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 disminuye la cantidad de erosión del suelo 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 la plantación de cultivos de cobertura como mantillo para suprimir las malezas. [1]
Existen tres métodos básicos de cultivo sin labranza. La "siembra en césped" es cuando los cultivos se siembran con maquinaria sembradora en un césped producido al aplicar herbicidas sobre un cultivo de cobertura (matando esa vegetación). La "siembra directa" es cuando los cultivos se siembran a través 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 llanuras, esto no requiere maquinaria y requiere una mano de obra mínima. [2]
Si bien la siembra directa es agronómicamente ventajosa y produce mayores rendimientos, los agricultores que desean adaptar el sistema enfrentan una serie de desafíos. Las granjas establecidas pueden tener que enfrentar una curva de aprendizaje, comprar nuevos equipos y lidiar con nuevas condiciones de campo. [3] [4] Tal vez el mayor impedimento, especialmente para los granos, es que los agricultores ya no pueden depender del control mecánico de plagas y malezas que se produce cuando los residuos de los cultivos se entierran a profundidades significativas. Los agricultores que practican la siembra directa deben depender de productos químicos, control biológico de plagas , cultivos de cobertura y una gestión más intensiva de los campos. [5] [6] [7]
En la actualidad, la labranza es la práctica predominante en la agricultura , pero los métodos de labranza cero pueden tener éxito en algunos contextos. En algunos casos, los métodos de labranza mínima o de "labranza baja" combinan métodos de labranza y de labranza cero. Por ejemplo, algunos métodos pueden utilizar un cultivo superficial (es decir, utilizando una grada de discos ) pero sin arado o utilizando labranza en franjas .
La labranza es la preparación agrícola del suelo mediante agitación mecánica , generalmente eliminando las malezas establecidas en la temporada anterior. La labranza puede crear un lecho de semillas 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 clara evidencia de su uso desde al menos el año 3000 a. C. [8]
La agricultura sin labranza no es equivalente a la labranza de conservación o la labranza en franjas . 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 ambas formas de labranza de conservación. La labranza cero es la práctica de no labrar nunca un campo. La labranza cada dos años se denomina labranza rotativa.
Los efectos de la labranza pueden incluir la compactación del suelo , la pérdida de materia orgánica , la degradación de los agregados del suelo , la muerte o alteración de los microbios del suelo y otros organismos, incluidas las micorrizas , los artrópodos y las lombrices de tierra ; [9] y la erosión del suelo donde la capa superficial 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 solo 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 poderosos herbicidas como el paraquat que varios investigadores y agricultores comenzaron 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 dedicada a la agricultura sin labranza ha aumentado en todo el mundo. En 1999, alrededor de 45 millones de hectáreas (170.000 millas cuadradas) estaban dedicadas a esta actividad en todo el mundo, cifra 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. [13]
Según las cifras de la Encuesta de Gestión de Recursos Agrícolas de la Oficina Australiana de Estadísticas (ABS), en Australia el porcentaje de tierras agrícolas con métodos de cultivo sin labranza fue del 26% en 2000-01, y más del doble en 2007-08, hasta el 57%. [14] Al 30 de junio de 2017, de los 20 millones de ha (77.000 millas cuadradas) de tierras de cultivo cultivadas, el 79% (o 16 millones de hectáreas) no recibía cultivo. De manera similar, el 70% (o 2 millones de hectáreas) de los 3 millones de hectáreas de tierras de pastoreo cultivadas no recibían 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 siembra directa resultó en una reducción de las pérdidas por erosión del suelo de un 80%, reducciones de costos de más del 50% y un aumento de los ingresos agrícolas. [16]
En Brasil, el uso de la siembra directa resultó en una reducción de las pérdidas por erosión del suelo del 97%, una mayor productividad agrícola y un aumento del ingreso del 57% cinco años después del inicio de la siembra directa. [16]
En Paraguay, los ingresos agrícolas netos aumentaron un 77% después de la adopción de la agricultura sin labranza. [16]
En Estados Unidos se utiliza la agricultura sin labranza y la superficie gestionada de esta manera sigue creciendo. Este crecimiento se sustenta en una disminución de los costos. La agricultura sin labranza da como resultado menos pasadas con el equipo y los residuos de los cultivos evitan la evaporación de las precipitaciones y aumentan la infiltración de agua en el suelo. [17]
En 2017, la agricultura sin labranza se utilizaba en aproximadamente el 21% de las tierras de cultivo cultivadas en los EE. UU. [18] Para 2023, las tierras de cultivo con principios estrictos de labranza cero comprenden aproximadamente el 30% de las tierras de cultivo en los EE. UU. [19]
Algunos estudios han demostrado 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 siembra directa puede aumentar el rendimiento debido a una mayor infiltración y capacidad de almacenamiento de agua, y a 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 en su lugar. [25]
Un problema de la agricultura sin labranza es que el suelo se calienta y se seca más lentamente en primavera, lo que puede retrasar la siembra. Por lo tanto, la cosecha puede producirse más tarde que en un campo labrado de manera convencional. El calentamiento más lento se debe a que los residuos de los cultivos tienen un color más claro que el suelo expuesto en la labranza convencional, que absorbe menos energía solar. Pero mientras tanto, esto se puede solucionar utilizando limpiadores de hileras en una sembradora. [26]
Un problema con la agricultura sin labranza es que si la producción se ve afectada negativamente por el proceso implementado, la rentabilidad de la práctica puede disminuir con el aumento de los precios del combustible y los altos costos de la mano de obra. A medida que los precios del combustible y la mano de obra continúan aumentando, puede ser más práctico para las granjas y las producciones agrícolas recurrir a una operación de labranza cero. [27] En primavera, un suelo arcilloso con mal drenaje puede tener una menor producción debido a un año frío y húmedo. [28]
Los beneficios económicos y ecológicos de la implementación de prácticas de siembra directa pueden requerir de dieciséis a diecinueve años. [29] La primera década de implementación de la siembra directa a menudo mostrará tendencias de disminución de los ingresos. Los períodos de implementación de más de diez años generalmente muestran un aumento de las 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 técnicas, equipos, pesticidas, rotación de cultivos , fertilización y riego según las condiciones locales. [ cita requerida ]
En algunos cultivos, como el maíz sin labranza continua, el espesor de los residuos en la superficie del campo puede volverse problemático si no se cuenta con la preparación y el equipo adecuados. La agricultura sin labranza requiere equipo de siembra especializado, como una sembradora más pesada , para penetrar los residuos. [30] El arado requiere tractores más potentes , por lo que los tractores pueden ser más pequeños con labranza cero. [31] Los costos se pueden compensar con la venta de arados y tractores, pero los agricultores a menudo conservan su equipo antiguo mientras prueban la agricultura sin labranza. Esto resulta en una mayor inversión en equipo.
Uno de los propósitos de la labranza es eliminar las malezas . Con la agricultura sin labranza, los residuos de los cultivos del año anterior se encuentran en la superficie del campo, lo que puede causar diferentes, mayores o más frecuentes problemas de enfermedades o malezas [32] en comparación con la agricultura con labranza. [33] Las malezas de crecimiento más rápido se pueden reducir mediante una mayor competencia con el crecimiento final de las plantas perennes , arbustos y árboles. Los herbicidas como el glifosato se utilizan comúnmente en lugar de la labranza para la preparación del lecho de semillas , lo que conduce 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 utilizan legumbres ). [34] Luego, los cultivos de cobertura deben eliminarse para que los cultivos recién plantados puedan obtener suficiente luz, agua, nutrientes, etc. [35] [36] Esto se puede hacer con rodillos, prensas, picadoras y otros métodos. [37] [38] Luego, el residuo se planta y se deja como mantillo. Por lo general, los cultivos de cobertura deben prensarse cuando entran en la etapa de floración. [39]
Uno de los factores más comunes que reducen el rendimiento es el nitrógeno inmovilizado en los residuos de los cultivos, que puede tardar entre unos meses y varios años en descomponerse, dependiendo de la relación C/N del cultivo y del entorno local. Es necesario aplicar fertilizantes en mayor cantidad. [40] Una solución innovadora a este problema es integrar la cría de animales de diversas maneras para ayudar a la descomposición. [41] Después de un período de transición (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 requerida ]
Un proyecto de ley, HR2508 del 117.º Congreso, [42] también conocido como la ley NO EMITS, ha sido propuesto para enmendar la Ley de Seguridad Alimentaria de 1985 , que fue presentado por el Representante Rodney Davis de Illinois en 2021. Davis es miembro del Comité de Agricultura de la Cámara de Representantes . [43] Este proyecto de ley propone sugerencias para compensar las emisiones que se centran en los medios agrícolas, haciéndolo mediante la implementación de nuevas estrategias como la labranza mínima o la labranza cero. [44] HR2508 está actualmente bajo referencia en el Comité de Agricultura de la Cámara de Representantes . HR2508 también cuenta con el respaldo de otros dos representantes de estados altamente agrícolas, el Representante Eric A. Crawford de Arkansas y el Representante Don Bacon de Nebraska. [44] HR2508 propone establecer programas de incentivos para brindar asistencia financiera y mecánica a los agricultores y parcelas agrícolas que realicen 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 los Senderos de Innovación en Conservación. [45]
Los agricultores de los EE. UU. reciben incentivos a través de subsidios y otros programas proporcionados por el gobierno para que cumplan con un nivel definido de conservación de la labranza. [46] Dichos subsidios y programas proporcionados por el gobierno de los EE. UU. incluyen: Programa de incentivos de calidad ambiental (EQIP) y Programa de administración de la conservación (CSP). [47] El EQIP es un programa voluntario que intenta ayudar a los agricultores y otros participantes a ayudar a través de la conservación y no sufrir económicamente por hacerlo. [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 quienes buscan implementar esfuerzos de conservación en sus prácticas sugiriendo lo que se podría hacer para sus circunstancias y necesidades. [49]
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Se ha afirmado que la agricultura sin labranza aumenta la materia orgánica del suelo y, por lo tanto, aumenta el secuestro de carbono . [24] [50] Si bien muchos estudios informan aumentos de carbono orgánico del suelo en sistemas de labranza cero, 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 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 realmente está ocurriendo 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 convencional, diciendo que "la capa subsuperficial de labranza cero a menudo pierde más reservas de carbono orgánico del suelo con el tiempo que las que se ganan en la capa superficial". El estudio también destacó la necesidad de una definición uniforme del secuestro de carbono orgánico del suelo entre los investigadores. [54] El estudio concluye: "Se necesitan inversiones adicionales en la investigación del carbono orgánico del suelo (SOC) para comprender mejor las prácticas de gestión agrícola que tienen más probabilidades de secuestrar el SOC o al menos retener más reservas netas de SOC". [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 hasta las tasas de producción del suelo. [61]
Una investigación realizada durante más de 19 años en el Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos concluyó 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]
Al no tener que arar también hay menos polvo en el aire.
La agricultura sin labranza mejora la retención de agua : los residuos de los cultivos ayudan a que el agua de las precipitaciones naturales y del riego se filtre en el suelo. Los residuos limitan la evaporación , lo que permite conservar el agua. La evaporación de la labranza aumenta la cantidad de agua en alrededor de 1/3 a 3/4 pulgadas (0,85 a 1,9 cm) por pasada. [64]
La formación de cárcavas puede provocar erosión del suelo en algunos cultivos, como la soja sin labranza, aunque los modelos de otros cultivos sin labranza muestran menos erosión que con labranza convencional. Los canales de pasto pueden ser una solución. [65] Las cárcavas que se forman en campos que no se labran se hacen más profundas cada año en lugar de ser allanadas por 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 sometido a 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 ratones ciervos . [68]
La labranza reduce el albedo de las tierras de cultivo. El potencial de enfriamiento global como resultado del aumento del albedo en tierras de cultivo sin labranza es similar en magnitud a otros procesos biogeoquímicos de secuestro de carbono. [69]