Sistemas de laboreo y rotación de cultivos: diseño y resultados del
programa de investigación de Uruguay.
Sistemas de laboreo y rotación de Sistemas de laboreo y rotación de cultivos: diseño y resultados del cultivos: diseño y resultados del
programa de investigación de programa de investigación de Uruguay.Uruguay.
Oswaldo ErnstGuillermo Siri-Prieto
Facultad de AgronomíaUniversidad de la República Oriental del Uruguay
Oswaldo ErnstOswaldo ErnstGuillermo SiriGuillermo Siri--PrietoPrieto
Facultad de AgronomíaFacultad de AgronomíaUniversidad de la República Oriental del UruguayUniversidad de la República Oriental del Uruguay
Precipitación anual: 1200 mm
Temperatura media: 18 Co.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
JAN
FEBMARCH AP
MAYJU
N
JUL
AUGSEPOCTNOVDEC
Rai
nfal
l (m
m)
Características del suelo( Argiudol típico)
CaracterísticasCaracterísticas del del suelosuelo( ( ArgiudolArgiudol típicotípico) )
Arcilla (Clay)(%)
Arcilla (Clay)(%)
2828
5353
5353
4343
2727
A12A12
B21B21
B22B22
B3-CB3-C
A11A11
2727
1717
1515
2020
2828
Arena (Sand)(%)
Arena (Sand)(%)
1717
1010
44
Ks(mm h-1)
Ks(mm h-1)
Profundidad(cm)
Profundidad(cm)
1010
2525
2020
1010
88
Evolución de la materia orgánica del suelo entre 1964 y 1990 con laboreo convencional
(Díaz Roselló, 1992)
EvoluciónEvolución de la de la materiamateria orgánicaorgánica del del suelosuelo entreentre 1964 y 1990 con 1964 y 1990 con laboreolaboreo convencionalconvencional
((DíazDíaz RosellóRoselló, 1992), 1992)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
64 68 72 76 80 84 88 92
Year
Soil
orga
nic
mat
ter (
%)
CONTINUOUS CROPPINGROTATION FOUR YR CROPS- FOUR YR PASTURE
Fase Pastura Fase cultivo
ErosiónOxidación MOS
ETAPA I: Secuencia trigoETAPA I: Secuencia trigo--barbechobarbecho--trigotrigo
Barbecho Trigo
5 meses de barbecho descubierto
6 a 8 operaciones de laboreo
15 a 20 Mg de suelo erosionado
Perdida del 45% del COS en 0-20 cm
OBJETIVO: REDUCIR EL NUMERO DE OPERACIONES Y EL TIEMPO DE BARBECHO
ESTRATEGIA I: Experimentos aislados, en distintos ESTRATEGIA I: Experimentos aislados, en distintos tipos de suelo e historia agrícolatipos de suelo e historia agrícola
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5PRADERA
00,10,20,30,40,5
PRADERA CHACRA VIEJA
SIEMBRA DIRECTA
Rendimiento relativo de cultivos de invierno sembrados con laborRendimiento relativo de cultivos de invierno sembrados con laboreo eo convencional y sin laboreo sobre pradera vieja (cabeza de rotaciconvencional y sin laboreo sobre pradera vieja (cabeza de rotación) ón)
o rastrojos de cultivos que recibieron previamente laboreoo rastrojos de cultivos que recibieron previamente laboreo
0
20
40
60
80
100
120
Cabeza de rotación Rastrojo
Ren
dim
ient
o re
lativ
o
Laboreo Convencional No Laboreo
15 A 25% MENOS DE PRODUCCION
ETAPA II: Manejo del suelo ETAPA II: Manejo del suelo para el sistema de producciónpara el sistema de producción
¿ES NECESARIO LABOREAR EN TODOS LOS CULTIVOS DE LA SECUENCIA?
ESTRATEGIA II ESTRATEGIA II Contemplar efectos residuales de corto y Contemplar efectos residuales de corto y largo plazo en el suelo y en cada cultivo y largo plazo en el suelo y en cada cultivo y en la rotaciónen la rotación
Experimentos de largo plazoExperimentos de largo plazo
LABOREO CONVENCIONAL
SIEMBRA DIRECTA
Agricultura Continua Siembra Directa (AC-SD).
Glifostao para control de malezas.
Agricultura Continua Siembra Directa (AC-SD).
Glifostao para control de malezas.
Rotacion Cultivo-Pastura SiembraDirecta (Rot-SD).
. Glifostao para control de malezas
Rotacion Cultivo-Pastura SiembraDirecta (Rot-SD).
. Glifostao para control de malezas
Número de eventos de labranza en los tratamientos Número de eventos de labranza en los tratamientos evaluados para agricultura continua (SIN pastura) y evaluados para agricultura continua (SIN pastura) y
rotación cultivosrotación cultivos--pastura (CON pastura)pastura (CON pastura)
NomenclaturaNomenclatura Eventos de laboreo en la fase Eventos de laboreo en la fase agragríícola de la rotacicola de la rotacióón CON n CON
pasturapastura
Eventos de laboreo en la Eventos de laboreo en la fase agrfase agríícola de la cola de la
rotacirotacióón SIN pasturan SIN pastura
LCCLCC 66 1212
LCLC--SDSD 33 66
LCLC--SDSD--SDSD 11 No correspondeNo corresponde
SDSD--SDSD 00 00
Producción de grano acumulada entre 1993 y Producción de grano acumulada entre 1993 y 1995 para tres sistemas de labranza1995 para tres sistemas de labranza
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
LC-LC LC-SD-SD SD-SD
Kg
gran
o ha
-1
CULTIVO VERANO CULTIVO INVIERNO ACUMULADO
LABOREO SOLO EN EL PRIMER CULTIVO POS PASTURA
UN “EVENTO” DE LABOREO CADA 6 A 8 AÑOS
a
a
b
Secuencia trigoSecuencia trigo--barbechobarbecho--trigotrigo
Barbecho Trigo
OBJETIVO: ¿ES POSIBLE ELIMINAR EL LABOREO EN LA SECUENCIA?
De 5 meses de barbecho descubierto y 5 a 8 operaciones de laboreo
15 Mg suelo erosionado/año
1 “evento de laboreo cada 6 años
5 Mg de suelo erosionado
PARA ELLO ES NECESARIO ELIMINAR LA REDUCCIONDE RENDIMIENTO DEL PRIMER CULTIVO DE LA ROTACION
Esquema de los procesos que ocurren en el Esquema de los procesos que ocurren en el suelo durante el tiempo de barbechosuelo durante el tiempo de barbecho
EFECTO DEL LABOREO, NO LABOREO Y ANTECESOR EFECTO DEL LABOREO, NO LABOREO Y ANTECESOR SOBRE RENDIMIENTO DEL TRIGOSOBRE RENDIMIENTO DEL TRIGO
1,04 0,97 1,01
0,48
0,000,100,200,300,400,500,600,700,800,901,00
PASTURA/NOPASTURA
LABOREO/NOLABOREO
MAIZ/SOJA SD Bo CORTO/BoLARGO
Rendimiento relativo de los cultivos sembrados sin laboreo (SD) o con laboreo convencional (LC)
en sistemas de agricultura continua (AC) oen rotación con pasturas (ROT)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Ren
dim
ient
o re
lativ
o (S
D/L
C)
AC ROT
ConcentraciónConcentración de de CarbonoCarbono OrgánicoOrgánico en el en el suelosuelo (0(0--18 cm) en 18 cm) en respuestarespuestaal al tipotipo de de laboreolaboreo y y rotaciónrotación o no o no concon pasturaspasturas..
ExperimentoExperimento de largo de largo plazoplazo Paysandú, Uruguay (1993Paysandú, Uruguay (1993--2002)2002)
0 5 10 15 20 25 30
CC-CT
CC-NT
ROT-CT
ROT-NT
0-6 6-12 12-18
1994
.. Tamaño Medio Ponderado de los agregados del suelo Tamaño Medio Ponderado de los agregados del suelo (0(0--15 15 cmcm) en el experimento de largo plazo en Uruguay ) en el experimento de largo plazo en Uruguay
(1993(1993--2002)2002)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
CC-CT CC-NT ROT-CT ROT-NT
Mea
n w
eigh
t dia
met
er
aa
ab
c
EROSION PROMEDIO ANUAL EN PARCELAS DE EROSION PROMEDIO ANUAL EN PARCELAS DE ESCURRIMIENTO, LLEVADAS A 100m DE PENDIENTE ESCURRIMIENTO, LLEVADAS A 100m DE PENDIENTE
García García PrechacPrechac, 2000, 2000
0
5
10
15
20
25
Trigo-barbecho-
trigo AC-LC
Trigo-barbecho-
trigo Rot-LC
Trigo-barbecho-
trigo Rot-LR
Trigo-barbecho-
trigo Rot-SD
Eros
ión
Mg
ha-1
ETAPA III 2003: Un nuevo problema: ETAPA III 2003: Un nuevo problema:
Manejo de barbecho en agricultura continua Manejo de barbecho en agricultura continua sin laboreo sin laboreo
Número de explotaciones y superficie total Número de explotaciones y superficie total afectada,afectada,
según opciones de uso de la superficie según opciones de uso de la superficie
Opciones Explotacionesde uso N° Miles de ha Total 7.532 2.944,50Sin agricultura 3.886 1.463,60Rotación cultivos-pasturas
1.830 698,3
Agricultura continua 449 265,.1 Sin opción definida/agricultura marginal
3.850 517,5
23,7
917,6
Superficie total explotada %
10049,7
Fuente: MGAPFuente: MGAP--DIEA, Encuesta Agrícola "PrimaveraDIEA, Encuesta Agrícola "Primavera--Verano 2005/06". Verano 2005/06". 30% de la superficie agrícola30% de la superficie agrícola
ErosiónErosión estimadaestimada parapara un un ArgiudolArgiudol TípicoTípico de la de la UnidadUnidad Young, Young, ((pendientependiente de 3% y 100 m de largo) de 3% y 100 m de largo) parapara SIEMBRA DIRECTASIEMBRA DIRECTA
. M: . M: maízmaíz; S: ; S: sojasoja; T: ; T: trigotrigo; p: ; p: praderapradera consociadaconsociada; 2P: 2 ; 2P: 2 añosaños de de praderapradera..
GarcíaGarcía--PréchacPréchac, 2004), 2004)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Soja cont. Soja-trigo Soja-Cob.Inv.
M-S-Tp-2P M-S-Tp-3P M-S-T-S-Tp-2P
M-S-T-S-Tp-3P
Ero
sió
n p
rom
ed
io A
nu
al (
Mg
/ha.
año
)
EFECTO PASTURA
EFECTO DOBLE CULTIVOEFECTO DOBLE CULTIVO
UN CULTIVO
Kg Carbono (Mg ha-1)
02468
10121416
10 12 14 16 18 20 22
Prof
undi
dad
(cm
)
ROT LCAC LCAC NLROT NL
Kg Carbono (Mg ha-1)
02468
10121416
10 12 14 16 18 20 22
Prof
undi
dad
(cm
)
ROT LCAC LCAC NLROT NL
Kg Carbono acumulados en el perfil del suelo (0-18 cm)noluego de 10 anos en ensayo rotationes P 27
(Ernst y Siri-Prieto, s/p)
KgKg Carbono acumulados en el perfil del suelo (0Carbono acumulados en el perfil del suelo (0--18 18 cm)nocm)noluego de 10 anos en ensayo luego de 10 anos en ensayo rotationesrotationes P 27 P 27
(Ernst y Siri(Ernst y Siri--Prieto, s/p)Prieto, s/p)
p=0,002
p=0,013p=0,002
05
101520253035404550
LC SD CP AC SD + R SD - R
Escu
rrim
iento
(m3 h
a-1)
p<0,0001
p=0,019 p=0,092a
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
LC SD CP AC SD + R SD - R
Eros
ión
(ton
ha-1
)
(a)(b)
p<0,0001
bp=0,041p=0,0759
0
5
10
15
20
25
30
35
40
LC SD CP AC SD + R SD - R
COS
eros
iona
do (k
g ha
-1)
(c)
Cobertura de suelo por rastrojo de distintos cultivosCobertura de suelo por rastrojo de distintos cultivos
0102030405060708090
100
Soja 1asobre
pradera
Soja 2dasobre trigo
Girasol Sorgo Maízsuel
o cu
bier
to p
or r
astr
ojo
(%)
cosecha60 días
RASTROJOS ANCLADOS
Pasturas con leguminosas250 kg/ha de N
Trigosoja soja Trigomaíz
Posibilidades de mantener ingresode N por fijación simbiótica
Trigosoja maíz Trigosoja
Necesidad de mantener cobertura de suelo
Disponibilidad de NDisponibilidad de N--NO3NO3-- a la siembra y a seis hojas (V6) de maíz a la siembra y a seis hojas (V6) de maíz sembrado sin laboreo sobre barbecho, después de cultivos de cobesembrado sin laboreo sobre barbecho, después de cultivos de cobertura rtura
de de raigrasraigras ((LoiliumLoilium multiflorummultiflorum) o trébol alejandrino () o trébol alejandrino (TrifoliumTrifoliumalexandrinumalexandrinum
Variables 2004 2005 2006
Siembra V6 Siembra V6 Siembra V6
Barbecho 19 11 14 13 10 8
Trébol alejandrino 7 5 7 17 5 8
Raigras 3 5 5 10 5 5
Efecto de la fecha de aplicación del herbicida total a un cultivEfecto de la fecha de aplicación del herbicida total a un cultivo de o de cobertura de cobertura de raigrasraigras sobre su producción de materia seca (sobre su producción de materia seca (kgkg haha--1) y 1) y
disponibilidad de Ndisponibilidad de N--NO3NO3-- a la siembra (a la siembra (mgmg kgkg--1) (01) (0--20cm).20cm).
Variables Día del año
235 276 296 LSD(0.05)
Producción de raigras 4242 6613 8491 1750
N-NO3- a la siembra de soja a 12.6 3.0 2.4 1.0
N-NO3- V2 b 25 12 13 6.7
b= 36 días pos siembra
0
10
20
30
40
50
60
70
0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35
Humedad gravimétricaPr
ofun
dida
d (c
m)
45 d
25 d
3 d
(60)
(40)
(20)7 Oct 20047 Oct 2004
40%40%
20%20%53 mm53 mm
0
10
20
30
40
50
60
70
0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 0,400
0 d 21/100 d 17/11
62 mm62 mm
19 mm19 mm
Cambios en el contenido de humedad en el suelo entre el 21 Oct. y el 17 Nov. 2004
0 d barbecho (EEMAC 2004-2005)
Cambios en el contenido de humedad en el suelo Cambios en el contenido de humedad en el suelo entre el 21 Oct. y el 17 Nov. 2004entre el 21 Oct. y el 17 Nov. 2004
0 d barbecho0 d barbecho (EEMAC 2004(EEMAC 2004--2005)2005)
Efecto de la fecha de aplicaciEfecto de la fecha de aplicacióón de herbicida a un CC n de herbicida a un CC de de TTrifoliumrifolium alexandrinumalexandrinum sobre su acumulacisobre su acumulacióón de n de
materia seca, N y relacimateria seca, N y relacióón C/N.n C/N.
Fecha de
aplicación del
herbicida
Materia seca
acumulada
(kg ha-1)
Nitrógeno en la
materia seca
(g kg-1)
Nitrógeno
acumulado
(kg ha-1)
Relación C/N (*)
29/9 1321 46 61 8,7
19/10 4917 21 103 19,2
3/11 4861 21 102 19,2
Uso de insumos en cuatro sistemas de producción durante Uso de insumos en cuatro sistemas de producción durante 12 años, Paysandú, Uruguay 199312 años, Paysandú, Uruguay 1993--2005. (Siri2005. (Siri--Prieto Prieto et alet al, ,
2005).2005).
LC SD LC SD
FertilizantesNitrogeno (kg ha-1) 639 775 349 431Fósforo (kg ha-1) 404 425 214 230
HerbicidasGlifosato (kg ha-1) 0 37.9 0 21.6Metsulforon Metil (kg ha-1) 3.0 11.0 6.0 6.0Atrazina (kg ha-1) 7.3 7.3 6.0 6.0Alfa Metolaclor (kg ha-1) 11.0 11.5 4.3 4.8
InsecticidasClorpirifos (g ha-1) 960 960 480 480Endosulfan (kg ha-1) 2.27 2.27 0.53 0.53Alsystin (g ha-1) 170 170 0 0
Machinery OperationsGas-oil (l ha-1) 1104 713 633 377Labor use (h ha-1) 90.0 59.4 50.6 31.2
cultivo-pasturaAgricultura Rotacióncontinua
Uso de agroquímicos por tonelada Uso de agroquímicos por tonelada de grano producida en el sistema de grano producida en el sistema
(1993(1993--2005)2005)
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
glifosato clorpirifos
Ingr
edie
nte
activ
o/to
nela
da
AC-SD AP-SD
ConsideracionesConsideraciones finalesfinales
El programa logró aportes El programa logró aportes significativos a la solución de significativos a la solución de los problemas planteados que los problemas planteados que
permitieron que en la actualidad permitieron que en la actualidad la adopción de la siembra la adopción de la siembra
directa se haya generalizado en directa se haya generalizado en los sistemas agrícolas de los sistemas agrícolas de
UruguayUruguay
Se logró eliminar el laboreo en un proceso que no implicó pérdida de producción pero..
Los cambios en las secuencias de cultivos y en los sistemas de producción no son neutros, modifican propiedades y equilibrios logrados que implican modificar la tecnología de producción para que no se transformen en un paso hacia atrás en el camino ya recorrido enfermedades, malezas, plagas, uso del agua, balance de nutrientes La instalación de experimentos de largo plazo permitió que se manifiesten en forma anticipada los problemas que pueden aparecer a nivel de la producción cuando la tecnología se adopta
Se logró eliminar el laboreo en un proceso que no implicó pérdidSe logró eliminar el laboreo en un proceso que no implicó pérdida a de producción pero.. de producción pero..
Los cambios en las secuencias de cultivos y en los sistemas de Los cambios en las secuencias de cultivos y en los sistemas de producción no son neutros, producción no son neutros, modifican propiedades y equilibrios logrados que implican modifimodifican propiedades y equilibrios logrados que implican modificar car la tecnología de producción para que no se transformen en un pasla tecnología de producción para que no se transformen en un paso o hacia atrás en el camino ya recorrido hacia atrás en el camino ya recorrido enfermedades, malezas, plagas, uso del agua, balance de enfermedades, malezas, plagas, uso del agua, balance de nutrientes nutrientes La instalación de experimentos de largo plazo permitió que se La instalación de experimentos de largo plazo permitió que se manifiesten en forma anticipada los problemas que pueden manifiesten en forma anticipada los problemas que pueden aparecer a nivel de la producción cuando la tecnología se adoptaaparecer a nivel de la producción cuando la tecnología se adopta
ResultadosResultados
Entender cómo el manejo del suelo afecta las Entender cómo el manejo del suelo afecta las propiedades del sistema de producción, cuantificadas propiedades del sistema de producción, cuantificadas como como –– rendimiento en grano, rendimiento en grano, –– resultado económico, resultado económico, –– cantidad y tipo de cantidad y tipo de enmalezamientoenmalezamiento, , –– dinámica de enfermedades y plagas, dinámica de enfermedades y plagas, –– tipo y cantidad de insumos necesarios para producir una tipo y cantidad de insumos necesarios para producir una
unidad de productounidad de producto
es de capital importancia para el éxito de las propuestas es de capital importancia para el éxito de las propuestas tecnológicas que surgen de los programas de investigación.tecnológicas que surgen de los programas de investigación.