Mejora de las propiedades del suelo en sistemas de Trigo bajo Agricultura de Conservación

Mejora de las propiedades del

suelo en sistemas de Trigo bajo

Agricultura de Conservación

Nele Verhulst – Bram Govaerts

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;


● Distribución y estabilidad de agregados en El Batán


● Infiltración directa en Cd. Obregón







● 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)


● Erosión de suelo en Ciudad Obregón

Con labranza Con Agricultura de Conservación


● 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






Propiedades químicas: resultados

● pH, CE, Na

en Cd.

Obregón CTB: camas con labranza convencional;





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)


Cero labranza, rastrojo removido



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


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


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


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





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)





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

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