En 2017, Rodale Institute iniciado un prueba de cuatro años estudiar los efectos del cáñamo industrial sobre la salud del suelo y la supresión de malezas. El proyecto acaba de concluir su segundo año. A continuación se muestra una descripción general de la investigación y los hallazgos iniciales.
Descripción general del proyecto de cáñamo industrial
Nuestro proyecto de investigación de cáñamo industrial de cuatro años tiene dos componentes de campo: una prueba de variedad y una prueba de supresión de malezas. Incluye un estudio de invernadero, un estudio de banco de semillas de malezas. Nuestro objetivo es evaluar el rendimiento del crecimiento de las variedades de cáñamo bajo prácticas de gestión orgánica en el sureste de Pensilvania.
Más específicamente, estamos evaluando la capacidad del cáñamo para competir con la cola de zorro amarilla (Setaria pumila) y pigweed de raíz roja (Amaranthus retroflexus). Otras áreas de investigación incluyen el éxito de los rendimientos del establecimiento de cultivos de cobertura sin labranza para el maíz y la soja cuando estos cultivos siguen al cáñamo en una rotación.
Nuestro objetivo es proporcionar a los agricultores interesados en el cultivo de cáñamo información basada en investigaciones sobre el rendimiento del crecimiento, el manejo de malezas y nutrientes, y cómo integrar el cáñamo en su rotación de cultivos.
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Ensayo de supresión de malezas
Este ensayo está en curso y finalizará en 2020. El sitio estaba previamente infestado con densidades naturalmente altas de cola de zorra amarilla (Setaria pumila) y pigweed de raíz roja (Amaranthus retroflexus).
El diseño del estudio es un diseño completamente al azar con cuatro réplicas de cada parcela. La rotación de cultivos se enumera en la Tabla 1 y se maneja orgánicamente como un sistema rotativo de labranza cero o un sistema de labranza.
Establecimos un cultivo de cobertura de cereal de centeno en 2017 después de terminar con el cáñamo y otros cultivos de cobertura. La mitad de las parcelas fueron aradas, dispuestas y empacadas antes de plantar el centeno. En la otra mitad, el centeno se perforaba sin labranza en un rastrojo de cáñamo o pasto de Sudán. En todas las parcelas en la primavera de 2018, sembramos soja con labranza cero en un mantillo de cobertura de centeno enrollado / rizado (Tabla 1).
Ensayo de variedades
A partir de marzo de 2017, se estableció un ensayo de variedades con un diseño de bloques completos al azar. Cada bloque principal incluía tres Cannabis sativa. variedades ubicadas al azar dentro del bloque. Estamos analizando el contenido de fibra, semilla y aceite en las tres variedades. El ensayo de variedades continuará en el año 3 con cáñamo. En el año 4 se sembrarán las parcelas de maíz. La rotación de cultivos se enumera en la Tabla 1.
Resultados preliminares
Medidas del vigor de la planta
La altura de la planta mide la distancia más corta entre el límite superior de los principales tejidos fotosintéticos, excluidas las inflorescencias, en una planta y el nivel del suelo. Estas mediciones se recopilaron semanalmente en 2017 y 2018 como una medida del vigor de la planta, o la capacidad de la planta para el crecimiento natural y la supervivencia.
La biomasa vegetal mide la masa total de tejido vegetal en un área determinada. Tanto en 2017 como en 2018, estas muestras se recolectaron 30 y 60 días después de la siembra, se pesaron, se secaron a 100 ° F, se pesaron nuevamente, se molieron a 1 mm y se analizaron para un total de diecinueve minerales diferentes, incluidos el carbono y el nitrógeno.
Supresión de malezas
Calculamos las siguientes densidades de malezas durante la temporada de cultivo de cáñamo / sorgo de 2017. La variedad de cáñamo 'Santhica 27' y el pasto Sudan de sorgo suprimieron la mayoría de las malezas muestreadas mejor que el testigo. El cáñamo suprimió la cola de zorro y la ambrosía, ambas importantes molestias agrícolas, mejor que la hierba de Sudán, aunque las diferencias no fueron estadísticamente significativas.
Las Figuras 3 y 4 muestran las densidades de malezas calculadas durante la temporada de cultivo de la soja 2018. Sin embargo, las parcelas donde el cultivo de cobertura (centeno) se sembró sin labranza tenían densidades generales más altas de malezas. Se observó que las densidades de malezas en las parcelas de investigación de cáñamo en general eran mucho más bajas en comparación con otros campos de soja en la finca..
Esto sugiere que la presencia de cáñamo como cobertura de verano / cultivo comercial y su fecha de cosecha / terminación anterior no solo suprimió las malezas durante toda la temporada, sino que proporcionó una ventana más amplia para establecer el cultivo de cobertura de invierno.. Esta es una ventaja clave de incluir cáñamo en rotaciones orgánicas que los productores de granos orgánicos podrían aprovechar de manera rentable.
La cola de zorra fue más alta en las parcelas donde se labró el cultivo de cobertura (centeno) antes de plantar. Smartweed, una planta acuática en Pensilvania, fue muy abundante este año, pero solo afectó a las parcelas de centeno / soja sin labranza, lo que dificulta la cosecha combinada en esas parcelas.
Rendimientos de fibra y granos
El rendimiento de la fibra (Figura 5) se determinó a partir de tres métodos para separar la fibra del líber del vástago (tallo).
- Plantas retomadas en el campo (período de recogida de 3 semanas)
- Plantas regadas con agua controladas en laboratorio (secadas al aire durante 1 semana; regadas con agua durante 1 semana)
- Plantas secadas al aire (desde la cosecha durante 1 semana).
El rendimiento de grano se determinó mediante la separación manual del grano semanalmente después de que se colocó la semilla (Figura 6).
Figura 6. Rendimiento de grano de prueba de variedades
Efectos sobre la rotación
Los rendimientos de soja fueron más altos en las parcelas donde se estableció un cultivo de cobertura de centeno mediante la labranza, pero esos rendimientos fueron no estadísticamente diferente de los rendimientos en parcelas donde el cultivo de cobertura se estableció mediante la siembra directa en un rastrojo de cáñamo y sorgo de pasto de Sudán. Los rendimientos en las parcelas de control (barbecho) fueron menores que los rendimientos en las parcelas que tenían cáñamo y pasto Sudan (Figura 7).
Desafios
Experimentamos varios desafíos clave durante este segundo año. Como en el primer año, obtener semillas de calidad de vendedores internacionales fue un obstáculo debido a la regulación federal en ese momento.
Además, adquirir cáñamo de fuentes internacionales requiere un almacenamiento a largo plazo que somete las semillas a condiciones variables de humedad y temperatura. Esto podría haber afectado la viabilidad de algunas de las variedades que recibimos. Por ejemplo, la variedad 'Santhica 27' tuvo una tasa de germinación superior al 85% en 2017, pero menos del 10% en 2018. Esta variedad es rara y difícil de obtener, por lo que se probó 'Ivory', obtenida de otro titular de permiso. Sin embargo, se plantó dos semanas más tarde que las otras dos variedades debido al tiempo que tardamos en obtenerlo después de darnos cuenta de la escasa viabilidad de 'Santhica 27'. Después de sembrar 'Ivory', tuvimos 3 semanas sin lluvia, lo que afectó el crecimiento. La altura de la planta se atrofió y la brotación comenzó temprano. En comparación con el año pasado, se redujo la supresión de malezas.
Lo que aprendiste
Esto es lo que aprendimos:
- El cáñamo es un cultivo de cobertura viable para la supresión de malezas que es de mayor valor que algo como el sorgo, la hierba de Sudán.
- Pudimos establecer con labranza cero nuestro cultivo de cobertura de otoño (centeno) después del cáñamo y seguir con un cultivo comercial (soja) y no ver un aumento en la presión de las malezas, incluso en un año en el que tuvimos tanto exceso de precipitación que las malezas eran casi incontrolables. en cualquier otro lugar de la finca, que se maneja orgánicamente.
- Necesitamos trabajar con más variedades y ajustar diferentes medidas en el ensayo de variedades (como fecha de siembra, fecha de cosecha, tasa de siembra y espaciamiento) para maximizar la comerciabilidad de las variedades para su uso comercial. Por ejemplo, una variedad de fibra debe tener un mayor contenido de fibra que una variedad de semilla.
- A pesar de que la variedad de semilla superó a las demás en rendimiento de grano (Figura 6), ese valor cae aproximadamente a las 10 semanas. Eso significa que las diferentes variedades, dependiendo de su nicho de mercado, deben plantarse a diferentes tasas, espaciarse de manera diferente o cosecharse en diferentes momentos. El nuevo ensayo (consulte “Investigación futura” a continuación) abordará algunos de estos aspectos. Tomaremos una variedad que hemos conocido durante los últimos dos años y haremos todos estos ajustes menores para maximizar la producción económica de la cosecha. También probaremos nuevas variedades en el ensayo de variedades. Con suerte, con la aprobación de los ajustes de la Ley Agrícola, tendremos acceso a más variedades de semillas.
Investigaciones futuras
Recientemente, obtuvimos fondos del Departamento de Agricultura de Pensilvania para establecer una prueba adicional en 2019 titulada "Evaluación de las prácticas de manejo de nutrientes orgánicos para mejorar el rendimiento y la calidad del cáñamo industrial".
Analizaremos el contenido de nutrientes y la calidad de las variedades de cáñamo de semillas oleaginosas en respuesta a diferentes regímenes de fertilidad en una rotación de cultivos de granos orgánicos. Esto nos ayudará a determinar el régimen de fertilidad necesario para producir extractos de plantas y aceite de semilla de cáñamo de alta calidad que tienen una gran demanda en un mercado floreciente.
Tara Caton es la técnica de laboratorio senior y líder del proyecto de cáñamo industrial en Rodale Institute.