BIOSUELO: Uso de cubiertas vegetales multiespecíficas en olivar para control de la erosión y mejora de la biodiversidad

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1 BIOSUELO: Uso de cubiertas vegetales multiespecíficas en olivar para control de la erosión y mejora de la biodiversidad J.A. Gómez 1, M. Campos 2, J.V. Giráldez 3, G. Guzmán 3 1 Instituto de Agricultura Sostenible. CSIC. Alameda del Obispo s/n, Apartado Córdoba, España. joseagomez@ias.csic.es 2 Estación Experimental del Zaidín. CSIC. C/ Profesor Albareda Granada, España 3 Dpto. de Agronomía. Universidad de Córdoba. Campus de Rabanales Córdoba, España Resumen Esta comunicación presenta los resultados de un estudio trianual, entre el CSIC, la UCO, y Syngenta, comparando el efecto de una cubierta multiespecífica sembrada en las calles de un olivar de verdeo sobre la escorrentía y las pérdidas de suelo por erosión hídrica, y sobre la biodiversidad vegetal y de artrópodofauna. Este manejo ha sido comparado, en el caso de biodiversidad, con un tratamiento control de una cubierta homogénea de ballico en la calle del olivar, y en el caso de las pérdidas de escorrentía y suelo, además con suelo desnudo mediante laboreo. Los resultados obtenidos muestran cómo la cubierta multiespecífica presenta una reducción de la erosión muy importante con respecto al laboreo, equivalente a la de la cubierta monoespecífica, ofreciendo una mejora de la biodiversidad vegetal y una modificación significativa de la artrópodofauna con respecto a la cubierta monoespecífica. Los mayores problemas detectados para la expansión de esta técnica son la sensibilidad a la erosión hídrica en los momentos iniciales de la siembra, su mayor coste con respecto a la cubierta de cereal, y la necesidad de evaluar el riesgo de competencia por agua con el olivo. En esta comunicación se presentan estos resultados y se discuten algunas estrategias sugeridas para expandir el uso de cubiertas multiespecíficas. Palabras clave: olivar, erosión, biodiversidad, artrópodofauna, sostenibilidad. BIOSUELO: Using heterogeneous cover crops in olive groves for erosion control and enhancement of biodiversity Abstract This communication presents a three year joint study, by CSIC UCO and Syngenta, evaluating the performance of a heterogeneous cover crop, sown in the lane of an olive grove, on reducing runoff and soil losses and enhancing plant and arthropods biodiversity. This treatment has been compared, for biodiversity, with a homogeneous ray grass cover crop, and for runoff and soil losses also with tillage. The results indicates how the heterogeneous cover crops achieved a significant reduction in soil losses, while significantly improving plant biodiversity and modifying arthropods populations compares to the homogeneous ray grass cover crop. The major limitations for expansion of this kind of cover crops are a high sensibility to water erosion during the initial sowing of the cover crop, the high cost of the seed, and the need to evaluate the risk of competition for soil water with the olives. This communication presents these results and discusses some of the alternative for expanding the use of this kind of cover crops. Keywords: olives, erosion, biodiversity, arthropods, sustainability. Introducción y/o Justificación La degradación del suelo, especialmente por la erosión hídrica es uno de los principales problemas ambientales de la olivicultura tanto en el sur de España como en otras regiones del Mediterráneo (Beaufoy 2001, Fernández-Escobar et al., 20013). Por ello en las últimas décadas se han investigado

2 sistemas de manejo del suelo alternativos al laboreo, destacando entre ellos el uso de cubiertas vegetales en las calles (ver resumen en Gómez y Giráldez, 2009). Aunque durante este periodo se ha realizado un esfuerzo notable para comprender cómo se pierde el suelo y el agua en olivares y proponer soluciones, existen realmente pocos ensayos a largo plazo que lo hayan monitorizado de manera continuada para dar una visión adecuada en un clima tan variable como el Mediterráneo (Gómez et al., 2008), y para estudiar las interacciones del manejo de suelo con otros aspectos ambientales importantes como por ejemplo los flujos de nutrientes y carbono asociados a la escorrentía y sedimento, o la biodiversidad. Esta comunicación pretende transmitir los resultados más relevantes de un ensayo de tres años de duración efectuado en un experimento a largo plazo en un olivar de verdeo en la provincia de Sevilla, el cual se investigan esos aspectos. En segundo lugar trata de poner en perspectiva, desde la experiencia de éste y otros trabajos similares, los retos que aborda el manejo de suelo del olivar en España para su sostenibilidad. Material y Métodos Figura 1: Vista del olivar de Santa Marta y de una de las parcelas de escorrentía. Las parcelas experimentales se encuentran en la finca Santa Marta, en el término municipal de Benacazón, en el borde occidental del Aljarafe sevillano que vierte al río Guadiamar por su margen derecha. En esta finca existe una plantación de olivar de verdeo en riego con goteo de unas 6 ha de extensión, situada en una zona con una pendiente media del 1, Figura 1. El suelo, que tiene una clase textural franco arenosa, está clasificado como Petrocalcic Palexeralf. En el año 2002 comenzó la instalación de parcelas experimentales para la medida de la escorrentía y la erosión de 60 m de largo y 8 de ancho con una pendiente media del 1. Están basadas en el diseño de tanques colectores conectados con partidores de caudal. Desde el año hidrológico estuvieron operativas dos parcelas, y desde el año hidrológico las parcelas operativas han sido seis, dos bajo manejo de laboreo convencional como se entiende en la zona de estudio, y cuatro con diversas alternativas de manejo con cubierta vegetal. Una descripción más detallada del área de estudio y las parcelas de escorrentía aparecen en Gómez et al. (2009). A partir del otoño de 2009 se implementó un ensayo con tres tratamientos experimentales diferentes, y con dos repeticiones en cada uno, en estas seis parcelas. El manejo denominado Laboreo Convencional (LC) consiste en el control de la vegetación adventicia en las calles del olivar mediante un pase superficial del cultivador entre 2 y 3 veces a lo largo de la campaña, que se efectúa cuando el propietario de la finca cree conveniente por el crecimiento de la vegetación en las calles. El manejo denominado Cubierta Vegetal Gramíneas (CG) consiste en el mantenimiento de una cubierta vegetal en la calle del olivar de 4 m de ancho de L. multiflorum. Esta cubierta fue sembrada en otoño de 2009 y otoño de 2010 a una dosis de 80 kg ha -1 de semilla (referido a la anchura de la banda de cubierta) y en la siembra se fertilizó con Nitrato Amónico Cálcico 27 (13.5 de N amoniacal y 13.5 de N nítrico) a una dosis equivalente a 40 UF de N. Esta cubierta es segada químicamente con herbicida de contacto (glifosato 36% de marca comercial Touchdown Premium ) durante el mes de abril aproximadamente (en función de la pluviometría del año) dejándose una banda central sin segar para favorecer la autosiembra. El tercer tratamiento fue el de Cubierta Vegetal de Mezcla (CM) sembrada, también en otoño de 2009 y de 2010, con una mezcla de semillas seleccionada para aumentar la biodiversidad floral y de fauna de artrópodos, beneficiosa para el control de plagas de olivar, Figura 2. Esta cubierta se siembra en otoño, al mismo

3 tiempo y con la misma metodología (incluido abonado) que la parcela de gramíneas, pero a una dosis de semilla menor (15 kg ha -1 de nuevo referido a la anchura de la banda de cubiertas, 4 m). La mezcla fue segada mecánicamente a partir de mediados de mayo para prevenir una excesiva competencia por agua con el olivo. En los tres tratamientos, el suelo en la línea de árboles ni se labra ni se siembra, y se mantiene libre de malas hierbas todo el año mediante la aplicación de herbicida. Los herbicidas usados en la línea de árboles desde 2009 han sido oxifluorfen y glifosato. Coriandrium sat.(umb) Borago off. (Bor) Vicia sat. (Leg) Nigella damascena (Ran) Las medidas de escorrentía y erosión se complementaron mediante la repetición de los tratamientos de cubierta fuera de las parcelas de escorrentía para poder abordar los estudios de artrópodofauna, en los que se incluyó un nuevo tratamiento de Cubierta vegetal natural (CN). En los dos Calendula off. (Com) Echium sp (Bor) Melilotus off. (Leg) tratamientos de cubierta sembrada (CG y CM) se sembraron siete calles más con una superficie homogénea de 64 x 72 m (4608 m2) para cada tratamiento Se muestreó un tratamiento adicional, cubierta vegetal natural manejada con desbroce (CN) al que Diplotaxis sp. (Cru) Silene vulg.(cary) Salvia verbenaca (Lam) hacen mención los estudios de artópodofauna, en una superficie similar en Figura 2: Especies utilizadas en la cubierta de mezcla. el resto del olivar. Los muestreos de la artrópodofauna (mediante trampas de caída y de succión) y de caracterización de la cubierta vegetal tuvieron lugar los días, 13 de abril de 2010, 23 de mayo de 2011 y 13 de mayo de La variación de las fechas de muestreo entre un año y otro vino condicionada por la evolución de la cubierta y la climatología. Las fechas de desbroce del resto de la finca fueron febrero 2010, mayo de 2011, febrero 2011, junio de 2011 y junio de Resultados y Discusión Los tres años se han caracterizado por una extraordinaria variabilidad pluviométrica, con valores anuales que oscilan entres los 976 y 355 mm cuando el promedio anual en la zona es de 540 mm. Esto se ha traducido en una elevada variabilidad de las pérdidas por erosión hídrica, Figura 3. Es destacable Perdida de suelo acumulada (t ha -1 ) /10/09 Cubierta Mezcla Años Laboreo Cubierta gramíneas 29/1/10 29/5/10 26/9/10 24/1/11 Figura 3: Valores medios de pérdida de suelo por tratamiento para los tres años. Las barras de error indican ±½ de la desviación estándar 24/5/11 21/9/11 19/1/12 18/5/12 15/9/12 como en el sistema de Laboreo Convencional ocurren pérdidas de suelo insostenibles incluso en años secos. Estos resultados son un recordatorio de que el sistema de manejo con suelo desnudo en olivar en las condiciones climáticas de Benacazón (representativas de las zonas de cultivo del olivar en la Península Ibérica) es un sistema con un elevado riesgo de erosión, al que sólo le basta que transcurran una serie de años para que al coincidir suelo desnudo y lluvias intensas se pierdan en muy poco tiempo suelo que tardaría siglos en formarse.

4 Este experimento ha demostrado como esta pérdida se puede reducir en un manejo con cubierta vegetal a una séptima parte, sin que haya diferencias significativas entre el uso de una Cubierta de mezcla frente a una de Cubierta de gramíneas. No obstante estos resultados experimentales permiten extraer más conclusiones. Una de ellas es que el sistema de manejo con cubierta tal y como se ha aplicado en este experimento sigue siendo insatisfactorio para conseguir tasas de erosión sostenibles en años de elevada pluviometría. Idealmente la implantación de la cubierta se debe hacer minimizando el periodo en que el suelo esté desnudo y a la vez optimizando el efecto protector de la vegetación y su capacidad para retener sedimentos. La Figura 4 muestra como las diferencias en generación de escorrentía entre los tres tratamientos fueron menores que las observadas en pérdida de suelo, como ya ha sido observado en experimentos similares en zonas mediterráneas (Gómez et al., 2011). Escorrentía acumulada (mm) Cubierta Mezcla Laboreo Años Cubierta gramíneas 1/10/09 29/1/10 29/5/10 26/9/10 24/1/11 24/5/11 21/9/11 19/1/12 18/5/12 15/9/12 La biodiversidad vegetal fue mucho mayor en el tratamiento de cubierta mezcla en comparación con la cubierta de gramíneas. Destaca como en el tratamiento de CM persistieron muchas de las especies sembradas Figura 4: Valores medios de pérdida de agua por escorrentía por tratamiento para los tres años de estudio. Las barras de error indican ± ½ de la desviación estándar. el año en que no se procedió a resiembra ( ) que fue especialmente seco. Durante este año en que no se sembró, la cubierta de gramíneas se perdió en su totalidad revertiendo a la flora presente de manera natural en la finca (Figura 5). 16% 6% 10% Cubierta gramíneas primavera 2012 Malva Bromus tectorum Picris Herodium Hordeum Murinum Zonchus Raygrass 55% Lactuca Almedricos Calendula 17% 10% Cubierta mezcla primavera % 45% Sonchus oleracea Salvia belveneca Malva Ecchium Hordeum Medicago Acelga silvestre Manzanilla Silene alba Calendula Erodium Pumes bucefalorus Nijera damascena Borago Oxalis Stellaria media Amor de hortelana Hordeum sp. Lamarckia robertiana Lactuca serioula Figura 5: Composición de especies de los dos de cubierta en mayo de 2012 La Tabla 1 resume los resultados del muestreo por succión y trampas de caída en suelo, donde los individuos capturados se han separado por grupos funcionales en las tres primaveras muestreadas hasta la fecha (se recuerda que la cubierta de gramíneas no se muestreó en 2012 al haberse perdido y ser muy similar a la natural). En la mayor parte de los casos la presencia se artrópodos fue superior en la parcela con cubierta de mezcla, lo cual podría ser debido a que normalmente dicha cubierta era mas diversa y presentaba una mayor cobertura.

5 Tabla 1: Número de artrópodos capturados en los diferentes tipos de cubierta. Suc es por el método de succión y Sue por trampas de caída en el suelo. Tipo de cubierta Depredadores Parasitoides Fitófagos Detritívoros Otros Total Suc Sue Suc Sue Suc Sue Suc Sue Suc Sue Suc Sue Primavera 2010 Natural Mezcla Gramíneas Total Primavera 2011 Natural Mezcla Gramínea Total Primavera 2012 Natural Mezcla Total Conclusiones Los resultados sugieren la viabilidad de las mezclas de cubiertas vegetales favorecedoras de la artópodofauna como una alternativa, o complemento, a la cubierta homogénea de gramíneas. Mejoran la biodiversidad, y ofrecen una protección equivalente a las primeras frente a las insostenibles pérdidas de suelo en laboreo convencional con un manejo equivalente. Su mayor coste sigue siendo un aspecto a mejorar para aumentar su uso, así como una mejora de las tecnologías de siembra y disposición en la parcela para optimizar su efecto sobre la reducción de la erosión. Agradecimientos Este trabajo ha recibido el apoyo continuado de Syngenta desde sus inicios en el año 2002 a través de los proyectos ProTerra I y II y Biosuelo. Desde al año 2009 algunas medidas adicionales han sido posibles gracias a los proyectos P08-AGR-03643, RESEL, y fondos FEDER. Bibliografía Beaufoy G EU policies for olive farming. Unsustainable on all counts. BirdLife Internacional-WWF. Disponible libremente en: Gómez J A, Giráldez J V, Vanwalleghem T Comments on Is soil erosion in olive groves as bad as often claimed? by L. Fleskens and L. Stroosnijder. Geoderma 147: Gómez J A, Guzmán M G, Giráldez J V, Fereres E The influence of cover crops and tillage on water and sediment yield, and on nutrient, and organic matter losses in an olive orchard on a sandy loam soil. Soil & Tillage Research 106: Gómez J A., Giráldez J.V Erosión y degradación de suelos. En Sostenibilidad de la producción de olivar en Andalucía, pp Ed. J A Gómez. Junta de Andalucía. Sevilla. Edición electrónica disponible libremente en: Gómez J A., Llewelyn, C., Basch, G. Sutton, P.B., Dyson, J.S., Jones, C.A Comparisons of the effects of cover crops and conventional tillage on soil and runoff losses in vineyards and olive groves in several Mediterranean countries. En preparación.