En agricultura , el policultivo es la práctica de cultivar más de una especie de cultivo juntas en el mismo lugar y al mismo tiempo, en contraste con el monocultivo , que se había convertido en el enfoque dominante en los países desarrollados en 1950. Los ejemplos tradicionales incluyen el cultivo intercalado de las tres hermanas. , a saber, maíz , frijoles y calabazas , por los pueblos indígenas de América Central y del Norte, los sistemas de arroz y pescado de Asia y los complejos sistemas de cultivos mixtos de Nigeria.
El policultivo ofrece múltiples ventajas, incluido el aumento del rendimiento total, ya que se pueden cosechar múltiples cultivos en la misma tierra, junto con un menor riesgo de pérdida de cosechas. Los recursos se utilizan de manera más eficiente y requieren menos insumos de fertilizantes y pesticidas, ya que los cultivos intercalados eliminan las malezas y las leguminosas pueden fijar nitrógeno . La mayor diversidad tiende a reducir las pérdidas por plagas y enfermedades . El policultivo puede producir múltiples cosechas al año y puede mejorar las propiedades físicas, químicas y estructurales del suelo, por ejemplo, cuando las raíces pivotantes crean poros para el agua y el aire. Una mejor cobertura del suelo reduce el secado y la erosión del suelo. Además, una mayor diversidad de cultivos puede proporcionar a las personas una dieta más saludable.
Las desventajas incluyen la habilidad necesaria para gestionar policultivos; Puede ser difícil mecanizar cuando los cultivos tienen diferentes necesidades de profundidad, espaciamiento y tiempos de siembra, pueden necesitar diferentes fertilizantes y pesticidas y puede ser difícil cosechar y separar los cultivos. Encontrar combinaciones de plantas adecuadas puede resultar complicado. La competencia entre especies puede reducir los rendimientos.
Los policultivos anuales incluyen cultivos intercalados , donde dos o más cultivos se cultivan uno al lado del otro; en horticultura , esto se llama plantación complementaria . Una variante es el cultivo en franjas , donde varias hileras de un cultivo forman una franja, al lado de una franja de otro cultivo. Un cultivo de cobertura implica plantar una especie que no es un cultivo, como pastos y leguminosas, junto con el cultivo. Las plantas de cobertura ayudan a reducir la erosión del suelo , suprimir las malas hierbas, retener agua y fijar nitrógeno. Un mantillo vivo , utilizado principalmente en horticultura, implica un segundo cultivo que se utiliza para suprimir las malas hierbas; una opción popular es la caléndula , ya que tiene valor en efectivo y produce sustancias químicas que repelen las plagas . En los cultivos mixtos, todas las semillas se siembran juntas, imitando la diversidad natural de las plantas; La recolección es sencilla, dándose todos los cultivos al mismo uso.
Los policultivos perennes pueden incluir variedades perennes de cultivos anuales, como ocurre con el arroz , el sorgo y el gandul ; se pueden cultivar junto con legumbres como la alfalfa . En la agroforestería , algunos de los cultivos son árboles; por ejemplo, el café , que ama la sombra, se cultiva tradicionalmente bajo árboles de sombra. Los sistemas arroz-peces de Asia producen peces de agua dulce además de arroz, lo que produce una valiosa cosecha adicional; En Indonesia, una combinación de arroz, pescado, patos y helechos acuáticos produce un sistema de permacultura resiliente y productivo.
El policultivo es el cultivo de múltiples cultivos juntos en el mismo lugar al mismo tiempo. Tradicionalmente ha sido la forma de agricultura más predominante. [1] Las regiones donde los policultivos forman una parte sustancial de la agricultura incluyen el Himalaya, Asia oriental, América del Sur y África. [2] Otros nombres para esta práctica incluyen cultivos mixtos y cultivos intercalados. Puede contrastarse con el monocultivo , en el que se cultiva un cultivo en un campo a la vez. [3] Tanto los policultivos como los monocultivos pueden estar sujetos a rotaciones de cultivos u otros cambios con el tiempo (tabla). [4]
Un ejemplo tradicional muy conocido es el cultivo intercalado de maíz , frijol y calabaza en el grupo denominado " las Tres Hermanas ". En esta combinación, el maíz proporciona una estructura para que crezca el frijol, el frijol proporciona nitrógeno para todas las plantas, mientras que la calabaza suprime las malas hierbas en el suelo. Esta mezcla de cultivos se remonta a unos 3.000 años atrás, hasta las civilizaciones de Mesoamérica. Ilustra cómo las especies en policultivos pueden sustentarse entre sí y minimizar la necesidad de intervención humana. [3] [5] La mayoría de los agricultores latinoamericanos continúan cultivando maíz, frijoles y calabazas de forma intercalada. [6]
En China, los cereales se han intercalado con otras plantas desde hace 1.000 años; la práctica continúa en el siglo XXI en unos 28 a 34 millones de hectáreas. [3] Los policultivos de peces y plantas también han sido comunes en el este de Asia durante muchos siglos. En China, Japón e Indonesia, los sistemas tradicionales incluyen arroz-pescado , arroz-pato y arroz-pescado-pato; Los sistemas de acuicultura modernos en la misma región incluyen camarones y otros mariscos. [7] [8]
En África, el policultivo se practica desde hace muchos siglos. A menudo se trata de legumbres, especialmente el caupí , junto con otras plantas de cultivo. En Nigeria, los cultivos mixtos complejos pueden incluir hasta 13 cultivos: el arroz se cultiva entre montículos que contienen yuca, caupí, maíz, maní, calabaza, Lagenaria , gandul, melón y una selección de especies de ñame . [3]
La introducción de pesticidas , herbicidas y fertilizantes hizo del monocultivo la forma predominante de agricultura en los países desarrollados a partir de la década de 1950. [6] La popularidad de los policultivos disminuyó considerablemente en ese momento en los países más desarrollados económicamente, donde se consideraba que producían menos y requerían más mano de obra. Los policultivos no han desaparecido por completo y los sistemas tradicionales de policultivos siguen siendo una parte esencial del sistema de producción de alimentos, especialmente en los países en desarrollo. [3] [2] Se estima que alrededor del 15% al 20% de la agricultura mundial depende de sistemas tradicionales de policultivo. [1] Debido al cambio climático, los policultivos están recuperando popularidad en los países más desarrollados a medida que los productores de alimentos buscan reducir sus impactos ambientales y de salud. [6]
Los policultivos pueden beneficiarse de múltiples efectos agroecológicos . [9] Sus principales ventajas, según Adamczewska-Sowińska y Sowiński 2020, son: [3]
Un policultivo hace un uso más eficiente de los recursos y produce más biomasa en general que un monocultivo. Esto se debe a las sinergias entre cultivos y a la creación de nichos ecológicos para otros organismos. [3] [6] [10] Sin embargo, el rendimiento de cada cultivo dentro del policultivo es menor, entre otras cosas porque solo una parte de la superficie del campo está disponible para él. [11]
Las interacciones entre cultivos son complejas, pero principalmente competitivas, ya que cada especie lucha por obtener espacio para crecer, luz solar, agua y nutrientes del suelo. Muchas plantas exudan sustancias de sus raíces y otras partes que inhiben a otras plantas ( alelopatía ); algunos, sin embargo, son beneficiosos para otras plantas. Otras interacciones son beneficiosas y proporcionan complementariedad (como ocurre con el suministro de nitrógeno de las leguminosas a otras plantas) o facilitación. Las interacciones varían ampliamente según los pares de especies; Se han hecho muchas recomendaciones sobre plantas acompañantes adecuadas e inadecuadas . Por ejemplo, el maíz va bien acompañado de amaranto, legumbres, calabazas y girasol, pero no de repollo, apio o tomate. La col, en cambio, va bien acompañada de judías, zanahoria, apio, caléndula y tomate, pero no de cebolla ni de patata. [3]
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Los policultivos pueden beneficiar al suelo mejorando su fertilidad, su estructura y su actividad biológica. La fertilidad del suelo depende tanto de nutrientes inorgánicos como de materia orgánica o humus . Los cultivos acompañantes de raíces profundas, como las leguminosas, pueden mejorar la estructura del suelo: cuando se pudren, dejan poros en el suelo, lo que mejora el drenaje y permite la entrada de aire en el suelo. Algunos, como el altramuz blanco, ayudan a cereales como el trigo a absorber fósforo, un nutriente que a menudo limita el crecimiento de los cultivos. El policultivo beneficia a los microorganismos del suelo; en algunas formas, como los mantillos vivos, también puede alentar a las lombrices de tierra (que a su vez benefician la estructura del suelo), muy probablemente al aumentar la cantidad de materia orgánica en el suelo. [3]
El policultivo puede reducir la liberación de pesticidas [12] [13] y fertilizantes artificiales al medio ambiente. [14] Los impactos ambientales como la eutrofización del agua dulce se reducen considerablemente. [12]
La labranza , que elimina microbios y nutrientes esenciales del suelo, puede evitarse en algunas formas de policultivo, especialmente la permacultura. [1] [11] La tierra se utiliza de manera más productiva. [6]
El policultivo aumenta la biodiversidad local . Una mayor diversidad de cultivos puede aumentar la polinización en entornos cercanos, ya que las plantas diversas atraen una gama más amplia de polinizadores. [6] Este es un ejemplo de ecología de reconciliación , que acomoda la biodiversidad dentro de paisajes humanos y puede formar parte de un programa de control biológico de plagas . [15]
Tanto la densidad como la diversidad de cultivos afectan el crecimiento de malezas en los policultivos. Tener una mayor densidad de plantas reduce el agua disponible, la luz solar y las concentraciones de nutrientes en el ambiente. Esta reducción aumenta con una mayor diversidad de cultivos a medida que se utilizan plenamente más recursos potenciales. Este nivel de competencia hace que los policultivos sean particularmente inhóspitos para las malezas. [2] Cuando crecen, las malezas pueden ayudar a los policultivos, ayudando en el manejo de plagas al atraer a sus enemigos naturales . [1] Además, pueden actuar como huéspedes de artrópodos que son beneficiosos para otras plantas del policultivo. [2]
Las plagas son menos predominantes en los policultivos que en los monocultivos debido a la diversidad de cultivos. La concentración reducida de una especie objetivo en un policultivo atrae menos plagas específicas de ese cultivo. [1] [16] Estas plagas especializadas a menudo tienen más dificultades para localizar plantas hospedantes en un policultivo. Las plagas con preferencias más generalizadas pasan menos tiempo en un cultivo de policultivo, lo que resulta en una menor pérdida de rendimiento (resistencia asociativa). [1] Debido a que los policultivos imitan ecosistemas naturalmente diversos, [15] es menos probable que las plagas generales distingan entre los policultivos y el entorno circundante, y pueden tener una presencia menor en el policultivo. [16] Los enemigos naturales o depredadores de las plagas a menudo se sienten atraídos por la diversidad de plantas en un policultivo, lo que ayuda a suprimir las poblaciones de plagas. [1]
Las enfermedades de las plantas son menos predominantes en los policultivos que en los monocultivos. La hipótesis de la diversidad de enfermedades establece que una mayor diversidad de plantas conduce a una menor gravedad de la enfermedad. [14] Debido a que diferentes plantas son susceptibles a diferentes enfermedades, si una enfermedad afecta negativamente a un cultivo, no necesariamente se propagará a otro y, por lo tanto, el impacto general en el rendimiento está contenido. [14] [16] Sin embargo, las enfermedades y plagas no necesariamente tienen un efecto disminuido en un cultivo específico. Si es atacado por una plaga o enfermedad especializada, un cultivo en un policultivo probablemente experimentará la misma pérdida de rendimiento que su homólogo en monocultivo. [14] [16]
Muchos de los cultivos que se consumen hoy en día son ricos en calorías que pueden provocar enfermedades como obesidad, hipertensión y diabetes tipo II . [11] Debido a que fomenta la diversidad de plantas, los policultivos pueden ayudar a aumentar la diversidad de la dieta y mejorar la nutrición de las personas mediante la incorporación de alimentos no tradicionales en las dietas de las personas. [1]
Las principales desventajas del policultivo, según Adamczewska-Sowińska y Sowiński 2020, son: [3]
Los efectos de la competencia pueden dañar las plantas en determinados policultivos. Las diversas especies elegidas para crecer juntas deben tener necesidades complementarias. [5] Debido al gran número de especies de plantas cultivadas, es difícil encontrar y probar combinaciones adecuadas de plantas; la alternativa es utilizar una combinación probada existente. [dieciséis]
Los tipos de plantas que se cultivan, su distribución espacial y el tiempo que pasan creciendo juntas determinan el tipo específico de policultivo que se implementa. No hay límite para los tipos de plantas o animales que se pueden cultivar juntos para formar un policultivo. La superposición temporal entre plantas también puede ser asimétrica, y una planta depende de la otra durante más tiempo del que es correspondido, a menudo debido a diferencias en la esperanza de vida. [dieciséis]
Cuando dos o más cultivos se cultivan en completa superposición espacial y temporal entre sí, el enfoque se describe en agricultura como cultivo intercalado y en horticultura como plantación complementaria . Los cultivos intercalados son particularmente útiles en parcelas con disponibilidad limitada de tierra. [2] Los cultivos intercalados pueden ser mixtos, en hileras, en franjas de varias hileras o en relevo con cultivos intercalados en diferentes momentos. [3]
El cultivo en franjas implica cultivar diferentes plantas en franjas alternas, a menudo en rotación. Estos pueden ararse a lo largo de los contornos de una ladera empinada y, por lo general, son considerablemente más anchos que una sola hilera de un cultivo de cereales. Si bien el cultivo en franjas no implica la mezcla completa de especies de plantas, proporciona muchos de los mismos beneficios, como reducir la erosión del suelo y ayudar con el ciclo de nutrientes. [dieciséis]
Las legumbres se encuentran entre los cultivos intercalados más comúnmente, específicamente las mezclas de leguminosas y cereales. [5] Las legumbres fijan el nitrógeno atmosférico en el suelo para que esté disponible para el consumo de otras plantas en un proceso conocido como fijación de nitrógeno . En consecuencia, la presencia de leguminosas elimina la necesidad de fertilizantes nitrogenados artificiales en cultivos asociados. [2] [18] [19]
Cuando un cultivo se cultiva junto con otra planta que no es un cultivo, la combinación es una forma de cultivo de cobertura . Si la planta no cultivada es una maleza, la combinación se llama cultivo de maleza. [16] Los pastos y las leguminosas son los cultivos de cobertura más comunes. Los cultivos de cobertura son muy beneficiosos ya que pueden ayudar a prevenir la erosión del suelo , suprimir físicamente las malezas, mejorar la retención de agua superficial y, en el caso de las leguminosas, también proporcionar compuestos nitrogenados. Los cultivos de cobertura de una sola especie, en rotación con cultivos comerciales, aumentan la diversidad de los agroecosistemas; un policultivo de cultivos de cobertura aumenta aún más esa diversidad, y hay evidencia, utilizando una variedad de tratamientos de cultivos de cobertura con o sin leguminosas, de que esto aumenta la funcionalidad del ecosistema, en términos de supresión de malezas, retención de nitrógeno y biomasa aérea. [20]
Un mantillo vivo es un policultivo que implica un segundo cultivo, utilizado principalmente en horticultura . Un cultivo principal se cultiva hasta la cosecha; debajo se siembra un segundo cultivo para cubrir el suelo, reducir la erosión y formar un abono verde . Los mantillos vivos han sido populares debajo de los árboles frutales y debajo de vegetales perennes como los espárragos y el ruibarbo . Se considera adecuado también para cultivos anuales que crecen durante un largo período antes de la cosecha y cuya recolección se retrasa en el año, como la berenjena , la col , el apio , el puerro , el maíz , los pimientos y el tomate . Las caléndulas ocupan un lugar especial entre los mantillos vivos que suprimen las malas hierbas, ya que producen tiofenos que repelen plagas como los nematodos y proporcionan un segundo cultivo comercial . [3]
Se requiere cuidado para minimizar la competencia entre el cultivo de cobertura viva y el cultivo principal. Los métodos indirectos incluyen seleccionar fechas de siembra o aplicar agua y fertilizantes directamente al cultivo principal, o elegir variedades de rápido crecimiento para el cultivo principal. Los métodos directos incluyen cortar el mantillo vivo para inhibir el crecimiento de sus raíces o aplicar una cantidad subletal de herbicida al mantillo vivo. [3]
Para uso herbáceo, cereales como el trigo y la cebada, o cultivos de hoja ancha como la colza , pueden crecer con mantillos vivos de trébol , arveja u otras legumbres. Sin embargo, dado que el rendimiento del cultivo principal se reduce, los agricultores de cereales no adoptan ampliamente este enfoque. En particular, los mantillos vivos como el trébol compiten con las plántulas jóvenes del cultivo principal y deben suprimirse adecuadamente. [3]
Los cultivos mixtos se diferencian de los cultivos intercalados en que todas las semillas se mezclan y se siembran juntas. El resultado imita la diversidad natural de las plantas. El manejo es sencillo, pero puede haber competencia entre los cultivos y cualquier pesticida o fertilizante aplicado se aplica a todos los cultivos. La cosecha también es una sola operación, destinándose todos los cultivos al mismo uso. [3]
En muchos países latinoamericanos, una forma popular de policultivo es la agroforestería , donde se cultivan juntos árboles y cultivos. [1] Los árboles proporcionan sombra a los cultivos junto con materia orgánica y nutrientes cuando pierden sus hojas o frutos. Los elaborados sistemas de raíces de los árboles también ayudan a prevenir la erosión del suelo y aumentan la presencia de microbios en el suelo. Además de beneficiar a los cultivos, los árboles actúan como productos básicos para la obtención de papel, medicinas, madera y leña. [2]
El café es un cultivo que ama la sombra y tradicionalmente se cultiva bajo sombra . En la India, a menudo se cultiva bajo un dosel de bosque natural, reemplazando la capa de arbustos. [21] [22] En México se utiliza un sistema de policultivo diferente para el café, donde los arbustos de Coffea se cultivan debajo de árboles leguminosos del género Inga . [21]
Las variedades de cultivos perennes de cultivos herbáceos anuales tradicionales pueden aumentar la sostenibilidad. Requieren menos labranza y suelen tener raíces más largas, lo que reduce la erosión del suelo y tolera la sequía. Se están desarrollando variedades de este tipo para arroz, trigo, sorgo, gandul, cebada y girasol. Estos se pueden combinar con un cultivo de cobertura leguminoso como la alfalfa para fijar nitrógeno, reduciendo el uso de fertilizantes. [23] [24]
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En el Sudeste Asiático y China, los sistemas arroz-peces en los arrozales han criado peces de agua dulce además de arroz, produciendo una valiosa cosecha adicional y reduciendo la eutrofización de los ríos vecinos. [26]
El cultivo de patos arrozales se practica en toda Asia tropical y subtropical. Una variante en Indonesia combina arroz, pescado, patos y helechos acuáticos para crear un sistema de permacultura resiliente y productivo; los patos comen las malas hierbas que de otro modo limitarían el crecimiento del arroz, reduciendo la mano de obra y los herbicidas, mientras que el estiércol de pato y el estiércol de pescado reducen la necesidad de fertilizantes. [25]
La acuicultura integrada es una forma de acuicultura en la que se cultivan peces o camarones junto con algas, mariscos o microalgas. La acuicultura monoespecífica plantea problemas a los agricultores y al medio ambiente. La recolección de cultivos de algas marinas en la acuicultura de monoespecies libera nitratos al agua y puede provocar eutrofización. En la acuicultura de monoespecies de mariscos, el mayor problema es el alto costo de los piensos, más de la mitad del cual se desperdicia, provocando liberación de nitrógeno y eutrofización o proliferación de algas. [7] [1] Las soluciones tecnológicas, como los biofiltros bacterianos, han resultado costosas. La acuicultura integrada utiliza plantas como alimento para los animales marinos y para la filtración del agua, absorbiendo nitratos y dióxido de carbono. Esto reduce la necesidad de insumos químicos. Plantas como las algas cultivadas junto con los mariscos tienen valor comercial. [7] La agricultura oceánica regenerativa secuestra carbono, cultivando una mezcla de algas y mariscos para su cosecha, al tiempo que ayuda a regenerar y restaurar hábitats locales como los ecosistemas de arrecifes. [27]