mejora de las propiedades del suelo en sistemas de trigo bajo agricultura de conservación
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8º Simposium Internacional de Trigo; Mazatlán (Mexico); 22-24 Ago 2013TRANSCRIPT
Mejora de las propiedades del
suelo en sistemas de Trigo bajo
Agricultura de Conservación
Nele Verhulst – Bram Govaerts
Retos
Degradación de suelo
Oportunidades: Agricultura de
Conservación y calidad de suelo
Cd. Obregón 39 m Arido, con riego Trigo Alto nivel de insumos
Agua Fría 60 m
Tlaltizapán 940 m
Mexico City
El Batán 2249 m Semi-arido Maíz y grano pequeño Bajo nivel de insumos
Toluca 2640 m
Mexicali 22 m
Resultados de 2 sistemas
PROPIEDADES FISICAS
Textura de suelo
www.cartage.org.lb
= La cantidad de arena,
limo y arcilla en una
muestra de suelo.
La distribución de
tamaños de particulos
determina la textura.
Textura de suelo
Estructura de suelo
www.cartage.org.lb
= el arreglo de
particulas de suelo
Estructura de suelo
(www.dpi.nsw.gov.au)
(www.fao.org)
Partículas de arena y limo están pegadas por arcilla y materia orgánica en
agregados.
Estructura de suelo
(www.dpi.nsw.gov.au)
Una buena estructura de suelo
permite que entran facilmente
agua, aire y raices de plantas en
el suelo.
Estructura de suelo
Destrucción de estructura por lluvia fuerte formación de una capa
dura y impenetrable que impide emergencia o infiltración. Redrawn from Batey (1988); www.maf.govt.nz
Balance de agua
irrigation (I)rainfall (P)
capillary
rise deep
percolation
sto
red
so
il w
ate
r (m
m)
field capacity
threshold
wilting point
evapo-
transpiration
(ET)
(CR)
(DP)0.0
Propiedades físicas: resultados
● Distribución y estabilidad de agregados en Cd. Obregón
CTB: camas con labranza convencional;
PB: Camas permanentes; Inc: residuos
incorporados; B: quema total de residuos;
R: solo dejar 25 cm de trigo; P: dejar trigo,
quitar maíz; K: retención total;
Propiedades físicas: resultados
● Distribución y estabilidad de agregados en El Batán
Propiedades físicas: resultados
● Infiltración directa en Cd. Obregón
CTB: camas con labranza convencional;
PB: Camas permanentes; Inc: residuos
incorporados; B: quema total de residuos;
R: solo dejar 25 cm de trigo; P: dejar trigo,
quitar maíz; K: retención total;
Propiedades físicas: resultados
● Infiltración directa en camas permanentes en El Batán
a
b
b
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
All straw retained Partial straw retained No straw retained
Tim
e-t
o-p
ond (
s)
Propiedades físicas: resultados
● Erosión de suelo en Ciudad Obregón
Con labranza Con Agricultura de Conservación
Propiedades físicas: resultados
● Erosión de suelo en Ciudad Obregón
CC: camas con labranza convencional;
CP: Camas permanentes; Incorporado: residuos
incorporados; Quemado: quema total de
residuos; Retenido: retención total;
Propiedades fisicas
● Efecto de AC?
AC ↗ agregación
Efecto sobre porosidad no es claro
AC ↗ infiltración, ↘ escurrimiento y evaporación
↗ contenido de humedad de suelo
AC ↘ erosión por agua y viento
AC ↘ fluctuaciones de temperatura
PROPIEDADES BIOLOGICAS
Ecosistema de suelo
http://soils.usda.gov
Propiedades biológicas: resultados
● Densidad de lombrices en El Batán, Edo México
0
100
200
300
400
500
600
700
800
ZKRB ZKA CKA ZRA CRA
Density (
indiv
iduals
m-2)
1-Jun-07 5-Sep-07 22-Jan-08
Z: Cero labranza; C: labranza convencional; KRB: dejar trigo y maíz, remover frijol; KA: dejar todo; RA: remover todo;
Propiedades biológicas: resultados
● Biomasa de lombrices en El Batán, Edo México
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
ZKRB ZKA CKA ZRA CRA
Bio
mass (
g m
-2)
1-Jun-07 5-Sep-07 22-Jan-08
Z: Cero labranza; C: labranza convencional; KRB: dejar trigo y maíz, remover frijol; KA: dejar todo; RA: remover todo;
Propiedades biológicas
● Efecto de AC?
AC afecta mesofauna dependiendo del grupo
AC ↗ macrofauna
AC ↗ diversidad funcional y de especies
AC cambia la presión de enfermedades
PROPIEDADES QUIMICAS
Fertilidad de suelo
Nutrientes esenciales del suelo
Macronutrientes Símbolo
Nitrógeno N
Fosforo P
Potasio K
Magnesio Mg
Calcio Ca
Azufre S
Micronutrientes
Zinc Zn
Manganeso Mn
Boro B
Hierro Fe
Cobre Cu
Molibdeno Mo
Chlorine Cl
Níquel Ni
Cobalto Co
Ciclo de C y N
(Govaerts et al., 2009)
SOIL
CROP
ATMOSPHERE
SOM
Residues
Soil Microflora and
Microfauna
PLANT
CO2 N2 N2O NO N3H
NH4+
NH3
NO2- NO3
-
N2 N2O NO
Nitrification
Mineralization
Leaching
Fixation
Volatilization
Denitrification
Photosynthesis
Respiration
Combustion of
fossil fuels (farming operations,
production of inputs)
Fertilization
Immobilization
CH4
Mineralization
Propiedades químicas: resultados
● Materia orgánica y N total en Cd. Obregón
CTB: camas con labranza convencional;
PB: Camas permanentes; Inc: residuos
incorporados; B: quema total de residuos;
R: solo dejar 25 cm de trigo; P: dejar trigo,
quitar maíz; K: retención total;
Propiedades químicas: resultados
● pH, CE, Na
en Cd.
Obregón CTB: camas con labranza convencional;
PB: Camas permanentes; Inc: residuos
incorporados; B: quema total de residuos;
R: solo dejar 25 cm de trigo; P: dejar trigo,
quitar maíz; K: retención total;
Propiedades quimicas
● Efecto de AC?
AC ↗ Carbono organico en suelo superficial
AC cambia el ciclo de N
CA ↗ CIC y la disponibilidad de nutrientes cerca de la
superficie
Agricultura de Conservación y trigo
Govaerts et al., 2005
Experimento a largo plazo con diferentes tratamientos de labranza, rotación y
manejo de rastrojo (misma variedad y aplicación de fertilizante)
Govaerts et al., 2005
Cero labranza, rastrojo removido
Govaerts et al., 2005
Govaerts et al., 2005
Cero labranza, rastrojo retenido
Experimento a largo plazo con diferentes tratamientos de labranza, rotación y
manejo de rastrojo (misma variedad y aplicación de fertilizante)
Rendimiento El Batán
Maíz Trigo
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010
Re
nd
imie
nto
de
gra
no
(kg
/ha
at 1
2%
H2
O)
Año
Cero labranza sin rastrojo
Practica del productor
Agricultura de Conservación
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Re
end
imie
nto
de
gra
no
(kg
/ha)
Año
Agricultura de Conservación
Práctica del productor
Cero labranza sin rastrojo
Rendimiento Cd. Obregón
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011
Re
nim
ien
to d
e gr
ano
(kg
/ha
a 1
2%
H2
O)
Año
Practica del productor
Camas permentes quemando rastrojo
Agricultura de Conservación
C
AB A
AB
B B
AB AB AB A A
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Ren
dim
ien
to d
e g
ran
o 1
2%
H2O
(kg/h
a)
Rendimiento Cd. Obregón (2012/13)
• Más bajo (5.5 t/ha): CTB,
monocultivo trigo, incorporar
• Convertir a PB (manteniendo
monocultivo y retención)
+ 0.7 t/ha
• Diversificación
rendimiento ↑
• Más alto (8.0 t/ha): CP, dejar, trigo-
descanso-maíz-sorgo y trigo-maíz-
garbanzo-maíz
• CTB monocultivo (5.5 t/ha)
< CTB trigo-maíz (6.1 t/ha - 6.4 t/ha)
< PB trigo-maíz (7.0 t/ha - 7.3 t/ha).
PB: Camas permanentes; CTB: camas con labranza convencional; W:
trigo; F: nada; M: maíz; Sa: cártamo; So: sorgo; Ch: garbanzo; Inc:
residuos incorporados; All: retención total de residuos en la superficie; B:
quema total de los residuos; Part: retención parcial de residuos.
Rentabilidad Cd. Obregón 2 años
• Análisis con base en datos de
rendimiento y precios de PV 2012 y
OI2012/13, no incluye vender pacas
• Un cultivo al año:
• Más bajo (3,434 MXN/ha):
CTB, monocultivo trigo,
incorporar
• Convertir a PB (manteniendo
monocultivo y retención)
+ 18,254 MXN/ha
• Convertir a PB con cártamo:
+ 17,201 MXN/ha
PB: Camas permanentes; CTB: camas con labranza convencional; W:
trigo; F: nada; M: maíz; Sa: cártamo; So: sorgo; Ch: garbanzo; Inc:
residuos incorporados; All: retención total de residuos en la superficie; B:
quema total de los residuos; Part: retención parcial de residuos.
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
Ing
res
os
en
MX
N/h
a
Rentabilidad Cd. Obregón (2012/13)
• Dos cultivos al año:
• CTB maíz-trigo: promedio
11,555 MXN/ha
• PB maíz-trigo:
+ 21,660 MXN/ha
(a 33,216 MX/ha)
• PB trigo-maíz-garbanzo-maíz
+ 21,319 MXN/ha
(a 32,874 MXN/ha)
PB: Camas permanentes; CTB: camas con labranza convencional; W:
trigo; F: nada; M: maíz; Sa: cártamo; So: sorgo; Ch: garbanzo; Inc:
residuos incorporados; All: retención total de residuos en la superficie; B:
quema total de los residuos; Part: retención parcial de residuos.
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
Ing
res
os
en
MX
N/h
a
Calidad de grano en Cd. Obregón
● Panza blanca:
Con 150 kg N/ha:
Panza blanca ↓ con aplicación en 1er nodo
Camas conv. = camas permanentes con retención parcial
Más panza blanca en camas permanentes con retención total
Con 300 kg N/ha: más panza blanca en camas perm con
retención total (aplicación de N encima)
PB: Camas permanentes; CTB:
camas con labranza convencional;
straw incorporated: residuos
incorporados; straw burned: quema
total de residuos; straw removed: solo
dejar 25 cm de trigo; straw partly
retained: dejar trigo, quitar maíz;
straw retained: retención total;
Calidad de grano en Cd. Obregón
● Proteina: proteina ↑ panza blanca ↓ Niveles similares en convencional y camas permanentes con retencion
parcial (en 150 kg N/ha con una sola aplicación retención parcial ≈
retención total)
Más proteina con quema en 150 kg N/ha
Menos proteina en camas permanentes con retención total (aplicación de
N encima)
PB: Camas permanentes; CTB:
camas con labranza convencional;
straw incorporated: residuos
incorporados; straw burned: quema
total de residuos; straw removed: solo
dejar 25 cm de trigo; straw partly
retained: dejar trigo, quitar maíz;
straw retained: retención total;
gracias