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 peces de Asia y los complejos sistemas de cultivo mixto de Nigeria.
El policultivo ofrece múltiples ventajas, entre ellas, el aumento del rendimiento total, ya que se pueden cosechar varios cultivos de la misma tierra, junto con un menor riesgo de fracaso de los cultivos. Los recursos se utilizan de forma más eficiente, requiriendo menos insumos de fertilizantes y pesticidas, ya que los cultivos intercalados suprimen las malas hierbas y las legumbres pueden fijar el 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, ya que 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 requerida para manejar policultivos; puede ser difícil mecanizarlos cuando los cultivos tienen diferentes necesidades de profundidades, espaciamiento y épocas de siembra; pueden necesitar diferentes fertilizantes y pesticidas; y puede ser difícil cosechar y separar los cultivos. Encontrar combinaciones adecuadas de plantas puede ser un desafío. La competencia entre especies puede reducir los rendimientos.
Los policultivos anuales incluyen cultivos intercalados , donde dos o más cultivos se cultivan uno junto al otro; en horticultura , esto se llama siembra asociada . 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 legumbres, junto al cultivo. Las plantas de cobertura ayudan a reducir la erosión del suelo , suprimir las malezas, retener agua y fijar nitrógeno. Un mantillo vivo , utilizado principalmente en horticultura, implica un segundo cultivo utilizado para suprimir las malezas; una opción popular es la caléndula , ya que tiene valor monetario y produce sustancias químicas que repelen las plagas . En los cultivos mixtos, todas las semillas se siembran juntas, imitando la diversidad vegetal natural; la cosecha es sencilla, y todos los cultivos se destinan al mismo uso.
Los policultivos perennes pueden incluir variedades perennes de cultivos anuales, como el arroz , el sorgo y el guandú ; pueden cultivarse junto con legumbres como la alfalfa . Los policultivos de arroz a menudo involucran cultivos animales como peces y patos. 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 de arroz y peces de Asia producen peces de agua dulce además de arroz, lo que produce un cultivo adicional valioso; en Indonesia, una combinación de arroz, peces, patos y helechos acuáticos produce un sistema de permacultura resistente y productivo.
El policultivo es el cultivo de múltiples cultivos juntos en el mismo lugar y al mismo tiempo. Tradicionalmente ha sido la forma más frecuente de agricultura. [1] Las regiones donde los policultivos forman una parte sustancial de la agricultura incluyen el Himalaya, Asia Oriental, Sudamérica y África. [2] Otros nombres para la práctica incluyen cultivo mixto y cultivo intercalado. Puede contrastarse con el monocultivo , donde se cultiva un cultivo a la vez en un campo. [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 bien conocido es el cultivo intercalado de maíz , frijol y calabaza en el grupo llamado " 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 malezas en el suelo. Esta mezcla de cultivos se remonta a unos 3.000 años atrás, a 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 de manera intercalada su maíz, frijol y calabaza. [6]
En China, los cereales se han intercalado con otras plantas durante 1.000 años; la práctica continúa en el siglo XXI en unos 28 a 34 millones de hectáreas. [3] Los policultivos que incluyen peces y plantas también han sido comunes en Asia Oriental durante muchos siglos. En China, Japón e Indonesia, los policultivos tradicionales de arroz incluyen arroz-pez , arroz-pato y arroz-pez-pato; los sistemas de acuicultura modernos en la misma región incluyen camarones y otros mariscos cultivados en arrozales. [7] [8]
En África, el policultivo se ha practicado durante muchos siglos. A menudo, se trata de cultivos de legumbres, especialmente caupí , junto con otras plantas de cultivo. En Nigeria, los cultivos mixtos complejos pueden incluir hasta 13 cultivos, con arroz cultivado entre montículos de mandioca, caupí, maíz, maní, calabaza, Lagenaria , frijol de paloma, melón y una selección de especies de ñame . [3]
La introducción de pesticidas , herbicidas y fertilizantes hizo que el monocultivo fuera la forma predominante de agricultura en los países desarrollados a partir de la década de 1950. [6] La prevalencia de los policultivos disminuyó mucho en popularidad en ese momento en los países económicamente más desarrollados, donde se consideraba que producía menos y requería más mano de obra. La agricultura de policultivo no ha desaparecido por completo, y los sistemas tradicionales de policultivo siguen siendo una parte esencial del sistema de producción de alimentos, especialmente en los países en desarrollo. [3] [2] Se estima que entre el 15% y el 20% de la agricultura mundial depende de los 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, sobre todo 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 ); algunas, sin embargo, son beneficiosas para otras plantas. Otras interacciones son beneficiosas, proporcionando complementariedad (como con el suministro de nitrógeno por parte de las legumbres a otras plantas) o facilitación. Las interacciones varían ampliamente entre pares de especies; se han hecho muchas recomendaciones para plantas acompañantes adecuadas e inadecuadas . Por ejemplo, el maíz se acompaña bien con amaranto, legumbres, calabazas y girasol, pero no con repollo, apio o tomate. El repollo, por otro lado, se acompaña bien con frijoles, zanahoria, apio, caléndula y tomate, pero no con cebolla o papa. [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 los nutrientes inorgánicos como de la materia orgánica o humus . Los cultivos acompañantes de raíces profundas, como las legumbres, pueden mejorar la estructura del suelo: cuando se descomponen, dejan poros en el suelo, mejorando el drenaje y permitiendo que entre aire en el suelo. Algunos, como el altramuz blanco , ayudan a los 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 fomentar 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 en gran medida. [12]
La labranza , que elimina microbios y nutrientes esenciales del suelo, se puede evitar 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 . Aumentar la 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 los 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 las malezas en los policultivos. Una mayor densidad de plantas reduce la disponibilidad de agua, luz solar y concentraciones de nutrientes en el ambiente. Esta reducción se acentúa con una mayor diversidad de cultivos, ya que se utilizan 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 los enemigos naturales de las plagas. [1] Además, pueden actuar como huéspedes de artrópodos que son beneficiosos para otras plantas en el 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 dificultad 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] las plagas generales tienen menos probabilidades de distinguir entre 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 se contiene. [14] [16] Sin embargo, las enfermedades y las plagas no necesariamente tienen un efecto reducido en un cultivo específico. Si se ve afectado por una plaga o enfermedad especializada, un cultivo en un policultivo probablemente experimentará la misma pérdida de rendimiento que su contraparte en monocultivo. [14] [16]
Muchos de los cultivos que se consumen hoy en día son cultivos 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 al incorporar alimentos no tradicionales a sus dietas. [1]
Las principales desventajas del policultivo, según Adamczewska-Sowińska y Sowiński 2020, son: [3]
Los efectos de la competencia pueden dañar a las plantas en ciertos policultivos. Las diversas especies elegidas para crecer juntas deben tener necesidades complementarias. [5] Debido a la gran cantidad de especies de plantas cultivadas, es difícil encontrar y probar combinaciones adecuadas de plantas; la alternativa es utilizar una combinación ya probada. [16]
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, ya que una planta depende de la otra durante más tiempo del que corresponde, a menudo debido a diferencias en la expectativa de vida. [16]
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 siembra en compañía . El cultivo intercalado es particularmente útil en parcelas con disponibilidad limitada de tierra. [2] El cultivo intercalado puede ser mixto, en hileras, en franjas de varias hileras o en un relevo con cultivos intercalados en diferentes momentos. [3]
El cultivo en franjas implica el cultivo de distintas plantas en franjas alternas, a menudo en rotación. Estas pueden ararse siguiendo los contornos de una ladera empinada y suelen ser considerablemente más anchas 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 la reducción de la erosión del suelo y la ayuda al ciclo de nutrientes. [16]
Las legumbres se encuentran entre los cultivos intercalados más comunes, en particular las mezclas de legumbres y cereales. [5] Las legumbres fijan el nitrógeno atmosférico en el suelo, de modo que esté disponible para el consumo de otras plantas en un proceso conocido como fijación de nitrógeno . En consecuencia, la presencia de legumbres elimina la necesidad de fertilizantes nitrogenados artificiales en los cultivos intercalados. [2] [18] [19]
Cuando un cultivo se cultiva junto a otra planta que no es un cultivo, la combinación es una forma de cultivo de cobertura . Si la planta que no es un cultivo es una maleza, la combinación se llama cultivo de maleza. [16] Las gramíneas y las legumbres 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 legumbres, también proporcionar compuestos de nitrógeno. El cultivo de cobertura de una sola especie, en rotación con cultivos comerciales, aumenta la diversidad del agroecosistema; 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 legumbres, 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 . Se cultiva un cultivo principal para cosechar; un segundo cultivo se siembra debajo de él para cubrir el suelo, reduciendo la erosión y para 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 . También se considera adecuado para cultivos anuales que crecen durante un largo período antes de la cosecha y cuando la cosecha es tardía en el año, como la berenjena , el repollo , el apio , el puerro , el maíz , los pimientos y el tomate . Las caléndulas tienen un lugar especial entre los mantillos vivos que suprimen las malezas, ya que producen tiofenos que repelen plagas como los nematodos y proporcionan un segundo cultivo comercial . [3]
Es necesario tener cuidado de minimizar la competencia entre el cultivo vivo de mantillo y el cultivo principal. Los métodos indirectos incluyen la selección de fechas de siembra o la aplicación de agua y fertilizante directamente al cultivo principal, o la elección de variedades de crecimiento rápido 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 agrícola, los cereales como el trigo y la cebada, o los 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, este enfoque no es ampliamente adoptado por los productores de cereales. En particular, los mantillos vivos como el trébol compiten con las plántulas jóvenes del cultivo principal y deben suprimirse adecuadamente. [3]
El cultivo mixto se diferencia del intercalado 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 operación única, y todos los cultivos se destinan entonces al mismo uso. [3]
En muchos países latinoamericanos, una forma popular de policultivo es la agroforestería , en la que se cultivan árboles y cultivos juntos. [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 cosechados para papel, medicamentos, madera y leña. [2]
El café es un cultivo que adora la sombra y tradicionalmente se cultiva a la sombra . En la India, a menudo se cultiva bajo un dosel forestal 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 bajo árboles leguminosos del género Inga . [21]
Las variedades 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 el arroz, el trigo, el sorgo, el guandú, la cebada y el girasol. Se pueden combinar con un cultivo de cobertura de leguminosas como la alfalfa para fijar el nitrógeno, lo que reduce el uso de fertilizantes. [23] [24]
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En el sudeste asiático y China, los sistemas de cultivo de arroz y peces en los arrozales han permitido criar peces de agua dulce además de arroz, produciendo un cultivo adicional valioso y reduciendo la eutrofización de los ríos vecinos. [26]
El cultivo de arroz con patos se practica en toda Asia tropical y subtropical. Una variante en Indonesia combina arroz, peces, patos y helechos acuáticos para lograr un sistema de permacultura resistente y productivo; los patos comen las malas hierbas que de otro modo limitarían el crecimiento del arroz, lo que reduce la mano de obra y los herbicidas; los helechos acuáticos fijan el nitrógeno; y el estiércol de pato y 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 marinas, mariscos o microalgas. La acuicultura monoespecie plantea problemas para los agricultores y el medio ambiente. La cosecha de cultivos de algas marinas en la acuicultura monoespecie libera nitratos en el agua y puede provocar eutrofización. En la acuicultura monoespecie de mariscos, el mayor problema es el alto costo de los alimentos, más de la mitad de los cuales se desperdician, lo que provoca la liberación de nitrógeno y la eutrofización o la proliferación de algas. [7] [1] Las soluciones tecnológicas como los biofiltros bacterianos han demostrado ser 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. Las plantas como las algas marinas cultivadas junto con mariscos tienen valor comercial. [7] La agricultura oceánica regenerativa secuestra carbono, cultivando una mezcla de algas marinas y mariscos para la cosecha, al tiempo que ayuda a regenerar y restaurar hábitats locales como los ecosistemas de arrecife. [27]