La mayoría de los productores incorporan rastrojos de maíz al suelo con la labranza o lo dejan en la superficie del suelo.
Sin embargo, algunos productores de ganado recolectan rastrojos de maíz para usarlos como alimento y cama. También hay interés en utilizar rastrojos de maíz para la producción de biocombustibles con el fin de reducir la dependencia estadounidense de los combustibles fósiles.
Sin embargo, la recolección regular de todos los rastrojos de maíz de un campo y no devolver otras fuentes de carbono al suelo reducirá el carbono orgánico del suelo y, en última instancia, la productividad del suelo.
Es importante equilibrar la economía a corto plazo con la sostenibilidad a largo plazo. Cuando elimine rastrojos, use el sentido común para preservar la materia orgánica del suelo y proteger contra la erosión.
Materia orgánica del suelo
¿Qué es la materia orgánica del suelo?
La materia orgánica del suelo está compuesta de aproximadamente un 50 por ciento de carbono. Como resultado, los términos carbono orgánico del suelo y materia orgánica del suelo a menudo se usan indistintamente. Sin embargo, los científicos prefieren el carbono orgánico del suelo porque se puede medir con mayor precisión.
La materia orgánica del suelo representa residuos de plantas y animales en descomposición, organismos microscópicos del suelo que descomponen los residuos de plantas y animales y las sustancias liberadas por estos organismos en el suelo.
Recolección sostenible de rastrojos de maíz
La cantidad de rastrojos de maíz que los productores pueden cosechar de manera sostenible sin carbono adicional, como estiércol, lodos de aguas residuales, plantas perennes o cultivos de cobertura, depende de la rotación de cultivos y el sistema de labranza.
¿Cuánto rastrojos puedes cosechar?
En promedio, retenga la cantidad de rastrojos de maíz que se muestra en la Tabla 1 y la Figura 1 para mantener el carbono orgánico del suelo y protegerlo contra la erosión hídrica y eólica en el cinturón de maíz.
Sin embargo, tenga en cuenta que la cantidad de rastrojos de maíz necesarios para proteger contra la erosión del suelo es menor que la cantidad necesaria para mantener los niveles de carbono orgánico del suelo.
La Tabla 1 muestra la cantidad de residuos de maíz que puede cosechar para diversas rotaciones de cultivos, sistemas de labranza y niveles de rendimiento, todo mientras se mantienen los niveles de carbono orgánico del suelo y se protege contra la erosión hídrica y eólica.
Tabla 1: Cantidad máxima de rastrojos de maíz para mantener la productividad del suelo
| Rendimiento de grano de maíz | Rendimiento de residuos de maíz | Maíz continuo: Arado de vertedera | Maíz continuo: labranza de conservación * | Rotación maíz-soja: arado de vertedera | Rotación maíz-soja: labranza de conservación |
|---|---|---|---|---|---|
| 125 fanegas por acre | 4,4 fardos por acre | 0 pacas por acre | 0.5 fardos por acre | 0 pacas por acre | 0 pacas por acre |
| 150 bushels por acre | 5.3 fardos por acre | 0 pacas por acre | 1,3 fardos por acre | 0 pacas por acre | 0 pacas por acre |
| 175 bushels por acre | 6.2 fardos por acre | 0.4 fardos por acre | 2.2 fardos por acre | 0 pacas por acre | 0,2 fardos por acre |
| 200 bushels por acre | 7 pacas por acre | 1,3 fardos por acre | 3,1 pacas por acre | 0 pacas por acre | 1,1 fardos por acre |
| 225 bushels por acre | 7,9 fardos por acre | 2.2 fardos por acre | 4 fardos por acre | 0 pacas por acre | 2 fardos por acre |
| 250 fanegas por acre | 8.8 fardos por acre | 3 fardos por acre | 4.8 fardos por acre | 0 pacas por acre | 2.8 fardos por acre |
* Un sistema de labranza con al menos un 30 por ciento de cobertura de residuos en la superficie después de la siembra.
Tabla derivada de Johnson et al. Notas:
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El rendimiento de grano de maíz (bushels por acre) se informó en un 15,5 por ciento de humedad.
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La recolección de rastrojos (pacas por acre) en todos los sistemas asume rastrojos secos y pacas redondas de 1,200 libras.
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La cosecha de rastrojos (fardos por acre) en todas las labores de labranza y rotaciones supone que no hay insumos orgánicos, como el estiércol en el suelo.
Factores que afectan las cantidades de cosecha
Labranza
Una labranza más agresiva da como resultado una mayor incorporación de rastrojos y una mayor aireación, lo que ayuda a los microorganismos del suelo a descomponer los rastrojos de los cultivos y la materia orgánica del suelo. La descomposición libera el carbono de los residuos de los cultivos y la materia orgánica del suelo a la atmósfera en forma de dióxido de carbono.
Conservación versus arado de vertedera
El potencial para cosechar de manera sostenible los rastrojos de cultivos aumenta cuando se utiliza un sistema de labranza de conservación. Por ejemplo, con la labranza de conservación en maíz continuo, hasta el 44 por ciento del rastrojos de maíz podría cosecharse anualmente si los rendimientos de grano son consistentemente de 200 bushels por acre (Tabla 1). En comparación, solo el 19 por ciento del rastrojos de maíz podría cosecharse de manera sostenible con un sistema de labranza con arado de vertedera en maíz continuo.
En maíz continuo con arado de vertedera, no se recomienda la cosecha de rastrojos cuando el rendimiento de grano es de 150 bushels por acre o menos, pero se pueden cosechar tres pacas redondas grandes por acre cuando los rendimientos alcanzan los 250 bushels por acre. Esto se debe a que los rendimientos de grano más altos producen más rastrojos.
Debido a que los niveles de rendimiento pueden fluctuar mucho de un año a otro, los productores deben tener esto en cuenta y posiblemente ajustar la cantidad de rastrojos recolectados de un año a otro.
Rotación continua maíz vs maíz-soja
La Figura 1 muestra que una cosecha de maíz de 200 bushel por acre produce 4.22 toneladas de materia seca por acre como rastrojos de maíz (asumiendo un índice de cosecha de 0.53).
Cuando los rastrojos de maíz se aran con vertedera en una rotación de maíz y soja, la cantidad de rastrojos de maíz que debe retenerse es mayor que la cantidad producida con una cosecha de maíz de 200 bushel. Esto significa que no es sostenible cosechar residuos de maíz en este sistema. En realidad, el sistema reduce la productividad del suelo con el tiempo.
Por otro lado, si cultiva maíz continuo con arado de vertedera, la cantidad de rastrojos de maíz que debe retenerse es de aproximadamente 0,84 toneladas por acre menos que la que se produce con una cosecha de maíz de 200 bushel. Esto deja 0.84 toneladas de rastrojos de maíz por acre (20 por ciento de la producción total de residuos) que podrían cosecharse anualmente, pero esto requeriría un nivel de rendimiento de 200 bushel cada año.
El potencial de recolección de residuos es mucho mayor cuando se utiliza un sistema de labranza de conservación como la labranza cero, la labranza en franjas o el arado con cincel. Con la labranza de conservación en maíz continuo, podría cosechar anualmente hasta el 45 por ciento de los rastrojos de maíz si los rendimientos de grano son consistentemente de 200 bushels por acre.
Rotación de cultivos
La rotación de cultivos también influye en la cantidad de rastrojos de maíz que se pueden cosechar. Esto se debe a que el maíz continuo produce una mayor cantidad de rastrojos de raíces y brotes que con la rotación maíz-soja.
Además, el rastrojos de maíz tiene una alta relación carbono-nitrógeno en comparación con el rastrojos de soja, lo que lo hace más resistente a la descomposición.
En una rotación de maíz y soja, solo se puede cosechar el 16 por ciento de los rastrojos de maíz con rendimientos de 200 bushels por acre y labranza de conservación. Debido a la pequeña cantidad de residuos, sería difícil eliminarlos de manera uniforme. Lo mismo ocurre con el maíz continuo cultivado con arado de vertedera.
La eliminación de rastrojos es más adecuada para maíz continuo cultivado con labranza de conservación.
Método de eliminación de cultivos
En sistemas continuos de maíz con labranza de conservación, se podría cosechar anualmente del 35 al 44 por ciento del residuo si los rendimientos de grano son de 175 a 200 bushels por acre. Sin embargo, cosechar solo del 35 al 44 por ciento de los rastrojos de maíz puede resultar difícil.
La Tabla 2 ilustra la cantidad de rastrojos eliminado con diferentes métodos de empacado. Si usa un rastrillo para crear hileras antes de empacar, coloque el rastrillo lo más alto posible para evitar recolectar demasiados residuos. Los rastrillos colocados a una altura de funcionamiento normal eliminan aproximadamente el 65 por ciento de los residuos, que acumularían demasiados residuos.
En la tabla 2, observe que para la eliminación de rastrojos mediante la hilera de balas, el esparcidor de la cosechadora se apagó. Para remover residuos rastrillando y empacando, el rastrillo se coloca a la altura de operación normal.
Cuadro 2. Cantidad de rastrojos de maíz eliminados con diversas técnicas de eliminación y niveles de rendimiento
| Rendimiento de grano de maíz * | Rendimiento de rastrojos de maíz ** | Hilera de pacas de la cosechadora ** (50% de eliminación) | Rastrillo y paca ** (65% de eliminación) | Cortar tallos, rastrillar y fardos ** (eliminación del 80%) |
|---|---|---|---|---|
| 150 bushels por acre | 5.3 fardos por acre | 2,7 fardos por acre | 3,5 fardos por acre | 4.2 fardos por acre |
| 175 bushels por acre | 6.2 fardos por acre | 3,1 pacas por acre | 4 fardos por acre | 4.9 fardos por acre |
| 200 bushels por acre | 7 pacas por acre | 3,5 fardos por acre | 4.6 fardos por acre | 5.6 fardos por acre |
Derivado de Vagts.
* Rendimiento de grano informado con 15,5 por ciento de humedad.
** La recolección de rastrojos (pacas por acre) en todos los métodos asume rastrojos secos y pacas redondas de 1,200 libras.
Como referencia, las Figuras 2 y 3 muestran la cobertura de rastrojos de la superficie con la eliminación de ninguno y aproximadamente todos los rastrojos de maíz en un sistema de labranza con arado de cincel.
Eliminación de mazorcas de maíz
Las mazorcas de maíz se están reconociendo rápidamente como una materia prima importante para las plantas de etanol y gasificación.
¿Por que quitar las mazorcas de maíz?
Las mazorcas de maíz tienen constantemente más densidad y humedad que los rastrojos de maíz, y la recolección de mazorcas permite a los productores devolver el residuo restante al suelo.
Además, las mazorcas de maíz son más fáciles de manipular con una cosecha de grano más mazorca de una pasada. La recolección de mazorcas de una pasada requiere menos equipo, mano de obra y viajes por el campo en comparación con los rastrojos de empacado. Esta reducción en el tráfico de campo reduce la compactación del suelo. Además, el deterioro es mínimo cuando se almacenan las mazorcas de maíz al aire libre.
Un campo típico tiene aproximadamente 1,500 libras de mazorcas de maíz secas por acre, lo que representa aproximadamente el 20 por ciento de todos los rastrojos de maíz. En comparación con cosechar todos los residuos, retirar una cantidad menor de material del campo solo cuando se cosechan las mazorcas reduce el impacto en la productividad del suelo a largo plazo.
Esto hace que la cosecha de mazorcas sea una práctica sostenible en más sistemas de cultivo que la cosecha de residuos.
Valor nutritivo de las mazorcas de maíz
La Tabla 6 enumera la cantidad de fósforo y potasio eliminados en las mazorcas de maíz.
Tabla 6: Contenido de nutrientes de las mazorcas de maíz
| Nutritivo | Cantidad de nutrientes en mazorcas de maíz |
|---|---|
| P 2 O 5 | 1.8 libras. por tonelada seca |
| K 2 O | 20,4 libras por tonelada seca |
Fuentes:
Brady, NC y Weil, RR (2002). La naturaleza y propiedades de los suelos (13ª ed.). Upper Saddle River, Nueva Jersey: Pearson / Prentice Hall.
Coulter, JA y Nafziger, ED (2008). Respuesta continua del maíz al manejo de rastrojos y fertilización con nitrógeno. Revista de agronomía, 100, 1774-1780. http://dx.doi.org/10.2134/agronj2008.0170 .
Fixen, PE (2007). Posible influencia de los biocombustibles en el uso y eliminación de nutrientes en los EE . UU . Mejores cultivos, 91, 12-14.
Johnson, JMF, Reicosky, DC, Allmeras, RR, Archer, D. y Wilhelm, WW (2006). Una cuestión de equilibrio: conservación y energías renovables. Revista de conservación del suelo y el agua, 61, 120A-125A.
Perlack, RD, Wright, LL, Turhollow, AF, Graham, RL, Stokes, BJ y Erbach, DC (2005). Biomasa como materia prima para una industria de bioenergía y bioproductos: la viabilidad técnica de un suministro anual de mil millones de toneladas . (Publicación DOE No. GO-102005-2135 y Publicación ORNL No. TM-2005/66). Springfield, VA: Servicio Nacional de Información Técnica del Departamento de Comercio de EE. UU.
Plastina, A. (2018). Encuesta de tasa personalizada agrícola de Iowa de 2008 .
Sawyer y Mallarino. (2007). Eliminación de nutrientes al cosechar rastrojo de maíz. pag. 251-253. En: Manejo Integrado de Cultivos.
Vagts, T. (2005). Contenido de nutrientes y valor del rastrojo de maíz. Ames, IA: Universidad Estatal de Iowa.
Wilhelm, WW, Johnson, JMF, Karlen, DL y Lightle, DT (2007). El rastrojo de maíz para mantener el carbono orgánico del suelo restringe aún más el suministro de biomasa. Revista de agronomía, 99, 1665-166
