S
ECRETARIA DE
A
GRICULTURA
,
G
ANADERIA
, D
ESARROLLO
R
URAL
P
ESCA Y
A
LIMENTACION
Subsecretaría de Desarrollo Rural
Dirección General de Apoyos para el Desarrollo Rural
1
Rotación de cultivos
U
na rotación de cultivos tiene como objetivo el desarrollo de sistemas de producción diversificados que aseguren la sostenibilidad del suelo promoviendo cultivos que se alternen año con año para que mantengan la fertilidad del suelo yEn una rotación de cultivos, estos se desarrollan en una sucesión recurrente y sistemática en un mismo terreno. Los cultivos que se alternan año con año pueden ser cultivos en surcos después de cultivos de granos pequeños, cultivos de grano pequeño después de leguminosas, gramíneas después de una leguminosas y una variación de alternancia de cultivos que depende de las condiciones agroecologicas de la región. Para establecer una rotación de cultivos, es conveniente definir las posibilidades de mercado de las cosechas, que los suelos sean los adecuados, que se adapten al clima, que se cuente con la tecnología de producción (semilla, maquinaria para siembra y cosecha, entre otros). Para definir si se puede alcanzar su uso sostenido, es importante ver que la rotación de cultivos permita un buen control de malezas, plagas y enfermedades, que las raíces tengan tal desarrollo como para explorar diferentes profundidades del suelo y que se mantenga la fertilidad y las características físicas y químicas de los suelos.
• Incrementar los rendimientos de los cultivos en relación con los monocultivos.
• Mantener y mejorar los contenidos de materia orgánica del suelo.
• Mejorar la fertilidad del suelo y mantener un balance de los nutrimentos disponible para las plantas.
•Reducir la erosión hídrica y eólica. • Mejorar la adaptación de la labranza de conservación en comparación con los monocultivos.
•Mejorar el drenaje, la aireación del suelo, y el tamaño y la estabilidad de los agregados del suelo.
• Reducir la incidencia de malezas, insectos y enfermedades en los cultivos.
Objetivos de las rotaciones de
cultivo
Principios a considerar en una
rotación de cultivos
cultivo a proponer o a utilizar es importante considerar los siguientes aspectos:
Los cultivos deben estar adaptados a la región, y en su selección se recomienda considerar al menos los siguientes aspectos: cantidad de agua disponible, la profundidad de enraizamiento, las necesidades de temperatura, agua y luz para un buen desarrollo y producción de grano, forraje o residuos según sea el caso, el calendario de actividades, los plaguicidas a utilizar, la comercialización y la rentabilidad. Estos aspectos deben evaluarse de manera individual y en conjunto con la rotación completa.
Las consecuencias de una pobre adaptación de la rotación podría expresarse en una baja competitividad (con las malezas) por agua, nutrimentos y una mayor susceptibilidad a plagas y enfermedades.
La rotación de cultivos en una herramienta fundamental en el manejo integrado de recursos naturales.
En zonas con baja precipitación, el agua es el principal factor limitante de los cultivos, por lo que las prácticas de optimización del agua de riego son de importancia primordial; por otro lado, en zonas con mayores precipitaciones se vuelve importante el control de plagas y enfermedades.
Las plagas más controladas con la rotación de cultivos incluyen: patógenos del suelo, malezas o insectos con poca habilidad para invadir terrenos adyacentes, plagas con hospederos específicos que no sobreviven mucho tiempo sin hospedero. Las rotaciones proveen la oportunidad de interrumpir ciclos de malezas, insectos o enfermedades con diferentes medidas de control (oportunidad en el uso de plaguicidas,
Adecuar los requerimientos de la rotación a la disponibilidad de recursos
competencia de cultivos, variedades resistentes).
Otro objetivo de las rotaciones de cultivo es mantener o mejorar los recursos en la parcela y la calidad del suelo a través del tiempo. Al aumentar la intensidad y la diversidad de la producción al nivel de los recursos disponibles, se limita el proceso de degradación y se mantiene la calidad del suelo.
Las rotaciones de cultivo deben estar diseñadas de tal manera que se puedan actualizar de acuerdo a los precios del mercado, la r e n t a b i l i d a d d e l a p r o d u c c i ó n , e l almacenamiento de la humedad del suelo u otros factores que influyan en la decisión del uso de diferentes cultivos.
Esta estrategia en importante en zonas con baja precipitación donde la decisión de barbechar esta basada en los niveles de almacenamiento de la humedad del suelo. El rango de utilización de las rotaciones depende del efecto residual de los herbicidas ya que interfieren con el desarrollo de cultivos sensibles durante varios ciclos de cultivo.
En las rotaciones de cultivos se debe de buscar entre otros, el uso de cultivos en hilera y cultivos con raíces penetrantes, la alternancia de diferentes especies de cultivo, el manejo de la fertilización basado en el uso diferencial de los nutrimentos por los cultivos, la secuencia lógica, el ciclo de los cultivos y el análisis de riesgos.
Considerando los aspectos anteriores al planear las rotaciones de cultivos, es posible lograr buenos resultados por las razones siguientes:
Los cultivos deben seleccionarse para producir la biomasa suficiente para mantener la erosión dentro de niveles permisibles de tolerancia de
Diseñar rotaciones que mantengan los recursos de la parcela
Diseñar rotaciones de cultivo con viabilidad económica
Otros principios prácticos
Reducción de la erosión del suelo
pérdida del suelo. La cantidad de biomasa necesaria debe ser determinada usando las tecnologías de predicción de erosión aprobadas. Para reducir la erosión del suelo se deben seleccionar especies que cubran rápidamente la superficie del suelo y así minimizar el impacto de las gotas de lluvia sobre el mismo.
Deben alternarse cultivos que rompan el ciclo de vida de plagas y enfermedades, además de fomentar el uso de diversos métodos de control. Es necesario eliminar o remover a los cultivos afectados o a los cultivos hospederos durante períodos necesarios para romper el ciclo de vida de las plagas que se desee combatir.
Las rotaciones de cultivos deben contemplar adicionar nitrógeno al suelo; incluyendo leguminosas antes de cultivos que tengan altas demandas de nitrógeno. Para reducir el exceso de nutrimentos en las parcelas, se deben usar cultivos con raíces profundas que consuman el exceso de nutrimentos.
En la rotación de cultivos se debe incorporar el uso de cultivos de cobertera y de abonos verdes en rotaciones que puedan ser pastoreadas en niveles controlados o en su defecto incorporados al suelo como material fresco.
Las rotaciones de cultivo deben seleccionarse de manera que proporcione el abasto de alimento para el ganado. De no tener ganado el productor, la cosecha deberá ser de fácil comercialización.
En la selección de cultivos dentro de rotaciones debe considerarse las necesidades de agua de las plantas, de tal forma que la precipitación pluvial
C o n t r o l i n t e g r a d o d e p l a g a s y enfermedades
Balance de nutrimentos en los cultivos
Aumento en el contenido de materia orgánica
Alimentación del ganado
existente sea suficiente para cubrirlas.
Esta práctica se aplica en todos los terrenos de cultivo, excepto en aquellos en los que el suelo esté destinados al restablecimiento de la vegetación perenne. En el diseño de la rotación de cultivos se debe considerar la sostenibilidad del sistema a largo plazo, enfocada a la reducción de malezas, enfermedades y plagas así como su viabilidad económica.
Los cultivos deben desarrollarse en forma planeada en secuencias repetitivas. Los cultivos deben adaptarse a la región climática, al tipo de suelo, y a los propósitos de los productores. Recomendaciones para algunos cultivos adecuados a las regiones pueden obtenerse en las guías técnicas de la SAGAR, INIFAP así como en las publicaciones de universidades y escuelas agropecuarias.
Cuando las rotaciones se usan en combinación con manejo de residuos, la selección de los cultivos productores de residuos, el uso de coberteras así como los ajustes en el surcado y la densidad de población pueden mejorar la producción, la cantidad y la distribución del residuo necesario.
Existen efectos de fitotoxicidad, alelopatía y autotoxicidad entre las plantas, a los que se debe poner especial atención en la planeación de las rotaciones. Un ejemplo de fitotoxicidad se observa en las leguminosas como la alfalfa que inhibe la germinación de sus propias semillas.
Al usar barreras rompevientos, o cultivos en fajas y en contorno, la rotación de cultivos debe ser consistente con el diseño de tales sistemas.
Condiciones en las que se aplica
Criterios de manejo
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El objetivo del productor es combinar la tierra, el trabajo, el manejo y el capital para obtener la máxima rentabilidad de sus recursos para mantener a la familia rural. Al planear una rotación de cultivos deben considerarse los costos y las ganancias probables.
Las rotaciones de cultivo diversifican el ingreso. Si sucede algún siniestro que reduzca la rentabilidad del cultivo principal, existe el cultivo alternativo que puede reponer parte de las ganancias generadas por el cultivo principal. Una rotación de cereales con cultivos en hilera da una gran estabilidad en el ingreso ya que el movimiento de precios y la variabilidad de ingresos debida al clima será menor, que si se cultiva una sola especie.
Es útil establecer calendarios de las actividades a realizar. Con la rotación de cultivos es posible definir calendarios de siembra y cosecha durante periodos más largos de tiempo. Los cultivos en hilera se pueden sembrar después de los granos pequeños.
Las rotaciones de cultivos deben adaptarse a las limitaciones de precipitación y a las necesidades de humedad. Las rotaciones de cultivos reducen la necesidad de plaguicidas pero no la eliminan, por lo que se debe considerar su uso complementario en las rotaciones.
Las rotaciones de cultivos reducen y a menudo previenen la transmisión de enfermedades. Ejemplos de enfermedades controladas con la rotación de cultivos, se muestran en el Cuadro 1.
Control de enfermedades
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La rotación combinada con practicas culturales y el uso de fungicidas es el método más apropiado para controlar las enfermedades. En el Cuadro 1 se muestran algunas enfermedades combatidas por las rotaciones de cultivo.
Cuadro 1.Enfermedades que se combaten con el uso de rotaciones de cultivo.
Pudrición de la raíz Trigo, cebada, pastos Rotación, tratamiento de la semilla Ergot
Tizón bacterial Trigo, cebada, pastos, centeno
Roña Trigo, cebada, maíz, centeno Rotación
Manchado Trigo Rotación y fungicidas Manchas reticular Cebada Rotación y fungicidas Septoria Trigo, cebada Rotación y fungicidas
Tizón de la plántula Trigo, cebada, maíz, avena,centeno
Carbón Maíz Rotación
Marchitez bacteriana Alfalfa Variedades resistentes Marchitez del cogollo Papa, girasol Rotación, variedades Chahuixtle Girasol Rotación, variedades Cenicilla Girasol, soya, papa Rotación de 4 a 5 años Pudrición de la raíz Frijol Rotación
Enfermedad Principales cultivos atacados Método de control
Centeno, trigo, pastos,sorgo Rotación, labranza Rotación
Tratamiento de la semilla
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Control de malezas
Las rotaciones pueden causar cambios en las poblaciones de malezas. Las poblaciones de ciertas especies de malezas pueden suprimirse con la competencia de cultivos o con el uso de herbicidas selectivos. Las malezas de hoja angosta son un problema en granos pequeños que puede ser reducido con el uso de herbicidas en los cultivos en hilera previos.
Los herbicidas pueden tener efectos residuales benéficos y dañinos sobre los siguientes cultivos. Por lo tanto, la correcta planeación del uso de herbicidas junto con la selección correcta de cultivo es parte integral del esquema de manejo de una rotación de cultivos.
Control de insectos
Cuadro 2.Insectos que son controlados parcial o totalmente con el uso de rotaciones.
Insecto Cultivo susceptible
Cefido del tallo
Gusano del tallo Trigo Picudo de la alfalfa Alfalfa Picudo del trébol Trébol Insectos del girasol (palomilla, picudo, escarabajos, mosca midge) Girasol Gusano de la raíz ( Diabrótica) Maíz
Trigo, centeno
Estrategias de rotación de cultivos
Principales cultivos usados en rotaciones en México
El uso de la vegetación natural puede ser un buen indicador de la intensidad de la rotación ya que es un indicador de la cantidad de agua que se dispone:
De manera general, se recomienda el uso de leguminosas, zacates anuales y cereales de grano pequeño en diferentes combinaciones con maíz o el cultivo principal. La razón de esto es que, en condiciones de temporal, la superficie sembrada de maíz cubre mas del 50 % de la superficie sembrada de granos básicos, el frijol el 14 % y el resto de los cultivos se siembran en porcentajes menores. Por esta razón, en las rotaciones que se realicen deberá dominar el cultivo de maíz por 2, 3 y 4 años y el sorgo por 2 ó 3 años y después rotarse con leguminosas y algunas gramíneas como lo realizan algunos productores en ciertas regiones del país.
Algunos ejemplos de rotaciones de cultivos son: cultivos de hilera después de cultivos de granos pequeños, cultivos de grano después de leguminosas, y cebada después de trigo. Por lo general, los cultivos que se utilizan en algunas rotaciones en México, se agruparon como cultivo principal, de granos pequeños, pastos y leguminosas como se muestra en Cuadro 3.
Áreas con praderas altas con pocos árboles indica que algunas veces hay problemas de abasto de agua y se presenta una temporada de sequía por lo que se deben proponer rotaciones moderadas en el uso de agua.
Terrenos con pastos pequeños y mezclados generalmente son zonas demasiado secas para rotaciones intensivas y debe implementarse una temporada de descanso de los terrenos de cultivo además de usar cultivos que requieran poca cantidad de agua.
Cuadro 3.
Grupo I Grupo II
Cultivos usados en rotaciones en diferentes partes de México .
Maíz, sorgo, ajonjolí, papa, mijo
rhodes, insurgente,
garbanzo, cannavalia camote, colza y tréboles.
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1
2
Grupo III Grupo IV
Avena, cebada, trigo Zacate buffel, ballico, Alfalfa, frijol, veza, centeno, arroz, amaranto pasto sudan, guinea, calabaza, haba, soya
ovillo, chícharo, kudzú, y praderas . llanero, estrella,
pangola, mucúna, leucaena, sesbania, cacahuate,
Cultivo principal Granos pequeños Pastos Diversos
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El uso de estos cultivos en rotación depende de las condiciones agroecológicas de la región y de las necesidades del productor.
La mezcla de pastos con leguminosas, especialmente tréboles.
Diseño de rotaciones
En el diseño de rotaciones se debe utilizar el conocimiento y la experiencia local en cada una de las regiones donde se quiera establecer una rotación de cultivos. La decisión está basada en las consecuencias en el corto y largo plazo.
A continuación se muestra un ejemplo para planear cultivos dentro de una rotación. Los grupos de cultivos que pueden ser utilizados en las rotaciones son los que se reportaron en el Cuadro 3. Los beneficios de la rotación se maximizan cuando no se combinan cultivos de un mismo grupo en forma consecutiva. Un cultivo puede ser sustituido por otro del mismo grupo en la rotación sin destruir los beneficios de la rotación. Los mejores beneficios se logran cuando los cultivos del grupo I y II preceden al grupo III. Los cultivos del grupo IV nunca deben preceder al grupo III.
Con base en los cultivos reportados se proponen las siguientes rotaciones de cultivo como ejemplo de diseño como se presentan en el Cuadro 4.
Cuadro 4.Propuestas de rotaciones
1 Maíz Trigo Calabaza
----2 Maíz Cacahuate ----
----3 Sorgo Trigo Sesbania
----4 Trigo Soya ----
----5 Cebada Frijol grano Trigo Frijol grano
6 Maíz Frijol ----
----7 Maíz Pradera Pradera Maíz
8 Maíz Mucúna Maíz Mucúna
Rotación Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo 3 Ciclo 4
Rotación Ventajas Desventajas
Bibliografía de apoyo
Reeves, D.W.
North Dakota State University.
Colegio de Postgraduados. 1994.
Advance in Soil Science. Lewis Publishers. USA.
1998.
NDSU Extension Service.
1977.
México.
Cover Crops and Rotation.
Crop Rotation for Increased Productivity.
Manual de Conservación de Suelos.
Responsables de la ficha
Ing. Francisco J Morales Flores Dr. Mario R. Martínez Menez
Colegio de Postgraduados Carr. México-Texcoco, km. 36.5 56230 Montecillo, Edo. de México
Tel. (595) 2 02 35 Maíz – Trigo – Calabaza
Maíz - Cacahuate
Trigo-Soya
Sorgo-Trigo-Sesbania
Cebada-Frijol-Trigo-Frijo
Maíz- Frijol
Maíz-Pradera-Maíz
Maíz - Mucúna
Se observa que existe un período de dos años entre cada cultivo. Existe un menor potencial de daño por roña en trigo en los ciclos 1 y 3. La leguminosa en la rotación provee nitrógeno para el maíz que es el cultivo siguiente. La rotación incluye tanto cultivos de PV cómo cultivos de OI
Se elimina la producción de granos pequeños y los problemas de enfermedades asociados a ellos. El cacahuate provee beneficios de la rotación de cultivos e incrementa la producción de maíz.
Rotación utilizada en el Noroeste bajo condiciones de riego, con un buen manejo del suelo y la fertilidad.
Rotación que siguen algunos productores de El Bajío con alternancia entre el cultivo de trigo y sorgo con la sesbania
Un año sin granos pequeños rompen ciclos de enfermedades comunes en trigo y cebada. La leguminosa provee de nitrógeno a los granos pequeños que se cultivan en años alternados.
Rotación utilizada por productores de diferentes regiones de México y ha mostrado sus bondades en el mejoramiento de la fertilidad del suelo.
Rotación que se esta iniciando en algunas regiones de México y algunas veces se sustituye con pastos.
Rotación usada en climas tropicales del sureste mexicano. La alternancia de cultivos mejora la fertilidad del suelo
Las desventajas de esta rotación se pueden observar en que se cultiva maíz en la misma rotación que un grano pequeño (trigo). Es posible para que el hongo que produce la roña sobreviva en los residuos de maíz.
El maíz y el cacahuate son cultivos de ciclo PV. Hay una baja diversidad de los cultivos. El riesgo de heladas tempranas se incrementa al limitar el uso de variedades de ciclo corto en zonas más frías.
La rotación se ha reducido por la comercialización de la soya
Esta rotación es de uso intensivo bajo condiciones de riego y su uso se restringue por la incorporación de la sesbania
Solo un año entre la cebada y el trigo es susceptible de daño por roña, manchado y pudrición de la raíz. El año entre los cultivos de hoja ancha incrementa el problema por esclerocios.
Esta rotación solo se logra parcialmente, ya que los productores siguen conservando la producción de maíz
Esta rotación podría tener problemas de compactación de los suelos y de control de pastos en el cultivo de escarda.
