ECONOMIA DEL AGUA EN SISTEMAS DE SECANO MEDITERRÁNEOS

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1 ECONOMIA DEL AGUA EN SISTEMAS DE SECANO MEDITERRÁNEOS C. Cntero-Mrtínez 1, D. Moret 2, J. Lmpurlnés 3 1 Deprtmento de Producción Vegetl y Cienci Forestl. Universidd de Lleid. Avd. Rovir Roure, 191, Lleid 2 Estción Experimentl de Aul Dei. Consejo Superior de Investigciones Científics (CSIC). Avd. Montñn, 15, 559 Zrgoz 3 Deprtmento de Ingenierí Agroforestl. Universidd de Lleid. Avd. Rovir Roure, 191, Lleid 1. Introducción El gu es el fctor de producción básico e indispensble pr l producción grícol. En regdío l disponibilidd de gu pr l ctividd grícol y en prticulr pr el crecimiento de los cultivos suele ser myor y menos limitnte que en zons de secno. En ests zons ls estrtegis tnto gronómics como hidráulics vn encminds mejorr spectos de distribución y de eficienci del gu plicd. En ls zons de secno, sin embrgo, el gu disponible pr los cultivos es l contribución csi exclusiv de l lluvi o pluviometrí. Por ello, l mejor estrtegi es optimizr l máximo l cptción del gu y el uso por prte de ls plnts. En ls condiciones de secno Mediterránes, como son csi tods ls de Espñ, ls cntiddes de pluviometrí recogids son bjs e irregulres y limitn l disponibilidd del gu pr tods ls ctividdes humns. Por ello el gu, se convierte en un recurso limitnte pr l ctividd grícol que utiliz entre el 7 y 8 % de los recursos hídricos. Muchs zons de secno en ls que por propi definición no hy posibilidd de plicción de gu, son zons donde l áridez es hbitul debido l clim. El clim mediterráneo se crcteriz por ls limitds portciones de pluviometrí y por su irregulridd tnto inter-nul (entre los ños de un serie) como intr-nul (distribución mensul y por períodos dentro del ño). Por otro ldo, el viento y l lt insolción que incrementn l evporción y l trnspirción, grvn ls condiciones de flt de gu convirtiendo estás zons de secno en zons árids y semiárids. Tmbién los suelos juegn un ppel importnte en ls posibiliddes hídrics de los cultivos por su cpcidd de lmcenmiento según sus crcterístics físics, químics y biológics. Si bien hy vriedd en l clidd de los suelos de ls zons mediterránes, es hbitul encontrr suelos de poc profundidd, con bjos niveles de mteri orgánic, con estructur degrdd, con slinidd e incluso lclinidd, que grvn todví más ls condiciones de ridez y por lo tnto incrementn ls limitciones pr l ctividd grícol y en especil pr el desrrollo de los cultivos. 1

2 2. Estrtegis gronómics pr ls zons árids y semiárids Mediterránes de secno. En l producción de los cultivos, el rendimiento de estos, está directmente relciondo con l energí que recibe y el gu y los nutrientes que bsorben. En condiciones de secno, y donde l energí y los nutrientes no son limitntes, el gu es el principl fctor de producción de ls plnts. Esto es lo que sucede en ls zons de secno mediterránes. Como se h citdo, en ls zons de secno (y más en ls árids y semiárids con menos de 45 mm de pluviometrí nul), el gu disponible pr los cultivos es l que port l pluviometrí y por ello l estrtegi gronómic es mximizr l producción por unidd de gu disponible (en este cso l lluvi). Pr ello debemos mejorr todos los componentes que fectn l blnce hídrico del sistem suelo-cultivo. Esto es en primer lugr, incrementr l cpcidd de cptción de gu del suelo evitndo l escorrentí. Se debe, si es posible, incrementr l cpcidd de lmcenmiento de gu del suelo, evitr ls pérdids por drenje. Se debe tmbién, evitr ls pérdids por evporción direct del suelo y limitr l cpilridd protegiendo el suelo de l cción evpornte del sol y del mbiente y reduciendo por tnto l trnsferenci de vpor de gu del suelo l tmósfer. Finlmente es muy importnte que el gu lmcend en el suelo se utilizd l máximo por el cultivo, justndo su ciclo los momentos de disponibilidd y eligiendo quells especies con crcterístics que limiten l evporción y fvorezcn l trnspirción eficiente. Ls zons mediterránes hn sido cultivds desde hce siglos y hn utilizdo técnics grícols pr conseguir est mejor en l utilizción del gu. El bnclmiento y terrzmiento que hn modeldo el pisje grícol mediterráneo y que en l myorí de los csos fue relizdo hce siglos bse de trbjo mnul, son un ejemplo de l intervención humn. Con ello se consigue myor cntidd gu cumuld y menor pérdid por escorrentí, que como ventj ñdid tiene l formción de suelo grícol y evit l pérdid del mismo. Esto que nuestros ntepsdos construyeron, se h destruido en lguns zons por un mecnizción más efectiv y pr un myor comodidd de ls práctics grícols, pero que v en perjuicio de l clidd del suelo, de l conservción del gu y en definitiv de l sostenibilidd de los sistems grícols de secno. A pesr de ello, hy y medids grombientles de protección que están fomentndo l reconstrucción y el mntenimiento de terrzs. Otros sistems de cultivo que vn en l líne de l mejor en l eficienci del uso del gu son: el brbecho, ls rotciones de cultivo y l utilizción de cultivos cubiert. Y entre ls técnics de cultivo que pueden utilizrse pr mejorr el uso del gu disponible se pueden citr: l elección de cultivres dptdos con ciclo sincronizdo los momentos de myor gu disponible o con sistems rdiculres más efectivos en l cptción de gu; el uso rcionl de l fertilizción, justdo ls disponibiliddes y consumo de gu de los cultivos; ls dosis de siembr que justn l densidd ls disponibiliddes del gu; el control de mls hierbs, etc. Finlmente tenemos ls práctics de mnejo de suelo, que podrín considerrse entre ls más importntes pr l mejor de l eficienci de cptción y uso de los recursos hídricos en ls zons mediterránes. Entre ls posibles práctics está el lboreo de conservción con sus diferentes vrintes y que se h convertido en pilr fundmentl 2

3 y definitorio de l ctulmente denomind Agricultur de Conservción. Ls diverss vrintes de sistems de lboreo de conservción (lboreo reducido o mínimo, lboreo bnds, etc), que tienen en el no lboreo y l siembr direct), l vriedd más reducid de l intervención sobre el suelo, tienen en común l mejor en l cptción, conservción y mejor uso por los cultivos del gu disponible; prte de otrs ventjs que serán mplimente definids y vlords en otros cpítulos de este libro. Los sistems de lboreo de conservción y ls técnics de gricultur de conservción vn directmente encminds promover l mejor en l disponibilidd de gu por prte del cultivo. 3. Principios básicos pr l cumulción y conservción de gu en el suelo (infiltrción y evporción). Desde el desrrollo de los sistems y técnics de lboreo de conservción en l primer mitd del siglo psdo en EEUU, h hbido numerosos estudios científicos y referencis práctics que hn cuntificdo ls ventjs de ests técnics sobre ls propieddes físics, químics y biológics del suelo, que junto con los estudios en fisiologí de cultivos que evlún l respuest del cultivo, determinn l mejor del uso del gu en l producción finl y el rendimiento (McCll nd Army, 1961; Unger nd McCll, 198; Ll, 1989; Blevins et l., 1993). Los principios básicos explicdos en estos estudios de revisión y en otrs muchs cits detectn que, en generl, l cumulción del gu en el suelo es myor en sistems de lboreo de conservción ddo que: (1) hy un myor infiltrción (unque no en todos los csos) y un myor oportunidd de infiltrción, (2) un menor escorrentí, (3) un incremento de l cpcidd de lmcenmiento del suelo por cmbios estructurles físicos (mejor de l gregción y cmbios en l distribución de los conductos de circulción del gu-poros) o biológicos (incremento de l cntidd de poros por ctividd de fun como ls lombrices, etc.) del mismo; (4) un menor evporción. Uno de los principios básicos de l Agricultur de Conservción, como y se hbrá desrrolldo en otros cpítulos, pr l mejor de l cptción, conservción y uso eficiente del gu de estos sistems o técnics se deriv del mntenimiento de los residuos vegetles sobre el suelo. Su permnenci y descomposición lent es importnte pr diversos spectos, pero es fundmentl pr l economí del gu en el sistem suelo-plnt Los efectos del mntenimiento de los residuos se podrín dividir en efectos directos e indirectos. Entre los efectos directos, se h observdo que los residuos reducen l evporción ddo que impiden l incidenci direct de l rdición sobre el suelo húmedo y l reducción de l trnsferenci turbulent de vpor l tmósfer. Otro efecto de los residuos es que limitn l velocidd del gu por encim del suelo disminuyendo l escorrentí y umentndo el tiempo de oportunidd pr infiltrción. Al ser myor el tiempo de oportunidd de infiltrción, ument l posibilidd de circulción del gu zons profunds del suelo. Un tercer specto es que el residuo protege el suelo desnudo del impcto directo de ls gots de lluvi que disgregn los gregdos y produce un selldo de l superficie del suelo (encostrmiento) que limit l infiltrción e increment l escorrentí. 3

4 Los efectos indirectos del residuo sobre l económic del gu son trvés del incremento de l mteri orgánic del suelo, su estructurción físic y el incremento de l ctividd biológic. L mteri orgánic en l cp superficil del suelo mejor l resistenci l disgregción del suelo y evit l posibilidd de encostrmiento. L estructurción de los horizontes sub-superficiles del suelo (eliminción de suels de lbor, etc.) suponen un incremento en l cpcidd de lmcenr gu y un mejor circulción ls zons más profunds del suelo, donde el gu qued disposición de l ríces del cultivo (trnspirción) pero no de l evporción direct. Se limit l erosión que es perdid de suelo, lo que signific perder prtículs que en su gregción pueden lmcenr gu. Finlmente l mteri orgánic es el limento de determind fun del suelo como son ls lombrices, que genern glerís y poros donde circul el gu pr cumulrse en profundidd, donde será mejor utilizd por el cultivo. Aun pesr de que ls bses y los principios básicos explicdos son de plicción generl, se necesitn estudios locles pr cuntificr específicmente ls ventjs y el porque de ls misms en cd sistem de cultivos, cultivo y sistem de producción. Por ello se siguen relizndo estudios que corroborn los principios básicos pero que nos permiten estblecer vriciones práctics pr conseguir mejores ventjs en el funcionmiento de estos sistems de mnejo de suelo. Es por ello que, en este cpitulo, no se pretende hcer un exposición generlist de los principios básicos, sino ver ls ventjs y limitciones de ls técnics y sistems de lboreo de conservción en lgunos de los sistems grícols espñoles donde se hn estudido o se utilizn ests técnics pr determinr ls recomendciones de uso. Desde el comienzo del desrrollo de ests técnics en Espñ, h hbido diversos estudios que hn mostrdo sus ventjs. En los ños 8, estudios de Giráldez et l. (1984, 1994) y González et l. (1991), y indicron l mejor cumulción de gu en suelos de l cmpiñ ndluz en los sistems de lboreo de conservción, tnto en cultivos extensivos como en olivr. En uno de los trbjos compr sistems de lboreo en un rotción de girsol-leguminos (grbnzo/hbs)-trigo. Se destc el efecto positivo de estos sistems sobre l cumulción de gu que es más efectiv en los ños secos. Est myor cumulción est socid con el mntenimiento de ls griets formds en estos suelos y que l no lbrr se conservn, permitiendo l conducción del gu hci zons profunds del suelo donde los sistems de no lboreo lmcenn más gu. Muriel et l. (1991) en l rotción leguminos-cerel-girsol observron tmbién que ls técnics de mínimo lboreo proporcionn un myor grdo de disponibilidd de gu en suelos profundos y rcillosos. Moreno et l., (1996) y Pelegrín et l. (199) relcionn positivmente el lboreo de conservción con el uso eficiente del gu. En sus trbjos en un suelo Xerofluvent y bjo un rotción Girsol-Trigo, observron l myor cumulción de gu en los sistems de lboreo de conservción sobre todo en el cultivo del girsol y en los ños más secos. Por otro ldo observron tmbién un desrrollo rdiculr superficil myor en el sistem de lboreo de conservción. Pstor, 1994; Pstor, 1996 trbjndo el uso de cubierts vegetles sembrds durnte el período invernl, que genern un "mulching" de residuos durnte el período verniego de cultivo del olivo, observó un myor conservción y disponibilidd del gu, sobre todo en ños secos. 4

5 Arrúe y López (1991) y López et l., (1996) en diverss locliddes en zons de secno áridos y semiáridos del vlle del Ebro en Argón destcn que l cumulción del gu y el blnce hídrico en cultivo de cebd es más fvorble en sistems de lboreo reducido, pero no en siembr direct. Ls cuss están en l myor compctción que se produce en los sistems de siembr direct en los primeros ños y los bjos niveles de residuos conseguidos en ests zons. En estudios relizdos por los utores de este cpítulo durnte los últimos quince ños en locliddes del Vlle del Ebro orientl muestrn que los sistems de lboreo de conservción lcnzn contenidos hídricos ligermente más elevdos que los sistems de lboreo convencionl especilmente trs el periodo de recrg de gu del suelo (entre julio y diciembre pr cultivos de invierno en clims mediterráneos). Este es el cso de Agrmunt (Fig. 1), donde l myor prte de los ños l recrg myor se produce en el sistem de No lboreo y l menor en el sistem de lboreo intensivo con rdo de verteder. Contenido de gu en el suelo finles del invierno (mm) Agrmunt b b b c Cmpñ de cultivo b b c b b b Ch Sub-5 V Fig. 1: Contenido de gu en el suelo en el hijmiento en ls distints cmpñs de cultivo en Agrmunt bjo diferentes sistems de lboreo: No lboreo (), Chisel (Ch), Subsoldo 5 cm (Sub-5) y Verteder (V). Letrs distints indicn diferencis estdísticmete significtivs (P<,5) Es importnte destcr que ls myores diferencis en gu cumuld se suelen producir en profundidd cundo l recrg es lo suficientemente importnte (Fig. 2). 5

6 Humedd volumétric (%) Humedd volumétric (%) Profundidd (cm) Agrmunt Verno -25 Recrg Invierno Agrmunt 2-1 Recrg Verno Invierno Profundidd (cm) V Agrmunt 22-3 Verno V Recrg Invierno V Agrmunt 24-5 V 3 Recrg Verno Invierno Fig. 2. Perfil de humedd en el suelo en verno y en invierno en Agrmunt pr ls cmpñs de cultivo en que ls diferencis de recrg entre No lboreo () y Verteder (V) son significtivs. No hy dtos disponibles del verno de l cmpñ En los ensyos de secno de zons árids y semiárids se plic un blnce hídrico simplificdo considerndo l precipitción como únic entrd de gu l sistem y l evpotrnspirción del cultivo como únic slid. Se desprecin por tnto los efectos de l escorrentí superficil, el drenje profundo y el scenso cpilr desde un eventul cp freátic. Con ests premiss los procesos que reguln el resultdo del blnce son l infiltrción (entrd del gu l suelo), l redistribución (movimiento del gu en el suelo) y l evpotrnspirción (evporción direct desde l superficie del suelo y trnspirción trvés de l plnt) L infiltrción del gu en el suelo depende básicmente de ls condiciones que se dn en su superficie. Así l presenci sobre el suelo de los residuos de l cosech nterior protege los gregdos del impcto directo de ls gots de lluvi evitndo su disgregción y l formción posterior de un cp de suelo desestructurdo que reduce drásticmente su cpcidd de infiltrción. L rugosidd de l superficie del suelo mejor l infiltrción pues ument l superficie de contcto gu-suelo y permite l cumulción del gu en el microrelieve, mplindo el tiempo disponible pr su infiltrción. En los ensyos en l loclidd de El Cnós (Lmpurlnés y Cntero- Mrtínez, 26), se observó por un ldo que el sistem de No lboreo es el que mntiene un myor cntidd de residuos sobre el suelo (Fig. 3). Por otro ldo, en los sistems de lboreo convencionl, unque se increment mucho l rugosidd después de ls lbores primris, decrece drásticmente con ls lbores secundris. Los residuos de l cosech nterior contribuyen reducir ls pérdids de gu por evporción, lo que explicrí los myores contenidos de humedd observdos en ls prcels de siembr direct. Al reducirse l evporción direct desde el suelo l 6

7 tmósfer, ument el gu utilizd por el cultivo trvés de trnspirción lo que repercute en un myor rendimiento. Superficie cubiert por residuos (%) Cosech Lboreo Sub-5 Jul Sep Oct Feb Mes Fig. 3. Evolución de l superficie de suelo cubiert por residuos en El Cnós bjo distintos sistems de lboreo: No lboreo (), Mínimo lboreo () y Subsoldo 5 cm (Sub-5). Dtos de diverss cmpñs. L redistribución del gu en el perfil del suelo está relciond con l conductividd hidráulic del mismo. Aunque en superficie se hn observdo en ocsiones conductividdes hidráulics menores bjo siembr direct (Lmpurlnés y Cntero- Mrtínez, 26), no cbe dud que l continuidd de los cnles nturles preservdos en este sistem de lboreo h propicido los myores contenidos de humedd registrdos en profundidd. El resultdo de todos estos procesos se reflej en el blnce hídrico durnte el periodo de recrg (Fig. 4). Se observ que, en promedio, cunto menor es l intensidd del lboreo, myor es l recrg, especilmente desde l siembr hst l slid del invierno y en ls zons más árids, como ocurre en Agrmunt (Cntero-Mrtínez et l., 26). Agu cumuld (mm) b b C S S A C S S A C S S A Agrmunt El Cnós Selvner Ch Sub-25 Sub-5 V Fig. 4. Agu cumuld en el suelo en verno (de cosech siembr, C S) y en otoño-invierto (de siembr hijmiento, S A), en diferentes locliddes, Agrmunt (promedio de 1 ños), El Cnós (promedio de 8 ños) y Selvner (promedio de 1 ños), bjo distintos sistems de lboreo: No lboreo (), Mínimo lboreo (), Chisel (Ch), Subsoldo 25 cm (Sub-25), Subsoldo 5 cm (Sub-5) y Verteder (V). Letrs distints indicn diferencis estdísticmente significtivs (P<,5). 7

8 5. Mnejo del Brbecho. Eficienci de cumulción. El brbecho h sido un práctic hbitul en los sistems grícols áridos y semiáridos de secno mediterráneos (Cooper et l., 1987). Entre los diferentes spectos ventjosos que justificn su utilizción se encuentrn l cumulción de gu durnte el período de brbecho (Connor nd Loomis, 1991). Aunque no está generlmente reconocid su ventj sobrefe este punto, hy zons donde l eficienci de cumulción de gu en el período de brbecho se trduce en un rendimiento económico que justific su utilizción en ls zons mediterránes (French, 1978; Cooke et l., 1985; López y Giráldez, 1996). Si bien esto último puede ser cierto en lguns circunstncis muy concrets no es lo hbitul como demuestrn muchos estudios en otrs zons del mundo. Por ello, French, (1978) define diverss condiciones que se deben dr pr l utilizción eficiente del brbecho. Entre ells cit que el mntenimiento de l cubiert vegetl es imprescindible pr l eficienci del mismo. Hbitulmente el brbecho h sido prcticdo en nuestrs condiciones socido l quem de rstrojo y l lboreo intensivo y continudo pr eliminr ls mls hierbs y tmbién en l creenci de l que se estimul l cumulción del gu en el suelo. De hecho y recientemente, en lguns de ls medids grombientles y de control de tierrs retirds de l producción obligds por l Polític Agrri Comunitri (PAC), se estblecí que el brbecho tení que ser obligtorimente lbrdo. Est regulción que todví rige en lguns condiciones est siendo reconsiderd en muchs otrs. Así, se est pensndo l posibilidd del brbecho con cubiert vegetl y controlndo ls mls hierbs en bse plicciones limitds de trtmientos herbicids. Ests puts de mnejo son ls que se proponen dentro de ls técnics de lboreo de conservción (en este cso no lboreo). Pr evlur l efectividd de los mismos podemos referirnos diferentes experiencis en nuestro pís. Asi, Moret et l., (27) observron, trs simulr con el modelo SiSPAT (Brud et l., 1995) el blnce de gu durnte tres periodos de brbecho en un cmpo de secno semiárido del centro de Argón y bjo el supuesto de que ls propieddes hidráulics del suelo no vribn lo lrgo de los meses de brbecho, que en ños con primver muy lluvios, el sistem de no lboreo presentb menos pérdids de gu por drenje profundo (-7 cm) y uns myores pérdids de gu del suelo por evporción (Fig. 5). Este comportmiento puede ser explicdo por l menor conductividd hidráulic (Fig. 6) y l myor cpcidd retención de gu en ls cps superficiles del suelo (Fig. 7) observd en el sistem de no lboreo, que fvorecen l evporción del gu del suelo. 8

9 Lluvi cumuld, evporción y drenje profundo (mm) LC /9/99 1/12/99 1/3/ 1/6/ 1/9/ 1/12/ 1/9/99 1/12/99 1/3/ 1/6/ 1/9/ 1/12/ 1/9/99 1/12/99 1/3/ 1/6/ 1/9/ 1/12/ /9/ 1/12/ 1/3/1 1/6/1 1/9/1 1/12/1 1/9/ 1/12/ 1/3/1 1/6/1 1/9/1 1/12/1 1/9/ 1/12/ 1/3/1 1/6/1 1/9/1 1/12/ /9/1 1/12/1 1/3/2 1/6/2 1/9/2 1/12/2 1/9/1 1/12/1 1/3/2 1/6/2 1/9/2 1/12/2 1/9/1 1/12/1 1/3/2 1/6/2 1/9/2 1/12/2 Lluvi Evporción Drenje profundo Evporción + drenje profundo Fig. 5. Lluvi cumuld recibid durnte los periodos de brbecho , 2-21 y en el cmpo experimentl de Peñflor (Zrgoz) y pérdids por evporción y drenje profundo del perfil del suelo (-7 cm) simulds por el modelo de simulción SiSPAT bjo lboreo convencionl (LC), mínimo lboreo () y no lboreo (). Observron tmbién que l ts de evporción de gu en el suelo durnte el periodo de brbecho lrgo (16-18 meses) vrí lo lrgo del mismo. Ést, que es mínim durnte el primer tercio del brbecho debido l cobertur del suelo por residuos (López et l., 23), l bj demnd evportiv del periodo otoño-invierno y l presenci de l costr superficil del suelo que reduce l ts de evporción de gu del suelo, ument durnte el segundo y tercer tercio del brbecho debido l incremento de l demnd evportiv y l efecto de ls lbores (Moret et l., 26). Ls lbores rompen l costr superficil, umentn l porosidd y l conductividd hidráulic del suelo (Moret y Arrúe, 27) y cren conductos de ventilción preferenciles que fvorecen, corto plzo, l evporción del gu del suelo. Estás pérdids son más cusds cunto myor es l lterción del suelo. 9

10 K (cm s -1 ) LC 1e-2 1e-3 1e-4 1e h (cm) h (kp) LC (cm 3 cm -3 ) 15 kp 1 kp Fig. 6. Conductividd hidráulic, K, respecto l potencil mátrico del suelo, h, medid ntes de ls lbores primris durnte un brbecho lrgo de meses en un sistem de lboreo convencionl (LC), mínimo lboreo () y no lboreo (). Ls Fig. 7. Relción entre el contenido volumétrico de gu,, y el potencil mátrico del suelo, h, medid ntes de ls lbores primris durnte un brbecho lrgo de meses en un sistem de lboreo convencionl (LC), mínimo lboreo () y no brrs indicn diferencis significtivs entre lboreo (). Ls brrs indicn diferencis trtmientos (p<,5) (Fuente: Moret y Arrúe, 27) significtivs entre trtmientos (p<,5) (Fuente: Moret, 24) Así pues, Moret et l. (26) observron durnte tres periodos de brbecho lrgo (16-18 meses), como el suelo bjo un sistem de lboreo intensivo con rdo de verteder, pierde por evporción, ls 24 h después de ls lbores primris, entre 4 y 14 veces más gu que un sistem de mínimo lboreo con chisel y No Lboreo, respectivmente (Fig. 8). Por el contrrio, ls lbores secundris, que ctún sobre los primeros 1 cm de l superficie del suelo y rompen l cpilridd superficil del mismo, producen uns menores pérdids de gu del suelo por evporción (Fig. 8b) y tienen un efecto beneficioso sobre l conservción del gu en el suelo medio y lrgo plzo (Moret et l., 26). Fig. 8. Evporción cumuld de gu del suelo medid 24 h trs ls lbores primris () y secundris (b) durnte los periodos de brbecho , 2-21 y en el cmpo experimentl de Peñflor (Zrgoz) pr un sistem de mnejo de suelo de lboreo convencionl (LC), mínimo lboreo () y no lboreo (). Letrs diferentes sobre ls columns indicn diferencis significtivs entre trtmientos pr p<,5. (Fuente: Moret et l., 26) 1

11 El efecto conjunto de ls lbores primris y secundris hce, sin embrgo, que l evporción de gu del suelo l finl de un periodo de brbecho lrgo bjo un sistem de lboreo intensivo y mínimo lboreo sen similres ls observds bjo un sistem de No lboreo (Moret et l., 26). Esto implic que l eficienci de lmcenmiento de l precipitción en el suelo (EAP), l finl de un periodo de brbecho lrgo se similr entre los tres sistems (López et l., 1996; Moret et l., 26). Al nlizr l evolución de l EAP en el suelo durnte tres periodos de brbecho lrgo, Moret et l., (26) observron como este índice tiende decrecer lo lrgo del periodo de brbecho (Fig. 9). EAP(%) LC 1 O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D Fig. 9. Evolución de l eficienci de lmcenmiento de l precipitción en el suelo (EAP) durnte los periodos de brbecho , 2-21 y en el cmpo experimentl de Peñflor (Zrgoz) en un sistem de mnejo de suelo de lboreo convencionl (LC), mínimo lboreo () y no lboreo (). L brrs representn diferencis significtivs entre trtmientos pr p<,5 (Fuente: Moret et l., 26) En generl, los máximos vlores de EAP l finl del brbecho se corresponden con quellos periodos en los que se registr un precipitción más bundnte en los dos últimos meses del brbecho, independientemente de l lluvi recogid lo lrgo del mismo (Moret et l., 26; Austin et l., 1998). En generl los periodos de brbecho de meses presentn un deficiente EAP l finl del brbecho oscilndo entre el 8,7 y el 12 % (Austin et l., 1998; Moret et l. 26). Al nlizr los componentes del blnce de gu del suelo utilizndo el modelo de simulción SiSPAT (Brud et l., 1995), Moret et l. (27) observron como ls lbores primris del suelo (verteder y chisel) durnte el periodo de brbecho lrgo tienen un efecto negtivo o nulo sobre el lmcenmiento de gu l finl del periodo de brbecho. Al comprr un sistem de cultivo continuo (CC) con uno de ño y vez (CB), Moret et l. (26) y López et l. (1996) observron como, el sistem de CB lmcen l finl del periodo de brbecho entre 12 y 2 mm más gu que un sistem de CC, que incluyen un brbecho corto de 5 6 meses. Estos resultdos indicn que el sistem CB lmcen en el suelo l finl del periodo un 13% más gu que el sistem de CC (Moret et l., 26). 11

12 El crecimiento del cultivo en ls zons semiárids depende en grn medid de l distribución de l precipitción registrd lo lrgo del periodo del desrrollo del cultivo. Moret et l. (27b) observron que, en los secnos semiáridos del centro de Argón, l producción de bioms está positivmente correlciond tnto con el lmcenmiento de gu en el suelo l finl del periodo de brbecho como con ls precipitciones registrds durnte el periodo de encñdo del cultivo (Fig. 1). L distribución estcionl de l lluvi tiene, sin embrgo, un efecto muy diferente sobre el rendimiento en grno del cultivo. Así por ejemplo, en los secnos semiáridos de Peñfor (Zrgoz) el rendimiento obtenido durnte l cmpñ (Tbl 1), con un myor disponibilidd de gu pr el cultivo (ASDP) entre mrzo y myo (Fig. 1) debido un bundnte lluvi efectiv en esos meses (19 mm), fue proximdmente el doble l obtenido en l cmpñ 2-21, crcterizd por un lt disponibilidd de gu en el momento de siembr, pero un reducid ASDP en los momentos de diferencición florr, debido ls escss precipitciones (56 mm) registrds entre los meses de mrzo y myo. Bioms (g m -2 ) CC LC CB ASDP (mm) Sep Ene My Sep Ene My Sep Ene My Sep Ene My Sep Ene My Sep Ene My Fig. 1. Evolución de l bioms ére del cultivo y gu del suelo disponible pr l plnt (ASDP) (-7 cm) fectdo por el sistem de lboreo (LC, lboreo convencionl;, mínimo lboreo;, no lboreo) bjo un sistem de cultivo continuo (CC) y cultivo de ño y vez (CB) durnte ls cmpñs , 2-21 y en los cmpos de ensyo de Peñflor (Zrgoz) (Fuente, Moret et l., 27b). 12

13 Tbl 1. Precipitción registrd durnte el periodo de cultivo, rendimiento e índice de cosech del cultivo fectdo por el sistem de lboreo (LC; lboreo convencionl;, mínimo lboreo;, no lboreo) y sistem de cultivo (CC, cultivo continuo; CB, sistem de ño y vez) en ls cmpñs , , 2-21 y en tres locliddes diferentes del centro de Argón Cmpñ de cultivo Loclidd Precipitción durnte el periodo de cultivo (mm) Sistem de cultivo Sistem de lboreo Rendimiento (kg h -1 ) Índice de cosech Zuer 246 CC LC CB LC Híjr 268 CC LC CB LC Peñflor 25 CC LC CB LC Peñflor 164 CC LC CB LC Peñflor 216 CC LC CB LC ª ª b b c 633b Letrs diferentes dentro de un mism column indicn diferencis significtivs entre trtmientos p <,5. En estos estudios se observ tmbién, unque no de form generlizd que el sistem de No lboreo debido l menos cntidd de gu cumuld produce lgunos ños menor que los sistems de minimo lboreo y lboreo intensivo con rdo de verteder. En un experimento llevdo cbo durnte 4 ños en El Cnós en l zon orientl del Vlle del Ebro se comprron el brbecho químico con el trdicionl en dos suelos de distint profundidd (Lmpurlnés, et l., 22). En este estudio se diferenciron dos 13

14 períodos de recrg en el brbecho: un primer periodo coincidiendo con ls lluvis de otoño y otro durnte ls lluvis de primver. Aunque durnte el primer periodo l eficienci medi de cumulción de gu se podrí situr en torno l 3 % (lcnzndo lgún ño hst el 5 %), durnte el segundo periodo fue muy bj y en lgunos ños negtiv lo que indic pérdids de gu por evporción en lugr de recrg del perfil. El resultdo globl fue un bj eficienci de cumulción de gu en el conjunto del periodo de brbecho, de un 1 %. Comprndo l cntidd de gu en el perfil del suelo trs el brbecho con l encontrd en prcels en ls que no se prcticb el brbecho, unque precieron diferencis, no fueron siempre fvor del brbecho, por lo que en promedio no fueron significtivs. En este cso tnto trs brbecho como en cultivo continudo si prece hber un myor cumulción significtiv en l cumulción de gu bjo los sistems de lboreo mínimo y no lboreo. 6. Rendimiento y eficienci de Uso del Agu. No hy un consenso generlizdo en los efectos del sistem de lboreo sobre el rendimiento del cultivo nivel generl. Aun sí, y teniendo en cuent el fctor gu como limitnte y ls condiciones mediterránes de secno, prece hber bstnte unnimidd en los pocos estudios obtenidos en tod l cuenc Mediterráne (Cntero-Mrtínez y Gbiñ, 24; Arrúe et l. 27), que el rendimiento y l eficienci de uso del gu son mejores en los sistems de lboreo de conservción en ests condiciones y sobre todo en los ños secos. Sin embrgo hy condiciones en ls que el sistem de No lboreo pueden ser menos efectivo, como muestrn los estudios López y Arrúe (1997) y Moret et l. (27b), donde el sistem de tiene un producción en bioms inferior y entre un 8 y 53% menos grno que los sistems de lboreo intensivo y mínimo lboreo. Ests diferencis pueden tribuirse l efecto de l compctción del suelo bjo un sistem de No lboreo que influye negtivmente sobre el crecimiento del sistem rdiculr. Est menor producción de bioms produce menos residuos y un menor cobertur del suelo por prte del cultivo, lo que fvorece l evporción del gu en el suelo y por lo tnto, tl como muestr l Fig. 1, reduce l cntidd de gu disponible pr el cultivo. Aunque en generl el sistem de lboreo no fect significtivmente l eficienci de uso del gu grno (EUA g ), el sistem de No lboreo tiende mostrr los menores vlores de EUA g, debido probblemente ls myores pérdids de gu del suelo por evporción observds bjo este trtmiento. En los estudios de l loclidd de El Cnos en l zon orientl del Vlle del Ebro (Lmpurlnés, et l., 22) se constt, que trs el brbecho hy un pequeño incremento del rendimiento, si se compr con el cultivo continudo, que sin embrgo no compens de ningún modo el ño improductivo. Ddo que, en cunto cumulción de gu, el sistem de brbecho no represent ningun ventj debemos pensr que otros beneficios del brbecho (mejor del estdo nutritivo del suelo, reducción de l flor rvense, reducción de l incidenci de plgs y enfermeddes) son los que provocn este incremento de rendimiento. Los efectos del sistem de lboreo sobre el rendimiento y crecimiento son moderdos y los incrementos tnto en no cultivo nul y trs l brbecho son de un 5 % en los ños más secos. 14

15 En otrs condiciones ligermente menos árids y en los ensyos lrgo plzo relizdos en zons de distinto grdo de ridez (Cntero-Mrtínez et l., 27) se observron pocs diferencis entre los distintos sistems de lboreo en cunto l consumo de gu por los cultivos. En cmbio sí precieron diferencis en rendimiento, fvor de los sistems de lboreo de conservción, especilmente en Agrmunt (Fig. 11), l loclidd más árid. L obtención de un myor rendimiento con un consumo de gu similr resultó en vlores de eficienci del uso del gu significtivmente más elevdos en siembr direct en est loclidd (Fig. 12). Esto demuestr l potencilidd de los sistems de lboreo reducido pr incrementr l eficienci del uso del gu, especilmente en los mbientes más áridos. Tmbién Moreno et l., (1996) y Pelegrín et l. (199) observron mejors en l eficienci de uso del gu, sobre todo en el cultivo del girsol. Rendimiento (kg/h) Agrmunt Ch Sub-5 V b b b b c bb c b bb c bbb bb c c b b Cmpñ Fig. 11. Rendimiento de cebd en Agrmunt bjo distintos sistems de lboreo: No lboreo (), Chísel (Ch), Subsoldo 5 cm (Sub-5) y Verteder (V). Letrs distints indicn diferencis estdísticmente significtivs (P<,5). L myor eficienci de uso del gu es debido que el gu cumuld en profundidd es preservd de ls pérdids por evporción direct. En cmbio, está disponible pr l plnt, que es cpz de hcer crecer su sistem rdiculr llí dónde hy gu pr extrerl, especilmente en el sistem de no lboreo. Así se observó en El Cnós en el muestreo de florción (Fig. 13), en el que l densidd de longitud rdiculr (LV, cm de ríz por cm 3 de suelo) fue myor en el sistem de No lboreo llí dónde er myor el contenido de humedd: en superficie y en profundidd (Lmpurlnés et l., 21). L myor densidd prente y resistenci l penetrción encontrdos bjo No lboreo no limitron el crecimiento rdiculr (Lmpurlnés y Cntero-Mrtínez, 23) probblemente debido l preservción de los espcios entre gregdos del suelo. 15

16 25 EUA (kg h -1 mm -1 ) Agrmunt b Ch Sub-5 V b b c c bb c bb c b b c b bb b b b c Cmpñ Fig. 12. Eficienci en el uso del gu (EUA) de l cebd en Agrmunt bjo distintos sistems de lboreo: No lboreo (), Chísel (Ch), Subsoldo 5 cm (Sub-5) y Verteder (V). Letrs distints indicn diferencis estdísticmente significtivs (P<,5). LV (cm cm -3 ) Contenido volumetrico de humedd (%) Profundidd (cm) El Cnós Antesis LSD,5 LSD, Sub-5 Fig. 13. Distribución en profundidd de l densidd de longitud rdiculr (LV) y del contenido volumétrico de humedd en El Cnós durnte el periodo de ntesis de l cmpñ pr diferentes sistems de lboreo: No lboreo (), Mínimo lboreo () y Subsoldo 5 cm (Sub-5). Otr cus de l mejor eficienci de uso del gu es el reprto del gu consumid por el cultivo ntes y después de florción. Así los sistems de lboreo de conservción, que tienen mejor distribución del gu en el suelo, tmbién justn mejor l disponibilidd y consumo, sobre todo el periodo trs l florción (llendo del grno), lo cul mejor el rendimiento por unidd de gu utilizd (Cntero-Mrtínez et l., 27) 16

17 7. Conclusiones y recomendciones Ls técnics de lboreo de conservción (Agricultur de Conservción) son muy decuds y probblemente l mejor opción pr conseguir l sostenibilidd en los sistems grícols de secno mediterráneos. Su bse se fundment en que mejorn l cptción y l conservción del gu en el suelo y fvorecen l eficienci de utilizción del gu por el cultivo que es l estrtegi básic en ests zons donde el gu es el fctor principl de l producción de los cultivos. Según nos muestrn los ejemplos ilustrdos en este cpítulo, hy que determinr en cd cso cul de ls vrintes entre ls técnics de lboreo mínimo o no lboreo deben ser utilizdos. L consecución y el mntenimiento de un cubiert vegetl en bse l residuo de l cosech (pj y rstrojo) son de vitl importnci pr obtener ls ventjs pretendids. En el brbecho que es un práctic generlmente ineficiente pr l cumulción del gu en nuestrs condiciones, es donde probblemente l existenci de este residuo teng todví un importnci más crític. En cso de utilizr l práctic del mismo, el brbecho químico es mejor opción convirtiendo l cubiert de mls hierbs potencilmente negtiv pr el cultivo posterior en un lido pr l protección del suelo y un mejor conservción del gu. 8. Referencis. Arrúe JL, López MV. (1991). Lboreo de conservción. Tendencis y prioriddes de investigción. Suelo y Plnt, 1: Arrúe JL., Cntero-Mrtínez C., Crdrelli A., Kvvdis V., López MV., Moreno F., Mrbet R., Murillo JM., Pérez de Ciriz JJ., Sombrero A., Tenorio JL., Zmbrn E., 27. Comprehensive inventory nd ssessment of existing knowledge on sustinble griculture in the Mediterrnen pltform of KASSA. KASSA project (Knowledge Assessment nd Shring on Sustinble Agriculture) Europen Commission funded project (DG-Reserch - Contrct no. GOCE-CT ). (In Press). Austin, R.B., Plyán, E., Gimeno, J., Wter storge in soils during the fllow: prediction of the effects of rinfll pttern nd soil conditions in the Ebro vlley of Spin. Agric. Wter Mng. 8, Blevins, R.L., Frye, W.W., Conservtion tillge: n ecologicl pproch to soil mngement. Adv. Agron. 51, Brud, I., Dnts-Antonino, A.C., Vuclin, M., Thony, J.L., Ruelle, P., A simple soil-plnttmosphere trnsfer model (SiSPAT) development nd field verifiction. J. Hydrol. 166, Cntero-Mrtñinez C., Gbiñ D. (Eds.) 24. Mediterrnen Rinfed Agriculture: Strtegies for Sustinbility. Options Méditerrnéennes, Serie A, No. 6, 335 pp. (ISBN ). Cntero-Mrtínez, C., Angás, P., Lmpurlnés, J,. 26. Wter conservtion under conservtion tillge in Mediterrnen rinfeed conditions. Proceedings of the Interntionl ESSC conference on Soil nd Wter Conservtions under Chnging Lnd Use. September Lleid (Spin). 17

18 Cntero-Mrtínez, C., Angás, P., Lmpurlnés, J., 27. Long-term yield nd wter use efficiency under vrious tillge systems in Mediterrnen rinfed conditions. Annls of Applied Biology. (In press) Connor, D.J., Loomis, R.S., Strtegies nd tctics for wter-limited griculture in low rinfll Mediterrnen climtes. In: Acevedo, E., Fereres, E., Giménez, C. nd Srivstv, J.P. (Eds.), Improvement nd mngement of winter cerels under temperture, drought nd slinity stresses. Proceedings of the ICARDA-INIA Symposium, October 1987, Córdob. MAPA-INIA, Mdrid, Spin, pp Cooke, J.K., Ford, G.W., Dumsdy R.G., Willtt, S.T., Effect of fllowing prctices on the growth nd yield of whet in south-estern Austrli. Aust. J. Exp. Agric. 25, Cooper PJM., Gregory PJ., Tully., Hrris HC Improving wter use efficiency of nnul crops in the rinfed frming systems of West Asi nd North Afric. Expl. Agric., 23: French, R.J., The effect of fllowing on the yield of whet. I. The effect on soil wter storge nd nitrte supply. Aust. J. Agric. Res. 29, Giráldez JV., Fereres E., Grcí M., Gil J., González P., Aguer J. (1984). Lboreo mínimo y siembr direct en los suelos rcillosos de l cmpi ndluz. II Jornds técnics sobre cereles de invierno. vol. 1: ITGC. Pmplon. Giráldez JV, González P No-Tillge in cly soils under Mediterrnen climte:physicl spects. In Experience with the pplictibility of No-Tillge crop production in the westeuropen countries. EC-Workshop I Giessen. González P., Fereres E., Giráldez JV., González de Quevedo MI, Lgun A El lboreo de conservción como medid de control de l erosion. Suelo y Plnt, 1: Ll, R., Conservtion tillge for sustinble griculture: tropics versus temperte environments. Adv. Agron. 42, Lmpurlnés, J., Angás, P., Cntero-Mrtínez, C., 21. Root growth, soil wter content nd yield of brley under different tillge systems on two soils in semirid conditions. Field Crops Reserch. 69, Lmpurlnés, J., Angás, P., Cntero-Mrtínez, C., 22. Tillge effects on wter storge during fllow, nd on brley root growth nd yield in two contrsting soils of the semi-rid Segrr region in Spin. Soil nd Tillge Reserch. 65, Lmpurlnés, J. y Cntero-Mrtínez, C., 23. Soil bulk density nd penetrtion resistnce under different tillge nd crop mngement systems nd their reltionship with brley root growth. Agronomy Journl. 95, Lmpurlnés, J. y Cntero-Mrtínez, C., 26. Hydrulic conductivity, residue cover nd soil surfce roughness under different tillge systems in semirid conditions. Soil nd Tillge Reserch. 85, López, M.V., Arrúe, J.L., Growth, yield nd wter use efficiency of winter brley in response to conservtion tillge in semi-rid region of Spin. Soil Till. Res. 44, López, M.V., Arrúe, J.L., Sánchez-Girón, V., A comprison between sesonl chnges in soil wter storge nd penetrtion resistnce under conventionl nd conservtion tillge systems in Argon. Soil Till. Res. 37, López, J.J., Giráldez, J.V., Es el brbecho necesrio? Anlisis de l eficienci del brbecho medinte un modelo de l evolución de l humedd del suelo. Invest. Agr.: Prod. Prot. Veg. 7, López, M.V., Moret, D., Grci, R. nd Arrúe, J.L., 23. Tillge effects on brley residue cover during fllow in semirid Argon. Soil Till. Res. 72, McCll, T.M., Army, T.J., Stubble mulch frming. Adv. Agron. 13, Moreno F, Pelegrín P., Fernández JE., Murillo JM Soil physicl properties, wter depletion nd crop development under trditionl nd conservtion tillge in southern Spin. Soil nd Tillge Reserch, 41:

19 Moret, D. 24. Efectos del lboreo sobre ls propieddes hidrofísics y blnce hídrico del suelo durnte el periodo de brbecho de un rotción cebd-brbecho en condiciones de secno semiárido del centro de Argón. Tesis Doctorl. Universidd de Lleid. Moret, D., Arrúe., J.L. 27. Dynmics of soil bulk properties during fllow s ffected by tillge. Soil nd Tillge Reserch (en prens). Moret, D., Arrúe, J.L., López M.V., Grci, R., 26. Influence of fllowing prctices on soil wter nd precipittion storge efficiency in semirid Argon, (NE Spin). Agric. Wter Mnge. 82, Moret, D.. Brud, I., Arrúe, J.L. 27. Wter Blnce Simultion of Drylnd Soil during Fllow under Conventionl nd Conservtion Tillge in Semirid Argon, Northest Spin. Soil Till. Res. 92, Moret, D., Arrúe, J.L., López M.V., Grci, R. 27b. Winter brley performnce under different cropping nd tillge systems in semirid Argon (NE Spin). Eur. J. Agron. 26, Muriel JL., Del Toro M., Grcí AM Influenci del tipo de lboreo en l disponibilidd de gu de distintos suelos en l cmpiñ ndluz. Proc. XVIII Reunión Ncionl de suelos. L Lgun. Pstor M. (1994). Sistems de mnejo del suelo en olivicultur. Fruticultur, 62: Pstor M. (1996). L Erosión y el olivr. AELC/SV. Fich técnic nº2. Córdob. Pelegrín P, Moreno F, Mrtín-Arnd J., Cmps M The influence of tillge methods on soil physicl properties nd wter blnce for typicl crop rottion in SW Spin. Soil nd Tillge Reserch, 16: Unger, P.W., McCll, R.M., 198. Conservtion tillge systems. Adv. in Agron. 33,