Asociación de cultivos en horticultura para incrementar la productividad agraria y los servicios ecosistémicos

• Autores: Mariano Marcos Pérez
• Directores de la Tesis: Raúl Zornoza Belmonte (dir. tes.), Virginia Sánchez Navarro (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Politécnica de Cartagena ( España ) en 2023
• Idioma: español
• Número de páginas: 104
• Títulos paralelos:
  • Intercropping in horticulturento enhance agricultural productivity and delivery of ecosystem services
• Tribunal Calificador de la Tesis: Jorge Álvaro Fuentes (presid.), Alicia Morugán Coronado (secret.), David Fernández Calviño (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Técnicas Avanzadas en Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario por la Universidad Politécnica de Cartagena
• Materias:
  • Ciencias agrarias
    • Agronomía
      • Técnicas de cultivo
      • Fertilidad del suelo
    • Horticultura
      • Producción de cultivos
      • Técnicas de cultivo
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Repositorio Digital de la UPCT
• Resumen
  • español

    Resumen de la tesis:

    Este estudio se centra en los impactos y beneficios de la implementación de sistemas de cultivo asociado, específicamente entre melón-caupí y brócoli-haba, junto con la reducción del laboreo y la adición de residuos de cultivo, todo bajo una gestión orgánica, en comparación con sus respectivos monocultivos. Este estudio tenía el objetivo de potenciar la producción y la calidad de los cultivos, optimizar las propiedades fisicoquímicas del suelo, aumentar la materia orgánica del suelo, la fertilidad, la biodiversidad, minimizar el uso de fertilizantes y atenuar las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI).

    En los dos sistemas implementados de asociación de cultivos, tanto melón-caupí como brócoli-haba, la fertilización se redujo un 30%. Se han propuesto diversos patrones de cultivo asociado, como el cultivo mixto, el cultivo en filas 1:1 y el cultivo en filas 2:1. A lo largo de tres ciclos de cultivo, los sistemas de cultivo asociado mantuvieron los niveles de carbono orgánico en el suelo e incrementaron significativamente el nitrógeno total del suelo, el fósforo disponible y el potasio intercambiable, comparado con sus respectivos monocultivos. Además, mostraron una producción total significativamente superior y un Land Equivalent Ratio (LER) superior a 1, lo que resalta las ventajas de la asociación de cultivos.

    Las tasas de emisión de CO2 fueron más altas en los sistemas 2:1 y 1:1 de brócoli-haba y en el sistema mixto de melón-caupí, en comparación con los monocultivos de haba y caupí, respectivamente. Las tasas de emisión de N2O del suelo no se vieron afectadas por la asociación de cultivos, registrándose valores muy bajos. Las emisiones de CO2 y N2O del suelo no estuvieron correlacionadas con factores ambientales, propiedades del suelo, o la producción y calidad del cultivo, sugiriendo que la gestión del cultivo, la densidad y crecimiento de las plantas fueron los principales factores que controlaron las emisiones de GEI. A pesar de esto, cuando las emisiones de GEI se expresaron en función de la producción del cultivo, se observaron los valores más bajos en los sistemas de cultivo asociado, debido a una mayor producción de estos. Por lo tanto, la asociación de cultivos tiene el potencial de contribuir a una agricultura sostenible al incrementar la productividad del suelo, reducir la necesidad de fertilizantes sintéticos y disminuir las emisiones de GEI por unidad de producto.

    La introducción de leguminosas, específicamente caupí en el cultivo de melón y haba en el cultivo de brócoli, junto con una reducción en la labranza y la incorporación de residuos de cultivos, demostró ser una estrategia viable para una agricultura sostenible.

    https://repositorio.upct.es/handle/10317/12816

  • English

    This study focuses on the impacts and benefits of implementing intercropping systems, specifically between melon-cowpea and broccoli-fava bean, along with reduced tillage and addition of crop residues, all under organic management, compared to their respective monocultures. The investigations aimed to enhance crop yield and quality, improve soil physicochemical properties, increase soil organic matter, soil fertility, biodiversity, reduce fertilizer use and mitigate greenhouse gas (GHG) emissions. In both melon-cowpea and broccoli-fava bean intercropping systems, fertilization was reduced by 30%, and various intercropping patterns were tested, including mixed intercropping, row intercropping 1:1, and row intercropping 2:1. Over three crop cycles, the intercropping systems maintained soil organic C levels and significantly increased soil total N, available P and exchangeable K compared to the monocultures. Moreover, they showed significantly higher total production and a land equivalent ratio >1, which highlight the benefits of crop diversification. The study also evaluated the implications of intercropping systems on GHG emissions. CO2 emission rates were higher in broccoli-fava bean row 2:1 and row 1:1 intercropping systems, and melon-cowpea mixed intercropping system compared to fava bean and cowpea monocrops respectively. Soil N2O emission rates were not affected by crop diversification, with very low values recorded. Soil CO2 and N2O emissions were not correlated with environmental factors, soil properties, or crop yield and quality, suggesting that crop management and plant density and growth were the main factors controlling GHG emissions. Despite this, when GHG emissions were expressed on a crop production basis, lowest values were observed in intercropping systems, owing to higher crop production. Therefore, intercropping systems, have the potential to contribute to sustainable agriculture by increasing land productivity, reducing the need for synthetic fertilizers, and decreasing GHG emissions per unit of product. The introduction of legumes, cowpea in melon cropping and fava bean in broccoli cropping, associated with reduced tillage and the incorporation of crop residues, proved to be a viable strategy for sustainable agriculture.