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CAPÍTULO 3. MANEJO DE LAS TIERRAS FORESTALES, DE PASTOREO Y CULTIVADAS PARA AUMENTAR LA CAPTURA DE CARBONO EN LOS SUELOS


Bosques

Si bien las tasas de captura de carbono pueden variar considerablemente, los bosques naturales pueden ser considerados en equilibrio dinámico en relación al carbono bajo ciertas condiciones climáticas y para ciertas concentraciones atmosféricas de CO2. De acuerdo a Woomer et al. (1998), el bosque prístino, por ejemplo en la Amazonía, es el ecosistema que contiene la mayor cantidad de carbono (305 t/ha, de las cuales el 28 % en el suelo). Todos los cambios en el manejo de tales ecosistemas inducen cambios importantes en la dinámica del carbono, dando lugar a menores existencias de carbono que en el bosque original. Estas formas de manejo incluyen la agricultura de roza, tumba y quema, la deforestación, la forestación y la agrosilvicultura.

Los temas sobre deforestación están considerados en el Artículo 3.4 y sobre la forestación en el Artículo 3.3 del Protocolo de Kyoto. Los aspectos legales de definición de bosques no se discuten en este trabajo; solamente son considerados los aspectos relacionados con el cambio de uso de la tierra -principalmente el Artículo 3.4.

De acuerdo a la Evaluación Global de los Recursos Forestales de la FAO, la tasa global actual de deforestación es de cerca de 17 millones de hectáreas por año (FAO, 1993), alrededor de 0,45 por ciento de lo que resta del ecosistema forestal. La pérdida de carbono resultante, inmediata e importante, está parcialmente considerada en el 1,6 Gt de emisión del ciclo del carbono (Figura 1).

Aún si la parte superior de la biomasa fuera eliminada y quemada, entre 50 y 60 por ciento del carbono total del sistema está sobre la superficie del suelo o en el suelo -residuos, materia orgánica del suelo, raíces- y puede ser manejada adecuadamente.

Los experimentos ECEREX en la Guyana francesa (Sarrailh, 1990) mostraron que, dependiendo del tipo de deforestación y de la intensidad del disturbo físico -mecanizado o manual-, la tasa de erosión se puede incrementar entre 0 y 20 t/ha-1/año-1 y la escorrentía entre 0 y 250 mm/año. Medidas específicas de conservación (Chauvel et al., 1991; Lal, 1990) pueden prevenir gran parte de esa degradación y de la pérdida de carbono resultante (Cuadro 4).

CUADRO 4. Efectos de la deforestación sobre la escorrentía y la erosión del suelo (Sarrailf, 1990 y Lal, 1990)

Método de deforestación

Escorrentía (mm/año)

Erosión del suelo t/ha/año

Bosque original

0

0

Tradicional

6,6

0,02

Manual

48

5

Tala total

104

4,80

Mecanizada

250

20

La roza, tumba y quema contribuye con cerca de 60 por ciento de la deforestación tropical. Este tipo de agricultura es llevada a cabo por 300 a 500 millones de pequeños agricultores en los trópicos para su subsistencia.

El bosque es eliminado por medio de la quema, lo que afecta principalmente la parte de biomasa que está sobre la tierra y una pequeña parte del carbono en el suelo hasta 3 cm de profundidad (Choné et al., 1991). La quema y la mineralización de la materia orgánica resultante proporcionan nutrientes para el crecimiento de las plantas.

La magnitud de las pérdidas posteriores del carbono que queda en el suelo dependerán del tipo de uso del suelo que reemplace la cobertura forestal. Bajo las condiciones de la labranza convencional, la pérdida de carbono será considerable, como se mencionó anteriormente (40 a 50 por ciento en unas pocas docenas de años) con un alto nivel de liberación del mismo durante los primeros cinco años. Estas pérdidas son debidas sobre todo a la labranza.

En la agricultura de roza, tumba y quema, se incluye en el ciclo un período de descanso con arbustos, el que dependiendo de su duración puede restaurar parte del carbono del suelo y hacer que el sistema sea más o menos sostenible (Ponce Hernández, 1999). Si se establecen pasturas, las pérdidas son mucho menores y es probable que en pocos años haya una cierta recuperación de carbono gracias a la materia orgánica de los pastos (de Moraes et al., 1996).

La agrosilvicultura, o sea la asociación de árboles con cultivos o pasturas puede representar una alternativa sostenible a la deforestación y a la agricultura de roza, tumba y quema (Winterbottom y Hazlwood, 1987; Sánchez et al., 1999; Schroeder, 1994; Sánchez, 1995). Esta práctica tiene un gran potencial para la captura de carbono en tierras de cultivos (Sánchez et al., 1999).

Schroeder (1994) llevó a cabo una evaluación del almacenamiento del carbono en diferentes ecorregiones. En las áreas tropicales, se puede obtener un almacenamiento de 21 a 50 t C/ha en zonas subhúmedas a húmedas, respectivamente, y con ciclos de corte de ocho o cinco años, mucho más cortos que en los bosques. En estos cálculos no se incluyó el carbono del suelo: sin embargo, las raíces por si solas podrían incrementar esos valores en 10 por ciento. En los principales sistemas agroforestales se podría mantener el carbono original presente en el ecosistema del bosque. Por ejemplo, en un período de 10 años, bajo cacao y bajo cacao/Erythrina sp. se obtuvieron aumentos de 10 y 22 t/ha, respectivamente (Fassbender et al., 1991).

Schroeder (1994) también llevó a cabo una evaluación global de la tierra potencialmente disponible para su conversión a agrosilvicultura. Si bien este potencial está entre 600 y 1 000 millones de hectáreas, Schroeder estima que en los trópicos podrían haber 160 millones de hectáreas adecuadas para este sistema. El almacenamiento global de carbono estaría entre 1,5 y 8 Gt.

Otras estimaciones de la superficie de tierras con potencial para la agrosilvicultura son más altas: 400 millones de hectáreas en los próximos 25 años, incluyendo 100 millones de hectáreas de bosques a ser deforestados y 300 millones de hectáreas de tierras agrícolas degradadas (IPCC, 2000). Estimaciones complementarias indican 630 millones de hectáreas de tierras de cultivo y pastoreo en los trópicos.

Las estimaciones adicionales de las ganancias potenciales de carbono a partir de la agrosilvicultura se resumen en Young (1997).

IPCC (2000) hace dos tipos de evaluación para llegar a tasas válidas de conversión anual de la tierra. La primera concierne la transformación de los bosques después de la roza, tumba y quema u otro tipo de deforestación. Esto es estimado por IPCC en 10,5 millones ha/año, correspondientes a 20 por ciento de los 15 millones de hectáreas que son actualmente deforestadas (3 millones de hectáreas) más 3 por ciento de los 250 millones de hectáreas de suelos degradados de bosques marginales (7,5 millones de hectáreas). Tomando el valor de la diferencia modal de 57 millones de hectáreas entre los usos de la tierra, la contribución global de la agrosilvicultura sería de alrededor de 0,3 Gt C/año.

En segundo lugar, los sistemas agroforestales pueden ser establecidos en tierras de cultivos improductivas con bajos niveles de materia orgánica y nutrientes. Tales áreas se encuentran sobre todo en zonas las subhúmedas de África tropical. En este caso, el principal problema es el carbono bajo tierra. La conversión a la agrosilvicultura podría triplicar las existencias de carbono, de 23 t a 70 t/ha en un período de 25 años. Solamente en África tropical subhúmeda, el beneficio sería de alrededor de 0,04 a 0,19 Gt C/año. En una primera etapa, se deberían sembrar cultivos de cobertura de leguminosas tales como Sesbania sesban, Tephrosia vogelii, Gliricidia sepium, Crotalaria grahamiana, Cajanus cajan, los cuales pueden proporcionar de 0,1 a 0,2 t/N/ha/año. Pueraria sp. es una leguminosa bien conocida en Amazonía y en África que regenera la estructura del suelo gracias a su abundante desarrollo radicular.

En principio, la agrosilvicultura podría ser, por varias razones, una de las propuestas interesantes de cambios en el uso de la tierra relacionados con la captura de carbono. En primer lugar, porque la superficie involucrada es considerable y la tasa de ganancia de carbono es relativamente alta (0,2 a 3,1 t/ha/año -IPCC, 2000- o aún más, dependiendo del tiempo de residencia de los árboles). En segundo lugar, puede mitigar la importante emisión de CO2 proveniente de la deforestación (Dixon, 1995). Finalmente, podría proporcionar un sistema sostenible desde el punto de vista técnico, ecológico y económico. Sin embargo, por razones sociales y culturales, tal tipo de manejo de la tierra es difícil de promover. Por lo tanto, la agrosilvicultura contribuirá, probablemente en menor grado a la captura de carbono.

Existen valores globales para estimar las tasas anuales de captura de carbono en la forestación de distintas zonas climáticas. La tasa total -por encima y debajo del suelo- en t C/ha/año aumenta desde las zonas boreales (0,4-1,2) y templadas (1,5-4,5) hacia las regiones tropicales (4-8) (Dixon, 1995). Los datos de IPCC (2000) sobre la distribución del carbono entre la biomasa aérea, las raíces, los residuos y en el suelo indican que el carbono del suelo por si solo representa más que el carbono de la biomasa forestal. Tales proporciones difieren dependiendo de la zona climática; con el máximo de carbono del suelo en las áreas frías -boreales y templadas- y mínimo en las áreas tropicales. Recientemente, Post y Kwon (2000), encontraron tasas de acumulación potencial de carbono más bajas en los suelos forestales (0,3 a 0,6 t/ha-1/año-1) que en los suelos de praderas.

Las enmiendas de suelos -con carbonato de calcio- o la fertilización incrementan la biomasa, tanto aérea como en el suelo, siempre que no haya otras condiciones limitantes. Como resultado, el carbono del suelo será por lo general incrementado; pero esto ocurre sobre todo en los países desarrollados. La fertilización con CO2 en relación con el nivel de incremento atmósferico del CO2 tendrá un efecto similar.

Tierras de pastoreo

Ya se han mencionado la gran extensión de las tierras de pastoreo y la importancia de las existencias de carbono. Mientras que el total del carbono presente en las praderas es menor que en algunos ecosistemas forestales, la parte del carbono contenido en el suelo puede ser mayor. En general, el contenido de carbono de un suelo bajo pasturas es mayor que bajo cultivos.

Sin embargo, la gran mayoría -70 por ciento- de las tierras de pastoreo están degradadas. El sobrepastoreo es una de las principales causas de la degradación, especialmente en zonas subhúmedas, semiáridas o áridas donde predominan las pasturas (Pieri, 1989). El manejo con fuego es otro método utilizado para controlar las especies leñosas, lo que involucra alguna pérdida de carbono hacia la atmósfera si bien la transferencia principal es para el carbono vegetal, el cual puede llegar hasta un 30 por ciento del carbono total del suelo (Skjemstad et al., 1996).

Una de las principales soluciones utilizadas en el manejo de las pasturas es el control del pastoreo -intensidad, frecuencia, estacionalidad- y también un mejor manejo del fuego para el control de las especies leñosas. Otras soluciones incluyen el mejoramiento del suelo y la calidad de los pastos.

En lo que se refiere al suelo, uno de los principales factores limitantes para el crecimiento de las plantas es la deficiencia de nutrientes. La fertilización en bajas dosis puede ser una solución (tal vez con P en lugar de N). Sin embargo, una mejor fertilización nitrogenada, más ecológica y más sostenible, se obtiene mediante la introducción de leguminosas fijadoras de nitrógeno. Otra solución puede ser la modificación de la calidad del pastoreo e introducir especies más productivas con sistemas radicales más profundos, más resistentes a la degradación de las pasturas. Todas estas soluciones incrementarán en buena medida la captura de carbono (Fisher et al., 1994) ya que las pasturas pueden almacenar muy altas cantidades de carbono en forma estable. Paralelamente, el incremento de los rendimientos también puede ser importante, duplicando o triplicando la producción.

Tierras cultivadas

Como se indicó anteriormente, el manejo del suelo y de los cultivos puede mejorar en forma importante el tiempo de residencia y el almacenamiento del nuevo carbono en el suelo, lo cual es digno de consideración en el Protocolo de Kyoto (Buyanovski y Wagner, 1998) o en cualquier acuerdo post-Kyoto.

Los diferentes tipos de usos de la tierra y de prácticas agronómicas fueron evaluadas con respecto a su efecto sobre la captura y la liberación de carbono (Lal, 1999; Batjes, 1999). Se hace una distinción entre las prácticas que causan una disminución o pérdida de carbono, un incremento del ingreso de carbono en el suelo o una combinación de ambos (Figura 9).

Figura 9. Manejo de la materia orgánica del suelo en la agricultura

Disminución de la pérdida de carbono

Aparte de los factores climáticos -principalmente la temperatura- los procesos más importantes que causan pérdidas de carbono del suelo son la erosión y la mineralización de la materia orgánica. La lixiviación del carbono orgánico e inorgánico es otro mecanismo importante de pérdida de carbono en el suelo.

La erosión del suelo, tanto hídrica como eólica, representan la forma más importante del proceso de degradación del suelo y afecta a más de 1 000 millones de hectáreas en todo el planeta. La pérdida de suelo varía, por lo general, entre 1 y 10 t/ha/año, llegando en algunos casos llega hasta 50 t.

Esto acarrea una pérdida importante de materia orgánica del suelo. La evaluación exacta de estas cantidades de carbono es difícil a causa de la heterogeneidad en el tiempo y en el espacio. La pérdida global por erosión podría estar entre 150 y 1 500 millones t/año, lo que es algo menor que lo que fue estimado a nivel continental (Lal, 1995; Gregorich et al., 1998).

Con la excepción de algunos métodos específicos de control de erosión desarrollados en el pasado tales como las terrazas o las curvas de nivel, muchos de los métodos usados para prevenir la erosión del suelo están dirigidos a aumentar su estabilidad -de la cual la materia orgánica es uno de los principales factores- o a proteger la superficie del suelo con una cobertura vegetal, residuos de las plantas y otros. Tales métodos para prevenir la erosión del suelo son también apropiados para la captura del carbono, y viceversa. Por lo tanto, una disminución de la erosión podrá incrementar los efectos benéficos de los métodos de manejo y conservación de suelos (cobertura del suelo, labranza mínima, incremento de la materia orgánica). Por otro lado, el buen manejo del carbono del suelo ayudará a prevenir la erosión.

Los orígenes de las prácticas de labranza se remontan a miles de años atrás y han estado dirigidas a proporcionar aireación al suelo y controlar las malezas. El aumento de la aireación del suelo y los fuertes disturbios a que es sometido son los principales factores que estimulan la mineralización de la materia orgánica por los microorganismos del suelo. Los últimos trabajos (Balesdent et al., 2000) demuestran que la labranza juega un papel importante en la desprotección de la materia orgánica presente en macroagregados -y en alguna medida en microagregados- (Figura 10). Las prácticas de labranza han sido la causa general de la disminución de la materia orgánica de suelos intensamente cultivados, especialmente en Europa, y las importantes emisiones de CO2 ligadas a la agricultura del pasado.

Figura 10. Protección física de la Materia Orgánica del Suelo (Chenu, sin publicar) y desprotección por la labranza (Balesdent et al., 2000)

Existe abundante literatura sobre los efectos de los distintos tipos de labranza (Monnier et al., 1994; Paustian et al., 1998a; Lal, 1997; Reicosky y Lindstrom, 1995). El Número Especial de Soil and Tillage Research 47 (1998) presenta principalmente una revisión en Canadá y Estados Unidos de América de los resultados obtenidos en 50 experimentos de campo a largo plazo en diferentes cultivos. Los incrementos del carbono en el suelo manejado con la labranza convencional comparados con la labranza cero varían entre 10 y 30 por ciento, respectivamente (Figura 11). Las diferencias de la captura de carbono entre la labranza convencional y la labranza cero varían de acuerdo con las Zona Agroecológica y el tipo de suelo. Es necesario distinguir entre los diferentes tipos de labranza de conservación; cuando el contenido de carbono es muy similar bajo las dos condiciones, podría ser debido a las condiciones climáticas bastante frías de ambos experimentos.

Figura 11. Efectos de la labranza convecional y de la labranza cero sobre el contenido de la materia orgánica en el perfil del suelo

La labranza de conservación y todos los tipos de labranza cero no tienen el mismo efecto sobre los sumideros de carbono en el suelo. Hay una clara evidencia empírica de que la agricultura de conservación, p. ej., mejor manejo de la tierra, mayor supervisión de la tierra en los países industrializados, (p. ej. Estados Unidos de América, Australia) no debería ser considerada de la misma manera que la labranza cero en América Latina. La agricultura de conservación con rotaciones intensivas de monocultura no conduce a una acumulación importante de carbono. Gran parte de la agricultura de conservación en los Estados Unidos de América, por ejemplo, tiende a ser un sistema agrícola moderno simplificado -evitando, por lo tanto, la erosión- pero con poca aplicación de principios agroecológicos para el buen manejo de los nutrientes, las malezas y las plagas (Pretty y Ball, 2001).

En la agricultura de conservación los residuos de los cultivos deberían cubrir más del 30 por ciento de la superficie del suelo (Lal, 1997). En este sistema, pueden ser capturadas en condiciones templado-húmedas 0,5 a 1,0 t C/año, 0,2 a 0,5 en los trópicos húmedos y 0,1 a 0,2 en las zonas semiáridas (Lal, 1999). Estas prácticas de labranza cero con cultivos de cobertura y/o abonos verdes en complejos sistemas de rotaciones llevan a una gran captura de carbono y cubren ahora más de 50 millones de hectáreas, la mayor parte de ellas en América del Norte (19 millones de hectáreas en Estados Unidos de América y 4 en Canadá), América Latina (Brasil 13 millones, Argentina 9, Paraguay + México + Bolivia 1,7) y Australia (8 millones). Los datos cambian rápidamente -algunos autores indican 60 millones de ha- porque hay una alta tasa de desarrollo de estas prácticas, sobre todo en Brasil y Argentina. La amplia difusión de la labranza de conservación en los Estados Unidos de América es responsable de que la agricultura esté ahora capturando carbono en los suelos. El Cuadro 5 ilustra una limitada difusión en Europa. Esta práctica se podría expandir por medio de políticas favorables a través de fondos agro-ambientales.

CUADRO 5. Área mundial de los suelos cultivados bajo labranza cero

País

Superficie (millones ha)

Estados Unidos de América1

19,0

Brasil2

13,0

Argentina3

9,0

Australia4

8,0

Canadá5

4,0

Paraguay6

0,8

México7

0,7

Bolivia8

0,2

Chile9

0,1

Colombia10

0,07

Uruguay11

0,05

Venezuela12

0,05

Europa12

0,5 a 1

Fuentes:

(1) No-till Farmer, marzo 1999;

(2) FEBRAPDP, 2000;

(3) AAPRESID, 2000;

(4) Bill Crabtree, WANTFA;

(5) Hebblethwalte, CTIC, 1997;

(6) MAG-GTZ, Soil conservation Project, 1999;

(7) Ramón Claverán, CENAPROS, 1999;

(8) Patrick Wall, CIMMYT, 1999;

(9) Carlos Crovetto, 1999;

(10) Roberto Tisnes, Colombia, 1999;

(11) AUSID, 1999;

(12) estimaciones.

En algunos casos, la labranza cero puede tener un efecto desfavorable debido a un incremento en el contenido de agua y la hidromorfia con la consecuente emisión de gases de invernadero (Dao, 1998). Los diferentes efectos en relación a las características del suelo no han sido aún completamente esclarecidos (Tavarez Filho y Tessier, 1998).

La labranza convencional tenía también el propósito de controlar las malezas; en el período de transición a la agricultura de conservación, se realiza con otras prácticas, generalmente con herbicidas, por lo que es necesaria una evaluación desde el punto de vista ecológico (Monnier et al., 1994; García Torres y Fernández, 1997).

Tales sistemas también tienen un efecto importante en la protección del suelo contra la erosión; dicho control fue la principal razón para su uso en los Great Plains de los Estados Unidos de América (Conservation Reserve Program) en los años 1930-1940.

La adopción de métodos que requieren un uso menos intensivo de la energía tales como la labranza cero puede reducir el total de las emisiones de carbono. La producción de arroz con bajos insumos o arroz orgánico en Bangladesh, China y América Latina es entre 15 a 25 veces más eficiente en el uso de la energía que el arroz bajo riego cultivado en los Estados Unidos de América. Por cada tonelada de cereales u hortalizas producidas en los sistemas industrializados con un alto nivel de insumos, se consumen de 3 000 a 10 000 MJ de energía, mientras que por cada tonelada de cereales u hortalizas obtenidas en un sistema agrícola sostenible se consumen solamente de 500 a 1 000 MJ (Pretty y Ball, 2001).

Los sistemas de labranza cero también presentan el beneficio adicional de requerir menos combustibles fósiles para la operación de la maquinaria. El uso de combustible en los sistemas convencionales (Tebruegge, 2000; Smith et al., 1998) en el Reino Unido y en Alemania varía entre 0,046 y 0,053 t/C/ha/año, mientras que para los sistemas de labranza cero está comprendido solamente entre 0,007 y 0,029 t/C/ha/año (0,007 es para el uso directo de energía solamente y 0,029 incluye la energía contenida en los herbicidas). Comparado con los ahorros que significan la reducción de las pérdidas reducidas de carbono y el aumento de captura de carbono en los suelos, estos representan solamente una pequeña parte de los ahorros totales (aproximadamente siete por ciento).

La agricultura de conservación -concepto FAO- o la agricultura agrobiológica -concepto CIRAD- también favorecen el funcionamiento biológico del suelo siendo el cambio más evidente el aumento de la microflora y de la fauna. La función de los sistemas de la agricultura de conservación y de la labranza cero es proteger físicamente el suelo de la acción del sol, la lluvia y el viento y alimentar la biota del suelo. El resultado es una menor erosión del suelo y mejor contenido de materia orgánica y de carbono.

Otro aspecto importante de la labranza cero se relaciona con los herbicidas. Algunos de los trabajos más importantes hechos en Brasil se refieren a los sistemas de labranza cero libres de herbicidas -con cultivos de cobertura y abonos verdes usados en lugar de los mismos (ver Petersen et al., 2000).

Incremento del ingreso de materia orgánica al suelo

El incremento de la biomasa de los cultivos puede aumentar el ingreso de materia orgánica en el suelo el que puede ocurrir, por ejemplo, por medio de la introducción de nuevas variedades o del manejo agronómico, como en el caso de los nutrientes -especialmente nitrógeno- y de la rotación de cultivos. Son necesarios cerca de 70-100 kg de nitrógeno para capturar una tonelada de carbono (Swift, sin publicar). El aumento del contenido de CO2 en la atmósfera debido al cambio climático puede tener una influencia positiva similar, conocido como efecto de fertilización con CO2 (Bazzaz y Sombroek, 1996). Todos estos factores combinados explican porque en ciertos países europeos -por ejemplo en Bélgica-, sin el suministro de abonos orgánicos y con prácticas de labranza convencional, en los últimos tiempos se ha incrementado el contenido de materia orgánica de los suelos cultivados. El manejo del agua -riego- asociada a un aumento de la productividad puede producir efectos similares, sobre todo en las regiones semiáridas. Sin embargo, el desarrollo del riego está limitado generalmente por otros factores tales como la disponibilidad de recursos hídricos y el riesgo de salinización. En algunos países, además de los cultivos de cobertura, los cultivos asociados representan una ayuda importante para incrementar la biomasa.

El incremento de la biomasa considera tanto la biomasa aérea como las raíces. Se podrían hacer considerables progresos sobre todo en lo que se refiere a las tierras de pastoreo seleccionando especies y variedades con raíces profundas.

El manejo de los residuos de los cultivos es otro método importante para capturar carbono en el suelo y aumentar su contenido de materia orgánica. La quema de los residuos tiene consecuencias negativas si bien algunas veces estas son mitigadas por la gran estabilidad del carbono mineral que se forma.

Los efectos positivos del uso de los residuos de los cultivos para inducir la captura de carbono fueron estimados por Lal (1997) en 0,2 Pg C/año con una transformación de 15 por ciento del total del carbono (globalmente, 1,5 Pg C). Por lo general, hay una relación lineal entre la materia orgánica en los primeros 15 cm de suelo y la cantidad de residuos de cultivos aplicados.

Los residuos de cultivos aplicados en la superficie se descomponen más lentamente que aquellos incorporados por la labranza ya que tienen menor contacto con los microorganismos y el agua del suelo. Angers et al., (1995) informaron que la conversión del carbono de los residuos de maíz en materia orgánica del suelo en la primera capa de 0-24 cm fue de cerca de 30 por ciento del total del ingreso de carbono; este valor es mayor que la estimación de Lal. Evidentemente, hay diferencias cualitativas entre los residuos: el contenido de lignina del residuo tiene un efecto altamente positivo en su acumulación. En particular, las raíces son fácilmente transformadas en materia orgánica estable.

La agricultura con cobertura viva o muerta es una práctica concreta del manejo del suelo que permite al mismo tiempo su cobertura con plantas que dan protección contra la erosión y que proveen además residuos de biomasa para aumentar la materia orgánica del suelo. Para ser completamente efectiva, tanto la cobertura viva como la muerta deben ser efectuadas en el lugar y en combinación con la labranza de conservación (manejo agrobiológico). La cantidad de cobertura, dependiendo de la zona climática, debería ser de varias docenas de t/ha/año, para proporcionar una fuente importante de carbono al suelo de 0,1 t/ha/año, dependiendo de la zona climática (Lal, 1997). Existen una gran variedad de plantas que pueden ser usadas como cobertura del suelo y la calidad de los residuos de las plantas también es un factor importante (Heal et al., 1997; Drinkwater et al., 1998).

El suelo debe ser protegido durante el período inicial del crecimiento del cultivo; en este aspecto, los abonos verdes cumplen una importante función. Los abonos verdes han sido usados durante milenios, sobre todo para incrementar la fertilidad después de su incorporación al suelo. Hoy día son considerados como un cultivo dentro de la rotación que tiene un efecto directo en la protección del suelo durante el período de crecimiento y un efecto indirecto a través de sus residuos. Los abonos verdes pueden ser sembrados en el período que queda entre los cultivos principales o mezclados en asociación con otros cultivos o en forma perenne en las áreas en descanso. Algunos ejemplos comunes de cultivos para abono verde se presentan en el Cuadro 6, la que presenta una prevalencia de leguminosas. Anteriormente, los abonos verdes eran incorporados en el suelo por medio del arado, pero hoy día, las técnicas conservacionistas requieren labranza mínima o labranza cero y la siembra directa a través de la cobertura vegetal.

CUADRO 6. Diferentes sistemas basados en los cultivos usados para incrementar la captura de carbono (de CIRAD, 1998)

Cobertura

Cultivo asociado

Abono verde o cultivo de cobertura

Maíz

Maíz/Mucuna

Avena

Sorgo

Frijol Tapado1

Crotalaria

Algodón

Maíz y cobertura

Lathyrus

Soya

Arroz y leguminosas (Sesbania, Crotalaria, Pueraria phaseoloides)

Lolium, Lupinus angustifolius, L. luteus

Banana


Melilotus

Remolacha azucarera


Sesbania cannabina, S. speciosa, Mucuna aterrima, M. pruriens, Trifolium, Vicia bengalensis, V. articulata, V. ervilia, V. faba, V. hirsuta, V. sativa, V. villosa, V. sinensis

(1) Frijol tapado: Phaseolus vulgaris cultivado bajo el sistema de roza, tumba y quema de barbechos cortos, sin quema.

Varios estudios han demostrado que el control de malezas es más eficiente en los sistemas de producción con cobertura muerta superficial debido a la existencia de efectos alelopáticos. En estos casos, la necesidad de herbicidas se reduce o se elimina.

Existe abundante evidencia que demuestra la efectividad de la cobertura del suelo por plantas vivas o por residuos de plantas para prevenir la erosión hídrica o eólica. Se previene el impacto directo de las gotas de lluvia con la superficie del suelo, con la consecuente protección de la estructura y la porosidad del mismo.

La cobertura del suelo que proporcionan las plantas durante su ciclo de crecimiento no siempre es suficiente para prevenir la erosión. En Paraná, Brasil, se estableció el siguiente orden de intensidad de erosión de los suelos bajo diferentes cultivos:

café < maíz < trigo < soja < algodón < suelo desnudo

Por lo general, los residuos de cultivos en contacto directo con el suelo son más efectivos para prevenir la erosión que los cultivos mismos, y cinco a diez toneladas por hectárea, pueden reducir la pérdida de suelo y la escorrentía.

La cobertura del suelo aumenta la tasa de infiltración del agua en un porcentaje de varias centenas y previene la evaporación del agua, por lo que consecuentemente, hay un incremento de la humedad del suelo. Especialmente en las zonas áridas, la cobertura del suelo tiene una función muy importante en la economía del agua. También disminuye la temperatura, reduciendo la tasa de mineralización de la materia orgánica.

Los abonos verdes y los cultivos de cobertura pueden proporcionar una importante contribución al carbono del suelo como demuestran las experiencias en América Latina. En América Central hay cerca de 45 000 agricultores que han adoptado sistemas basados en la mucuna por medio de los cuales se pueden fijar cerca de 150 kg/ha/N/año y pueden ser añadidas al suelo 35-50 t/ha/año de biomasa. Esto representa una gran captura de carbono.

El composte y los abonos orgánicos son tradicionalmente usados en la agricultura con efectos benéficos comprobados sobre el suelo. En muchos países, existe el problema de la decreciente disponibilidad de tales materiales, los cuales están ligados al manejo de los animales. Hay competencia por los residuos de las plantas o por la cobertura para las plantas para ser usadas como alimento animal o para ser devueltos al suelo. Un manejo cuidadoso, asociando los cultivos con la producción animal, puede permitir la reintroducción de nuevas fuentes de abono orgánico o de composte.

El uso de barros cloacales y otros residuos urbanos es menos efectivo en razón de su baja tasa de transformación, excepto cuando son transformados en composte desde el inicio. Esta práctica tiene la ventaja de reciclar los residuos pero presenta el riesgo ambiental de la contaminación del suelo y es necesario tomar precauciones especiales.


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