La siembra directa y la conservación de suelo

Rodolfo C. Gil MSc . January 2009

Instituto de Suelos, Centro de Investigaciones de Recursos Naturales, INTA. Argentina.

En muchas partes del mundo el uso intensivo de las tierras bajo laboreo intensivo, ha provocado  procesos de erosión hídrica, erosión eólica y degradación física química y biológica de los suelos que  afectó negativamente los niveles de producción y la rentabilidad de la empresa agropecuaria. Las pérdidas económicas por este concepto son de difícil estimación, pero a la consecuente disminución de los rendimientos habría que sumarle el mayor costo de producción en concepto de labranzas,  resiembra y  creciente necesidad de fertilizantes. Además habría que agregar aquellas de impacto ambiental ocasionadas por la contaminación,  sedimentación dentro y fuera de los predios agrícolas, daños en la infraestructura como redes camineras, férreas y de navegación, degradación de pastizales, desertización, que generan pérdidas anuales varias veces millonarias.

Climáticamente el factor que más limita la producción agropecuaria es el déficit hídrico, sin embargo en muchas áreas agrícolas del mundo, la causa de la falta de agua  en los cultivos no siempre es la escasez de las precipitaciones, sino más bien el insuficiente almacenaje en el suelo debido a que como consecuencia del manejo tradicional de las tierras, estas infiltran cada vez menos provocando con frecuencia  perdidas que en muchos casos representan más del  50 % del agua de lluvia  por escurrimiento. Otra consecuencia no menos importante por  este tipo de manejo es la que tuvo lugar sobre la pérdida de la materia orgánica del suelo, impactando significativamente sobre el funcionamiento estructural del suelo en general y en la dinámica del agua en particular.

En Argentina, la Siembra Directa se ha difundido con éxito en una gama de ambientes climáticos que van de desde los templados-fríos a cálidos y de húmedos a secos; y ambientes edáficos con suelos de texturas muy finas a gruesas, con altos a bajos contenidos de materia orgánica, y con distintos grados de limitaciones para la producción de cultivos. Según la observación y percepción de técnicos y productores de distintas zonas del país, la SD ofrecería  soluciones, entre las que podríamos mencionar:

EN AGRICULTURA: mejora el aprovechamiento del agua; proteje contra la erosión; mejora el balance de la m.o.; disminuye la formación de costras superficiales; aumenta la oportunidad de siembra; permite una mayor superficie sembrable que arable; prolonga el ciclo agrícola; soluciona problemas por falta de piso; reduce la cantidad de maquinaria necesaria para la implantación de cultivos; se logra una mayor estabilidad de rendimientos; conduce a una mayor efectividad y competencia del personal de campo.

EN GANADERIA : mejora la operatividad y oportunidad de realizar  la mayoría de los cultivos forrajeros; aumenta la posibilidad de insertar cultivos agrícolas ;  permite el aprovechamiento de suelos considerados marginales; facilita el rejuvenecimiento de praderas degradadas y mejoramiento de campos naturales; aumenta la eficiencia en el uso de la maquinaria; permite un mejor aprovechamiento de los recursos suelo y forraje por una mejor condición de piso.

Posiblemente éstas sean, algunas de las tantas razones por las cuales llegamos al año 2004 con una SD en Argentina que, según informantes calificados superarían las 15.000.000 de hectáreas sembradas, representando más de la mitad de la superficie agrícola. Un hecho notable de la SD es que en los últimos años se ha insertado dentro de una gama muy amplia de sistemas de producción como praderas implantadas o naturales mejoradas, verdeos y ciertos cultivos como arroz, poroto y algodón además de los cultivos tradicionales.

Ahora bien, si a estas razones surgidas de los propios usuarios de la tierra y de los mismos técnicos, le sumamos el aporte de los avances en la biotecnología  y el perfeccionamiento de otras técnicas afines al control de malezas, siembra y fertilización, no resulta utópico suponer que en el corto y mediano plazo las estadísticas de adopción seguirán aumentando y que la SD se constituirá en el sistema predominante de la agricultura de Argentina  y de  América en particular,  extendiéndose al resto del mundo.

La siembra directa y el funcionamiento del suelo

Para comprender el éxito de la SD en tan variadas condiciones ambientales y de producción convendría analizar cuál es su impacto sobre el funcionamiento del suelo en relación con la productividad de los cultivos.

Conviene  previamente considerar que el suelo se comporta como un sistema abierto en el que se producen intercambios de materia y energía, y que constituye un  medio estructuralmente poroso. La necesidad de destacar el papel que tiene este sistema poroso radica en su acción directa sobre el balance de agua (entradas y salidas del sistema),  sobre las relaciones agua-planta, sobre la entrada y difusión de gases y calor, y sobre el desarrollo, crecimiento y funcionamiento del sistema radical.  Indirectamente importa por constituir el espacio físico donde se generan los procesos biológicos, químicos y fisico-químicos del suelo. Además, de todas las propiedades del suelo, la “œporosidad” es quizás la más fácil, rápida, frecuente y ampliamente alterada por el  manejo aplicado al mismo.

Asimismo es necesario resaltar el rol que cumple  la materia orgánica del suelo, no sólo  en la provisión de nutrientes para los cultivos sino, y de manera significativa en los mecanismos de formación y estabilización de la estructura del suelo.

Para analizar el efecto de la SD sobre el ambiente del suelo, las posibles modificaciones e implicancias que estas puedan causar sobre las respuestas de los cultivos, conviene reconocer como punto de partida, los dos aspectos que identifican a este sistema y que regulan el funcionamiento del suelo: a) la acumulación de residuos de cosecha en la superficie, y b) la no-remoción del suelo.

Los residuos vegetales en superficie proporcionan directamente:

a)     Protección frente al impacto de las precipitaciones ( menor desagregación de partículas)

b)    Protección frente a la acción del viento (elevación de la capa límite)

c)     Disminución de la radiación incidente (mayor albedo)

d)    Aumento de la rugosidad (aumento del tiempo de retención del agua de lluvia)

El resultado de estos efectos se ve reflejado en la preservación de la estructura del suelo, menor encostramiento superficial, mayor infiltración, menor escurrimiento, menor erosión. También se traduce en una menor temperatura, menor gradiente de presión de vapor y menor evaporación.

La no-remoción implica  no alterar del ordenamiento natural de los componentes sólidos (orgánicos y minerales) del suelo y  no incorporar  los residuos orgánicos subsuperficialmente.  Como consecuencia de esto, el sistema poroso tiende a ser más estable y la materia orgánica a mostrar una evidente estratificación, con mayor acumulación en los primeros centímetros superficiales.

Los residuos en superficie junto con la no-remoción conducen a una menor oxidación de la materia orgánica (mayor albedo, menor temperatura y menor tasa de difusión del oxígeno) y por lo tanto una reducción de la tasa de descomposición.

Si bien estos fenómenos se producen principalmente en un delgado espesor de la superficie, el efecto sobre el balance y dinámica del agua, calor y gases tiene una incidencia decisiva para los cultivos, por tratarse justamente de la interfaces suelo-atmósfera que gobierna las entradas y salidas de estos componentes del sistema.

Otra consecuencia de la no-remoción del suelo es la conservación de la porosidad en general y de la bioporosidad en particular. Generalmente los bioporos como los canales de lombrices y raíces son más continuos, menos tortuosos y más estables que los macroporos creados por las labranzas, y por lo tanto resultan más efectivos para el movimiento de agua, aire y crecimiento de nuevas raíces.

La SD da lugar así a un ambiente físico particular producto de la interacción espacial y temporal de sus distintos componentes: energía, agua y materia. Por lo tanto, cada propiedad o condición de dicho ambiente,  no constituye un hecho aislado sino que es una función del balance y dinámica de esos componentes en forma conjunta.

Balance de energía. (Cuadro 1)  En primer lugar la SD modifica el régimen térmico del suelo, disminuyendo la temperatura media y la amplitud térmica como consecuencia de:

a)     Una disminución de la energía incidente por aumento del coeficiente de reflexión o albedo del rastrojo.

b)    Una mayor capacidad calórica de la capa límite en razón del mayor contenido de agua y materia orgánica en superficie.

c)     Una menor capacidad de transmisión del calor por el aumento proporcional de los componentes del suelo de menor coeficiente de conductividad térmica (aire, agua y materia orgánica) de la capa superficial.

Estos tres fenómenos aumentan la capacidad de regulación térmica del suelo.

Cuadro 1. Efecto de la SD sobre la temperatura del suelo

CAUSA EFECTO CONSECUENCIA RESULTADO
Rastrojo en superficie Mayor Albedo Menor energía de radiación incidente Menor temperatura del suelo
Mayor M.O.

Mayor Humedad

Mayor Vol, aire

Mayor capacidad  calórica.

Menor conduct. Térmica

Menor conducción del calor Menor amplitud térmica.

Balance de agua. El impacto más significativo de la SD sobre la producción de cultivos, sin duda es la modificación favorable del balance de agua del suelo  (Cuadro 2). Los componentes más afectados de este balance son las pérdidas por evaporación y escurrimiento, y la ganancia por mayor infiltración.

Normalmente se observa una disminución de la evaporación a causa de la ya mencionada reducción de la temperatura del suelo y del efecto moderador del rastrojo sobre la acción del viento con la consecuente reducción del gradiente de presión de vapor.

Una mayor cantidad de agua infiltrada es la consecuencia de: a) el efecto protector de los rastrojos que contrarrestan la energía de impacto de la gota de lluvia, frenando la desagregación de partículas y por lo tanto la formación de costras superficiales, b) mayor tiempo de permanencia del agua pluvial sobre la superficie, por acción de los residuos, y c) la presencia de bioporos continuos y estables que incrementan la conductividad saturada del suelo.  Correlativamente se produce una disminución del componente escurrimiento.  En resumen, las consecuencias inmediatas más destacables para el balance de agua son el aumento de las entradas de agua y la disminución de las pérdidas en el sistema, resultando en una ganancia  neta de agua disponible para las plantas.

Cuadro 2. Efecto de la SD sobre la disponibilidad de agua para los cultivos y erosión.

CAUSA EFECTO CONSECUENCIA RESULTADO
Rastrojo en superficie Mayor albedo Menor calor latente Menor evaporación
Rastrojo en superficie Menor acción del viento Menor presión de vapor Menor evaporación
Rastrojo en superficie Menor energía de impacto de gota de lluvia Menor encostramiento Mayor Infiltración

Menor escurrimiento

Mayor tiempo de permanencia del agua en superficie Mayor oportunidad de entrada de agua al perfil del suelo Mayor infiltración

Menor escurrimiento

No remoción Estabilidad del sistema poroso e incremento de bioporos Mayor conductividad hidráulica saturada

Mayor retención de agua

Mayor Infiltración

Menor escurrimiento

Mayor disponibilidad de agua

Balance de materia.  Los residuos en superficie y la no remoción conducen a minimizar las pérdidas del material mineral y orgánico del suelo, dado que se atenúan los factores de descomposición de la materia orgánica, y los que provocan la erosión tanto hídrica como eólica (Cuadro 3).

Cuadro 3. Efecto de la SD sobre el balance de materia orgánica y pérdida de suelo.

CAUSA EFECTO CONSECUENCIA RESULTADO
Rastrojo

No remoción

Menor temperatura

Menor Oxigenación

Menor superficie de exposición al ataque microbiano

Menor  descomposición de la materia orgánica Menor pérdida de materia orgánica
Cobertura Menor escurrimiento

Menor acción del viento

Menor erosión hídrica

Menor erosión eólica

Menor pérdida de suelo

Menor pérdida de materia orgánica

Este análisis del funcionamiento del suelo bajo siembra directa, enfocándolo a través de la dinámica e interacción de sus componentes principales, agua, energía y materia, muestra que es un sistema complejo, con respuestas múltiples: menor evaporación, mayor infiltración, menor escurrimiento, mayor disponibilidad de agua para el cultivo, menor pérdida de suelo, acumulación de materia en superficie; y que la magnitud de cada una de esas respuestas es función del clima, suelo, sistema de producción y del tiempo transcurrido desde el momento de su aplicación.  Esto explica la difusión en áreas disímiles.

En algunas regiones, el mayor impacto de la SD puede ser por el hecho de disminuir el escurrimiento y controlar así la erosión, en otras por aumentar la infiltración e incrementar así el agua disponible para la planta, y aún en otras por disminuir la temperatura favoreciendo de esta manera el establecimiento del cultivo.

Comentarios finales

… en sus orígenes el hombre modificó el ambiente para aumentar la producción de su alimento. Comienza así la tradición del laboreo del suelo, desde los primeros arados rudimentarios, pasando por el tradicional arado de vertedera hasta los tiempos mas recientes donde los avances tecnológicos concluyeron en una modificación ambiental cada vez mas intensa. La primer consecuencia visible fue el espectacular crecimiento en la producción de alimentos, acompañado de un correlativo aumento demográfico. Pero con el tiempo se fueron manifestando los efectos negativos de esta estrategia de producción: degradación, erosión, desertización, salinización, contaminación y disminución de los rendimientos, los cuales en muchos casos se intensificaron a niveles tales que comprometen la capacidad de producción de la empresa y la estabilidad de los recursos naturales, dejando incluso de ser competitivo.

Llegamos entonces a un punto donde el hombre debe replantear su sistema de producción. Cambiar hacia uno que sea productivo, que mantenga esa productividad en el tiempo, que sea competitivo y que preserve el ambiente.

Los fundamentos teóricos de la Siembra Directa como exponente de una Agricultura de Conservación, los resultados experimentales en varios países y la alta taza de adopción alcanzada en los mismos, indican que se trata de un sistema de producción que se ajusta en gran medida a los requerimientos de este replanteo. Sin embargo es necesario aún continuar adaptando  y optimizando estos nuevos agro-ecosistemas en toda la gama de ambientes y sistemas de producción existentes

En otras palabras,  caminar hacia una Agricultura de Conservación significa aceptar el desafío de poner en armonía todos los componentes que intervienen en el sistema de producción: técnicos, físicos, económicos, humanos, etc, para obtener la máxima expresión de productividad y estabilidad ambiental.

El requisito fundamental es contar con la mayor información posible y detallada, a fin de entender su funcionamiento. Sería un error entender por ejemplo, que la siembra directa se basa simplemente en sembrar sin labrar el suelo, del mismo modo que no es suficiente circunscribir  el conocimiento en que la siembra directa aumenta la captación de agua, que disminuye la erosión, que incrementa la materia orgánica, que aumenta la estabilidad estructural del suelo respecto de otros sistemas. Lo que se necesita además es conocer y entender los cambios que se generan en este nuevo agroecosistema  y su dinámica, acorde a las características particulares del  ambiente donde se lo aplica.

La Agricultura de Conservación,  y la Siembra Directa como su exponente tecnológico,  aparecen como un nuevo modelo de producción, diferente del modelo tradicional. Pero más allá de sus particularidades de manejo existe una principal diferencia que merita ser interpretada para poder facilitar el camino hacia esa nueva agricultura. Dicha diferencia radica en que la estrategia de producción tradicional se baso en modificar los factores ambientales, fundamentalmente los del suelo, para que la planta pudiera expresar su máximo potencial de rendimiento, y el paquete así resultante fue extrapolado prácticamente sin modificaciones a casi todos los agroecosistemas del mundo sin distinción de ambientes. La agricultura de conservación  por el contrario, trata de adaptar la planta y las tecnologías a cada ambiente en particular, de tal manera que éste pueda expresar su potencial productivo con un mínimo disturbio o aún mejorándolo.

Entender esta diferencia es el punto de partida para comenzar el camino de la “œoptimización”. Un camino que nos conduce a apartarnos de la cultura de las recetas generalistas y entrar en el de las estrategias de manejo ajustadas para cada ambiente y sistema de producción.

Lograr este cambio impone: 1) generar conocimiento, 2) adaptar dichos conocimientos a situaciones puntuales y 3) difundir para que llegue en forma práctica al usuario de la tierra.

Es necesario poner de relieve que la velocidad de generación de estos conocimientos debe ser compatible con el proceso de adopción,  entre otras cosas, para contar con las soluciones oportunamente e incluso para prevenir posibles problemas que aun no se conocen.

Obtener información de calidad relativamente en forma rápida impone la obligación de abordar los estudios no solo con un enfoque multidiciplinario, sino además exige la participación coordinada de grupos de trabajo, de agricultores, técnicos y de investigadores. Es aquí donde las asociaciones de agricultores  en coparticipación con los equipos profesionales, adquieren una importancia relevante desde varios puntos de vista: por que protagonizan la etapa definitiva de adopción y adaptación de tecnologías, por que constituyen la fuente de demanda de nuevas tecnologías y por que son los principales transmisores de estas tecnologías.

Bajo este marco,  la generación y transferencia del conocimiento se constituye  en el principal requisito para concretar cualquier ilusión de cambio y crecimiento,  con proyección de futuro hacia una nueva agricultura, productiva y amigable con el medio ambiente.

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