo su filosofía en la redacción de este humilde texto, ¡gracias por sus enseñanzas! El equipo docente de Manejo del Sistema Agropecuario ÍndICe I. el estudIo del sIstemA AgroPeCuArIo desde el enfoque de sIstemAs Clase del Ing. Ceriani, recopilada y modificada por Gisela Reposo ..................................15 II. PráCtICAs de mAneJo de suelos Juan Manuel Vázquez y Gisela Reposo ..............................................................................31 III. leyes y esCuelAs de lA fertIlIdAd edáfICA Juan Martín Gueçaimburu ................................................................................................65 IV. los CIClos de los nutrIentes Verónica Rojo y Maximiliano Martínez ............................................................................95 V. metodologÍAs de dIAgnóstICo de lA fertIlIdAd edáfICA Juan Martín Gueçaimburu ................................................................................................125 VI. fertIlIzAntes y enmIendAs Juan Martín Gueçaimburú y Gisela Reposo ......................................................................139 VII. mAneJo sItIo esPeCÍfICo Juan Manuel Vázquez ........................................................................................................177 VIII. modelo normAtIVo y téCnICA sostén Juan Martín Gueçaimburú ................................................................................................201 IX. APtItud de uso de lAs tIerrAs Juan Martín Gueçaimburú ................................................................................................209 X. mAneJo de los sIstemAs dIVersIfICAdos y PlAnes de uso oPtImIzAdo y AlternAtIVo Juan Martín Gueçaimburú ................................................................................................221 1. el estudIo del sIstemA AgroPeCuArIo desde el enfoque de sIstemAs Clase del Ing. Ceriani, recopilada y modificada por Gisela Reposo La agricultura sustentable implica un modo de producción agrícola que intenta obtener producciones sostenidas en el largo plazo. Esto puede lograrse a través del diseño de sistemas de producción agropecuarios que utilicen tecnologías y normas de manejo que conserven y/o mejoren la base física y la capacidad sustentadora del agrosistema. Uno de los grandes desafíos que conlleva la sustentabilidad es utilizar de manera eficiente los recursos propios del predio, maximizar las relaciones de complementariedad entre los componentes del sistema y mejorar la base biológica junto con la viabilidad, económica y técnica. El concepto de sistema agropecuario se basa en la Teoría General de Sistemas (TGS) desarrollada por el biólogo austríaco Ludwig Von Bertalanffy alrededor del año 1935. Sus ideas en ese entonces no fueron bien aceptadas en el ámbito científico. Solo después de la Segunda Guerra Mundial su teoría comenzó a ser considerada. Desde hace alrededor de veinticinco años comienza a ser aplicada con cierta importancia en las ciencias agrícolas. La TGS, en esencia, brinda una perspectiva integradora y holística (referida al todo). Esta teoría persigue diversos propósitos, entre ellos: homogeneizar términos y conceptos para describir rasgos esenciales de sistemas reales muy diferentes y encontrar leyes generales aplicables a la comprensión de su dinámica y, a su vez, favorecer la formalización de las descripciones de la realidad y, a partir de ella, permitir la modelización de las interpretaciones que se hacen de ella. Una de las definiciones de la TGS concibe a los sistemas como conjuntos de componentes que interaccionan unos con otros, de tal forma que cada conjunto se comporta como una unidad completa. Otra definición identifica a los sistemas como conjuntos I. el estudIo del sIstemA AgroPeCuArIo desde el enfoque de sIstemAs 16 Clase del Ing. Ceriani, recopilada y modificada por Gisela Reposo de elementos o entidades que guardan estrechas relaciones entre sí y cuyo comportamiento global persigue algún tipo de objetivo. Si no consideramos los objetivos, dentro de la definición de nuestro sistema de interés, nos estamos refiriendo más bien a un ensamble (conjunto de elementos relacionados), a partir del cual, en rigor, solo podemos obtener un resultado descriptivo, perdiendo la posibilidad de lograr con nuestro estudio resultados prescriptivos con aplicación práctica. Existen diversas propiedades que caracterizan a los sistemas: Sinergia: el examen de una o incluso de todas las partes constituyentes de un sistema en estudio, no puede explicar la conducta de su totalidad. Es decir: la suma de las partes es diferente al todo. Es fundamental poder conocer las partes y componentes de la unidad y comprender sus interrelaciones, con el fin de aproximarnos a su comprensión. Por lo tanto, si un objeto de estudio posee dentro de sus características la sinergia, como es el caso de los sistemas de producción agropecuarios, el enfoque de análisis reduccionista será incapaz de explicar su comportamiento. Si no consideramos esta simple afirmación podemos conducir nuestro proceso de conocimiento o investigación a errores graves e inevitablemente a fracasos. Recursividad: todo sistema está compuesto a su vez por otros sistemas menores (subsistemas). Además, el sistema en estudio puede ser parte de un sistema mayor y entonces pasa a constituirse también en un subsistema. Jerarquía: Un sistema jerárquico es aquel que se encuentra compuesto por otros sistemas (subsistemas) interrelacionados, cada uno de los cuales es a su vez jerárquico respecto a los otros, hasta alcanzar algún nivel inferior de subsistema elemental. Este concepto es importante en el campo agropecuario, ya que cualquier estímulo que se inicia en el nivel superior debe necesariamente continuar en el nivel que le sucede. Esto exige considerar las relaciones relevantes que existen entre el sistema de producción y el entorno que actúa sobre él. Todo sistema está constituido de estructura, definida por los componentes y el arreglo espacial entre estos, y función o comportamiento, dada por los flujos que entran y salen del sistema. 17El estudio del sistema agropecuario desde el enfoque de sistemas Reconocer y explicitar la estructura y función de nuestro objeto de estudio (sistema agropecuario), como así también de su entorno, es muy importante y debe ser el paso inicial del planeamiento agropecuario. El enfoque de sistemas Es una aproximación científica para conocer, explicar e intervenir en fenómenos complejos tal como lo son las explotaciones rurales. Entender las partes involucradas en un determinado sistema y su funcionamiento, permite realizar intervenciones, ya sea para realizar mejoras o correcciones como para lograr una mayor eficiencia (mejor conocimiento de la realidad). Así, por ejemplo considerar una explotación bovina en términos de sistema, mejora la calidad de las decisiones de manejo necesarias para asegurar que este siga o transite hacia un estado de mayor eficiencia. Es decir que el enfoque sistémico de investigación nos permite, por un lado, acercarnos a la comprensión de los eventos relevantes que se dan en un proceso productivo y, por otro, formular en forma correcta (o lo más aproximada posible) alternativas técnicas aplicables y reproducibles, que mejoren la producción y eficiencia de transformación en estos sistemas, ampliando las posibilidades para diseñar mejores opciones de producción a travésde una comprensión integradora y global. Esta metodología también nos permite visualizar la relación entre distintas partes determinando causas y efectos (cadena de causalidades). Una cadena de causalidad está formada por una causa que produce un efecto; a otro nivel, este efecto es una causa, y así sucesivamente. Es una visión integrada que permite establecer jerarquías. Cuando se ataca a una causa primaria se eliminan todos los efectos secundarios. AnálIsIs del sIstemA La aplicación del concepto de «sistema” nos lleva a definir tres elementos constitutivos del sistema de cualquier sistema de producción: 1. la fuerza de trabajo 2. los instrumentos de producción 3. el medio explotado Caracterizar estos elementos constitutivos nos permite analizar 18 Clase del Ing. Ceriani, recopilada y modificada por Gisela Reposo la estructura del sistema de producción. 1. La fuerza de trabajo Se compone de: ● Todos los miembros del grupo familiar que participan en el proceso de producción. ● La mano de obra asalariada, permanente, cuando existe (la mano de obra contratada temporalmente - como peones ocasionales o jornaleros - no es un elemento constitutivo del sistema de producción). Se caracteriza por: ● La composición según edad, sexo y origen (familiar o asalariada). ● Los períodos de disponibilidad, para la actividad agropecuaria y para las actividades no agropecuarias (migración, pequeño comercio, artesanía), si existe competencia o complementariedad, en términos de tiempo de trabajo, entre las diferentes actividades. ● Los mecanismos existentes para la toma de decisiones (entre hombres y mujeres). ● Las modalidades de apropiación y repartición de la producción como de los ingresos de la explotación (entre hombres y mujeres). ● Los conocimientos técnicos. 2. Los instrumentos de producción Se constituyen por: ● Las herramientas (pico, pala, hacha, etc). ● El equipamiento (arado, sembradora, bomba, aspersores para riego, etc). ● Las infraestructuras (corral, silos, establos, etc). ● Los animales de trabajo y de transporte. ● El material genético animal y vegetal. ● Los derechos de agua de riego. 3. El medio explotado Está compuesto por: ● Las tierras de cultivo. ● Las tierras de pastoreo. ● Las condiciones de acceso al agua de riego. Se distingue por: ● Sus características ambientales. ● Su grado de artificialización (plantaciones, terrazas, etc). ● La extensión y el modo de tenencia de las diferentes tierras explotadas. 19El estudio del sistema agropecuario desde el enfoque de sistemas ● La dotación en agua (volumen y frecuencia) y el grado de seguridad que otorga el derecho al riego. A su vez existen otros elementos que componen la estructura de nuestro objeto de estudio y que son de relevancia para la comprensión de su funcionamiento: Entorno o frontera: Su análisis permite distinguir oportunidades o potencialidades, limitaciones o restricciones (clima, mercados, cadenas productivo-comerciales, marco institucional y regional, cultura, valores, etc). El entorno socio-económico y ecológico, que constituye el sistema agrario, que rodea los variados sistemas de producción y que tienen directa o indirecta influencia sobre estos, está constituido entre otros por: los precios de los insumos y productos, la oportunidad de compra de insumos y venta de productos, asistencia técnica, plagas y enfermedades, clima y sus componentes, el sistema bancario, el acceso al agua, mano de obra necesaria, disponible y su capacitación, oportunidades de empleo, suelos: calidad y estado, topografía, información en general en cantidad con calidad y oportunidad, comunicaciones, tecnologías disponibles, enseñanza formal e informal, sistemas sociales de unión, reunión y esparcimiento de las personas. Subsistemas o elementos: Son identificables, cuantificables y jerarquizados. Flujos: Son elementos de cuantificación de la estructura y de medición del funcionamiento. Pueden ser de productos (físicos o financieros); de energía (trabajo humano, tracción, energía mecanizada); de información (para entender el entorno, mejorar la toma de decisiones). Stocks o reservas: Instrumentos de regulación de los flujos del sistema. El nivel de estas reservas constituye un indicador de fragilidad o resistencia de los sistemas. Son ejemplos: stocks de semilla (materia), cuentas corrientes (dinero) o registros (información). lA sustentAbIlIdAd del sIstemA y lAs fuentes de InestAbIlIdAd Los sistemas biológicos pueden ser: – Sistemas estables: ecosistema natural (uso eficiente de la energía en un equilibrio dinámico). – Sistemas sustentables: La estabilidad de un sistema natural se 20 Clase del Ing. Ceriani, recopilada y modificada por Gisela Reposo debe entre otros factores a que el ciclo de la materia es cerrado. A los fines de empresa agropecuaria, se necesita que el sistema sea abierto (extracción de productos), por lo que se debe atacar uno de los elementos que dan estabilidad: la diversidad. El efecto de este ataque sobre el resto de los subsistemas da como consecuencia los tres tipos de inestabilidades que están marcadas en la noción de sistema agropecuario: edáficas, biológicas y económicas. En consecuencia, la transformación del sistema debe realizarse racionalmente siguiendo una metodología que apunte a la sustentabilidad. El agroecosistema es el sistema productivo físico, económico y biológico ideal, ya que permite obtener alta productividad con alta sostenibilidad. La función del Ingeniero agrónomo es transformar el agrosistema en agroecosistema, sobre la base del enfoque de sistemas, abordando un diagnóstico y un pronóstico, es decir, realizando una transformación razonada. Las inestabilidades edáficas detectadas, cuantificadas y sectorizadas hacen referencia a la cartografía fisiográfica, básica e interpretativa. Sobre la base de las inestabilidades que presenta el subsistema edáfico, el resto de las etapas son seleccionadas, dimensionadas, organizadas y conducidas con una mentalidad ejecutiva. Las inestabilidades hacen referencia al sistema productivo en general. En cambio las limitaciones se refieren a un sistema productivo: a una escala de detalle (1:20.000 o 1:50.000, específicamente al subsistema edáfico en relación a la sectorización y cuantificación). La finalidad del manejo del sistema agropecuario es el desarrollo de las Unidades Cartográficas integrantes de la escala a analizar (establecimiento agropecuario), con sus limitaciones permanentes y no permanentes (y su gravedad), analizando en qué orden dentro del enfoque de sistemas las vamos a encontrar en una cadena de causalidad. Se debe volver a la relación suelo-paisaje y de allí a la relación productiva (predio planificado). Para completar la noción de sistema agropecuario, hay que seleccionar y determinar el dimensionamiento de los factores bióticos, y posteriormente, organizarlo en un sistema productivo eficiente conducido como empresa. Con el uso y manejo del sistema se degradan propiedades y se modifica la expresión de las capacidades de este. Aquellas acciones que repercutan sobre el tipo, clase y grado de estructura modificarán la 21El estudio del sistema agropecuario desde el enfoque de sistemas densidad aparente, como así también la porosidad y toda la expresión de las propiedades. Aquí surge el concepto de limitación edáfica no permanente (LNP). Se debe analizar si es causa o consecuencia del proceso erosivo y en qué ambiente es causa o consecuencia. Por ejemplo, al eliminar la cobertura del suelo, la gota de lluvia impacta directamente sobre el mismo, y al golpearlo, comienza a degradar su estructura. Si se desorganiza la estructura, se afecta la Dap, al igual que la porosidad y el fraccionamiento de las porosidades. Este proceso comienza a definir la expresión de la vida útil del suelo. Es una LNP porque es un efecto de una causa y se podría, llegado el caso, revertirlo. Lo que definitivamente es imposible (con la tecnología actual),es devolver al suelo lo perdido por erosión hídrica; por lo tanto es una limitación permanente. Las LNP deben ser analizadas pensando en la relación suelo-planta. La planta tiene una demanda fisiológica, el suelo tiene una oferta determinada y al compararlos surgen suficiencias o deficiencias. La vegetación que crece sobre un suelo con problemas de degradación, en general no va a llegar a satisfacer su demanda. Las LNP pueden ser de orden físico, químico o biológico. Un ejemplo de degradación química es el proceso de acidificación. Se produce como consecuencia de la pérdida de bases del complejo de cambio (fundamentalmente de Calcio) por lixiviación de las bases por excesivo laboreo (disminución del pH) o extracción de bases por los cultivos que no reponen esa extracción. En caso de suelos que en su composición tengan poca cantidad de bases (oxisoles), la misma constituye una limitación permanente ya que su origen es genético. Ejemplos de degradación biológica surgen como consecuencia de la ruptura del sistema biológico: malezas, plagas y enfermedades. Ante un problema de degradación, ya sea con o sin desplazamiento, se produce una alteración de las características que afecta las propiedades del suelo. Estos procesos degradatorios van a repercutir sobre el intercambio de fluidos tanto en su entrada como en su disponibilidad. Por su parte, sobre la faz biológica comienza la aparición de malezas, que son comunidades en equilibrio con el desequilibrio (más eficientes), de allí su característica de prevalencia. Las malezas son el reflejo de la degradación. Como tecnología de manejo se aplica herbicidas, pero con esta acción, se interviene sobre la consecuencia, y no sobre la causa. 22 Clase del Ing. Ceriani, recopilada y modificada por Gisela Reposo En un enfoque integrado, si se reacondicionan las propiedades físicas, se reestablece un nivel de equilibrio fluido-nutriente-bioma permitiendo que el mismo sistema se defienda contra el ataque; recién entonces se recomienda aplicar herbicidas para controlar la plaga. El mismo concepto se debería utilizar para el control de las enfermedades. Las condiciones de establecimientos de los cultivos originan microclimas que favorecen o no la aparición de una enfermedad determinada. Al producirse un desequilibrio, aparece una plaga. Pueden estar todas las condiciones predisponentes; sin embargo, si no hay propágulo no hay enfermedad. Asimismo, una planta mal nutrida es más propensa a enfermarse. Al aplicar el control biológico, se respeta el equilibrio de la cadena trófica que autorregula la comunidad biótica. Con esta explicación no se pretende evitar el uso de agroquímicos, sino difundir un uso racional de los mismos. La noción de sistema agropecuario deriva básicamente en una serie de acciones que consisten en: seleccionar, organizar, dimensionar y conducir con mentalidad empresarial. Se busca lograr una economía de esfuerzos. La empresa agropecuaria se define como un conjunto armónico que funciona con la aplicación de la fuerza de trabajo del hombre, sobre el capital y los recursos naturales, mediante una adecuada administración, persiguiendo objetivos precisos. Es un verdadero sistema de producción, conformado por un complejo conjunto de elementos estructurales, vinculados en formas determinadas para cumplir objetivos precisos y en base a los cuales es posible decidir límites que posibiliten el análisis necesario para conocer cómo es, cómo funciona, qué lo favorece y qué lo limita. El funcionamiento del sistema de producción es el proceso de intercambio de energía, productos e informaciones entre el mismo y su entorno, a través del tiempo. Puede ser descripto a través de esquemas generales donde gráficamente se establecen las interrelaciones entre los elementos estructurales del sistema. La dinámica del sistema de producción es la evolución del funcionamiento del sistema y de su estructura, en relación con los objetivos del productor y los cambios ocurridos en el entorno. 23El estudio del sistema agropecuario desde el enfoque de sistemas Para implementar la noción de sistema agropecuario desde el punto de vista científico se debe poder realizar una evaluación. Todo lo que se afirma tiene que ser posible de detectar, evaluar y cuantificar. Para ello se requiere una metodología que permita poder solucionar problemas, dentro de ciertos rangos. El término de sustentabilidad lleva implícito un deterioro, que debe ser lo más escaso posible al nivel de conocimiento científico actual. ConCePtos de sustentAbIlIdAd Hoy, cada vez más, se asume que la superación de la pobreza no debe buscarse a costa de la degradación de las bases naturales de la sociedad; pero también se reconoce que la preservación del ambiente no puede ser colocada por delante de las necesidades humanas. La característica que distingue al desarrollo sustentable es que sitúa en un mismo nivel de prioridad la superación de la pobreza (la satisfacción de las necesidades de la generación presente) y la preservación del ambiente (no comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus necesidades), lo que implica no subordinar un propósito al otro. Postula, además, que la calidad ambiental del desarrollo es parte de su calidad SOCIAL lo cual significa que el deterioro ambiental es nocivo para el desarrollo social; esto es contrario al enfoque económico convencional que supone que la elevación del nivel de vida se tiene que lograr independientemente de sus repercusiones ambientales. Para concretar el enfoque del desarrollo sustentable, se han propuesto algunos principios operativos tales como: – Expandir los procesos productivos y de consumo dependientes de recursos renovables, hasta una explotación de estos consistente con su capacidad regenerativa. – Permitir la generación de residuos de los procesos de producción y consumo, incluyendo la contaminación, pero solo hasta un nivel compatible con la capacidad de los ecosistemas para asimilarlos. – Mantener un balance en la utilización de los recursos no renovables y de sustitutos (que no minen la capacidad renovable de asimilación del ambiente) dentro de la perspectiva transgeneracional. A los principios anteriores se agregan otros elementos que definen la sustentabilidad social como: 24 Clase del Ing. Ceriani, recopilada y modificada por Gisela Reposo – Lograr condiciones de vida que permitan la superación de la pobreza, de acuerdo a los estándares aceptados nacionalmente, y de acuerdo a mínimos humanos adoptados globalmente. – Alcanzar los grados de equidad, en términos de ingreso y oportunidades de vida, así como la participación política y social compatibles con la superación de la pobreza. En el primer caso, si se considera al deterioro o a la calidad ambiental como la variable o conjunto de variables independientes, su nivel depende del uso de recursos y la forma de explotarlos, es decir, de los niveles de producción y consumo, de la calidad de las tecnologías aplicadas en los procesos respectivos y de los esfuerzos realizados en la restauración y conservación del ambiente. Se piensa que, para un grado de desarrollo económico dado, el nivel final e intermedio de consumo depende de la población total y del consumo promedio por persona, a lo cual habría que agregar que las desigualdades sociales suponen consumos bien diferenciados por grupos o sectores sociales; por ello la pobreza no solo debe concebirse como un estado material determinado por el volumen de bienes y servicios consumidos y/o poseídos, es decir no solo debe referirse al producto o ingreso por habitante. De la misma manera, debe tenerse claro que la corriente de bienes y servicios producidos en el país no determina por sí misma el nivel o calidad de vida, puesto que diversos elementos pueden modificar estos, entre ellos la calidad del entorno ambiental. Otros conceptos para considerar la sustentabilidad del sistema agropecuario (SarandonS. 2002) serían, que el mismo sea: • Suficientemente productivo • Económicamente viable • Ecológicamente adecuado • Cultural y socialmente aceptable • Técnicamente posible lA PlAnIfICACIón AgroPeCuArIA La metodología para transformar sistemas biológicos inestables o estables a productivos y sustentables, es la Planificación Agropecuaria. La misma tiene objetivos (generales) y un propósito (particular). Los objetivos de la planificación agropecuaria son: 25El estudio del sistema agropecuario desde el enfoque de sistemas • Estabilizar el sistema (tendencia a lo estable en un sistema abierto) • Eficiencia productiva • Rentabilidad El propósito de la planificación es desglosar las inestabilidades para lograr la eficiencia productiva y la rentabilidad. Para detectar las inestabilidades en un agrosistema se debe evaluar, mediante el enfoque de sistemas, a cada uno de los subsistemas intervinientes. A tal fin, existe una metodología de resolución lógica (no matemática): matrices cualitativas de causalidad. Se trabaja con matrices cuadradas donde se enfrentan series de factores y cuya interrelación origina características cualitativas. Esta metodología permite visualizar el factor crítico, que es aquel factor que actúa fuera del óptimo. Si actuara en el óptimo no necesitaría ser analizado. ¿qué es PlAnIfICAr? Los esfuerzos que se realizan a fin de cumplir objetivos y hacer realidad diversos propósitos se enmarcan dentro de una planificación. Este proceso exige respetar una serie de pasos que se fijan en un primer momento, para lo cual aquellos que elaboran una planificación emplean diferentes herramientas y expresiones. Planificar es decidir anticipadamente. Se planifica sobre la escasez, es decir aquello que no es abundante, realizando un análisis de los elementos del sistema agropecuario: La tierra es escasa, en el sentido que un predio tiene una superficie y es rígida. Está acotada. Si se le asigna un uso, no se puede destinar para otra actividad. La cantidad de trabajo que se puede introducir es escasa ya que no se debería sobrepasar la relación costo/beneficio (uso racional del trabajo). La cantidad de insumos a utilizar, también es escasa. Es decir que todos estos elementos están actuando fuera del óptimo. Dentro de esa criticidad se va a alcanzar un máximo: se tiene que dar prioridad a los gastos y no excederse, por lo que es necesario planificar. 26 Clase del Ing. Ceriani, recopilada y modificada por Gisela Reposo La planificación surge para tomar decisiones anticipadas y armonizar los recursos que son escasos. Para ello es sumamente necesario identificar el factor crítico. Ya fue identificada una serie de factores que se encuentran fuera del óptimo. De acuerdo con el criterio de sistemas, que permite determinar la causa-efecto a través de matrices, a continuación se establecerá cuál es la causa de causas. De esa matriz van a surgir causas entre las que se debe encontrar cual es la causa crítica y calcular el índice de salida. Al existir un sistema, existen interacciones, por lo tanto hay un subsistema, que si bien interactúa con los demás, va a ser el marco referencial de los otros. Toda matriz debe tener una referencia inicial: ¿dentro de qué parámetros o qué limites se consideran las relaciones causa-efecto? Por ejemplo: matriz sociocultural. Se puede tomar a nivel nación, pero surgirían una serie de factores complicados para analizar. También a nivel región productiva y localidad dentro de esta. Y del mismo modo a nivel predio, dentro de una región productiva; este suele ser el marco que se utiliza. El índice de salida va a ser distinto según las escalas de trabajo. Pensando en el orden de cadena de causalidad. ¿Qué subsistema se tendría que analizar primero? los subsIstemAs InterVInIentes Los subsistemas agropecuarios son un conjunto de recursos que se organizan en función de un objetivo, para lo que requieren determinados flujos desde la unidad social (productor y/o grupo familiar) o desde otros subsistemas o desde las reservas de mano de obra, energía, maquinaria, información, etc. El sistema agropecuario es un sistema abierto del cual se deben indagar dos cosas: la energía y la materia. Para producir la materia es necesario adicionar energía (como consecuencia de la inestabilidad que tiene el sistema) a través del trabajo, instalaciones, etc. La prioridad de las inestabilidades surge a partir de su criticidad. Por lo tanto, si la energía define la cantidad de materia, es entonces importante conocer quién maneja la energía: el subsistema 27El estudio del sistema agropecuario desde el enfoque de sistemas sociocultural, el hombre. En una localidad dada existe una distribución de predios, de diferentes tamaños, diferentes características desde el punto de vista de la propiedad: propietario, arrendatario, etc. Esta serie de factores y elementos definen la matriz sociocultural. El subsistema sociocultural es el determinante del régimen de energía aportar. Marco referencial: – Tamaño del predio – Régimen de tenencia – Nivel tecnológico que usa Características del subsistema sociocultural desde el punto de vista sociológico: – Nivel educacional – Nivel cultural – Nivel económico Dado un tamaño de predio, régimen de tenencia y nivel tecnológico utilizado, se debe analizar el nivel educacional, las pautas culturales y el nivel económico, para poder evidenciar el deterioro que allí existe, dónde está la raíz del problema y por dónde se debe comenzar a actuar. La planificación tiene que responder a estas pautas. Para poder proponer un cambio se debe interpretar porqué se están haciendo las cosas de manera incorrecta y conocer cuál es el freno que impide mejorar la situación. Por lo general este freno es el nivel cultural del productor, por ejemplo, un abogado que tiene la propiedad como inversión (nivel de actividad secundario). Sus pautas culturales responden a un medio de trabajo o a otro. En ese caso sería conveniente tratar con quien tiene que ejecutar la planificación (encargado, administrador, mayordomo, etc). Otro elemento a tener en cuenta es la transferencia o generación conjunta. “La transferencia es unidireccional (comunicador técnico). En cambio, la generación conjunta se basa en el mutuo acuerdo (extensionista)”. La matriz sociocultural tiene un marco referencial (ya analizado) y un índice de salida que termina en dos elementos: actitud frente al cambio (alta, media o nula) que es subjetivo y la factibilidad económica de hacerlo, que es objetivo. Entre la predisposición y la posibilidad entra en juego el factor económico. 28 Clase del Ing. Ceriani, recopilada y modificada por Gisela Reposo La matriz sociocultural interviene en todas las etapas de la planificación ya que es el marco para analizar qué es lo que está haciendo el productor y por qué. Es el tamiz que se utiliza para analizar tanto la etapa descriptiva como la interpretativa. Al llegar a la etapa del diagnóstico se compara este análisis, con lo que realmente está haciendo el productor en ese momento. En este punto comienzan a intervenir las matrices edáficas, vegetal, animal, en base a la matriz sociocultural (que va a justificar por qué el productor está actuando de esa forma). Se realiza un análisis de uso actual a fin de llegar a un modelo mejorado (más sostenible y productivo). De este análisis deben surgir: 1. La potencialidad que tiene el sistema 2. Cómo está trabajando el productor. Analizar el por qué. 3. Qué se puede mejorar. Para realizar este análisis hay que remitirse a los indicadores de cada uno de los subsistemas intervinientes y como producto del mismo se debe poder identificar las necesidades específicas y generales, ya que de ellas surgen las prácticas alternativas y posibles de manejo. El sistema de producción agropecuario es la forma en que el productor organiza la utilización de sus recursos en función de sus objetivos y necesidades, condicionadopor factores externos de carácter socioeconómico y ecológico. La planificación el mismo consiste en dimensionar y organizar, seleccionando la opción más favorable. La misma varía para cada productor, dado que las posibilidades y la factibilidad son distintas. No se debería hablar de tecnología de punta, sino de tecnología que puede ser aplicada a la situación. Este concepto es uno de los pilares de la sostenibilidad. Analizando todas las matrices (en orden de causalidad): La matriz edáfica es la base de la inestabilidad. -marco referencial: la actitud y la posibilidad de cambio. -índice de salida: índice de productividad potencial, expresado en rangos conceptuales (alto, medio, bajo). Se debe tener en cuenta que la fertilidad es de tipo edáfica y la productividad es de índole ecológica. En la matriz del subsistema vegetal: -marco referencial o índice de entrada: productividad potencial. 29El estudio del sistema agropecuario desde el enfoque de sistemas -índice de salida: productividad potencial expresada en kg/MS o kg de grano en un cultivo o si es una pastura se traducirá en carga animal, raciones, etc. En la matriz del subsistema animal -Marco referencial: índice de salida de la matriz vegetal -Índice de salida: Kg. de carne, Kg. de leche, etc. el PlAneAmIento de uso de lAs tIerrAs Como metodologÍA de trAnsformACIón La planificación agropecuaria se realiza a escala regional, en cambio, el planeamiento de uso de las tierras es el propósito de la planificación agropecuaria llevada a escala de predio. El objetivo es dar a cada porción del establecimiento el uso más eficiente; mejorar lo que se está haciendo actualmente en el predio. Para planificar, la primera pauta es no descartar lo que se está haciendo, sino interpretarlo modificando los factores, ya que se obtiene un mejor resultado. Siempre hay posibilidad de mejorar. Para alcanzar un modelo alternativo, primero se debe confeccionar el modelo normativo, que se define como el conjunto de normas necesarias para lograr sistemas productivos sustentables. Se cuantifica a través de indicadores, que son de tipo: -físicos: factores de abastecimiento que condicionan la limitación no permanente dentro de la limitación permanente. -biológicos: en la matriz vegetal. Rendimiento. -económicos: relacionados con la matriz sociocultural. Son el margen bruto y la tasa interna de retorno en el modelo actual. eJemPlo en PAmPA ondulAdA En este ejemplo el agente modelador es el agua de escurrimiento. 1. tolerancia de pérdida de suelo (degradación con desplaza- miento: limitación permanente) 2. tolerancia de pérdida de materia orgánica (índice de limitaciones no permanentes). Este es el marco referencial para elaborar modelos alternativos. Para evaluar la factibilidad de cambio se debe analizar la infraestructura y de dónde salen los recursos. 30 Clase del Ing. Ceriani, recopilada y modificada por Gisela Reposo 1. Generar ahorro para reinversión (más lento) 2. Acceso a crédito. Estos dos puntos se corresponden con la formulación y evaluación de proyecto. Se calcula lo que se necesita, y si hay factibilidad, se prosigue con etapa resolutiva. En caso de que la factibilidad sea a largo plazo, se puede entrar en un periodo de transición en el que no se va a modificar la asignación de los recursos (uso optimizado). En caso que haya factibilidad económica, se puede elaborar el plan alternativo. Se confecciona el programa plurianual, definiendo la rotación (dimensionamiento del periodo de recuperación-agresión y ordenamiento lógico de cultivos anuales y plurianuales) y el programa anual (semillas, agroquímicos, etc.). En esta etapa ya se han seleccionado las prácticas alternativas para controlar el escurrimiento y las prácticas generales (toda práctica que responde a una necesidad general de manejo). El conjunto de labranzas, manejo de residuos de cosecha (formas activas de carbono), tipo de barbecho, uso y manejo de agroquímicos, se denomina técnica sostén. El modelo productivo debe respetar los techos y pisos definidos en el modelo normativo. “Esta metodología de análisis conlleva a una transformación razonada de los agrosistemas a agroecosistemas, que son la base de la sustentabilidad” 2. PráCtICAs de mAneJo de suelos Juan Manuel Vázquez y Gisela Reposo I. PráCtICAs generAles Son prácticas de manejo de aplicación general y no están ligadas a limitaciones específicas de las tierras. Ellas son utilizadas en distintos tipos de suelos con problemas muy diversos y responden a necesidades generales de los mismos. La aplicación de estas prácticas es esencial para llevar adelante una agricultura racional. Ellas son: 1. Rotaciones 2. Labranzas 3. Manejo de los residuos 4. Barbechos 5. Cultivos cobertura. Son múltiples las razones por las cuales un productor elige un determinado tipo de rotaciones y/o sistemas de labranzas, siendo por ello difícil definir una correcta recomendación de los mismos. También son complejos los procesos que ocurren en el suelo durante su ejecución, sucediéndose alteraciones físicas, químicas y biológicas altamente relacionadas entre sí. Durante la implementación de cultivos anuales se presiona sobre las dinámicas propias del recurso y los cambios se aceleran, como contraparte mientas no se realizan cultivos anuales, en mayor o menor medida, se regeneran algunas de esas propiedades alteradas, de allí surgen los conceptos relacionados con los períodos de agresión y recuperación. Antes de comenzar a indagar sobre esta temática, se debe tener en cuenta algunos aspectos clave: – ¿Cuáles son las propiedades de los suelos sobre las que se desea intervenir? – Las prácticas propuestas, ¿generan el efecto buscado? – ¿Cuál es la metodología apropiada para determinar los cambios provocados? – ¿Es factible incluir estas prácticas en la planificación, teniendo en cuenta la sustentabilidad del sistema? II. PráCtICAs de mAneJo de suelos 32 Juan Manuel Vázquez y Gisela Reposo 1 Rotaciones Las rotaciones son una de las principales prácticas generales y son aplicables a casi la totalidad de los sistemas agrícolas. Una rotación puede ser definida como una secuencia definida de cultivos realizados en años sucesivos sobre un mismo terreno (Yates 1954). En un sentido más amplio, la rotación de cultivos se fundamenta en la alternancia de especies con características diferentes: diferente profundidad de raíces, diferente habilidad para absorber nutrientes y agua, diferente susceptibilidad a enfermedades y plagas, diferente asociación con malezas, diferentes épocas de requerimiento de labores (Mera & Rouanet, 2003). Las rotaciones son prácticas cuyas referencias más antiguas son anteriores al año 1134 AC en China y desde el siglo III AC en Grecia (MacRae & Mehuys, 1985). En la antigua Roma eran conocidos sus efectos benéficos sobre la productividad de los cultivos, aunque su uso no estaba difundido. Ya en el siglo XIX el uso de rotaciones estaba ampliamente extendido en Gran Bretaña y desde ahí fue difundido a América del Norte, donde su uso se amplió en la medida que los suelos fueron perdiendo su fertilidad natural (Karlen et al., 1994). Ya en el siglo XX, con la difusión de los fertilizantes de síntesis química, las rotaciones de cultivos anuales con pasturas perennes, han perdido terreno frente a la agricultura continua. Inclusive las rotaciones agrícolas han dado lugar a rotaciones cortas o monocultivos, a causa de la búsqueda de una mayor rentabilidad, facilitada por la mecanización agraria que permitió mayores capacidades de trabajo y el uso de agroquímicos de síntesis química. En el caso de la agricultura argentina, se desarrolló inicialmente basándose fundamentalmente en la alta fertilidad natural de los suelos y en la rotación de cultivos anuales con pasturas perennes. (García & Darwich, 2009) En la segunda mitad del siglo XIX, la actividad predominante era la ganadería y para evitar el costo de implantaciónde pasturas tiernas para las nuevas razas bobinas, se comenzaron a realizar contratos de aparcería para la realización de una serie de cultivos con la condición de que se incorporara semilla de alfalfa a la última siembra. La pastura que quedaba luego de la última cosecha, se aprovechaba hasta que una vez degradada se 33Prácticas de manejo de sueloss realizaba un nuevo contrato de aparcería. De este modo se difundió el uso de rotaciones en una secuencia que solía ser de cinco años de pasturas más cinco años de agricultura (Miguez, 2001). En el caso de la Pampa húmeda argentina, la modernización del sector desde las décadas del ‘50 y ’60 del siglo XX, sumado a las condiciones climáticas y de suelo, favorecieron la emergencia de una agricultura continua, en detrimento de la rotación agrícola-ganadera, que pasó poco a poco a ser más representativa de otros espacios, como por ejemplo, de la Pampa semi-árida del sur-oeste (Di Paola, 2005). a. Ventajas de las rotaciones Independientemente de la expansión de las rotaciones cortas y el monocultivo, se pueden citar una serie de beneficios de las rotaciones (Blanco & Lal, 2008): a) Reducción de la erosión del suelo b) Mejora de las propiedades del suelo c) Aumento del contenido de materia orgánica d) Mejora de la fertilidad del suelo e) Incremento de los rendimientos de los cultivos f ) Reducción de la ocurrencia de enfermedades g) Incremento de la rentabilidad h) Mejora del hábitat de la vida silvestre i) Reducción del uso de agroquímicos j) Reducción de la polución del agua. • Reducción de la erosión del suelo Las rotaciones que incluyen la alternancia de cereales y leguminosas con gran producción de biomasa proveen una cobertura densa y permanente, reduciendo el riesgo de erosión (Blanco & Lal, 2008). Sin embargo las rotaciones cortas no reducen completamente el riesgo de erosión. Una rotación de dos años entre maíz y soja, puede sufrir más erosión que un monocultivo de maíz, a causa de que el rastrojo de maíz es mejor para prevenir los procesos erosivos (Bullock, 1992). El menor riesgo de erosión con rotaciones de cultivos se debe también en parte a una mejor estabilidad estructural del suelo. 34 Juan Manuel Vázquez y Gisela Reposo • Mejora de las propiedades del suelo y aumento del contenido de materia orgánica. El contenido de materia orgánica de un suelo es el resultado del balance entre los procesos de humificación y mineralización. En las rotaciones de cultivos, el contenido de materia orgánica del suelo tiende a reducirse durante la alternancia de cultivos anuales y se recupera en los periodos bajo pasturas (siempre que estas estén sujetas a pastoreo animal y no a cosecha mecánica), dependiendo el grado de recuperación de la materia orgánica, de la extensión del periodo con pasturas (Studdert, 2006), lo que se observa en la figura 7.1. En las rotaciones cortas, de cultivos anuales, el volumen y la calidad de los rastrojos es determinante en la evolución del contenido de Materia Orgánica del suelo. Por ejemplo, la rotación maíz soja suele arrojar contenidos de Materia Orgánica inferiores a los del monocultivo de maíz que produce un mayor volumen de rastrojos (Dick et al., 1986 a, b). El balance de Materia Orgánica también se va a ver afectado por el sistema de labranza en la realización de los cultivos anuales de la rotación, ya que esto condiciona el proceso de mineralización. En este sentido los cultivos realizados en siembra directa muestran un incremento gradual de Materia Orgánica cuando se comparan con otros sistemas de labranza más intensivos (Karlen et al., 1989, 1991). Los factores que afectan negativamente al contenido de materia orgánica de los suelos terminan degradando la estructura, medida como estabilidad de agregados (Bullock, 1992). 35Prácticas de manejo de sueloss Fig. 2.1. Evolución del carbono orgánico del suelo en distintas rotaciones (Studdert, 2006). La susceptibilidad de los suelos a la compactación, que es el aumento de la densidad aparente, está estrechamente ligada al contenido de materia orgánica. En la medida que las rotaciones sean diseñadas adecuadamente para sostener o incrementar el contenido de materia orgánica, se podrán atenuar los procesos de compactación del suelo, manteniendo la densidad aparente en valores que mejoren la productividad de los suelos. En la medida que las rotaciones contribuyen a la estructuración y el contenido de materia orgánica del suelo, se van a ver afectadas positivamente la dinámica y el almacenamiento de agua en el suelo. • Mejora de la fertilidad del suelo y eficiencia en el uso de nutrientes Las rotaciones de cultivos, con la secuencia adecuada, pueden mejorar la eficiencia en el uso de nutrientes. Para cada cultivo la distribución espacial y la morfología de raíces, su fisiología e interacciones simbióticas, afectan la habilidad de las plantas para acceder a los nutrientes (Maeght et al., 2013). Cultivos con sistemas radicales 36 Juan Manuel Vázquez y Gisela Reposo profundos como la alfalfa, en rotación con cultivos anuales, pueden maximizar el aprovechamiento de nutrientes del subsuelo (Entz et al., 2001). Los sistemas radicales profundos son especialmente importantes para tomar nutrientes móviles como el nitrógeno y el potasio (Karlen et al., 1994). La secuencia de cultivos es importante ya que los nutrientes que fija de la atmósfera o extrae del subsuelo un cultivo de alfalfa, quedarán disponibles por mineralización para el siguiente cultivo, que no los aprovechará totalmente si este no es altamente demandante, como por ejemplo el maíz (Carter et al., 1991). En muchos casos se ha asumido que el efecto benéfico de las rotaciones se debe al aporte de la fijación simbiótica de nitrógeno por parte de las leguminosas y que este podría ser reemplazado por la fertilización. Sin embargo, el aporte de nitrógeno de las leguminosas en rotación no llega cantidades como las necesarias para lograr los mismos rendimientos en monocultivo mediante fertilización. Por lo tanto, se desprende que hay otros factores que contribuyen al efecto benéfico de las rotaciones (Bullock 1992). • Incremento de los rendimientos de los cultivos Una de las ventajas de las rotaciones es el incremento de los rendimientos. Si bien los beneficios se suelen observar más a menudo en rotaciones largas, también aumenten los rendimientos en rotaciones cortas frente al monocultivo, como la soja en rotación con maíz, que rinde en promedio un 10% más que en monocultivo (Bacigaluppo et al., 2009). • Reducción de la ocurrencia de enfermedades y plagas de los cultivos. Las rotaciones de cultivos son una herramienta fundamental dentro del manejo integrado de plagas, debido a que cambian drásticamente el ambiente sobre y debajo de la superficie del suelo, generalmente en desventaja de las plagas del cultivo anterior, cortando el ciclo de las mismas (Koul et al., 2004). Cuanto mayor sea la diferencia entre los cultivos de una rotación, mejor será el control de plagas que se puede esperar (Francis & Clegg, 1990). Las plagas susceptibles 37Prácticas de manejo de sueloss de ser controladas mediante rotaciones de cultivos, presentan las siguientes características (Flint & Roberts, 1988): primero deben ser plagas que no tengan mucha capacidad de dispersión, de forma que la fuente de inóculo provenga de la misma parcela. Segundo, el rango de hospederos de la plaga debe ser estrecho y no debe incluir especies comunes en la zona. Tercero, las plagas no deberían poder sobrevivir más de uno o dos años sin un hospedero vivo. Se detallan aspectos específicos de distintas clases de plagas: Malezas Las rotaciones contribuyen a la supresión de malezas, mediante el uso de secuencias de cultivos que van variando los patrones de competencia por los recursos, generando interferencias alelopáticas, disturbación del suelo y daño mecánico. De esta manera se genera un ambiente inestable y con frecuencia inhóspito,que previene la proliferación de una gran variedad de malezas (Liebman & Dyck, 1993). Insectos Las rotaciones de cultivos son una de las prácticas más efectivas para el control de insectos con un rango estrecho de hospederos específicos y distancias de migración relativamente cortas (Gray, 2002). Enfermedades Las rotaciones de cultivos apuntan a minimizar la población de distintas enfermedades que se transmiten por el suelo, ya sea hongos, bacterias, virus o nematodos. La mayoría de las enfermedades transmitidas por el suelo tienen una limitada capacidad de dispersión aérea, por lo que el daño al cultivo depende de la cantidad y distribución del inóculo en el suelo. En este sentido, las rotaciones minimizan la cantidad de inóculo presente en el suelo, al incluir cultivos que no sirven como hospedero de determinados patógenos, durante un periodo de tiempo apropiado entre la realización de los cultivos susceptibles. Los cultivos se seleccionan por la imposibilidad de los patógenos de reproducirse en los mismos (Wilson, 2002). 38 Juan Manuel Vázquez y Gisela Reposo Alelopatía Este fenómeno se produce cuando determinadas plantas liberan compuestos en forma directa o mediante la descomposición microbiana de residuos, afectando a otras especies vegetales. Los exudados de raíces vivas de cebada o avena han sido indicados como fuentes de sustancias alelopáticas (Liebman & Dick, 1993). • Incremento de la rentabilidad Si bien el reemplazo de los sistemas con rotaciones por los monocultivos, frecuentemente se da por una mayor ganancia en el corto plazo de estos últimos, en el análisis de rentabilidad del sistema deberían tenerse en cuenta los costos que se reducen en los sistemas con rotaciones a causa de la reducción del uso de fertilizantes y pesticidas de síntesis química (Franzluebbers, 2007; Stanger & Lauer, 2008). • Mejora del hábitat de la vida silvestre y aumento de la biodiversidad Las rotaciones de cultivos aumentan la biodiversidad fomentando la resiliencia del sistema, lo que le da una mayor capacidad de recuperación ante distintas fuentes de degradación. • Reducción del uso de agroquímicos y de la polución del agua Las rotaciones permiten reducir el uso de fertilizantes mediante el aumento de la eficiencia en el uso de los nutrientes del suelo y la fijación simbiótica de nitrógeno. También permiten reducir el uso de los métodos de control químico de plagas y enfermedades al cortar los ciclos de las mismas con el diseño de la rotación. Todo conlleva a una reducción en la contaminación de las fuentes de agua superficial y profunda. b. Diseño del plan de cultivos La implementación de una rotación demanda el diseño de un plan de cultivos. Para este último se deben 1) seleccionar los cultivos, 2) 39Prácticas de manejo de sueloss determinar el porcentaje de ocupación de cada uno y 3) asignarlos a los diferentes lotes, para cada uno de los años que dura la rotación (Akplogan et al., 2013). Estas etapas son interdependientes ya que una vez definido el porcentaje de ocupación de cada cultivo (fig.-a), puede ser alterado por las dimensiones de los lotes a los que se asignan los cultivos de la rotación (fig.-b) y por variación de las dimensiones de los lotes destinados a cada cultivo a lo largo de los años. Fig. 2.2. Diseño de un plan de cultivos con la evolución del porcentaje de ocupación de cada cultivo a lo largo de los años (modificada de Dury et al., 2012). 1. Condicionantes de la elección de cultivos Existen distintos condicionantes para el armado de la secuencia de cultivos (Akplogan et al., 2013; Castellazzi et al., 2008): – Para cortar el ciclo de enfermedades y plagas, es conveniente definir el intervalo mínimo para repetición de cultivos y la tolerancia 40 Juan Manuel Vázquez y Gisela Reposo de repetición de cultivos. En el caso de presentarse lotes con ocurrencia de Esclerotinia esclerotiorum, el intervalo mínimo para la repetición de cultivos susceptibles como soja o girasol sería de seis a siete años para eliminar la presencia de esclerocios en el suelo (García, 1999). En cuanto a la tolerancia para la repetición de cultivos, por ejemplo, sería de dos años para el trigo en el sudeste de Buenos Aires, ya que en el tercer año manifiesta problemas por inicidencia de malezas y enfermedades. – También se debe determinar cuáles son buenos antecesores para un cultivo según las condiciones en que deje el suelo para disponibilidad de nitrógeno, contenido de materia orgánica, disponibilidad de agua, mejora de la estructura, pero también disminución de plagas y enfermedades. En este sentido Forján y Manso (2016), para el sudeste de Buenos Aires, sostiene que los mejores antecesores para trigo son pasturas, girasol, soja y trigo (en orden decreciente). Luego de una pastura roturada a inicios del verano, deja disponible una gran cantidad de nutrientes a causa de la mineralización de la materia orgánica favorecida por las altas temperaturas. El girasol desocupa temprano el lote y no tiene altas exigencias de nitrógeno. La soja si bien deja un rastrojo de fácil descomposición que no dificulta la implantación de un cultivo de invierno, reduce los niveles de nitrógeno del suelo. Un año de trigo es aceptable como antecesor si se inician temprano las labores que favorezcan la descomposición de sus rastrojos. El maíz por su rastrojo voluminoso, inmoviliza mucho nitrógeno para ser un buen antecesor. Estas diferencias entre cultivos antecesores se reducen si se fertiliza con nitrógeno, que va ser más necesario cuanto mayor haya sido el rendimiento del cultivo antecesor (y por lo tanto la extracción de nutrientes). – Dentro de un mismo año la combinación de cultivos de invierno y de verano va a estar condicionada por los periodos de ocupación de cada uno. – Hay cultivos que no están adaptados a las características edáficas de ciertos lotes – Finalmente, es conveniente balancear el porcentaje de ocupación entre un rango de cultivos, buscando alternar los periodos de demanda 41Prácticas de manejo de sueloss de mano de obra y del parque maquinaria para que no coincidan en el tiempo. Además, de este modo se logra disminuir el riego productivo. Clases de rotaciones En la figura 7.3., se pueden observar cuatro clases de rotaciones, definidas por tres características: flexibilidad, recurrencia y duración. La rotación a es fija porque no contempla alternativas de adecuación en caso que las condiciones económicas o climáticas de un año determinado, desaconsejaran la realización del cultivo programado en la rotación. También es cíclica porque una vez completa la secuencia de cultivos, se vuelve a empezar la misma y en tercer lugar es una rotación de duración fija. La rotación b se diferencia en que es flexible en cuanto a la secuencia de cultivos, permitiendo cierta adaptación a condiciones de mercado o disponibilidad hídrica. La rotación c es flexible, cíclica y presenta como variante la posibilidad de variar la duración de la misma. La rotación d sería la menos estructurada, presentando una gran flexibilidad de combinaciones pero no contempla el monocultivo. 42 Juan Manuel Vázquez y Gisela Reposo Fig. 2.3. Diferentes clases de rotaciones según su flexibilidad, recurrencia y duración (Modificado de Castellazzi et al., 2008). 43Prácticas de manejo de sueloss c. Intensificación de rotaciones La intensificación tiene por objetivo ajustar la secuencia de cultivos de la rotación, a la disponibilidad de recursos de una región. Por ejemplo, la ocupación permanente del terreno por las raíces y parte aérea de una pastura perenne, permite maximizar el aprovechamiento de la radiación solar y las precipitaciones. Por el contrario, las rotaciones agrícolas dejan el suelo descubierto durante periodos de tiempo, en los que no se aprovecha la radiación y el agua de las precipitaciones (toda el agua que supere la capacidad de almacenamiento del suelo se pierde por percolación).Por lo tanto en el diseño de la secuencia de cultivos para una rotación agrícola se debe buscar mantener el suelo ocupado con cultivos de invierno y verano. En regiones donde la disponibilidad hídrica no permita alcanzar rendimientos aceptables con dos cultivos por año, se pueden realizar cultivos cobertura durante el invierno. El objetivo no es solo un mayor rendimiento, sino también maximizar la producción de biomasa para que el aporte de rastrojos sostenga contenidos de materia orgánica adecuados. Una medida de la intensificación es el índice de rotación. Este surge de dividir la cantidad de cultivos realizados por el número de años. Una rotación trigo-soja2da-maíz-soja1ra, desarrollada durante tres años, tiene un índice de rotación de 1,33. 44 Juan Manuel Vázquez y Gisela Reposo Fig. 2.4. Se observa como con el doble cultivo se aprovecha una proporción mayor de la radiación que con un solo cultivo anual. Sin embargo los periodos en los que el suelo permanece desocupado entre cultivos o bien con un bajo índice de área foliar al inicio del desarrollo, hacen que la eficiencia de captación de la radiación incidente sea inferior a la de las pasturas perenes. 2 Labranzas Son todas las operaciones que contemplan el tratamiento mecánico de suelo, realizadas para preparar la tierra para la implantación de un cultivo y/o para modificar determinadas condiciones físicas, químicas y/o biológicas. Objetivos de las labranzas – Facilitar el almacenamiento y uso del agua. – Favorecer la aireación del suelo y movilizar nutrientes (nitrógeno) para hacerlos asimilables por las plantas. – Remover impedancias físicas que limiten el desarrollo de raíces en el suelo. – Prepara la cama de siembra de forma de colocar las semillas en íntimo contacto con la tierra para que absorban suficiente humedad y lograr una rápida germinación. – Controlar las malezas. 45Prácticas de manejo de sueloss – Incorporar agroquímicos como fertilizantes o herbicidas. – Modificar la superficie del terreno y/o mantener la cobertura del suelo para el control de la erosión eólica y/o erosión hídrica. Tipos de labranzas Según la intensidad de roturación del suelo, las labranzas pueden agruparse en convencional, reducida y mínima o siembra directa. Fig. 2.5. Diferentes sistemas de labranza. a. Labranza convencional Es la labranza que tiende a cumplir los objetivos generales sin tener en cuenta la conservación del recurso suelo. Generalmente se caracteriza por un mayor número de labores, mayor remoción del suelo y desaparición del rastrojo de la superficie. El propósito principal de implementar esta labranza se centra en obtener máximos rendimientos a través de la remoción del suelo. Favorece la mineralización de la materia orgánica, movilizando los nutrientes (nitrógeno) del suelo para hacerlos asimilables por las 46 Juan Manuel Vázquez y Gisela Reposo plantas mediante las labores (aumento de la fertilidad actual). Elimina las malezas de la superficie del terreno. Provoca la disminución del uso de agroquímicos: herbicidas, fertilizantes (principalmente nitrógeno), insecticidas, etc. Permite obtener una cama de siembra fácil de sembrar (nivelada, refinada, etc.). Incrementa la infiltración del suelo (posteriormente a la labor) debido al aumento del espacio poroso. Por otro lado, aumenta la exposición de la superficie del suelo a las acciones del viento y del agua. Disminuye la fertilidad potencial a mediano o largo plazo en períodos agrícolas prolongados. Favorece la aparición de degradaciones físicas (superficiales y subsuperficiales). b. Labranza reducida sin cobertura de rastrojo Es aquella en la que se disminuye el tiempo y el esfuerzo consumido en la implantación de un cultivo con el propósito principal de la reducción de los costos de laboreo y siembra y la reducción de la agresividad de las labores. Este objetivo se alcanza disminuyendo el número de labores necesarias para implantar un cultivo y/o reduciendo el número de pasadas del tractor efectuando trenes de herramientas (sistemas de tándem). Disminuye los costos de laboreo (obteniendo rendimientos semejantes a los de siembras convencionales, a largo plazo). Atenúa la degradación física, química y biológica. Generalmente provoca una mayor rugosidad superficial que la labranza convencional, con lo que se logra: mejorar la captación del agua pluvial; aumenta la relación infiltración-escurrimiento, reduce la incidencia de la erosión eólica a través del aumento de la capa límite. Requiere mayor conocimiento del recurso suelo (propiedades y limitaciones permanentes) y de la condición en que se encuentra el lote a labrar (nivel de fertilidad, enmalezamiento, etc.). El nivel de mineralización de la materia orgánica es intermedio entre la labranza convencional y la labranza reducida con cubierta de rastrojos. Requiere un mayor uso de agroquímicos respecto de la labranza convencional. 47Prácticas de manejo de sueloss c. Labranza reducida con cobertura de rastrojos (o labranza conservacionista) Además de cumplir con los objetivos de la labranza reducida, deja un determinado porcentaje del rastrojo presente en superficie, controlando en mayor medida los procesos de erosión hídrica y eólica y mejorando, en algunos casos, el balance hídrico del suelo. La presencia de rastrojo en superficie se suma a las ventajas de la labranza reducida. Presenta una menor degradación física (al reducir el encostramiento) y una menor degradación química y biológica al mejorar el balance de materia orgánica. La rugosidad del suelo aumenta, al sumarse la que provoca el rastrojo en superficie y la que proporciona la labranza reducida. Favorece el control de la erosión hídrica: – Al impedir el impacto directo de la gota de lluvia sobre el suelo desnudo; – Reduce el proceso de encostramiento, lo cual mantiene la velocidad de infiltración y la aireación del suelo; – Reduce el poder erosivo del escurrimiento y la capacidad de transporte de sedimentos (debido a la presencia de rastrojo en superficie). Además, favorece el control de la erosión eólica a través del aumento del espesor de la capa límite (por medio del rastrojo en superficie). También favorece la acumulación del agua en el suelo, al aumentar la captación del agua de lluvia y al reducir las pérdidas por evaporación, impidiendo la acción directa del sol y el viento sobre la superficie del suelo. Presenta como desventajas la necesidad de adecuar y/o incorporar maquinaria para labrar y sembrar con rastrojo en superficie. Requiere un mayor empleo de agroquímicos. Provoca una leve disminución de la temperatura del suelo, que incide sobre el ritmo de mineralización y atraso en la época de siembra. d. Labranza cero o siembra directa La siembra directa ejerce en el sistema suelo diversos efectos tanto a largo como a corto plazo, disminuyendo los efectos de la erosión hídrica a través de la reducción de los escurrimientos (Bradford y 48 Juan Manuel Vázquez y Gisela Reposo Huang, 1994; Gallaher et al., 1996) y aumentando el contenido de materia orgánica (en la porción más superficial), provocando como consecuencia un aumento en la actividad biológica de los suelos (Chagas et al., 1995). Posteriormente a su empleo masivo en las tierras del norte de la región pampeana, se han comenzado a observar procesos como compactación de los horizontes subsuperficiales, generando la necesidad de emplear labranzas verticales a fin de mejorar la estructura de los suelos. El empleo de esta técnica es muy útil cuando se requiere aumentar la cobertura y el almacenamiento de agua en el perfil, pero es importante tener en cuenta que puede provocar compactaciones. En la elección del tipo de labranza deben tenerse en cuenta: 1) Las necesidades de conservación de los suelos, con relación a las limitaciones permanentes (erosión hídrica-eólica, falta de retención de agua, hidromorfismo, etc.) y las no permanentes (degradación física,nivel de fertilidad, etc.). 2) La planificación del establecimiento, que contempla los objetivos de producción, el uso planificado de las tierras, el nivel tecnológico y económico del productor. Los factores a considerar al elegir una secuencia de herramientas a utilizar Una vez definidos los objetivos a lograr mediante las labranzas en un determinado sistema de producción, y ante la necesidad de elegir la secuencia de labores que se utilizará para pasar de un cultivo a otro, se deberá considerar los siguientes factores: – Tipo y volumen de rastrojo presente. – Cultivo que se va a implantar (ciclo, fecha de siembra, etc.). – Requerimiento de agua del cultivo y duración del barbecho. – Grado de enmalezamiento del rastrojo en cuanto a cantidad y calidad, y posibilidad de control químico o mecánico. – Objetivo del uso del rastrojo (evitar encostramientos y efectuar un adecuado balance de materia orgánica, controlar y disminuir los procesos de erosión, mejorar la eficiencia del uso del agua). 49Prácticas de manejo de sueloss – Maquinaria disponible para el acondicionamiento del rastrojo y la siembra con rastrojo en superficie. – Rendimientos esperados y costos comparativos. 3 Manejo de los residuos de cosecha El manejo de los residuos de cosecha puede tener objetivos diferentes. En un sistema sustentable fundamentalmente da cobertura a la superficie del suelo, reduciendo la susceptibilidad a la erosión. También aporta al suelo la materia orgánica que sostenga un adecuado balance de carbono, afectando positivamente la estabilidad de estructura y la infiltración de agua en el suelo. Los residuos de cosecha son una de las principales fuentes de carbono para el suelo y se pueden manejar variando su cantidad, distribución y tratamiento. La tasa de descomposición de los residuos de cosecha depende de la textura del suelo, drenaje, labranza, el clima y el tipo de cultivo (Schertz y Towery, 2006): – Labranza. Cuanto mayor sea la incorporación de los residuos que promueva un sistema de labranza, mayor va a ser el grado de descomposición de los mismos. – Clima. La persistencia de los residuos de cosecha sobre el suelo se reduce en la medida que aumenta la temperatura y se reduce la humedad – Tipo de residuo. Se pueden caracterizar los rastrojos de diferentes cultivos en cuanto a su relación rastrojo/grano y su velocidad de descomposición biológica. Tabla 6.1. Parámetros de los residuos de distintos cultivos Cultivo Relación rastrojo/grano Velocidad de descomposición Trigo-Cebada 1,3-1,7 ++ Avena-Centeno (1) 1,5-2,5 ++ Maíz (2) 0,8-1,5 +++ Sorgo granífero 0,8-1,2 ++ Lino 2,0-2,5 + Soja (3) Poco abundante ++++ Girasol Poco abundante ++ 50 Juan Manuel Vázquez y Gisela Reposo (1) En avena y centeno la dispersión de la relación rastrojo/ grano se debe a que pueden ser utilizados como doble propósito, disminuyendo la relación de acuerdo al pastoreo (oportunidad e intensidad). (2) Para el maíz esta relación aumenta con menores rendimientos. (3) El girasol y la soja presentan un volumen muy bajo, y en esta última también influye la velocidad de descomposición. Alternativas en el manejo de los rastrojos – La cosecha del rastrojo para henificación o biocombustibles, o bien el pastoreo por parte del ganado, dejan el suelo sin protección contra la erosión ni aportes de materia orgánica que sostengan el balance de carbono. – La conservación de los residuos de cosecha sobre el terreno aporta materia orgánica al suelo que en el cultivo siguiente se va a mineralizar en parte, aportando fertilidad. La cobertura que brinda sobre el suelo, lo protege de la erosión, pero además aumenta la eficiencia de captación del agua de lluvia. – Según el sistema de labranza se puede conservar el rastrojo en superficie, semincorporarlo o incorporarlo totalmente. Cuanto más incorporado esté el rastrojo, más rápido se va a descomponer y menos cobertura va a dejar sobre el suelo. – En ambientes donde la descomposición del rastrojo es lenta, su acumulación puede dificultar la implantación del siguiente cultivo, siendo necesario realizar prácticas que favorezcan su descomposición, como el tratamiento mecánico en la cosechadora o posteriormente con picadoras o rolos. El riesgo de picar el rastrojo es que el viento, o el agua en terrenos con pendiente, se lleve el material que ya no está anclado al suelo. Los rolos se usan en lotes con malezas perennes que pasan de ganadería a agricultura, en rastrojos de girasol para no entorpecer la siembra posterior o con rastrojos densos como los de sorgo. Fig. 2.6. Rolos para el tratamiento mecánico de rastrojos. 51Prácticas de manejo de sueloss En ambientes donde el clima facilita la descomposición del rastrojo, se trata de conservarlo como cobertura del suelo para reducir el riesgo de erosión. Es fundamental una buena distribución de rastrojos por medio de los desparramadores de las cosechadoras. La falta de distribución de la paja y la granza, en la cola de la cosechadora generan una distribución desuniforme de materia orgánica en el suelo. Fig. 2.7. Residuos de cosecha no desparramados forman la “cola de cosecha”. Problemas asociados al uso de los rastrojos Fitotoxicidad: cuando los residuos de cosecha permanecen en la superficie del suelo, pueden reducir la emergencia y el crecimiento de algunos cultivos. Los residuos de muchas especies interfieren en el desarrollo de otras por alelopatía o bien inhibiendo el crecimiento de bacterias fijadoras de nitrógeno (Puntnam, 1994) Insectos: la presencia de rastrojos en superficie influencia de manera drástica el microambiente de las comunidades de artrópodos. En caso de manejarse el cultivo en siembra directa, la ausencia de labranza deja de cortar los ciclos de las plagas por lo que es fundamental combinar el manejo con rotaciones. Enfermedades: los residuos de cosecha pueden proveer el hábitat para el crecimiento y multiplicación de varios patógenos de las plantas cultivadas. La infección de las plantas emergidas al inicio de un cultivo se ve potenciada por la concentración del patógeno en los residuos de cosecha y por el ambiente húmedo que estos últimos generan sobre la superficie del suelo (Watkins & Boosalis, 1994). 52 Juan Manuel Vázquez y Gisela Reposo Malezas: la permanencia de rastrojos en superficie está asociada a los sistemas de siembra directa ya que implica prescindir del control mecánico que se realiza sobre las malezas al enterrarlas con herramientas de laboreo convencional. Al depender del control químico se deben extremar los cuidados a fin de garantizar la efectividad de los tratamientos de modo de no tener que repetirlos. Se debe prestar especial atención a la limpieza de residuos del interior de las cosechadoras cada vez que se ingresa a un lote, a fin de evitar la introducción de nuevas malezas. La difusión de malezas resistentes al glifosato en los últimos años está forzando la aparición de alternativas de control mecánico de malezas como extirpadores de raíces similares a los escardillos. Problemas para la implantación del siguiente cultivo: cuando se siembra un cultivo en un terreno con abundante rastrojo, puede verse afectada la profundidad de siembra, si los mecanismos reguladores de la profundidad de siembra se apoyan sobre el rastrojo en lugar de hacerlo sobre el suelo. Cuando el rastrojo es abundante también interfiere en la llegada de la radiación solar al suelo, demorando el calentamiento del mismo y la emergencia de los cultivos. 4 Barbechos El barbecho es una práctica agronómica que consiste en mantener el suelo en descanso en el periodo entre cultivos. El objetivo de la misma es la acumulación de agua y nutrientes, fundamentalmente nitrógeno, para el cultivo posterior. La acumulación de agua depende de la ocurrencia de las precipitaciones y está condicionada a la capacidad de almacenamiento del suelo. Por otro lado, el nitrógeno disponible para el cultivo en forma de nitratos,
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