Alternativas al acolchado con polietileno en horticultura A. Cirujeda 1, J. Aibar 2, C. Zaragoza 1

Transcripción

1 Alternativas al acolchado con polietileno en horticultura A. Cirujeda 1, J. Aibar 2, C. Zaragoza 1 1 Unidad de Sanidad Vegetal, Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón (CITA); Avda. Montañana 930; Zaragoza (acirujeda@aragon.es) 2 Escuela Politécnica Superior, Univ. de Zaragoza, Ctra. de Cuarte, s/n, Huesca Introducción El uso de plástico como acolchado en agricultura es en la actualidad una técnica muy extendida en España para la producción de tomate de industria y otras hortalizas cultivadas al aire libre o bajo invernadero, así como en agricultura ecológica, controlando parcialmente la flora arvense y reduciendo las necesidades de riego. No obstante, la degradación del polietileno de baja densidad (PE) puede tardar más de 200 años. No sólo contamina el suelo sino también llega a las vías de agua y, si se quema, a la atmósfera en forma de gases tóxicos. Además, la presencia de restos plásticos en el campo dificulta el establecimiento de cultivos como espinacas o guisantes, que no toleran restos que fácilmente se mezclan con la cosecha en la recolección mecanizada depreciando su valor. En el caso concreto del tomate de industria, las cosechadoras se acercan mucho al suelo y rompen el plástico en pequeños trozos que son muy difíciles de retirar, aunque se consiga sacar la mayor parte del PE del suelo evitando que se rompa. Si se consigue sacar adecuadamente el PE se plantaean problemas a la hora de su gestión ya que aparecen restos de tierra adheridos al plástico y eso dificulta o imposibilita su reciclado (López-Marin y González, 2012). En Navarra existen subvenciones desde el año 2009 (Orden Foral del Gobierno de Navarra 393/2009 y 96/2011) con las que se acuerdan la cofinanciación de la adquisición de materiales biodegradables de acolchado. En el año 2010 se han utilizado unas toneladas de plásticos biodegradables gracias a esta medida (Macua, com. pers). En el resto de Comunidades Autónomas no existen medidas de apoyo, por lo que, debido a los elevados precios de dichos materiales, la mayoría de agricultores sigue empleando el PE por ser la opción más barata, o bien aplican herbicidas o realizan desherbado manual o mecánico. Si bien ya se ha observado una fuerte reducción del uso de bolsas de plástico, la prohibición o reducción de uso del PE no ha llegado todavía al campo. Metodología empleada El empleo de Polietileno para acolchar cultivos ha crecido enormemente en los últimos años y aunque presenta grandes ventajas, también tiene abundantes inconvenientes que justifican la búsqueda de alternativas al mismo (Kasirajan y Ngouajio, 2012). En equipo firmante de este artículo lleva ensayando diferentes alternativas al acolchado con polietileno en cultivos hortícolas desde el año En un primer proyecto financiado por INIA ( ) se ensayaron diferentes restos vegetales comparando su efecto con plástico biodegradable y con dos papeles en tomate de industria. En los años se ha trabajado sobre todo con plásticos biodegradables obtenidos de almidón de patata fabricados por una empresa (Sphere Group Spain S.L., radicada en Utebo, Zaragoza) la cual está interesada en desarrollar un material adecuado para este uso. En la actualidad ( ). se están ensayando los mejores materiales en un cultivo diferente, el pimiento, el cual supone una mayor dificultad, ya que se cultiva en un marco de plantación más denso, lo que significa más agujeros de plantación y mayor presión de la flora arvense que pueden emerger por ellos, así como mayor posibilidad de roturas y de degradación de los materiales También se ha trabajado con fieltros de yute y se están iniciando ensayos utilizando pasta de papel aplicada al suelo directamente (hidromulch).

2 El diseño de los ensayos ha estado pensado para aportar alternativas en los cultivos hortícolas extensivos, en riego por goteo y altamente mecanizados y no necesariamente ecológicos, pero que tienen un problema de residuos con los plásticos de acolchado. Por ello se han realizado ensayos empleando el mismo diseño en cinco localidades: Zaragoza, La Rioja, Lleida, Navarra y Ciudad Real. Los resultados se pueden aplicar a la producción ecológica siempre y cuando sea extensiva. En producción intensiva, es posible que existan otras soluciones alternativas. Durante todos estos años se han incluido en estos ensayos un tratamiento de control mecánico y varios acolchados con papeles de diferentes calidades, procedentes de distintas empresas para tratar de completar la gama de alternativas al acolchado con polietileno. En todos los ensayos se han incluido testigos sin acolchar para conocer la eficacia de control de la flora arvense y para conocer la pérdida de rendimiento debida a la flora arvense que hemos cuantificado a 3,3 a 4,4 t/ha de pérdida de cosecha por cada 10% de pérdida de rendimiento (Cirujeda et al., 2012). En los ensayos se ha evaluado la capacidad de control de la flora arvense, la degradación de los materiales, el desarrollo del cultivo durante los primeros meses (altura, biomasa) y el rendimiento del mismo. También se ha ido actualizando la estimación del coste de los diferentes acolchados. En todos los ensayos se han plantado cultivos hortícolas de verano (tomate y en pimiento). Ensayos cortos realizados en otras épocas del año nos han mostrado que, en invierno, los materiales se degradan más despacio que en verano pero que lluvias y vientos fuertes pueden dañarlos más en invierno. Además, si la humedad del suelo es elevada, la parte enterrada del papel se degrada más deprisa y la parte exterior, si está blanda, puede dejar de ser una barrera para la flora arvense. Por tanto, los materiales pueden mostrar una seria de inconvenientes y de ventajas en otras condiciones. Resultados En el presente artículo intentamos resumir los conocimientos que hemos adquirido a lo largo de estos años. Por qué es tan difícil encontrar alternativas al PE? La principal ventaja del PE es su fácil colocación, su elevada capacidad de control de la flora arvense exceptuando la juncia (Cyperus rotundus) que es capaz de atravesarlo sin contar los agujeros de plantación, en los que puede brotar cualquier especie. En general, se alcanzan elevados rendimientos empleando este material y en la mayoría de nuestros ensayos, con otros materiales, solemos obtener producciones similares a las obtenidas en las parcelas acolchadas con polietileno pero es muy difícil superarlas. Además, se ha extendido el uso de este material por su moderado precio y es fácil adquirirlo. Otra ventaja es que se produce un cierto ahorro del agua de riego en las parcelas acolchadas con este plástico, especialmente en las primeras semanas después de la plantación. Una vez el cultivo ha cubierto el suelo, las diferencias del consumo de agua comparado con el suelo desnudo se reducen.

3 El principal inconveniente de usar PE es la difícil retirada del material del campo. La cosecha mecanizada agrava el problema porque rompe el plástico dificultando su recuperación. Aparte del problema ambiental, los restos que entorpecen otras labores de cultivo y dan una imagen negativa de la finca, ya que le viento los esparce y los cuelga en ramas de árboles, zarzales, vallas, etc. Además, la retirada tiene un coste que oscila entre 100 y 200 /ha, según diferentes cálculos. Otro inconveniente es el escaso control de algunas especies que logran perforar el plástico (Cyperus rotundus, Equisetum arvense, Phragmites communis, Sorghum halepense, etc.) y de especies que germinan en los agujeros de plantación (Portulaca oleracea, Convolvulus arvensis, Amaranthus retroflexus, Echinochloa crus-galli, etc.). Como novedad cabe comentar que actualmente se puede adquirir PE de origen vegetal elaborado a partir de caña de azúcar. Las características físicas del PE son las mismas y tampoco se degrada en el suelo pero según el estudio encargado a Pricewaterhouse Coopers Ecobilan efectuado de acuerdo a las normas ISO y que definen los métodos de realización de un Análisis del Ciclo de Vida, el ciclo de vida de una bolsa de basura de polietileno vegetal requiere un consumo dos veces menor de recursos naturales no renovables que esa misma bolsa fabricada con un material derivado del petróleo (Sphere, comunicación personal). Ventajas e inconvenientes de los plásticos biodegradables Una ventaja importante del acolchado con plásticos biodegradables es su fácil colocación. Un productor acostumbrado a colocar PE de forma mecánica puede usar la misma acolchadora para estos plásticos y probablemente no tenga que hacer ajustes para poder acolchar a la misma velocidad y con la misma tensión que usa para el plástico biodegradable. En los ensayos realizados en tomate de industria, el rendimiento obtenido con estos materiales ha sido habitualmente elevado, similar al obtenido con PE. Quizás la ventaja más importante de estos plásticos es su biodegradación, es decir, que los microorganismos del suelo lo descomponen y no es necesario retirarlo. Una incorporación de los restos a finales de ciclo debería ser suficiente. No obstante, hemos visto que la composición de algunos de estos plásticos no es constante y varía de año en año y la degradación algunos años es más rápida que otros. A menudo ha sido más lenta de lo deseada y en realidad no conocemos la composición de estos plásticos aunque sepamos que su principal componente suele ser almidón y están certificados como compostables. Otro inconveniente es que existen pocas marcas en el mercado que estén ampliamente distribuidas, por lo que no hay muchos para escoger. En cuanto al control de la flora arvense, C. rotundus también es capaz de atravesarlo, en ocasiones con mayor facilidad que el PE, dependiendo de la composición del plástico biodegradable. Además, suelen ser más blandos que el PE y si el suelo no está bien preparado puede haber roturas al intentar tapar terrones, piedras o restos vegetales. Ventajas e inconvenientes de acolchados con plásticos fotodegradables o oxobiodegradables

4 Se trata de unos plásticos compuestos por PE con distintos aditivos que aceleran su descomposición. A pesar de que los mecanismos de fragmentación son diferentes para los fotodegradables y los oxobiodegradables, el resultado práctico en campo es muy similar: sólo se fragmenta (no se descompone) la parte expuesta a la luz solar y al aire mientras que la parte enterrada se mantiene intacta (Macua et al. 2005). En nuestra experiencia, conseguir una fragmentación total del resto puede durar varias campañas. Por ello, hemos desestimado esta opción, ya que la retirada del campo todavía se dificulta más, a pesar de las ventajas que presentan estos materiales: fácil instalación, ahorro de agua de riego, elevados rendimientos, bajo coste, etc. similares a las del PE. Ventajas e inconvenientes de acolchados con restos vegetales Con este tipo de acolchado hemos tenido resultados irregulares. Decidimos emplear la dosis de 10 t/ha para restos de cosecha de maíz, paja de cebada y paja de arroz. El más eficiente y constante fue el maíz, dando eficacias moderadas de control de la flora arvense, y rendimientos también moderados. No obstante, hemos visto que la longitud y tamaño de los restos condiciona la eficacia. Pensamos que tienen un elevado potencial pero que es necesario estudiar este tema con mayor detalle. Los resultados muestran que es conveniente humedecer la paja después de su colocación para evitar que el viento la disperse. Lo ideal es una corta lluvia. También conviene que la paja esté limpia de semillas, ya que en diferentes ensayos hemos tenido brotación de plantas de cebada, plantas que en ese momento se convierten en indeseadas. Otro inconveniente es el precio, que es bajo algunos años pero muy caro en otras ocasiones. Pensamos que este tipo de acolchados puede ser útil cuando es un recurso local, siempre y cuando su precio sea bajo y se pueda mecanizar o, al menos, agilizar su colocación. Ventajas e inconvenientes de acolchados con papel Hemos ensayados papeles de distintos grosores (desde 50 g/m 2 hasta 200 g/m 2 ), de distinto origen (papel reciclado de fibra corta, papel de primer uso con fibra larga) y de diferentes colores (marrón y negro). Todos ellos han resistido eficazmente la punción de la juncia (C. rotundus). Desde nuestro punto de vista, ésta es su principal aportación, ya que acolchar con papel tiene ciertos inconvenientes, principalmente la colocación que es más lenta y necesita ajustes en la acolchadora para evitar roturas. A pesar de ello, en una finca infestada con juncia recomendaríamos utilizar este acolchado. Los rendimientos conseguidos en estos años en las parcelas acolchadas con papel han sido similares a los obtenidos con PE. En cuanto a la degradación, en estos años hemos observado que la parte exterior se ha mantenido con pocos daños hasta finalización del cultivo, mientras que la parte enterrada se degrada y desaparece casi completamente. Una vez cosechado el cultivo, se recomienda incorporar el papel al suelo donde su descomposición es rápida. Otro inconveniente del acolchado con papel es el peso de las bobinas, ya que incluso los papeles de menor gramaje pesan más que el PE y el material para acolchar una misma superficie pesa más, lo cual es un inconveniente para fincas grandes. En cuanto a la biodegradación, cabe tener en cuenta que la parte enterrada se degrada deprisa, por lo que puede ocurrir que, en zonas ventosas, si se emplea en un cultivo que cubre poco el suelo y no mantiene el papel en contacto con el mismo, el viento levante el acolchado a partir de la zona de contacto con el suelo. También hemos observado que en temporadas o en zonas con lluvias frecuentes (Cantabria) en las que el papel pueda

5 llegar a no secarse entre una y otra lluvia, la juncia fue capaz de atravesar el papel reblandecido (Méndez et al., 2006). Ventajas e inconvenientes de acolchados con fieltros biodegradables También se han ensayado fieltros elaborados con restos de sacos de yute fabricados por la empresa (Bontrech S.L. de Villanueva de Gállego, Zaragoza) en tomate y en árboles frutales. En el primer caso, la degradación después de un ciclo fue insignificante; en frutales regados a manta aguantó dos temporadas y en frutales regados por goteo, como mínimo, tres campañas (Cirujeda et al., 2010). La colocación de estos materiales es muy cómoda, a pesar de que los rollos abultan mucho y ocupan mucho espacio. Permite no tener que realizar labores de control de la flora arvense en los primeros años de un cultivo frutal. El grosor mínimo que puede fabricar la empresa es suficientemente espeso como para que se necesite de una herramienta para perforarlo. Otro inconveniente es que el fieltro se empapa con el agua de riego y puede aumentar la evaporación. Algunas especies son capaces de germinar sobre el fieltro y otras, de atravesarlo (Equisetum, Cyperus). El elevado coste es también un serio inconveniente. Ventajas e inconvenientes del hidromulch, o aplicación de pasta de papel Como se ha comentado, se están iniciando ensayos con esta modalidad de acolchado para encontrar la dosis necesaria para controlar la flora arvense y para evaluar su efecto sobre la cosecha del cultivo. Una ventaja es que es más barato que el papel pero su instalación es algo engorrosa y requiere de maquinaria específica. Tras los primeros resultados podemos decir que es necesario aplicar la pasta de papel antes de que germinen las plantas, ya que las que ya están emergidas sólo son controladas parcialmente. Como principal inconveniente cabe comentar que a pesar de su dureza una vez seca, la pasta se reblandece cuando llueve y tarda mucho más en secarse que el papel, situación que aprovechan especies como la juncia para atravesarlo. Ventajas e inconvenientes de sustituir el acolchado por un control mecánico La principal limitación del control mecánico de la flora arvense en cultivos hortícolas es la posibilidad de realizar el tratamiento en el momento adecuado y la dificultad de escardar las líneas del cultivo. Es imprescindible actuar pronto, ya que muchos aperos son capaces de arrancar sólo plantas pequeñas y el riego y elevadas temperaturas suelen acelerar el crecimiento y desarrollo de las mismas. Como ventajas cabe mencionar que existen numerosas posibilidades de ajuste según el marco de plantación y, como ya se ha expuesto en otros artículos, existen diferentes aperos muy eficaces en nuestras condiciones: escardador de dedos, cepillos de eje horizontal, cultivadores, etc. Otra gran ventaja es que no quedan residuos en el suelo. Hemos obtenido rendimientos similares a los obtenidos en las parcelas bajo PE siempre y cuando se haya realizado el desherbado en el momento adecuado. Si el control mecánico se realiza sobre un suelo demasiado húmedo, por el contrario, el rendimiento puede verse afectado negativamente. Otro inconveniente es que no se produce el ahorro del agua de riego como se consigue bajo acolchado. Aspectos económicos

6 En la actualidad, todos los materiales ensayados son más caros que PE aunque hay que añadir el coste de retirada del PE. Si consideramos necesitar 130 kg/ha de PE costando 2 /ha y añadimos 150 /ha de retirada todavía sigue siendo más barato que los 1020 /ha de plástico biodegradable Mater-Bi (precio consultado en junio 2012). También los papeles son más caros; el único papel comercializado para tal efecto en España cuesta 840 /ha. Bibliografía - A. Cirujeda, J. Aibar, A. Anzalone, L. Martín-Closas, R. Meco, MM Moreno, A. Pardo, A.M. Pelacho, F. Rojo, A. Royo-Esnal, M.L. Suso, C. Zaragoza (2012). Biodegradable mulch instead of polyethylene for weed control of processing tomato production. Agronomy for Sustainable Development. (1-9)Springer Paris, Issn: , Doi: /s Cirujeda A., Aibar J., Zaragoza C. (2010). Uso de acolchado biodegradable para el control de malas hierbas en frutales jóvenes. Agricultura, 932: Kasirajan, S.; Ngouajio, M. (2012). Polyethilene and biodegradable mulches for agricultural applications: a review. Agron. Sustain. Dev. 32: López-Marin, J.; González, A. (2012). Tendencias y trabajos de campo con acolchados decgradable. Vida Rural 344: 28-32, -Macua, J.I.; Calvillo, S.; Díaz, E.; Garnica, J.; Lahoz, I.; Santos, A. (2005). Utilización de acolchados plásticos en tomate y pimiento. Navarra Agraria 150: Mendez S., Busqué J., Fernández O., Fernández E. (2006). Control integrado de juncia en cultivo de pimiento en la zona costera de Cantabria (Isla-Arnuero). XXV Reunión Anual del Grupo de Trabajo Malas Hierbas y Herbicidas de marzo 2006, Córdoba, España. Agradecimientos A los auxiliares en tareas de campo M. León, F. Arrieta, J.A. Alins, J.M. Royo, J. Martínez, D. Lasanta. A las empresas Sphere Spain S.L., Verso Paper Corp. Y Bontrech por su apoyo. A SAICA, Smurfit-Kappa, Mimcord y Novamont por suministrar los materiales. A la financiación recibida por los proyectos INIA RTA , RTA , TRACE PET y Cheque Tecnológico Fundación ARAID y a los compañeros de los citados proyectos.