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Tesis:

Evaluation of replacing fallow with cover crops in irrigated maize production systems.

  • Autor: GABRIEL PEREZ, José Luís

  • Título: Evaluation of replacing fallow with cover crops in irrigated maize production systems.

  • Fecha: 2011

  • Materia: Sin materia definida

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS AGRONOMOS

  • Departamentos: PRODUCCION VEGETAL: FITOTECNIA

  • Acceso electrónico:

  • Director/a 1º: QUEMADA SAENZ-BADILLOS, Miguel

  • Resumen: Los cultivos captura en regiones secas han estado limitados por la competencia en el uso del agua y de los nutrientes. Este estudio se llevó a cabo durante 4.5 años para determinar el efecto en el rendimiento, en la dinámica del N y en la salinidad de remplazar el barbecho por cultivos captura en un sistema de producción en regadío de maíz, Los tratamientos estudiados durante el intercultivo de maíz (Zea mays L.) fueron: cebada (Hordeum vulgare L.), veza (Vicia villosa L.), suelo desnudo y, para alguno de los estudios, colza (Brassica napus L.). El maíz se regó ajustando a la evapotranspiración y se fertilizó con 210 kg ha’ de nitrato amónico en dos coberteras. Se establecieron microparcelas en todos los tratamientos durante 3 años, dónde se aplicó nitrato amónico doblemente marcado. Se tomaron medidas de biomasa y de contenido de N del maíz y de los cultivos captura, se determinó la cobertura mediante imágenes digitales y el crecimiento de raíces con sensores de humedad. El Nmin y la conductividad eléctrica de la pasta saturada se midieron dos veces al alío, después de cada cultivo. El contenido de agua en el suelo se monitorizó diariamente hasta una profundidad de 1.3 m con sensores de capacitancia, basados en respuestas electromagnéticas a las propiedades del suelo, calibrados y validados en el ensayo bajo condiciones de campo y laboratorio. Se instalaron cañas de succión a 1.2 m de profundidad en cada parcela, para obtener la concentración de N03 y sales en la solución del suelo. Las medidas de contenido de agua en el suelo se emplearon para calibrar y validar el modelo numérico WAVE para describir el balance de agua. Reemplazar barbechos por cultivos captura no afectó significativamente al rendimiento del maíz, pero si al N extraído. La veza incrementó el aporte de N con su residuo después del segundo año y el contenido de N en el grano después del tercero. El N recuperado del fertilizante por el maíz (46% de media) no se vio afectado por tratamientos, pero la cebada recuperó más en otoño4nvierno que el resto, con valores próximos al 19% del contenido total en biomasa aérea, frente al 4% en veza. La veza favoreció la recuperación de fertilizante en el suelo, sugiriendo la presencia de una fracción orgánica estable inalcanzable para su extracción directa o perdida. Remplazar barbechos por cultivos captura solo redujo pérdidas directas de fertilizante los años de abundante precipitación. Sin embargo, la reducción del Nmin en el suelo para los tratamientos de veza y suelo desnudo fue similar, mostrando que las pérdidas pueden ser reducidas en estos sistemas, bien sustituyendo por cebada, bien reduciendo el fertilizante aplicado. El NO3” lixiviado se calculó multiplicando la concentración de N03 de la solución del suelo por el drenaje estimado con WAVE. Durante 3.5 años, el N03 lixiviado en el suelo desnudo, veza y cebada fue de 346, 245 y 129 Kg. NNO3 ha”1 respectivamente, ocurriendo más del 77% de éste durante el periodo intercultivo. En los inviernos secos, el NO3” se acumuló en el suelo, y los cultivos captura controlaron el lavado durante las primeras fases del maíz. La veza fue menos eficiente que la cebarla controlando el lixiviado, pero aumentó la retención de N en el suelo. Los cultivos captura controlaron el lavado de NO3” y reciclaron el N dentro del sistema. El lavado de sales se calculó multiplicando la concentración de sales de la solución del suelo por el drenaje, y se usó para estimar el balance de sales. Las sales lavadas en el suelo desnudo fueron 26 Mg ha-1, mientras que menos de 18 en los cultivos captura. En los cultivos captura hubo más periodos de ganancia de sales. Pero al final del experimento, todos los tratamientos tuvieron pérdidas absolutas de sales, debido a periodos ocasionales de lluvias fuertes. Los cultivos captura fueron más propensos a reducir la acumulación de sal en el suelo durante las primeras etapas del siguiente cultivo principal. Se estimaron los gastos extra de los cultivos captura. La producción de biomasa y el efecto en el rendimiento de los cultivos captura se ajustaron a funciones de distribución y se estimó el posible ahorro en fertilizante en función del N extraído en raíces y parte aérea. Se realizaron simulaciones de Monte-Carlo para el análisis de incertidumbres de los beneficios para las situaciones de venta de los residuos o residuo en campo con o sin ahorro de fertilizante. La veza y la cebada incrementaron los beneficios más del 50% de los años aunque el residuo no se vendiera y sin ahorro de fertilizante. Pero si el residuo se vendía, la veza incrementaba beneficios el 86% de los años y en 509 € ha’ de media, el 76% y 309 la cebada y el 56% y 111 la colza. Con la situación económica actual, tanto dejando el residuo de veza y cebada en el campo, con ahorro de fertilizante, como su venta como forraje incrementa el beneficio económico respecto al suelo desnudo. Aún así, la venta del residuo genera más beneficios económicos que como ahorro en fertilizante. Algunas de las ventajas de los cultivos captura no requieren la incorporación de sus residuos (como la reducción del lixiviado de N03 y sales), por tanto, se deberían llevar a cabo estudios más específicos para decidir en qué condiciones la sustitución de barbechos por cultivos captura en sistemas de regadío puede combinar beneficios económicos y medioambientales.