1. Aprendizajes de experimentos a
largo plazo: Siembra directa,
rotaciones y calidad de productos
Dr. Paul Reed Hepperly
Director de Investigaciones y Capacitación
Instituto Rodale

2. Granja Rodale
Historia de Transformación
1970

3. Granja Rodale 1990

4. Instituto Rodale 2003

5. • La Agricultura Orgánica
Un Informe del Departamento de Agricultura
El futuro de la agricultura orgánica no es muy cierto.
Este sistema de agricultura produce rendimientos
bajos en la transición,
no tiene producción suficiente por la falta de nitrógeno
sin el uso de los estiércoles animales,
no es capaz de combatir las malezas y
requiere demasiada mano de obra comparado a la
agricultura convencional basada en el uso de
agroquímicos.
Departamento de Agricultura de los Estados Unidos 1980.

6. El ensayo de largo plazo
FIELD SYSTEM TRIAL

7. Veintisiete años estudiando los sistemas de
producción de cultivos orgánicos y
convencionales
Ocho repeticiones
Parcelas grandes
(10 por 100 metros)
Tres sistemas: dos orgánicos y uno
convencional

8. Parámetros
1. Rendimiento (grano y biomasa)
2. Calidad de cosecha (proteína y minerales)
3. Uso de energía (calorías)
4. Análisis económico (ingresos y egresos) ($)
5. Carbono y nitrógeno en suelo y biomasa
6. Malezas (materia seca)
7. Respiración del suelo
8. Percolación de agua (lisímetros)
9. Movimiento de nutrientes y tóxicos (lisímetros)

9. Tres Sistemas Evaluados
Orgánico simulando sistema con animales
rotación de trigo heno maíz y soja utilizando
centeno y vicia como cultivos de cobertura. Se
utiliza estiércol para abonado del maíz.
Orgánico sin animales utiliza trigo vicia maíz
centeno soja como rotación sin uso de estiércol
animal o la producción de heno.
Convencional. Utiliza fertilizantes y herbicidas de
acuerdo con las recomendaciones de la Univ.
Penn. Rotación simple de maíz y soja sin
cultivos de cobertura.

10. Ensayo de Sistemas de Agricultura
Rodale
®

11. Aplicación de nutrientes (kg/ha) en
ensayos Rodale de 1996 a 2000.
Insumo Org. Animal Org. Cultivo Convencional
Estiércol 298 0 0
Vicia 0 252 0
N 0 0 390
P 0 0 90
K 0 0 30

12. Aplicación de herbicidas (kg/ha) en
ensayo Rodale de 1996 a 2000.
Herbicida Org. Animal Org. Cultivo Convencional
Atrazina 0 0 3
“Prowl” 0 0 3
Metalochlor 0 0 8
“Dicamba” 0 0 2
“Canopy” 0 0 1
Total 0 0 17

13. Semillas utilizadas (kg/ha) en
ensayo de Rodale de 1996 a 2000.
Semilla Org. Animal Org. Cultivo Convencional
Maíz 30 25 45
Soja 76 126 151
Trigo 150 150 0
Trébol 10 0 0
Vicia 0 32 0
Medicago 5 0 0
Centeno 280 280 0
TOTAL 551 563 196

14. Los Cultivos de Cobertura son la
clave para:
proveer nitrógeno combatir las malezas

15. Número de pasadas de maquinaria
por sistema del ensayo Rodale
1996 a 2000.
Org. Animal Org. Cultivos Solo Convencional
60 54 53
Numero de Paso de Campo
50
40
40
30
20
10
0
Sistema de Produccion

16. Colaboradores Científicos
Dr. David Pimentel Cornell University - Análisis energético
Dr. James Hanson University of Maryland - Análisis
económico
Dr. David Douds, Jr., Depto de Agric. Fed. - Análisis de
micorriza
Dr. David Mortensen, Penn. State Univ. - Análisis de
malezas e interacción ecológica
Dr. Warren Porter, Univ. de Wisconsin - Análisis de
comportamiento y nutrición de animales de laboratorio con
alimento orgánico y convencional

17. Trabajo de Equipo
Paul Hepperly
Dave Wilson Director de
Ing. Agronomo Investigaciones
Rita
Seidel April
Maria Pop
Educación
Christine Zeigler
Lider Editorial
Rita Seidel
Lider Sistemas Agricola's
Maria Paul
Pop

18. LOS RESULTADOS

19. Publicaciones Científicas
Aproximadamente 50 en revistas como
Agronomy Journal, Bioscience, Crop Science,
Journal of Alternative Agriculture, Nature y
otras de renombre internacional.

20. Referencias
• Lotter et al. 2003. Las repuestas de los sistemas
orgánicos y convencionales a la sequía. The
performance of organic and conventional cropping
systems in an extreme climate year. Amer. Journal
of Alternative Agriculture 18(2):1-9.
• Pimentel et al. 2005. Las repuestas de sistemas
orgánicos y convencionales al ambiente, sus usos de
energía y los rendimientos económicos y
agronómicos. Environmental, energetic and
economic comparisons of organic and conventional
farming systems. Bioscience 55(7): 573-582.

21. ¿Es La Agricultura Orgánica
Competitiva?

22. Nueve Fundamentos
Suelo Ecología
Agua Energía
Aire Economía
Manejo y
Comportamiento
Nutrición
Agronómico Clima

23. Diferencia en el Suelo
Orgánico
Convencional

24. El suelo bajo manejo orgánico a la izquierda
muestra una textura suave y mejor estructura con
el color más oscuro
No
Orgánico Orgánico

25. p1
Cambio del contenido de carbono en el
suelo durante Ensayo de Sistemas de
Producción Rodale.
Orgánico Orgánico
Año Convencional Sólo Cultivo Estiércol Animal
1981 1.85 A 1.92 A 2.04 A
1985 2.05 A 2.20 B 2.28 B
1990 2.08 A 2.31 B 2.26 B
1995 1.88 A 2.33 B 2.45 B
2003 1.98 A 2.45 B 2.36 B
2005 1.95 A 2.50 B 2.50 B
2006 1.79 A 2.41 B 2.59 B

26. Diapositiva 25
p1 phepperl, 27/10/2007

27. El potencial de prácticas agrícolas
de captar carbono en el suelo
Practica Agrícola Carbono (kg/ha/año)
Compost 1,000 a 2,000
Cultivo cobertura 600 a 800
Cero labranza 200 a 500
Rotación de cultivos 0 a 200
Estiércol 0 a 200
Cobertura y Rotación 800 a 1,000
Compost, cobertura, 2,000 a 3,000
rotación y cero
labranza

28. Gases de Invernadero
Se pueden mitigar
Resulta en beneficios
para el ambiente y el agricultor
Puede fomentarse
utilizando sistemas de créditos
Tiene aplicación en Uruguay

29. El maíz orgánico durante el año de sequía 1995 y
el maíz convencional en el mismo año
Orgánico No Orgánico

30. Sequía 2005
Orgánico
Convencional

31. El maíz y la soja orgánicos tienen más
rendimiento bajo condiciones de sequía que
el maíz y soja no orgánicos
Rendimiento Orgánico con Orgánico con Convencional
(kg/ha) Estíercol leguminosas Químico
Maíz
(1985-2005) 7,860 A 7,920 A 6,060 B
Soya
(1981-2005) 1,800 A 1,860 A 1,140 B

32. El suelo mejorado en su contenido de materia
orgánica resulta en rendimientos más altos
durante épocas de sequía
Orgánico sin
Año estiércol Conv.
1988 6,540 5,840
1994 9,720 7,500
1995 8,880 6,900
1997 7,680 4,800
1998 8,240 5,700
Promedio 8,160 A 6,120 B

33. En estaciones de lluvias abundantes (como 2004), los
abonos químicos se pierden, y como consecuencia
disminuye la producción de los cultivos
Suelo Orgánico
Convencional
Uso de abono
químico

34. La habilidad de los sistemas orgánicos de mantener el
nitrógeno en el suelo resulta en producciones de plantas
más verdes con granos de más concentración de proteínas
Orgánico
No Orgánico

35. Bajo condiciones de altas lluvias, el maíz orgánico
rinde más y tiene más proteínas en el grano.
a
10
a
a a
a b a
a b
Rend. (kg*1,000)
a b
a
Prot. (%)
a
a
a
5
a
a
a
a
a
0
a
Rend.
a Prot. Crudo Prot. Disp.
a
Org. 9 8.3 7.8
Conv. 7.8 7.2 6.7

36. Estabilidad de agregados del suelo de 1
a 2 mm dependiendo del sistema de
producción
Org. Con Animal Org. Cultivos Solo Convencional
28
30 26
Agregados Estables en
25 21
20
Agua (%)
15
10
5
0
Sistema d Produccion

37. La Materia Orgánica mejora la
percolación del agua
Convencional
No estíercol
e
manur
osted
Composta
Comp
de estíercol

38. Por su inflencia en la agregación del suelo
agregación
los microrganismos promueven la estabilización del suelo
microrganismos estabilización
(% stable aggregates > 250µ m) 90%
80%
Soil aggregate stability
70%
60%
50% y=0.24ln(x) - 0.77
40% r2=0.46
30%
20%
10%
0%
0 100 200 300 400 500 600
Soil microbial biomass (µ g Cmic g-1 soil)

39. La agricultura y el agua

40. El lisímetro sirve para mediar
el agua que fluye a través de
los sistemas agrícolas

41. Se utiliza una bomba para tomar
muestra de agua de los lisímetros

42. Niveles de Herbicidas en agua de
lisímetros durante época de
producción
5.0
Atrazine
4.0 Metolachlor
Herbicides (ppb)
3.0
application
2.0
application
1.0
0.0
04-Apr-01 29-May-01 4-Apr-02 10-May-02 31-May-02 3-Oct-02 5-Nov-02 26-Nov-02 18-Dec-02 13-Jan-03
Corn Corn Corn Corn Corn Corn Corn Corn Corn Corn

43. Sower, SA, KL Reed and KJ Babbitt. 2000. Limb
Malformations and Abnormal Sex Hormone
Concentrations in Frogs. Environmental Health
Perspectives 108:1085-1090.

44. La Espina bifida y las malformaciones de
genitalia se asocian con los niveles de los
nitratos y atrazina en el agua y la
exposición de la mujer a los mismos
durante los primeras semanas de
embarazo
Paul D Winchester MD, Jun Ying PhD, y
James Lemons MD

45. Los herbicidas contaminan las
aguas superficiales y subterráneas
Herbicida Orgánico Leg. Conv.
Atrazina n.d. n.d.
Metolachlor n.d. n.d.
Metribuzina n.d. n.d. n.d.
Pendimethalina n.d. n.d. n.d.

46. Después de 22 años de estudios y prácticas, los
resultados con la avena nos enseñan que la producción
orgánica sí funciona
Rendimiento producido Sig. P=0.05
por la tierra tipo Comly 1,980 kg/ha B
Rendimiento del Sistema 3,036 kg/ha A
orgánico con uso de
estiércol animal
Rendimiento del Sistema 3,333 kg/ha A
no orgánico con uso de
agroquímicos

47. Aumento en nutrientes foliares bajo el bajo el
Aumento en nutrientes foliares sistema
sistema orgánico de producción al sistena
organico de produccion comparado comparado
convencion despues 22 anos de aplicar los
al sistema convencional después de 22 años
de aplicar los sistemas de producción
sistemas de produccion.
80
Co mpa ra do a l
Co nv encio na l
P o rciento de
70
Aumento
60
50
40
30
20
10
0
-10 N P K Ca Mg Mn Fe Cu B Al Zn
-20
-30 Nutrientes Foliares en Avena .

48. Aumento de macro-nutrientes en las semillas de
80 avena bajo manejo orgánico
o
Aumento Sobre el Valor no Organic
70
60
50
40
30
20
10
0
K P Ca Mg S ASH
Serie1 17.24137931 20.51282051 20 21.42857143 16.66666667 74.25742574
Elements

49. El maíz orgánico abonado con compost tiene mayor
concentración de proteínas, minerales y valor energético en
los granos
10
9
8 Composta Convencional
7
6
5
4
3
2
1
0
o t. o t. er i n. . E. y s. t h.
Pr Pr F ib M D L e
. . M
C A

50. Los Beneficios Orgánicos
11.5% aumento en proteínas
20.7% reducción en la fibra no digestible
7.1% aumento en los minerales en el grano
12.0% aumento en el amino acido lisina en el grano
10.5% aumento en el amino acido methionina en el
grano

51. Nuevas áreas de investigación
para el Instituto Rodale
Énfasis en la salud
de los humanos y animales

52. Ensayos de animales en el
laboratorio
Dr. Warren Porter de la Universidad Estatal
de Wisconsin en Madison
Tratamientos
1. Maíz y soja Orgánicos
2. Maíz y soja Convencional
3. Maíz y soja con alteraciones genéticas
4. Alimento comercial: ración balanceada

53. Pruebas con Animales de Laboratorio
Ratas y ratones
Crecimiento
Desarrollo
Cantidad de grasa *
Éxito de reproducción *
Aprendizaje y memoria *
Reacción inmunológica *
-

54. Abortos
La dieta influye los abortos en ratones
3
ANOVA
p=0.01289
2.5
2.23 2.22
Numero de Abortos
2.09
2
1.5
1.08
1
0.5
0
Org Con GMO Cert
anic ven if ied
ti ona
l
Dieta

55. Análisis de hortalizas
Orgánicos
y
Convencionales

56. Ensayos con
Zanahorias, Pimientos y Tomates
•
Convencioncal y Analisis de carotenoides,
Orgánico antioxidantes, acido
ascórbico y pigmentos

57. Epidemiología 2004 a 2006
Convencional Orgánico
1. 95% pérdidas de follaje 1. 80% pérdidas de follaje por
por tizón tardío tizón tardío
2. 2 de 3 parcelas con 2. No había síntomas de virus
síntomas de virus de de pimiento visibles
pimiento visibles 3. 25% defoliación de
3. 40% defoliación de zanahorias por tizón de
zanahorias por tizón de Alternaria
Alternaria 4. 6% de pérdidas de
4. 25% de pérdidas de zanahorias por cancro
zanahorias por cancro

58. Los sistemas agrícolas tienen diferencias en el uso
de energía
Energy use in the three systems of the Fertilizante N es el
Farming Systems Trial
TM
principal insumo
6 energético en el
Seeds
Herbicides
sistema
Energy use (in million kcal)
convencional
5
Fertilizer
Fuel
4
3 En los sistemas
orgánicos el
2 máximo consumo
1
de energía se da
en la semilla
0
MNR LEG CNV
Confidential and Intellectual Property
The Rodale Institute 2003
www.rodaleinstitute.org

59. Fertilizantes y plaguicidas son los insumos
principales en sistemas de producción
convencional
Relative Energy Inputs Required for Conventional Corn
Production Practices.
35
30
Proportion of all Inputs
25
20
15
.
10
5
0
er
ed
ry
e
de
e
y
t
l
us
r
e
m
se
or
bo
id
cit
in
m
iz
ne
iu
Se
or
ci
sp
ie
ol
ic
lil
Li
La
tri
ss
hi
bi
ph
ct
rti
D
as
an
ec
n
ac
er
ta
se
Fe
or
os
G
Tr
El
H
Po
M
In
C
Ph
n
ge
id r
o
yb
Energy Inputs
itr
H
N
www.rodaleinstitute.org

60. Sobreprecios a la producción orgánica en los mercardos
principales de Estados Unidos desde 1995 a 2007.
145%
160
104%
Premio pormedio (% )
140
120 76% 70%
1995 to 2007
100
.
80
60
40
20
0
Soja Maiz Trigo Avena

61. ¿ PREGUNTAS ?