Plantar e cultivar uma mistura estratégica de plantas de cobertura não apenas reduz a perda de nitrogênio dos campos agrícolas, protegendo a qualidade da água na Baía de Chesapeake, mas a prática também contribui com nitrogênio para as safras comerciais subsequentes, melhorando os rendimentos, de acordo com os pesquisadores.

Os benefícios econômicos de levar o cultivo de cobertura para o próximo nível são importantes porque os benefícios convencerão mais milho, produtores de trigo e soja das regiões Nordeste e Centro-Atlântico que adotarem a prática, disseram os pesquisadores. Essas safras comerciais são cultivadas em grandes áreas, principalmente para alimentar o gado, como vacas leiteiras e de corte, porcos, e aves.

"As culturas de cobertura são uma das principais ferramentas que temos para reduzir os nutrientes nas águas da Baía de Chesapeake - elas têm o potencial de serem reguladores de nitrogênio agrícolas que reduzem a lixiviação através do solo e, em seguida, entregam nitrogênio para as safras comerciais subsequentes, "disse Jason Kaye, professor de biogeoquímica do solo. Seu grupo de pesquisa no College of Agricultural Sciences da Penn State tem estudado espécies de plantas de cobertura por quase uma década.

No entanto, regular o nitrogênio dessa forma tem se mostrado difícil, porque as espécies de cultura de cobertura se destacam na redução da lixiviação de nitrogênio ou no aumento do suprimento de nitrogênio para as culturas comerciais, mas eles falham em se destacar em ambos simultaneamente. Os pesquisadores testaram suportes de culturas de cobertura de espécies mistas para ver se eles podiam equilibrar as capacidades de fixação e eliminação de nitrogênio de espécies individuais.

Eles testaram seis monoculturas de culturas de cobertura e quatro misturas quanto aos seus efeitos sobre o ciclo de nitrogênio em uma rotação de grãos para ração de milho-soja-trigo gerida organicamente no Russel E. Larson Agricultural Research Center da Penn State. Por três anos, os pesquisadores usaram um conjunto de abordagens integradas para quantificar a dinâmica do nitrogênio do solo e medir a absorção de nitrogênio pelas plantas.

No estudo, todas as espécies de culturas de cobertura - incluindo monoculturas de leguminosas - reduziram a lixiviação de nitrogênio em comparação com áreas de pousio. As monoculturas de centeio de cereais reduziram a lixiviação de nitrogênio em 90 por cento, em relação a áreas de pousio. Notavelmente, misturas com uma taxa de semeadura baixa de centeio tiveram quase o mesmo resultado. As monoculturas austríacas de ervilha-de-inverno foram as que mais aumentaram a absorção de nitrogênio nas safras comerciais, em relação ao pousio. Por outro lado, monoculturas de centeio diminuíram a absorção de nitrogênio, em relação ao pousio.

Os resultados da pesquisa, publicado este mês em PLOS One , mostram claramente que a seleção de espécies de cultivo de cobertura e o projeto de mistura podem mitigar substancialmente as compensações entre a retenção de nitrogênio e o fornecimento de nitrogênio para as culturas comerciais, fornecendo uma ferramenta poderosa para o gerenciamento de nitrogênio em sistemas de cultivo, Kaye apontou.

"As misturas foram todas muito boas para reduzir a poluição, mas seu impacto sobre os rendimentos foi limitado, "disse ele." As misturas que tiveram melhor desempenho são as que tiveram maior proporção de leguminosas e misturaram um pouco das gramíneas como o centeio. Misturas que incluem centeio de cereais diminuíram drasticamente a poluição porque as gramíneas estabelecem biomassa de raízes que retém nitrogênio e fornece atividade microbiana no solo. "

O processo pelo qual as culturas de cobertura mantêm os nutrientes fora dos riachos, protegendo a baía, e passar o nitrogênio para as safras comerciais é simples. Kaye observou que no outono, após a colheita de uma safra comercial, há nitrogênio no solo que poderia ir para o Chesapeake. Uma cultura de cobertura pode absorver esse nitrogênio e, então, quando a safra de cobertura é morta na primavera, o nitrogênio nos tecidos da cultura de cobertura é decomposto por microorganismos no solo e passado para a próxima cultura comercial, rendimentos crescentes.

Os resultados da pesquisa podem ter significado oportuno para os produtores de grãos para ração orgânica da Pensilvânia, Kaye acredita. As culturas de cobertura são especialmente importantes em sistemas orgânicos nos quais o preparo do solo é usado para manejar e matar ervas daninhas e culturas de cobertura. Nessas situações, reduzir a erosão em solo perturbado é crítico.

"A agricultura orgânica está crescendo muito rapidamente na Pensilvânia, "disse ele." Um exemplo é que a Bell &Evans recentemente expandiu as operações de aves orgânicas no estado. Então, os agricultores têm potencialmente um mercado novo e em expansão para grãos de ração que são cultivados organicamente. A incorporação de misturas de culturas de cobertura em suas rotações os ajudará a ser mais produtivos sem aumentar a poluição por nutrientes. "