El desarrollo del rizador de rodillo ha proporcionado un medio alternativo para terminar los cultivos de cobertura y plantar cultivos comerciales orgánicos en mantillo de cultivo de cobertura enrollado que sirve como una herramienta primaria de supresión de malezas. La utilización de una engarzadora de rodillos en sistemas de labranza cero está ganando popularidad entre los productores de granos orgánicos y convencionales.

Las prácticas de labranza cero crean desafíos para los ganaderos que incorporan estiércol a su suelo, como valiosas enmiendas de fertilidad, antes de la labranza estándar y la siembra de cultivos. En el otoño de 2012, Rodale Institute en colaboración con el Centro de Investigación Agrícola de Beltsville del USDA-ARS y la Universidad Estatal de Carolina del Norte, se les otorgó una Beca de Innovación para la Conservación del NRCS del USDA para abordar los desafíos de integrar las aplicaciones de estiércol en un sistema de cultivo de cobertura enrollado para garantizar la retención de nutrientes para los ganaderos.

En el otoño de 2013, un equipo de investigación de Rodale Institute, Kutztown, PA, se asoció con un productor de ganado para demostrar y evaluar la tecnología integrada propuesta sobre producción de maíz, manejo de malezas y salud del suelo.

El objetivo de este artículo es presentar a los lectores los últimos hallazgos de la investigación de la prueba de demostración realizada en la granja del productor de ganado en Kutztown, PA y, en conclusión, hacer recomendaciones basadas en la información obtenida de este proyecto.

Prueba de demostración

El equipo demostró y evaluó el impacto que podría tener un cultivo de cobertura laminado con o sin inyección de fertilizante inicial (estiércol de aves de corral peletizado) en a) la biomasa de la planta de maíz y el contenido de nutrientes de la planta, b) supresión de malezas, c) rendimiento de maíz yd) suelo salud. El tratamiento de práctica estándar del agricultor se incluyó en la demostración para comparar.

  • Mezclas de cultivos de cobertura de centeno (Secale cereale L.) 'Wrens Abruzzi' y vicia vellosa (Vicia villosa Roth) 'Purple Bounty' se sembraron a tasas de siembra de 90 lb / acre (101 kg / ha) y 12 lb / acre ( 13.5 kg / ha), respectivamente, el 13 de septiembre de 2013 y cultivado hasta la primavera de 2014.
  • Se establecieron tres tratamientos con cuatro repeticiones: cultivo de cobertura enrollado (CC, sin fertilizante), cultivo de cobertura enrollado con bandas subsuperficiales de estiércol de cama de aves de corral granulado (CC + PL) y tratamiento de práctica estándar del agricultor (FSP). A continuación se muestran los detalles:

Tratamiento de práctica estándar del agricultor:

  • Los productores de ganado cultivan cultivos de cobertura hasta principios de la primavera antes de cortar y empacar la biomasa para alimentar a sus animales. El cultivo de cobertura se cortó el 22 de mayo de 2014 (Foto 1) y se empacó.
  • El cultivo de cobertura volvió a crecer (muy poco) hasta que se cortó y empacó el 4 de junio de 2014. Luego, se aplicó estiércol de lechería en superficie a 11 toneladas / acre sobre el residuo verde que cubría el suelo.
  • Luego se labró el suelo, se descascaron dos veces y se niveló para la siembra de maíz el mismo día en que se establecieron los otros dos tratamientos y se sembraron con maíz.

Tratamientos CC y CC + PL:

  • La mezcla de cultivos de cobertura se dejó crecer hasta el 4 de junio de 2014 cuando el cereal de centeno alcanzó la antesis (floración) y la arveja vellosa tuvo un 50% de formación de vainas.
  • El cultivo de cobertura se laminó y rizó en los tratamientos CC y CC + PL. En contraste con la práctica estándar del agricultor, NO se implementó la labranza en las parcelas tratadas con CC- y CC + PL- y no se alteró el suelo para la preparación del semillero. 
  • El 6 de junio de 2014, el equipo demostró al productor de ganado cómo se enrolla el cultivo de cobertura, la inyección de fertilizante granulado para cama de aves y la siembra de semillas de maíz con la sembradora de maíz Monosem® en una pasada de tractor. El maíz se sembró a 36,000 semillas / acre en hileras separadas por 2.5 pies (Foto 2).
  • El tratamiento CC + PL recibió 515 lb / acre de estiércol de aves de corral granulado. Es importante señalar que en este ensayo se utilizó una baja tasa de fertilizante inicial: la aplicación de estiércol de aves de corral granulado se evaluó por su impacto en el rendimiento de grano y la salud del suelo y para evitar cargar el suelo con niveles excesivos de nitrógeno y fósforo que pueden conducir a la formación de nutrientes. pérdida o desequilibrio.

Principales Conclusiones

Biomasa de cultivos de cobertura

El peso seco medio del cultivo de cobertura fue de 11,840 lb / acre (13,272 kg / ha) en los tratamientos de cultivo de cobertura enrollados (CC y CC + PL). El peso seco excedió los 7,137 lb / acre (8,000 kg / ha), el valor sugerido para un control efectivo de malezas [1]. La biomasa del cultivo de cobertura era densa, lo que requirió la modificación de la sembradora para incluir peso adicional para aumentar la presión descendente y la adición de cortadores de residuos para facilitar una mejor colocación de las semillas [2]. Sin embargo, en el tratamiento FSP, la biomasa del cultivo de cobertura promedió 5,034 lb / acre (5,642 kg / ha), que fue removida y empacada por el agricultor el 22 de mayo de 2014.

Biomasa vegetal de maíz y concentración de N tisular

La biomasa de la planta de maíz entero en el tratamiento FSP fue 15,680 lb / acre (17,561 kg / ha) y similar a la del tratamiento CC (12,729 lb / acre o 14,256 kg / ha) pero mayor que en el tratamiento CC + PL, promediando 12,263 lb / acre o 13,734 kg / ha). La concentración media de N en el tejido vegetal en los tratamientos CC y CC + PL fue de 0.88%, mientras que la adición de estiércol de leche en el tratamiento del agricultor aumentó la concentración de N en el tejido vegetal a 0.99%.

Biomasa de malezas

En todos los tratamientos, se muestreó la biomasa de malezas entre las hileras de maíz en la etapa de crecimiento de la maleza (R1). Es importante señalar que en los tratamientos de manejo de labranza cero enrollada (CC y CC + PL) el cultivo no ocurrió durante el crecimiento del maíz, mientras que, en el tratamiento FSP, el agricultor cultivó cuatro veces antes de que las plantas de maíz alcanzaran el estigrado, una práctica estándar común. en sistema de cultivo orgánico labrado. A pesar de eso, la biomasa de malezas en el tratamiento CC + PL fue mucho menor que en los tratamientos CC o FSP.

Los hallazgos muestran que la supresión de malezas se logró en el tratamiento C + PL y superó al FSP a pesar de los cultivos repetitivos realizados por el agricultor (Figura 1, Foto 3). El mantillo de cultivo de cobertura enrollado en el tratamiento CC + PL actuó como barrera física, limitando la luz requerida para la germinación de semillas de malezas y el crecimiento de malezas [3-4]. En el sistema de labranza cero, los costos de mano de obra y combustible se redujeron debido a la eliminación de ciertas operaciones de campo, como el arado, el disco para la preparación del lecho de siembra y el cultivo para el manejo de malezas durante la temporada de crecimiento.

En comparación con el tratamiento FSP, el mantillo enrollado para cultivos de cobertura redujo la erosión del suelo y la pérdida de recursos hídricos y de nutrientes (observaciones de campo realizadas durante lluvias intensas), redujo la evaporación del agua (Foto 4) y redujo la huella de carbono. La inyección de fertilizante inicial mejoró el vigor de las plántulas y el cierre del dosel (Foto 3, derecha), reduciendo la penetración de la luz a las semillas de malezas que normalmente se requieren para la germinación y emergencia.

Rendimiento de grano de maíz

Se lograron mayores rendimientos de maíz en el cultivo de cobertura laminado con tratamiento de cama de aves inyectada (CC + PL) y fueron similares a los del tratamiento FSP (Fig. 2). Los resultados también muestran que era fundamental agregar una enmienda orgánica en el momento de la siembra para aumentar los rendimientos de grano de maíz en la producción de maíz orgánico con cultivos de cobertura sin labranza (Fig. 2). La adición de estiércol de aves de corral aumentó el rendimiento de maíz en 19 bu / acre, lo que equivaldría a un aumento de ingresos de $ 247,000 por 1000 acres de maíz vendidos a $ 13 / bu.

Nitrato de suelo

Los niveles medios de nitrato del suelo en el tratamiento FSP fueron mayores que los de los tratamientos CC o CC + PL entre V5 y R1 (Fig. 3). Los niveles de nitrato del suelo en los tratamientos CC y CC + PL fueron ≤ 10 ppm, el nivel máximo de contaminación (MCL), mientras que los niveles de nitrato en el tratamiento FSP excedieron el MCL para el maíz durante V5 y R1.

Conclusiones

  • El mantillo de cultivo de cobertura enrollado y rizado era denso y reducía la penetración de luz a niveles suficientes para reducir la emergencia de semillas de malezas y suprimir el crecimiento de malezas.
  • La inyección de fertilizante inicial mejoró los rendimientos de maíz en comparación con el tratamiento estándar del productor de ganado.
  • El sistema propuesto no solo mejoró el control de malezas y proporcionó un rendimiento de maíz respetable, sino que también redujo los costos de mano de obra y energía, conservó el agua y los nutrientes para evitar que se perdieran en el medio ambiente, mejoró la salud del suelo al reducir la labranza y proporcionó una fuente de alimento para los microorganismos del suelo.
  • Esta prueba permitió al equipo de investigación demostrar e involucrar con éxito al productor de ganado durante todo el proceso. En algunos casos, el agricultor proporcionó información sobre las modificaciones de la sembradora, incluidos pesos adicionales para permitir que las cortadoras de residuos corten el denso cultivo de cobertura. La experiencia adquirida por el agricultor durante esta prueba lo motivó a explorar nuevas opciones para diseñar o modificar su propio equipo para implementar sistemas de labranza cero en su propia finca.
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