En Meadow View Farm en Kutztown, Pensilvania, James Weaver y su hijo Harold Weaver temen limpiar las (más de) 20 millas lineales de plástico negro que usan cada año. Cuando terminan de limpiar todo el plástico debajo de los pimientos, tomates, berenjenas y cucurbitáceas, se enfrentan al dolor de cabeza de desechar el plástico. La eliminación de plástico negro es un desafío costoso dependiendo de su ubicación y si está reciclando, vertiendo en vertederos o quemando. Además, Harold señala que para cuando se limpia, siempre es demasiado tarde para obtener un cultivo de cobertura. Estas frustraciones motivaron a los Tejedores y a otros agricultores e investigadores de hortalizas de Rodale Institute Experimentar con mantillos de cultivos de cobertura enrollados y rizados para reducir su dependencia del plástico negro.

Mantillos

Mantillos orgánicos para cultivos de cobertura. Durante más de una década, los investigadores de Rodale Institute (RI) ha estado trabajando con otros en Penn State y el Laboratorio de Sistemas de Agricultura Sostenible del USDA en Beltsville, MD, para desarrollar un sistema para producir cultivos de granos de maíz y soja orgánicamente sin labranza de primavera. Los investigadores se concentraron por primera vez en unos pocos cultivos de cobertura, como el cereal de centeno y la arveja vellosa, que pueden morir cuando florecen en primavera. Sin embargo, rápidamente se sintieron frustrados por la rapidez con la que las malezas atravesaban los residuos cortados o cortados, por lo que trabajaron para desarrollar el rizador de rodillo. El rizador de rodillo no solo termina los cultivos de cobertura aplanándolos y aplastándolos, sino que también los deja en una estera intacta que es más capaz de eliminar las malas hierbas durante toda la temporada.

Coberturas de cultivos de cobertura para producción de hortalizas. John Teasdale y Aref Abdul-Baki, investigadores del USDA en Beltsville, Maryland, fueron pioneros en el trabajo para desarrollar un sistema de cobertura vegetal para tomates y otras verduras utilizando cultivos de cobertura cortados con mayales. Descubrieron que los mantillos de cultivos de cobertura cortados (arveja vellosa o combinaciones de cubiertas) proporcionaban suficiente nitrógeno, suprimían enfermedades y, en general, sostenían plantas más saludables y de vida más larga. Sin embargo, las malezas seguían siendo un desafío. Si bien el mantillo de cultivo de cobertura cortado proporcionó una buena supresión temprana de malezas y Teasdale y Abdul-Baki pudieron reducir en gran medida la cantidad de herbicida que usaron, todavía encontraron que el sistema de mantillo cortado a menudo requería herbicidas para lograr un control adecuado de malezas más adelante en la temporada. . Su trabajo, hallazgos y recomendaciones están muy bien resumidos en su Farmers 'Bulletin. Otros investigadores también han investigado los sistemas de producción de tomate sin labranza que terminan con los cultivos de cobertura mediante la subcotización.

Un sistema orgánico de cobertura vegetal para cultivos. En 2009, los investigadores de RI intentaron combinar el conocimiento obtenido del sistema enrollado / ondulado para cultivos de granos con el conocimiento de la investigación de hortalizas del ARS para desarrollar un sistema orgánico de cobertura vegetal para cultivos de cobertura. Los investigadores seleccionaron 3 opciones de cultivos de cobertura: cereal de centeno por su capacidad superior de supresión de malezas, arveja velluda por su capacidad superior de fijación de nitrógeno y una mezcla de arveja y centeno para tratar de crear un mantillo que proporcione suficiente nitrógeno y supresión de malezas. Al optar por las tasas de siembra más pesadas utilizadas en la producción de grano orgánico sin labranza y las fechas de siembra más tempranas (8 semanas antes de la primera helada) recomendadas para los cultivos de cobertura utilizados para mantillos vegetales, los investigadores esperaban cultivar rodales de cultivos de cobertura densos y densos que evitaran la maleza anual de verano germinaron en primavera y proporcionaron suficiente cobertura de suelo para continuar suprimiéndolos durante el verano. Para maximizar la persistencia del mantillo del cultivo de cobertura, los investigadores de RI también optaron por comparar enrollar y engarzar los cultivos de cobertura con el método de corte utilizado por los investigadores del USDA.

tractor que empuja el rizador del rodillo

Tratamientos en el Trial. Como las combinaciones de cultivos de cobertura, fechas de siembra, métodos de terminación de cultivos de cobertura y cultivos son prácticamente ilimitadas, los investigadores optaron por hacer un experimento de tipo de sistemas para comparar un par de sistemas prácticos que los agricultores de hortalizas podrían usar para producir tomates:

• mantillo de cereal de centeno terminado por enrollado / rizado o por desbroce con martillos,
• mantillo de arveja vellosa terminado por enrollado / rizado o por corte con martillos,
• mantillo de mezcla de centeno y arveja terminado por enrollado / rizado o por desbroce con martillos, y
• mantillo de plástico negro regular sobre centeno, vicia o vicia de centeno arado.

Rendimiento del sistema

Los investigadores midieron qué tan bien funcionaba cada sistema en términos de fertilidad, supresión de malezas y rendimiento. El primer año de investigación mostró que el mantillo de mezcla de arveja y centeno cortado produjo los rendimientos más altos, proporcionó la mayor supresión de malezas y proporcionó la cantidad justa de nitrógeno para la producción de tomate. Los investigadores se encuentran ahora en medio de un segundo año de ensayos de campo repetidos para ampliar el conjunto de datos y probar la validez de los hallazgos en una temporada de cultivo diferente.

Fertilidad por nitrógeno

Saber cuánto nitrógeno proporcionará un cultivo de cobertura al cultivo subsiguiente depende no solo de la cantidad total de nitrógeno en el cultivo de cobertura, sino también de la proporción de carbono a nitrógeno (C: N) en el cultivo de cobertura. Cuanto menor sea la relación C: N del cultivo de cobertura, más nitrógeno habrá disponible para el cultivo. Arar el cultivo de cobertura también aumentará la disponibilidad de su nitrógeno mientras deja el residuo del cultivo de cobertura en la superficie, ya que el mantillo reduce la cantidad de nitrógeno del cultivo de cobertura disponible para el cultivo posterior.

Nitrógeno procedente de la arveja peluda. La arveja peluda es una gran fuente de nitrógeno. Como leguminosa fijadora de nitrógeno, la arveja vellosa tiene una mayor densidad de nitrógeno en su tejido (aproximadamente un 4.5% de nitrógeno en este estudio) que otros cultivos de cobertura. La arveja vellosa también puede producir una enorme cantidad de cobertura, generalmente entre 4000 y 8000 libras / acre a principios de junio. En 2010, la arveja vellosa creció bastante mal: solo 3000-4400 lbs / acre, pero aún contenía alrededor de 150-200 lbs de nitrógeno. El nitrógeno en los cultivos de cobertura con proporciones C: N de 20: 1 o menos está altamente disponible; Los microbios harán que el 50% o más del nitrógeno esté disponible para el cultivo durante una temporada de crecimiento de verano. En lo que respecta a la arveja, con una relación C: N muy baja de solo 9: 1 o 10: 1, es probable que los tomates posteriores dispongan de unas 75 libras de nitrógeno (tanto en abono de arveja como en abono plástico), mucho más que el las necesidades de los tomates de aproximadamente 50 lb / acre de nitrógeno.

Por último, el crecimiento de la arveja peluda y el contenido de nitrógeno aumentan rápidamente a finales de la primavera. En 2010, la arveja vellosa aumentó de tamaño entre un 40 y un 300% en los 13 días entre el 20 de mayo y el 2 de junio, un aumento de nitrógeno de aproximadamente 50 libras / acre. Este aumento en el nitrógeno total (200 libras frente a 140 libras) compensó con creces la disponibilidad disminuida (33-40% frente a 50%, o 75-80 libras disponibles frente a 70 libras disponibles) causada por dejar la arveja en el superficie como mantillo.

maíz sin labranza
Maíz orgánico que crece a través de una estera de cultivo de cobertura de arveja que se terminó con el rizador de rodillo

Nitrógeno del cereal de centeno. El centeno de cereales tiene solo un poco más del 1% de nitrógeno y tiene una alta relación C: N de 40: 1 o 45: 1, lo que lo convierte en una fuente relativamente pobre de fertilidad de nitrógeno. Es un prolífico productor de biomasa, sin embargo, proporciona entre 9,000 y 11,000 libras de mantillo por acre. Entonces, aunque el nitrógeno en el cereal de centeno no está muy concentrado, el mantillo de centeno todavía contiene 100-125 libras de nitrógeno por acre. Aproximadamente una cuarta parte de ese nitrógeno, o 20-30 libras por acre, probablemente estuvo disponible para los tomates posteriores, cubriendo aproximadamente la mitad de sus necesidades de nitrógeno. El centeno de cereales madura a mediados de mayo, por lo que no se gana biomasa ni nitrógeno adicionales esperando hasta junio para enrollarlo.

Nitrógeno de la mezcla de arveja / centeno. La diferencia entre la mezcla de mediados de mayo y la mezcla de mediados de junio fue tremenda. A mediados de mayo, la mezcla seguía siendo mayoritariamente centeno: solo un 7% de arveja y un 93% de centeno. Sin embargo, a mediados de mayo, la arveja había superado en gran medida al centeno, y la mezcla era de aproximadamente un 30% de arveja y un 70% de centeno. Como era de esperar, el mantillo de mezcla de arveja y centeno tenía una relación C: N intermedia de aproximadamente 23: 1. Solo 1/3 a ¼ del nitrógeno en cultivos de cobertura con proporciones C: N ligeramente más altas (entre 20: 1 y 40: 1) estará disponible para los cultivos de la temporada; como tal, esta mezcla de centeno y arveja probablemente produjo alrededor de 50 a 60 libras de nitrógeno por acre, probablemente un suministro suficiente para tomates. Sin embargo, dado que fue posible una inmovilización de nitrógeno a principios de la temporada, los investigadores aplicaron una cuarta parte de Fertrell 4-1-1 (alrededor de 10 libras N / A) en la siembra para evitar el impacto del trasplante y apoyar plantas saludables y productivas.

El nitrógeno es menos costoso que el fertilizante suplementario. Incluso con las finas plantas de arveja en ambos años, la arveja todavía proporcionó alrededor de 50 a 100 libras de nitrógeno disponible. La fertilización suplementaria requerida en los mantillos de centeno fue 8 veces más cara que el costo del sistema de arveja.

Supresión de malezas

Lograr niveles suficientes de biomasa de cultivos de cobertura (mantillo). Cuanto más crecían los cultivos de cobertura, más supresión de malezas proporcionaban. Investigaciones anteriores han demostrado que se necesitan 5000 libras de mantillo por acre para la supresión adecuada de malezas. La arveja creció para proporcionar sólo unas 4400 libras de mantillo de cultivo de cobertura seco por acre, mantillo insuficiente para una supresión adecuada de malezas. El cultivo de cobertura de centeno y la mezcla de cultivo de cobertura de centeno / arveja crecieron enormemente, cada uno proporcionó más de 9,000 libras de mantillo de cultivo de cobertura seco por acre en 2010.

Segar versus rodar. La cobertura sólida del suelo y la distribución uniforme del mantillo también son factores importantes para lograr una supresión adecuada de malezas. La siega con mayales puede ser una estrategia eficaz para mejorar la uniformidad del mantillo y la cobertura del suelo. Sin embargo, la maceración del tejido de los cultivos de cobertura causada por la siega puede acelerar la descomposición del mantillo en relación con los mantillos enrollados de los cultivos de cobertura, lo que podría dejar los cultivos en los sistemas de cobertura cortados vulnerables a la presión de las malezas al final de la temporada. En el tratamiento con arveja sola, la siega con mayales mejoró la uniformidad de la distribución del mantillo, mejorando inicialmente la supresión de malezas. Aunque a las 8 semanas después del trasplante de tomate, parecía que el mantillo cortado se había descompuesto más rápidamente que su contraparte enrollada, y tanto los tratamientos cortados como enrollados eran igualmente maleza. Dicho esto, la supresión temprana de malezas es más importante que la supresión tardía de malezas para la productividad de los cultivos. La mayor supresión temprana de malezas y posiblemente una mayor disponibilidad de nitrógeno debido a una mayor descomposición del mantillo en el mantillo de arveja cortada dieron un 44% más de rendimiento que el mantillo de arveja enrollado. Por el contrario, en los tratamientos de centeno / arveja, el mantillo cortado eliminó más malezas que el mantillo enrollado tanto 4 como 8 semanas después de la siembra, con menos de la mitad de malezas en el tratamiento cortado que en el tratamiento enrollado en ambas fechas de muestreo.

Centeno y arveja versus centeno solo. La mezcla de arveja, una planta de vid, con centeno, pareció unir el mantillo, proporcionando mejoras en la uniformidad del mantillo y la cobertura del suelo similares a las que se obtienen al cortar el césped en lugar de rodarlo. La arveja de centeno cortada fue la menos maleza (menos de 400 libras de maleza por acre). El mantillo de centeno cortado, la arveja de centeno enrollada y el centeno enrollado suprimieron las malezas casi tan bien como el plástico negro, con aproximadamente 1000 libras de malezas por acre en cada uno de esos mantillos para agosto. Sin embargo, los pasillos entre las parcelas de plástico negro requerían desmalezar, lo cual no era necesario en los mantillos de los cultivos de cobertura. En comparación, la arveja cortada y los mantillos de arveja enrollada eran los más maleza en agosto con aproximadamente 3000 libras de maleza por acre.

Rendimientos. Los rendimientos generales fueron más altos en el mantillo de centeno-arveja cortado (44,000 libras de tomates / acre). Se encontraron rendimientos similares en la arveja de centeno enrollada y el plástico negro sobre la arveja de centeno arada (42,000 libras de tomates / acre). Los rendimientos fueron levemente menores en los tratamientos de centeno (enrollado, cortado y arado / plástico negro) y plástico negro sobre arveja arada, todos los cuales produjeron entre 36,000 y 41,000 libras de tomates por acre. Los rendimientos en las parcelas de abono de arveja fueron mucho menores (16,000 en el abono enrollado y 24,000 en el abono segado), aunque el abono de arveja cortado produjo un 45% más que el abono de arveja enrollado. La variedad 'Black Prince' rindió un 12% más que 'Bellstar' y un 15% más que 'Glacier'. Como se esperaba, los rendimientos iniciales fueron aproximadamente un 20% más altos en el plástico negro. Sin embargo, para la cuarta semana de cosecha, los rendimientos en los mantillos de cultivos de cobertura fueron equivalentes o superiores a los rendimientos del plástico negro, y se mantuvieron más altos que los rendimientos del plástico negro durante el resto de la temporada.

cajas de tomates

Comentarios de los agricultores

Todos los agricultores asociados en la investigación plantaron una mezcla de centeno y arveja. Cada granja incluye 6 tiras de prueba: 3 tiras de centeno-arveja terminadas por enrollado / rizado y 3 tiras de centeno-arveja volteadas con arado de vertedera, disco o pala. Estas franjas se manejan como lo harían normalmente: plástico negro, herbicidas, cultivo o alguna combinación de los mismos. Los agricultores asociados cultivan tomates y / o calabazas o calabazas de invierno este año.

John Good, uno de los agricultores que participaron en la investigación, se mostró especialmente satisfecho con el rendimiento del mantillo de arveja de centeno hasta el momento, aunque señaló algunos desafíos. El primer desafío fue el trasplante de manos. Él y su equipo lucharon para trasplantar a mano nueces de Waltham en el mantillo de arveja de centeno el 14 de junio, aproximadamente 10 días después de enrollar / rizar la arveja de centeno de 6 pies de altura. Good explicó que para trasplantar manualmente al suelo debajo del mantillo, el suelo necesitaba algo de humedad, ya sea lluvia reciente o algo de riego por goteo. De lo contrario, podría ser como intentar cortar concreto con una paleta de mano. La segunda preocupación de Good fue la variabilidad en la arveja de centeno. Mientras que una de sus tiras había estado dominada por la arveja, otra estaba dominada por el centeno; a las 4 semanas después del trasplante, la calabaza de Good mostró la diferencia. Las nueces en la franja dominada por la arveja eran más grandes y más verdes que las de la franja dominada por el centeno.

Harold Weaver, quien cultiva Meadow View Farm en Kutztown con su padre James Weaver, compartió sus primeras impresiones sobre el sistema de mantillo de centeno y arveja. Habiendo plantado un campo grande de 4 acres en la mezcla de cultivos de cobertura el otoño pasado, los Tejedores inicialmente planearon enrollar y engarzar solo una pequeña sección del campo con una nueva engarzadora con rodillo de cama elevada diseñada y construida por I&J Manufacturing en Gap, PA. A medida que avanzaba el clima húmedo esta primavera, sin embargo, el campo no se secó lo suficiente para que Harold o James pudieran entrar hasta mediados de mayo, cuando la arveja de centeno ya tenía más de 6 pies de altura. En lugar de tratar de segar y labrar en su cultivo de cobertura extra grande, Harold y James optaron por enrollar y rizar la mayor parte del campo con un rodillo recto de 10 'y dirigir las semillas de calabaza a un terreno plano a fines de mayo. Aunque consiguieron un buen control del centeno con esa primera pasada, la arveja siguió creciendo. Justo antes de la aparición de la calabaza, Harold siguió con otra pasada con su nueva engarzadora de rodillo I&J de 3 partes, que proporcionó un excelente control de la arveja. Harold notó que sentía que el rodillo de 3 partes en realidad proporcionaba un mejor control que el rodillo recto porque el rodillo de 3 partes es mejor para cubrir los divots y montículos que caracterizan su granja montañosa. Hasta ahora, Harold y James están muy contentos con el sistema de cobertura de cultivos de cobertura, que están usando para cultivar tomates reliquia tardía (plantados a mediados de junio) y coles de otoño en camas elevadas, junto con las calabazas en terreno plano.cosechando repollo orgánico

Lo que sabemos hasta ahora

Hasta ahora, el mantillo de centeno y arveja cortado ha surgido como el sistema de mejor rendimiento con los rendimientos más altos, la menor cantidad de malezas y la mejor combinación entre el nitrógeno proporcionado por el nitrógeno necesario. La arveja de centeno enrollada quedó en segundo lugar, y fue el único otro mantillo para cultivos de cobertura que superó al plástico negro. El centeno enrollado o cortado es una buena alternativa al plástico negro, pero el sistema requiere alrededor de $ 800 por acre de fertilizante orgánico suplementario. $ 800 / acre es probablemente un costo similar al del sistema de plástico negro, ya que los costos de preparación de la cama, plástico negro, mano de obra, combustible para la eliminación de malezas dos veces al mes y la eliminación de plástico negro pueden acercarse rápidamente al costo del fertilizante para tomates en mantillo de centeno . Los sistemas de abono de arveja tuvieron un desempeño pobre en términos de malezas y rendimiento. Sin embargo, en términos de fertilidad con nitrógeno, arar incluso en un grupo delgado de arveja y usar plástico negro respalda altos rendimientos tempranos y generales de tomate y suficiente supresión de malezas. Para los cultivadores que buscan escapar del plástico negro, o incluso simplemente disminuir su uso, los mantillos para cultivos de cobertura son una alternativa prometedora.

Este material se basa en el trabajo respaldado por Northeast SARE, bajo la Subward LNE 10-295.

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