Introducción de cultivos cubierta para reemplazar el barbecho en

Introducción de cultivos cubierta para reemplazar el barbecho en
sistemas de regadío
Son varios los proyectos que colaboran al desarrollo de este tema de investigación. La
principal fuente financiación son proyectos del Plan Nacional de I+D. Se inicio en el
año 2006 con un proyecto coordinado en el que participaban grupos de investigación
de Aragón y Cataluña: Evaluación agronómica y económica de estrategias para
reducir el lavado de nitratos en el cultivo de maíz ( AGL2005-08020-C05-04).
Desde 2008 se continúo con el proyecto titulado Efecto de los cultivos captura
sobre la lixiviación de nitratos, la eficiencia del uso del nitrógeno y la calidad del
suelo (AGL2008-00163/AGR). El proyecto ha sido renovado (AGL2011-24732) y se
continua profundizando en aspectos relevantes como son la competencia por agua y
nutrientes entre el cultivo cubierta y el principal, o el efecto sobre la formación de
costra superficial en el suelo. Así mismo, dentro del programa científico AGRISOST de
la Comunidad de Madrid se desarrollan actividades destinadas a potenciar esta línea.
Dentro de nuestro Grupo este conjunto de proyectos está incluido en la línea de
investigación ‘Manejo de agua y nitrógeno en sistemas de cultivo’ ya que se basan
principalmente en ensayos experimentales de campo. También tienen un importante
componente de simulación matemática para complementar el análisis de los
resultados experimentales, por lo que también se incluye una parte en la línea de
‘Modelación de sistemas de cultivo’.
El investigador responsable es el Dr. Miguel Quemada. Participan varios
investigadores del grupo y la Dra. Chiquinquirá Hontoria del grupo de investigación de
la UPM Calidad del suelo y aplicaciones medioambientales. Así mismo se colabora
con el grupo de Mejora genética de plantas y el de Contaminación de agro
ecosistemas por las prácticas agrícolas. En la actualidad se están desarrollando
tres tesis doctorales relacionadas con este tema de investigación.
Introducción
La introducción de cultivos de cubierta (CC) podría mejorar la sostenibilidad en los
sistemas de regadío en los que el suelo queda en barbecho durante buena parte del
año. La sustitución del barbecho del período intercultivo por un cultivo de cubierta
puede mejorar la estabilidad de agregados del suelo, la capacidad de retención de
agua o controlar la lixiviación de nitratos. Sin embargo, estas ventajas deben
compensarse con las desventajas potenciales que pueden surgir de la introducción de
estos cultivos, como son la competencia por agua y nutrientes con el cultivo productivo
y los costes que supone su introducción. En España el uso de estos cultivos es muy
escaso, debido probablemente a la escasa información disponible sobre su función y
manejo. Así mismo, existe una gran preocupación por disminuir la aplicación de
fertilizantes nitrogenados, de forma que puedan paliarse los problemas relacionados
con la contaminación difusa de las aguas por nitratos y disminuir las emisiones de
gases nitrogenados a la atmósfera. El manejo adecuado de los CC podría permitir un
aumento de la eficiencia de uso del nitrógeno dentro de los sistemas de regadío,
disminuyendo así su dependencia de fertilizantes minerales. Finalmente, la
introducción de CC supondría una entrada de residuos vegetales y podría ayudar a
paliar los problemas relacionados con el bajo contenido de materia orgánica en el
suelo de las zonas de regadío.
La finalidad de este proyecto es analizar el efecto de incluir CC y sus técnicas de
manejo en el período intercultivo de sistemas de regadío sobre los principales
aspectos del balance de agua, nitrógeno y calidad del suelo, de forma que se pueda
determinar si su inclusión mejora la sostenibilidad de estos sistemas.
Objetivos específicos
- Determinar el efecto de introducir CC cubierta durante el período de intercultivo de
los sistemas de regadío para controlar las pérdidas por lixiviación de nitratos y
aumentar la eficiencia de uso del N en el sistema.
- Determinar el efecto de la fecha de matado de los CC cubierta en la disponibilidad y
eficiencia de agua y nitrógeno para el cultivo siguiente.
- Determinar la dinámica de absorción por el cultivo principal del N mineralizado desde
los residuos del CC.
- Determinar el efecto de reemplazar el barbecho por los CC en la acumulación de
sales en el perfil del suelo y en su lixiviación.
- Análisis de escenarios usando modelos de simulación matemática para mejorar el
manejo de agua y nitrógeno en el sistema objeto de estudio.
- Determinar el efecto a medio plazo de los CC en la calidad del suelo, la resistencia a
la formación de costra y la capacidad de retención de agua del suelo.
- Seleccionar especies y cultivares adaptado para actuar como CC en los regadíos de
la zona centro de la península ibérica.
Aspectos metodológicos más destacables
- Ensayo de campo situado en Aranjuez (Madrid).
Establecido en 2006 se mantiene en la actualidad.
Cuatro tratamientos: Suelo desnudo y 3 cultivos captura. Cuatro repeticiones.
Parcela elemental: 12 x 12 m2
- Se realizan balances hídricos basados en medidas continuas del perfil de humedad
del suelo, cálculo de ETc en base a datos climáticos, control del riego mediante
caudalímetro en tubería, seguimiento de agua aplicada mediante pluviómetros a pie de
cultivo y recogida de agua de drenaje en cañas de succión. Recientemente se está
aplicando una metodología basada en aplicación de un modelo de movimiento de
agua en el suelo WAVE (Vanclooster et al. 1996). En primer lugar se realiza una
calibración inversa de los parámetros del suelo y de la planta relevantes para el
balance hídrico, para después calcular los principales componentes del balance
hídrico comparando de forma iterativa los valores simulados y los datos observados en
los sensores de humedad.
- Se realizan balances de nitrógeno mediante el método de las diferencias entre
tratamientos y mediante la utilización del isótopo estable N15 aplicado en
microparcelas. En ambos casos se realizan determinaciones en material vegetal,
suelo, agua de riego y la solución de drenaje.
- Otras determinaciones relevantes en los cultivos captura y el maíz son el seguimiento
de los estadios fenológicos, el rendimiento y la producción de biomasa.
- Se determinan parámetros biológicos en relación con la estructura y distribución de
los agregados en el suelo, tales como el contenido en glomalina, actividades
enzimáticas, carbono de la masa microbiana y respiración. Se mide la resistencia a la
penetración de la costra superficial mediante el índice de cono.
- Así mismo se establecen parcelas anuales para realizar un seguimiento de
especies/cultivares mejor adaptados a su función como CC y para profundizar en
aspectos concretos que lleven a la conclusión de los objetivos.