El término sistema de cultivo se refiere a los cultivos, las secuencias de cultivos y las técnicas de gestión utilizadas en un campo agrícola en particular durante un período de años. Incluye todos los aspectos espaciales y temporales de la gestión de un sistema agrícola. Históricamente, los sistemas de cultivo se han diseñado para maximizar el rendimiento, pero la agricultura moderna se preocupa cada vez más por promover la sostenibilidad ambiental en los sistemas de cultivo. [1]
La elección de un cultivo es fundamental para cualquier sistema de cultivo. Al evaluar si se plantará un determinado cultivo, el agricultor debe tener en cuenta su rentabilidad, su adaptabilidad a condiciones cambiantes, su resistencia a las enfermedades y la necesidad de tecnologías específicas durante el crecimiento o la cosecha. [2] También debe tener en cuenta las condiciones ambientales predominantes en su explotación y cómo se adaptará el cultivo a otros elementos de su sistema de producción. [2]
El monocultivo es la práctica de cultivar un solo cultivo en un área determinada, mientras que el policultivo implica cultivar múltiples cultivos en un área. El monocultivo (o monocultivo continuo) es un sistema en el que se cultiva el mismo cultivo en la misma área durante varias temporadas de crecimiento. Muchas granjas modernas se componen de varios campos , que se pueden cultivar por separado y, por lo tanto, se pueden utilizar en una secuencia de rotación de cultivos . La rotación de cultivos se ha empleado durante miles de años y se ha descubierto ampliamente que aumenta el rendimiento y previene cambios dañinos en el entorno del suelo que limitan la productividad a largo plazo. [3] Aunque los mecanismos específicos que regulan ese efecto no se comprenden completamente, [4] se cree que están relacionados con los efectos diferenciales sobre las propiedades químicas, físicas y microbiológicas del suelo por parte de diferentes cultivos. [5] Al afectar el suelo de diferentes maneras, los cultivos en una rotación ayudan a estabilizar los cambios en las propiedades. Otra consideración es que muchas plagas agrícolas son específicas de la especie y, por lo tanto, tener una especie determinada presente en un campo solo una parte del tiempo ayuda a prevenir que crezcan las poblaciones de plagas. [6]
La organización de las plantas individuales en un campo también es variable y depende típicamente del cultivo que se esté cultivando. Muchas verduras, cereales y frutas se cultivan en hileras contiguas , que son lo suficientemente anchas para permitir el cultivo (o la siega, en el caso de las frutas) sin dañar las plantas de cultivo. Otros sistemas apuntan a la máxima densidad de plantas y no tienen tal organización. Los forrajes se cultivan de esa manera ya que se espera el tráfico de animales y se requiere la máxima densidad de plantas para su nutrición, al igual que los cultivos de cobertura, ya que su propósito de competir con las malezas y prevenir la erosión del suelo depende en gran medida de la densidad. [7]
La gestión de los residuos de los cultivos es importante en la mayoría de los sistemas. Algunos de los nutrientes contenidos en estos tejidos muertos se ponen a disposición de los cultivos durante la descomposición, [8] lo que reduce la necesidad de aplicar fertilizantes . Dejar los residuos en su lugar también aumenta la materia orgánica del suelo (MOS) , lo que tiene una serie de beneficios. [9] Las prácticas de gestión específicas pueden tener una serie de otros impactos.
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La labranza es el método principal que utilizan los agricultores para gestionar los residuos de los cultivos. Los distintos tipos de labranza dan lugar a distintas cantidades de residuos de los cultivos que se incorporan al perfil del suelo. La labranza convencional o intensiva suele dejar menos del 15% de los residuos de los cultivos en un campo, la labranza reducida deja entre el 15 y el 30%, y los sistemas de labranza de conservación dejan al menos el 30% en la superficie del suelo. [10] Las diferencias observadas entre estos sistemas son diversas, y todavía existe un considerable debate sobre su impacto económico y ambiental relativo, pero una serie de beneficios ampliamente divulgados han llevado a un cambio importante hacia la labranza reducida en los sistemas de cultivo modernos. [11]
En general, dejar residuos en la superficie del suelo produce un efecto de acolchado que ayuda a controlar la erosión , [12] evita la evaporación excesiva y suprime las malezas, [13] pero puede requerir el uso de equipo de plantación especializado. [14] La incorporación de residuos al perfil del suelo produce una rápida descomposición por parte de los microorganismos del suelo, [15] lo que facilita la plantación y en algunos casos podría significar que los nutrientes estarán disponibles para las plantas antes, pero se proporciona un control limitado de la erosión y la supresión de las malezas.
En condiciones de labranza reducida o nula, la exposición limitada a los microorganismos del suelo puede disminuir la tasa de descomposición, retrasando así la conversión de polímeros orgánicos en dióxido de carbono y aumentando la cantidad de carbono secuestrado por el sistema, [16] [17] [18] aunque en suelos mal aireados esto puede compensarse en parte con un aumento en las emisiones de óxido nitroso . [19]
En algunos sistemas se queman los residuos . Esta es una forma rápida y barata de limpiar un campo en preparación para la siguiente siembra y puede ayudar con el control de plagas, pero tiene una serie de desventajas: se pierde materia orgánica (carbono) del sistema, el suelo queda expuesto y se vuelve más susceptible a la erosión, y el humo producido es un contaminante atmosférico. [20] En muchas partes del mundo, esta práctica está restringida o prohibida. [21]
Especialmente en los países en desarrollo, los residuos de cultivos pueden eliminarse y utilizarse para el consumo humano o animal u otros fines. [22] Esto proporciona una fuente secundaria de sustento o ingresos, pero excluye los beneficios asociados con dejar residuos dentro del sistema.
Los nutrientes se agotan durante el crecimiento de los cultivos y deben renovarse o reemplazarse para que la agricultura continúe en una parcela de tierra. Esto generalmente se logra con fertilizantes, que pueden ser de origen orgánico o sintético. Un gran componente del movimiento de agricultura orgánica es la preferencia por los fertilizantes de origen orgánico.
La fertilización excesiva no sólo es costosa, sino que puede dañar los cultivos y tener una serie de consecuencias ambientales. [23] Por lo tanto, existe un interés considerable en desarrollar planes de gestión de nutrientes para parcelas individuales que intenten optimizar las tasas de aplicación de fertilizantes.
El contenido de humedad del suelo es un factor importante en el desarrollo de las plantas y debe mantenerse dentro de un rango durante todo el período de crecimiento. El rango de condiciones de humedad tolerables varía de un cultivo a otro. Se puede utilizar riego y enmiendas de textura fina para aumentar la humedad del suelo, mientras que se pueden utilizar enmiendas de textura más gruesa y tecnologías como el drenaje en tejas para disminuirla. [24] [25]
Este artículo incorpora material de dominio público de Jasper Womach. Informe para el Congreso: Agricultura: Glosario de términos, programas y leyes, edición de 2005 (PDF) . Servicio de Investigación del Congreso .