Libro chacra pergamino

Chacra Pergamino Hacia una Producciรณn Sustentable real Resumen resultados 2011-2016

Ciencia orientada a campo

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Ciencia orientada a campo

Hacia una Producción Sustentable real: Experiencia de un grupo de Productores En el 2011, trece empresas agropecuarias decidieron juntarse para llevar a delante un proyecto conjuntamente con el programa Sistema ChacrasAapresid. El objetivo central es generar conocimiento local sobre intensificación/ diversificación de las rotaciones agrícolas y su impacto sobre la salud del suelo, la eficiencia de uso de recursos agua y nutrientes, y la productividad/estabilidad de los sistemas. En cinco establecimiento (LMs, SN, LMe, LL y Ca) se evaluaron rotaciones de distinto índice de intensificación (IIR de 0,43 a 0,72 días con cultivo Emergencia-MF sobre días totales de rotación) y pasturas (IIR=1). Por ejemplo un IIR de 0,72 significa que el 72 % del tiempo que ocupa la rotación esta con cultivos. Se realizaron evaluaciones productivas (rendimiento, biomasa y aporte de C) y edáficas (indicadores físicos, químicos y biológicos), con el objetivo de ajustar modelos productivos zonales que permitan mejorar la salud del suelo

100 LMs

80

SN LMe

Gramíneas (%)

LL

60

Ca

Pasturas consociadas

40

20

0 0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

Pasturas alfalfa

(%) Indice de Intensificación de la rotación

tal (kg/ha)

Caracterización de las rotaciones evaluadas por el porcentaje de gramíneas y el índice de intensificación de la rotación (IIR).

40000

30000

Rotaciones con Vicia

3

4 100 LMs SN

¿Qué resultados vamos obteniendo?

80

LMe

Gramíneas (%)

LL

Ca

60

Pasturas consociadas

• Los40 mayores rendimientos y aportes de C al sistema se obtienen con rotaciones con alta intensidad de cultivos (IIR > 0,5)

Rendimiento Total (kg/ha)

20 Los rendimientos totales de las rotaciones (campañas 2012-13 a 2015-16) aumentaron junto con el aporte de C al sistema, destacándose las rotaciones con Vicia villosa de cobertura (Tr/Sj-Vicia/Mz y Tr/Sg-Vicia/Mz), con Pasturas los 0 alfalfa mayores aportes 0,2 de C y rendimientos totales similares, a pesar 0,4 0,6 0,8 1,0 de tener un cultivo menos de cosecha en la rotación. (%) Indice de Intensificación de la rotación

40000

Rotaciones con Vicia

30000

20000 y = -0,003x2 + 24,46x ‐10932 R² = 0,91238

LMs

10000

SN LMe Ca

0 0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

C Aportado Total (kg/ha)

C Aportado (kg/ha año)

1600

Relación entre el rendimiento total y el aporte de C total de cada rotación en cada establecimiento. y = 1085,5x + 14,253 R² = 0,47486

LMs SN

1400

LMe

1200

Rotaciones con Vicia

LL Ca

1000

Testigo

800 600 400 200

100% Gramíneas

0 0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciencia orientada a campo

5

0 0,2

6

0,4

0,6

0,8

1,0

Pasturas alfalfa

Rendimiento Total (kg/ha)

(%) Indice de Intensificación de la rotación

40000

• La combinación de leguminosas y gramíneas en la rotación muestra una sinergia entre ambas, mejorando el rendimiento y aporte de C Rotaciones 30000

con Vicia

El aumento de la intensidad de la rotación incrementó el aporte de carbono al sistema. Las rotaciones testigo (Tr/Sj-Mz-Sj, IIR 0,43-0,54) fueron las de menor aporte de20000 C en cada establecimiento, mientras que las pasturas consociadas y = -0,003x2 + 24,46x ‐10932 aportaron más C al sistema que las rotaciones agrícolas.

R² = 0,91238

LMs

10000

Las rotaciones dominadas únicamente por gramíneas (100% gramíneas) no LMe aseguraron un mayor aporte de carbono al sistema (ej. Cb/Sg-Tr/Mz). La Ca inclusión de leguminosas mejoró los rendimientos y aportes de carbono de 0 las gramíneas y de la rotación en su conjunto Ar/Mz-Tr/Sj).

De manera que 0 1000 2000 3000 (ej.

4000 5000 6000 la mejor alternativa pareciera ser combinar una alta intensidad de la rotación C Aportado Total (kg/ha) incluyendo leguminosas y gramíneas en proporciones similares.

C Aportado (kg/ha año)

1600

SN

y = 1085,5x + 14,253 R² = 0,47486

LMs SN

1400

LMe

1200

Rotaciones con Vicia

LL Ca

1000

Testigo

800 600 400 200

100% Gramíneas

0 0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Índice de Intensificación de la rotación

Relación entre el aporte de C promedio de la rotación y el índice de intensificación de la rotación.

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• La inclusión de Vicia villosa de cobertura genera un importante aporte de N para el maíz siguiente Con el objetivo de analizar la respuesta a la fertilización nitrogenada de maíces (sembrados en diciembre) con distintos antecesores invernales, se está trabajando desde hace tres años en conjunto con el equipo de trabajo del Dr. Fernando Salvagiotti (INTA Oliveros). En dos años de ensayos, se obtuvieron similares rendimientos de maíz en todos los niveles de N aplicados cuando estuvo antecedido por vicia, de manera que el aporte de N de esta cobertura invernal le alcanza al maíz para maximizar su rendimiento. Esto abre la posibilidad de realizar maíces antecedidos por vicia sin fertilización nitrogenada, siempre que se haya asegurado una buena producción de MS de la vicia (que garantiza un buen aporte de N) y que los niveles iniciales de N en el suelo en V4-6 del maíz estén cercanos a los 80-90 kg/ha (0-60cm).

Independientemente del cultivo que le continúa a la Vicia, se observa una incorporación “biológica” de Nitrógeno al sistema de producción, por la cual se debe seguir generando conocimiento de la dinámica de ese pool de nitrógeno y su impacto al sistema.

16000

2014-15

14000

Rendimeinto maíz (kg/ha)

Rendimeinto maíz (kg/ha)

16000

12000 10000 8000 6000 Ar/Mz Vic/Mz

4000

Tr/Mz Bar/Mz

2000 50

100

150

200

250

300

Nitrógeno Disponible V6+F (kg/ha)

Rendimeinto maíz (kg/ha)

16000

12000 10000 8000 6000

A V

4000

2015-16

14000 12000 10000 8000 6000 Ar/Mz Vic/Mz

4000

0

50

100

150

200

0

50

100

150

Nitrógeno Disponible V

Tr/Mz Bar/Mz

2000 300

2015-16

14000

2000 0

Tr/Mz Bar/Mz

0

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250

Nitrógeno Disponible V6+F (kg/ha)

300

Respuesta del rendimiento de maíz al N disponible (suelo + fertilizante) en cuatro antecesores invernales (arveja, vicia, trigo y barbecho) en dos campañas evaluadas.

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• El carbono orgánico particulado (COP) es más sensible en el corto plazo que la materia orgánica del suelo a cambios en las rotaciones El COP representa la fracción más lábil del C del suelo: la que más fácilmente se genera por la descomposición de residuos pero también la que más rápido se “pierde” por mineralización de la materia orgánica. Cumple un papel clave para generar agregados de suelo más estables, y mejorar la estructura de los suelos, en especial en los primeros cm de suelo. Luego de cuatro años de rotaciones, el COP (medido a 0-5cm) fue el indicador evaluado más sensible a cambios en el manejo. El mismo aumentó en todos los establecimientos al incrementar la intensidad de las rotaciones. Los menores valores se obtuvieron en lotes vecinos con monoculturas de soja (IIR = 0,35) y en rotaciones testigo (Tr/Sj-Mz-Sj).

Serán necesarias más determinaciones de COP para definir umbrales de referencia zonales y mejorar el valor predictor de este indicador de salud del suelo.

LMs

C Orgánico Par�culado (%)

1,6

SN LMe

1,4

Ca

R² = 0,93

Testigo

1,2

R² = 0,67

1,0

R² = 0,68

0,8

R² = 0,42

0,6 0,4 0,2 0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Índice de intensificación de la rotación Relación entre el COP y el índice de intensificación de la rotación

s/m2 suelo

400

IIR < 0,5

350

IIR > 0,5 y 50-‐75% Gram

300

IIR > 0,5 y 75-‐100% Gram

C Orgánico Par�culado (%)

1,6 1,4 1,2

LMs

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SN LMe Ca Testigo

R² = 0,93 R² = 0,67

• La actividad biológica del suelo es muy sensible a cambios en intensidad de rotaciones y se potencia en rotaciones de alta intensidad combinando 1,0 R² = 0,68 leguminosas y gramíneas.

0,8

= 0,42 Con el objetivo de analizar el efecto de la intensificación sobre laR²actividad biológica del suelo, se está trabajando desde hace dos años en conjunto 0,6 con el Dr. Luis Wall (Universidad Nacional de Quilmes) y el Dr. José Bedano (Universidad 0,4 Nacional de Río Cuarto), evaluando la fauna del suelo y la microbiología del suelo.

0,2

En cuanto a la fauna del suelo, se observó que la abundancia de algunos 0,3 0,4el funcionamiento 0,5 0,6 del suelo 0,7 (especialmente 0,8 0,9las 1,0 grupos importantes en lombrices) respondió positivamente a la intensificación de las rotaciones y Índice deen intensificación la rotación a la inclusión de leguminosas las mismas. Ende LMe, SN y LMs, se obtuvo la mayor abundancia de lombrices en las rotaciones de alta intensidad (IIR > 0,5) que incluyeron leguminosas y gramíneas (50-75% gramíneas en la rotación), mientras que decayó en las rotaciones de menor intensidad (IIR < 0,5) y de alta intensidad con mayor proporción de gramíneas (75-100% gramíneas).

Densidad Lombrices/m2 suelo

400

IIR < 0,5

350

IIR > 0,5 y 50-‐75% Gram

300

IIR > 0,5 y 75-‐100% Gram

250 200 150 100 50 0

Ca

LMe

LMs

Densidad de lombrices por rotación y establecimiento.

SN

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12

Foto: L. Wall

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También cambió la composición de la comunidad de macrofauna entre las rotaciones, lo que evidencia una respuesta integrada de la fauna a la intensificación y diversificación de las rotaciones. Mediante un análisis estadístico multivariado, incluyendo todos los grupos de fauna estudiados en el establecimiento SN (triángulos rojos), se observa como la composición de la comunidad es diferente en las dos rotaciones más intensivas (Cb/Sg-Tr/ Mz y Tr/Sj-Vic/Mz) en comparación con la rotación testigo (Tr/Sj-Mz-Sj) y el monocultivo de soja. También hubo una clara separación de la pastura.

2.5

Establecimiento SN Miri.pod

Monocultura Derm.pte Diplura

Tr/Sj-Mz-Sj

Hem.pter Blattida

Nematomo

Araneae

CP2 Cb/Sg-Tr/Mz

Cole.pte Gryllota

Enquitra Larvas Foemicid

Pastura

Tr/Sj-Vic/Mz

-1.5

Orthopte Is.ptera

-1.5

CP1

Análisis multivariado (PCA) incluyendo todos los grupos de fauna encontrados en el establecimiento SN.

2.5

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Estos cambios en la fauna del suelo, especialmente en las lombrices, podrían implicar cambios estructurales en el suelo que pueden repercutir positivamente en propiedades edáficas. Por ejemplo, en aumentos de la porosidad de aireación por mayor abundancia de canales de lombrices. Por lo tanto será fundamental una integración entre todos los indicadores edáficos evaluados: físicos, químicos y biológicos.

En términos bioquímicos y funcionales, una mayor intensificación de las rotaciones incrementó la actividad biológica a través del aumento de la actividad enzimática. Las quitinasas (asociadas al ciclo del N) y las glucosidasas (asociadas al ciclo del C) fueron las enzimas que más se asociaron con el IIR en LMs, SN y LMe. Es esperable que ante cambios en los niveles de estas enzimas del suelo, también se vean afectados los niveles de N y C, aunque será necesario evaluar cómo influyen estos cambios enzimáticos en las funciones del suelo, especialmente en los ciclos de C y N. Surgen nuevos indicadores biológicos de suelo: el análisis de perfiles de lípidos de suelo así como los perfiles de las actividades enzimáticas, permiten discriminar los suelos con diferentes rotaciones con una sensibilidad que no ofrecen los indicadores físicos y químicos tradicionalmente utilizados.

140

LMs SN

α-Glucosidasa (nmol/min g)

Quitinasa (nmol/min g)

350 300

R² = 0,90

LMe

250 R² = 0,79

200 150

R² = 0,43

100 50

LMs SN

120

R² = 0,88

LMe

100 80

R² = 0,75

60 R² = 0,58

40 20 0

0 0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

Índice de intensificación de la rotación

1,0

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

Índice de intensificación de la rotación

Relación entre el nivel de enzimas del suelo (quitinasa y glucosidasa) y el índice de intensificación en cada rotación y establecimiento.

1,0

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Resumiendo…

La búsqueda de una Producción Sustentable es el objetivo de los productores que participan en la Chacra Pergamino, y para cumplir con este objetivo queda claro que no hay uno solo camino o receta. El trabajo realizado desde el 2011 nos enseña que es necesaria una fuerte interacción entre los productores, la ciencia y las empresas para seguir generando conocimiento de calidad dentro de los sistemas de producción. A modo de resumen podemos enumerar los principales aprendizajes…

• Es posible intensificar las rotaciones agrícolas en la zona núcleo pampeana, generando aumentos de los rendimientos totales de la rotación y del aporte de carbono al sistema.

• La arveja para grano y la Vicia villosa de cobertura fueron las mejores alternativas invernales para intensificar antes de un maíz: la arveja por permitir otro grano de renta en la rotación; y la vicia por mejorar los aportes de C y N, sin que caigan los rendimientos totales de la rotación.

• El aporte de N orgánico de la vicia permite realizar un maíz de segunda sin necesidad de fertilización nitrogenada, siempre que el maíz parta de niveles de N-NO3 80-90 kg/ha (0-60cm).

• Son necesarios indicadores edáficos sensibles para conocer el impacto de la intensificación sobre la “salud del suelo”. El COP y algunos indicadores biológicos (densidad de lombrices y actividad de algunas enzimas del suelo) empezaron a destacarse por cumplir esta finalidad.

Financiación Chacra: Regional Pergamino-Colon AAPRESID. Indicadores biológicos: convenio Regional Pergamino-Colon, Universidad de Quilmes y Rizobacter SA Contacto: Gerente Técnico de Desarrollo M.B. Agosti mbagosti@agro.uba.ar

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Instituciones y empresas vinculadas a la Chacra.

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