Los cultivos de cobertura sembrados con solo dos semanas de diferencia en septiembre muestran diferencias significativas en la biomasa al final de la temporada de crecimiento de otoño. Un estudio reciente mostró que la siembra temprana de cultivos de cobertura puede ayudarlos a establecer y retener mejor los nutrientes, protegiendo las vías fluviales. Crédito:Ray Weil
La Bahía de Chesapeake alguna vez produjo decenas de millones de fanegas de ostras al año. Hoy, la cosecha de ostras está por debajo del uno por ciento de estos máximos históricos. ¿Qué sucedió?
"Con la agricultura moderna y el desarrollo urbano en la cuenca alrededor de la Bahía a mediados del siglo XX, la calidad del agua disminuyó rápidamente", dice Ray Weil, profesor de ciencias del suelo en la Universidad de Maryland. "Pronto desaparecieron las ostras, muchos de los peces casi se extinguieron y los cangrejos se vieron amenazados".
Weil estudia formas de ayudar a la recuperación de la bahía de Chesapeake. Su investigación se centra en uno de los principales culpables del declive de la bahía:los nutrientes. Los nutrientes clave de las plantas como el nitrógeno y el fósforo son buenos para los cultivos, dice Weil. “Sin embargo, en los cursos de agua, el nitrógeno también estimula la producción de plantas. En este caso, se trata de malezas acuáticas y algas”, dice. Toda esa biomasa extra muere y se pudre, eliminando el oxígeno del agua. La falta de oxígeno en las aguas es una gran amenaza para la vida en la bahía de Chesapeake. Además, algunas algas pueden ser tóxicas para las personas y los peces.
El estudio de Weil fue publicado en Journal of Environmental Quality , una publicación de la Sociedad Estadounidense de Agronomía, la Sociedad Estadounidense de Ciencias de Cultivos y la Sociedad Estadounidense de Ciencias del Suelo.
Shelly Porter, asistente de investigación de pregrado, aplica vacío a un lisímetro de tensión para tomar muestras de agua lixiviada durante las 24 horas anteriores. La muestra incluye agua y nutrientes disueltos que ya se habían drenado por debajo de la profundidad de las raíces del cultivo, lo que eventualmente terminaría en las aguas subterráneas y luego en la Bahía de Chesapeake. El uso de cultivos de cobertura ayuda a mantener el nitrógeno fuera del agua subterránea. Crédito:Ray Weil
Si bien la Bahía de Chesapeake ha perdido parte de su brillo debido a los desafíos de nutrientes, aún brinda muchos beneficios a los residentes cercanos. Es el segundo estuario más grande, un hábitat de agua salobre, en el mundo. La bahía en sí tiene aproximadamente 200 millas de largo. Pero su cuenca cubre 64,000 millas cuadradas a lo largo de seis estados y Washington, D.C. Cada año se cosechan alrededor de 500 millones de libras de mariscos de la bahía. El hábitat también limpia el agua a la vez que proporciona criaderos de vida silvestre importante.
Para ayudar a su vía fluvial en apuros, los residentes de Maryland votaron para imponerse impuestos a sí mismos para brindar incentivos a los agricultores para que cultiven cultivos de cobertura. Estos son cultivos que los agricultores no venden, pero pueden retener el exceso de nitrógeno, manteniéndolo fuera de las vías fluviales.
En la última investigación de Weil, estudió cómo el momento del crecimiento de los cultivos de cobertura afectaba su capacidad para mantener el nitrógeno fuera del agua de la bahía de Chesapeake. Los cultivos de cobertura generalmente se siembran al final del año después de que los agricultores hayan cosechado sus cultivos comerciales. Sin embargo, la investigación previa de su laboratorio indicó que probablemente era demasiado tarde para que los cultivos de cobertura fueran efectivos en la captura de nitrógeno. La métrica clave es cuánto nitrógeno drena a través del suelo hacia las aguas subterráneas; un proceso conocido como lixiviación.
Las parcelas de investigación en Maryland a principios de noviembre muestran tres tipos diferentes de cultivos de cobertura y una parcela de control sin cultivos de cobertura, a la izquierda. Los investigadores encontraron que los tres cultivos de cobertura (centeno de invierno, rábano y mezcla de centeno de invierno/rábano) funcionaron bien para absorber el nitrógeno adicional del suelo. Crédito:Ray Weil
"Esencialmente, pensamos que la acción crítica de captura de nitrógeno tiene lugar antes de la inactividad invernal en lugar de durante el invierno y la primavera, cuando se produce la lixiviación real", dice Weil. Para probar la idea, su laboratorio plantó tres tipos diferentes de cultivos de cobertura en cuatro momentos diferentes del otoño durante dos años. Los cultivos incluían centeno de invierno, rábano y una mezcla de centeno, rábano y trébol. Las fechas de plantación oscilaron entre mediados de agosto y mediados de octubre.
El equipo de investigación descubrió que cuanto antes se plantaban los cultivos de cobertura, mejor podían mantener el nitrógeno fuera del agua subterránea. "Solo unas pocas semanas de diferencia en las fechas de siembra causaron diferencias significativas en las cantidades de nitrógeno lixiviado, especialmente si la siembra se llevó a cabo después de mediados de septiembre en las condiciones de Maryland", dice Weil.
El centeno de invierno ha sido tradicionalmente el cultivo de cobertura elegido en la zona, ya que sobrevive a las duras condiciones climáticas. Pero el equipo de Weil sospechaba que otros cultivos podrían funcionar igual de bien, especialmente si se plantaban temprano. De hecho, las pruebas mostraron que los tres tipos de cultivos de cobertura redujeron la lixiviación de nitrógeno.
Un lisímetro de tensión entre cultivos de cobertura de múltiples especies a principios de la primavera. Este dispositivo permite a los investigadores recolectar y analizar el agua subterránea para ver cuánto nitrógeno contiene. El exceso de nitrógeno en el agua estimula la producción de malas hierbas y algas y afecta los niveles de oxígeno, lo que puede ser perjudicial para la vida acuática. Crédito:Ray Weil
Desafortunadamente, mediados de septiembre es demasiado temprano para cosechar cultivos en la mayoría de las rotaciones de cultivos en Maryland.
"Para la mayoría de los agricultores de maíz y soya, plantar un cultivo de cobertura lo suficientemente temprano para que sea efectivo en la prevención de la lixiviación de nitrógeno probablemente signifique establecer el cultivo de cobertura antes de que se coseche el cultivo comercial", dice Weil. Eso significa ser creativo, como esparcir semillas de cultivos de cobertura en avión. Esto hace que las semillas entren antes de tiempo entre cultivos, lo que les permite comenzar a crecer sin dañar los cultivos comerciales que maduran.
La investigación de Weil ayuda a maximizar el beneficio para los residentes de Maryland que aprecian la bahía de Chesapeake y muestra cómo los agricultores también pueden aprovechar al máximo sus cultivos de cobertura. "Los cultivos de cobertura ofrecen muchos beneficios para el agricultor que los usa; desde salvar el suelo, suprimir las malas hierbas, capturar nutrientes costosos y reciclarlos para cultivos futuros, hasta capturar carbono, lo que mejorará la materia orgánica del suelo e incluso puede generar pagos del mercado de carbono", dice. . "El establecimiento temprano puede mejorar en gran medida el rendimiento de los cultivos de cobertura y, por lo tanto, el retorno de la inversión".
