Cultura de cobertura

Embora as culturas de cobertura possam desempenhar múltiplas funções em um agroecossistema simultaneamente, elas são frequentemente cultivadas com o único propósito de prevenir a erosão do solo. A erosão do solo é um processo que pode reduzir irreparavelmente a capacidade produtiva de um agroecossistema. As culturas de cobertura reduzem a perda de solo ao melhorar a estrutura do solo e aumentar a infiltração, protegendo a superfície do solo, dispersando a energia das gotas de chuva e reduzindo a velocidade do movimento da água sobre a superfície do solo. Estandes densos de culturas de cobertura reduzem fisicamente a velocidade da chuva antes que ela entre em contato com a superfície do solo, prevenindo respingos no solo e a escorrência superficial erosiva. Além disso, vastas redes de raízes de culturas de cobertura ajudam a ancorar o solo no lugar e aumentam a porosidade do solo, criando redes de habitat adequadas para a macrofauna do solo. Isso mantém o enriquecimento do solo adequado para os próximos anos.

Um dos principais usos das culturas de cobertura é aumentar a fertilidade do solo. Esses tipos de culturas de cobertura são chamados de "adubo verde". Elas são usadas para gerenciar uma variedade de macronutrientes e micronutrientes do solo. Dos vários nutrientes, o impacto que as culturas de cobertura têm na gestão do nitrogênio recebeu a maior atenção de pesquisadores e agricultores, pois o nitrogênio é frequentemente o nutriente mais limitante na produção agrícola. Frequentemente, as culturas de adubo verde são cultivadas por um período específico e, em seguida, aradas antes de atingirem a maturidade total para melhorar a fertilidade e a qualidade do solo. Os caules deixados bloqueiam o solo, evitando que ele seja erodido. As culturas de adubo verde são comumente leguminosas, o que significa que fazem parte da família das ervilhas, Fabaceae. Essa família é única, pois todas as espécies produzem vagens, como feijão, lentilha, tremoço e alfafa. As culturas de cobertura leguminosas são tipicamente ricas em nitrogênio e podem fornecer a quantidade necessária de nitrogênio para a produção agrícola. Na agricultura convencional, esse nitrogênio é normalmente aplicado na forma de fertilizante químico. Na agricultura orgânica, os insumos de nitrogênio podem assumir a forma de fertilizantes orgânicos [en], composto, sementes de culturas de cobertura e fixação por culturas de cobertura leguminosas. Essa qualidade das culturas de cobertura é chamada de valor de substituição de fertilizante.

As culturas de cobertura também podem melhorar a qualidade do solo ao aumentar os níveis de matéria orgânica do solo por meio da adição de biomassa de culturas de cobertura ao longo do tempo. O aumento da matéria orgânica do solo melhora a estrutura do solo [en], bem como as capacidades de retenção e tamponamento de água e nutrientes do solo. Isso também pode levar ao aumento do sequestro de carbono no solo, que tem sido promovido como uma estratégia para ajudar a compensar o aumento dos níveis de dióxido de carbono na atmosfera. A qualidade do solo é gerenciada para produzir condições ideais para que as culturas prosperem. Os principais fatores que afetam a qualidade do solo são a salinização do solo, o pH, o equilíbrio de microrganismos e a prevenção da contaminação do solo. Observa-se que, se a qualidade do solo for adequadamente gerenciada e mantida, ela forma a base para um ambiente saudável e produtivo. Pode-se projetar e gerenciar uma cultura que produza um ambiente saudável por um tempo considerável.

Ao reduzir a erosão do solo, as culturas de cobertura frequentemente também diminuem a taxa e a quantidade de água que escoa do campo, o que normalmente representaria riscos ambientais para os cursos d'água e ecossistemas a jusante. A biomassa das culturas de cobertura atua como uma barreira física entre a chuva e a superfície do solo, permitindo que as gotas de chuva escorram gradualmente pelo perfil do solo. Além disso, como mencionado acima, o crescimento das raízes das culturas de cobertura resulta na formação de poros no solo, que, além de melhorar o habitat da macrofauna do solo, fornecem caminhos para a água se filtrar pelo perfil do solo, em vez de escoar como fluxo superficial. Com o aumento da infiltração de água, o potencial para armazenamento de água no solo e a recarga de aquíferos pode ser melhorado. Pouco antes de as culturas de cobertura serem eliminadas (por práticas como corte, aração, gradagem, rolagem ou aplicação de herbicidas), elas contêm uma grande quantidade de umidade. Quando a cultura de cobertura é incorporada ao solo ou deixada na superfície do solo, ela frequentemente aumenta a umidade do solo. Em agroecossistemas onde a água para a produção agrícola é escassa, as culturas de cobertura podem ser usadas como cobertura morta para conservar água, sombreando e resfriando a superfície do solo. Isso reduz a evaporação da umidade do solo e ajuda a preservar os nutrientes do solo.

Estandes densos de culturas de cobertura frequentemente competem bem com ervas daninhas durante o período de crescimento da cultura de cobertura e podem impedir que a maioria das sementes de ervas daninhas germinadas complete seu ciclo de vida e se reproduza. Se a cultura de cobertura for achatada na superfície do solo em vez de incorporada ao solo como adubo verde após o término de seu crescimento, ela pode formar um tapete quase impenetrável. Isso reduz drasticamente a transmissão de luz para as sementes de ervas daninhas, o que, em muitos casos, reduz as taxas de germinação das sementes de ervas daninhas. Além disso, mesmo quando as sementes de ervas daninhas germinam, elas frequentemente esgotam a energia armazenada para o crescimento antes de desenvolverem a capacidade estrutural necessária para romper a camada de proteção da cultura de cobertura. Isso é frequentemente chamado de efeito sufocante da cultura de cobertura.

Da mesma forma que as propriedades alelopáticas das culturas de cobertura podem suprimir ervas daninhas, elas também podem quebrar ciclos de doenças e reduzir populações de doenças bacterianas e fúngicas, e nematoides parasitas. Espécies da família Brassicaceae, como mostardas, têm mostrado amplamente suprimir populações de doenças fúngicas por meio da liberação de produtos químicos naturalmente tóxicos durante a degradação de compostos de glucosinolato em seus tecidos celulares.

Algumas culturas de cobertura são usadas como "culturas-armadilha", para atrair pragas para longe da cultura de valor e em direção ao que a praga vê como um habitat mais favorável. Áreas de culturas-armadilha podem ser estabelecidas dentro de culturas, fazendas ou paisagens. Em muitos casos, a cultura-armadilha é cultivada durante a mesma temporada que a cultura alimentar produzida. A área limitada ocupada por essas culturas-armadilha pode ser tratada com um pesticida uma vez que as pragas são atraídas para a armadilha em números suficientes para reduzir suas populações. Em alguns sistemas orgânicos, os agricultores passam sobre a cultura-armadilha com um implemento baseado em aspirador de pó para retirar fisicamente as pragas das plantas e do campo. Este sistema foi recomendado para ajudar a controlar percevejos Lygus [en] na produção orgânica de morango. Outro exemplo de culturas-armadilha são a mostarda branca (Sinapis alba) resistente a nematoides e o rabanete (Raphanus sativus). Eles podem ser cultivados após uma cultura principal (como cereal) e atrair nematoides. Quando cultivados, os nematoides eclodem e são atraídos para as raízes. Após entrarem nas raízes, eles não conseguem se reproduzir devido a uma reação de resistência hipersensível da planta. Assim, a população de nematoides é reduzida, de 70–99%, dependendo da espécie e do tempo de cultivo.

Embora as culturas de cobertura sejam geralmente usadas para atender a um dos propósitos discutidos acima, elas frequentemente servem como habitats para a fauna. As culturas de cobertura adicionam pelo menos uma dimensão a mais de diversidade vegetal a uma rotação de culturas comerciais. Como a cultura de cobertura geralmente não é uma cultura de valor, seu manejo é geralmente menos intensivo, proporcionando uma janela de influência humana "suave" na fazenda. Esse manejo relativamente "leve", combinado com o aumento da heterogeneidade no campo produzida pelo estabelecimento de culturas de cobertura, aumenta a probabilidade de que uma estrutura trófica mais complexa se desenvolva para suportar um nível mais alto de diversidade da fauna. Em um estudo, pesquisadores compararam a composição de espécies de artrópodes e pássaros canoros e o uso do campo entre campos de algodão cultivados convencionalmente e com culturas de cobertura no sul dos Estados Unidos. Os campos de algodão com culturas de cobertura foram plantados com trevo, que foi deixado para crescer entre as fileiras de algodão durante o início da temporada de cultivo de algodão (cultura de cobertura em faixas). Durante a temporada de migração e reprodução, eles descobriram que a densidade de pássaros canoros era de 7 a 20 vezes maior nos campos de algodão com uma cultura de cobertura de trevo integrada do que nos campos de algodão convencionais. A abundância e biomassa de artrópodes também foram maiores nos campos com cobertura de trevo durante grande parte da temporada de reprodução dos pássaros canoros, o que foi atribuído a um aumento no suprimento de néctar floral do trevo. A cultura de cobertura de trevo melhorou o habitat dos pássaros canoros ao fornecer locais de cobertura e uma fonte de alimento aumentada devido a maiores populações de artrópodes.