El rol de las rotaciones en el desarrollo de sistemas de producción hortícolas sostenibles Ing. Agr. Ph.D. Santiago Dogliotti Departamento de Producción Vegetal Centro Regional Sur Esquema de la presentación • Introducción • La rotación como base del sistema de producción • Sistematización y rotación • Diseñando una rotación: – Método ‘manual’ – Mediante modelos: – ROTAT – FarmSTEPS Introducción Precios hortalizas decrecientes Incremento en rendimientos ? Incremento de los costos de producción Precios insumos y energía crecientes Deterioro calidad suelo Incremento uso insumos, riego, energía Ingreso familiar decreciente Intensificación (incremento área hortícola por predio y especialización) La rotación como base del sistema de producción Una rotación es una sucesión ordenada y más o menos fija de cultivos que se repite cada cierto número de años. Está caracterizada por: – Especies cultivadas – Frecuencia de cada especie y familia – Orden o sucesión – Tiempo para completar un ciclo La rotación como base del sistema de producción El plan de cultivos es el área de cada cultivo y la ubicación de cada uno en un ciclo de producción anual. Si la rotación es consistente y no cambia, y el predio está correctamente sistematizado en bloques de rotación similares, entonces en el plan de cultivos lo único que cambia año a año es la ubicación de los cultivos en el predio Factores afectados por la rotación • Fertilidad física, química y biológica del suelo • Rendimiento de cada cultivo • Requerimientos de insumos, mano de obra y manejo • Distribución anual del uso de la mano de obra, maquinaria y flujo de caja Efecto de la rotación en la incidencia de Verticillum daheliae en de papa (Scholte, 1989) Rotación % de tallos infestados con V. daheliae Papa continua 49 a Maíz - Papa 39 b Remolacha - Papa 50 a Maíz - Remolacha Cebada - Cebada Papa 21 c Efecto de la rotación en el rendimiento de trigo (Berzsenyi et al., 2000) -1 Rendimiento (t ha ) 6 5 4 3 2 1 0 monocultivo 2 trigo - 2 maíz 5 trigo - 3 alfalfa 2 trigo - 3 trigo - maíz alfalfa - 3 maíz cebada - arveja Efecto de la rotación en la población de malezas (Covarelli y Tei, 1988) carpido sin carpir Número de malezas presentes por m2 m-m-m-m-m-m 24500 55800 422 w-m-w-m-w-m 19300 18920 161 Rotación Número de semillas por m2 Efecto de avena como abono verde en el número relativo de colémbolos y nemátodes en el suelo y en la incidencia de Rizoctonia en el cultivo de papa (Scholte et al., 1996) Número relativo de colémbolos Número Indice de enfermedad (0-100) relativo de nemátodes 1992 1994 (1994) 1992 1994 Control 100 100 100 26 67 Avena 127 123 1043 10 51 Efecto de la rotación en el contenido de materia orgánica del suelo 1 = Agricultura continua sin fertilizante; 2 = Agricultura continua fertilizada; 3 y 4 = Agricultura en rotación con pasturas Influencia de la rotación y el manejo entre cultivos en la erosión y balance de materia orgánica del suelo Erosión estimada utilizando RUSLE y balance de materia orgánica estimado como promedio de 40 años utilizando ROTSOM. Manejo tradicional Manejo con Abonos Verdes Balance Erosión Materia estimada Orgánica Erosión estimada Balance Materia Orgánica Pastura - Cebolla - Boniato - Maíz Dulce - Cebolla (8 años) 6.8 + 22 6 + 71 Pastura - Cebolla - Boniato - Morrón - Cebolla (8 años) 9.0 +8 6.5 + 61 Cebolla - Papa O - Maíz Dulce - Boniato - Maíz Dulce 13.5 - 152 7.6 -8 Cebolla - Boniato - Morrón - Maíz Dulce 15.5 - 173 11.6 - 24 Rotación Suelo: vertisol eutrico típico, 3% de MO 0-20 cm, 3.5% pendiente K = 0.26 L = 1.22 S = 0.408 P = 0.5 Sistematización y diseño de rotaciones Sistematización y diseño de rotaciones IV VI II V I III Sistematización y diseño de rotaciones I III I VII IV VI II V Diseño de una rotación 1. Selección de cultivos – Mercado, rentabilidad y compatibilidad con la infraestructura de recursos del predio – Requerimientos acordes a la calidad del suelo y clima – Variabilidad en: • • • • • familias botánicas grado de cobertura del suelo órgano cosechado cantidad de residuos ubicación del ciclo en el año Diseño de una rotación 2. Sucesiones de cultivos – No sembrar en sucesión la misma especie, o especies de la misma familia o cultivos afectados por la misma enfermedad de suelo. – Intercalar cultivos con efectos negativos en la fertilidad física y química del suelo con cultivos con efecto positivo. – Tener en cuenta los períodos mínimos imprescindibles para una correcta preparación del suelo entre dos cultivos. Diseño de una rotación Cultivo Lechuga Repollo, coliflor, bróccoli Arveja Zanahoria Cebolla Ajo Papa Efectos en la fertilidad del suelo Efecto Aporte Compactación Cobertura raíces en Materia por laboreo estructura orgánica 0 2 0 0 2 2 1 0 1 2a3 0 0 2a3 2 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Tomate encañado 2 2 1 0 Tomate rastrero Morrón Boniato 3 2 4 2 2 0 1 1 1 1 1 1 Zapallo, calabacín 3 2 1 1 Melón Maíz dulce Trigo AV invierno AV verano Pastura plurianual Abono orgánico 2 3 4 4 3 5 ----- 2 2 3 3 3 4 ----- 1 2 4 4 4 4 ----- 0 2 2 4 4 5 5 Cobertura: Sin cobertura en otoño e/o invierno = 0 Sin cobertura primavera y/o verano = 1 Cobertura media en otoño e/o invierno = 2 Cobertura media primavera y/o verano = 3 Cobertura buena = 4 Cobertura muy buena = 5 Materia orgánica: <1000 kg MS/año = 0 1000-2000 kg MS/año = 1 2000-3000 kg MS/año = 2 2000-3000 kg MS/año = 3 3000-4000 kg MS/año = 4 >4000 kg MS/año = 5 Diseño de una rotación 3. Frecuencias de cultivos Efecto en el rendimiento de la frecuencia del cultivo en la rotación (Molendijk y Mulder 1996). Cultivo Enfermedades Frecuencia en la rotación Globodera 1:2 0.25 1:3 0.5 1:4 0.75 1:5 0.9 verticillum 0.85 0.9 0.94 Rhizotocnia 0.9 0.93 Rhizomanie 0.9 Cebolla y Ditylenchus ajo Papa Maíz Trigo 1:6 1:7 1 1 0.97 1 1 0.95 0.98 1 1 0.92 0.93 0.94 0.95 1 0.5 0.75 0.85 0.9 1 1 Scl. Cepivorum 0.5 0.6 0.65 0.7 0.75 1 Fusarium 0.2 0.4 0.6 0.7 0.75 1 0.75 0.9 1 1 1 1 0.75 0.9 1 1 1 1 Ditylenchus Diseño de una rotación 4. Largo máximo de la rotación 5. Número de cultivos 6. Número de cultivos principales y secundarios Actividades entre cultivos: objetivos • Disminuir la erosión • Incrementar el contenido de materia orgánica del suelo • Disminuir el lavado de nutrientes • Mejorar la calidad física del suelo • Disminuir el banco de malezas • Disminuir la incidencia de enfermedades de suelo Software para el diseño de planes pluri-anuales de cultivos siguiendo reglas agronómicas definidas por el usuario • FarmSTEPS (versión preliminar) (Dogliotti y Groot, sin publicar) Software para el diseño de rotaciones siguiendo reglas agronómicas definidas por el usuario • ROTAT (Dogliotti et al., 2003)