Investigadores de la Universidad de Clemson miran al pasado en busca de respuestas al presente

Este proyecto tendrá un impacto positivo en las granjas familiares y en el sistema de clase media de las zonas rurales de Estados Unidos.

Así como los miembros de una familia se cuidan unos a otros, ciertos cultivos pueden ayudarse mutuamente cuando se plantan juntos.

Cultivar dos o más cultivos uno cerca del otro es una práctica conocida como cultivo intercalado. Hace mucho tiempo, los indios Cherokee e Iroquois descubrieron los beneficios de plantar frijoles, maíz y calabazas juntos para desarrollar un sistema alimentario central. Cada cultivo ofrece algo vital a los otros dos cultivos. Los frijoles absorben nitrógeno del aire y lo convierten en nitratos, fertilizando el suelo para el maíz y la calabaza. A cambio, los frijoles se sostienen enrollados alrededor de los tallos de maíz. Las hojas de calabaza cubren el suelo entre el maíz y los frijoles, evitando que las malas hierbas se apoderen del campo. Estas tres plantas prosperan mejor juntas como compañeras que cuando se plantan solas.

El investigador de Clemson, Sruthi Narayanan, está tomando esta idea de cultivo intercalado o producción de cultivos complementarios y aplicándola a un estudio que involucra la siembra intercalada de cultivos de cobertura con maíz orgánico, un cultivo comercial. La intersiembra y los cultivos intercalados son básicamente el mismo principio, pero cuando los cultivos de cobertura se combinan con cultivos comerciales, se utiliza el término “intersiembra”.

"A veces, mirar al pasado en busca de respuestas a los problemas actuales tiene sentido", dijo Narayanan, ecofisiólogo de cultivos del Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales de Clemson, quien dirige este estudio financiado por el programa de Educación e Investigación sobre Agricultura Sostenible del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos. . “Los cultivos intercalados se utilizaban en la antigüedad para crear ecosistemas mutuamente beneficiosos y comunidades de plantas funcionalmente diversas para aumentar la producción de plantas individuales. Nuestro proyecto implica sembrar un cultivo de cobertura con un cultivo de maíz para mejorar las interacciones suelo-planta, reducir los insumos de recursos, mejorar la productividad del sistema de cultivo y más”.

Para este estudio, los investigadores compararán cultivos de cobertura (trigo sarraceno, trébol y guisantes (guisantes y caupí)) intercalados en un cultivo de maíz orgánico. Estas comparaciones incluirán los cultivos de cobertura plantados en situaciones con y sin labranza utilizando tasas de siembra estándar, baja y alta.

Se seleccionaron estos cultivos de cobertura porque representan muy poca competencia con los cultivos comerciales complementarios y al mismo tiempo mejoran las comunidades microbianas, el ciclo de nutrientes, el control natural de plagas y los beneficios de la bioperforación en los suelos del sur. Los investigadores dicen que esto mejorará la biodiversidad y los servicios ecosistémicos, además de mejorar la salud del suelo y la sostenibilidad en los sistemas de producción de granos orgánicos, lo que dará como resultado ambientes saludables que podrían conducir a agricultores, ganaderos y ganado saludables, lo que en última instancia resultará en comunidades saludables.

La reducción de la labranza y el cultivo mecánico reducirán la erosión del suelo y el menor uso de insumos ayudará a reducir las fugas o filtraciones de insumos agrícolas a las aguas subterráneas u otros cuerpos de agua, proporcionando un entorno más seguro para que viva la gente. El menor uso de insumos también reduce la posibilidad de exposición a los pesticidas y otros insumos agrícolas potencialmente dañinos.

En este proyecto participan investigadores de diversas disciplinas de la Universidad de Clemson, la Universidad Estatal de Carolina del Sur, la Universidad de Temple y la Universidad de Georgia, quienes abordarán el estudio desde diferentes ángulos para garantizar que más personas se beneficien.

Uno de los investigadores es Rongzhong Ye, un científico del suelo de Clemson destinado en el Centro de Investigación y Educación Pee Dee (REC). Ye está estudiando la dinámica del nitrógeno del suelo y las comunidades microbianas asociadas con el ciclo del nitrógeno. El nitrógeno es importante para el crecimiento de las plantas (estructura), el procesamiento de alimentos vegetales (metabolismo) y la creación de clorofila. Sin suficiente nitrógeno, las plantas no pueden crecer ni producir suficiente alimento.

"Esto beneficiará a los agricultores de Carolina del Sur al brindarles una comprensión de la distribución, transformación y destino de los nutrientes agrícolas en la producción orgánica", dijo Ye. "Beneficiará al medio ambiente al reducir la pérdida de nitrógeno de los lixiviados (contaminantes líquidos) y las emisiones de gases de efecto invernadero para aumentar la eficiencia del uso del nitrógeno".

David Lamie, especialista en agronegocios y desarrollo rural de Clemson Extension alojado en Sandhill REC, proporcionará análisis económicos del proyecto además de ayudar con los programas de extensión.

Para ayudar a determinar cómo la siembra intercalada puede ayudar a mejorar la vida de los agricultores, el equipo del proyecto también incluye agricultores diversificados y desatendidos, incluidas mujeres y agricultores familiares.

"Este proyecto tendrá un impacto positivo en las granjas familiares y en el sistema de clase media de las zonas rurales de Estados Unidos, más que en el sistema agrícola industrial", dijo Narayanan. “Tenemos una serie de actividades de divulgación planificadas para ayudar a educar a los grupos sobre lo que encontramos durante nuestro estudio. Los resultados del proyecto ayudarán a mejorar la calidad de vida de los productores, las comunidades y los consumidores”.

Otros miembros del equipo de Clemson son Christopher Talley, Diana Vossbrinck y Matthew Smith. Además de los investigadores de Clemson, este proyecto también incluye investigadores de otras universidades y asociaciones, entre ellas Carmen Blubaugh de la Universidad de Georgia, Meghnaa Tallapragada de la Universidad de Temple y Josh Idassi de la Universidad Estatal de Carolina del Sur. James Matson de Matson Consulting es el evaluador externo.

Los miembros adicionales del equipo incluyen a Sarah Seehaver del Southern Cover Crops Council, Edward Hunt de la Universidad de Carolina del Norte en Pembroke, Kristie Wendelberger del Southeast Organic Center del Rodale Institute, Mark Dempsey de Carolina Farm Stewardship Association, Gordon Mikell de USDA/NRCS y Mary Cromley de la Asociación de Maíz y Soja de Carolina del Sur.

Se espera que el estudio continúe hasta marzo de 2025.

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La diversidad genética de los cultivos puede contribuir a la seguridad alimentaria, mejorar la salud humana y proporcionar sostenibilidad a los sistemas de cultivo. Al explorar la genética, Kresovich busca comprender cómo los rasgos impactan la resiliencia y la nutrición de las plantas para avanzar en la agricultura.