Agricultura de precisión y sostenibilidad

ESPACIADO DE SEMILLAS y agricultura de precision

Los pequeños agricultores producen aproximadamente el 80% de los alimentos en los países en desarrollo. [1] La mayoría de los pequeños agricultores tienen poco acceso a energía o insumos y dependen de herramientas rudimentarias. La aplicación de insumos, como semillas, agua, fertilizantes o plaguicidas, suele ser imprecisa. La agricultura de precisión ha surgido como un enfoque para aplicar insumos en el lugar y la dosis correctos en el campo, y lo más cerca posible de la etapa óptima de crecimiento del cultivo. Uno de esos métodos de agricultura de precisión es el espaciado correcto de las semillas. El espaciamiento de semillas es la distancia entre semillas en una fila dada y la distancia entre filas.

Mientras que los métodos de siembra tradicionales en África subsahariana, como dejar caer semillas manualmente en el suelo o mojarlas (hacer pequeños agujeros con un palo y dejar caer las semillas a mano) permiten colocar cada semilla en una fila, la difusión es la siembra de semillas. en un área mediante la dispersión. Las tasas de germinación tienden a ser más bajas con la siembra al voleo, y los agricultores pueden intentar compensarlo usando más semillas. Sin embargo, las tasas de siembra más altas generalmente resultan en más dinero gastado en insumos de semillas sin la ganancia en rendimiento. Las bajas tasas de siembra de la siembra al voleo normalmente son el resultado de un escaso contacto entre la semilla y el suelo, la cobertura de las semillas demasiado profunda, la depredación de aves y pequeños mamíferos o el desplazamiento de las plantas. Las plántulas pueden ser de mala calidad debido a la alta población de malezas y la competencia por la humedad disponible.

Por el contrario, la siembra de semillas en hileras o líneas rectas mediante la siembra o el remojo aumenta el potencial de rendimiento y mejora la conveniencia para actividades como desyerbar, aplicar nutrientes o cosechar. Se prefiere una orientación de fila de este a oeste para maximizar la absorción de luz, pero esto no siempre es posible. En muchos casos, la forma, el terreno y la pendiente del terreno, así como otras barreras, dictan la orientación de las filas. [2] Una alternativa a la siembra en hileras es sembrar semillas de manera aleatoria pero bien espaciada. Un estudio realizado en Zambia descubrió que las mujeres que utilizan el método Chintipantipa (una palabra lamba utilizada para describir un método tradicional de plantar cultivos de manera aleatoria o al azar) pueden plantar sorgo y maní de manera regular y razonablemente equidistante. [3]

CONTRIBUCIÓN A LA INTENSIFICACIÓN SOSTENIBLE
Cuanto más uniforme espacialmente se planta un cultivo, mejor crece el cultivo y más fácil se eliminan las malas hierbas. [4] «Agrupamiento» (el agrupamiento desigual de plantas en algunas áreas con otras áreas que quedan relativamente escasas) puede disminuir la cantidad de nutrientes disponibles para cada planta debido a la competencia de sus vecinas. Donde hay grandes espacios entre las plantas, las malezas pueden crecer más fácilmente y competir con las especies de cultivos.

El espaciado correcto de semillas es el requisito previo para otros métodos de intensificación ecológica , como la microdosificación o el cultivo múltiple . La microdosificación de agua y fertilizantes no puede ocurrir fácilmente si las semillas se esparcen, ya que es más difícil para los agricultores aplicar insumos. Los cultivos múltiples tampoco pueden ocurrir cuando las semillas se colocan al azar, ya que el método requiere que las semillas se planten en hileras. La siembra de semillas en el espaciado correcto permite que la tierra se use de manera más eficiente ya que los cultivos reciben el acceso necesario a los nutrientes. Esto, a su vez, aumenta el rendimiento general con un requisito mínimo de entrada de semillas. Los agricultores pueden maximizar sus ganancias mediante un mayor rendimiento y menores costos de insumos.

BENEFICIOS Y LIMITACIONES
COMPETENCIA REDUCIDA POR LA LUZ SOLAR
El espaciamiento correcto de las semillas permite que los cultivos reciban la máxima exposición a la luz al reducir el sombreado excesivo de otras plantas que ocurre cuando las semillas se plantan demasiado cerca unas de otras. Esto permite una fotosíntesis más eficiente y un mejor rendimiento de los cultivos. Los rendimientos de la batata pueden verse afectados significativamente por la sombra. Un estudio mostró que el número medio de tubérculos por metro fue de 17 a la luz solar directa, disminuyendo a 14 con 31% de sombra, 13 con 43% de sombra, 10 con 52% de sombra y solo 2 con 67% de sombra. La sombra también aumenta el número de días que tardan en desarrollarse las raíces tuberosas, de 36 días a pleno sol a 49 días en el 67% de la sombra. [5]

COMPETENCIA REDUCIDA POR LOS NUTRIENTES
El espaciamiento correcto de las semillas reduce la competencia por el agua y los nutrientes del suelo. Sin embargo, diferentes especies de plantas requieren diferentes espaciamientos para optimizar la absorción de sus nutrientes. Por ejemplo, el maíz puede desarrollar raíces que crecen a más de 2 m de profundidad, pero el sistema ramificado principal, donde se produce el 80% de la absorción de agua y nutrientes, se encuentra en los primeros 0,8 m. Los niveles y patrones de lluvia, así como las prácticas de riego adoptadas, afectan la profundidad y la tasa de crecimiento de las raíces. Además del estado hídrico y de los nutrientes del suelo, el desarrollo de las raíces está fuertemente influenciado por la estratificación estructural y de textura, las sales y el nivel del nivel freático.

MAYOR ACCESO PARA EL MANEJO DE CULTIVOS
La siembra en hileras permite un fácil acceso entre hileras, lo que facilita el deshierbe, el cultivo y otras operaciones, incluido el transporte. Cuando se esparcen las semillas, no es fácil desyerbar entre las plántulas, cultivar o retirar los cultivos cuando están listos para la venta. El mayor acceso que ofrece la siembra en hileras también permite una inspección minuciosa de las plantas individuales, lo que facilita el seguimiento de plagas y enfermedades. Finalmente, es fácil contar la población de plantas en un área determinada de la finca cuando se planta en hileras. [6] Chintipantipa no crea las hileras que facilitan el cultivo, pero los cultivos aún están bien espaciados, por lo que es más fácil acceder a ellos en comparación con la difusión.

RENDIMIENTOS
El espaciamiento correcto de las semillas a menudo resulta en mayores rendimientos, y el espaciamiento correcto requerido depende del cultivo. Un estudio en Etiopía encontró que cuando los agricultores plantaban semillas de teff en hileras con una tasa de semilla baja, los rendimientos aumentaban en promedio un 70% en comparación con el promedio nacional. [7] Por el contrario, aumentar el número de semillas de maíz sembradas a partir de las tradicionales 4.000 semillas por hectárea hasta 6.000 semillas por hectárea aumentó el rendimiento en un 30%. La reducción del espacio entre las hileras de maíz de los tradicionales 90 cm a 45 cm dio como resultado un rendimiento un 11% mayor. [8]En comparación, ni los ensayos de cacahuete ni de sorgo en Zambia mostraron que la siembra en hileras producía mayores rendimientos que el método de siembra de Chintipantipa. A pesar de parecer desordenado, la cantidad de semilla utilizada y la población final de plantas lograda por el método de plantación de Chintipantipa fue de hecho muy similar a la obtenida por la siembra en hileras. [9]

REQUISITOS DE CONOCIMIENTOS TÉCNICOS LOCALES
Los requisitos de profundidad y distribución de la raíz para cada planta están determinados por una serie de factores, incluido el tipo de suelo (como las raíces del maíz, evitan las capas arenosas en el suelo) y la humedad del suelo (por ejemplo, en años secos las raíces suelen crecer más y más profundas en busca de agua ). [10] Los agricultores necesitan los conocimientos técnicos adecuados para poder sembrar semillas de manera eficiente y aumentar su rendimiento al reducir la competencia entre plantas y malezas. Sin embargo, para hacer esto, los agricultores necesitan acceso a servicios de capacitación y extensión para ayudarlos a comprender mejor los requisitos de sus cultivos. Pruebas de suelotambién puede ayudar a los agricultores a comprender mejor las propiedades de su suelo. Los agricultores también necesitarán acceso a capacitación para la siembra en hileras en particular, para ayudarlos a comprender mejor cómo aprovechar al máximo su espacio de campo.

REQUERIMIENTOS LABORALES
La difusión es la más fácil de todas las estrategias de siembra, ya que todo lo que se requiere es que los agricultores esparzan las semillas en sus campos. Sin embargo, la voladura aumenta el tiempo de trabajo de deshierbe debido al “agrupamiento” de plantas que casi siempre ocurre. El monitoreo de la salud de los cultivos o la selección de insumos también requiere más tiempo que con la siembra uniforme en hileras. La siembra en hileras reduce la cantidad de malezas que crecen en comparación con la difusión al aire, lo que reduce el tiempo de trabajo de deshierbe. También reduce la cantidad de tiempo necesario para aplicar insumos y facilita el uso de microdosificación, que tiene múltiples beneficios ambientales y económicos. A pesar de esto, la siembra en hileras es la estrategia de siembra más intensiva en mano de obra en África subsahariana.

En los países desarrollados, la tecnología de sembradoras está disponible para ayudar a los agricultores a colocar las semillas mecánicamente en el suelo. En África subsahariana, mientras que el uso de una azada manual es el procedimiento estándar para la siembra de maíz, menos del 5% de la tierra cultivada en África utiliza una mecanización más avanzada, como sembradoras de pinchazos, sembradoras de inyección rotatoria o arados para plantar semillas. [11] Las sembradoras Jab reducen el tiempo de trabajo para plantar de 7,5 días por hectárea con plantación manual a 2 días por hectárea. [12]Las sembradoras Jab hacen un agujero en el suelo y plantan la semilla (y, en algunos modelos, la semilla y el fertilizante) directamente en él en una sola operación. Esto ahorra más tiempo que excavar y requiere menos mano de obra que excavar cuencas de siembra con una azada manual. Sin embargo, las sembradoras de jab cuestan alrededor de US $ 30 por una sembradora de alta calidad que generalmente dura 3 años, lo que puede desanimar a los agricultores a invertir en la tecnología. [13]

Una tecnología alternativa simple utiliza una cuerda (llamada cuerda teren en Zambia) en la que se atan nudos o tapas de botellas a la distancia deseada entre plantas para que actúen como una guía para un espaciado preciso. Las cuerdas se pueden volver a utilizar en las próximas temporadas. Marcar el espaciado correcto de hileras proporciona la mejor población de plantas. [14] Para plantar cultivos en hileras, se cavan agujeros para la semilla a lo largo de esta cuerda de siembra. Después de plantar cada hilera, se debe mover la cuerda y repetir el proceso. Idealmente, esto requiere dos personas, una en cada extremo de la cuerda. Los agricultores que no cuentan con la ayuda necesaria para utilizar este método, pueden ser reacios a utilizar este método, ya que puede ser difícil hacerlo solos. [15]