Cultivos de cobertura y manejo del nitrógeno: efectos sobre el suelo y el rendimiento del maíz orgánico
Por: Edison Narváez
Publicado: Agosto 2026
Área: Agricultura sostenible · Agronomía · Suelos · Cultivos de cobertura
Resumen
El manejo del nitrógeno constituye uno de los principales desafíos de la agricultura orgánica, especialmente cuando cultivos con una elevada demanda de nutrientes, como el maíz y el trigo, forman parte de una misma rotación.
El estudio analiza durante cuatro años los efectos de diferentes cultivos de cobertura, sistemas de manejo del estiércol y prácticas de labranza sobre la disponibilidad de nitrógeno en el suelo y el rendimiento posterior del maíz orgánico.
Los investigadores compararon el rábano daikon cultivado individualmente con mezclas que incorporaban trébol berseem, avena anual o centeno de invierno. Estas alternativas fueron evaluadas bajo tres sistemas de manejo: sin estiércol y sin labranza, con estiércol sin labranza y con estiércol incorporado mediante labranza superficial.
Los resultados muestran que las mezclas que incluían centeno de invierno produjeron una mayor cantidad de biomasa y cobertura del suelo. Sin embargo, este incremento no se tradujo de manera consistente en una mayor disponibilidad de nitrógeno para el cultivo siguiente.
Por el contrario, el centeno de invierno llegó a reducir el rendimiento del maíz debido principalmente a la inmovilización del nitrógeno y al retraso en su terminación durante primaveras húmedas. El sistema que combinó estiércol con incorporación superficial presentó los mejores resultados generales para el rendimiento del maíz.
Palabras clave: Agricultura orgánica, cultivos de cobertura, nitrógeno, maíz, rábano daikon, centeno de invierno, estiércol, sostenibilidad agrícola.
1. Introducción
La agricultura necesita mantener una cantidad adecuada de nutrientes en el suelo para garantizar el crecimiento de los cultivos.
Entre estos nutrientes, el nitrógeno (N) es uno de los más importantes y también uno de los más difíciles de manejar en sistemas agrícolas orgánicos.
Una estrategia utilizada para mejorar la conservación de nutrientes consiste en plantar cultivos de cobertura entre los cultivos comerciales.
Estos cultivos pueden:
- Reducir la erosión.
- Cubrir el suelo.
- Capturar nutrientes.
- Mejorar la estructura del suelo.
- Reducir la pérdida de nitrógeno.
- Aumentar la biomasa disponible.
Uno de los cultivos utilizados con este propósito es el rábano daikon, que puede absorber cantidades importantes de nitrógeno residual del suelo. Sin embargo, el nitrógeno almacenado en la planta no necesariamente queda disponible para el siguiente cultivo.
Por esta razón, los investigadores plantearon una pregunta fundamental:
¿Una mezcla de diferentes cultivos de cobertura puede conservar mejor el nitrógeno y aumentar posteriormente el rendimiento del maíz?
2. ¿Qué son los cultivos de cobertura?
Los cultivos de cobertura son plantas sembradas principalmente para proteger y mejorar el suelo, en lugar de ser cultivadas directamente para su comercialización.
Por ejemplo:
Rábano daikon
Tiene una raíz profunda que puede ayudar a capturar nutrientes y mejorar ciertas propiedades físicas del suelo.
Trébol berseem
Es una leguminosa que puede contribuir al sistema de nitrógeno.
Avena
Es un cultivo de crecimiento rápido que puede proporcionar cobertura y biomasa.
Centeno de invierno
Tiene buena resistencia al frío y puede continuar creciendo durante períodos en los que otros cultivos dejan de hacerlo.
El estudio combina estas especies para analizar si una mayor diversidad puede mejorar el reciclaje de nutrientes.
3. Diseño del experimento
La investigación se desarrolló durante cuatro años, entre 2014 y 2017, en una finca de investigación de la Universidad de Minnesota.
Los experimentos utilizaron un diseño de bloques completos al azar, con parcelas de 3 × 15 metros y cuatro repeticiones por tratamiento.
Se analizaron tres tratamientos de cultivos de cobertura:
| Código | Cultivo de cobertura |
|---|---|
| C1 | Rábano daikon |
| C2 | Rábano daikon + trébol berseem + avena |
| C3 | Rábano daikon + trébol berseem + centeno de invierno |
Estos tratamientos fueron combinados con tres sistemas de manejo:
| Sistema | Manejo |
|---|---|
| S1 | Sin estiércol + sin labranza |
| S2 | Estiércol + sin labranza |
| S3 | Estiércol + labranza superficial |
En total se evaluaron nueve combinaciones de tratamiento.
4. ¿Por qué utilizar rábano daikon?
El rábano daikon tiene una raíz profunda que puede capturar nitratos que permanecen en el suelo después de la cosecha.
La idea es:
Nitrógeno residual
↓
Rábano daikon
↓
Absorción de nitrógeno
↓
Biomasa vegetal
↓
Descomposición
↓
Liberación de nutrientes
El problema es que esta última etapa no siempre coincide con el momento en que el siguiente cultivo necesita nitrógeno.
Por eso los investigadores estudiaron la posibilidad de combinar el daikon con especies que permanezcan activas durante más tiempo.
5. El papel del centeno de invierno
El centeno de invierno fue particularmente interesante.
Al ser resistente al frío, puede continuar creciendo cuando otras especies ya han terminado su ciclo.
Esto permite producir una gran cantidad de biomasa.
De hecho, las mezclas que incluían centeno de invierno llegaron a producir hasta aproximadamente 6435 kg/ha de biomasa otoñal, muy por encima de los valores observados con el rábano daikon cultivado solo.
Sin embargo, producir más biomasa no necesariamente significa producir más maíz.
Este fue uno de los resultados más importantes del estudio.
6. El problema de la inmovilización del nitrógeno
Cuando una gran cantidad de residuos vegetales con determinadas características se incorpora al suelo, los microorganismos pueden utilizar temporalmente parte del nitrógeno disponible para descomponerlos.
Este proceso puede provocar:
Residuos de centeno
↓
Actividad microbiana
↓
Consumo temporal de nitrógeno
↓
Menor disponibilidad para el maíz
Esto se conoce como inmovilización del nitrógeno.
En el estudio, este fenómeno ayudó a explicar por qué el centeno de invierno, a pesar de generar mucha biomasa, podía perjudicar el rendimiento posterior del maíz.
7. Resultados sobre el rendimiento del maíz
Los resultados muestran diferencias importantes entre los sistemas de manejo.
El rendimiento promedio del maíz fue:
| Año | Rendimiento promedio |
|---|---|
| 2015 | 3476,2 kg/ha |
| 2016 | 5270,8 kg/ha |
| 2017 | 3040,6 kg/ha |
El sistema S3, que combinó estiércol con labranza superficial, presentó los mejores resultados generales.
En promedio, los sistemas S1 y S2 tuvieron rendimientos aproximadamente 38,2 % y 35,6 % inferiores, respectivamente, frente a S3.
8. El resultado sorprendente
El tratamiento con centeno de invierno produjo mucha más biomasa, pero tuvo un efecto negativo sobre el rendimiento del maíz.
En 2015, el tratamiento C3 produjo un rendimiento 29,2 % inferior a C1 y 34,0 % inferior a C2.
En 2016, las reducciones fueron aproximadamente 28,1 % y 24,4 %, respectivamente.
Esto demuestra algo importante:
Más biomasa ≠ necesariamente mayor rendimiento.
Una estrategia agrícola debe considerar no solamente cuánto material vegetal produce un cultivo de cobertura, sino también cuándo libera sus nutrientes y cómo afecta al cultivo siguiente.
9. Importancia del estiércol y la labranza
Uno de los resultados más consistentes fue el efecto positivo de incorporar superficialmente el estiércol antes de sembrar los cultivos de cobertura.
La combinación:
Estiércol + labranza superficial
favoreció:
- El establecimiento de los cultivos.
- La producción de biomasa.
- La cobertura del suelo.
- El rendimiento posterior del maíz.
Los autores señalan que la incorporación puede reducir las pérdidas de nitrógeno por volatilización frente a dejar el estiércol sobre la superficie.
Sin embargo, la labranza también tiene posibles costos ambientales, por lo que debe evaluarse dentro de un sistema agrícola completo.
10. ¿Qué ocurrió con el nitrógeno del suelo?
A pesar de las grandes diferencias en biomasa entre tratamientos, los investigadores encontraron pocos efectos consistentes sobre diferentes indicadores del nitrógeno y la actividad biológica del suelo.
Entre ellos se analizaron:
- Nitrógeno inorgánico.
- Nitrógeno potencialmente mineralizable.
- Carbono oxidable por permanganato.
- Actividad enzimática.
Esto significa que una mayor cantidad de biomasa no necesariamente produjo una mayor disponibilidad inmediata de nitrógeno para el maíz.
11. ¿Qué nos enseña este estudio?
El estudio demuestra que la agricultura sostenible requiere analizar el sistema completo.
No basta con preguntar:
¿Qué cultivo produce más biomasa?
También debemos preguntar:
- ¿Cuándo libera los nutrientes?
- ¿Qué ocurre durante la descomposición?
- ¿Afecta al siguiente cultivo?
- ¿Cuándo puede retirarse?
- ¿Qué efecto tiene sobre el suelo?
- ¿Cómo afecta al rendimiento?
En este caso, el centeno de invierno fue excelente para generar cobertura y biomasa, pero presentó desventajas para la producción de maíz en determinadas condiciones climáticas.
12. Aplicaciones para la agricultura sostenible
Los resultados pueden ser útiles para agricultores que utilizan sistemas orgánicos.
Una estrategia podría consistir en utilizar:
Rábano daikon
para capturar nitrógeno residual.
Avena
para generar cobertura sin los problemas asociados con un cultivo resistente al invierno.
Manejo adecuado del estiércol
para mejorar la disponibilidad inicial de nutrientes.
La selección de cultivos debe adaptarse además al clima y al calendario agrícola de cada región.
13. Limitaciones
El experimento fue realizado en el suroeste de Minnesota, por lo que los resultados no necesariamente pueden extrapolarse directamente a todas las regiones agrícolas.
Además, las condiciones climáticas tuvieron una influencia importante.
Las primaveras húmedas retrasaron la terminación del centeno y la siembra del maíz, aumentando los problemas relacionados con la inmovilización del nitrógeno.
Por ello, sería interesante repetir investigaciones similares en diferentes climas y tipos de suelo.
14. Conclusiones
El estudio demuestra que los cultivos de cobertura pueden desempeñar un papel importante en la conservación del suelo y el manejo de nutrientes dentro de sistemas de agricultura orgánica.
Las mezclas que incluían centeno de invierno produjeron las mayores cantidades de biomasa y cobertura del suelo, pero este beneficio no se tradujo en una mayor disponibilidad consistente de nitrógeno para el cultivo posterior.
Además, el centeno produjo reducciones importantes en el rendimiento del maíz en determinadas condiciones, principalmente debido a la inmovilización del nitrógeno y al retraso de su terminación durante primaveras húmedas.
Por otro lado, la incorporación superficial del estiércol antes de sembrar los cultivos de cobertura fue el sistema que produjo los resultados más favorables para el rendimiento del maíz.
En conclusión, la mejor estrategia no necesariamente es la que produce mayor biomasa, sino aquella que logra equilibrar conservación del suelo, disponibilidad de nutrientes, condiciones climáticas y rendimiento del cultivo siguiente.
Referencia original
Evans, E. E., Wiedenhoeft, M., Minhoto Teixeira Filho, M. C., Ghaley, B. B., & Pagliari, P. H. (2026). Residual Effects of Cover Crop Species, Tillage, and Manure Application on Corn Yield and Soil Nitrogen Dynamics in Organic Management Systems. Agronomy, 16(2), 195.
DOI: 10.3390/agronomy16020195