Países Bajos se ha comprometido a desarrollar un sistema alimentario sostenible y altamente productivo, con menos uso de fertilizantes, agua y pesticidas, y más biodiversidad y variedad de cultivos. Para ayudar a lograr este objetivo, la Wageningen University & Research (WUR) está investigando sistemas ecológicos de cultivos herbáceos basados en el cultivo en franjas y el cultivo mixto.
Los campos uniformes con monocultivos de ballico, maíz, patatas o trigo son una imagen familiar en los Países Bajos. Sin embargo, los automovilistas que circulan por la autopista A6, cerca de Almere, tienen una visión diferente: un mosaico de diferentes cultivos que crecen en el mismo campo. Estos campos de cultivo en franjas son gestionados por ERF BV (Exploitant Reservegronden Flevoland).
ERF BV es el mayor productor de hortalizas ecológicas de los Países Bajos. La empresa gestiona 1.000 hectáreas de tierras de cultivo en Flevoland y lleva experimentando con el cultivo en franjas en parte de estas tierras desde 2015. ERF cultiva patatas, habas y otras hortalizas como apionabos, chirivías, coles de Bruselas, brócoli y coliflor. Dirk van Apeldoorn es investigador de los grupos de investigación Ecología de los Sistemas Agrícolas y Cultivos Abiertos de la WUR y ha realizado mediciones y ofrecido asesoramiento a la empresa para introducir mejoras.
Ventajas del cultivo en franjas
ERF empezó cultivando distintas variedades de patata y otras hortalizas en franjas de 6 metros. A continuación, la empresa probó franjas de anchura variable (6, 12 y 24 metros). Son anchuras lógicas, dice Van Apeldoorn, porque los aperos de labranza utilizados para la fertilización, la gestión de los cultivos y la cosecha suelen tener múltiplos de 6 metros de ancho. Comprobó que el rendimiento de las franjas de cultivo era similar al de los monocultivos, al igual que la eficacia de la mano de obra del sistema de agricultura ecológica. Sin embargo, una ventaja importante era que los cultivos de las franjas de 6 metros se veían menos afectados por plagas y enfermedades.
Granja del futuro en Lelystad
Desde 2010, WUR también ha estado experimentando con el cultivo en franjas en su laboratorio de investigación agroecológica y tecnológica de Lelystad. Este laboratorio de investigación es un caldo de cultivo para nuevas técnicas que posteriormente se implementan en la Granja del Futuro, también en Lelystad. Para su sorpresa, Van Apeldoorn descubrió que las patatas cultivadas en franjas de 3 metros en la Granja del Futuro producían un 25% más de rendimiento por hectárea que un campo entero de patatas convencionales cultivadas en suelo arcilloso cerca de Lelystad.
En el suelo arenoso de Wageningen, el cultivo en franjas produjo un 12% más de patatas por hectárea. «Creemos que los hongos beneficiosos del suelo desempeñan un papel en esta mayor producción, pero esto requerirá más investigación», dice Van Apeldoorn. En ERF, donde las patatas se cultivan en franjas de 6 metros, los investigadores no encontraron el mismo aumento de rendimiento.
El cultivo en franjas requiere agricultores cualificados
«El cultivo en franjas aún está en pañales», afirma Van Apeldoorn. «Pero no esperen que terminemos nuestros ensayos y luego digamos a los agricultores lo que tienen que hacer en sus explotaciones. Los cultivos y combinaciones de cultivos adecuados dependen en gran medida de las condiciones locales. Deben aprender a vigilar las condiciones ecológicas, aceptar la complejidad y gestionar la variación».
El cultivo en franjas requiere mucha habilidad por parte de los agricultores.
(Dirk van Apeldoorn)
Por eso, hasta la fecha han sido sobre todo los agricultores ecológicos los que han invertido en el cultivo en franjas. «En la agricultura convencional, tienes garantizado un buen rendimiento si utilizas las variedades adecuadas y aplicas fertilizantes y medidas fitosanitarias en el momento justo; controlas el crecimiento del cultivo de principio a fin», afirma Van Apeldoorn. «En el cultivo ecológico, no se dispone de todos estos medios de control y hay que confiar más en las propias observaciones de lo que ocurre en el campo, y tenerlo en cuenta la próxima temporada. Lo que funciona para un agricultor, puede funcionar de forma diferente para otro, y esto hace que el cultivo en franjas sea un reto mayor para los agricultores convencionales».
Más aves de campo con el cultivo en franjas
Sin embargo, hay una serie de agricultores convencionales que participan en la red práctica de 50 agricultores de WUR que están adoptando el cultivo en franjas. Por ejemplo, un agricultor de Veenkoloniën (antigua región de turberas de la provincia de Groninga) que cultiva patatas, cereales y remolacha azucarera. Antes cultivaba patatas en rotación en un campo entero, ahora las planta en franjas de 27 metros de ancho. «Este agricultor no participa en la reducción del uso de productos fitosanitarios; ya había dejado de utilizar insecticidas», explica Van Apeldoorn. «Está adoptando el cultivo en franjas para atraer más aves de campo a sus tierras». La combinación de patatas y cereales en un mismo campo atrae a las aves campestres porque les gusta anidar entre los densos cultivos de cereales y forrajear en las franjas abiertas adyacentes donde crecen las patatas. Antes quedaba un desierto negro después de cosechar las patatas y el trigo, pero con el método de las franjas las aves siempre pueden encontrar alimento y refugio. Los recuentos de aves ya han demostrado que el método de este agricultor funciona.
Pero los experimentos no siempre han tenido éxito. La bibliografía sugería que el maíz sería adecuado para el cultivo en franjas, alternado con cultivos de cereales o leguminosas, pero cuando los agricultores ecológicos empezaron a incluir el maíz en sus sistemas de cultivo en franjas, los cuervos se comieron todas las semillas. Se puede cultivar maíz en franjas, explica Van Apeldoorn, pero entonces habrá que plantar con semillas de maíz convencionales recubiertas que los cuervos no se comerán. Otro descubrimiento fue que no se deben plantar espinacas junto a patatas si éstas se van a utilizar en alimentos infantiles, porque no se quiere que acaben en ellas residuos de hojas tóxicas de patata.
Strip cropping frente a cultivo mixto
El cultivo en franjas es un pequeño paso en la transición a la agricultura sostenible, afirma Van Apeldoorn. No es la solución perfecta, pero es un sistema viable para muchos agricultores. Un paso mayor es el cultivo mixto. En los cultivos mixtos, se cultivan dos plantas que se benefician mutuamente, mezcladas o por separado, en hileras de 1 a 1,5 metros de ancho. Wopke van der Werf y Tjeerd Jan Stomph, de la WUR, estudian esta forma de agricultura.
Recientemente han publicado un artículo en el que analizan los resultados de 226 experimentos de campo con cultivos mixtos en todo el mundo. Su investigación arroja algunas conclusiones notables. Un cultivo mixto satisfactorio puede lograr rendimientos un 28% superiores a los que cabría esperar de la suma de los dos cultivos por separado. Al parecer, se refuerzan mutuamente. Los investigadores concluyen que los cultivos mixtos requieren de media un 19% menos de tierra que los monocultivos para producir el mismo rendimiento.
Estos resultados se basan en combinaciones exitosas de maíz mezclado con leguminosas, como soja, lentejas o habas. Las leguminosas también combinan bien con el trigo, ya que fijan el nitrógeno y son un abono verde eficaz. La combinación de maíz y trigo también es interesante, especialmente el trigo de invierno, ya que se puede cosechar el trigo en julio y el maíz en octubre. Combinar cultivos de desarrollo temprano y tardío permite aprovechar toda la temporada de crecimiento y hacer un uso más eficiente de la luz, el agua y los nutrientes disponibles, según demuestran los experimentos.
Ventajas e inconvenientes de los cultivos mixtos
Los cultivos mixtos tienen claras ventajas, afirma Van der Werf, ya que proporcionan rendimientos similares, pero con un menor impacto ambiental (menos fertilizantes y fitosanitarios) y más biodiversidad. Los riesgos climáticos -pérdidas de cosechas por calor y sequía, por ejemplo- también suelen ser menores en los cultivos mixtos, porque los riesgos están más repartidos.
Aun así, los cultivos mixtos sólo desempeñan un papel muy modesto en el suministro mundial de alimentos, y se aplican principalmente en los países en desarrollo. Los agricultores franceses cultivan esporádicamente mezclas de guisantes y trigo, y los cultivos mixtos de maíz con cereales u hortalizas se siguen dando en pequeños campos de algunas zonas de China, pero estos sistemas de cultivo están en declive debido a la modernización y mecanización de la agricultura. El principal problema de los cultivos mixtos es que toda la maquinaria agrícola está diseñada para monocultivos. De hecho, todo el sistema de cultivo -desde las variedades y los fertilizantes hasta las prácticas de protección de los cultivos- está orientado a optimizar los cultivos individuales, y no las combinaciones de éstos.
Agricultura de precisión
Así pues, ha llegado el momento de que los fabricantes de maquinaria agrícola pongan de su parte para hacer posibles los cultivos mixtos. Tienen que diseñar máquinas más pequeñas que puedan reconocer y gestionar de forma diferente los distintos cultivos de un mismo campo. Este es el ámbito de la agricultura de precisión, en la que los agricultores utilizan cámaras, sensores y datos por satélite para cuidar de sus plantas y eliminar las malas hierbas no deseadas. En el caso de los cultivos mixtos, serán necesarios robots capaces de reconocer los distintos cultivos y las hierbas y flores beneficiosas (buenas para suprimir plagas), así como las malas hierbas no deseadas, y programados para gestionar cada cultivo de forma individual.
Con respecto a este desarrollo tecnológico, hay que distinguir entre el cultivo en franjas y el cultivo mixto, afirma Peter Groot Koerkamp, catedrático de Ingeniería Agrícola y de Recursos Biológicos. «El cultivo en franjas sigue implicando un patrón lineal de siembra, escarda, pulverización y cosecha», afirma. «Se sigue cosechando todo el cultivo, sólo que ya no se hace sobre una anchura de 48 o 27 metros, sino sobre 3 metros o menos. En la práctica, eso significa reducir la anchura de trabajo de la maquinaria agrícola, y eso significa invertir la tendencia actual».
Mientras tanto, ya se están desarrollando robots desbrozadores totalmente autónomos para campos de 3 metros de ancho que pueden pulverizar herbicidas con gran precisión mediante sensores, y actualmente se está probando la primera cosechadora de patatas para franjas de 3 metros. «Todavía no existe ninguna cosechadora de remolacha de 3 metros de ancho, pero es sólo cuestión de tiempo. El principal inconveniente para el agricultor es que estas nuevas máquinas siguen siendo más caras que los equipos convencionales».
El mayor reto, según Groot Koerkamp, son las cosechadoras. Se necesitan carriles entre las franjas, igual que con los monocultivos actuales, pero las máquinas con un alcance de 27 metros necesitan menos carriles que las de 3 metros. La conducción continua de maquinaria pesada por estos carriles provoca la compactación del suelo, lo que es malo para la calidad del suelo y, en consecuencia, para el rendimiento. Las cosechadoras más pequeñas y ligeras podrían ser una solución, pero aun así las patatas tienen que ser retiradas del campo por tractores pesados. «Tenemos que dejar de utilizar las máquinas pesadas que cosechan y transportan las patatas al mismo tiempo, pero aún no disponemos de un sistema alternativo para sacar las patatas del campo sin compactar el suelo».
Nuevos conceptos de logística agrícola
Groot Koerkamp imagina nuevos conceptos de logística agrícola, por ejemplo, un sistema transportador rodante que lleve todas las patatas hasta el final del campo. Sin embargo, esa idea está aún en fase de esbozo de diseño por parte de un grupo de estudiantes.
Con los cultivos mixtos, los ingenieros tendrán que desechar el modelo lineal. «El cultivo mixto implica múltiples variedades de cultivos, hierbas y malas hierbas. Tenemos que ser capaces de reconocer las distintas plantas y determinar cuáles se quedan y cuáles se van, y al mismo tiempo gestionar cómo compiten entre sí».
Los campos serán cada vez más pequeños, con técnicas de cultivo intensivas y ecológicas (Peter Groot Koerkamp).
Actualmente se está desarrollando la tecnología necesaria. Por ejemplo, la startup Saia Robotics, idea del doctorando de la WUR Ruud Barth, ha desarrollado una máquina cosechadora de brócoli que puede determinar de forma autónoma qué plantas de brócoli están maduras y pueden cosecharse. «Esta tecnología también podría utilizarse para plantar cultivos mixtos y cosecharlos por separado, todo ello con la misma máquina», explica Groot Koerkamp.
En el pasado, la tendencia en agrotecnología ha sido hacia máquinas cada vez más grandes y pesadas que combinan varias operaciones, como segar, trillar y transportar, por ejemplo. La nueva tendencia consistirá en máquinas más pequeñas y ligeras, en las que estas operaciones vuelvan a estar separadas, afirma Groot Koerkamp. Dirk van Apeldoorn también ve otra tendencia en la agricultura: «Los campos serán cada vez más pequeños, con técnicas de cultivo intensivas y ecológicas».
