CULTIVOS EN CALLEJONES

Luis A. Arévalo (10)
(10) Ing. Agr. Investigador Agroforestal Instituto Nacional de Investigación Agraria (INIA), Centro Internacional para la Investigación en Agroforestería (ICRAF), Estación Experimental San Ramón, Yurimaguas, Perú.

INTRODUCCIÓN

La agricultura migratoria sigue siendo en muchas partes del trópico húmedo y subhúmedo, el sistema predominante de producción de cultivos alimenticios. En éste sistema, períodos cortos de cultivos (1 a 2 años) alternan con períodos largos de barbechos (8 a 15 años). Este descanso, restituye la fertilidad del suelo y algunas veces elimina muchas enfermedades, plagas y malas hierbas.

La capacidad de restituir la fertilidad del suelo por el barbecho se debe al rebrote de arbustos y árboles de raíces profundas que absorben los nutrimentos del subsuelo y los reciclan a través de la biomasa vegetal (hojas, ramas, flores, frutos, etc). Durante el período de barbecho la cobertura y los residuos vegetales protegen el suelo de las lluvias intensas y las raíces ayudan a fijar los suelos, aumenta la infiltración de agua, reduce la escorrentía y la erosión. Además reduce la temperatura del suelo y mantiene en condiciones de humedad que favorece el crecimiento de macro y microorganismos. También reduce la invasión de las malezas.

Además de restaurar la fertilidad del suelo, los barbechos proporcionan productos suplementarios como: forraje, leña, hierbas medicinales, fibras, maderas, etc. El barbecho, ha demostrado ser un método biológico eficaz y estable para restaurar la productividad del suelo.

La creciente presión sobre el suelo, debido a la explosión demográfica registrada en muchos lugares del trópico ha dado lugar a períodos de barbecho más cortos. Dado que los agricultores de muchos países del trópico carecen de medios económicos para adquirir insumos, es necesario crear una tecnología económica de ordenación de suelos que puedan sostener la producción de cultivos.

Una técnica prometedora dentro de los sistemas de producción agroforestal es el sistema de cultivos en callejones. Los cultivos en callejones son arreglos en la cual arbustos y/o árboles son sembrados formando hileras, repetidos a distanciamientos constantes y los cultivos son sembrados entre las hileras de los árboles (Metzner, 1981; Kang et al, 1981).

Los árboles son podados frecuentemente y la biomasa es depositada en el área de los cultivos con la finalidad de adicionar nutrimentos al suelo y muchas veces sirven como controladores de maleza. Si los árboles sembrados son especies leguminosas, el N es el principal elemento aportado por las podas (Kang et al, 1990).

Los cultivos en callejones fueron considerados como la técnica más versátil, efectiva y ampliamente adoptable (FAO, 1984), en base a los resultados obtenidos en los alfisoles y entisoles de Nigeria. Resultados obtenidos a la fecha en ultisoles no son comparables a los anteriores y la aplicabilidad del sistema, en éste tipo de suelos esta en estudio.

Se han conducido ensayos, para resolver diferentes aspectos de los cultivos en callejones, dentro de los cuales se pueden mencionar: 1) selección de especies potenciales, adaptadas a condiciones de suelos ácidos e infértiles, 2) determinación de los rendimientos tanto de las podas y de nutrimentos, 3) caracterización de la tasa de descomposición y la mineralización de los nutrimentos y 4) cuantificación de los efectos de la adición de las podas sobre las propiedades químicas, biomasa de malezas y rendimiento de los cultivos anuales.

Selección de germoplasma

Los criterios de selección de germoplasma, para las especies a considerarse dentro de los cultivos en callejones para suelos ácidos e infértiles como los de la amazonía, deben además, cumplir con ciertas características como son:

. Ser principalmente especies leguminosas,
. Ser de fácil establecimiento,
. De rápido crecimiento,
. Deben tener sistema radicular profundo,
. Producir follaje denso,
. Soportar podas periódicas y regenerarse fácilmente después de cada poda,
. Debe proporcionar derivados útiles, y
. De fácil desarraigo.

Para iniciar los ensayos con cultivos en callejones, fue necesario, buscar especies arbóreas y/o arbustivas leguminosas tolerantes a condiciones de suelos ácidos e infértiles; entre las que se encontraban especies nativas y especies exóticas.

Las especies evaluadas, fueron: Leucaena leucocephala, L. diversifolia, Cajanus cajan, Inga edulis, Erythrina sp, Desmodium gyroides, Samanea saman, Gliricidia sepium, Albizzia procesa, Flemingia congesta, Acacia auriculiformis (Salazar y Palm, 1987).

De las especies evaluadas; las dos Leucaenas, fueron sensibles a la acidez del suelo, y la producción de biomasa no fue significante. El Desmodium no soporta podas repetidas; produjo inicialmente 127 g de biomasa/m pero luego declinó a 33 g por metro.

El Cajanus fue descartado debido, a que su ciclo biológico es anual, por lo tanto la planta muere de por sí al año de establecida. Dos especies locales como Inga edulis y Erythrina sp, mostraron una excelente producción de biomasa y una gran habilidad de crecimiento de copa. Inga produjo 800 g de materia seca/m de hilera de árboles a una frecuencia de podas de 3-4 veces al año.

En estos ensayos, se ha establecido dos especies muy promisorias como son: Cassia reticulata e Inga sp., Cassia reticulata está ampliamente difundida en los trópicos, y aunque no presenta nodulaciones, tiene alta concentración de N en las hojas, produce cantidades más altas de podas que Inga, por lo cual esta siendo evaluada con mayor detalle (Salazar, 1990).

Contenido y remoción de nutrimentos en las podas

El cuadro 1 muestra, las cantidades promedio de nutrimentos contenidos en la biomasa provenientes de las podas de 4 especies arbóreas usadas en cultivos en callejones. Todas estas especies pueden aportar cantidades suficientes de Ca y Mg, suficiente cantidad de N pero cantidades insuficientes de P y K para sostener una producción de 2 t/ha de grano de arroz y 2 t/ha de rastrojo: cuadro 2.

Cuadro 1 Cantidades promedio de nutrimentos contenidos en la biomasa proveniente de las podas de 4 especies arbóreas usadas en cultivos en callejones. Yurimaguas, Perú

Cuadro 2 Absorción de nutrimentos por un cultivo de arroz con 2 t/ha de rendimiento en grano y 2 t/ha de rastrojo. Yurimaguas, Perú

Pero éstos cálculos asumen, una alta eficiencia en la transferencia de los nutrimentos de las podas hacia el cultivo, el cual todavía no está determinado. Ellos dependen de la sincronía entre la mineralización de los nutrimentos de las podas y la demanda del cultivo durante su crecimiento. Las tasas de mineralización, también varían ampliamente con el nutrimento en particular y la naturaleza o calidad de las podas (Anderson and Swift, 1979; Swift et al 1981; Anderson et al., 1983; Palm, 1988).

Se ha establecido, tanto en trabajos de campo como en trabajos de laboratorio (Palm, 1988) que los residuos de las leguminosas con alto contenido de polifenoles solubles (hojas de Inga edulis) descomponen y mineralizan N menos rápidamente que los materiales con bajo contenido de polifenoles solubles (hojas de Erythrina sp). En general, la mineralización del P, K, Ca y Mg fue más rápida en las hojas de Erythrina -alta calidad que en aquellas hojas de Inga o Cajanus - baja calidad.

Control de malezas

La pregunta de que los cultivos en callejones pueden tener cierto éxito en los suelos ácidos, puede ser respondido si consideramos los principales factores que promueven el abandono de los campos de los agricultores.

En términos de tiempo, el primer factor que influye en el abandono de los campos es el rápido incremento de la población de malezas después de un año de la quema. La continua aplicación de las podas reduce la biomasa de malezas a niveles que no representan un obstáculo a la producción de los cultivos (Salazar, 1991; Fernández, 1990; Palm, 1988).

El control de malezas por las podas, también está relacionada con la calidad del mulch. La baja tasa de descomposición de los mulches de baja calidad tal como Inga controlan malezas más efectivamente que los de alta calidad. El control de malezas por las podas, sin embargo, es también modificado por factores tales como historia del campo, el tiempo durante el período de cultivo y la competitividad del cultivo.

Propiedades químicas del suelo

Se espera que con el tiempo, el suelo que recibe las podas contenga mayor cantidad de nutrimentos, que los suelos sin adición de podas. Los niveles de P, Ca, K y el CO se incrementaron con el tiempo; mientras que el Mg decreció: cuadro 3. Por otro lado, tanto la acidez cambiable como el porcentaje de saturación de aluminio disminuyeron considerablemente. Las posibles razones para este comportamiento son:

La cantidad de biomasa por las podas, y de nutrimentos, adicionados a la parcela a través del tiempo fueron altos (22,8 Mg/ha, para el caso de Cassia); pero estas especies aportan muy poca cantidad de Mg tal como se observa en el cuadro 1.

Para el caso del P disponible, el incremento en su concentración en el suelo, fue relacionado tanto a la aplicación de las podas como al suministro vía fertilizante (TSP) de 25 kg/ha/año (Salazar, 1991). Pero, aún en las parcelas sin adición del fertilizante fosfatado, su concentración en el suelo se incrementó, sugiriendo que las raíces de los árboles son capaces de profundizar y bombear el P de los horizontes más profundos del suelo, y/o a la creación y aumento de un pool del P orgánico que es extractado con el NaHCO₃.

La disminución de la acidez cambiable y por lo tanto del porcentaje de saturación de aluminio pudo ser debido a la situación de complejidad del Al con compuestos orgánicos provenientes de las podas así como también al incremento del Ca cambiable del suelo; estos dos efectos fueron establecidos por Davelouis (1990) con la adición de diferentes tipos de abonos verdes al suelo.

La hipótesis del mantenimiento de la materia orgánica del suelo por los sistemas agroforestales, se ve reforzada por los resultados del análisis del carbono orgánico realizado en este ensayo, en el cual se observa un incremento con el tiempo en la concentración del C.O. en el suelo, como se ve en el cuadro 3.

Rendimiento de los cultivos

En el cuadro 4, se presentan los resultados obtenidos durante cuatro cosechas consecutivas de arroz, en función a la cantidad de biomasa provenientes de las podas de dos diferentes especies, comparados con una parcela que recibía 100 kg N/ha como fertilizante químico, y un control absoluto. En todos los tratamientos los rastrojos de arroz fueron eliminados de la parcela, con la finalidad de medir el efecto neto de las podas.

Los resultados indican que los rendimientos de arroz, en la parcela de Erythrina fue siempre superior al testigo. Después del primer cultivo, una situación similar ocurrió con la parcela de Inga. En ambos casos, hubo una respuesta a las dosis de biomasa adicionados. En general los rendimientos de las parcelas, que recibieron las podas fueron similares a la parcela recibiendo N-inorgánico.

Los rendimientos de arroz tanto con o sin adiciones de N-orgánico e inorgánico, disminuyeron con el tiempo. Esta disminución fue menos pronunciada, cuando la biomasa o el fertilizante N fue aplicado. Los rendimientos de arroz secano, en monocultivo frecuentemente disminuyen, debido al incremento de ataque de insectos y hongos tanto como por la remoción de los nutrimentos (Valverde y Bandy, 1982). Estos dos efectos pueden ser minimizados por la rotación de cultivos y el retorno de los residuos al suelo.

En otro estudio, se probó el efecto del ancho de callejones y la aplicación de 25 kg de P/ha/año; sobre los rendimientos de arroz y caupí en grano, los cuales fueron cultivados alternativamente (Salazar, 1991). Después de 50 meses de cultivo, se determinó que los rendimientos no declinaron con el tiempo, ver cuadro 5 y que hubo una ligera respuesta en rendimiento a la aplicación de P, tanto para el caupí como para el arroz. La aplicación de P permitió mantener más estables los rendimientos de los cultivos a través del tiempo.

Los rendimientos obtenidos para ambas especies, bajo éste sistema de producción no difieren en mucho con los promedios establecidos para los agricultores de la zona, con la diferencia de que ellos producen una sola campaña por año (Guillén, 1993; Bustamante, 1993; Racchumí, 1992).

En cuanto al efecto del ancho de callejones (4 y 8 m), sobre los rendimientos del arroz y caupí, se estableció que los mayores rendimientos se obtuvieron en el ancho de 8 m, probablemente debido a la menor competencia entre los árboles y los cultivos por luz, agua, nutrimentos o por efectos alelopáticos, que cuando se utilizó el ancho de 4 m (Salazar, 1991; Fernández, 1990).

Cultivo en callejones para controlar la erosión del suelo

Por la escasez de tierras alrededor de los centros poblados, y debido a la alta tasa de migración, el tiempo de regeneración del bosque se ha reducido considerablemente a 3 ó 5 años; pero al mismo tiempo se están cultivando terrenos con pendientes de 5 a 25 % dejando el suelo descubierto. La consecuencia de esto es la pérdida del suelo superficial incluyendo la materia orgánica y nutrimentos, por efecto de la erosión y escorrentía tornándose el sistema insostenible.

La puesta en práctica de un sistema agroforestal específico, puede proveer una solución al problema de alta erosión en pendientes, bajo condiciones tradicionales de agricultura.

Los cultivos en callejones, con la siembra de especies arbóreas como barreras, y la siembra de cultivos de ciclo corto entre los callejones, seguido después de la siembra de especies perennes de múltiples usos, parece ser por ahora la alternativa viable, para estabilizar la pendiente y permitir la producción continuada de cultivos.

La capacidad de minimizar la escorrentía y erosión de los cultivos en callejones en áreas con pendientes de 15 % fueron comparados con un cultivo continuo de altos insumos, parcelas desnudas y un bosque secundario (Alegre et al, 1991; Alegre, 1993).

Después de 4 años de evaluaciones, con una precipitación total de 6 453 mm; el cuadro 6 muestra que en el bosque secundario (10 años de edad) hubo muy baja escorrentía y erosión, como era de esperarse, seguido por cultivo en callejones y luego por cultivos continuos. La parcela desnuda presentó los valores más altos de escorrentía.

En el cultivo en callejones, se tuvo 97,3 mm de escorrentía y 2,77 t/ha de erosión; lo cual significa en promedio alrededor de 24,3 mm/ha/año y 0,70 t/ha/año de escorrentía y erosión respectivamente. Los cultivos continuos de altos insumos presentaron 9,2 veces más escorrentía y 67,2 veces más erosión que los cultivos en callejones en pendientes. Como era de esperarse, las parcelas desnudas tienen los valores más altos de escorrentía y erosión: 631,5 mm/ha/año y 105,4 t/ha/año.

Los rendimientos de arroz y caupí fueron iguales que aquellos obtenidos con los cultivos de altos insumos a través del tiempo, ver cuadro 7. Estos resultados se comparan muy bien con aquellos obtenidos, por los cultivos en callejones en pendientes, pero en suelos más fértiles (Celestino, 1985; Poulsen, 1984; Kang et al., 1984; Siderius, 1986; Young, 1986a).

Cuadro 7 Efecto de dos tratamientos sobre los rendimientos de arroz (promedio de 7 cultivos) y caupí (promedio de 6 cultivos). Yurimaguas, Perú

Fuente: Alegre et al (1991); Alegre (1993)

Por otro lado, estos rendimientos obtenidos en forma continua a través de los años; son ligeramente mayores a los obtenidos por los agricultores tradicionales de la zona, para un sólo cultivo en una misma área; mientras que con esta tecnología se tuvieron 13 cultivos en la misma área en 48 meses.

En el cuadro 8, se aprecia los cambios en la concentración de nutrientes en el suelo, por efecto de los tratamientos. El carbono orgánico (CO) se redujo en un 21, 11 y 30 % para los tratamientos con cultivos continuos, cultivos en callejones y la parcela desnuda. Esta reducción en el CO está relacionada a la pérdida de suelo y a la escorrentía. Los valores más altos de P, K, Ca, y Mg en los cultivos en callejones está asociado al reciclaje de nutrimentos por la biomasa vegetal resultante de las podas de los árboles y al mantenimiento de los rastrojos de los cultivos.

Al momento, los resultados indican, que los cultivos en callejones en áreas planas, en suelos ácidos e infértiles, no son sostenibles sin la adición de fertilizantes químicos, debido principalmente a las condiciones de infertilidad nativa del suelo y los insuficientes nutrimentos suministrados por las podas. Mucho trabajo es necesario hacer, en el manejo de la fertilidad del suelo, control de erosión y en la competencia cultivo/árbol.

Cuadro 8 Nutrientes en el suelo después de 4 años con los diferentes tratamientos. Yurimaguas, Perú

Fuente: Alegre (1993)

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