Los cultivos de cobertura y sus beneficios en la producción de alimentos

Abstract

Los cultivos de cobertura son especies del ciclo otoño-invierno que se siembran entre cultivos de cosecha. Estos pueden incorporarse al suelo como abonos verdes o dejarse en la superficie generando un manto de residuos que cubre el suelo. Los cultivos de cobertura se utilizan en los sistemas de producción para conservar el agua del suelo, competir y controlar malezas y proporcionar nutrientes a los cultivos siguientes de la rotación. Además, los cultivos de cobertura pueden ayudar a conservar insectos benéficos, aumentar la actividad biológica e incrementar la materia orgánica del suelo. En general, las especies más utilizadas como cultivos de cobertura pertenecen a las familias de las gramíneas, leguminosas y crucíferas, las cuales pueden utilizarse solas o en mezclas. Cada especie de cultivo de cobertura es reconocida por brindar diferentes beneficios al sistema suelo-planta, por ejemplo, las leguminosas, como vicia, pueden incorporar nitrógeno de la atmósfera a la planta, aumentando su concentración en la biomasa producida. Posteriormente, esta biomasa se descompone por la acción de los microorganismos y aumenta el nitrógeno en el suelo. Este aumento de nitrógeno está disponible para las plantas, lo que permite la posibilidad de reducir el uso de fertilizantes nitrogenados. Las gramíneas generalmente producen abundante biomasa de lenta descomposición debido a su relación C/N relativamente alta, lo que brinda protección contra la erosión, regula la temperatura del suelo y el contenido de humedad. Las gramíneas también tienen raíces fibrosas con una gran cantidad de pelos radiculares que actúan como una malla, mejorando la estructura del suelo. En el caso de las crucíferas, estas tienen raíces primarias que penetran en las capas profundas del suelo, reduciendo la compactación. La elección de la especie a utilizar, ya sea sola o mezcla, depende de características como la rápida implantación, el buen desarrollo radicular y su adaptación a determinadas condiciones ambientales, así como también de los objetivos que se persigan. Por otro lado, la presencia de raíces vivas al diversificar los sistemas de producción con cultivos de cobertura proporciona un sistema más estable de huéspedes para los mutualistas obligados como son los hongos micorrícicos arbusculares, uno de los componentes más importantes de la microbiota edáfica. El hongo transfiere nutrientes, particularmente fósforo y nitrógeno, del suelo a la planta, y la planta transfiere carbohidratos al hongo. Las micorrizas contribuyen a la fertilidad y calidad del suelo, así como a la nutrición y salud de las plantas. Los hongos micorrícicos arbusculares también desempeñan un papel importante para hacer frente a la sequía, los metales pesados y el estrés por temperaturas extremas. Los sistemas productivos tienen el desafío de producir alimentos para la población, pero al mismo tiempo de reducir su impacto ambiental. En la búsqueda de producciones de alimentos más sustentables, el uso de cultivos de cobertura puede representar una alternativa ecológica para lograr una menor dependencia de insumos y mantener o incrementar la resiliencia del sistema.

Cover crops are fall-winter cycle species that are introduced between two harvest crops. These can be incorporated into the soil as green manures or left on the surface, generating a mantle that covers the soil. Cover crops are used in production systems to conserve soil water, to compete and control weeds, and provide nutrients to the harvest crop. In addition, they can help conserve beneficial insects, increase biological activity in the soil and, in particular, increase soil organic matter. In general, the species most used as cover crops belong to the families of grasses, legumes and crucifers, and these species can be used alone or in mixtures of species. The incorporation of mixtures of cover crops is an emerging strategy that provides complementary ecosystem services, increasing the resilience and sustainability of productive systems. Each species of cover crops is recognized for providing benefits to the cropping system, for example, legumes, such as vetch, can incorporate nitrogen from the atmosphere into the plant, increasing its concentration in the biomass produced. Subsequently, this biomass decomposes by the action of microorganisms and increases soil nitrogen. This increase in nitrogen is available to plants enabling the possibility of reducing nitrogen additions through inorganic fertilization. Grasses generally produce abundant biomass and slow decomposition biomass due to their relatively high C/N ratio, providing protection from erosion as well as regulating soil temperature and moisture content. Grasses also have fibrous roots with a large number of root hairs that act as a mesh, improving soil structure. In the case of crucifers, they have tap roots that penetrate the deep layers of the soil, reducing compaction. The choice of the species to use, either alone or in a mixture, depends on characteristics such as rapid implantation, good root development and its adaptation to certain environmental conditions, as well as the objectives pursued. On the other hand, the presence of living roots when diversifying crop production with cover crops provides a more stable host system for obligate mutualists such as arbuscular mycorrhizal fungi, one of the most important components of the edaphic microbiota. Mycorrhizae are mutualisms between plant roots and fungi in which nutrients are transferred in both directions. The fungus transfers nutrients, particularly phosphorus and nitrogen, from the soil to the plant, and the plant transfers carbohydrates to the fungus. Mycorrhizae contribute to the fertility and quality of the soil, as well as to the nutrition and health of plants. Arbuscular mycorrhizal fungi also play an important role in coping with drought, heavy metal, and extreme temperature stress. The productive systems have the challenge of producing food for the population but at the same time reducing its impact on the environment. In the search for more sustainable productions, the use of cover crops can represent an ecological alternative to achieve less dependence on inputs and maintain or increase food production.