La agricultura sin labranza (también conocida como labranza cero o siembra directa ) es una técnica agrícola para cultivar cultivos o pastos sin alterar el suelo mediante la labranza . La agricultura sin labranza reduce la cantidad de erosión que la labranza causa en ciertos suelos, especialmente en suelos arenosos y secos en terrenos inclinados. Otros posibles beneficios incluyen un aumento en la cantidad de agua que se infiltra en el suelo, la retención de materia orgánica en el suelo y el ciclo de nutrientes . Estos métodos pueden aumentar la cantidad y variedad de vida dentro y sobre el suelo. Mientras que los sistemas convencionales de labranza cero utilizan herbicidas para controlar las malezas, los sistemas orgánicos utilizan una combinación de estrategias, como plantar cultivos de cobertura como mantillo para suprimir las malezas. [1]
Hay tres métodos básicos de agricultura sin labranza. La "siembra de césped" se produce cuando los cultivos se siembran con maquinaria de siembra en un césped producido aplicando herbicidas a un cultivo de cobertura (matando esa vegetación). La "siembra directa" es cuando los cultivos se siembran a partir de los residuos del cultivo anterior. La "siembra superficial" o "siembra directa" es cuando las semillas se dejan en la superficie del suelo; en las tierras planas, esto no requiere maquinaria y requiere un mínimo de mano de obra. [2]
Si bien la labranza cero es agronómicamente ventajosa y genera mayores rendimientos, los agricultores que desean adaptar el sistema enfrentan una serie de desafíos. Es posible que las granjas establecidas tengan que enfrentar una curva de aprendizaje, comprar nuevos equipos y lidiar con nuevas condiciones de campo. [3] [4] Quizás el mayor impedimento, especialmente para los cereales, es que los agricultores ya no pueden confiar en el control mecánico de plagas y malezas que se produce cuando los residuos de los cultivos se entierran a profundidades significativas. Los agricultores sin labranza deben depender de productos químicos, control biológico de plagas , cultivos de cobertura y un manejo más intensivo de los campos. [5] [6] [7]
La labranza es dominante en la agricultura actual, pero los métodos sin labranza pueden tener éxito en algunos contextos. En algunos casos, los métodos de labranza mínima o "labranza baja" combinan métodos de labranza y labranza cero. Por ejemplo, algunos enfoques pueden utilizar cultivos poco profundos (es decir, usar una grada de discos ) pero no arar o utilizar labranza en franjas .
La labranza es la preparación agrícola del suelo mediante agitación mecánica , eliminando típicamente las malas hierbas establecidas en la temporada anterior. La labranza puede crear un semillero plano o uno que tenga áreas formadas, como hileras o lechos elevados, para mejorar el crecimiento de las plantas deseadas. Es una técnica antigua con claras evidencias de su uso desde al menos el año 3000 a.C. [8]
La agricultura sin labranza no equivale a la labranza de conservación ni a la labranza en fajas . La labranza de conservación es un grupo de prácticas que reducen la cantidad de labranza necesaria. La labranza cero y la labranza en franjas son formas de labranza de conservación. La labranza cero es la práctica de no labrar nunca un campo. La labranza cada dos años se llama labranza rotacional.
Los efectos de la labranza pueden incluir la compactación del suelo ; pérdida de materia orgánica ; degradación de los agregados del suelo ; muerte o alteración de microbios del suelo y otros organismos, incluidas micorrizas , artrópodos y lombrices de tierra ; [9] y erosión del suelo donde la capa superior del suelo es arrastrada o arrastrada por el viento.
La práctica de la agricultura sin labranza es una combinación de diferentes ideas desarrolladas a lo largo del tiempo; muchas técnicas y principios utilizados en la agricultura sin labranza son una continuación de la horticultura tradicional que se encuentra en varias regiones como Francia. [10] Una oposición formalizada al arado comenzó en la década de 1940 con Edward H. Faulkner, autor de Plowman's Folly . [11] En ese libro, sin embargo, Faulkner sólo critica el arado de vertedera más profundo y su acción, no la labranza superficial. No fue hasta el desarrollo, después de la Segunda Guerra Mundial, de potentes herbicidas como el paraquat que varios investigadores y agricultores empezaron a probar la idea. Los primeros en adoptar la labranza cero incluyen a Klingman (Carolina del Norte), Edward Faulkner, LA Porter (Nueva Zelanda), Harry y Lawrence Young (Herndon, Kentucky) y el Instituto de Pesquisas Agropecuarias Meridional (1971 en Brasil) con Herbert Bartz. [12]
La superficie cultivada sin labranza ha aumentado en todo el mundo. En 1999, alrededor de 45 millones de hectáreas (170.000 millas cuadradas) estaban bajo labranza cero en todo el mundo, lo que aumentó a 72 millones de hectáreas (280.000 millas cuadradas) en 2003 y a 111 millones de hectáreas (430.000 millas cuadradas) en 2009 .
Según las cifras de la Encuesta sobre Gestión de Recursos Agrícolas de la Oficina Australiana de Estadísticas (ABS), en Australia el porcentaje de tierras agrícolas sometidas a métodos de cultivo sin labranza fue del 26% en 2000-01, cifra que se duplicó con creces hasta el 57% en 2007-08. [14] Al 30 de junio de 2017, de los 20 millones de hectáreas (77.000 millas cuadradas) de tierras cultivadas, el 79% (o 16 millones de hectáreas) no recibieron cultivo. De manera similar, el 70% (o 2 millones de hectáreas) de los 3 millones de hectáreas de pastos cultivados no recibieron ningún cultivo, aparte de la siembra. [15]
América del Sur tuvo la mayor adopción de la agricultura sin labranza en el mundo, que en 2014 constituyó el 47% del área mundial total dedicada a la agricultura sin labranza. Los países con mayor adopción son Argentina (80%), Brasil (50%), Paraguay (90%) y Uruguay (82%). [16]
En Argentina, el uso de la labranza cero resultó en una reducción de las pérdidas por erosión del suelo en un 80%, reducciones de costos en más del 50% y un aumento de los ingresos agrícolas. [16]
En Brasil, el uso de la labranza cero dio como resultado una reducción de las pérdidas por erosión del suelo en un 97 %, una mayor productividad agrícola y un aumento de los ingresos del 57 % cinco años después del inicio de la agricultura sin labranza. [16]
En Paraguay, los ingresos agrícolas netos aumentaron un 77% después de la adopción de la labranza cero. [16]
En Estados Unidos se utiliza la labranza cero y la superficie gestionada de esta manera sigue creciendo. Este crecimiento está respaldado por una disminución de los costes. El manejo sin labranza da como resultado menos pases con el equipo y los residuos de los cultivos previenen la evaporación de la lluvia y aumentan la infiltración de agua en el suelo. [17]
En 2017, la labranza cero se utilizaba en aproximadamente el 21% de las tierras cultivadas en Estados Unidos. [18] Para 2023, las tierras agrícolas con principios estrictos de labranza cero comprenderán aproximadamente el 30% de las tierras de cultivo en los EE. UU. [19]
Algunos estudios han encontrado que la agricultura sin labranza puede ser más rentable en algunos casos. [20] [21]
En algunos casos, puede reducir los costos de mano de obra, combustible, [22] riego [23] y maquinaria. [21] La labranza cero puede aumentar el rendimiento debido a una mayor capacidad de infiltración y almacenamiento de agua y una menor erosión. [24] Otro posible beneficio es que, debido al mayor contenido de agua, en lugar de dejar un campo en barbecho , puede tener sentido económico plantar otro cultivo. [25]
Un problema de la agricultura sin labranza es que en primavera el suelo se calienta y se seca más lentamente, lo que puede retrasar la siembra. De este modo, la cosecha puede tener lugar más tarde que en un campo con labranza convencional. El calentamiento más lento se debe a que los residuos de los cultivos tienen un color más claro que el del suelo que quedaría expuesto en la labranza convencional, que luego absorbe menos energía solar. Pero mientras tanto, esto se puede solucionar utilizando limpiadores de hileras en una maceta. [26]
Un problema de la agricultura sin labranza es que si la producción se ve afectada negativamente por el proceso implementado, la rentabilidad de la práctica también puede disminuir en relación con el aumento de los precios del gas y los altos costos laborales. A medida que los precios del combustible y la mano de obra siguen aumentando, puede resultar más práctico para las granjas y las producciones agrícolas adoptar operaciones sin labranza. [27] En primavera, el suelo arcilloso con mal drenaje puede tener una menor producción debido a un año frío y húmedo. [28]
Los beneficios económicos y ecológicos de implementar prácticas de labranza cero pueden requerir de dieciséis a diecinueve años. [29] La primera década de implementación de la labranza cero a menudo mostrará tendencias de disminución de los ingresos. Los períodos de implementación superiores a diez años generalmente muestran una ganancia de ganancias, en lugar de una disminución de la rentabilidad. [29]
La agricultura sin labranza requiere algunas habilidades diferentes a las de la agricultura convencional. Se debe utilizar una combinación de técnica, equipo, pesticidas, rotación de cultivos , fertilización e irrigación para las condiciones locales. [ cita necesaria ]
En algunos cultivos, como el maíz sin labranza continua, el espesor del residuo en la superficie del campo puede convertirse en un problema sin la preparación y/o el equipo adecuados. La agricultura sin labranza requiere equipos de siembra especializados, como sembradoras más pesadas , para penetrar los residuos. [30] Para arar se necesitan tractores más potentes , por lo que los tractores pueden ser más pequeños con labranza cero. [31] Los costos pueden compensarse vendiendo arados y tractores, pero los agricultores a menudo conservan sus equipos viejos mientras prueban la agricultura sin labranza. Esto se traduce en una mayor inversión en equipamiento.
Uno de los propósitos del labranza es eliminar las malas hierbas . Con la agricultura sin labranza, los residuos de los cultivos del año anterior quedan en la superficie del campo, lo que puede causar enfermedades o problemas de malezas diferentes, mayores o más frecuentes [32] en comparación con la agricultura con labranza cero. [33] Las malezas de crecimiento más rápido se pueden reducir mediante una mayor competencia con el eventual crecimiento de plantas perennes , arbustos y árboles. Herbicidas como el glifosato se utilizan comúnmente en lugar de la labranza para la preparación del semillero , lo que lleva a un mayor uso de herbicidas en comparación con la labranza convencional. Las alternativas incluyen cultivos de cobertura de invierno, solarización del suelo o quema .
El uso de herbicidas no es estrictamente necesario, como se demuestra en la agricultura natural , la permacultura y otras prácticas relacionadas con la agricultura sostenible .
El uso de cultivos de cobertura para ayudar a controlar las malezas también aumenta los residuos orgánicos en el suelo (y los nutrientes, cuando se usan leguminosas ). [34] Luego es necesario eliminar los cultivos de cobertura para que los cultivos recién plantados puedan obtener suficiente luz, agua, nutrientes, etc. [35] [36] Esto se puede hacer con rodillos, rizadores, picadoras y otras formas. [37] [38] Luego, el residuo se planta y se deja como mantillo. Por lo general, los cultivos de cobertura deben estar rizados cuando entran en la etapa de floración. [39]
Uno de los reductores de rendimiento más comunes es el nitrógeno inmovilizado en los residuos del cultivo, que puede tardar de unos meses a varios años en descomponerse, dependiendo de la proporción de C a N del cultivo y del entorno local. El fertilizante debe aplicarse en mayor cantidad. [40] Una solución innovadora a este problema es integrar la cría de animales de varias maneras para ayudar en la descomposición. [41] Después de un período de transición (de 4 a 5 años en Kansas, EE. UU.), el suelo puede acumular materia orgánica. Los nutrientes de la materia orgánica finalmente se liberan en el suelo. [ cita necesaria ]
Se propuso un proyecto de ley legislativo, HR2508 del 117.º Congreso, [42] también conocido como ley NO EMITS, para enmendar la Ley de Seguridad Alimentaria de 1985 , que fue presentada por el Representante Rodney Davis de Illinois en 2021. Davis es miembro de el Comité de Agricultura de la Cámara de Representantes . [43] Este proyecto de ley propone sugerencias para compensar las emisiones que se concentran en medios agrícolas, haciéndolo mediante la implementación de nuevas estrategias como la labranza mínima o la ausencia de labranza. [44] HR2508 está actualmente bajo referencia por el Comité de Agricultura de la Cámara . HR2508 también cuenta con el respaldo de otros dos representantes de estados con alta agricultura, el representante Eric A. Crawford de Arkansas y el representante Don Bacon de Nebraska. [44] HR2508 propone establecer programas de incentivos para proporcionar asistencia financiera y mecánica a los agricultores y parcelas agrícolas que realizan la transición de sus procesos de producción, así como proporcionar contactos para reducir el riesgo para los productores. [45] También se ha propuesto financiación para Senderos de Innovación en Conservación. [45]
A través de subsidios y otros programas proporcionados por el gobierno se alienta a los agricultores de los EE. UU. a cumplir con un nivel definido de conservación de la labranza. [46] Dichos subsidios y programas proporcionados por el gobierno de los EE. UU. incluyen: el Programa de Incentivos de Calidad Ambiental (EQIP) y el Programa de Administración de la Conservación (CSP). [47] El EQIP es un programa voluntario que intenta ayudar a los agricultores y otros participantes a través de la conservación y no sufrir financieramente por ello. [48] Se realizan esfuerzos para ayudar a reducir la cantidad de contaminación de la industria agrícola, así como para aumentar la salud del suelo. [48] El CSP intenta ayudar a aquellos que buscan implementar esfuerzos de conservación en sus prácticas dando sugerencias sobre lo que se podría hacer para sus circunstancias y necesidades dadas. [49]
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Se ha afirmado que la agricultura sin labranza aumenta la materia orgánica del suelo y, por tanto, aumenta el secuestro de carbono . [24] [50] Si bien muchos estudios informan aumentos de carbono orgánico del suelo en sistemas sin labranza, otros concluyen que estos efectos pueden no observarse en todos los sistemas, dependiendo de factores como el clima y el contenido de carbono de la capa superior del suelo . [51] Un estudio de 2020 demostró que la combinación de labranza cero y cultivos de cobertura podría ser un enfoque eficaz para la mitigación del cambio climático al secuestrar más carbono que cualquiera de las dos prácticas por separado, lo que sugiere que las dos prácticas tienen un efecto sinérgico en la captura de carbono. [52]
Existe un debate sobre si el aumento del secuestro que a veces se detecta está ocurriendo realmente o se debe a métodos de prueba defectuosos u otros factores. [53] Un estudio de 2014 afirmó que ciertos sistemas de labranza cero pueden secuestrar menos carbono que los sistemas de labranza convencionales, diciendo que “la capa subterránea de labranza cero a menudo pierde con el tiempo más reservas de carbono orgánico del suelo de las que se ganan en la capa superficial”. El estudio también señaló la necesidad de una definición uniforme entre los investigadores del secuestro de carbono orgánico del suelo. [54] El estudio concluye: "Se necesitan inversiones adicionales en la investigación del carbono orgánico del suelo (COS) para comprender mejor las prácticas de gestión agrícola que tienen más probabilidades de secuestrar COS o al menos retener más reservas netas de COS". [55]
La agricultura sin labranza reduce las emisiones de óxido nitroso (N 2 O) entre un 40% y un 70%, dependiendo de la rotación. [56] [57] El óxido nitroso es un potente gas de efecto invernadero, 300 veces más fuerte que el CO 2 y permanece en la atmósfera durante 120 años. [58]
La agricultura sin labranza mejora los agregados [59] y reduce la erosión . [60] La erosión del suelo podría reducirse casi a las tasas de producción del suelo. [61]
La investigación de más de 19 años de estudios de labranza en el Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos encontró que la agricultura sin labranza hace que el suelo sea menos erosionable que el suelo arado en áreas de las Grandes Llanuras . La primera pulgada de suelo sin labranza contiene más agregados y es de dos a siete veces menos vulnerable que la del suelo arado. Se cree que una mayor cantidad de materia orgánica en esta capa ayuda a mantener unidas las partículas del suelo. [62]
Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), la agricultura sin labranza puede detener la desertificación manteniendo la materia orgánica del suelo y reduciendo la erosión eólica e hídrica . [63]
No arar también significa menos polvo en el aire.
La agricultura sin labranza mejora la retención de agua : los residuos de cultivos ayudan a que el agua procedente de las precipitaciones naturales y del riego se infiltre en el suelo. El residuo limita la evaporación , conservando el agua. La evaporación del labranza aumenta la cantidad de agua alrededor de 1/3 a 3/4 pulgadas (0,85 a 1,9 cm) por pasada. [64]
La formación de cárcavas puede causar erosión del suelo en algunos cultivos como la soja con labranza cero, aunque los modelos de otros cultivos con labranza cero muestran menos erosión que la labranza convencional. Los canales de pasto pueden ser una solución. [65] Cualquier barranco que se forme en campos que no se labran se hace más profundo cada año en lugar de suavizarse con el arado regular.
Un problema en algunos campos es la saturación de agua en los suelos. El cambio a la agricultura sin labranza puede aumentar el drenaje porque el suelo bajo labranza cero continua incluye una mayor tasa de infiltración de agua. [66]
Los campos sin labranza suelen tener más anélidos , [67] invertebrados y vida silvestre como los ratones venado . [68]
La labranza reduce el albedo de las tierras de cultivo. El potencial de enfriamiento global como resultado del aumento del albedo en las tierras de cultivo sin labranza es similar en magnitud a otros procesos biogeoquímicos de secuestro de carbono. [69]