La rotación de cultivos es una técnica agrícola que se remonta al Imperio Romano o la Antigua Grecia. Aunque los agricultores antiguos no entendían completamente la ciencia detrás de la rotación de cultivos, observaron que cultivar el mismo cultivo en la misma parcela durante varios años agota los nutrientes del suelo y disminuye el rendimiento de los cultivos.
Para abordar el problema, los romanos idearon un sistema simple llamado "comida, alimentación, barbecho." Durante esta práctica, los agricultores dividieron la tierra en tres secciones. En una sección, comida se plantaron cultivos como el trigo; en la siguiente sección, ganado alimentación como se cultiva la avena, y la última sección quedó barbecho para recuperar. Cada temporada de cultivo Se rotaron secciones para asegurar la mayor productividad de la tierra a largo plazo [1].
Una vez que los agricultores aplicaron este sistema, mejoró la calidad del suelo y disminuyeron las pérdidas de cultivos por plagas o enfermedades. Simple y eficaz.
Para entender por qué una práctica tan simple marca la diferencia, tenemos que mirar primero los principios básicos de la rotación de cultivos.
Los principios de la rotación de cultivos
La rotación de cultivos se basa en el cultivo de una serie de diferentes tipos de cultivos en la misma zona en temporadas secuenciales. La rotación planificada puede variar desde una temporada de cultivo hasta algunos años o incluso períodos más prolongados. Los agricultores generalmente no siguen un plan específico de rotación de cultivos. Eligen alternar cultivos en función de sus necesidades individuales, posibilidades, condiciones ambientales y presupuesto.
Por ejemplo, un agricultor podría seguir un esquema de rotación de cultivos de siete años de la siguiente manera:
- Primer año:maíz
- Segundo año:Avena
- Tercer a quinto año:Alfalfa o trébol
- Del sexto al séptimo año:barbecho o uso como pasto para el ganado
Otro agricultor podría elegir un esquema más simple:
- Primer año:zanahorias
- Segundo año:Trigo
- Tercer a séptimo año:Bluegrass
Aunque estos dos planes difieren, ambos se adhieren a la regla general de rotación de cultivos. El principio básico es plantar leguminosas (por ejemplo, legumbres, alfalfa, bluegrass trébol) después de los cultivos de cereales (por ejemplo, trigo, avena, maíz, arroz), y luego dejar la tierra tranquila durante al menos una temporada.
Siguiendo esta secuencia de rotación ayuda a prevenir tres problemas principales vemos al plantar solo una cosecha año tras año. Estos problemas son:
- Pérdida de fertilidad del suelo: Si el mismo cultivo se cultiva continuamente, la planta drena siempre los mismos nutrientes del suelo. Esto eventualmente conduce al agotamiento de los nutrientes y la infertilidad del suelo.
- Infestaciones de plagas: Muchas plagas se especializan en cierto tipo de cultivos. Cuando plantamos repetidamente su cultivo de elección, les estamos brindando condiciones favorables para que se esfuercen.
- Erosión: La siembra repetida del mismo cultivo hace que los suelos sean más susceptibles a la erosión. Cada especie de cultivo tiene una forma específica del sistema de raíces, requerimientos de agua, espaciado entre plantas y dosel. Cuando se cultiva un solo tipo de cultivo durante períodos prolongados, el suelo comenzará a erosionarse en lugares donde las plantas lo dejan descubierto y debilitado.
La práctica de la rotación de cultivos es, por lo tanto, una de las estrategias de control agrícola más eficaces, ya que tiene numerosas ventajas que son muy importantes para reducir el uso de productos químicos en las granjas y apoyar la fertilidad del suelo a largo plazo.
Los 10 principales beneficios de la rotación de cultivos en la agricultura
# 1 Mejor manejo del nitrógeno
El nitrógeno es uno de los nutrientes cruciales para el desarrollo de las plantas. Es una parte indispensable de ADN , el componente básico de las proteínas , e incluso clorofila .
Aunque la atmósfera contiene un 78 por ciento de nitrógeno, las plantas no son capaces de utilizar la forma atmosférica. Necesitan un tipo de nitrógeno "fijo" del suelo, ya sea en forma de amoníaco, nitrato o nitrito.
Una forma en que el nitrógeno se introduce en el suelo es a través de la actividad de bacterias simbióticas ( Rhizobium spp. ) que viven de las raíces de las leguminosas, como la soja, guisantes, lentejas u otros ejemplos mencionados anteriormente.
Cuando un agricultor planta leguminosas, legumbres junto con estas Las bacterias fijadoras de nitrógeno enriquecen los suelos con el tipo de nitrógeno "fijo". .
Por ejemplo:la soja puede fijar hasta 200 kg de nitrógeno por hectárea en un año. Aunque la propia planta utiliza una parte de este nitrógeno para producir frijoles ricos en proteínas, el resto del nitrógeno permanece en el suelo [3].
Esto asegura que los siguientes cultivos de cereales o especies de pastos cultivados en la misma tierra tendrán una cantidad suficiente de este importante nutriente para su crecimiento saludable. Entonces, plantar cultivos de leguminosas da como resultado suelos enriquecidos con nitrógeno y mayores rendimientos de cultivos de rotación posteriores.
# 2 Reducción de la contaminación de la tierra y el agua
Con la intensificación del sistema agrícola, hemos aprendido cómo aumentar artificialmente el contenido de nitrógeno en el suelo con el uso de fertilizantes. Pero la alteración del ciclo natural del nitrógeno combinada con el uso excesivo e ineficiente de fertilizantes ha llevado a liberar demasiado de este nutriente al medio ambiente. alterar el equilibrio de los ecosistemas (especialmente los acuáticos).
Algunos estudios estiman que alrededor del 80 por ciento del nitrógeno utilizado como fertilizante agrícola termina liberado libremente en el medio ambiente. contaminando los recursos hídricos.
El efecto más grave de la contaminación por nitrógeno es la eutrofización de las masas de agua, lo cual es peligroso para nuestro suministro de agua potable y provoca graves problemas de salud. Por ejemplo, un agua rica en nitratos restringe el transporte de oxígeno en el torrente sanguíneo de los bebés y causa una afección grave conocida como síndrome del bebé azul.
Si cree que este problema no le afecta directamente, pensar dos veces. En 2010, El Servicio Geológico de EE. UU. Encontró que el 64 por ciento de los pozos poco profundos en las áreas agrícolas de los Estados Unidos tenían niveles de nitratos por encima de lo normal [4]. La contaminación por nitrógeno está más extendida de lo esperado.
A diferencia de la agricultura intensiva de fertilizantes, Los sistemas de rotación de cultivos funcionan mediante la reposición natural de los niveles de nitrógeno en los suelos mediante la alternancia de cultivos de leguminosas con otros cultivos.
Según estudios, el nitrógeno fijado por las leguminosas permanece más tiempo en el suelo que la forma sintética [5]. Los cultivos de rotación no filtran nitrógeno al medio ambiente. En lugar de, el nutriente permanece almacenado en el suelo para la absorción de la planta.
La práctica de la rotación de cultivos reduce la necesidad de la aplicación de fertilizantes y minimiza el riesgo de contaminación de la tierra y el agua.
La diversificación de la rotación de cultivos es una solución beneficiosa para todos para las ganancias de los agricultores, la salud a largo plazo de su suelo, y agua potable para las comunidades.
- Kranti Mulik
# 3 Estructura del suelo mejorada
La estructura del suelo es un factor importante para el crecimiento saludable de los cultivos. Afecta la cantidad de espacio que tienen las raíces para expandirse a través del suelo y la facilidad con el agua, les llegan aire y nutrientes.
Si la estructura del suelo es pobre, las plantas no desarrollarán un sistema de raíces saludable y no crecerán bien. Esto desencadena una serie de consecuencias negativas para los agricultores, ya que no solo perderán el rendimiento de los cultivos, pero sus tierras de cultivo se vuelven mucho más vulnerables a la erosión y la escorrentía superficial, filtrando nutrientes y disminuyendo aún más la fertilidad.
Al rotar cultivos en la misma tierra, La estructura del suelo mejora porque alternamos entre plantas de raíces profundas y superficiales. Por ejemplo, la avena tiene un sistema de raíces grande y profundo, mientras que el trébol rojo tiene raíces pequeñas y poco profundas [6]. Al plantar estas plantas posteriormente, sus diferentes sistemas de raíces mejoran la estructura del suelo al:
- Aumento de la porosidad del suelo
- Estabilización de agregados de partículas de suelo
- Mejorar la gestión de nutrientes por parte de las plantas, p. Ej. la avena busca nutrientes de las capas más profundas del suelo, mientras que el trébol extrae nutrientes de la capa superior.
- Aumento de la retención de agua en los suelos.
- Proporcionar hábitat para organismos del suelo más diversos.
- Suministro de mayor contenido de materia orgánica
Un beneficio adicional de los sistemas de rotación de cultivos es que los agricultores pueden seleccionar intencionalmente la secuencia de rotación que mejora la estructura del suelo cuando sea necesario. Por ejemplo:una leguminosa, lupino, tiene un sistema de raíces profundas que permite que la planta crezca bien en suelos agotados. Y lo que es más, el lupino también repone los niveles de nitrógeno en los suelos, preparándolos una vez más para cultivos de cereales exigentes en nutrientes [7].
# 4 Conservación del agua
En combinación con una estructura mejorada del suelo, La rotación de cultivos mejora la capacidad de retención de agua de los suelos. Los suelos con buena estructura permiten una rápida y completa absorción de agua. Parte de esta agua es absorbida fácilmente por los cultivos, mientras que el agua adicional se retiene más profundamente en los poros para ser extraída por las plantas durante una estación más seca.
En esta situación, la rotación de cultivos ayuda a conservar el agua en las granjas, porque se disminuye la necesidad de riego.
Algunos beneficios adicionales de una mejor capacidad de retención de agua son:
- Reducción de la escorrentía y pérdida de nutrientes de los suelos.
- Menor riesgo de inundaciones porque los suelos actúan como una esponja
- Prevención de la erosión
- Reposición de reservorios de agua subterránea
- Cultivos esforzados
# 5 Prevención de la erosión del suelo
La erosión del suelo se ha convertido en un problema generalizado en todo el mundo en la actualidad. La erosión extensa causa muchos problemas en la agricultura moderna, incluida la pérdida de tierra vegetal, escorrentía agrícola dañina, y un mayor riesgo de inundaciones y deslizamientos de tierra debido a la capacidad restringida de los suelos para retener agua.
Si bien la erosión del suelo causa estragos en las tierras agrícolas de cultivo intensivo, La siembra por rotación ayuda a prevenir todos estos impactos negativos. Según una investigación de 13 años de un sistema de rotación de cultivos en Iowa, La rotación de cultivos reduce la erosión en casi un 90 por ciento en comparación con el monocultivo tradicional de maíz y soja.
Entre las razones por las que la rotación de cultivos reduce la erosión se encuentran:
- Reducción de la alteración del suelo: Períodos más prolongados de alteración reducida de los suelos. Cuando la tierra se deja en barbecho, el suelo no se labra en absoluto. Esto es todo lo contrario al monocultivo intensivo de cultivos, donde la tierra a menudo se cultiva todos los años.
- Cultivos de cobertura: Los cultivos de cobertura se plantan en la tierra durante la mayor parte del ciclo de rotación. Las plantas mantienen el suelo en su lugar y minimizan su exposición directa a la lluvia y el viento, los principales factores que causan la erosión.
- Diversos sistemas de raíces: La combinación de cultivos con diferentes longitudes y formas de sistemas de raíces asegura que las partículas del suelo se mantengan mejor juntas.
- Espaciado: Cada cultivo tiene diferentes demandas de espacio. Algunos cultivos crecen cuando las hileras tienen espacios más grandes en el medio; otros cultivos requieren hileras más pequeñas o ninguna. El período de dejar algunas partes del suelo directamente expuestas es más corto en la siembra de rotación de cultivos, porque el cultivo subsiguiente probablemente necesitará un espaciamiento más corto o ninguno.
- Suelos saludables: La estructura mejorada del suelo y la capacidad de retención de agua previenen el daño causado por las fuertes lluvias o inundaciones, los desencadenantes comunes de la erosión.
# 6 Plagas más fáciles, control de malezas y resistencia a enfermedades
Una de las principales razones por las que las civilizaciones antiguas aplicaron la rotación de cultivos fue para prevenir la propagación de plagas, malezas y enfermedades. Con la introducción de productos químicos en la agricultura, la necesidad de rotar cultivos desapareció. Sin embargo, la aplicación generalizada de estos productos químicos ha dado lugar a algunos casos graves de intoxicación, contaminación del medio ambiente e incluso el aumento de la resistencia de las plagas a las sustancias activas.
Afortunadamente, solo un simple paso como La rotación de cultivos puede prevenir un brote de plagas o enfermedades. . Este método es eficaz porque muchos insectos y bacterias dañinos pasan el invierno en el suelo. Si cultivamos el mismo cultivo en el mismo lugar cada temporada de crecimiento, estamos creando las condiciones perfectas para que sus colonias se difundan más cada año.
Muchas plagas o enfermedades prefieren solo un determinado huésped. Al mover los cultivos y diversificar la secuencia de cultivo, les quitamos su huésped preferido y provocamos una interrupción en el ciclo de vida anual de estas plagas o enfermedades.
Por ejemplo, El barrenador del tallo del arroz se alimenta principalmente de arroz. Si no rotamos el arroz con otros cultivos pertenecientes a una familia diferente, el problema continúa ya que la plaga siempre tiene comida disponible. Sin embargo, si plantamos leguminosas como siguiente cultivo, Es probable que la plaga de insectos muera debido a la ausencia de alimentos.
Manejo integrado de plagas
La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) reconoce la rotación de cultivos como uno de los métodos de Manejo Integrado de Plagas (MIP), un método ecológico de producción de cultivos que tiene como objetivo reducir el uso de pesticidas y herbicidas químicos en la agricultura.
La rotación de cultivos es una de las estrategias de MIP recomendadas para prevenir y eliminar los organismos nocivos.
# 7 Mitigación del cambio climático
La rotación de cultivos ayuda a mitigar el cambio climático de dos formas importantes:
- Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero;
- Mayor capacidad de los suelos para almacenar carbono.
La agricultura intensiva se ha convertido en uno de los principales emisores de un potente gas de efecto invernadero llamado óxido nitroso. El potencial de calentamiento global de este gas es 300 veces mayor que el del dióxido de carbono. Dado que nuestro uso excesivo de fertilizantes nitrogenados en la agricultura, sus emisiones han aumentado en casi un 50 por ciento [8].
Al implementar la rotación de cultivos, el uso de fertilizantes nitrogenados puede reducirse hasta en 100 kilogramos por hectárea cada año [9]. Esto a su vez considerablemente reduce las emisiones de óxido nitroso y ayuda a prevenir más cambios en las concentraciones de gases de efecto invernadero derivados de nuestras actividades.
El suelo tiene una gran capacidad para capturar y almacenar carbono atmosférico. Mejorando la estructura del suelo, dejar los suelos intactos y practicar el cultivo de cobertura, La agricultura de rotación de cultivos aumenta la capacidad del suelo para almacenar más carbono, y por lo tanto, ayuda a compensar las emisiones de carbono asociadas con la producción agrícola.
Un estudio que muestra la gran capacidad de la rotación de cultivos para mitigar el cambio climático comparó un monocultivo de trigo con un recorte de rotación de lentejas y trigo . Esto es lo que descubrieron los científicos:
- Ambos sistemas produjeron casi la misma cantidad de trigo:alrededor de 1, 800 kilogramos por hectárea.
- Los campos de rotación de cultivos utilizaron casi un 30 por ciento menos de fertilizante.
- Las emisiones de óxido nitroso fueron un 16 por ciento más bajas en el cultivo de rotación.
- La huella de carbono fue un 150 por ciento menor en el sistema de rotación [10].
Estos resultados demuestran claramente en general los efectos positivos de la rotación de cultivos sobre la siembra de trigo estandarizada.
# 8 Producción de cultivos de cobertura de abono verde
El abono verde son cultivos de crecimiento rápido sembrados para cubrir el suelo desnudo, agregan materia orgánica y enriquecen los suelos con minerales. A menudo se utilizan en huertos o como cultivos de invierno, ya que su follaje sofoca las malas hierbas de primavera que crecen temprano y sus raíces mantienen el suelo en su lugar durante los duros inviernos. Estos cultivos normalmente se cultivan en el suelo antes de que alcancen la madurez. Cuando se excava en el suelo mientras aún está verde, devuelven la mayoría de los nutrientes al suelo y mejoran su estructura.
Los cultivos de abono verde comúnmente utilizados son el trébol rojo, alfalfa, pasto de centeno, guisantes, lentejas arveja, heno o pastos. La mayoría de los agricultores seleccionan sus cultivos de cobertura de abono verde en función de algunas de sus funciones, tal como:
- Protección del suelo contra la erosión
- Conservación de nutrientes
- Interrupción del ciclo de vida de plagas y enfermedades
- Fijación de nitrogeno
- Supresión de malezas
- Suministro de biomasa [11]
El cultivo de cultivos de cobertura de abono verde es una estrategia eficaz para reactivar la fertilidad del suelo en una granja. La agricultura de rotación de cultivos se beneficia de este método al lograr una productividad estabilizada a largo plazo de las tierras agrícolas.
# 9 Mayor rendimiento de los cultivos
La lista de efectos positivos de la rotación de cultivos no estaría completa sin mencionar el aumento de los rendimientos. Todos los beneficios anteriores combinados crean un ambiente perfecto para producir cultivos saludables y abundantes.
Numerosos estudios han confirmado que la rotación de cultivos como método de cultivo sostenible aumenta la cosecha. Por ejemplo, un estudio realizado por la Universidad Estatal de Washington investigó el cambio en el rendimiento del maíz en un sistema de rotación de cultivos en Malawi. En comparación con el cultivo de maíz sin labranza, la rotación de cultivos rindieron entre un 11 y un 58 por ciento más .
Un estudio similar de otros países en desarrollo confirma que las cosechas de maíz, las patatas y los frijoles casi se duplicaron en las tierras gestionadas de forma sostenible [12]. Estos resultados positivos suceden muy probablemente debido a la supresión de malezas y plagas, mantenimiento de suelos saludables y uso más inteligente de nutrientes en la rotación de cultivos.
# 10 Crea un ambiente más saludable para la vida
Más de 200, 000 personas mueren cada año debido a intoxicaciones por plaguicidas y anualmente se notifican al menos dos millones de casos de problemas de salud relacionados con plaguicidas [13].
Cada año se aplican más de dos mil millones de kilogramos de pesticidas en cultivos de todo el mundo, aunque, sólo el 0,1 por ciento de esta cantidad llega a las plagas objetivo. El 99,9 por ciento restante se libera imprudentemente al medio ambiente, donde devasta silenciosamente los ecosistemas y nuestra salud [14].
La rotación de cultivos es una forma muy eficaz de cultivar una cantidad suficiente de alimentos al menor costo ambiental.
La práctica en sí reduce significativamente la necesidad de aplicar muchos productos químicos agrícolas agresivos, incluidos pesticidas y herbicidas.
Los científicos han realizado una serie de pruebas con una plaga llamada gusano de la raíz. Esta plaga a menudo causa problemas a los campos de maíz que crecen continuamente. En su parcela de prueba, más del 60 por ciento del campo tuvo que ser tratado con un insecticida para combatir la infestación del gusano de la raíz. Sin embargo, descubrieron que cuando se alterna el maíz con otros cultivos, sólo del 8 al 26 por ciento tuvo que ser rociado con el insecticida [15].
El mismo resultado se confirmó con el algodón. El algodón de cultivo continuo tenía que recibir un 50 por ciento más de pesticidas que el algodón de un sistema de rotación de cultivos [15].
Basado en estos resultados, Está claro que la rotación de cultivos podría ayudar a abordar la contaminación química generalizada del medio ambiente en el que vivimos. La práctica es, por lo tanto, beneficioso para nuestra salud y podría ser una de las formas de mantener nuestra seguridad alimentaria al tiempo que se minimizan los efectos negativos de la agricultura en los ecosistemas. Esto solo resalta la importancia de la rotación de cultivos para crear un futuro sostenible.
