por Martin Lage
Director Técnico, Leguminosas.
coautor
Las actividades agrícolas implican variadas y complejas interacciones entre el ecosistema (incluidos los factores abióticos y bióticos) y el tipo y nivel de intensidad de los sistemas de producción que se utilizan. La productividad y los resultados económicos dependerán de muchas variables, algunas de las cuales se miden habitualmente para calcular el beneficio económico del negocio cada temporada.
Además de la cantidad y la calidad de los productos alimenticios obtenidos (granos, leche, carne, fibras, etc.), las técnicas agrícolas tendrán un gran impacto en otros componentes del medio ambiente, tales como las propiedades del suelo (niveles de nutrientes, pH, estructura física) y las características de las comunidades microbianas, de insectos y de vegetales en el entorno general del campo de producción.
Aunque hoy en día el nivel de concientización es más alto, sigue siendo difícil controlar debidamente algunos de estos cambios en cada sistema de producción. En este sentido, la correcta implementación de prácticas agronómicas y tecnologías agrícolas son cruciales para producir de manera sostenible y a niveles adecuados, los productos alimenticios deseados.
1 - Los múltiples beneficios de la rotación de cultivos
La rotación de cultivos no tiene como único objetivo diversificar la producción y reducir los riesgos de comercialización (debido a la posible disminución de la demanda y a los bajos precios de ciertos productos).
Son varios los beneficios que se derivan de una rotación de cultivos correctamente diseñada, lo cual se traduce en la adecuada combinación de los mismos durante una misma temporada (a nivel de la granja y a nivel regional) y la correcta sucesión a lo largo de las diferentes épocas del año. Las principales ventajas tienen que ver con:
✅ reducción del impacto negativo sobre determinadas propiedades del suelo y la erosión
✅ mejor manejo de enfermedades, gestión de plagas y eliminación de malezas
✅ aumento general del reciclaje de nutrientes
✅ y la mejora en el aprovechamiento del uso de la lluvia y la luz solar.
Dependiendo del tipo de rotación de cultivos que sea diseñado, también puede obtenerse un gran beneficio en cuanto a
✅ un aumento del secuestro de carbono y
✅ la fijación del nitrógeno (N2) atmosférico
Una rotación de cultivos correctamente diseñada
trae consigo múltiples beneficios para el agricultor
2 - Fijación Biológica de Nitrógeno, ¿en qué consiste?
La atmósfera es una enorme reserva de nitrógeno (el 78% está compuesta de este gas), pero al estar bajo la forma de N2, triplemente enlazada, las plantas no pueden aprovecharlo directamente. Sin embargo, solo algunas especies de los microorganismos (la mayoría de los cuales se clasifican como rhizobium spp.) pueden utilizar el nitrógeno atmosférico y transformarlo en compuestos químicos para que las plantas pueden absorberlo.
Esto es lo que se conoce como Fijación Biológica de Nitrógeno (FBN).
El proceso de FBN tiene lugar en varios ecosistemas en los que especies de leguminosas y rizobios específicos (bacterias gramnegativas del suelo de los géneros Rhizobium, Bradyrhizobium, Sinorhizobium, Mesorhizobium y otros) pueden vivir en simbiosis, lo cual permite que estas bacterias transformen el nitrógeno atmosférico en formas utilizables por las plantas leguminosas y su metabolismo. La simbiosis específica entre una determinada especie de leguminosa y su correspondiente especie de rizobio, permite que se produzca el proceso de Fijación de Nitrógeno, que tiene lugar en los nódulos de la raíz, creados como resultado de la proximidad entre el simbionte y la planta huésped.
Esta simbiosis es muy específica, lo que significa que cada especie de leguminosa solo puede establecer una simbiosis con su especie específica de rizobios.
Si le interesa conocer mas el proceso de nódulos en la raíz, puede leer este artículo que muestra el proceso en detalle.
La FBN es un proceso natural en el que
el nitrógeno atmosférico es transformado
y utilizado por las plantas
3 - ¿Por qué inocular los cultivos de leguminosas con rizobios?
Gracias a la evolución natural, en los ecosistemas naturales e inalterados suelen coexistir especies de leguminosas endémicas con sus correspondientes especies específicas de rizobios, lo cual da lugar a los procesos de nodulación y fijación de nitrógeno que se producen en consecuencia.
Así pues, al sembrar especies de leguminosas, ya sea para grano o con fines forrajeros, el uso de inoculantes de alta calidad acelera la introducción de cepas rizobianas específicas y funcionales para el suelo.
Ubicar las bacterias cerca de las raíces -ya sea aplicadas en la semilla o en el surco- promueve la nodulación temprana de la planta con las cepas inoculadas.
La tecnología de inoculación ha dado resultados extraordinarios en términos de producción de forraje y producción de grano en una amplia gama de especies de leguminosas cultivadas.
En la mayoría de los ecosistemas, aumenta la productividad sin necesidad de la fertilización química.
Esta práctica agronómica, altamente recomendada, genera enormes beneficios para los agricultores, no sólo cuando no hay antecedentes de una leguminosa en particular en el campo, sino también cuando el suelo puede tener poblaciones endémicas o introducidas del rizobio específico
4 - Los Diferentes tipos de leguminosas y sus tasas de fijación de nitrógeno
Las cantidades de nitrógeno fijadas por las leguminosas bien noduladas e inoculadas dependerán de la especie de planta y de las características de la tierra y del entorno en el que se desarrollen.
🌱🌱 Especies de leguminosas anuales o de grano 🌱🌱
En las etapas iniciales de crecimiento, las tasas de fijación de nitrógeno son bajas. Aumentan rápidamente a medida que se desarrolla la biomasa de la planta, alcanzando niveles significativos en las primeras etapas reproductivas para soportar las mayores demandas de nitrógeno de la planta.
ejemplo : soja, garbanzo, cacahuetes, etc…
Éstas suelen obtener una parte importante de sus necesidades de nitrógeno de los rizobios asociados. El resto se complementa con la absorción de nitrógeno del suelo.
Una alta proporción del nitrógeno total terminará como proteína en el grano y se eliminará del ecosistema del campo durante la cosecha.
Sin embargo, grandes cantidades de nitrógeno suelen permanecer en el campo en forma de componente proteicos de tallos, hojas, raíces y rastrojos en general.
Luego, el proceso natural de descomposición convierte ese nitrógeno en parte de la materia orgánica del suelo.
Posteriormente, los procesos de mineralización harán que el nitrógeno esté disponible para los siguientes cultivos en rotación.
🌿🌿 Especies perennes / forrajeras 🌿🌿
Las tasas de fijación de nitrógeno variarán a lo largo del año, dependiendo del crecimiento de la biomasa aérea y de la estacionalidad de la especie.
ejemplo: alfalfa, tréboles, lotos, etc.
Con las leguminosas forrajeras, la Fijación Biológica de Nitrógeno puede alcanzar niveles muy altos. Tiene un impacto positivo directo en el crecimiento de los pastizales, las propiedades del suelo y el nitrógeno residual para los cultivos posteriores.
Por ejemplo, en climas templados, la FBN puede alcanzar niveles de 30 a 35 Kg de nitrógeno/tonelada de materia seca aérea/hectárea al año.
Dependiendo del sistema de producción y del uso de los pastos forrajeros (pastoreo directo, ensilado, pacas), habrá diferentes niveles de exportación de materia seca fuera del campo y diferentes niveles de nitrógeno reciclado en el suelo.
Sin embargo, en los pastos perennes, siempre hay cantidades significativas de hojas senescentes y otros órganos incorporados al suelo.
Estos representan altos aportes de nitrógeno que, tras su descomposición y mineralización, beneficiarán los pastizales y aumentarán los niveles de nitrógeno en el suelo.
5 - ¿Cómo elegir la buena composición de cultivo para su rotación?
A la hora de considerar la composición de la cubierta vegetal, hay que tener en cuenta varios parámetros.
Si busca la rápida adaptación, las tasas de crecimiento inicial, la producción total de biomasa y los fuertes sistemas de raíces para favorecer la descompactación del suelo, son las principales características de las especies de gramíneas y brasicáceas..
Establecimiento rápido, tasas de crecimiento inicial, producción total de biomasa y sistemas radiculares fuertes para favorecer la descomposición del suelo
👉 especies de gramíneas y brasicáceas
En el caso de las leguminosas seleccionadas para ser sembradas como cultivos de cobertura, como las vezas y los tréboles anuales, los niveles de fijación de nitrógeno que pueden alcanzarse en cortos periodos de crecimiento se convierten en una característica esencial, muy deseada.
Alto nivel de fijación de nitrógeno 👉 vezas y treboles
A continuación, se muestra una representación de las plantas que se utilizan habitualmente en los cultivos de cobertura y sus raíces.
Haga clic en la imagen para obtener una versión ampliada.
Al final de un pastoreo o cultivo de cobertura que incluya leguminosas -que puede ser finalizado mediante la aplicación de herbicidas o el laboreo- suele haber una cantidad importante de biomasa tanto aérea como subterránea de alta calidad y baja relación carbono/nitrógeno, la cual inicia rápidamente un proceso de descomposición y se incorpora al sistema del suelo, contribuyendo a un aumento de los niveles de nitrógeno.
6 - En conclusion
Las especies de leguminosas incorporadas a la rotación agrícola tendrán un gran impacto en el sistema de producción, pues suponen una excelente manera de incorporar nitrógeno al sistema debido a la Fijación Biológica de Nitrógeno que se produce cuando crecen en asociación a bacterias rizobias específicas.
Esta forma de incorporar nitrógeno al sistema es muy eficiente y sostenible desde el punto de vista medioambiental. Además, suele obtenerse a un coste mucho menor que el de la fertilización química, por lo que, por tanto, representa una gran ventaja en la inclusión de leguminosas en este proceso, independientemente de si se trata de una rotación centrada únicamente en cultivos de grano o de una rotación en la que los cultivos de grano se complementan con cultivos de cobertura y pastizales.
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