Introduccion a la agroecologia by Gabriela Muñoz

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR “JUAN MONTALVO” CARRERA DE AGROECOLOGÍA

PRIMER SEMESTRE MATERIA: Introducción de la Agroecología DOCENTE: Ing. Mayra Martínez PERÍODO:

Abril- Septiembre 2016

LOJA - ECUADOR

Contenido UNIDAD No. 1: .............................................................................................................. 4 LA AGRICULTURA TRADICIONAL .......................................................................... 4 1.1 NATURALEZA DE LA AGRICULTURA TRADICIONAL .............................. 6 1.2 ¿POR QUÉ ESTUDIAR LA AGRICULTURA TRADICIONAL? ....................... 7 1.3 LA NATURALEZA DEL CONOCIMIENTO TRADICIONAL.............................. 9 1.3.1 Conocimiento sobre el medio ambiente ........................................................ 10 1.3.2 Taxonomías biológicas folklóricas .................................................................. 10 1.3.3 Prácticas agrícolas ............................................................................................ 13 1.4 ¿Cuál es el rol de la diversidad en los sistemas tradicionales de cultivo? .. 15 1.5 La naturaleza experimental del conocimiento tradicional ............................... 17 1.6 CARACTERÍSTICAS DE LA AGRICULTURA ANDINA TRADICIONAL ..... 17 1.6.1 Sistemas nativos de producción ..................................................................... 19 1.6.2 Sistemas de labranza y usos de la tierra ....................................................... 21 1.7 ¿Qué ventajas encuentra Ud., en lo sistemas de producción? ..................... 21 1.8 Sistemas tradicionales de labranza: .................................................................. 23 1.9 Rasgos agroecológicos de los sistemas andinos tradicionales ..................... 25 1.10 Verticalidad y pisos ecológicos ......................................................................... 26 UNIDAD No. 2: ............................................................................................................ 30 LA AGRICULTURA CONVENCIONAL ................................................................... 30 2.1 EL SURGIMIENTO DE LA AGRICULTURA MODERNA ............................... 32 2.1.1 En la agricultura convencional se considera el hacer y el tener, así: ....... 34 2.2 CRISIS DEL MODELO AGRÍCOLA CONVENCIONAL .................................. 35 2.3 PRACTICAS DE AGRICULTURA CONVENCIONAL ..................................... 36 2.4 CONSECUENCIAS DE LA AGRICULTURA CONVENCIONAL ................... 39 2.5 RESUMEN.............................................................................................................. 44 2.6 GLOSARIO ............................................................................................................. 45 UNIDAD No. 3: LA AGRICULTURA SOSTENIBLE ............................................. 47 3.1.1 En la agricultura orgánica se considera el ser y el saber, así: ................... 50 3.1.2 Principios de la agricultura orgánica .......................................................... 51 3.1.3 Objetivos de la agricultura orgánica ........................................................... 52 3.1.4 Estrategias de la agricultura orgánica ....................................................... 52 3.2 EL SURGIMIENTO DE LA AGRICULTURA ORGÁNICA .......................... 53 3.2.1 El camino hacia la sostenibilidad ................................................................ 54 3.2.2 El papel de la agroecología ......................................................................... 55 3.3 SISTEMAS AGRÍCOLAS SOSTENIBLES .................................................... 56 3.5 GLOSARIO ............................................................................................................. 69 UNIDAD 4. .................................................................................................................... 70 ECOSISTEMAS Y AGROECOSISTEMAS ............................................................. 70 4.1. DEFINICION DE ECOSISTEMA ...................................................................... 72 4.1.1. Funcionamiento del ecosistema ..................................................................... 74 4.1.2. Estudio del ecosistema .................................................................................... 74 4.1.3. Niveles de organización ................................................................................... 77 4.1.4. La cadena alimenticia o cadena trófica: ........................................................ 79 4.1.5 Equilibrio biodinámico de los ecosistemas .................................................... 80 4.2. Agroecosistemas .................................................................................................. 81 4.2.1. Componentes del Agroecosistema ................................................................ 81 4.2.2 Importancia Ecológica de la luz en la tierra ................................................... 84 4.3 Humedad y precipitación...................................................................................... 89 4.3.1 Vapor de agua en la atmósfera ....................................................................... 89

4.3.2 Precipitación ....................................................................................................... 90 4.3.3 El Ciclo Hidrológico............................................................................................ 90 4.3.4 Descripción de los patrones de lluvia ............................................................. 91 4.3.5 El viento ............................................................................................................... 92 4.3.6 Movimiento atmosférico .................................................................................... 92 4.4 RESUMEN.............................................................................................................. 95

UNIDAD No. 1: LA AGRICULTURA TRADICIONAL

1. JUSTIFICACIÓN

El estudio de la agricultura tradicional, es de mucha importancia para comprender los principios de la Agroecología puesto que ésta se basa tanto en los conocimientos tradicionales, como en la ciencia de la ecología aplicada al análisis de los procesos que suceden en la agricultura. El estudio de la agricultura tradicional, por lo tanto, está orientado a identificar en las prácticas agrícolas tradicionales, los fundamentos de la agroecología, con lo cual se espera –además- contribuir a desarrollar un alto sentido de valoración por el conocimiento de los agricultores. Las amas de casa, por ejemplo, tienen mucho conocimiento sobre el cultivo de plantas medicinales, hortalizas y una gran variedad de plantas en general. Conocimiento que lo ponen en práctica en el cultivo de plantas, aunque sea en pequeñas macetas en el interior de la casa de habitación. Ha reflexionado usted alguna vez sobre el hecho de que, debido a la práctica, una persona mayor puede ser mucho más hábil que un profesional técnico?. En la presente unidad se estudiará la naturaleza de la agricultura y del conocimiento tradicional; se citarán ejemplos del conocimiento tradicional sobre el medio ambiente físico, las taxonomías biológicas folklóricas, el conocimiento sobre prácticas de producción y la naturaleza experimental del conocimiento tradicional. Finalmente se explicarán los diferentes sistemas tradicionales de cultivo en el área andina. 2. PROBLEMATIZACIÓN ¿Es el conocimiento tradicional válido? Es más ¿tiene alguna fundamentación científica? Muchas veces hemos escuchado sobre la influencia de las fases de la luna sobre el desarrollo de las plantas y, por lo tanto, la necesidad de tomar en cuenta las fases lunares, para la ejecución de las distintas prácticas agrícolas; hemos escuchado también, siguiendo con el ejemplo, afirmaciones en el sentido de que lo que se siembra no es en la luna, sino en la tierra, para dar a entender que no existe ninguna influencia de las fases lunares sobre las plantas y las prácticas agrícolas. Al respecto, ¿cuál debe ser la posición de un profesional? Por otra parte, cada vez existe mayor información sobre algunos problemas generados por la agricultura moderna, tales como la contaminación ambiental y de los alimentos, la degradación de los recursos naturales (el suelo principalmente) o problemas sociales como el incremento de la polarización socioeconómica. Frente a esta situación, ¿el estudio de los sistemas tradicionales de cultivo, puede aportar información para el diseño de sistemas agrícola sostenibles? 3. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO ESPERADO

Luego del estudio de la unidad, los participantes en el curso deberán realizar una investigación que les permita describir una práctica agrícola tradicional, explicando su origen y las ventajas de su aplicación. 4. COMPETENCIAS Y ACTITUDES Luego del estudio de la unidad, los participantes habrán desarrollado una sensibilidad que les permita valorar la agricultura tradicional en general y el conocimiento tradicional en particular; habrá desarrollado además la capacidad para relacionar las prácticas agrícolas tradicionales, con los principios de la agroecología. 5. DESARROLLO DEL CONTENIDO

5.1 NATURALEZA DE LA AGRICULTURA TRADICIONAL

En las últimas décadas, la agricultura se ha ido industrializando y especializando cada vez más. Antes de este proceso, la mayoría de las explotaciones se adaptaban a la naturaleza y al paisaje. Así evolucionaron sistemas que utilizaban razas autóctonas de ganado y habilidades locales adaptadas al clima y la geografía del área. Esas prácticas eran sostenibles y requerían poco o ningún aporte de fertilizantes y otros agroquímicos artificiales. Los agricultores desarrollaron sistemas sofisticados para satisfacer sus necesidades durante todo el año, practicando una agricultura mixta en lugar de especializada, combinando cultivos y ganado. En la actualidad, aunque se han modificado muchos de los viejos sistemas agrícolas, subsisten en diferentes regiones, especialmente en áreas remotas, donde la agricultura se basa aun en sistemas extensivos, con frecuencia tradicionales. La vida silvestre de estas zonas está íntimamente ligada con el ciclo agrícola anual y no está relegada a pequeñas áreas como ocurre con las modernas explotaciones. Aún más, el paisaje agrícola tradicional compuesto de campos cultivados, barbechos, pastos arbolados, pastizales, prados y huertos constituyen hoy día el único hábitat restante para muchas especies. Por desgracia, muchos de estos paisajes y sistemas se encuentran hoy amenazados debido a los cambios repentinos por intensificación, abandono y reforestaciones que destruyen la vida silvestre que de ellos dependía. Este sistema comprende prácticas agrícolas de subsistencia, que implican producciones agrícolas y ganaderas integradas de pequeña escala. Tales sistemas resultan de considerable interés puesto que la combinación de hábitats diferentes puede mantener una alta diversidad y abundancia de fauna y flora. La agricultura tradicional se caracteriza porque los agricultores no utilizan mucho las máquinas agrícolas sino el trabajo realizado por la fuerza brazal del hombre, haciendo un trabajo esencialmente manual y por los animales que crían. Las armas fundamentales del trabajo son el arado movido por la fuerza

de bueyes y el trabajo a lampa, instrumentos de trabajo agrícola que ayudan en la preparación y la siembra de la tierra. Este modelo de agricultura aplica la agricultura Intensiva o Policultivo, o sea, dentro de cada terreno se divide la tierra en pequeñas parcelas, cada parcela se destina a un cultivo diferente (papa, maíz, fréjol, etc...) Este tipo de agricultura beneficia a las familias pues, de esta forma, obtienen de sus tierras casi todos los productos que necesitan diariamente, para su consumo propio. Otra parte de las tierras son destinadas al pasto para alimentar al ganado. Dentro de los diferentes cultivos realizados, el maíz es -sin duda- un producto muy importante en la vida de estas familias pues además de servir para alimentar las gallinas, cerdos y el ganado, sirve también para consumo familiar. El maíz es un cereal de gran rendimiento y es muchas veces asociado al fréjol. El maíz es guardado en las casas en forma de mazorcas. ¿Bajo que condiciones se desarrolla la agricultura tradicional? Felizmente, en estas zonas aún no se pierden las tradiciones que hacen de este tipo de agricultura algo sublime y encantador. Todos saben que la vida del campo es difícil, pero también saben que la vida que tienen además de saludable es bella. Las principales dificultades que se encuentran para mantener la agricultura tradicional es que las personas que permanecen en el campo son cada vez más viejas y comienzan a no poder trabajar, como lo hacían antiguamente. Los jóvenes, hoy en día, quieren hacer las cosas más fáciles, sin tener que depender de tantos esfuerzos como se hacían antes. Ahora ya existen tractores y otros implementos agrícolas para facilitarles la vida. Esta forma de cultivo no compensa porque todo se hace manualmente, demanda mucho trabajo, porque las personas de edad ya no tienen fuerzas para cultivar áreas más grandes.

5.2 ¿POR QUÉ ESTUDIAR LA AGRICULTURA TRADICIONAL?

El estudio de la agricultura tradicional no es algo nuevo. Los antropólogos han estudiado las sociedades indígenas y sus sistemas agrícolas a lo largo de diversas regiones geográficas por más de un siglo. En los últimos años, han emergido numerosas descripciones detalladas de los distintos modelos tradicionales de subsistencia en diversas comunidades agrícolas (Rappaport, 1968; Brokenshaw et al, 1980). Varias preguntas importantes han surgido en torno a las relaciones sociales de la producción, las interacciones entre los seres humanos y su medio ambiente (que resultan en patrones típicos de utilización de la tierra), y las interacciones entre ciertos pueblos y el resto del mundo (Rhoades, 1984). Estos trabajos han contribuido al desarrollo de una perspectiva de ecología humana muy necesaria en la investigación de

agroecosistemas (Rambo y Sajise, 1984). El objetivo de algunos científicos sociales ha sido el de convencer a planificadores y agentes del desarrollo a tomar en cuenta los conocimientos acumulados, las habilidades tradicionales y las tecnologías locales. Muchos de los administradores de recursos que han sido entrenados en el occidente terminan aconsejando y a veces hasta manejando los recursos agrícolas de otras tierras y culturas. Mucho daño se podría evitar si estas personas entendieran las bases culturales y ecológicas del sistema donde trabajan (Klee, 1980). Recientemente, varios agroecólógos se han interesado en estudiar los agroecosistemas tradicionales. Dos tipos de beneficios se pueden derivar del estudio de estos sistemas. Primero, en la medida que suceden cambios en el Tercer Mundo frente a la inevitable modernización de la agricultura, el conocimiento de los sistemas tradicionales de producción, las prácticas de manejo y la lógica ecológica detrás de éstas se está perdiendo. Debido al desarrollo de la agricultura moderna, la cual se caracteriza por recomendaciones tecnológicas que han ignorado la heterogeneidad ambiental, cultural y socioeconómica de la agricultura tradicional, el desarrollo agrícola no ha empatado con las necesidades de los agricultores ni con los potenciales agrícolas locales (Alverson, 1984; Conway, 1985). Entendiendo los rasgos de la agricultura tradicional, tales como la habilidad de evitar riesgos, las taxonomías biológicas folklóricas y las eficiencias de producción de las mezclas simbióticas de cultivos, es posible obtener información importante para desarrollar estrategias agrícolas más apropiadas, más sensibles a las complejidades de los procesos agroecológicos y socioeconómicos y así diseñar tecnologías que satisfagan las necesidades específicas de grupos campesinos y agroecosistemas locales. El segundo beneficio es que los principios ecológicos extraíbles del estudio de agroecosistemas tradicionales pueden ser utilizados para diseñar agroecosistemas sustentables en los países industrializados y así corregir muchas de las deficiencias que afectan a la agricultura moderna (Altieri, 1987). Los sistemas modernos de agricultura son un producto de una evolución estructural que substituye interacciones ecológicas estabilizadoras por insumos de alta energía. Muchas de las interacciones ecológicas significativas presentes en ecosistemas naturales no existen en monocultivos altamente perturbados, lo que orienta al desarrollo de sistemas de producción alternativos basados en principios ecológicos (Edens y Haynes, 1982). Por el contrario, los sistemas de agricultura tradicional han surgido a través de siglos de evolución biológica y cultural, y representan experiencias acumuladas de interacción entre el ambiente y agricultores sin acceso a insumos externos, capital o conocimiento científico. Estas experiencias han guiado a los agricultores en muchas áreas del mundo en el desarrollo de agroecosistemas sustentables, manejados con recursos locales y con energía humana y animal (Altieri y Anderson, 1986). La mayoría de los agroecosistemas tradicionales están basados en una diversidad de cultivos asociados en el tiempo y en el espacio, permitiendo a los agricultores maximizar la seguridad de cosecha aún a niveles bajos de tecnología (Chang, 1977; Clawson, 1985). Muchos de estos sistemas tradicionales aún utilizan insumos mínimos, carecen de disturbios continuos y exhiben interacciones complejas entre cultivos, suelos, animales, etc.; por esto,

muchos agroecólogos los consideran escenarios óptimos para evaluar propiedades de estabilidad y sustentabilidad y para obtener criterios sobre el diseño y manejo de agroecosistemas alternativos (Gliessman et al. 1981). Es difícil separar el estudio de los sistemas agrícolas del estudio de las culturas que los nutren. Por esta razón, aquí se trata simultáneamente la complejidad del sistema de producción y la sofisticación del conocimiento de la gente que los maneja. También se intenta integrar los argumentos propuestos por científicos sociales y biólogos, para justificar la necesidad de continuar estudiando agroecosistemas tradicionales. Se argumenta que el rescate de este conocimiento tradicional debe ocurrir rápidamente, no sólo porque está siendo perdido en forma irreversible, sino también porque es crítico para el avance de la ecología agrícola.

5.3 LA NATURALEZA DEL CONOCIMIENTO TRADICIONAL Los términos conocimiento tradicional, conocimiento indígena técnico, conocimiento rural y etnociencia (ciencia de la gente rural) han sido usados en forma intercambiable para describir el sistema de conocimiento de un grupo étnico rural que se ha originado local y naturalmente. Este conocimiento tiene muchas dimensiones incluyendo aspectos lingüísticos, botánicos, zoológicos, artesanales y agrícolas, y se deriva de la interacción entre los seres humanos y el medio ambiente. La información es extraída del medio ambiente a través de sistemas especiales de conocimiento y percepción que seleccionan la información más útil y adaptable, y después las adaptaciones exitosas son preservadas y transmitidas de generación en generación por medios orales o experimentales. Sólo recientemente algunos de estos conocimientos han sido descritos por investigadores. La evidencia sugiere que la discriminación más fina evoluciona en comunidades donde el medio ambiente tiene inmensa diversidad física y biológica y/o en comunidades que existen al margen de la sobrevivencia (Chambers, 1983). También es común que los miembros más viejos de estas comunidades posean conocimientos mejores y más detallados que los jóvenes. Varios aspectos de estos sistemas tradicionales de conocimiento son importantes para los agroecólogos: -

El conocimiento sobre el medio ambiente físico. Las taxonomías biológicas folklóricas (o sistemas clasificación). El conocimiento sobre prácticas de producción. La naturaleza experimental del conocimiento tradicional.

nativos

Los conocimientos de grupos indígenas sobre suelos, clima, vegetación, animales y ecosistemas, suelen traducirse en estrategias multidimensionales de producción (por ejemplo ecosistemas diversificados con múltiples especies) y estas estrategias generan (dentro de ciertas limitantes técnicas y ecológicas) la autosuficiencia alimentaria de las familias rurales en una región (Toledo et al., 1985).

¿Cuáles son los principales principios y procesos que caracterizan a la agricultura tradicional?

5.3.1 Conocimiento sobre el medio ambiente El conocimiento indígena sobre el medio ambiente físico suele ser muy detallado. Muchos agricultores a lo largo de todo el mundo han desarrollado calendarios tradicionales para controlar la programación de actividades agrícolas, por ejemplo, muchos agricultores siembran de acuerdo con las fases de la luna, creyendo que hay fases lunares de lluvia. Muchos agricultores predicen fluctuaciones climáticas basados en la fenología de la vegetación local. Por ejemplo, en Java occidental el Gadung sp. es un indicador climático porque se espera que la temporada lluviosa empiece poco tiempo después que se inicie el crecimiento de sus hojas. En la misma región, el pomelo tiene una función parecida; el inicio de la fructificación anuncia la temporada anual de labranza (Christanty et al., 1986). Tipos de suelo, sus grados de fertilidad y sus categorías de uso son también descritos en detalle por muchos agricultores. Los tipos de suelos suelen ser distinguidos por su color, textura y a veces hasta por su gusto. Los cultivadores itinerantes suelen clasificar sus suelos de acuerdo con la cubierta vegetal. En general, los sistemas de clasificación dependen de la naturaleza de la relación del campesinado con la tierra (Williams y Ortiz Solorio, 1981). Por ejemplo, los sistemas aztecas de clasificación son muy complejos, ya que reconocen más de dos docenas de tipos de suelos que son identificados por su fuente de origen, color, textura, olor, consistencia y contenido orgánico. Estos suelos son también clasificados de acuerdo con su potencial agrícola y tales rangos se utilizan en evaluaciones del valor de las tierras y en censos rurales (Williams, 1980). Campesinos andinos en Coporaque, Perú, reconocen cuatro tipos principales de suelos. Cada tipo de suelo posee características que definen el cultivo más adecuado (McCamant, 1986). 5.3.2 Taxonomías biológicas folklóricas Se han documentado muchos sistemas complejos utilizados por pueblos indígenas para clasificar plantas y animales (Berlín et al., 1973). En general, el nombre tradicional de una planta o animal revela el estatus taxonómico de este organismo. Varios investigadores han encontrado que, en general, hay una buena correlación entre la taxonomía folklórica y la científica. La clasificación de animales, especialmente insectos y pájaros, es común entre agricultores y grupos indígenas (Bulmer, 1965). Varios insectos y artrópodos relacionados además de considerarse plagas de cultivos o agentes transmisores de enfermedades, pueden servir como alimento, agentes medicinales y también como importantes figuras dentro del mito y folklore local. En muchas regiones, ciertas plagas agrícolas son toleradas porque también constituyen recursos, al ser consumidos como plantas y/o animales comestibles, aunque en otros casos puedan ser considerados plagas. En Indonesia, una plaga de saltamontes del arroz es capturada por la noche y

consumida con sal, azúcar y cebollas, o vendida como comida para pájaros. Un pájaro que es plaga en los campos de arroz de Indonesia es una especie de Lonchura la cual es capturada en trampas para luego ser consumida. Las ardillas y termitas también causan daños a cultivos, pero, aún así, son consumidas en Indonesia. Los cultivadores itinerantes en Borneo capturan y comen cerdos salvajes que son atraídos a sus cultivos. En el noreste de Tailandia, los habitantes comen en forma habitual ratas, termitas y camarones que dañan los tallos del arroz (Brown y Marten, 1986). Las hormigas, algunas de las cuales son plagas importantes, son una de las comidas de insectos más populares en varias regiones tropicales. En su estudio de la etnoentomología del Amazonas Brasileño, Posey (1986) describió el conocimiento detallado de los Kayapo sobre los ciclos de vida de los insectos, sus usos y su manejo. El manejo complejo de abejas sin aguijón (Meliponinae) para la producción de miel ilustra el profundo conocimiento ecológico de los Kayapo sobre la biología de estas abejas. El papel de los insectos sociales como "modelos naturales" para los indios Kayapo es especialmente interesante; el comportamiento de estos insectos es reconocido simbólicamente en sus ritos y ceremonias (Posey, 1986). ¿Cuál es el rol de la diversidad en los sistemas tradicionales de cultivo? Una característica importante de los sistemas tradicionales es su nivel de diversidad vegetal en el tiempo y en el espacio en la forma de policultivos y/o sistemas agroforestales (Chang, 1977; Clawson, 1985). El desarrollo de estos agroecosistemas no es casual, sino que está basado en un profundo entendimiento de los elementos y las interacciones de la vegetación, guiada por sistemas complejos de clasificación etnobotánica. Esta clasificación ha permitido a campesinos asignar a cada unidad de paisaje una práctica productiva, obteniendo así una diversidad de productos vegetales mediante una estrategia de uso múltiple (Toledo et al. 1985). En México, por ejemplo, los Huastecas manejan un cierto número de campos agrícolas y otros en barbecho, huertos familiares complejos y predios forestales que en total suman unas 300 especies de plantas. Áreas pequeñas alrededor de las casas tienen un promedio de 80 y 125 plantas útiles, la mayoría de las cuales son plantas medicinales nativas (Alcorn, 1984). En forma semejante, el sistema tradicional de huerto pekarangan de Java occidental suele contener 100 o más especies de plantas. De éstas, más o menos el 42 por ciento contribuye con materiales de construcción y combustible, 18 por ciento son árboles frutales, 14 por ciento son hortalizas, y el resto constituye plantas para ornamentos, medicinas, especies y cultivos comerciales (Christanty et al. 1986). Los agroecosistemas tradicionales también son diversos genéticamente, conteniendo poblaciones de variedades criollas adaptadas, al igual que especies silvestres botánicamente emparentadas con los cultivos. Las poblaciones de variedades criollas consisten en mezclas de varias líneas genéticas, las cuales evolucionaron, pero que difieren en sus reacciones a enfermedades y plagas de insectos. Algunas líneas son resistentes o tolerantes a ciertas razas de patógenos y algunas a otros factores (Harlan, 1976). La diversidad genética resultante confiere por lo menos resistencia parcial a enfermedades que son específicas a variedades particulares del cultivo. La

diversidad genética permite, además, a los agricultores explorar distintos microclimas y derivar usos nutritivos múltiples y de otros tipos, aprovechando las variaciones genéticas de cada especie. En los Andes, los agricultores cultivan más de 50 variedades de papas en sus predios y poseen sistemas taxonómicos especiales para clasificar las papas, los cuales juegan un papel importante en la selección de distintas variedades de papa (Brush, 1982). En Tailandia e Indonesia los agricultores mantienen en sus predios una diversidad de variedades de arroz adaptadas a un rango amplio de condiciones ambientales. La evidencia sugiere que las taxonomías folklóricas se hacen más relevantes en la medida que las áreas se tornan más marginales. En Perú, por ejemplo, en la medida que se asciende en altitud, la diversidad genética nativa se enriquece rápidamente. En el sudeste de Asia, los agricultores siembran variedades modernas semi-enanas de arroz durante la temporada seca y siembran variedades tradicionales durante la temporada de monzón, aprovechando así la productividad de variedades modernas irrigadas durante meses secos y la estabilidad de variedades nativas durante la temporada húmeda, cuando suelen ocurrir explosiones de plagas (Grigg, 1974). Clawson (1985) describe varios sistemas tropicales en los cuales los agricultores tradicionales siembran variedades múltiples de cada cultivo, aumentando la diversidad interespecífica e intraespecífica, mejorando así la seguridad de la cosecha. Varias plantas dentro y alrededor de los sistemas agrícolas tradicionales son parientes silvestres de cultivos. Así, mediante la práctica del deshierba selectiva, los agricultores han inadvertidamente elevado el flujo de genes entre los cultivos y sus parientes silvestres (Altieri y Merrick, 1987). Por ejemplo, en México, ciertos agricultores permiten que el teosinte permanezca dentro o alrededor de los campos de maíz, de manera que cuando el viento poliniza al maíz, ocurran cruzamientos naturales (Wilkes, 1977). Mediante esta asociación continua se ha establecido un equilibrio relativo entre cultivos, malezas, enfermedades, prácticas culturales y hábitos humanos (Barlett, 1980). Este equilibrio es complejo y difícil de modificar sin interrumpir el balance y arriesgar la pérdida de recursos genéticos. Por esta razón, Altieri y Merrick (1987) han apoyado el concepto de conservación "in situ" de la diversidad nativa de cultivos es solamente posible a través de la preservación de agroecosistemas bajo manejo tradicional y aún más, sólo si este manejo es guiado por los conocimientos íntimos que tienen los agricultores locales sobre las plantas y sus requisitos. Otra dimensión importante del conocimiento etnobotánico local está relacionada con el hecho que muchos campesinos utilizan, mantienen y preservan áreas de ecosistemas naturalizados (bosques, praderas, lagos, laderas, arroyos, pantanos, etc.) dentro o adjunto a sus propiedades, áreas de las cuales recogen suplementos alimenticios importantes, materiales de construcción, medicinas, fertilizantes orgánicos, combustibles, objetos religiosos, etc. (Toledo, 1980). Aunque la recolección de plantas ha sido normalmente asociada con condiciones de pobreza (Wilken, 1969), evidencias recientes sugieren que esta actividad está estrechamente asociada con la persistencia de una fuerte tradición cultural. Inclusive la recolección de

vegetación tiene una base económica y ecológica, ya que las plantas silvestres contribuyen en forma importante a la economía de subsistencia del campesino, especialmente durante períodos de baja producción agrícola debido a calamidades naturales u otras circunstancias (Altieri et al., 1987). De hecho, en muchas áreas semiáridas de Africa, campesinos y grupos tribales continúan siendo exitosos nutritivamente aún cuando hay sequía, dada sus actividades de recolección (Grivetti, 1979). La recolección es prominente entre cultivadores itinerantes cuyos campos cultivados son espaciados en forma de mosaico a través del bosque. Al viajar de un campo a otro, muchos agricultores coleccionan plantas silvestres y sus frutos, para agregar a las ollas de la unidad familiar (Lentz, 1986). La recolección también es prevalente en biomasa desérticos. Por ejemplo, los indios Pima y Papago del desierto Sonora, suplen muchas de sus necesidades de subsistencia con no más de 15 especies de leguminosas silvestres y cultivadas (Nabhan, 1983). En condiciones tropicales húmedas el procuramiento de recursos vegetales de los bosques primarios y secundarios es todavía más impresionante. Por ejemplo, en la región de Uxpanapa de Veracruz, México, los campesinos locales explotan más o menos 435 especies de animales y plantas silvestres, de las cuales 229 son utilizadas como alimentos (Toledo et al., 1985). 5.3.3 Prácticas agrícolas En la medida que se hace más investigación, muchas de las prácticas agrícolas campesinas que antes fueran consideradas mal guiadas o primitivas, están siendo reconocidas como sofisticadas y apropiadas. Confrontados con problemas específicos de pendientes en declive, inundación, sequía, plagas y enfermedades, baja fertilidad de suelos, etc., los pequeños agricultores a lo largo del mundo han desarrollado sistemas originales de manejo dirigidos a superar estas limitantes (Tabla 1).

Tabla 1.- Algunos ejemplos de sistemas de manejo de suelos, agua y vegetación utilizados por agricultores tradicionales en el Tercer Mundo. LIMITANTES OBJETIVOS AMBIENTALES PROCESOS

O SISTEMAS O PRACTICAS AGRÍCOLAS ESTABILIZADORAS Policultivos, agroforestería, cultivos a distintos Utilización máxima pisos, huertos familiares, Espacio limitado de recursos zonificaciones de cultivo según altitud, ambientales y tierra fragmentación de la finca, rotaciones, etc. Pendiente

Fertilidad suelo

Control de erosión, Terrazas, agricultura en contorno, barreras vivas y conservación de muertas cubierta de barbecho agua y/o cultivo continuo, muros de piedra, arrope, etc.

Barbecho natural y/o mejorado, rotaciones de cultivos y policultivos con leguminosas, recaudación de litera, abonamiento, abonamiento verde, pastoreo animal en campos en Mantenimiento de la del barbecho, desechos humanos y basura del hogar, fertilidad, reciclaje restos de hormigueros que pueden ser usados de materia orgánica como fertilizantes, uso de depósitos aluviales, uso de malezas y barro acuático, cultivo en hileras con leguminosas, incorporación de hojas, ramas y otros residuos, quema de vegetación, compost, etc.

Utilización de Inundación o cuerpos de agua en Agricultura sobre camellones (ej. chinampas, tabloexceso de agua forma integrada con nes, waru-warus), campos zanjados, diques, etc. la agricultura Control de drenaje con canales y presas de freno, campos hundidos hasta nivel del agua, Manejo de agua Uso óptimo del riego salpicado, riego de canal alimentado por agua a través del riego agua disponible de pozos o agua subterránea, de lagos o depósitos.

Lluvia impredecible

Temperaturas extremas

Uso de cultivos y variedades tolerantes a la sequía, uso de indicadores de clima, Optima utilización cultivos múltiples que utilicen mejor la humedad de la humedad residual al final de la temporada lluviosa, disponible uso de cultivos con períodos cortos de crecimiento, arrope (mulch)

Mejoramiento microclima

Sombreamiento, espaciamiento de la siembra, uso de cultivos tolerantes a la sombra, manejo de viento del con vallas, cercos vivos, rompevientos, control de malezas, arado poco profundo, labranza mínima, policultivos, agroforestería, cultivo en callejones, arrope.

Siembra densa, permitir algo de daño, uso de vallas Protección de y/o cercos, uso de variedades resistentes, cultivos, de policultivos, aumento de enemigos naturales, caza, mantenimiento de colecta directa, uso de insecticidas y repelentes poblaciones bajas botánicos, siembra en épocas con bajo potencial de de plagas plagas, etc.

Incidencia plagas

En general, los agricultores tradicionales han satisfecho los requisitos ambientales de sus sistemas de producción concentrándose en algunos principios y procesos (Knight, 1980).

5.4 ¿Cuál es el rol de la diversidad en los sistemas tradicionales de cultivo? 

Mantenimiento de la diversidad y la continuidad temporal y espacial. Diseños de cultivos múltiples son adaptados para asegurar la producción constante de alimentos y una cubierta vegetal para la protección del suelo. La provisión regular y variada de alimento asegura una dieta diversa y nutricionalmente adecuada. La cosecha continua de cultivos reduce la necesidad de almacenamiento, actividad difícil bajo climas lluviosos. Una secuencia continua de sistemas de cultivos permite, además, el mantenimiento de una serie de interacciones bióticas (complejos predador-presa, fijación de nitrógeno, etc.) que pueden beneficiar al agricultor.



Utilización óptima de recursos y espacio. El agrupamiento de plantas con distintos hábitos de crecimiento, follajes, estructuras radiculares, etc., permiten una mejor utilización de los factores ambientales tales como nutrientes, agua y radiación solar. Las mezclas de cultivos hacen un uso más extenso de un ambiente particular. En sistemas agroforestales complejos donde el follaje de los árboles deja pasar una cantidad sustancial de luz, permite el crecimiento de cultivos en el estrato inferior.



Reciclaje de nutrientes. Los pequeños agricultores mantienen la fertilidad de los suelos cerrando los ciclos de nutrientes, energía, agua y desechos. Así, muchos agricultores enriquecen sus suelos juntando materiales y nutrientes (abonos orgánicos, desperdicios forestales, etc.) en zonas adyacentes a sus predios o adoptando sistemas de rotación o barbecho y/o incluyendo leguminosas en sus policultivos.



Conservación y/o manejo de agua. En áreas de secano la distribución y cantidad de las lluvias son los determinantes más importantes de los sistemas de cultivos, por lo tanto los agricultores adoptan patrones de cultivos adaptados a la cantidad y distribución de las lluvias. Así, donde las condiciones de humedad son desfavorables, los cultivos tolerantes a la sequía son preferidos (por ejemplo, Cajanus, batata, yuca, millet,

sorgo), así como técnicas de manejo que enfatizan la cobertura de suelo (por ejemplo arrope) para evitar la evaporación y escurrimiento. En zonas donde la precipitación supera los 1500 mm/anual, la mayoría de los sistemas de cultivos se basan en el arroz. Bajo condiciones de inundación continua, en vez de desarrollar sistemas costosos de desagüe, los agricultores prefieren desarrollar sistemas integrados de agricultura-acuacultura, tal como las chinampas del centro de México. 

Control de la sucesión y provisión de protección de cultivos. Los agricultores han desarrollado un número considerable de estrategias para cautelar la invasión y competencia de organismos no deseados. Ciertas mezclas de varias especies de cultivos confieren protección contra insectos-plagas o ataques de enfermedades. Ciertos policultivos con follajes complejos pueden suprimir efectivamente el crecimiento de malezas y minimizar la necesidad de su control. Los agricultores han desarrollado, además, un número de prácticas culturales que incluyen cambios en la época y densidad de siembra, el uso de variedades resistentes, el uso de insecticidas botánicos y/o repelentes para minimizar la incidencia de plagas.

Varios agroecosistemas tradicionales combinan elementos de todos los procesos y principios descritos arriba, resultando en patrones únicos de utilización de suelos y de vegetación en el tiempo y en el espacio. Todos los agroecosistemas tradicionales descritos han demostrado ser sustentables dentro de su contexto histórico y ecológico (Cox y Atkins, 1979). Aunque estos sistemas evolucionaron en tiempos y áreas geográficos distintas, comparten, sin embargo, una serie de características estructurales y funcionales (Norman, 1979): -

Combinan un gran número de especies y poseen diversidad estructural en el tiempo y en el espacio según la organización vertical y horizontal de los cultivos. Explotan la heterogeneidad micro ambiental dentro de un campo o región, resultante de los gradientes de humedad, suelos, temperatura, altitud, pendiente, fertilidad, etc. Mantienen cerrados los ciclos de materiales y desperdicios mediante el uso de prácticas efectivas de reciclaje. Dependen de una compleja interdependencia biológica, que condiciona estabilidad al sistema contra plagas y otras limitantes biológicas. Dependen de recursos locales, de energía humana y animal, por lo que utilizan niveles bajos de tecnología. Dependen de variedades locales de cultivos e incorporan el uso de plantas y animales silvestres. La producción suele ser para consumo local. El nivel de ingreso es bajo por lo que la influencia de factores no económicos es importante en la toma de decisiones.

5.5 La naturaleza experimental del conocimiento tradicional La fuerza del conocimiento tradicional de los agricultores deriva no sólo de observaciones agudas sino también del aprendizaje experimental. La naturaleza experimental del conocimiento es muy aparente en la selección de variedades de semilla para ambientes específicos, pero también es implícita en la búsqueda y ensayo de nuevos métodos de cultivos para sobrepasar limitantes biológicas o socioeconómicas particulares. De hecho, Chambers (1983) argumenta que ciertos agricultores frecuentemente obtienen una riqueza de observación y fineza de discriminación que sería accesible a científicos occidentales solamente a través de largas y detalladas computaciones y mediciones. En estudios del saltamontes (Zonocerus variegatus) en el sur de Nigeria, Richards (1985) encontró que el conocimiento de los agricultores locales era equivalente al de un equipo científico en lo que se refería a los hábitos alimenticios, ciclos de vida, factores de mortalidad, grado de daño cometido por los saltamontes a la yuca y también en relación al comportamiento de oviposición y de selección de sitios por la hembra para colocar los huevos. Los agricultores contribuyeron con datos sobre las fechas, severidad y alcance geográfico de algunas explosiones del saltamonte y con el hecho de que los saltamontes son de importancia especial para mujeres, niños y gente pobre ya que los consumen como alimentos. Así la recomendación final de los científicos de controlar los saltamontes sacando los huevos de los sitios de oviposición en el campo no requirió que muchos de los agricultores aprendieran conceptos nuevos, incluso para algunos la práctica no fue nada nuevo.

5.6 CARACTERÍSTICAS DE LA AGRICULTURA ANDINA TRADICIONAL Talvez uno de los rasgos que ha caracterizado a la agroecología en su búsqueda de nuevos tipos de desarrollo agrícola y estrategias de manejo de recursos es el conocimiento de los agricultores locales sobre el ambiente, las plantas, suelos y los procesos ecológicos recupera una importancia sin precedentes dentro de este paradigma. El comprender los rasgos culturales y ecológicos característicos de la agricultura tradicional como la capacidad de evitar riesgos, las taxonomías biológicas populares, las eficiencias en producción de las mezclas simbióticas de cultivos y variedades, el uso de plantas locales para el control de plagas, etc, es de importancia crucial para obtener información útil y pertinente que guíe el desarrollo de estrategias agrícolas apropiadas, más sensibles a las complejidades de la agricultura campesina y que también estén hechas a la medida de las necesidades de grupos campesinos específicos y agroecosistemas regionales. En este sentido, la agricultura tradicional andina ofrece un gran potencial para desarrollar una estrategia agroecológica por las siguientes consideraciones: -

La región andina es uno de los grandes centros de origen y domesticación de numerosas plantas alimenticias (granos, leguminosas,

tubérculos, raíces y frutales) constituyendo un repositorio de material fitogenético de importancia única y trascendental; Los grupos étnicos poseen una extraordinaria capacidad de organización familiar, cultural, social y política, puesta al servicio de la producción agropecuaria. La mayoría de los campesinos poseen una gran pericia técnica para la utilización integral, intensiva y sostenida del espacio sostenible para fines agropecuarios, poseyendo sistemas tradicionales de clasificación de suelos y variedades, así como de sistemas de predicción del clima basándose en indicadores naturales (i.e comportamiento de animales, floraciones de ciertas especies, etc). Esta estrategia de uso múltiple del paisaje es guiada por una cosmovisión holística, totalizadora, que tiene sus expresiones más cabales en el hecho de que los recursos agropecuarios: fuerza de trabajo, suelo, agua, cultivos, animales y clima no se conciben el uno separado del otro sino tan solo en su interrelación múltiple en la síntesis constituida por la actividad agropecuaria completa.

Para enfrentar las limitaciones biofísicas del ambiente andino tales como las lluvias irregulares, topografía desfavorable, suelos pobres, extremos climáticos, etc, los campesinos han desarrollado a través de los siglos un estilo andino de agricultura que presenta los siguientes rasgos. -

La artificialización del sistema natural es un proceso de transformación biológico y edáfico, orientado no solamente a extraer el máximo de excedentes a corto plazo, sino también para mantener la productividad en el largo plazo, El objetivo de la intensificación de las cosechas es la seguridad alimentaria, La labranza del suelo en sus diferentes sistemas, evitan que se produzca la degradación del suelo y desajustes ambientales mayores, La presencia de numerosos cultivares y variedades distribuidas en micro parcelas en diferentes pisos ecológicos. En un medio como el andino con numerosas y variadas zonas de vida y al mismo tiempo con variedad de riesgos se impone el policultivo y la mezcla de variedades, La práctica de asociar y rotar cultivos en una misma parcela es común, se considera eficiente desde el punto de vista de la fertilidad del suelo, El objetivo fundamental de la estrategia agrícola es dispersar al máximo los riesgos (sequía, helada, granizada, etc.) entre el máximo de especies producidas y/o el máximo de situaciones ecológicas. Esto lleva a estrategias de dispersión de riesgo dentro de una propiedad al utilizar cultivos asociados en la que una especie protege a la otra, como por ejemplo: Contra el avance de enfermedades (mashua intercalada con papa) Contra las incursiones de ganado (siembra de tahui en forma de cercos alrededor de las chacras), Contra los daños climáticos (especies altas que sirvan para proteger a las más bajas)

Estrategias que tienden a dispersar el riesgo al repartir las parcelas cultivadas en el espacio en diferentes situaciones ecológicas de suelo-clima, zonas planas/pendientes, diferentes alturas, suelos con diferentes características hídricas, etc. y, eventualmente a distancias suficientes para que no todas sean alcanzadas por un fenómeno localizado, como por ejemplo, el granizo. Existen entonces varias tácticas de dispersión de riesgo que se aplica a diferentes escalas: policultivos en chacras individuales, escalamiento temporal de sembríos y la dispersión espacial de parcelas pertenecientes a la misma familia. -

La gestión social del suelo resulta de primera importancia en la conservación de los recursos. Muchas de las decisiones, en particular sobre el suelo de las zonas altas, siguen estando en la mayoría de las comunidades en manos de la organización colectiva antes que en las familias individuales. Sobre los laymes existen reglas que precisan cual de ellos cultivar, con qué cultivar, cómo hacerlo, cómo repartirlo y el número de años de descanso.

Hoy en día el fenómeno acentuado de fraccionamiento de las unidades agrícolas familiares, el proceso de subdivisión de tierras comunales y el impacto desequilibrador del mercado, entre otros factores, han incidido de manera aguda en la modificación de algunos rasgos del patrón tradicional, de manera que al momento éste solo se expresa en pequeñas áreas y no generalmente. Es en estos remanentes de agricultura tradicional donde se debe recobrar por un lado un rescate y sistematización de los atributos agroecológicos de estos sistemas, y por otro lado, realizar esfuerzos para conservar in-situ estos sistemas aún no modificados, de manera que sirvan de faros agroecológicos para demostración e investigación. 5.6.1 Sistemas nativos de producción Son importantes los esfuerzos de la investigación de antropólogos y geógrafos dedicados a describir y analizar las prácticas agrícolas y la lógica de los pueblos nativos y campesinos. Típicamente, estos estudios se han preocupado del uso de recursos y del manejo no solo del predio agrícola sino de toda la base de subsistencia, y se han concentrado en cómo los pueblos locales explican esta base de subsistencia, y en cómo los cambios sociales y económicos afectan los sistemas de producción. El análisis científico del conocimiento local ha sido una fuerza importante para reevaluar los supuestos de los modelos coloniales y agrícolas de desarrollo. La obra pionera en este campo fue la de Audrey Rhichards (1939) sobre las prácticas de roza, tumba y quema (sistema citamene) en el África Bemba. El sistema citamene involucra el uso de desechos de árboles como compost en las prácticas agrícolas de los terrenos montañosos en África Central. Este estudio, que acentúa los resultados de las tecnologías agrícolas y de las explicaciones ecológicas de los pueblos nativos, contrasta diametralmente con aquella percepción despreciativa de la agricultura nativa que considera las prácticas locales como desordenadas y de inferior calidad.

Fue de especial importancia el énfasis que Conklin puso en el conocimiento ecológico nativo y la importancia que le asignó a explotar esta rica fuente de comprensión etnocientífica. Sin embargo, él hacía hincapié en que el acceso a esta información requería habilidades tanto etnográficas como científicas. Muchos investigadores han estudiado los sistemas nativos de producción y sus categorías de conocimiento sobre las condiciones ambientales y prácticas agrícolas. Este cuerpo de investigación se centra en el punto de vista nativo de los sistemas de producción y los analiza con los métodos científicos occidentales. Todos estos autores han hecho hincapié en que la organización social y las relaciones sociales de la producción deberían considerarse tan de cerca como el medio ambiente y los cultivos. Este acento en la dimensión social de la producción es una base importante para la comprensión de la lógica de producción de sistemas agrícolas. Otro resultado importante de gran parte del trabajo sobre los sistemas nativos de producción es la idea que se necesitan diferentes nociones de eficiencia y racionabilidad para comprender los sistemas nativos de campesinos. Por ejemplo, la eficiencia de la producción por unidad de labor invertida, más bien que una simple relación de rendimiento por áreas es básica para la lógica de producción de muchos cultivadores del Tercer Mundo. Las prácticas que se centran en evitar riesgos puede que no sean tan rendidoras a corto plazo, pero pueden ser preferibles a opciones de uso de tierras altamente productivas pero que tienen mayores riesgos. La disponibilidad de trabajo, en especial en épocas importantes como es la de las cosechas, puede también influir en los tipos de sistemas agrícolas favorecidos. Este tipo de investigación ha influido en el desarrollo de los argumentos contrarios a aquellos que atribuían el fracaso de la trasferencia de tecnología agrícola a la ignorancia e indolencia. Este enfoque, con el acento en los factores humanos de los sistemas agrícolas, también ponía más atención en las estrategias de los campesinos de diferentes estratos sociales, y cada vez más en el rol de la mujer en la agricultura y el manejo de recursos. El análisis etnoagrícola ha contribuido mucho a la expansión de las herramientas conceptuales y prácticas de la agroecología. El enfoque (marco étnico) basado en la explicación de una cultura dada ha sugerido relaciones que los marcos “étnicos” (es decir marcos externos, generalmente referidos a modelos occidentales de expansión) no capturan fácilmente, al basarse en los métodos de la ciencia occidental. Más aún, esta investigación ha ampliado el concepto de lo que puede con provecho ser llamado agricultura, debido a que muchos grupos están involucrados en la manipulación de ecosistemas forestales a través del manejo de la asociación y la reforestación actual. Aún más, la agricultura desarrollada localmente incorpora muchos cultivos cuyo germoplasma es esencial para el “desarrollo” de programas de mejoramiento genético como el de la yuca y fríjol, y también incluye numerosas plantas con el potencial de uso más amplio en ambientes difíciles. Finalmente, dicho trabajo valora los logros científicos de cientos de años de mejoradores de plantas y trabajo agronómico llevado a cabo por las poblaciones locales.

El estudio de sistemas agrícolas nativos ha proporcionado gran parte de la materia prima para el desarrollo de hipótesis y sistemas de producción alternativos para la agroecología. Cada vez es más amplio el estudio de la agricultura nativa realizado por equipos multidisciplinarios para documentar las prácticas y se han desarrollado categorías de clasificación para analizar los procesos biológicos y para evaluar aspectos de las fuerzas sociales que influyen en la agricultura. El estudio de sistemas nativos ha sido fundamental en el desarrollo del pensamiento agroecológico. 5.6.2 Sistemas de labranza y usos de la tierra La agricultura andina ha consistido en el acondicionamiento de un determinado espacio y en el rediseño de una parte del paisaje natural para obtener en él una producción alimentaria estable. Esto ha conllevado a estrategias y tácticas de uso de la tierra y de construcción de infraestructuras para acondicionar microclimas propios para la producción agropecuaria (andenes, cochas, obras hidráulicas, etc.). Se podría decir que en los Andes predominan dos sistemas de manejo de suelos: Sistemas mecánico estructurales, que consiste en modificaciones de la topografía de la ladera realizando grandes movimientos de la tierra. A este sistema pertenecen el grupo de andenes y terrazas, las de las cochas y chacras hundidas y la de los camellones o waru-waru. Sistemas bioculturales, o conjunto de prácticas vinculadas al proceso de producción agrícola, tales como la labranza, surcos en contorno, las rotaciones, descansos, aporques, etc. Estas prácticas pueden o no ser parte del sistema anterior, es decir, que un surco en contorno puede ser hecho tanto dentro de una terraza como fuera de ella. 5.6.3 ¿Qué ventajas encuentra Ud., en los sistemas de producción? a. Andenes Las terrazas son uno de los rasgos más típicos del paisaje alto andino. Se calcula que existen más de 500 mil hectáreas bajo terrazas, de las cuales el 75% están abandonadas y semi destruidas. Las terrazas con superficies horizontales sostenidas por muros, fueron hechas con los siguientes propósitos: -

Para estabilizar los taludes. Para reducir las pendientes. Para disminuir la velocidad del flujo de las aguas a un régimen no erosivo. Para ampliar el área agrícola.

Una ladera andenada proporciona un área agrícola que es micro climáticamente, mucho más homogénea que una ladera no andenada del

mismo tamaño. En la ladera no andenada, con sus desniveles topográficos en chacras, y hasta dentro de una misma chacra, se propicia la heterogeneidad micro climática. Es evidente que los andenes pueden almacenar más calor a partir de la radiación solar diaria, que una superficie llana o laderada. El calor absorbido por el muro será mayor si los andenes corren de este a oeste, con el frente hacia el norte. El calor almacenado podría generar una mayor concentración de humedad debido al agua evaporada por el suelo caliente. Además, la forma de escalones generaría turbulencia en la corriente de aire frío que desciende por la terracería, haciendo menos brusco el cambio en la temperatura que en una ladera sin andenes. Entre las ventajas técnicas del cultivo en andenes se pueden señalar: -

En zonas de mucha lluvia, impiden que la tierra agrícola sea arrastrada por las aguas. Es un medio eficaz de control de deslizamientos y haycos. Favorece y aumenta la infiltración. Proporciona una producción más segura que en tierras bajas. Las rocas con que se construyen los andenes abrigan el ambiente porque almacenan calor para los cultivos. El sistema de andenerías es la única forma de dotar con canales de riego y manejar eficientemente el agua en las laderas. En resumen son tres los efectos microclimáticos que los andenes generarían a favor de los cultivos; almacena más calor, elevan la humedad del aire y modifican las corrientes del aire.

Debido a estas ventajas ha habido muchas iniciativas que han pretendido reconstruir o restaurar andenes para el beneficio de varias comunidades agrícolas. Un proyecto financiado por el estado peruano PRATVIR (Programa de Acondicionamiento Territorial y Vivienda Rural) fomenta la reconstrucción de terrazas ofreciendo préstamos de bajo interés, o semillas y otros insumos para refaccionar hasta 30 hectáreas de terrazas abandonadas. Aunque la reconstrucción de terrazas puede ser muy demandante en mano de obra, hasta 2.000 hombres-día/ha. Los resultados económicos de la reconstrucción de terrazas demuestran que los rendimientos de los cultivos pueden incrementarse significativamente en sistemas con terrazas debido a mayor retención de humedad y otros efectos micro climáticos. En el valle del Colca en Coporaque, se observaron incrementos de un 43-65% en los rendimientos de papas, maíz y cebada, comparados con los rendimientos de los mismos cultivos en pampa. ¿Cuáles son los efectos micro climáticos que los andenes generan a los cultivos? b. Camellones o waru-warus En la pampa alrededor del lago Titicaca aún se pueden observar unas 82.000 has. De camellones remanentes abandonados. En 1986 en la zona de Huatta

se incorporaron hasta 500 familias en la reconstrucción de 30 hectáreas de camellones y este programa con ayuda del gobierno, se expandió a unas 30 comunidades del altiplano donde se estima que se han rehabilitado unas 100 hectáreas. Se ha estimado que una hectárea de camellones (aproximadamente 6.000 a 7.000 m2 de área cultivada) se puede reconstruir con 500 a 700 jornales y que los gastos efectuados se pueden recuperar con 3 a 4 años de cosecha. El área estimada donde se pueden recuperar camellones en el altiplano peruano es de 30.000 a 35.000 hectáreas efectivas de cultivo, siendo posible establecer rotaciones con papa-cebada-quinua-forraje que mejorarían sustancialmente la producción agrícola de Puno. La reconstrucción experimental de estos waru warus demostró las siguientes ventajas ecológicas: -

El sistema de terrenos elevados se considera como la mejor alternativa en superficies planas expuestas a heladas. Los camellones mejoran el microclima al elevar levemente la temperatura durante episodios de radiación de heladas. Esto se lleva a cabo dada la captura en el día y liberación nocturna de la energía solar por el canal circundante; En los canales se producen algas que fijan nitrógeno y al secarse dejan una capa de tierra orgánica que mejora la fertilidad de los camellones. Los canales se pueden usar para drenar o conservar agua dependiendo de las necesidades hídricas; Los canales se pueden usar para la producción piscícola, aumentando la disponibilidad de proteínas;

Se estima que la producción inicial, la reconstrucción cada 10 años y la siembra, cosecha y mantenimiento anual de los camellones requiere unos 270 jornales por hectárea al año. La producción promedio de papas alcanzó en Huatta 8 a 14 ton/ ha. y los de quinua a 2 ton. sin necesidad de fertilizantes ni herramientas modernas. 5.6.3 Sistemas tradicionales de labranza: a. Labranza wachu Este tipo de labranza es típico en zonas altas de producción denominada laymes, es decir, terrenos de administración comunal-colectiva, de secano, y donde rotan cultivos y parcelas en un espacio determinado. Las tierras luego de estar en producción una o más campañas agrícolas descansan por períodos largos. Caracteriza a este sistema el ser ejecutado en terrenos que tienen problemas de drenaje, y por el hecho de haber estado en descanso, poseen una cobertura vegetal de pastos naturales. La particularidad de este sistema es el cortado y volteado del prisma del suelo o terrón (champa). Los surcos que se forman tienen de 0.50 a 0.60 m. de altura y de 0.40 a 0.67 m. de ancho aproximadamente. Estas medidas sufren variación según el grosor de la capa arable, la ubicación topográfica y la cantidad de humedad que albergan, entre otros aspectos. El proceso de labranza está vinculado al uso de chaquitaclla.

En este sistema se forman camellones y surcos (verticales y perpendiculares) cuya estructura resulta más un sistema de drenaje de escorrentías que de riego, (que los cumple en años de sequía). Los surcos verticales conducen el agua hacia los transversales que además de colectores, retienen cada cierto trecho la masa de suelo que se erosiona. Si la magnitud de la humedad resulta reducida, los campesinos cierran las salidas de los surcos para evitar que los cultivos carezcan de ella. La siembra se realiza al inicio del ciclo lluvioso (septiembre-octubre) y el terreno no requiere ninguna otra preparación. Para sembrar papa, que es usualmente el cultivo de entrada del ciclo de rotaciones, un campesino ayudado por su mujer u otra persona, introduce la reja de la chaquitaclla unos 15 a 20 cm. lo suficiente para que las semillas alcancen la capa de mayor riqueza del suelo, es decir el área alrededor de la zona de descomposición vegetal. Entre la aradura y la siembra es posible que suceda –además del fenómeno aludido de la desestructuración del terrón- un proceso simultáneo de descomposición de la vegetación y mayor calentamiento de la parte interna del camellón. La elevación térmica derivada de la actividad microbial existente es la responsable de la formación del humus y la conservación térmica de la zona donde se colocan las semillas. Earls (1989) señala que el crecimiento de las plantas durante las primeras semanas está más ligado a la temperatura del suelo que a la atmósfera. En este sentido, la elevación de la temperatura promedio de las zonas frías, resultaría eficiente para el crecimiento de los cultivos. Este proceso se puede repetir por uno o dos años consecutivos, dependiendo de la fertilidad del suelo. Usualmente en el segundo año la parte del suelo que hizo de camellón se convierte en surco y viceversa. En esta campaña los campesinos suelen sembrar ocas, ollucos, mashua, solos o asociados. Si el tercer año es cultivado el suelo, se lo empareja con la siembra de cereales, principalmente cebada o avena. Luego de la cosecha el terreno es dejado en descanso por varios años. b. Labranza Táya Esta labranza se practica en terrenos francos de buen drenaje. Se labra removiendo todo el terreno a sembrar, quedando la superficie arada en condición parecida a lo que podría quedar si fuera hecho con un tractor con su arado de disco. Las actividades pueden ser realizadas con instrumentos manuales como la barreta, el pico y también la lampa derecha y no necesariamente con la chaquitaclla. Se realizan dos aradas previas a las siembras, una al final de las lluvias donde se rotura y voltean los prismas de la tierra, y otra previa a la siembra. En este último momento hay una especie de labranza secundaria que consiste en el desterronado de las champas o prismas con el objeto de desmenuzarlas y extraer de ellas los restos de pasto seco que luego son quemados.

Se nivela luego el terreno y se hacen los respectivos surcos y camellones. La dirección de ésta depende mucho de la previsión climática que el agricultor realiza. Pueden ser curvas, a nivel u oblicuas. En algunos casos, en especial en la zona del Cuzco, cuando se considera que el año será de precipitaciones escasas, los surcos se entrecruzan a la manera de trenzas. c. Sistemas de labranza cero Consisten en sistemas de labranza directa sin existir labranza previa alguna. Este sistema se unas en ciertas zonas altiplánicas en cultivos como quinua, tarwi y tubérculos. Usando las técnicas de cero labranza, la preparación del suelo está limitada a la cama actual de siembra y se efectúa al mismo tiempo que se planta la semilla, en algunos casos se usa equipo especial que permita plantar directamente dentro de los residuos de cultivo dejados en el campo. Otros pasos tales como la fertilización y el control de malas hierbas, pueden complementarse al mismo tiempo que la siembra. Desafortunadamente, muchos sistemas de cero labranza han desarrollado gran dependencia de los herbicidas, lo cual ocasiona otros problemas ecológicos. 5.9 Rasgos agroecológicos de los sistemas andinos tradicionales En los Andes centrales predomina una economía agro pastoral comunitaria, que aún prevalece a pesar de la competencia por la tierra entre las haciendas y las comunidades de campesinos. Este sistema, asociado a la agricultura campesina de gran altura, al cultivo de papas y tubérculos andinos, al uso de chaquitaclla y al control comunal de la tierra, está ampliamente difundido en los Andes peruanos y bolivianos. Los andenes y terrazas en casi todo el territorio andino, los waru-waru y cochas en el altiplano resultan expresiones de modificación del paisaje con finalidades agrícolas, que según algunos autores cubren más de un millón de hectáreas por suelo, que gracias al manejo tradicional son de aptitud agrícola. Es claro que la agricultura andina se ha beneficiado gracias a los siglos de evolución cultural y biológica, mediante lo cual se ha adaptado a las condiciones locales. Así, los agricultores han creado y/o heredado sistemas complejos de agricultura que, durante siglos, los han ayudado a satisfacer sus necesidades de subsistencia, incluso bajo condiciones ambientales adversas (en suelos marginales y pendientes, en áreas secas de lluvias irregulares, con pocos recursos) sin depender de la mecanización o de los fertilizantes y pesticidas químicos. La mayoría de los campesinos han empleado prácticas diseñadas para optimizar la productividad a largo plazo, en vez de aumentarla al máximo en el corto plazo. Los insumos por lo general, se originan en la región inmediata y el trabajo agrícola es realizado por seres humanos o animales que se abastecen de energía provenientes de fuentes locales. Trabajar con esta energía en este tipo de restricciones ha hecho que los pequeños agricultores aprendan a reconocer y a utilizar eficientemente los recursos que existen en su región.

5.10 Verticalidad y pisos ecológicos El impacto del complejo ambiente andino en la economía humana ha tenido como resultado arreglos de colonización y sistemas agrícolas verticales. El patrón de verticalidad proviene de las diferencias climáticas y bióticas relacionadas con la altitud y la ubicación geográfica. La altitud crea fuertes gradientes de temperatura y, en parte, de humedad. En la parte occidental de los Andes, la temperatura media anual es de 13º C a 3.000 msnm. y baja de 0.55 a 0.65º C por cien metros de elevación. A 1.500 m. de altura el fondo de los valles está seco. A 3.000 msnm. las lluvias alcanzan cerca de 300 a 400 mm. por año. Aumentan con la altitud a razón de 10 mm. a 4.500 msnm. Entre 3.500 y 3.900 msnm. en particular, donde son cultivados un máximo de especies y variedades de tubérculos y cereales, y donde se encuentra la mayor parte de tierras cultivadas, la producción agrícola puede ser comprometida en cualquier momento del ciclo de cultivo por riesgos climáticos, tales como heladas, granizadas, sequía e inundaciones. La complejidad del manejo espacio-temporal de la verticalidad ecológica se pone de manifiesto en un ejemplo de la comunidad Pullpuri, Cuzco, que reconoce tres zonas de producción agro pastoril. -

El maizal es una zona de terrazas irrigadas, anchas, donde se practica el monocultivo del maíz en parcelas individuales, por debajo de los 3.600 msnm. Estas parcelas se barbechan de preferencia con arado; Las llamadas parcelas rotativas donde la duración del cultivo es superior a los tres años y el descanso pastoreado es corto (menos de cinco años) o ausente, gracias al aporte de fertilizantes orgánicos y minerales. El barbecho se efectúa solamente con la chaquitaclla, por ser suelos pesados y con pendiente; Zona de los laymes o sector de rotación selectiva, entre los 3.600 msnm. y 4.200.msnm. Antes de cada campaña agrícola la comunidad decide que sectores serán cultivados. Es decir, babechados con chaquitaclla para sembrarlos con papa, primer cultivo de rotación. Le siguen uno a dos años de cultivo de papa o de tubérculos andinos y luego de cebada o trigo, sembrados con chaquitaclla o con el arado. Cada uno de estos sectores está dividido en parcelas individuales, pero con la comunidad fija la fecha de inicio del barbecho y de la siembra, así como la fecha de finalización de las cosechas para que los secotes sean abiertos a rastrojo; los pastos naturales de altura están a disposición de todos los campesinos de la comunidad que tiene animales.

6. RESUMEN Todos los agroecosistemas tradicionales han probado ser sustentables en su contexto histórico y ecológico (Cos y Atkings 1979). A pesar de que los sistemas evolucionaron en épocas y zonas geográficas muy distintas, éstos comparten características estructurales y funcionales:



Combinan una diversidad estructural y de especies en el tiempo y en el espacio, mediante arreglos verticales y horizontales de los cultivos.  Explotan toda la capacidad de los microambientes, que difieren en cuanto al suelo, al agua, a la temperatura, a la altitud, a las laderas y a la fertilidad, existentes en un campo o en una región.  Mantienen ciclos de materiales y desechos mediante prácticas eficaces de reciclaje.  Se basan en las interdependencias biológicas que proporcionan una disminución de las plagas biológicas.  Se basan en los recursos locales, además, en la energía humana y animal, utilizando poca tecnología.  Se basan en variedades locales de cultivos e incorporan animales y plantas silvestres. La producción, por lo general, es para el consumo local.  El nivel de los ingresos es bajo, de manera que la influencia de los factores no económicos en la toma de decisiones es bastante importante. A pesar de la envestida de los cambios económicos y de la modernización, aún sobreviven varios sistemas tradicionales de conocimiento y manejo agrícola. Dichos sistemas poseen elementos importantes de sustentabilidad a saber: Se adaptan bien a sus ambientes específicos, se basan en los recursos locales, son descentralizados y en pequeña escala, e intentan conservar la base natural de los recursos. Por este motivo, dichos sistemas comprenden un legado neolítico de gran importancia; sin embargo la estabilidad de esta herencia se ve constantemente amenazada por la agricultura moderna. El estudio de los agroecosistemas tradicionales puede acelerar, en forma considerable, el surgimiento de los principios agroecológicos que son, muy necesarios para desarrollar agroecosistemas más sustentables tanto en los países industrializados como en los países en desarrollo. En realidad, necesitamos modelos agrícolas sustentables que combinen los elementos del conocimiento tradicional y los del conocimiento científico moderno. Complementando el uso de insumos y de variedades convencionales con la probada tecnología ecológica garantizará una producción agrícola más sustentable y asequible . 7. GLOSARIO Agroecología.- Ciencia que aplica los principios y conceptos ecológicos en el diseño y manejo de los agroecosistemas sostenibles. Agroecosistemas.- Sistema agrícola conceptualizado y conformado como un ecosistema. Agroforestería.- Práctica de incluir árboles en los agroecosistemas de producción de cultivos o animales Artrópodos.- Animales con simetría bilateral, cuerpo invertebrado, compuesto de anillos heterónomos

Barbecho.- Tierra en la que nos se siembra durante uno o más años. Biodiversidad.- La multiplicidad de especies, básica para la creación y mantención de los ecosistemas. Bióticos.- Viviente o derivado de cosas vivientes Compost.- Abono rico en nutrientes, derivado de materiales de origen orgánico. Contaminación ambiental.- La baja de calidad de cierta porción del medio ambiente debido a la adición de impurezas dañinas. Degradación.-Reducción o desgaste de las cualidades inherentes a personas o cosas. Diversidad.-Número o variedad de especies en una localidad, comunidad, ecosistema o agroecosistema. Ecología.- Estudio de las interacciones y factores ambientales a una escala que comprende más que un ecosistema en el tiempo. Erosión genética.- Pérdida de la diversidad genética en organismos domesticados debido a la dependencia humana de unas pocas variedades genéticamente uniformes de productos alimenticios animales y vegetales Estabilidad.- Condición que caracteriza el equilibrio de un ecosistema. Etno ciencia.- Ciencia de la gente rural. Fauna.- Conjunto de los animales de un país o región. Fenotipo.- Aspecto externo que presenta un individuo, resultado de la acción del medio sobre su genotipo. Flora.- Conjunto de las especies vegetales que habitan en un territorio determinado Genes.- Secuencia de nucleótidos de una molécula de ADN, que es capaz de dar un mensaje genético para la codificación de una cadena polipeptídica (proteínas). Genotipo.- Caracteres determinados por los genes de un individuo. Hábitat.- Es el ambiente particular caracterizado por un conjunto específico de condiciones ambientales, en el cual existe una especie dada. Nivel Trófico.- Un nivel en la jerarquía de la cadena alimenticia dentro de un ecosistema.

Nutriente.- Un material utilizado en la nutrición de un organismo, compuesto de nutrimentos encontrados en el suelo, materia orgánica y alimentos consumidos. Organismo.- Un individuo de una especie. Paisaje Agrícola.- Conjunto de elementos y formas que forman un patrón repetido y reconocible, entre los elementos se incluyen vegetación, orografía, agua, animales, y elementos humanos. Paradigma.- Son los efectos de cualquier acción o práctica sobre todo el sistema. Raza.- Linaje de una especie criada usando métodos tradicionales de selección dirigida y como resultado siendo adaptada a una localidad específica. Simbiosis.- Una relación entre organismos diferentes que viven en contacto directo. Sistema agrícola.- La manera en la cual se dispone un conjunto particular de recursos agrícolas dentro de su medio ambiente , por medio de la tecnología, para la producción de productos agrícolas primarios. Sostenible.- Medida de la constancia de producción agrícola a largo plazo. Sostenibilidad.- La capacidad de un agroecosistemas de mantenerse en el tiempo sin degradar el ambiente, sin perder su viabilidad económica, y con equidad social. Uso sustentable.- uso continúo de la tierra sin deterioro permanente o severo de los recursos de la misma.

UNIDAD No. 2: LA AGRICULTURA CONVENCIONAL

1. JUSTIFICACIÓN El surgimiento de la agroecología obedece a la necesidad de resolver una problemática compleja surgida a partir de la modernización de la agricultura. Es más, podría decirse que la agroecología constituye una alternativa a la agricultura convencional. Para poder levantar una crítica a algo, es necesario – en primer lugar- conocerlo adecuadamente. De aquí la importancia de la presente unidad, la misma que busca aportar información suficiente para conocer la fundamentación de la agricultura convencional. La agricultura que conocemos en la actualidad la llamaremos convencional, se estudiará el contexto en el que surge; las principales prácticas de lo que conocemos como agricultura moderna, intensiva, convencional o químicamecanizada; luego se analizará la problemática que ha ocasionado este tipo de agricultura y las consecuencias, tanto ambientales, como socioeconómicas.

2. PROBLEMATIZACIÓN

¿Sabía usted que muchas personas, habitantes de las ciudades, han dejado de consumir algunos productos agrícolas por considerar que contienen residuos de pesticidas tóxicos? Entre otras razones, para tener seguridad de la calidad de los productos, algunas personas cultivan en sus casas (patios, zócalos e incluso en macetas), las hortalizas que consumirán; lo cual ha dado origen al surgimiento de la agricultura urbana. ¿Será sostenible una forma de agricultura que es la causante de la erosión de los suelos, de la contaminación de las aguas y de la muerte de miles de personas que utilizan agrotóxicos sin las debidas precauciones? En un estudio realizado en la provincia de Loja, se llegó a determinar que los precios de los insumos agrícolas crecen al doble de velocidad que los precios de los productos de los agricultores. ¿Se pude atribuir la quiebra de los agricultores, al modelo de agricultura que practican? El conocimiento de la agricultura convencional, debe sensibilizar al estudiante acerca de la problemática ligada a ella. Debe predisponer a buscar alternativas para producir alimentos sanos, conservar el ambiente y mejorar la situación económica de los agricultores. 3. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO ESPERADO Al término del estudio de la unidad, los estudiantes habrán identificado, en el ámbito de su residencia, problemas concretos causados por la práctica de la agricultura tradicional; estos problemas deberán ser descritos en una breve monografía.

4. COMPETENCIAS Y ACTITUDES

Los estudiantes, al término del estudio de la presente unidad, además de estar en capacidad de identificar los problemas que genera la práctica de la agricultura convencional; habrán desarrollado sensibilidad frente a esta problemática lo cual los convertirá en agentes de búsqueda de alternativas. 5. DESARROLLO DEL CONTENIDO

5.1 EL SURGIMIENTO DE LA AGRICULTURA MODERNA La agricultura enfrenta el enorme reto de tener que satisfacer las necesidades de 1.700 millones de personas más en los próximos 20 años. La producción de alimentos ha logrado superar el ritmo de crecimiento de la población. En promedio, la oferta alimentaria por persona es actualmente un 24 por ciento más elevada que en 1961, y los precios reales un 40 por ciento más bajos. Si bien en décadas recientes la expansión agrícola ha sido moderada, el aumento de las áreas bajo riego y la reducción de los tiempos de barbecho han incrementado rápidamente la productividad por hectárea. La agricultura químico-mecanizada, también llamada agricultura convencional toma auge a partir de la Segunda Guerra Mundial, en 1959 se lanzó al mundo entero, a países ricos y pobres, una tecnología llamada “la revolución verde” que debía traer alimentos suficientes para todos. Esta tecnología trajo consigo la mecanización, variedades híbridas, fertilizantes, plaguicidas y becas de estudio para aprender esta nueva tecnología en los Estados Unidos. La estrategia de la revolución verde se desarrolló cuando los problemas de la pobreza y el hambre eran considerados como problemas de producción. Este diagnóstico implicó varias estrategias que se centraban en áreas agrícolas en las que rápidamente podrían llevarse a cabo aumentos de producción, suelos de mejor calidad y tierras de riego entre agricultores con bienes materiales y de capital sustanciales. Tuvo éxito en términos de elevar la producción; en el fondo era parte de una política de apostar conscientemente al más fuerte. Las consecuencias de la revolución verde en las áreas rurales sirvieron para marginar a gran parte de la población rural. En primer lugar, centró sus beneficios en los grupos que eran ricos en recursos, acelerando la diferencia entre ellos y los otros habitantes rurales, por lo que la desigualdad rural aumentó. En segundo lugar, socavó muchas formas de acceso a la tierra y a los recursos, tales como los cultivos de mediería, el arriendo de mano de obra y el acceso a medios de riego y tierras de pastoreo. Esto redujo la diversidad de estrategias de subsistencia disponibles a las familias rurales y, por lo tanto, aumentó la dependencia del predio agrícola. La reducción de la base genética

de la agricultura aumentó los riesgos porque los cultivos se hicieron más vulnerables a plagas y enfermedades y a cambios del clima y la contaminación generada por el uso de pesticidas y herbicidas afectó importantes fuentes de proteínas como el pescado. El análisis de la revolución verde desde el punto de vista de diferentes disciplinas, contribuyó al primer análisis holístico de las estrategias de desarrollo agrícola / rurales. Fue la primera evaluación ampliamente difundida que incorporó críticas ecológicas, tecnológicas y sociales. Este tipo de enfoque y de análisis ha sido el prototipo de varios estudios posteriores sobre la agroecología, y el progenitor de la investigación sobre sistemas de labranza. Actualmente es reconocido que las tecnologías de la revolución verde pueden ser aplicadas en áreas limitadas y ha habido peticiones de varios analistas del desarrollo rural en el sentido de redirigir la investigación agrícola en la dirección de campesinos de bajos recursos. En el mundo existen por lo menos un billón de campesinos de recursos, ingresos y flujos de producción muy limitados, quienes trabajan en un contexto agrícola de extrema marginalidad. Los enfoques que hacen hincapié en paquetes de tecnologías generalmente requieren de recursos a los cuales la mayoría de los campesinos del mundo no tienen acceso. Muchos analistas del desarrollo rural reconocen hoy las limitaciones para la agricultura de los enfoques tipo revolución verde que enfatizan agricultura a gran escala, pero estos modelos agrícolas han dominado de una forma sorprendente los proyectos de desarrollo agrícola del tercer mundo. Mientras los resultados de las estaciones experimentales de investigación se veían extremadamente promisorios, el bajo grado de adopción por campesinos y de producción exacta de los modelos en los campos ha ocasionado grandes dificultades en muchos proyectos. El enfoque de transferencia de tecnologías tiende a acelerar las diferencias en las situaciones políticas difíciles, en donde las tecnologías solamente eran parcialmente adoptados y en muchos casos no adoptados del todo. Varias eran las explicaciones para la baja transferencia de tecnologías, incluyendo la idea que los campesinos eran ignorantes y que era necesario enseñarles a cultivar. Otro set de explicaciones se centró en las exigencias en el nivel de finca, tales como la falta de créditos que limitaban la posibilidad de los campesinos de adoptar estas tecnologías. En el primer caso se considera que la falta está en el campesino; en el segundo se culpa a problemas de infraestructura de diferentes tipos, nunca se criticó a la tecnología misma. “La investigación y el desarrollo agrícola deben comenzar y terminar en el campesino”

Varios investigadores de terreno y practicantes del desarrollo se han sentido frustrados por estas explicaciones y un número cada vez mayor han señalado que las tecnologías en sí requieren de una reevaluación sustancial. Ellos han

argumentado que la decisión del campesino de adoptar o no una tecnología es la verdadera prueba de su calidad. A menudo a este enfoque se le ha llamado “el campesino primero y último” o “el campesino vuelve al campesino” o “la revolución agrícola nativa” según dicen Rhoades & Booth (1982) “La filosofía básica en la que se apoya este modelo es que la investigación y el desarrollo agrícola deben comenzar y terminar en el campesino. La investigación agrícola aplicada no puede comenzar aisladamente en un centro de experimentación o con un comité de planificación que está lejos del contacto con la realidad campesina. En la práctica esto significa obtener información acerca del campesino y comprensión de la percepción que el campesino tiene del problema y la aceptación de la evaluación que el campesino hace de la solución propuesta”. Este enfoque requiere una participación mucho mayor de parte del campesino en el diseño y la implementación de programas de desarrollo rural. Una consecuencia de esta posición ha sido reconocer el gran conocimiento que el campesino tiene de entomología, botánica, suelos y agronomía, los que pueden servir como puntos de partida para la investigación. En este caso también, la agroecología ha sido identificada como una valiosa herramienta analítica así mismo como un enfoque normativo para la investigación. 5.1.1 En la agricultura convencional se considera el hacer y el tener, así: -

No hay seres, los campesinos son tratados como unidades productivas. Los seres no construyen su propia historia, la historia nos la cuentan. No hay respeto por la identidad, las raíces y la memoria colectiva social, desaparece frente al pensamiento y el desarrollo del ser individual, la soberanía de los pueblos es vulnerable. Los seres son conducidos a desarrollar el pensamiento de la subyugación tecnológica homogénea. Los seres delegan el poder y no lo forjan. No hay creatividad, prevalece el adiestramiento, la esclavitud técnico profesional está diseñada para ser objeto de análisis y de interpretación. La internalidad de los seres está llena del bien material, no hay una espiritualidad, hay un gran vacío interior acompañado de una constante depresión emocional. No hay comunicación, se genera, se pre-elabora y se determina todo tipo de información como un instrumento de dominación. La información es intermitente y de objetivos precisos. Frente a la contemplación prevalece la imposición de las técnicas, donde pasan a existir constantes frustraciones. Lo individual prevalece ante el interés social. El fraccionamiento y el antropocentrismo, está asociado a la individualidad en forma lineal y vertical, predominando el concepto piramidal de las especies. Los seres desarrollan a partir de la inteligencia, un enfoque estrecho y agudo.

5.2 CRISIS DEL MODELO AGRÍCOLA CONVENCIONAL Muchos científicos están hoy de acuerdo en que el modelo agrícola preconizado por la revolución verde afronta una crisis. La esencia de esta crisis tiene origen en la utilización de prácticas agrícolas intensivas basadas en el uso de altos insumos externos cuyas consecuencias se manifiestan en el nivel ambiental y socioeconómico. En lo ambiental, la crisis de la agricultura químico-mecanizada de la revolución verde se manifiesta en la degradación y destrucción de los recursos naturales, en especial en la drástica reducción de la biodiversidad, la erosión y salinización de los suelos, la contaminación del agua y los alimentos con pesticidas y finalmente la desertificación. Este modelo de desarrollo agrícola, no resolvió los problemas socioeconómicos del Tercer Mundo, al contrario de lo que se esperaba, la abundancia ofrecida por el desarrollo económico, provocó la destrucción de los medios de subsistencia y de los sistemas de mantenimiento de la vida de las poblaciones locales, el crecimiento se convirtió esencialmente en fuente de pobreza. Otra constatación en este ámbito es que el avance tecnológico de este modelo agrícola arroja más y más personas a la desocupación, sin que existan posibilidades de empleo en el nivel urbano. Las técnicas de producción de la agricultura químico-mecanizada que resultaron eficientes en los agroecosistemas de clima templado, no tuvieron el mismo efecto en los trópicos, pues no consideraron la enorme variación de los ambientes tropicales, ni la naturaleza diferenciada de los productores. En algunos casos su uso causó efectos desastrosos en los agroecosistemas. Los agroecosistemas cubren cerca de un cuarto del área terrestre, pero en casi tres cuartas partes de ese total la fertilidad es deficiente, mientras que una tercera parte está configurada por terrenos inclinados, lo que limita la producción. A pesar de los esfuerzos de investigación por lograr la sustentabilidad agrícola, y de muchas lecciones que se han aprendido, el enfoque sigue siendo dominantemente tecnológico, como se puede ver en algunos ejemplos como la biotecnología, o el uso de variedades transgénicas resistentes a herbicidas, o en una agricultura orgánica de sustitución de insumos que promociona el reemplazo de agroquímicos por insumos alternativos (biofertilizantes o biopesticidas) más benignos ambientalmente. Este enfoque no obstante no va al centro de los problemas ambientales de la agricultura ni cuestionan la estructura del monocultivo que es la base ecológica de la inestabilidad de la agricultura moderna. La agricultura convencional no diversidad de ecosistemas locales

considera

El problema con los enfoques agrícolas convencionales es que no han tomado en cuenta las inmensas variaciones de los ecosistemas locales, las relaciones económicas y el tipo de organizaciones sociales que existen en la región y

consecuentemente, el desarrollo agrícola no ha coincidido con las necesidades y potencialidades de los campesinos locales. Frente al enfoque puramente economicista, mercantilista y positivista de la agricultura químico-mecanizada que concibe a la planta o a una especie animal exclusivamente como parte de un proceso industrial, es decir, como la sumatoria de factores cuantificables para obtener un producto y se refiere al hombre también como un recurso cuantificable, es necesario contraponer un enfoque más holístico que básicamente enfrente el problema de la conservación de los recursos naturales, la seguridad alimentaria de nuestros pueblos, la sobrevivencia de los campesinos en el campo y una adecuada relación de éstos con el mercado. 5.3 PRACTICAS DE AGRICULTURA CONVENCIONAL 

Labranza intensiva:

En la agricultura convencional se practica la arada profunda, regular y total del suelo, con el propósito de romper la estructura del suelo para mejorar el drenaje, facilitar el crecimiento rápido de las raíces, mayor aireación y facilidad en las labores culturales como siembra y deshierba; además del control del malezas e incorporación de restos de cultivos. La siembra intensiva y las rotaciones cortas exigen que el suelo sea arado varias veces en el año, dejándolo expuesto y sin cobertura vegetal por periodos prolongados. Este tipo de labranza intensiva tiende a degradar el suelo por la reducción de materia orgánica como consecuencia de la ausencia de cobertura vegetal, reduciendo la fertilidad del suelo, degradando su estructura e incrementando la compactación del suelo por el paso de las máquinas de arado; para compensar estos efectos se aplica más fertilizantes y se usa más maquinaria para romper la compactación. La labranza intensiva incrementa la erosión del suelo debido a la acción del viento y del agua. 

Monocultivo

La adopción cada vez más frecuente y a gran escala del monocultivo se debe a que este permite el uso más eficiente de la mecanización sea para preparar el suelo, sembrar, controlar plagas y malezas, cosechar, etc. Además, entra en un mercado especial de semillas, fertilizantes y plaguicidas. Las máquinas son específicas para cada cultivo por ejemplo sembradores y cosechadoras para trigo, maíz soya, etc., dificultando la rotación o asociación de cultivos, volviéndose necesario la especialización, convirtiéndose en sembradores solo de trigo, maíz o soya, cultivando el mismo cultivo año tras año. Este modelo de agricultura en la búsqueda de incrementar la eficiencia y productividad, minimiza el uso de mano de obra y maximiza la mecanización y el uso de insumos externos, favoreciendo la labranza intensiva, control químico de plagas, fertilización inorgánica, riego y variedades especiales, creando una

fuerte relación del monocultivo con los plaguicidas por la susceptibilidad al ataque de plagas que requieren control. Los monocultivos provocan el aparecimiento de plagas y enfermedades antes desconocidas, incrementándose en poco tiempo; los insectos, enfermedades o malezas que parecen inocuos en los policultivos se transforman en verdaderas plagas en los monocultivos. Pero esta situación no alarma en la agricultura convencional porque ya está prevista y existen los productos para prevenir estos peligros con los plaguicidas. 

Fertilización sintética o química

El incremento en la producción está basado principalmente en el uso amplio e intensivo de fertilizantes químicos sintéticos. Estos fertilizantes extraídos del petróleo y otros depósitos minerales, relativamente de bajo costo, son de fácil aplicación y usados uniformemente, satisfaciendo los requerimientos nutricionales esenciales de las plantas a corto plazo, descuidando la fertilidad del suelo a largo plazo. Los componentes minerales de los fertilizantes sintéticos se lixivian fácilmente, siendo más intenso en los sistemas de cultivo con riego, así, una gran parte de estos fertilizantes terminan contaminando las fuentes de agua potable como ríos, lagos y otros acuíferos. 

Irrigación:

El riego es importante para incrementar la producción y las tierras destinadas a la agricultura, utilizándose las fuentes de agua como ríos, lagos y agua del subsuelo. GLIESSMAN 2002, señala que solamente el 16 % de la superficie agrícola mundial posee riego, produciendo el 40 % de los alimentos. En las zonas en donde se usa el riego en la agricultura se consume gran cantidad de agua provocando un efecto negativo en la hidrología de la región. El agua del subsuelo se gasta a mayor velocidad de la recarga pluvial, ocasionando problemas geológicos y en las áreas cercanas al mar induce a la intrusión salina. En los casos en que se usa el agua de los ríos, la agricultura compite con las necesidades de las áreas urbanas y con otras especies que dependen de esa fuente de agua para subsistir. La construcción de represas usualmente causa efectos ecológicos dramáticos. Otro impacto del riego es que incrementa la lixiviación de minerales, provenientes de la fertilización química e incrementa significativamente el grado de erosión del suelo. 

Control químico de plagas y malezas:

A partir de la Segunda Guerra Mundial, los plaguicidas sintéticos se usaron ampliamente en la lucha del hombre contra plagas y enfermedades, ofreciendo a los agricultores una solución definitiva contra las plagas de los cultivos. Los plaguicidas pueden bajar drásticamente las poblaciones de plagas, pero la

eliminación de los enemigos naturales y los efectos sobre suelo y cultivos, provocan un rápido incremento de las plagas muchas veces a niveles superiores a los existentes antes del control, recurriéndose al uso de más dosis y más productos, provocando el aparecimiento de resistencia a los plaguicidas, resurgencia y aparecimiento de nuevas plagas. A pesar que el problema de dependencia a plaguicidas es ampliamente reconocido, muchos agricultores –especialmente en países en desarrollo- no usan otras opciones. La venta de plaguicidas ha ido en constante aumento, en 1994 se informó un récord de 25 mil millones de dólares. Irónicamente, las pérdidas de cosechas causadas por plagas se han mantenido constantes, a pesar del incremento en el uso de plaguicidas. Además de los altos costos por el uso de plaguicidas (incluyendo insecticidas, funguicidas y herbicidas), también hay que tomar en cuenta los efectos negativos que ocasionan al ambiente y a la salud humana. Al aplicarse a los campos de cultivo, los plaguicidas pueden ser lavados o lixiviados hacia corrientes de agua superficiales o subterráneas donde se incorporan a la cadena alimenticia, afectando poblaciones de animales en cada nivel trófico y persistiendo hasta por decenios. 

Manipulación del genoma vegetal

Por milenios, la humanidad ha escogido cultivos por sus características especiales y ha manipulado las especies vegetales, constituyendo unas de las bases de la agricultura. Así dio inicio la agricultura. Sin embargo, en décadas recientes los avances tecnológicos han producido una revolución en la forma en que se pueden manipular los genes de las plantas. Primero se desarrollaron técnicas de cruzamiento que dieron origen a semillas híbridas, las cuales combinan características deseadas de dos o más variedades de la misma especie. Las variedades híbridas son más productivas que sus variedades similares no híbridas, lo que constituye uno de los factores principales que explican el incremento en la producción de alimentos durante la llamada “revolución verde”. Sin embargo, las variedades híbridas a menudo requieren condiciones óptimas para alcanzar todo su potencial, esto implica la aplicación intensiva de fertilizantes inorgánicos y de plaguicidas ya que no cuentan con la resistencia natural de sus antecesores. Adicionalmente, las plantas híbridas no pueden producir semillas con el mismo genoma que sus progenitoras lo cual hace a los agricultores dependientes de los productores comerciales de semillas. Los recientes descubrimientos en ingeniería genética han permitido la creación de variedades con información genética proveniente de diferentes organismos, modificando sustancialmente el genoma original. Las variedades así formadas todavía no son usadas ampliamente en agricultura, pero no hay duda que lo serán si los criterios de decisión son solamente el rendimiento y las ganancias.

5.4 CONSECUENCIAS DE LA AGRICULTURA CONVENCIONAL Todas las prácticas de manejo usadas en la agricultura convencional tienden a fortalecer la alta productividad a corto plazo, comprometiendo así la productividad de los cultivos en el futuro. En consecuencia, cada vez es más evidente que las condiciones necesarias para sostener la productividad se están erosionando. Por ejemplo, en el decenio pasado todos los países que adoptaron la práctica de la “revolución verde” han experimentado una revolución en el crecimiento anual de su sector agrícola. Por otra parte, en muchas áreas donde en los años 60 se institucionalizó el uso de prácticas modernas (p.e. semillas mejoradas, el monocultivo y la aplicación de fertilizantes) para la producción de granos, se ha notado que los rendimientos no se han incrementado o que incluso han disminuido después de aumentos espectaculares en la producción. Al nivel mundial, el rendimiento de la mayoría de cultivos se ha mantenido, las reservas de granos se están reduciendo y la producción de granos por persona ha decrecido desde los años 80. Son muchas las formas en que la agricultura convencional perjudica la productividad futura. Los recursos agrícolas como el suelo, el agua y la diversidad genética han sido usados excesivamente y degradados, los procesos ecológicos globales sobre los que depende la agricultura han sido alterados y las condiciones sociales que permiten la conservación de los recursos han sido debilitados y, en algunos casos, desmantelados. Degradación del suelo De acuerdo con un estudio de las Naciones Unidas, en 1991 el 38% del suelo cultivado a partir de la Segunda Guerra Mundial había sido dañado debido a prácticas agrícolas. La degradación del suelo involucra la salinización, la extracción excesiva de agua, la compactación, la contaminación por plaguicidas, reducción en la calidad de la estructura del suelo, pérdida de fertilidad y erosión. Aunque todas estas formas de degradación del suelo son problemas severos, la erosión es el problema más extendido. En África, Sur y Norte América por ejemplo, la pérdida de suelo debido a erosión eólica o hídrica es de 5-10 t/ha/año, mientras que en Asia llega a 30 t/ha/año, es obvio que en un corto tiempo se ha perdido un recurso que llevó siglos en formarse. ¿En Ecuador cuántas toneladas/ha de suelo se pierden anualmente? La degradación de las tierras agrícolas amenaza la capacidad del mundo para producir alimentos. La cartografía más completa realizada hasta el momento de la agricultura mundial indica que cerca del 40% de la tierra agrícola se halla gravemente degradada, lo cual activa las señales de alarma sobre su capacidad para producir alimentos en el largo plazo. En los últimos 50 años cerca de dos tercios de las tierras agrícolas se han degradado como consecuencia de la erosión, salinización, compactación, agotamiento de nutrientes, degradación biológica o contaminación. Cerca del 40 por ciento de las tierras agrícolas se hallan degradadas o fuertemente degradadas.

La relación causa – efecto entre la agricultura convencional y la erosión del suelo, es directa. La labranza intensiva combinada con el monocultivo y las rotaciones de cultivo cortas, hace que el suelo esté expuesto al efecto erosivo del viento y la lluvia. El suelo que se pierde de esta manera es rico en materia orgánica, el componente de mayor valor. De manera similar, la irrigación es una causa directa de erosión hídrica en suelos agrícolas. La combinación de erosión con otras formas de degradación del suelo explica el aumento en la pérdida de fertilidad de los suelos agrícolas en el mundo. Algunas áreas definitivamente son abandonadas debido a la erosión severa o a la salinización. Los suelos que aún son productivos los deben a la adición de fertilizantes sintéticos. La fertilización puede sustituir temporalmente los nutrientes perdidos, pero no puede reconstituir la fertilidad ni restaurar la salud del suelo; por otro lado, su uso tiene varias consecuencias negativas, como se discutió anteriormente. Debido a que el factor suelo es un recurso finito y debido a que los procesos naturales para restaurar o renovar el suelo no ocurre a la misma velocidad en que es degradado, la agricultura no puede ser sostenible sino hasta que se dé marcha atrás a los procesos de degradación del suelo. Las prácticas agrícolas actuales deben cambiar significativamente si es que realmente se busca la conservación del suelo para futuras generaciones. Uso excesivo y perdida del agua La cantidad de agua dulce utilizable es limitada y se está convirtiendo en un recurso bastante escaso debido a la creciente demanda y competencia entre la industria, las crecientes ciudades y agricultura. Algunos países tienen muy poco agua para favorecer el crecimiento de su agricultura y su industria. En muchos lugares la demanda de agua se satisface extrayendo de acuíferos subterráneos cantidades mayores que el de su reemplazo por lluvia; en otros lugares los ríos están siendo drenados causando un efecto negativo en los ecosistemas acuáticos y riparios y la vida silvestre dependiente de ellos. La agricultura utiliza aproximadamente dos terceras partes del agua disponible en el mundo, por tanto, es una de las principales causas de la escasez del líquido vital. La agricultura utiliza mucha agua en parte porque el uso es ineficiente. Los cultivos aprovechan menos de la mitad del agua usada. La mayor parte se evapora o drena fuera del campo de cultivo. Algunas de estas pérdidas son inevitables pero el gasto de este líquido sería menor si las prácticas agrícolas se orientaran más a la conservación del agua que a la maximización de la agricultura. Por ejemplo, se pueden usar técnicas de irrigación por goteo y en los casos en que los cultivos como el arroz que demandan enormes cantidades de agua, podrían ubicarse en lugares donde la precipitación pluvial es abundante. Al tener un impacto fuerte en la reserva de agua dulce, la agricultura convencional tiene un impacto en los patrones hídricos globales por la extracción de agua subterránea, la agricultura ha causado una transferencia masiva de los continentes a los océanos. Un estudio publicado en 1994 indica

un volumen de intrusión anual de 190 mil millones de metros cúbicos de agua y ha elevado el nivel del mar en 1.1 cm. Al nivel regional, donde la irrigación es practicada a gran escala la agricultura tiene impacto en la hidrología y micro clima. Esto se debe a que el agua se transfiere de su lugar original a campos de cultivo provocando niveles mayores de evaporación y cambios en la humedad ambiental que pueden afectar los patrones de precipitación pluvial. Estos cambios tienen un impacto significativo en el ecosistema natural y en la vida silvestre. Si la agricultura convencional continúa usando el agua de la misma forma ineficiente, serán comunes las crisis de diferentes formas: cambios en el ambiente, habitantes marginados por la falta de agua, limitaciones de irrigación de cultivos y, sobre todo, afectando a las futuras generaciones. Contaminación del ambiente La mayor contaminación del agua se debe a prácticas agrícolas por el uso de fertilizantes, plaguicidas, sales y otros agroquímicos. ¿Qué tiempo tardan en degradarse en el suelo los insecticidas clorados? Los plaguicidas aplicados por avionetas no solo alcanzan los cultivos, sino afectan también los insectos benéficos, la vida silvestre y envenenan a los agricultores. Los plaguicidas que llegan hasta riachuelos, ríos, lagos, y eventualmente el mar, pueden causar serios problemas a los ecosistemas acuático. También pueden afectar otros ecosistemas en forma indirecta, al convertirse un pez afectado por los plaguicidas en presa fácil del depredador, el plaguicida reduce la calidad reproductiva del depredador impactando así al ecosistema. Aún cuando los plaguicidas persistentes como el DDT –conocido por su capacidad de mantenerse en el ecosistema por muchos decenios- cada vez son menos usados en muchas partes del mundo, los plaguicidas que los sustituyen –menos persistentes en el ambiente- son a menudo más tóxicos. Los plaguicidas y otros agroquímicos también penetran hasta los acuíferos subterráneos donde contaminan las fuentes de agua potable. Los plaguicidas matan todo, pero las plagas se recuperan y multiplican nuevamente, apareciendo plagas cada vez más resistentes, -lanzándose al mercado plaguicidas más tóxicos, más residuales herbicidas pre y pos emergentes y discantes. Los fertilizantes lixiviados no tienen alta toxicidad directa como los plaguicidas, pero su efecto ecológico puede ser igualmente perjudicial. En ecosistemas acuáticos y marinos, los fertilizantes promueven el crecimiento excesivo de algas, causando eutrofización y la muerte de muchos tipos de organismos. Los nitratos de algunos fertilizantes también son los principales contaminantes del agua potable en muchas regiones. Las sales y sedimentos son también contaminantes agrícolas que afectan los causes de los ríos y riachuelos, contribuyendo con la destrucción de las zonas de pesca y pueden hacer que los humedales no sean aptos para la presencia de pájaros.

Las prácticas de la agricultura convencional están degradando el ambiente en forma global, reduciendo la biodiversidad, perturbando el balance de los ecosistemas naturales de los cuales dependen la población humana actual y futura.

Dependencia de insumos externos La agricultura convencional ha logrado altos rendimientos debido al incremento del uso de insumos agrícolas. Entre estos insumos están la irrigación, fertilizantes, plaguicidas, la energía usada para fabricar estos materiales y el combustible necesario para operar la maquinaria agrícola y bombas de riego, la tecnología también es una forma de insumo que se manifiesta en semilla híbrida, nueva maquinaria y nuevos agroquímicos. Todos estos insumos son externos al sistema agrícola, su uso intensivo tiene impacto en las ganancias del agricultor, en el uso de recursos no renovables y en el control de la producción agrícola. La agricultura no puede ser sostenible mientras dependa de insumos externos. En primer lugar, los recursos naturales de los cuales provienen los insumos no son renovables y existen en cantidades finitas. En segundo lugar, la dependencia a insumos externos hace que la agricultura y el país sean vulnerables a la oferta de insumos, a las fluctuaciones de mercado y al incremento de precios. Pérdida de la diversidad genética Durante la historia de la agricultura, el hombre ha incrementado la diversidad genética, domesticando plantas silvestres y seleccionando especies y variedades con características especiales para cada lugar. En las ultimas décadas la diversidad de las plantas domesticadas se ha reducido, muchas se han extinguido y muchas otras están en vías de extinción. Al mismo tiempo, la base genética de la mayoría de los principales cultivos se está uniformizando, un ejemplo de ello es el maíz, el 70% del maíz cultivado en el mundo corresponde solamente a seis variedades. La pérdida de la diversidad genética se debe principalmente al énfasis de la agricultura convencional en la productividad a corto plazo, tanto de rendimiento como de ganancias. Cuando se desarrollan variedades altamente productivas, la tendencia es a adoptarlas sustituyendo a otras que poseen características deseables. La homogeneidad genética de los cultivos es consecuente con la maximización de rendimiento y la estandarización de las prácticas de manejo. El problema consiste que al incrementar la uniformidad genética del cultivo, este se vuelve vulnerable al ataque de plagas y enfermedades que adquieren resistencia a los plaguicidas como a las defensas de las plantas. También el cultivo se hace vulnerable a los cambios de climas y otros factores ambientales. Con la disminución del banco genético se disminuyen las fuentes de genes para incorporar resistencia o adaptación a plagas y cambios climáticos. La importancia del banco genético lo demuestra un caso en Estados

Unidos en 1988, en donde el sorgo fue atacado por una plaga causando pérdidas de US$ 100 millones, al año siguiente se invirtieron US$ 50 millones de insecticidas para su control. Los científicos descubrieron una variedad de sorgo resistente y crearon un híbrido resistente que se usó extensivamente sin necesidad de usar plaguicidas. La resistencia a la plaga por una variedad de sorgo es común en plantas domesticadas que esconden estas características en su genoma, esperando ser usado, pero cuando estas variedades se pierden también se pierden una invaluable cantidad de genes, reduciendo la posibilidad de su uso. Pérdida del control sobre la producción agrícola por parte de las comunidades locales. La agricultura de monocultivo a gran escala ha producido una dramática reducción en el número de propiedades de pequeños agricultores, especialmente de los países en desarrollo en los cuales la norma es la mecanización y el uso masivo de insumos, provocando la migración a las ciudades de la población rural que trabaja en agricultura. La agricultura a gran escala, orientada hacia la maximización de producción y ganancias, además de promover el abandono de las zonas rurales, controla la producción de alimentos, con la consecuente pérdida de los recursos y del conocimiento local. La producción de alimentos basada en las exigencias del mercado global y con tecnologías desarrolladas externamente contradice los principios ecológicos, sustituyendo por insumos la experiencia acumulada en largos años, requiriendo cada vez de más capital, energía y recursos no renovables. Existen pocos incentivos para que agricultores permanezcan en el campo

los

Los pequeños agricultores tienen muy poca influencia para detener el avance de la agricultura industrial, no disponen de recursos para adquirir maquinaria moderna para poder competir con la agricultura a gran escala. Además, el sistema requiere por un lado que los ingresos se compartan con los intermediarios para llevar el producto al mercado y por otro lado existe la política de precios bajos, así, los pequeños agricultores ven reducidas cada vez más sus ganancias. Con esta incertidumbre económica, existen pocos incentivos para que los agricultores permanezcan en el campo, optando por vender sus propiedades a productores con mayor capacidad. En los casos en que las propiedades están cercanas a centros de población las propiedades a precios altos se venden para desarrollo urbanístico o para fincas vacacionales. Los agricultores expulsados de esta forma de sus tierras, emigran a las ciudades, volviéndose dependientes de quienes producen alimentos. La tecnología químico mecanizada hace que los trabajadores rurales pierdan sus trabajos, provocando migración hacia las ciudades, los pequeños agricultores pierden sus tierras por créditos o pérdidas en la producción o cosechas que no pagan la inversión. Los agricultores que permanecen en el

campo no producen alimentos, sino cultivos de exportación como cacao, banano, café, o caña de azúcar para la industria azucarera, maíz para balanceados, o productos no tradicionales para exportación, productos orgánicos para mercados de élite, que los pobres no tienen dinero para comprarlos. Para satisfacer la demanda de alimentos de las crecientes poblaciones urbanas, en muchos casos estos deben ser importados. Entre 1970 y 1990, la importación de alimentos provenientes de países desarrollados se ha incrementado hasta en 500%, lo que representa un peligro para la seguridad alimentaria de los países en desarrollo aumentando más la dependencia. Inequidad global A pesar de los incrementos en la productividad, persiste el hambre en el mundo. También hay enormes diferencias entre la cantidad de calorías consumidas y la seguridad alimentaria de la población de los países desarrollados con la de países en desarrollo. Los países en desarrollo a menudo producen alimentos para exportar a países desarrollados, usando insumos comprados a esos países. Las ganancias son para un grupo pequeño de propietarios de tierras, mientras mucha gente padece de hambre y los desplazados de sus tierras no pueden satisfacer sus demandas alimenticias. En los países en desarrollo los agricultores de subsistencia tienen que cultivar en tierras marginales, el resultado es más deforestación, erosión severa y serios daños sociales y ecológicos. A pesar que la inequidad entre países y entre grupos ha existido siempre, la modernización de la agricultura ha acentuado más estas inequidades, debido a que los beneficios no son distribuidos adecuadamente. Los agricultores con más tierra y recursos tienen más acceso a las tecnologías modernas. Mientras la agricultura se base en tecnologías del Primer Mundo y solamente unos cuantos tengan acceso a insumos externos, se seguirá perpetuando la inequidad que a su vez constituye una barrera para alcanzar la sostenibilidad.

5.5 RESUMEN El problema de la desnutrición siempre relacionado con la deficiente producción de alimentos fue utilizado como una de las estrategias para difundir el modelo de agricultura convencional, este modelo ofrecía combatir y acabar con la pobreza y el hambre en el mundo pero solamente facilitó el incremento de ganancias de las grandes empresas multinacionales de agroquímicos, maquinaria, semillas y alimentos. La implementación del modelo de agricultura convencional o químicomecanizada ha traído consecuencias colaterales no previstas a la salud de los productores, consumidores y el ambiente provocando desequilibrios en los agroecosistemas. El incremento de la resistencia de las plagas a los plaguicidas es uno de los indicadores más evidentes, conllevando al desarrollo

de plaguicidas más tóxicos, mayores frecuencias y dosis, generando un círculo vicioso de destrucción de la vida y la naturaleza.

5.6 GLOSARIO Acuífero: Capa o zona del terreno que contiene agua. Domesticación: Proceso de alteración mediante selección dirigida de la constitución genética de una especie, de modo que se incrementa la utilidad de esa especie para los humanos. Entradas de energía ecológica: Formas de energía utilizadas en la producción agrícola que provienen directamente del sol, también considerada como un insumo natural. Ecológico: Todo lo que está en conformidad con los diversos factores de un medio ambiente, por ejemplo, un suelo bajo un clima en particular. El suelo constituye el medio ambiente para las plantas y la vida de ellas. Ecosistema: Combinación de todos los organismos de un lugar determinado en interacción con el medio ambiente. Equilibrios nutricionales: Proporciones de nutrientes requeridos por cada cultivo, como por ejemplo: K/Ca + Mg, N/Cu, Ca/Fe, etc. Erosión: El desplazamiento del suelo de la superficie por agua de escorrentía, viento u otros agentes geológicos. Cuando la erosión por agua y viento es más acelerada que la erosión geológica normal se produce un acelerado proceso de degradación del suelo. Este fenómeno generalmente está asociado con actividades humanas. Especie: Un grupo de organismos de cruzamiento libre genéticamente aislado de fuentes estrechamente relacionadas que de otra manera podrían intercambiar genes; en taxonomía, individuos dentro de un orden que se reproduce libremente entre sí. Evaporación: Pérdida de agua en forma de vapor, desde el suelo o de agua libre directamente hacia la atmósfera. Evapotranspiración: Todas las formas de evaporación del agua líquida de la superficie terrestre, incluyendo la evaporación de los cuerpos de agua y humedad del suelo, así como la evaporación de la superficie de las hojas que ocurre en el proceso de transpiración. Fertilidad del suelo: Estado del suelo con respecto a la cantidad y disponibilidad de elementos (nutrientes) necesarios para el crecimiento de las plantas.

Lixiviación: Remoción de los materiales en solución por el paso del agua a través del perfil. En agricultura, lixiviación se refiere al movimiento del agua libre (percolado) fuera del sistema radicular. Macrofauna: Animales del suelo de porte pequeño, no obstante, fácilmente visibles a simple vista, como lombrices, larvas, ciempiés, etc. Materia orgánica: Son todas las fracciones que contienen carbono, como humus, raíces muertas, excreciones animales, excreciones radiculares, etc. Mesofauna: Animales minúsculos del suelo, que todavía pueden ser distinguidos a simple vista, comó ácaros. Metabolismo: Formación y descomposición de sustancias orgánicas en un ser vivo, imprescindibles para la vida vegetal y animal. Productividad: Capacidad del suelo de producir cosechas. Depende de la fertilidad física, química y biológica. Procesos y estructuras ecológicas que permiten la producción en un agroecosistema. Sostenibilidad: La capacidad de un agroecosistema de mantenerse en el tiempo sin degradar el ambiente, sin perder su viabilidad económica y con equidad social. Sinónimos: sustentable, perdurable.

UNIDAD No. 3: LA AGRICULTURA SOSTENIBLE

1. JUSTIFICACIÓN Luego de haber estudiado la agricultura tradicional y la forma como ésta fue sustituida por la agricultura convencional, se aborda el estudio de la agricultura sostenible, la misma que surge de la evolución de la agricultura convencional, buscando rescatar el conocimiento tradicional, pero incorporando al mismo tiempo los avances de la ciencia moderna, sobre todo aquellos relacionados con la ecología, en su aplicación a la agricultura. En la presente unidad, se parte de una breve conceptualización sobre lo que es la agricultura orgánica, para abordar enseguida la noción de sostenibilidad, en su aplicación a la agricultura. A continuación se estudia el funcionamiento de los ecosistemas naturales, pues éstos proporcionan los principios sobre los cuales se pueden diseñar los sistemas agrícolas sostenibles, cuyo funcionamiento se caracteriza al finalizar la unidad. 2. PROBLEMATIZACIÓN ¿Qué relación existe entre agricultura orgánica, agricultura ecológica, agricultura sostenible y agroecología? Estos términos, todos “de moda” corren el riesgo de quedar sin contenido, si es que su uso no es el adecuado. El análisis de los principios sobre los que se levanta la agricultura sostenible, deberá orientar al estudiante sobre el alcance, significado y filosofía de la agroecología, no solamente como un conjunto de tecnologías para producir alimentos de buena calidad y conservar los recursos naturales, sino también como la posibilidad de una nueva forma de relacionamiento del ser humano con la naturaleza de la que es parte y de los seres humanos entre sí; es decir, como la posibilidad de organizar nuevas formas de sociedad. 3. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO ESPERADO Quienes finalicen el estudio de la presente unidad, deberán elaborar una pequeña monografía en la que describan el proceso productivo en un sistema agrícola sostenible, identificando los principios con los que funciona, así como sus principales tecnologías. 4. COMPETENCIAS Y ACTITUDES Relaciona la agricultura orgánica con un modelo de agricultura que genera desarrollo sustentable y conservación de los RRNN 5. DESARROLLO DEL CONTENIDO

5.1 LA AGRICULTURA ORGÁNICA La agricultura orgánica, ecológica o biológica, es un sistema de producción que se basa en la salud, fertilidad, conservación y mejoramiento del suelo, en el uso apropiado de la energía, el agua, la diversidad vegetal y animal, así como en la aplicación de técnicas e insumos que beneficien el ambiente y contribuyan al desarrollo sostenible. La agricultura orgánica es una tecnología alternativa que promueve la producción agrícola, pecuaria y forestal respetando el medio ambiente y desarrollando los recursos naturales. Se basa en la diversificación y el trabajo a favor de las leyes de la naturaleza para generar alimentos sanos de mayor calidad nutricional y sensorial, buscando el desarrollo integral del agricultor. Es una agricultura intensiva en conocimiento y de aprovechamiento óptimo de recursos como el sol, el agua, el suelo y la vegetación.

La agricultura orgánica puede ser una herramienta que contribuye a enfrentar el estancamiento agropecuario y la pobreza rural por las siguientes razones: Tecnología que utiliza recursos locales: El reciclaje de nutrientes que se generan en la propia parcela (como uso de estiércoles, rastrojos, cenizas, plumas, huesos y desperdicios ecológicos, etc.). El uso intensivo de mano de obra y conocimiento de toda la familia y el aprovechamiento al máximo del agua y la energía solar caracterizan a esta propuesta. Tecnología menos vulnerable frente a la fluctuación de precios: La agricultura convencional es muy vulnerable al constante incremento de precios como los fertilizantes y pesticidas, la agricultura orgánica, al usar muy poco insumo externo y al ser diversificada es menos riesgosa ante los cambios de precio del mercado. Tecnología para los pequeños agricultores: Está demostrado que la agricultura orgánica puede ser mucho más eficiente en pequeñas extensiones, lo contrario

sucede con la agricultura convencional. En Guatemala el 88% de los agricultores poseen menos de 10 hectáreas de tierra. Tecnología para condiciones difíciles: La agricultura orgánica puede ser tan productiva como la convencional y más que la tradicional, pero mientras que la agricultura convencional solo funciona en condiciones óptimas de clima e insumos, la agricultura orgánica es menos fluctuante ante problemas ambientales. Tecnología que mejora los recursos: Mientras la agricultura convencional va destruyendo los recursos suelo y agua conforme pasan los años, lo inverso sucede con la agricultura orgánica que año tras año mejora la fertilidad y textura de los suelos y mantiene limpia el agua; mejora el microclima, e incrementa su productividad. Tecnología que fortalece la diversidad y la alimentación: La agricultura orgánica promueve la asociación y rotación de los cultivos y como consecuencia directa la diversidad, esto permite al agricultor tener una amplia canasta de productos para el autoconsumo, dependiendo menos del mercado de alimentos que él no controla, lo que redunda en una mejor alimentación. Tecnología que mejora la nutrición y la salud: Está demostrado que un producto orgánico tiene 30% más materia seca y alrededor de 35% más proteínas y vitaminas. También contiene 95% menos nitratos; sustancias con potencial cancerígeno. Tiene como base el conocimiento campesino: La agricultura orgánica es la agricultura del lugar, el conocimiento detallado de las características de la zona es esencial para ejercerla eficientemente. El agricultor es el único que conoce estas condiciones específicas, por eso su conocimiento es tomado como base de cualquier desarrollo agroecológico exitoso. Tiene mercado creciente: El mercado ecológico a nivel mundial mueve miles de millones de dólares, crece a más de 22% anual y es una alternativa poco aprovechada por los agricultores de nuestro país. Su potencial no solo es de exportación sino el mercado nacional. Es una crítica al modelo de economía actual: La agricultura orgánica es una crítica radical a la agricultura convencional de alto uso de agroquímicos contaminantes y venenosos en manos de un pequeño grupo de transanacionales, así como de las formas de producción utilizadas. Por lo tanto, es un buen inicio para una crítica más amplia y completa que se debe hacer al modelo de desarrollo imperante. 5.1.1 En la agricultura orgánica se considera el ser y el saber, así: -

Los seres son considerados en primer lugar como unidades culturales, Los seres construyen su propia historia Los seres tienen identidad, raíces, memoria colectiva social y soberanía. Los seres desarrollan un pensamiento libre y acciones heterogéneas.

Los seres forjan y ejercen su propio poder. La creatividad elabora las herramientas apropiadas a la libración social. Los seres poseen internalidad espiritual. La comunicación se genera como instrumento de libertad, a partir del diálogo mutuo entre los seres; es constante y no se interrumpe. Hay contemplación y realización universal. Lo social se impone ante lo individual.

El holismo y el biocentrismo están asociados a la colectividad en forma dinámica, sistémica y funcional. Los seres desarrollan una gran visión angular, donde la base de la sabiduría es la creatividad y la percepción. 5.1.2 Principios de la agricultura orgánica Los principios de la agricultura orgánica comprenden un estilo o un sistema de vida fundada en el crecimiento y respeto de los procesos ecológicos esenciales como: -

Enfoque integral como guía para el conocimiento de las relaciones del ser humano con la naturaleza. Respeto y comprensión de las diversidades biológicas y culturales. Ética ambiental inspirada en el sentimiento de pertenencia e interdependencia con la comunidad viviente. Estilos sostenibles de producción y vida Justicia social, integracional y de género. Respeto de los derechos humanos, leyes y convenios sobre las relaciones laborales. Equidad en las relaciones de intercambio entre los que participen en la agricultura orgánica. Claro sentido de responsabilidad por manejar y cuidar los recursos naturales.

Los principios de la agricultura orgánica consideran: -

La complejidad de cada ecosistema de producción, las tecnologías para una agricultura sostenible son específicas (tiempo / espacio) para cada localidad. La visión holística de planeación, manejo y estructura de los ecosistemas, tendiendo a barrer con las barreras disciplinarias. La planeación agropecuaria integrada con las perspectivas ecológicas para todos los usos de la tierra, buscando objetivos múltiples, como son la producción de alimentos y rentabilidad. El equilibrio ecológico como factor condicionante de la producción. La unidad agropecuaria debe entenderse, al igual que el suelo, como un organismo vivo, dinámico y sistémico. La administración de toda la propiedad como un organismo vivo integrado a la microcuenca hidrográfica como una unidad de conservación ambiental.

El saber tradicional, para algunos cultivos, es tan importante como el saber académico. La importancia de la productividad de la mano de obra, el capital, el agua y la energía. El desarrollo y captación de tecnologías adaptadas a las condiciones culturales, sociales, económicas y ecológicas de cada región en el sentido ascendente, a partir de la realidad y de los problemas en forma no fomentista. 5.1.3 Objetivos de la agricultura orgánica

Producir alimentos sanos, libre de agrotóxicos, sin contaminar el medio ambiente, eliminando todos los insumos y prácticas que lo perjudiquen. Producir alimentos económicos, accesibles a la población y nutricionalmente equilibrados. Disminuir la dependencia de insumos externos, además de desarrollar y apropiarse de una tecnología adecuada a sus parcelas. Promover la estabilidad de la producción de una forma energéticamente sostenible y económicamente viable. Buscar la autosuficiencia económica de los productores y de las comunidades rurales (autogestión), reduciendo los costos de producción y preservando los recursos básicos que poseen. Trabajar con la conservación, la biodiversidad genética y el comportamiento natural de los ecosistemas, en ningún momento trabajar en contra de ellos. Trabajar la integralidad de los ciclos biogeoquímicos y sus interrelaciones con el medio ambiente, en todos los procesos de la producción. Recuperar, conservar y potencializar la fertilidad de las plantas y la nutrición del suelo. Trabajar con el reciclaje de nutrientes minerales y conservar la materia orgánica, pues en los trópicos, es mucho más fácil la tarea de conservar la materia orgánica que se tiene, que tratar de reponer la materia orgánica que se pierde. SOL, SOMBRERO Y SUELO. Buscar una mayor utilidad del potencial natural, productivo, biológico y genético de las plantas y de los animales. Comprender y trabajar las unidades productivas de acuerdo a sus limitaciones y al potencial de su suelo, agua, clima y economía local, logrando buscar el tamaño más eficiente de la unidad de producción de forma diversificada. Asegurar la competitividad de la producción de alimentos en mercados locales, regionales, nacionales e internacionales, acompañados de los parámetros de cantidad y calidad. Aprovechar todas las ventajas comparativas sociales, económicas ecológicas y agrotecnológicas que ofrecen los sistemas orgánicos de producción frente a los constantes fracasos de la agricultura convencional, APRA construir un verdadero desarrollo sostenible centrado en las capacidades humanas en el medio rural. 5.1.4 Estrategias de la agricultura orgánica

Captación y uso de especies rústicas, adaptadas a tecnologías que utilicen y economicen insumos y materiales de la región. potenciar y maximizar los beneficios que aporta la autorregulación natural de la microbiología del suelo, los insectos y las plantas (nativas o exóticas) a través de métodos naturales y del mantenimiento del equilibrio ecológico, por intermedio de la diversificación e integración de prácticas agrícolas y forestales para producir plantas sanas y nutricionalmente equilibradas. Mejoramiento y mantenimiento de las características del suelo, por medio de la diversificación de cultivos, la asociación, rotación y permanente cobertura del mismo. Conservación del suelo por la planificación de su uso, de acuerdo a la capacidad de soporte y aplicación de técnicas vegetativas y mecánicas. Considerar las actividades agropecuarias en los aspectos de: . Alelopatía (simbiosis y antagonismo entre plantas) y alelospolia (capacidad de los vegetales por competir por factores externos tales como luz, agua y minerales). . Trofobiosis (efecto de desequilibrio provocado por uso de abonos y venenos, los cuales promueven el aumento de poblaciones de insectos y de microorganismos patógenos en los cultivos). . Homeostasis (capacidad del medio ambiente para regenerarse contra las agresiones hechas por el hombre). . Reciclaje y recuperación de nutrientes de las capas más profundas del suelo por medio de la rotación y asociación de cultivos y coberturas. . Mantenimiento del equilibrio poblacional de la fauna y la flora. . Equilibrio nutricional por medio de la resistencia genética, la nutrición natural, el uso de productos y preparados naturales preventivos por medio de la fitoterapéutica y la homeopatía

Las necesidades para el desarrollo de una agricultura sostenible no son solamente ecobiológicas o técnicas, sino que también son socioculturales, económicas y políticas. Es inconcebible promover cambios ecológicos en el sector agrícola sin la defensa de cambios comparables en las áreas correlacionadas de la sociedad. El factor fundamental necesario para el desarrollo de una agricultura ecológica es un ser humano en coexistencia con la naturaleza y no con el saqueo.

5.2 EL SURGIMIENTO DE LA AGRICULTURA ORGÁNICA Durante la segunda mitad del siglo XX, la agricultura ha sido muy exitosa en la provisión de alimentos a la creciente población humana. En los cultivos básicos como trigo, arroz se ha incrementado significativamente los rendimientos, los precios se han reducido y la hambruna crónica ha disminuido; esto se debe principalmente, a los avances científicos, e innovaciones tecnológicas que incluyen el desarrollo de nuevas variedades de plantas, uso de fertilizantes y plaguicidas y el crecimiento de la infraestructura de riego.

A pesar de su éxito, nuestros sistemas de producción de alimentos se encuentran en el proceso de erosionar las bases fundamentales que lo sostienen. Por un lado han abusado y degradado los recursos naturales delos que depende la agricultura: suelo, agua, y diversidad genética. Por otro lado han creado una dependencia en el uso de recursos no renovables como el petróleo y también están fomentando un sistema que elimine la responsabilidad de los agricultores y trabajadores del campo del proceso de producir alimentos. En pocas palabras la agricultura moderna es insostenible, a largo plazo no tiene el potencial para producir suficiente alimento como demanda la población debido, precisamente, a que está erosionando las condiciones que lo hacen posible. 5.2.1 El camino hacia la sostenibilidad La única opción que nos queda es la de preservar la productividad, a largo plazo, de la superficie agrícola del mundo junto con cambios necesarios en nuestros patrones de consumo y uso del suelo, buscando una mayor equidad que beneficie a todos, desde los agricultores hasta los consumidores. Para preservar la productividad de la agricultura, se requiere sistemas sostenibles de producción de alimentos. La sostenibilidad se puede alcanzar mediante prácticas de cultivo basadas en el conocimiento adecuado y profundo de los procesos ecológicos que se sucede tanto en las parcelas de producción como en el contexto de las cuales ellas son parte. Con estas bases podemos enfocarnos hacia los cambios sociales y económicos que se promueven en la sostenibilidad en todos los sectores del sistema alimentario ¿Qué es la sostenibilidad? En forma general, la sostenibilidad que es una versión del concepto de “rendimiento sostenido”, es decir, la condición o la capacidad de cosechar a perpetuidad cierta biomasa de un sistema que tiene la capacidad de renovarse por si mismo o que su renovación no esta en riesgo. Debido a que la palabra perpetuidad nunca puede ser demostrada en el presente, la prueba de sostenibilidad recae siempre en el futuro fuera de nuestro alcance. Así, es imposible saber con certeza cuando una práctica agrícola en particular es de hecho sostenible, o bien si un grupo de prácticas constituye la sostenibilidad. Sin embargo, lo que si es posible, es demostrar cuando una práctica se esta alejando de la sostenibilidad. Con base en nuestro conocimiento actual podemos sugerir que la agricultura sostenible debería al menos:  Tener el mínimo efecto negativo en el ambiente, y no liberar sustancias tóxicas o dañinas a la atmósfera y el agua superficial o subterránea.  Preservar y reconstruir la fertilidad del suelo, prevenir la erosión y mantener la salud ecológica del suelo;  Usar agua en forma tal que permita la recarga de acuíferos y su uso por parte de la población humana y otros elementos del ecosistema  Hacer uso del los recursos dentro del agroecosistema, incluyendo las comunidades cercanas, reemplazando los insumos externos con un

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mejor ciclo de nutrientes, adecuada conservación y amplio conocimiento ecológico; Valorar y conservar la diversidad biológica, tanto en los paisajes silvestres como los domesticados; y Garantizar la equidad en el acceso a las prácticas agrícolas apropiadas, al conocimiento y a la tecnología así como permitir el control local de los recursos agrícolas 5.2.2 El papel de la agroecología

La agricultura del futuro debe ser tanto sostenible como altamente productiva si se desea producir alimentos para una creciente población humana. Estos retos significan que no podemos simplemente abandonar completamente las prácticas convencionales y retornar a las prácticas tradicionales indígenas. Aun cuando la agricultura tradicional puede contribuir con invaluables modelos y prácticas para desarrollar una agricultura sostenible, no puede producir la cantidad de alimentos que requiere los centros urbanos y los mercados globales porque está dirigida a suplir las necesidades locales y a pequeña escala. El llamado demanda un nuevo enfoque hacia la agricultura y desarrollo agrícola construido sobre la base de la conservación delos recursos y otros aspectos de la agricultura tradicional, local y de pequeña escala, y que al mismo tiempo aproveche los conocimientos y métodos modernos de la ecología. Este enfoque está incluido en la ciencia llamada AGROECOLOGÍA, la cual se define como la aplicación de conceptos y principios ecológicos para el diseño y manejo de agroecosistemas sostenibles. La agroecología provee el conocimiento y metodología necesarios para desarrollar una agricultura que sea, por un lado ambientalmente adecuado y por otro lado altamente productiva y económicamente viable. Esta establece condiciones para el desarrollo de nuevos paradigmas en agricultura, en parte porque prácticamente elimina la distinción entre la generación de conocimiento y su aplicación. También valoriza el conocimiento local empírico de los agricultores, el compartir este conocimiento y su aplicación al objetivo común de sostenibilidad. Los métodos y principios ecológicos constituyen la base de la agroecología. Estos son esenciales para determinar: (1) si una práctica agrícola particular, un insumo o decisión de manejo es sostenible, y (2) la base ecológica para decidir la estrategia del manejo y su impacto a largo plazo. Conociendo lo anterior se pueden desarrollar prácticas que reduzcan la compra de insumos externos que disminuyan los impactos de esos insumos cuando se deban usar, y permite usar bases para diseñar sistemas que ayuden a los agricultores a mantener sus granjas y comunidades. Aún cuando el enfoque agroecológico comienza prestando atención a un componente particular de un agroecosistema y su posible alternativa de manejo, durante el proceso establece las bases para muchos otras cosas . Aplicando el enfoque en forma más amplia, nos permite examinar el desarrollo

histórico de las actividades agrícolas en una región y determinar las bases ecológicas para seleccionar prácticas, más sostenibles para esa zona. También nos puede ayudar ha encontrar las causas de los problemas que han emergido como resultado de prácticas insostenibles .Todavía más, el enfoque agroecológico nos ayuda a explorar las bases teóricas para desarrollar modelos que puedan facilitar el diseño, las pruebas y la evaluación de agroecosistemas sostenibles

5.3 SISTEMAS AGRÍCOLAS SOSTENIBLES El desarrollo de sistemas agrícolas sostenibles implica el manejo agroecológico de cultivos, el ganado, el suelo, el microclima, las plagas y el resto de la biocenosis espontánea así como el sistema socioeconómico de los agricultores y sus familias que componen la finca, pero también de los niveles superiores, la microcuenca, la cuenca, la región y el país. El desarrollo de sistemas agrícolas sostenibles tiene como requisitos: - Reducir el uso de energía y recursos y regular la inversión total de energía, de manera de obtener una relación alta de producción/inversión. - Reducir las pérdidas de nutrientes mediante la contención efectiva de la lixiviación, escurrimiento, erosión y mejorar el reciclaje mediante leguminosas, abonos orgánicos, compost y otros mecanismos efectivos de reciclaje. - Estimular la producción local de cultivos ampliamente diversificados y adaptados al conjunto natural y socioeconómico. - Sustentar la producción neta deseada mediante la preservación de los recursos naturales. - Reducir los costos y aumentar la eficiencia y viabilidad de las granjas de pequeño y mediano tamaño, promoviendo así un sistema agrícola diversificado y flexible. Según Altieri (1995), el grado en que un agroecosistema aumenta su sustentabilidad dependerá básicamente de un manejo agroecológico que conduzca necesariamente a la optimización de los procesos siguientes: - Disponibilidad y equilibrio del flujo de nutrientes. - Protección y conservación de la superficie del suelo. - Utilización eficiente de los recursos agua, luz y suelo. - Mantener un alto nivel de biomasa total y residual - Uso de la adaptabilidad y complementariedad en el uso de los recursos genéticos, vegetales y animales. - Preservación e integración de la biodiversidad Ello no es un proceso espontáneo y brusco, sino gradual e inducido conscientemente con arreglo a determinados principios agroecológicos, en el cual el diseño y manejo de cada sistema agrícola sustentable se proyecta a partir de un diagnóstico previo (Labrador y Altieri 1994) o sea de un análisis o caracterización agroecológica preliminar e interactivo del sistema.

5.3.1 Agroecosistemas sostenibles El principal reto en el diseño de agroecosistemas sostenibles es obtener las características de un ecosistema natural y al mismo tiempo mantener una cosecha deseable. Esta es una forma viable para alcanzar la sostenibilidad del sistema. El flujo de energía puede ser diseñado para depender menos de insumos no renovables, de modo que exista un balance entre la energía que fluye dentro del sistema y la que abandona el sistema en forma de cosecha. El agricultor puede desarrollar y mantener ciclos de nutrimentos casi cerrados dentro del sistema, de modo que los nutrimentos que salen del sistema en forma de cosecha pueden ser reemplazados en una forma sostenible. Los mecanismos de regulación de poblaciones pueden tener más éxito en un sistema, que como un todo ofrece mayor resistencia a plagas y enfermedades, incrementando el número de hábitat y permitiendo la presencia de enemigos naturales y antagonistas. Finalmente, un agroecosistema que incorpora las cualidades de un ecosistema natural como resistencia a perturbaciones, estabilidad, productividad y balance, proporcionará las condiciones que aseguran el equilibrio dinámico necesario para lograr un sistema sostenible. A medida que los insumos externos antropogénicos se reducen, se puede esperar un retorno a los procesos ecológico más naturales. 5.3.2 La perspectiva organismo - organismo Un sistema de clasificación de las interacciones ampliamente aceptada fue aquel desarrollado por E. P. ODUM. (1971). Este sistema tiene muchas aplicaciones útiles y ha permitido a los ecólogos entender el ambiente biótico. Las interacciones entre dos organismos de diferentes especies pueden tener efecto negativo (-) o positivo (+) o un efecto neutro (0) para cada participante en la interacción. Por Ej.: en la interacción clasificada como mutualismo ambos organismos sufren un impacto positivo (++). El grado en el cual la interacción es positiva o negativa para cada organismo depende del nivel de interdependencia y del nivel de intensidad de la interacción.

En este esquema hay una distinción importante entre situaciones en las que ambos miembros están presentes y hay interacción, y situaciones en las cuales los dos entes están separados o juntos pero no hay interacción. La interacción a la cual se ha dado mayor atención, especialmente en el diseño de agroecosistemas convencionales, es la competencia (- -). La competencia se presenta en un ambiente donde los recursos son limitados para ambos miembros de la relación y aún cuando uno de ellos puede terminar dominando al otro, al final ambos resultan afectados durante la interacción. Los organismos tienen interacción entre sí dado que cada uno remueve del ambiente algo que ambos necesitan. En este sentido, hay una alta probabilidad de que dos variedades cultivadas de una misma especie compitan en un ambiente de recursos limitados, como sería el caso de un campo de cultivo con bajos niveles de nitrógeno en el suelo. Cuando dos organismos han generado interdependencia de manera tal que se ven afectados negativamente cuando no están en interacción, se dice que hay mutualismo ( ++ ). Ambos organismos dependen de la forma en que el otro modifica el ambiente para los dos. Por ejemplo algunas interacciones entre leguminosas y bacterias del género Rhizobium son de tipo mutualista. Ambos organismos prosperan mejor juntos que cuando están solos. Cuando una interacción beneficia a ambos miembros, pero ninguno es afectado negativamente en la ausencia de la interacción, se habla entonces de protocooperación (++). La polinización es un buen ejemplo de una interacción de este tipo: cuando hay varias especies de insectos polinizadores disponibles y muchas especies productoras de néctar, una especie de polinizador y una especie de planta se benefician de igual forma si interactúan, pero ninguno es perjudicado sin no se da la interacción. Tanto el mutualismo como la protocooperación son tipos de simbiosis, un término derivado del griego que significa “vivir juntos”. Cuando un organismo mantiene o proporciona las condiciones necesarias para el desarrollo de otro, pero sin afectar su propio bienestar, la interacción (+0) se denomina comensalismo. El organismo que requiere de las condiciones que el otro crea, sufre cuando este último no está presente. Por Ej.: especies arbóreas de sombra presentes en el sistema agroforestal de cacao, reducen la intensidad de la luz que llega a los estratos inferiores, lo que favorece al cacao, que es una planta umbrófila, el árbol de sombra se desarrolla de la misma forma esté o no presente el cacao. Cuando una especie afecta negativamente a otra, pero su propio desarrollo no se ve disminuido, entonces la interacción se denomina amensalismo (-0). Un ejemplo de una interacción de este tipo se presenta cuando una planta libera química por sus hojas durante una llovizna aguacero, la que puede tener un impacto negativo sobre otras plantas vecinas, pero que no afecta a la planta liberadora de dicha sustancia. Tal proceso es una forma de alelopatía, la que será discutida con mayor detalle en los siguientes párrafos, un ejemplo de este tipo de amensalismo es la relación entre el nogal negro (juglans nigra) y casi cualquier planta que intente crecer bajo su copa. Las sustancias químicas

lavadas de las ramas y hojas del nogal negro, así como los exudados de sus raíces son productos tóxicos para la mayoría de plantas. En los dos tipos de interacción restantes, uno de los organismos sufren impacto negativo por las acciones del otro (+ -). Por lo general, el organismo que actúa sobre el otro tiene una relación obligada con este, mienta que el organismo que sufre las consecuencias de la interacción se desarrolla mejor sin la interferencia de aquel; en esta última situación la relación se torna (- 0). En el parasitismo, un organismo (el parásito) se alimenta del otro (el hospedante), pero este raramente muere. El parásito puede vivir en el hospedante durante un largo período y éste último puede sobrevivir, pero su capacidad se ve disminuida. Algunos parásitos, conocidos como parasitoides, causan la muerte del hospedante (por ejemplo las avispas del género Trichogramma); nosotros tomamos ventaja de tales interacciones para el control biológico en los agroecosistemas. La depredación es una interacción mucho más directa, donde un organismo mata y consume a su presa. Dependemos en gran medida de la depredación realizada por ciertos organismos benéficos para el manejo de plagas en los sistemas agrícolas. El esquema de clasificación que se ha desglosado es muy útil para distinguir los tipos de interacciones que son observadas en la mayoría de los ambientes naturales. Sin embargo se enfoca hacia el resultado final de cada tipo de interacción más que en los mecanismos involucrados cuando ésta ocurre. 5.3.3 Diversidad y estabilidad En ecología se ha discutido considerablemente la relación entre la diversidad y la estabilidad. Aparentemente, hay alguna correlación entre las dos – esto es, a mayor diversidad de un ecosistema, hay más resistencia al cambio y mejores posibilidades de recuperar de perturbaciones pero hay desacuerdo sobre el grado y fortaleza de esta correlación. Mucho de este problema viene de la naturaleza restringida de la definición aceptada de estabilidad. “Estabilidad” usualmente se refiere a la ausencia relativa de fluctuación en las poblaciones de organismos del sistema, indicando una condición balanceada o sin cambio. Esta noción de estabilidad es inadecuada especialmente para describir los resultados ecológicos de la diversidad. Lo que necesitamos es una definición más amplia de estabilidad (o un nuevo término) basado en las características del sistema, una definición que enfoque la fortaleza de un ecosistema, su habilidad de mantener niveles complejos de interacción y procesos autorreguladores de flujo de energía y reciclaje de materiales. Esta noción ampliada de estabilidad se requiere en particular, para el entendimiento y uso de diversidad en los agroecosistemas, los cuales son estables, según el término convencional. Para un mejor entendimiento de lo que realmente es estabilidad necesitamos más investigación de las posibles relaciones entre las diferentes formas de diversidad ecológica y el proceso específico de un ecosistema y sus

características. Algunos trabajos importantes se han realizado por ejemplo, se ha determinado que una gran diversidad de especies de aves, está correlacionada con una estructura compleja de la comunidad, porque esta mantiene mayor variedad de comportamientos de anidamiento y alimentación. De forma similar, la diversidad depredada – presa y una cadena alimenticia más compleja está relacionada tanto con el número de especies así como la diversidad del hábitat. Debemos seguir teniendo cuidado de no caer en la trampa de un razonamiento circular, donde empezamos a creer que la diversidad siempre conduce a la estabilidad y una vez que tenemos más estabilidad, se llegará a tener más diversidad. Para que los conceptos de diversidad y estabilidad sean aplicados en agricultura, necesitamos estudios que correlacionen los diferentes tipos de diversidad con los procesos de productividad y de ahí hacia la sostenibilidad. a) Diversidad ecológica en agroecosistemas En la mayoría de los agroecosistemas, regularmente, las perturbaciones suceden más frecuentemente y con mayor intensidad que en los ecosistemas. Raramente los agroecosistemas pueden alcanzar un gran desarrollo sucesional. Como resultado, la diversidad de los agroecosistemas es difícil de mantener. La pérdida de diversidad debilita los enlaces funcionales entre especies que caracterizan a los ecosistemas naturales. Las tasas de reciclaje de nutrimentos, los cambios de eficiencia y el flujo de energía son alterados, y aumenta la dependencia de insumos y de interferencia humana. Por estas razones, un agroecosistema es considerado ecológicamente inestable. Sin embargo los agroecosistemas no necesitan ser tan simplificados y pobres en diversidad como un agroecosistema convencional. Dentro de las limitantes impuestas por la necesidad de cosechar biomasa, los agroecosistemas pueden tender al nivel de diversidad que presentan los ecosistemas naturales y beneficiarse del aumento de la estabilidad que permite una mayor diversidad. Manejar la complejidad de interacciones posibles cuando la mayoría de los elementos que estimulan la diversidad están presentes en el sistema de granja, es clave para reducir la necesidad de insumos externos y procurar la sostenibilidad. b) El valor de la diversidad del agro ecosistema Una estrategia clave en agricultura sostenible es reincorporar la diversidad en el paisaje agrícola y manejarlo con mayor eficacia. Aumentar la diversidad es un enfoque contrario a la mayoría de la agricultura convencional actual, la cual alcanza su extremo en los monocultivos a gran escala. Parecería que la diversidad es vista como vulnerabilidad en esos sistemas, especialmente cuando consideramos todas las entrada y prácticas que se han desarrollado para limitar la diversidad y mantener la uniformidad.

Investigaciones recientes en sistemas de cultivos múltiples subestiman la gran importancia de la diversidad en la agricultura ( Francis 1986, Amador y Griessman 1990, Vandermeer 1989, Altiery 1995) . La diversidad es de gran valor para los ecosistemas por las siguientes razones. 

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Con una gran diversidad la diferenciación de hábitats aumenta, permitiendo a las especies del sistema que sean especialistas del hábitat. Cada grupo puede crecer en un ambiente exclusivo que satisface sus necesidades únicas. Si la diversidad aumenta, también aumentan las oportunidades de coexistencia y la interferencia entre especies que pueden estimular la sostenibilidad agroecológica. La relación entre las leguminosas fijadoras de nitrógeno y los cultivos asociados a ellas pueden ser el primer ejemplo, como se ha discutido anteriormente. En un agroecosistema diverso, los ambientes perturbados y asociados son situaciones agrícolas ventajosas. Los hábitats abiertos pueden ser colonizado por especies útiles que ya existen en el sistema, en vez de ser invadidos por arvenses, e invasores pioneros proveniente de fuera del sistema. Una gran diversidad hace posible varios tipos de dinámicas de poblaciones benéficas entre herbívoros y sus depredadores. Por ejemplo un sistema diverso puede estimular la presencia de varias poblaciones de herbívoros, siendo solo alguno de ellos realmente plagas, así como la presencia de depredadores que se alimentan de todos los herbívoros. Los depredadores estimulan la diversidad entre las especies herbívoras, al mantener control sobre alguna especie en particular. Con gran diversidad de herbívoros, el herbívoro plaga no puede dominar ni perjudicar a ningún cultivo. Una mayor diversidad generalmente permite una mayor eficiencia en el uso de recursos en un agroecosistema. Existe una mayor adaptación a la heterogeneidad de hábitats a nivel de sistema, que conduce a la complementariedad de las necesidades de los cultivos, diversificación de nichos, traslape de nichos de las especies y compartir recursos. Ejemplo, el tradicional cultivo múltiple de maíz - fríjol – calabaza junto a tres cultivos diferentes pero complementarios entre si. Cuando los tres son sembrados en un campo heterogéneo, las condiciones del suelo satisfacen las necesidades de al menos uno de los tres cultivos. Cuando son sembrados en un suelo uniforme, cada cultivo ocupa un nicho ligeramente diferente, teniendo diferentes demandas de los nutrimentos del suelo. La diversidad reduce los riesgos para el productor o campesino, especialmente en áreas con condiciones ambientales impredecibles. Si un cultivo no le va bien, los ingresos de los otros cultivos pueden compensar esa baja. Un ensamblaje diverso de cultivos puede crear una diversidad de microclimas en un sistema de cultivo, que puede ser ocupado por un amplio rango de organismos, no cultivos, incluyendo depredadores, parásitos benéficos y antagonistas –que son importantes en el sistema en general, y que no podrían ser atraídos a un sistema uniforme y simplificado.

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La diversidad en el paisaje agrícola puede contribuir a la conservación de a biodiversidad en los ecosistemas naturales que se encuentran alrededor. La diversidad –especialmente aquella que se encuentra bajo el nivel del suelo y es parte del sistema- realiza varios servicios ecológicos que tiene impacto tanto dentro como fuera de la parcela, tales como el ciclo de nutrimentos, regulación de procesos hidrológicos y la desintoxicación de productos químicos nocivos.

Cuando nuestro entendimiento sobre la diversidad vaya mas allá de las especies de cultivo, incluyendo plantas no cultivadas (comúnmente llamadas arvenses, pero con valor ecológico y humano), animales (especialmente enemigos de plagas o animales benéficos a los humanos) y microorganismos (la diversidad de bacterias y hongos son esenciales para mantener muchos procesos bajo el nivel del suelo del agroecosistema), podremos empezar a ver el rango de procesos ecológicos que son promovidos por la mayor diversidad. c) Métodos para aumentar la diversidad en los sistemas agrícolas Una variedad de opciones y alternativas están disponibles para incrementar los beneficios de la diversidad, señalados anteriormente, al paisaje agrícola. Estas opciones pueden considerar lo siguiente: 1. Introducir nuevas especies al sistema de cultivo existente, 2. Reorganizar o reestructurar las especies que ya están presentes, 3. Agregar prácticas e insumos estimuladores de diversidad y 4. Eliminar prácticas e insumos que reducen o restringen la diversidad.  Cultivos intercalados. La forma principal y directa de aumentar la diversidad de un agroecosistema, es sembrar dos o más cultivos juntos intercalados, que permitan interacciones entre los individuos de diferentes cultivos. El intercalar cultivos es una forma común de cultivos múltiples, lo cual es definido como “la intensificación y diversificación de cultivos en dimensiones de tiempo y espacio”. El intercalar cultivos puede agregar diversidad temporal, mediante siembras secuenciales de diferentes cultivos durante la misma estación, y la presencia de más de un cultivo agrega diversidad horizontal, vertical, estructural y funcional al sistema. Estos sistemas están desarrollados en los sistemas de granjas tradicionales de las áreas rurales o en desarrollo, especialmente en los trópicos. Los cultivos intercalados o sistemas de policultivo varían desde mezclas relativamente simples de dos o tres cultivos, hasta complejas mezclas de cultivos que se encuentran en agroecosistemas de agrosilvicultura o en agroecosistemas de huertos caseros.  Cultivo en Franjas. Otra forma de cultivos múltiples es sembrar diferentes cultivos en franjas adyacentes creando lo que se puede denominar un policultivo de monocultivos. Esta práctica, la cual aumenta la diversidad beta en lugar de la diversidad alfa, puede promover muchos de los beneficios de los cultivos múltiples. Para algunos cultivos o mezcla de cultivos, este es un método práctico para

aumentar la diversidad, ya que presenta menos retos u obstáculos para el manejo que los cultivos intercalados.

 Cercas Vivas y Vegetación Amortiguadora. Los árboles y arbustos plantados en el perímetro de los campos, parcelas, a lo largo de caminos de una granja, o para marcar límites, pueden tener muchas funciones útiles. En términos prácticos, pueden ofrecer protección contra el viento, excluir(o encerrar) animales y producen una amplia gama de productos forestales (leña, material de construcción, frutas, etc.). Ecológicamente, los cercos y las franjas amortiguadoras de vegetación aumentan la diversidad beta de una granja o parcela, y pueden servir para atraer y proveer de organismos benéficos al sistema. Cuando se tiene vegetación plantada en franjas mas anchas, especialmente entre el área agrícola y la vegetación adyacente a ecosistemas naturales se forman zonas amortiguadoras que pueden reducir un amplio ámbito de potenciales impactos de un sistema a otro, así como también aumenta la biodiversidad general de la región.  Cultivos de Cobertura. Un cultivo de cobertura es una especie que no es el cultivo principal, se siembra en el campo o parcela para proveer cobertura al suelo, generalmente entre los ciclos agrícolas. Los cultivos de coberturas pueden ser anuales o perennes, e incluyen muchos grupos taxonómicos, aunque predominantemente se utilizan los pastos o gramas y leguminosas. Al aumentar la diversidad en un sistema al sembrar uno o más cultivos de cobertura se tiene una variedad de beneficios importantes. Los cultivos de cobertura aumentan la materia orgánica del suelo, estimulan la actividad biológica del suelo y la diversidad de la biota del mismo, atrapa nutrimentos del suelo que no son aprovechados por los cultivos, reduce la erosión del suelo, contribuye a la fijación biológica del nitrógeno (si el cultivo de cobertura es una leguminosa), y puede ser hospedante alterno para enemigos benéficos de los insectos plaga de los cultivos. En algunos sistemas, tales como huertos, los cultivos de cobertura pueden servir para un propósito adicional: inhibir el desarrollo de arvenses nocivas.

 Rotaciones. El sembrar cultivos en rotación es un método importante para aumentar la diversidad de un sistema en el tiempo. Las rotaciones generalmente consisten en sembrar diferentes cultivos en sucesión o en secuencia recurrente. Entre mayor sea la diferencia del impacto ecológico en el suelo de los cultivos en rotación, mayor será el beneficio de este método. Alternando cultivos se puede crear lo que se conoce como efecto rotacional, que se obtiene cuando un cultivo se beneficia cuando se siembra después de otro cultivo diferente, en comparación de si fuera sembrado en un sistema de monocultivo continuo.

Primer siembra

Segunda siembra

Tercera siembra

Agregando los residuos de diferentes plantas al suelo, las rotaciones ayudan a mantener la diversidad biológica. Cada tipo de residuo varía química y biológicamente, estimulando y/o inhibiendo diferentes organismos del suelo. En algunos casos, los residuos de un cultivo son capaces de promover la actividad de organismos que son antagónicos a plagas o enfermedades para el cultivo subsiguiente. Las rotaciones también tienden a mejorar la fertilidad del suelo y sus propiedades físicas, reducen la erosión del suelo y adicionan más materia orgánica. Las ventajas bien conocidas de la rotación soya/maíz/leguminosa-heno, usada en el medio oeste de Estados Unidos, están basadas en parte en la manera en que la mayor diversidad temporal agrega nutrimentos y ayuda al control de enfermedades. La investigación sobre los impactos de las rotaciones en la diversidad puede mejorar la efectividad de esta importante práctica.  Barbechos o Cultivo de Descanso. Una variación de la práctica de la rotación es permitir, en la secuencia de cultivos, un periodo en donde la tierra simplemente es dejada sin cultivar, o en barbecho. La introducción de un periodo de descanso permite que el suelo “descanse”, un proceso que involucra la sucesión secundaria y la recuperación de la diversidad en muchos elementos del sistema,

especialmente el suelo. La agricultura trashumante, es probablemente el sistema de barbecho mejor conocido, el periodo largo de descanso permite reintroducción de diversidad de plantas y animales nativos y la recuperación de la fertilidad del suelo. En algunos sistemas, el periodo de descanso es utilizado principalmente para crear un mosaico de parcelas en diferentes etapas sucesionales, desde campos cultivados hasta el segundo crecimiento de la vegetación nativa. En regiones de agricultura de secano, el descanso puede hacerse en años alternos para permitir que la lluvia recargue las reservas de humedad en el suelo, mientras se promueve la recuperación de la diversidad en el ecosistema suelo durante un ciclo sin cultivar. Otra variación sobre el uso del periodo de descanso es hacerlo productivo además de ser protector: en agroforestería de rozatumba y descanso, cultivos específicos son introducidos justo antes de iniciar el descanso, o intencionalmente permitido para restablecer, de tal forma que se puedan tener cosechas durante el periodo de descanso. Cuando el barbecho es incorporado en un ciclo de cultivo, es la ausencia de la perturbación humana, no sólo la ausencia del cultivo, la que permite el proceso de recuperación de la diversidad.  Labranza Reducida o Labranza Mínima. Debido a que la Principal función de la perturbación en un agroecosistema es limitar el desarrollo sucesional, la diversidad y la estabilidad, una práctica que reduzca la perturbación quede ayudar a promover la diversidad. Reducir la intensidad del cultivo del suelo y dejar residuos sobre la superficie de este, constituye el método más eficaz de reducir tanto la frecuencia como la intensidad de cultivo. Comparaciones de labranza convencional y prácticas de cero labranza, muestran el aumento en la abundancia y actividad de las lombrices de tierra, mayor diversidad de organismos consumidores de suelo materia orgánica y de organismos descomponedores, y un mejoramiento de la estructura del suelo, capacidad de retención de nutrimentos, reciclaje interno de nutrimentos y contenido de materia orgánica. Aun cuando la diversidad sobre el nivel del suelo, de un sistema de cultivo permanece baja, la diversidad de especies en el subsistema de descomponedores en el suelo aumenta, aún con una perturbación reducida del suelo. Aumentando la diversidad vegetal sobre el suelo se puede promover solamente este subsistema.  Altos Ingresos de Materia Orgánica. Son cruciales para fomentar la diversificación de especies del subsistema bajo el suelo, involucrando el mismo tipo de estimulación de la diversidad funcional y estructural, comentada anteriormente en los sistemas de labranza reducida. La adición de gran cantidad de materia orgánica ha sido considerada como un componente clave de la agricultura orgánica, dando muchos beneficios. El contenido de Materia orgánica del suelo puede aumentarse con la aplicación de compost, incorporando residuos de cultivos, con cultivos de cobertura, diversificando cultivos y utilizando otras prácticas de cultivo que promuevan la diversidad.

 Reducción del Uso de Agroquímicos. Desde hace mucho tiempo se reconoce que muchos plaguicidas dañan o matan muchos organismos ajenos a las plagas de los sistemas de cultivo, o dejan residuos que pueden limitar la abundancia y diversidad de otros organismos. De aquí que, reduciendo o eliminando el uso de plaguicidas, se remueve un obstáculo mayor para la re-diversificación del agroecosistema. Sin embargo debe reconocerse que eliminar plaguicidas de un sistema que es dependiente de estos es un reto. La primera respuesta puede ser un aumento dramático en las poblaciones de las plagas sólo con el tiempo y el restablecimiento de la diversidad se puede desarrollar mecanismos internos para mantener a las plagas bajo control. Un marco experimental para examinar los cambios en la diversidad que ocurre con el establecimiento de lo que puede ser llamado “un marco libre de estrés por plaguicidas” en el agroecosistema. d) Manejo de la diversificación El cambiar de un agroecosistema uniforme y de monocultivo hacia un sistema más diverso, fortaleciendo los procesos benéficos y las interacciones, es un proceso de varios pasos inicialmente, todas las formas ya discutidas y comentadas de introducir diversidad en el paisaje agrícola, ayudan a mitigar los impactos negativos de las actividades agrícolas. Por lo tanto, la introducción de más especies, ya sea como un efecto directo como indirecto, amplía las oportunidades para la estructura y función de agroecosistemas integrados, permitiendo la formación de amortiguadores locales y la dinámica del sistema, para estimular la variabilidad como respuesta del sistema. Finalmente, los tipos y formas de interferencia en un paisaje diversificado, hacen posible más tipos de interacciones, desde exclusión competitiva hasta mutualismos simbólicos. El manejo de la diversidad a nivel de granja o parcela es un gran reto. Comparado con el manejo convencional, este puede involucrar más trabajo, más riesgo y más incertidumbre. También se requiere más conocimientos. Sin embargo, finalmente, entendiendo la base ecológica de cómo opera la diversidad en un agroecosistema, y tomando ventaja de la complejidad en lugar de tratar de eliminarla, es la única estrategia que conduce a la sostenibilidad.

5.4 RESUMEN En el último siglo han ocurrido cambios globales dramáticos en los ambientes rurales. Recursos abundantes, energía barata, innovaciones tecnológicas y factores culturales han fomentado el crecimiento agrícola en los países industrializados. El énfasis en el incremento de la producción agrícola ha sido transferido a países subdesarrollados sin considerar sus condiciones ecológicas y socioeconómicas. Esta visión ha sido justificada al considerase el problema de la pobreza rural y el hambre como problemas ligados en gran parte a la producción. Ejemplos de las consecuencias ambientales asociadas a cambios tecnológicos dramáticos sobran en países en desarrollo y pueden ser

ejemplificados por la sustitución de la fuerza de tracción por bueyes por la de tractores. A primera vista, la sustitución de la fuerza de tracción por bueyes por la de tractores parecía involucrar un intercambio entre una siembra más a tiempo y el ahorro en mano de obra por un lado, y la provisión de leche y abono por el otro. Sin embargo, asociados a los búfalos están las pozas de los búfalos, las cuales proporcionan un número insospechado de beneficios. En la temporada seca sirven como refugio para los peces que después vuelven a los campos de arroz en la época lluviosa. Algunos peces son atrapados y consumidos por los agricultores constituyendo una fuente importante de proteína. Otros peces consumen las larvas de mosquitos que portan malaria. Los arbustos que rodean las pozas refugian culebras que comen ratones, plagas del arroz y lagartijas que a su vez consumen los camarones que dañan las plantas de arroz. Las pozas también son usadas por los pobladores para preparar las fondas de coco utilizadas para techos. Así, si se eliminan las pozas también se eliminan estos beneficios. Por otra parte, las consecuencias adversas no terminan ahí. Si se aplican pesticidas para eliminar a las ratas y las jaivas o las larvas de los mosquitos, pueden surgir problemas de contaminación y/o resistencia a pesticidas. Al igual, si se substituyen frondas por tejas se puede acelerar la deforestación, ya que se necesita leña para cocer las tejas. A pesar del avance por la modernización y de los cambios económicos, algunos sistemas de conocimiento y de manejo agrícola tradicional aún permanecen. Estos sistemas exhiben elementos importantes de sustentabilidad: son bien adaptados al ambiente local, dependen de recursos locales, son de pequeña escala y descentralizados y suelen conservar la base de recursos naturales. Por lo tanto, estos sistemas constituyen una herencia neolítica de importancia considerable. Desgraciadamente, la agricultura moderna amenaza la estabilidad de esta herencia. El estudio de los agroecosistemas tradicionales puede proporcionar invaluables principios agroecológicos, que son necesarios para desarrollar agroecosistemas más sustentables tanto en países industrializados como en aquellos en vías de desarrollo. Hoy en día, han surgido preguntas serias respecto a la sustentabilidad a largo plazo de la agricultura mundial frente a la presión poblacional, escasez de recursos, empobrecimiento económico y degradación ambiental. De hecho, los Centros Internacionales de Investigación Agrícola miembros de la CGIAR y algunas universidades de EE.UU. han empezado a reconocer la importancia de la sustentabilidad agrícola. El nuevo énfasis en el manejo de los recursos va más allá de elevar el rendimiento de los cultivos para abarcar aspectos de conservación de suelos y agua y tecnologías que ayuden a los agricultores a reducir su dependencia de pesticidas y fertilizantes químicos (Wolf, 1986). Los países industrializados tienen mucho más que aprender y probablemente se beneficiarán más del estudio de la agricultura tradicional que los países subdesarrollados donde este conocimiento todavía existe. Se espera que la investigación agrícola enfocada en la sustentabilidad no sólo sea una "transferencia de tecnología" en una dirección, sino que las innovaciones y perspectivas fluyan entre los países industrializados y los subdesarrollados. Sin embargo, se debe asegurar que esta transferencia sea justa y equitativa,

especialmente en el área de la biotecnología, que depende en gran medida de la disponibilidad de diversidad genética de cultivos, mucha de la cual es aún preservada en campos agrícolas tradicionales. Es poco ético que genetistas y mejoradores de países industrializados continúen teniendo acceso gratis al germoplasma nativo preservado en los países del Tercer Mundo, para desarrollar a partir de este germoplasma nuevas variedades comerciales que después venden a los países del Tercer Mundo a un precio considerable. Realmente, necesitamos modelos de agricultura sustentable que combinen elementos de ambos conocimientos, el tradicional y el moderno científico. Complementando el uso de variedades, con tecnologías ecológicamente correctas se puede asegurar una producción agrícola más sustentable. En los Estados Unidos y otros países industrializados, la adopción de estos nuevos enfoques tecnológicos requerirá reajustes considerables en la estructura capitalista de la agricultura intensiva. En los países subdesarrollados también se requerirá de cambios estructurales, pero dirigidos mayormente a corregir las desigualdades en la distribución y acceso a recursos, aunque también se necesitará el reconocimiento por parte de los gobiernos de que el conocimiento tradicional es un recurso natural de vital importancia. El desafío entonces consiste en maximizar la utilización de este recurso en estrategias autónomas de desarrollo agrícola. Algunos intentos en esta línea ya han sido iniciados por ONGs latinoamericanas con resultados estimulantes (Altieri y Anderson, 1986).

5.5 GLOSARIO Cultivos intercalados. Es sembrar dos o más cultivos juntos intercalados, que permitan interacciones entre los individuos de diferentes cultivos Cultivo en Franjas. Es sembrar diferentes cultivos en franjas adyacentes creando lo que se puede denominar un policultivo de monocultivos Cultivos de Cobertura. Un cultivo de cobertura es una especie que no es el cultivo principal, se siembra en el campo o parcela para proveer cobertura al suelo, generalmente entre los ciclos agrícolas Agroecosistemas sostenibles. El principal reto en el diseño de agroecosistemas sostenibles es obtener las características de un ecosistema natural y al mismo tiempo mantener una cosecha deseable Agroecología. Se define como la aplicación de conceptos y principios ecológicos para el diseño y manejo de agroecosistemas sostenibles. Sostenibilidad. Es la condición o la capacidad de cosechar a perpetuidad cierta biomasa de un sistema que tiene la capacidad de renovarse por si mismo o que su renovación no esta en riesgo. Agricultura orgánica. Es una tecnología alternativa que promueve la producción agrícola, pecuaria y forestal respetando el medio ambiente y desarrollando los recursos naturales

UNIDAD 4. ECOSISTEMAS Y AGROECOSISTEMAS

1. JUSTIFICACIÓN Tradicionalmente el Ecuador continental ha sido dividido en tres regiones naturales: Costa, o región costera; Sierra, o región andina y Amazonía, u Oriente. Cada una de éstas, en términos generales, está caracterizada por sus propias peculiaridades físicas y biológicas. Sin embargo, lejos de tratarse de regiones monótonamente definidas, cada una presenta una multiplicidad de regímenes climáticos que han permitido la aparición de una gran diversidad, tanto en las formaciones vegetales, como en los paisajes agrarios. A su vez, esta variedad es el producto de un diverso conjunto de características geográficas. A medida que se produce la conversión de la agricultura de subsistencia en agricultura comercial, progresa la pérdida de biodiversidad de manera alarmante en muchas sociedades rurales. Cuando los campesinos se enganchan en la economía de mercado, las fuerzas económicas influyen crecientemente en el modo de producción, el cual se caracteriza por los cultivos genéticamente uniformes, paquetes mecanizados y el uso de agroquímicos. En algunas áreas, la escasez de tierra, que resulta mayormente de la distribución inequitativa de la misma, ha forzado cambios en el uso de la misma y en prácticas agrícolas inadecuadas con la subsiguiente desaparición de hábitat que mantenían vegetación natural, incluyendo los progenitores silvestres y formas antiguas de cultivos. En muchas áreas, la erosión genética está ocurriendo aceleradamente porque agricultores y agriculturas, están cambiando rápidamente sus sistemas de cultivo, empujados por fuerzas sociales, económicas y técnicas, que conducen a la adopción de nuevas variedades. Dadas estas tendencias destructivas, muchos científicos y planificadores han enfatizado la necesidad de la conservación in situ de los recursos genéticos de los cultivos y de los ambientes en los que estos crecen lo cual implica la conservación de los bosques naturales. Sin embargo, la conservación de estos sistemas implica también el mantenimiento de los agroecosistemas tradicionales hoy afectados por la degradación del suelo, la pérdida de la biodiversidad y la consecuente reducción de servicios ambientales. Pobreza y hambre son las consecuencias sociales.

2. PROBLEMATIZACIÓN Los desequilibrios en ecosistemas naturales y la necesidad de mantener elevados niveles de productividad obligaron a subsidiar con agroquímicos (plaguicidas, fertilizantes y uso de maquinaria agrícola) a aquellos sistemas agropecuarios. Los sistemas convencionales de producción agropecuaria se encuentran estrechamente relacionados con los problemas de contaminación ambiental (agua, suelo, aire y biodiversidad) y particularmente con el

posiblemente mayor problema ambiental actual que enfrenta actualmente la tierra y toda la vida que habita en ella: el Cambio Climático. Por ejemplo, se conoce que el uso inadecuado de plaguicidas con compuestos de bromuro de metilo ocasionan la destrucción de la capa de ozono. Se conoce que la ganadería intensiva y los extensos cultivos de arroz producen metano (CH 4) un gas de efecto invernadero-. La fertilización con úrea y otros compuestos nitrogenados libera dióxido de nitrógeno (N2O). Sin embargo, la quema de biomasa y la labranza podrían ser los mayores contribuyentes al Cambio Climático en el sector agropecuario, pues liberan CO2, el más importante gas de efecto invernadero.

3. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO ESPERADO Al término de la unidad los estudiantes presentaran un seminario en el cual describan las características principales de los ecosistemas y los principios a seguir en el diseño de agro ecosistemas sustentables. 4. COMPETENCIAS Y ACTITUDES A través del estudio de la presente unidad los estudiantes serán capaces de relacionar la importancia que tienen los ecosistemas en el diseño y manejo de una agricultura sustentable. De la misma manera tendrán una actitud propositiva frente a su comunidad en la difusión de la importancia que tiene el ecosistema en nuestra vida.

5. DESARROLLO DEL CONTENIDO 5.1. DEFINICIÓN DE ECOSISTEMA Los ecosistemas son sistemas complejos como el bosque, el río o el lago, formados por una trama de elementos físicos y biológicos, es el nivel de organización de la naturaleza que interesa a la ecología. En la naturaleza los átomos están organizados en moléculas y estas en células. Las células forman tejidos y estos órganos que se reúnen en sistemas, como el digestivo o el circulatorio. Un organismo vivo está formado por varios sistemas anatómicofisiológicos íntimamente unidos entre sí. Ejemplos de ecosistemas.- La ecósfera en su conjunto es el ecosistema mayor. Abarca todo el planeta y reúne a todos los seres vivos en sus relaciones con el ambiente no vivo de toda la Tierra. Pero dentro de este gran sistema hay subsistemas que son ecosistemas más delimitados. Así, por ejemplo, el océano, un lago, un bosque, o incluso, un árbol, o una manzana que se esté pudriendo son ecosistemas que poseen patrones de funcionamiento en los que podemos encontrar paralelismos fundamentales que nos permiten agruparlos en el concepto de ecosistema.

El concepto de ecosistema ofrece una de las claves de la ciencia de la ecología: todo se relaciona con todo. La percepción diaria muestra que el mundo se compone de distintas unidades: árboles, rocas, animales, edificios, etc. Sin embargo, todos estos fragmentos aparentemente desconectados son de hecho parte de un sistema; todos los componentes están interrelacionados y esa interrelación es esencial para la vida. Debido a no existe una pieza independientemente de otra, ninguna puede ser modificada sin afectar a las otras. Es esta idea la que subyace en el término 'ecosistema'. Hay que insistir en que la vida humana se desarrolla en estrecha relación con la naturaleza y que su funcionamiento nos afecta totalmente. Es un error considerar que nuestros avances tecnológicos: edificios, vehículos, industria, etc. nos permite vivir al margen del resto de la biosfera y el estudio de los ecosistemas, de su estructura y de su funcionamiento, nos demuestra la profundidad de estas relaciones.

Figura 1. Niveles de organización en la naturaleza La organización de la naturaleza en niveles superiores al de los organismos es la que interesa a la ecología. Los organismos viven en poblaciones se estructuran en comunidades. El concepto de ecosistema aún es más amplio que el de comunidad porque un ecosistema incluye, además de la comunidad, el ambiente no vivo, con todas las características de clima, temperatura, sustancias químicas presentes, condiciones geológicas, etc. El ecosistema estudia las relaciones que mantienen entre sí los seres vivos que componen la comunidad, pero también las relaciones con los factores no vivos. Un ecosistema consiste de una comunidad de organismos vivos y su medio ambiente físico. Los elementos vivos y no-vivos que lo integran están conectados a través de flujos de energía y de los ciclos de elementos químicos. Ninguna parte de la biosfera que sea más pequeña que un ecosistema puede sustentar la vida. El bosque es un ejemplo de ecosistema pues se compone de aire, suelo, agua, nutrientes, y especies particulares de animales, pájaros, insectos,

microorganismos, árboles, y otras plantas. Si algunos árboles son cortados, el resto de los elementos será afectado. Los animales y los pájaros pueden perder su hábitat, el suelo erosionar, los nutrientes ser desplazados y el curso de las vías fluviales cambiar, entre otras consecuencias.

5.1.1. Funcionamiento del ecosistema El funcionamiento de todos los ecosistemas es parecido. Todos necesitan una fuente de energía que, fluyendo a través de los distintos componentes del ecosistema, mantiene la vida y moviliza el agua, los minerales y otros componentes físicos del ecosistema. La fuente primera y principal de energía es el sol. En todos los ecosistemas existe, además, un movimiento continuo de los materiales. Los diferentes elementos químicos pasan del suelo, el agua o el aire a los organismos y de unos seres vivos a otros, hasta que vuelven, cerrándose el ciclo, al suelo o al agua o al aire. En el ecosistema la materia se recicla -en un ciclo cerrado- y la energía pasa fluye- generando organización en el sistema.

Figura-2 > Ciclo energético del ecosistema 5.1.2. Estudio del ecosistema En el estudio de los ecosistemas es más interesante el conocimiento de las relaciones entre los elementos, que el cómo son estos elementos. Los seres vivos concretos le interesan al ecólogo por la función que cumplen en el ecosistema, no en sí mismos como le pueden interesar al zoólogo o al botánico. Para el estudio del ecosistema es indiferente, en cierta forma, que el depredador sea un león o un tiburón. La función que cumplen en el flujo de energía y en el ciclo de los materiales son similares y es lo que interesa en ecología.

Como sistema complejo que es, cualquier variación en un componente del sistema repercutirá en todos los demás componentes. Por eso son tan importantes las relaciones que se establecen. Los ecosistemas se estudian analizando las relaciones alimentarias, los ciclos de la materia y los flujos de energía. a) Relaciones alimentarias. La vida necesita un aporte continuo de energía que llega a la Tierra desde el Sol y pasa de unos organismos a otros a través de la cadena trófica.

Figura-3 > Ejemplo de cadena trófica Las redes de alimentación (reunión de todas las cadenas tróficas) comienzan en las plantas (productores) que captan la energía luminosa con su actividad fotosintética y la convierten en energía química almacenada en moléculas orgánicas. Las plantas son devoradas por otros seres vivos que forman el nivel trófico de los consumidores primarios (herbívoros). La cadena alimentaria más corta estaría formada por los dos eslabones citados como por ejemplo: elefantes alimentándose de la vegetación. Pero los herbívoros suelen ser presa, generalmente, de los carnívoros (depredadores) que son consumidores secundarios en el ecosistema. Ejemplos de cadenas alimentarias de tres eslabones serían:

hierba  vaca  hombre algas  krill  ballena. Las cadenas alimentarias suelen tener, como mucho, cuatro o cinco eslabones - seis constituyen ya un caso excepcional-. Ej. de cadena larga sería: algas  rotíferos  tardígrados  nemátodos  musaraña  autillo Pero las cadenas alimentarias no acaban en el depredador cumbre como el autillo, sino que como todo ser vivo muere, pasando a ser alimento de necrófagos, como algunos hongos o bacterias que se alimentan de los residuos muertos y detritos en general (organismos descomponedores o detritívoros). De esta forma se soluciona en la naturaleza el problema de los residuos. Los detritos (restos orgánicos de seres vivos) constituyen en muchas ocasiones el inicio de nuevas cadenas tróficas. Las diferentes cadenas alimentarias no están aisladas en el ecosistema sino que forman un entramado entre sí y se suele hablar de red trófica. Una representación muy útil para estudiar todo este entramado trófico son las pirámides de biomasa, energía o número de individuos. En ellas se ponen varios pisos con su anchura o su superficie proporcional a la magnitud representada. En el piso bajo se sitúan los productores; por encima los consumidores de primer orden (herbívoros), después los de segundo orden (carnívoros) y así sucesivamente.

Figura-4 > Pirámide de energía de una cadena trófica acuática b) Ciclos de la materia.

Los elementos químicos que forman los seres vivos (oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre y fósforo, etc.) van pasando de unos niveles tróficos a otros. Las plantas los recogen del suelo o de la atmósfera y los convierten en moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos) Los animales los toman de las plantas o de otros animales. Después los van devolviendo a la tierra, la atmósfera o las aguas por la respiración, las heces o la descomposición de los cadáveres, cuando mueren. De esta forma encontramos en todo ecosistema ciclos del oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, etc. cuyo estudio es esencial para conocer su funcionamiento. c) Flujo de energía. El ecosistema se mantiene en funcionamiento gracias al flujo de energía que va pasando de un nivel al siguiente. La energía fluye a través de la cadena alimentaria sólo en una dirección: va siempre desde el sol, a través de los productores a los descomponedores. La energía entra en el ecosistema en forma de energía luminosa y sale en forma de energía calorífica que ya no puede reutilizarse para mantener otro ecosistema en funcionamiento. Por esto no es posible un ciclo de la energía similar al de los elementos químicos. 5.1.3. Niveles de organización Los componentes del ecosistema están conectados o relacionados, actuando como un todo y constituyen una unidad. Este nivel de organización permite comprender los problemas actuales del planeta como el deterioro progresivo de los recursos naturales. Se refiere a la composición jerárquica de las partes del ecosistema, entre ellos tenemos: Componentes Genes – células – organismos – poblaciones – comunidades Bióticos + Componentes materia.......................energía Abióticos = ECOSISTEMA a) Componentes bióticos o elementos bióticos de un ecosistema son los organismos vivos que interactúan con el ambiente como animales, plantas y microorganismos. b) Componentes abióticos o componentes no vivos, formado por el suelo, luz, humedad y temperatura. Estos componentes interactúan para formar una sola estructura que es el ecosistema, su funcionamiento origina una serie de procesos químicos, físicos y biológicos. La función de un ecosistema se define como procesos, recibe entradas o insumos y entrega salidas o productos. Estos procesos se dan en forma de competencias, depredación, descomposición, hábitat, etc., La estructura de un ecosistema está relacionada con la diversidad de especies. Mientras más compleja es la estructura, habrá mayor diversidad de especies.

En los ecosistemas se encuentra diferentes niveles de organización que se relacionan entre sí. Así tenemos: 



Célula: Es la unidad básica de la vida, es la unidad más pequeña que posee las características y funciones exclusivas de los seres vivos. La célula se encarga de sintetizar o producir proteínas, azúcares y otras sustancias. Individuo: es una unidad orgánica, capaz de cumplir funciones por sí mismo. Hay individuos formados por una sola célula llamados unicelulares, ejemplo las bacterias e individuos formados por varias células llamados pluricelulares como las plantas, animales y el hombre. El estudio de este nivel de organización se llama autoecología o ecofisiología que se encarga de estudiar como se desenvuelve un individuo de una especie en respuesta a los factores ambientales, así como su tolerancia a los factores ambientales. Por ejemplo las adaptaciones de la planta de banano restringida a ambientes tropicales húmedos, mientras que la fresa o papa están adaptadas a ambientes más templados. Población: son grupos de organismos de la misma especie que comparten un tiempo y espacio determinados. Las especies pueden reproducirse entre sí y producir nuevas generaciones. La población se caracteriza por su densidad que es el número de individuos en una área determinada; por su distribución que es su ubicación dentro de una área determinada; su crecimiento, natalidad y mortalidad.

Existen diferencias entre una población y una comunidad. Una población está compuesta de miembros entrecruzados de una especie viviente en un área específica más o menos aislada de los miembros de otra especie. Una comunidad consiste de una colección de poblaciones de diferentes especies que interactúan dentro de un área determinada funcionando con ciertas características identificables Todas las poblaciones exhiben ciertos atributos como:  Presentan una estructura y composición constantes en cualquier tiempo, pero fluctúan con la edad.  Presentan crecimiento, diferenciación, manutención, división del trabajo, madurez y muerte.  Presentan heredabilidad.  Están sujetas a factores ecológicos y genéticos actuando interdependientemente.  La población es una unidad que sufre la influencia del medio ambiente, pudiendo en consecuencia, ser alterada o alterar el propio medio.  Dinámica poblacional: Es la parte encargada de estudiar las poblaciones bajo el punto de vista numérico, esto es, busca determinara el tamaño, la abundancia y la distribución de individuos de una población en cualquier área.

El número de individuos de cualquier población está directamente dependiente de los factores del medio ambiente, y cuando los factores favorables dominan a los desfavorables, la población aumenta, al contrario la población disminuye. Para determinarse el tamaño de una población, se debe utilizar los métodos de levantamiento de poblaciones, para estimar la misma a través de la densidad. La abundancia de una población se analiza a través de la capacidad biótica de la especie y la distribución es analizada a través del estudio de movilización de esa especie. 

Comunidades: son agrupaciones naturales de poblaciones de diversas especies con capacidad de sobre vivencia y sustentación propia, además de una relativa independencia con relación a agrupaciones adyacentes

Es el conjunto de diferentes poblaciones de organismos o individuos que viven compartiendo un mismo lugar o hábitat. Las relaciones entre los seres vivos de una comunidad pueden ser beneficiosas, perjudiciales o indiferentes. La forma más importante de relación entre los seres vivos es la de alimentación o cadena trófica. En las comunidades encontramos una gran diversidad de especies capaces de realizar diferentes procesos de producción o productividad. La productividad de una comunidad está determinada por la cantidad y diversidad de especies de ese ecosistema. 5.1.4. La cadena alimenticia o cadena trófica: Es la cadena que sigue la energía a través de cualquier ecosistema. Todos los organismos viven, en última instancia, a expensas de la energía proveniente del sol, pero, en forma de energía luminosa solamente es aprovechada por las plantas que realizan la fotosíntesis, transformando la energía luminosa en energía química. Los organismos que producen su propio alimento se conocen como productores y constituyen la base de alimentación de otros seres vivos que se conocen como consumidores, iniciando la cadena alimenticia, originando los diferentes niveles tróficos o de alimentación: a) Productores primarios: plantas y organismos que realizan fotosíntesis, llamados autótrofos. b) Consumidores primarios: los animales que exclusivamente de vegetales, llamados herbívoros.

alimentan

c) Consumidores secundarios: animales que se alimentan de animales que consumen vegetales o herbívoros, llamados carnívoros. d) Consumidores terciarios: animales que se alimentan de animales carnívoros. Cuando se consume un alimento se está consumiendo la energía acumulada en sus tejidos o moléculas, que luego será desdoblada en compuestos más

simples como carbono, nitrógeno, oxígeno, etc., así como también consumen moléculas de residuos tóxicos. La cantidad de energía consumida por un consumidor primario es menor que la energía adquirida por el consumidor secundario y así sucesivamente. Toda la energía que al final es transformada en materia orgánica se denomina biomasa. La cantidad total de biomasa que se origina en un ecosistema se conoce como productividad 5.1.5 Equilibrio biodinámico de los ecosistemas Los ecosistemas que están en condiciones naturales (bosques, sabanas, desiertos, etc.) tienen un equilibrio dinámico y pueden tolerar o revertir alguna modificación, pero algunos cambios, especialmente los que realiza el hombre, amenazan su integridad. Un agroecosistema donde se cultiva arroz por muchos años o un bosque virgen es un ecosistema en funcionamiento, en cualquier cambio, como reemplazar el arroz por un nuevo cultivo o tumbar el bosque para agricultura, se deben considerar los efectos potenciales. Un ejemplo de los efectos de cambios en un ecosistema en equilibrio biodinámico lo cita CLADES (l999) al sustituir el tractor por el búfalo en los campos arroceros de Sri Lanka. La sustitución parecía un intercambio beneficioso entre la siembra oportuna y el ahorro de mano de obra, por un lado y el abastecimiento de leche y estiércol por otro lado. Pero asociados a los búfalos había pozas que ofrecían una excelente cantidad de beneficios. En la época seca las pozas daban refugio a los peces que se trasladaban a los campos de arroz en la época de lluvias. Los peces eran capturados y consumidos por los agricultores, siendo una importante fuente de proteínas, los peces comían larvas de mosquitos trasmisores de malaria. En al vegetación que rodea a las pozas habitaban serpientes que comían las ratas que eran plagas del arroz y también había lagartos que comían cangrejos que eran otra plaga del arroz. En las pozas se remojaba las hojas de cocotero utilizadas para los techos; si se perdía las pozas, se perdían también todos estos beneficios. Además, al utilizar pesticidas para eliminar ratas, cangrejos y mosquitos se sucedía el peligro de la contaminación o de resistencia a los pesticidas, así mismo, al sustituir las ramas por tejas, se incrementa la destrucción del bosque debido a que es necesario la leña para quemar la teja. En los ecosistemas forestales también existen relaciones dinámicas entre los componentes. Los árboles protegen el suelo de los bosques actuando como rompevientos, cortando y disminuyendo la acción destructora de las gotas de lluvia, permitiendo pueda absorberse lentamente y prevenir deslizamientos. Los árboles dan sombra y refrescan la temperatura bajo el dosel forestal, esta protección permite la descomposición de la materia orgánica, liberando nutrientes para el desarrollo de las plantas forestales. Los bosques, además, ofrecen alimentación y habitación para la fauna; Otras especies producen leña y sustancias medicinales. Cuando se toma la decisión de realizar cambios en el cultivo de arroz o en el bosque, esta decisión implica cambios en la interacción

del ecosistema, debiéndose considerar las repercusiones ambientales. Al eliminarse la cubierta arbórea de un ecosistema forestal y no se reemplaza, pueden desencadenar procesos como:   

 

El viento puede levantar la materia orgánica y secar el suelo, dejándolo no apto para el cultivo. Las partículas del suelo ricas en nutrientes son removidas por las gotas de lluvias durante las tormentas, del mismo modo son lavadas las partículas y nutrientes. Desaparece la protección contra las inundaciones. Los bosques mantienen la porosidad del suelo, ayudan a la filtración de la lluvia y retardan el movimiento superficial del agua, protegiendo de las inundaciones. Las fuentes de combustible, leña y otras necesidades domésticas desaparecen. Se afecta la diversidad animal y vegetal. Se pierde el hábitat para aves, mamíferos, anfibios e insectos que depredan las plagas agrícolas.

5.2. Agroecosistemas Un agroecosistema es un sitio de producción agrícola, por ejemplo una granja, visto como un ecosistema. El concepto de agroecosistema ofrece un marco de referencia para analizar sistemas de producción de alimentos en su totalidad, incluyendo el complejo conjunto de entradas y salidas y las interacciones entre sus partes. 5.2.1. Componentes del Agroecosistema a) La Planta El diseño y manejo de los agroecosistema sostenibles ofrecen fundamentos importantes para la comprensión del proceso de crecimiento y desarrollo de las plantas y de cómo éstas producen la materia vegetal que utilizamos, consumimos o damos de alimento a nuestros animales. En este capítulo se repasan algunos de los procesos más importantes de la fisiología vegetal, los cuales permiten que la planta viva, transforme la luz solar en energía química, y almacene esa energía en alguna de sus estructuras y en formas útiles para el ser humano. b) Nutrición Vegetal Las plantas son organismos autotróficos (autoabastecedores) por su capacidad de sintetizar carbohidratos usando solamente agua, dióxido de carbono y energía solar. La fotosíntesis, el proceso por el cual la planta captura la luz solar, es el fundamento de la nutrición vegetal. Sin embargo, la elaboración de carbohidratos es tan sólo un componente del desarrollo y crecimiento de la planta. Los nutrimentos esenciales en combinación con el agua, son

necesarios para formar los carbohidratos complejos, los aminoácidos y las proteínas que componen el tejido vegetal, y que desempeñan las funciones clave en los procesos vitales de la planta. c) Fotosíntesis Mediante el proceso de la fotosíntesis las plantas convierten la energía solar en energía química y la almacenan en forma de enlaces químicos en las moléculas de glucosa. Debido a que este proceso de capturar la energía es fundamental para el crecimiento y supervivencia vegetal, y convierte las plantas en órganos útiles para el ser humano es importante comprender cómo funciona la fotosíntesis. Las descripciones siguientes del proceso fotosintético son sencillas. Para nuestros propósitos, es más importante comprender las implicaciones agroquímicas de las variantes fotosintéticas de los mecanismos metabólicos precisos. No obstante, si el lector desea una explicación más detallada, se recomienda consultar un texto de fisiología vegetal. En resumen la fotosíntesis es la producción de glucosa, a partir de la energía solar, el agua y el dióxido de carbono, y se resume en esta ecuación sencilla. 6CO2 + 12H2O + energía lumínica =» C6H12O6 + 6O2 + 6H2O En realidad la fotosíntesis se compone de dos procesos distintos, cada uno constituido por varios pasos. Los dos procesos, o etapas, se denominan reacciones de luz o reacciones oscuras. Las reacciones de luz transforman la energía lumínica en energía química en forma de ATP y NADPH. Estas reacciones consumen agua y liberan oxígeno. Las reacciones oscuras (que ocurren independientemente de la luz) extraen átomos de carbono del dióxido de carbono de la atmósfera y los utilizan para formar compuestos orgánicos: este es el proceso de fijación de carbono y es impulsado por medio del ATP y NADPH resultantes de las reacciones de luz. El producto final de la fotosíntesis, a menudo llamado fotosintato, se compone principalmente de azúcar simple denominado glucosa. La glucosa sirve como fuente energética para el crecimiento y metabolismo tanto de las plantas como de los animales, debido a que fácilmente se puede convertir nuevamente en energía química (ATP) y dióxido de carbono mediante el proceso de respiración. En las plantas, la glucosa es la unidad básica para la elaboración de muchos compuestos orgánicos. Tales compuestos incluyen la celulosa, la principal materia de la estructura de la planta y el almidón, una variante de la glucosa almacenada. Desde el punto de vista agroecológico, es fundamental comprender las diferentes maneras por las cuales la tasa fotosintética puede limitarse. Dos factores importantes son la temperatura ambiental y la disponibilidad de agua. Si el calor o la falta de agua llegan a constituir un factor crítico durante el día, los pequeños poros que están distribuidos sobre la superficie de las hojas, llamados estomas, por medio de los cuales pasa el dióxido de carbono,

comienzan a cerrarse. Como resultado el dióxido de carbono limita la fotosíntesis. Cuando la concentración interna del CO2 foliar es menor a cierto punto crítico, la planta alcanza el estado conocido como punto de compensación del CO2 lo cual indica que la tasa de fotosíntesis iguala la tasa de respiración, lo que resulta en un rendimiento energético nulo para la planta. Aún peor, el cierre de los estomas bajo condiciones de carencia hídrica o exceso termina también elimina al proceso de refrescamiento asociado con la evaporación del agua por medio de la transpiración, lo cual eleva la concentración interna de O, en la hoja. Estas condiciones estimulan la fotorespiración, un proceso en el cual se pierde mucha energía y el O, sustituye al CO2 en las reacciones oscuras de la fotosíntesis, resultando en productos inútiles que requieren energía adicional para completar su metabolismo. Debido a su evolución particular, algunos tipos de plantas han desarrollado formas alternativas para la fijación de carbono constituyen diferentes vías fotosintéticas.

d) Luz La luz solar es la principal fuente de energía para los ecosistemas. Esta es capturada por las plantas mediante la fotosíntesis y la energía es almacenada en los enlaces químicos de los compuestos orgánicos. La luz solar también controla el estado del tiempo en la Tierra: la energía luminosa transformada en calor afecta los patrones de lluvia, la temperatura de la superficie, el viento y la humedad. La forma en que esos factores ambientales se distribuyen en la superficie del globo terráqueo determina el clima y tiene importancia para la agricultura. Todos estos factores relacionados con la luz serán descritos detalladamente en los capítulos siguientes. e) Radiación Solar La energía solar que recibe la tierra llega en forma de ondas electromagnéticas que varían en longitud desde namómetros (nm) menores de 0.001 a más de 1000 000000 nm. Esta energía forma parte de lo que se llama espectro electromagnético. La parte del espectro electromagnético entre 1 nm y 1 000 000 nm es considerada como luz; sin embargo, no toda es visible. La luz con longitudes de onda de 1nm a 390 nm es conocida como luz ultravioleta. La luz visible es el componente siguiente con longitudes de onda entre 400nm y 760 nm. La luz con una longitud de onda mayor a 760 nm y menor a 1000 nm, es conocida como infrarroja , y tal como la luz ultravioleta, es invisible al ojo humano; cuando la longitud de onda de la luz infrarroja es mayor de 3 000 nm se percibe como calor. La figura muestra como el espectro electromagnético es dividido en distintos tipos de energía. f) El espectro electromagnético.

El sol emite todo el espectro de energía electromagnética, pero la atmósfera refleja y filtra la mayor parte de radiación de onda corta, mucha de la infrarroja y las ondas radiales con longitudes más grandes. Una banda relativamente pequeña de energía centrada en el espectro de la luz visible alcanza la superficie de la tierra sin mayor dificultad. g) Atmósfera como Filtro Y Reflector Cuando la luz del sol llega a la capa exterior de la atmósfera terrestre, ésta contiene aproximadamente 10 rayos ultravioleta (UV) 50% de luz visible y % de luz infrarroja (IR) o energía calórica. Cuando esta luz interactúa con la atmósfera terrestre, varias cosas pueden suceder, como se muestra en la figura. Parte de la luz se dispersa o se disemina su trayectoria hacia la superficie, se altera como consecuencia de la interferencia de las moléculas en la atmósfera, pero esta longitud de onda no cambia en el proceso. La mayoría de la luz que es dispersada llega a la superficie, pero en el proceso da a la atmósfera su color azul único. Parte de la luz se refleja fuera de la atmósfera, hacia el espacio; su longitud de onda también es inalterada en el proceso. Finalmente parte de la luz es absorbida por: el agua, el polvo, el humo, el ozono, el dióxido de carbono y otros gases en la atmósfera. La energía absorbida se almacena durante un período de tiempo y luego, es irradiada como energía calórica en ondas mayores. Casi todos los rayos UV, con longitud de onda de 300 nm o menos, son absorbidos por la atmósfera terrestre antes de que lleguen a la superficie. (Los rayos UV con una longitud de onda inferior a 200 nm son potencialmente letales para los organismos vivos). La luz que no se refleja fuera de la atmósfera o no se absorbe, se transmite y llega a la superficie terrestre. Esta energía es principalmente luz visible pero también incluye luz ultravioleta e infrarroja. En la superficie terrestre, la luz transmitida es absorbida por el suelo, el agua y los organismos. Parte de la energía absorbida se refleja de regreso a la atmósfera y parte se irradia como calor. Lo que nos interesa es la absorción de la luz visible por parte de las plantas y su función es la fotosíntesis. 5.2.2 Importancia Ecológica de la luz en la tierra Todas las longitudes de onda de luz que llegan a la superficie terrestre son importantes para los organismos vivos. Durante la evolución, los organismos han desarrollado diferentes adaptaciones para los distintos espectros. Estas adaptaciones varían desde la capacidad de capturar en forma activa la energía hasta la prevención deliberada a la exposición de energía solar.

a. Luz Ultravioleta A pesar que la luz ultravioleta no puede ser vista, ésta participa activamente en ciertas reacciones químicas de las plantas. Junto con las longitudes de onda más cortas de luz visible, la luz ultravioleta promueve la formación de los

pigmentos vegetales antocianinas, y está relacionada con la inactividad de algunos sistemas hormonales importantes para la elongación del tallo y el fototropismo. Debido a que la radiación ultravioleta puede ser dañina a los tejidos de las plantas y que el nivel total de energía UV que llega a la superficie es muy reducido, las plantas han desarrollado muchas adaptaciones para su uso. Por el contrario, la radiación UV es en gran parte evitada: la epidermis opaca de la mayoría de las plantas retiene la radiación UV más dañina, para que no entre a los tejidos o células sensibles. La reducción de la capa de ozono de la atmósfera es motivo de preocupación por los efectos negativos que el exceso de UV causa a plantas y animales. b. Temperatura El efecto de la temperatura sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas y animales es bien conocido y fácilmente demostrado. Cada organismo tiene ciertos límites de tolerancia para las altas y bajas temperaturas determinado por su adaptación a las temperaturas extremas. Cada organismo también tiene un ámbito óptimo de temperatura, el cual varía según su desarrollo. Debido a las diferentes reacciones a la temperatura, las papayas no son cultivadas en el ambiente templado, costero y frío de la Bahía de Monterrey en California, y las manzanas no crecerían bien si fuesen planteadas en las tierras bajas, húmedas y tropicales de Tabasco, México. De esta forma, el ámbito de temperatura y el grado de fluctuación de la misma en un área constituyen límites de las especies y cultivares que un agricultor puede sembrar, y pueden causar variaciones en la calidad y en el rendimiento promedio de los cultivos sembrados. Es necesario considerar el factor temperatura en la selección de los cultivos que son apropiados según el ámbito de condiciones de temperatura que pueden presentarse cada día, entre el día y la noche y de una estación a otra. Las temperaturas sobre el nivel del suelo son tan importantes como las que se registran bajo el mismo. Cuando medimos la temperatura del aire, el suelo o el agua, estamos determinando el flujo de calor. Con el fin de entender mejor la temperatura como un factor, se debe pensar en el flujo de calor como una parte del presupuesto energético del ecosistema, cuya base es la energía solar. c. El sol como fuente de calor y energía para la tierra El flujo de energía proveniente del sol es predominantemente una radiación de onda corta, usualmente considerada como energía luminosa, la cual está compuesta tanto del espectro visible como del invisible. El destino de esta energía, una vez que alcanza la atmósfera de la Tierra fue discutido en los capítulos previos y esquematizada en la figura.

Reflejada

Reirradiada

Absorbida Reirradiada

Atmósfera Reflejada

Reflejada Reirradiada

Absorbida

A manera de revisión, la radiación solar que se recibe es tanto reflectada, como dispersada o absorbida por la atmósfera y sus componentes. La energía reflejada y dispersada tiene pocos cambios, pero la energía absorbida es convertida a una forma de energía de onda larga que se manifiesta como calor. De igual forma la energía de onda corta que alcanza la superficie de la Tierra es tanto reflejada como absorbida. El proceso de absorción en la superficie, por el cual la energía luminosa de onda corta es convertida en energía calórica de onda larga, se conoce como insolación. El calor formado por la insolación puede ser almacenado en la superficie, o re irradiado de nuevo a la atmósfera. Parte de este calor re irradiado también puede ser nuevamente reflejado a la superficie. Como resultado de estos procesos, la energía calórica es atrapada en la superficie terrestre, por lo cual la temperatura permanece relativamente alta si se compara con el frío extremo del espacio exterior. En general, este proceso de calentamiento es denominado efecto invernadero. La temperatura en la superficie terrestre varía de un lugar a otro, de la noche al día y del verano al invierno; sin embargo, el equilibrio general entre la energía calórica obtenida por la tierra y su atmósfera, y la energía calórica perdida se mantendrá. Actualmente este equilibrio puede estar sufriendo una variación en respuesta a los cambios – inducidos por los humanos en la atmósfera. Estos cambios, incluyen un aumento en los niveles de dióxido de carbono a partir del consumo de combustibles fósiles. Conforme más dióxido de carbono y de otros gases con efecto invernadero son liberados a la atmósfera, más calor es atrapado entre esta y la superficie. Actualmente se están realizando estudios para determinar el impacto de un aumento global de la temperatura sobre la agricultura, tanto los positivos como los negativos.

d. Patrones de la variación de la temperatura sobre la superficie de la tierra Hay varios aspectos ecológicos relacionados con la distribución de la temperatura que son útiles para entender la variación y la dinámica de las condiciones de la misma en la superficie. Necesitamos conocer esta información: para realizar una selección apropiada de los cultivos, pero también para adaptar los agroecosistemas a las condiciones de temperatura y alterar estas condiciones cuando sea posible. Las mayores variaciones de temperatura ocurren cuando se consideran los climas del mundo, formados por patrones estacionales de temperatura, lluvia, viento y humedad relativa. En el otro extremo de la escala, también se dan fluctuaciones importantes a un nivel micro si se considera la temperatura bajo el dosel de un cultivo o la luz que se registra bajo la superficie del sol. e. Variación latitudinal La latitud tiene un efecto significativo en la cantidad de radiación solar absorbida por la superficie en un periodo determinado de tiempo. En la zona del >Ecuador, o cerca del mismo, la radiación llega a la superficie de la tierra en ángulo vertical. Sin embargo, al incrementarse las distancias desde el Ecuador, los rayos solares llegan a la superficie con un ángulo cada vez más estrecho. Conforme este ángulo se reduce, la misma cantidad de radiación solar que llega es dispersada sobre un área cada vez más grande de la superficie terrestre, como se muestra en la figura anterior. Además, los rayos solares deben pasar a través de un estrato atmosférico que se hace más grueso a mayor latitud, lo que provoca pérdida de energía debido al reflejo y dispersión que ocurre en la atmósfera, por ejemplo, por las gotas de agua y polvo. El efecto global es una disminución regular de la intensidad de la radiación solar por unidad de superficie conforme se aleja del Ecuador. Esta variación latitudinal en el aprovechamiento de la energía solar es una de las principales causas de las variaciones de la temperatura. f. Variación altitudinal A cualquier latitud, conforme se incrementa la altitud, disminuye la temperatura. En promedio por cada 100 metros de elevación, la temperatura ambiente disminuye 0.5 C. En zonas donde el incremento de la cobertura de nubes durante el día está asociado con la altitud, el efecto de la disminución de l temperatura puede ser mayor, debido a la reducción en el aprovechamiento de la radiación. Al mismo tiempo, la creciente disminución en el grosor de la atmósfera a mayor latitud, provoca más pérdida de calor, tanto de la superficie del suelo como del aire que se encuentra sobre ella por la reirradiación que ocurre durante la noche. Este fenómeno contribuye significativamente a la disminución de la temperatura nocturna.

g. Variación Estacional Las diferencias estacionales en la temperatura de la superficie terrestre se deben al cambio en la orientación de la Tierra, en relación con el sol, conforme gira sobre su eje inclinado a lo largo del año, una franja de máximo aprovechamiento de energía solar o insolaciones mueve de atrás hacia delante, cruzando el Ecuador en relación con el ángulo de incidencia de los rayos solares y de la longitud del día. En los días más largos el aprovechamiento de la energía solar es mayor. Esta oscilación de la insolación es la causa directa del cambio estacional de la temperatura. El grado de variación estacional en la temperatura promedio se incrementa conforme aumenta la distancia desde el Ecuador. h. Influencia Marítima Vs. Continental Los grandes cuerpos de agua, especialmente los océanos, afectan significativamente la temperatura de las masas de tierra adyacentes, debido a que el agua refleja mayor proporción de la radiación solar con respecto a la tierra, pierde calor rápidamente por la evaporación superficial, porque su calor específico es alto y rápidamente se mezclan las capas verticalmente. La temperatura de los grandes cuerpos de agua cambia más lentamente que la de las masas continentales. La tierra se calienta más durante el verano porque todo el calor absorbido permanente en la superficie y en la atmósfera más cercana a ella, durante el invierno mientras llega a temperaturas muy bajas debido a la re irradiación y pérdida de calor. Las masas de agua son, de esta forma, moderadoras de amplias fluctuaciones en la temperatura, tendiendo a disminuirla en el verano y a incrementarla en el invierno. Este efecto sobre la temperatura se conoce como influencia marítima y contrasta con las variaciones más amplias de la fluctuación que ocurren en las regiones alejadas de masas de agua y que están bajo influencia continental. i. Variación topográfica La orientación de la pendiente y de la topografía también ocasiona variaciones en la temperatura especialmente a nivel local. Por ejemplo, las pendientes con orientación hacia el sol, como resultado de la inclinación de la Tierra sobre su eje, logran mayor aprovechamiento de la energía solar, especialmente en los meses de invierno. Consecuentemente, una pendiente con orientación hacia el Ecuador es significativamente más caliente que una pendiente orientada hacia el polo –manteniendo todos los demás factores iguales- y ofrece microclimas únicos para el manejo de los cultivos. Los valles rodeados por pendientes montañosas también crean microclimas únicos. El aire que se mueve pendiente abajo debido al viento o por diferencias de presión puede expanderse rápidamente y calentarse conforme desciende, este proceso se denomina calentamiento catabólico. Conforme se calienta el aire, aumenta su capacidad para retener la humedad en forma de vapor proceso conocido como humedad relativa.

5.3 Humedad y precipitación ¿Qué entiende por Humedad? La vegetación natural de un lugar es usualmente un indicador confiable de su régimen de precipitación. Los desiertos, con su vegetación escasa y de lento crecimiento, le dicen al observador que la precipitación anual local es mínima. El crecimiento vegetativo exuberante de bosques lluviosos tropical y templado indica una abundante precipitación durante la mayor parte del año. La cantidad de lluvia y vegetación tienen esa relación directa porque en la mayoría de lo ecosistemas terrestres, el agua es el factor limitante más importante. El agua es también un factor limitante primario en los agroecosistemas. La agricultura puede ser solamente practicada donde existe adecuada precipitación o donde es posible contrarrestar, mediante la irrigación, los límites impuestos por un clima seco. El lector deberá tener en mente que el agua en la atmósfera es solamente un aspecto de un numeroso grupo de factores ambientales que afectan las plantas. Los patrones de movimiento y cambio en la atmósfera, influencian no solamente los patrones de lluvia sino también los del viento y las variaciones en la temperatura. Combinados, los factores atmosféricos constituyen el clima cuando nos estamos refiriendo a las condiciones climáticas de corta duración.

5.3.1 Vapor de agua en la atmósfera El agua puede existir en la atmósfera en forma gaseosa (como vapor de agua) o en forma líquida (como gotas). A una presión constante, la cantidad de agua que el aire puede retener antes de que se sature y su vapor de agua se empiece a condensar y formar gotas, es dependiente de la temperatura. Conforme la temperatura del aire disminuye, la cantidad de agua que puede ser retenida en forma de vapor también decrece. Debido a esta dependencia de la temperatura, la humedad – la cantidad de vapor de agua en el aire- es usualmente medida en términos relativos más que en cantidades absolutas. La humedad relativa es la relación entre contenido de vapor de agua del aire y la cantidad de vapor de agua que el aire puede retener a esa temperatura. Por ejemplo a una humedad relativa de 50 %, el aire está reteniendo el 50% del vapor de agua que podrá retener a esa temperatura. Cuando la humedad relativa es 100%, el aire está saturado con vapor de agua. A un nivel de 100% de humedad relativa, el vapor de agua se condensa para formar llovizna, niebla y nubes. La humedad relativa puede cambiar como resultado de variaciones en la cantidad absoluta de vapor de agua o de fluctuaciones en la temperatura. Si la cantidad absoluta de vapor de agua en el aire es alta, pequeñas variaciones en la temperatura pueden influir significativamente en la humedad relativa. Por ejemplo, una reducción de pocos grados de la temperatura en horas de la noche o de la mañana, puede llevar la humedad relativa al 100%. Una vez que esta alcanza este valor, el vapor de agua se empieza a condensar como gotas

de agua y a caer como rocío. La temperatura a la cual ocurre esta condensación se llama punto de rocío. En los sistemas naturales, la interacción de la temperatura y del contenido de la humedad del aire puede ser un factor muy importante para determinar la estructura de un ecosistema. La comunidad de bosques de madera roja a lo largo de la costa de California es un ejemplo. Las corrientes frías del océano condensan el aire cargado de humedad que se encuentra sobre el mismo, dando lugar a la formación de neblina. La presencia de neblina casi todas las noches durante los meses secos del verano, compensa la falta de precipitación y se considera la principal razón de que los bosques de maderas rojas aún existan en ese lugar. Algunos estudios estiman que la neblina y el rocío añaden por lo menos un 10 % a la precipitación total efectiva de las regiones donde existen los bosques de madera roja. Por razones similares la humedad puede afectar los agroecosistemas. Por ejemplo los cultivos plantados en las regiones con bosque de madera roja pueden beneficiarse de la humedad adicional que la neblina y el rocío les proporcione como resultado de esa situación, los productores de cultivos tales como la col de Bruselas, la lechuga y la alcachofa usan menos agua.

5.3.2 Precipitación Aunque el rocío y la neblina pueden contribuir con cantidades significativas de humedad en algunas regiones, la fuente primaria (natural) de agua para los agroecosistemas es la precipitación, usualmente en forma de lluvia o nieve. La precipitación proporciona directamente humedad al suelo y en agroecosistemas con riego, lo hace indirectamente al ser la fuente fundamental de la mayor parte del agua de riego. 5.3.3 El Ciclo Hidrológico La precipitación es parte del ciclo hidrológico, el cual es un proceso global de movimiento de agua de la superficie de la Tierra hacia la atmósfera y de nuevo hacia la Tierra. En la figura se muestra un diagrama del ciclo hidrológico.

Transporte Precipitación

Condensación

Transpiración Evaporación Infiltración y escorrentía

El núcleo de este ciclo está constituido por dos procesos físicos básicos: la evaporación y la condensación. La evaporación ocurre en la superficie de la Tierra, conforme el agua se evapora del suelo, de los cuerpos de agua y de otras superficies húmedas. La evaporación del agua de la estructura interna de la plantas también ocurre sobre la superficie de las hojas. Este tipo de evaporación, llamado transpiración, es parte del mecanismo por el cual las plantas absorben agua del suelo con sus raíces. La evaporación a partir de todas estas fuentes es llamada evapotranspiración. Cuando la cantidad absoluta de vapor de agua en el aire es suficiente para alcanzar o exceder el 100% de la humedad relativa, la condensación se presenta. Se forman pequeñas gotas de agua que se unen para formar las nubes. La precipitación ocurre cuando las gotas de agua en as nubes se hacen lo suficientemente pesadas para caer. Esto usualmente ocurre cuando el aire que contiene la humedad se eleva (cuando es gorrazo hacia la parte alta de una montaña por el viento o se eleva sobre las corrientes de aire caliente) y empieza a enfriarse. Conforme el aire se enfría, su capacidad para retener la humedad en forma de vapor o como gotas muy pequeñas empieza a disminuir, ocasionando más condensación y agregación de las gotas. Este proceso de enfriamiento y condensación es llamado enfriamiento adiabático cae a la tierra, entra a las cuencas o al océano y eventualmente retorna a la atmósfera. 5.3.4 Descripción de los patrones de lluvia Cada región tiene patrones característicos de precipitación como cantidad total anual promedio, distribución y periodicidad, intensidad y duración de los eventos y la regularidad, determinantes de las oportunidades y limitaciones para la agricultura. a. Precipitación anual promedio: Un indicador de la humedad de una región es la cantidad total de precipitación que cae en un año. Desde el punto de vista ecológico es necesario conocer, además, la variabilidad entre la precipitación de un año y del

siguiente. Los extremos en cualquier lado del promedio tienen impacto negativo sobre los sistemas agrícolas. b. Distribución y periodicidad: En la distribución de la precipitación durante el año, existen puntos máximos de precipitación. Según Swanton la mayor precipitación ocurre entre octubre y mayo, pero parece no haber un patrón regular de un año a otro. Los patrones muestran un patrón de máxima precipitación entre enero a marzo.

c. Intensidad y duración: La cantidad absoluta de la lluvia en un período prolongado de tiempo, en un mes o en un día no tiene mayor importancia ecológica. El conocer la intensidad de la lluvia y su duración, por ejemplo, cincuenta milímetros de lluvia en menos de una hora pueden tener impactos ecológicos muy diferentes si los cincuenta milímetros caen en 24 horas. d. Disponibilidad: Es muy importante conocer la cantidad de precipitación queda disponible en el suelo como humedad, si penetra dentro de la zona radicular, las condiciones ambientales después de la precipitación, cual fue la temperatura y las condiciones del viento. a. Predicibilidad: Cada región tiene un grado característico de variabilidad en su patrón de precipitación. Cuando la variabilidad es mayor, la Predicibilidad es menor. 5.3.5 El viento El viento puede tener impactos significativos en los agroecosistemas a pesar de no estar siempre presente como un factor ambiental. Estos impactos son el resultado de la capacidad del viento para volar:(1) ejercer una fuerza física en la planta, (2) transportar dentro y fuera de os agroecosistemas materiales y partículas-sal, polen, suelo, semillas y esporas de hongos- y (3) mezclar la atmósfera que rodea a la planta y de este modo cambiar la composición, las propiedades de dispersión de calor y el efecto sobre la fisiología de la planta. Cuando se consideran todos estos efectos, lo que parecería un simple factor ambiental se convierte en algo complejo. El viento puede tener simultáneamente impacto impactos positivos y negativos o puede ser deseable en algunos momentos e indeseable en otros: por lo tanto, se puede decir que el viento es un factor difícil de controlar. Considera que el viento actúa positiva o negativamente sobre las plantas 5.3.6 Movimiento atmosférico

La atmósfera terrestre se encuentra en constante movimiento, es compleja y con patrones locales variables. Esta circulación es la responsables del movimiento de las masas de aire y de los cambios violentos del clima, asimismo, es la responsable de crear el movimiento cólico de la superficie, el cual conocemos como viento. La diferencia entre el calentamiento y enfriamiento de la corteza terrestre es el proceso básico en la conducción de los movimientos atmosféricos. En las regiones ecuatoriales, el calentamiento intenso de la superficie y de la atmósfera circundadote provoca la expansión y elevación del aire hacia la atmósfera, creando una zona de baja presión. El aire de una superficie fría, lejana al Ecuador de desplaza tomando el lugar de las masas de aire que se eleva, mientras en la parte superior de la atmósfera, el aire caliente se desplaza hacia los polos. En las regiones polares ocurre lo contrario, el aire se enfría más rápidamente en la atmósfera y desciende a la superficie creando una zona de alta presión y un movimiento cólico desde la superficie hacia el Ecuador. Como resultado de la zona ecuatorial de baja presión y de las zonas polares de alta presión, se crean grandes células de circulación en cada hemisferio. La corriente de aire en las células ecuatoriales y en las células polares crea una célula adicional en la región templada de cada hemisferio. A causa de esto, hay una zona de baja presión (aire ascendente) alrededor de los 60º norte y los 60º sur, además hay una zona de alta presión (aire descendiente) a 30º norte y 30º sur. La rotación de la Tierra altera el flujo de estas células de circulación a gran escala. Las corrientes de aire se desvían hacia la derecha del gradiente norte del Ecuador y a la izquierda del sur. Esta desviación se conoce como efecto cori Oliz. En la superficie, el resultado es el viento que tiende a soplar en el hemisferio Norte de noroeste a suroeste y en el hemisferio Sur del suroeste hacia el noroeste. A estos vientos típicos en ciertas bandas latitudinales se les conoce como vientos predominantes. A pesar de que los vientos predominantes describen todos los patrones de circulación atmosféricos en la corteza terrestre, están sujetos a muchas modificaciones locales y estacionales. Esta modificación es el resultado de varios factores, incluyendo la presencia de cordilleras en los continentes y los gradientes de temperaturas, creadas por los diferentes grados de enfriamiento y calentamiento de la tierra y del agua. El resultado de todos estos factores juntos, es la formación de extensas masas de aire de baja presión, que tienen gran influencia en el patrón de movimiento de los vientos locales. En el hemisferio Norte, el aire circula alrededor de las células de alta presión en el sentido de las manecillas del reloj, y alrededor de las células de baja presión en sentido contrario, mientras que en el hemisferio Sur, las direcciones son inversas. En ambos hemisferios, el aire circula desde las áreas de alta presión hacia las de baja presión.

o Efecto directo del viento sobre las plantas La magnitud del efecto de los vientos depende de su intensidad, duración y ritmo. Los efectos físicos del viento en los organismos revisten gran importancia ecológica, a continuación analizaremos los siguientes: o Desecación: Cada hendidura de los estomas en la hoja deja un espacio de aire en el cual ocurre intercambio de gas de las membranas de la pared celular. Este espacio de aire se satura con humedad, al abrirse los estomas el vapor de agua acumulado dentro de la hoja sale. Cuando no hay movimiento externo de aire el vapor de agua acumulado dentro de la hoja crea una capa límite alrededor de la superficie de la hoja. Cuando hay movimiento del aire externo este remueve esta capa, se incrementa la transpiración y consecuentemente la pérdida de agua de la planta. El grado de desecación aumenta proporcionalmente con la velocidad del viento hasta una velocidad máxima de 10 km/hora, con la cual se alcanza la máxima pérdida de agua. La pérdida normal de agua de la planta puede ser fácilmente reemplazada por la absorción desde la raíz y su posterior transporte a las hojas. El marchitamiento ocurre si el porcentaje de desecación excede a la sustitución. El marchitamiento excesivo puede afectar seriamente la función normal de la hoja, en especial de la fotosíntesis, reduciendo el crecimiento de toda la planta, sensibilizándola e incluso provocando su muerte. o Enanismo: Existe una correlación directa entre el viento y la disminución de la estatura de la planta. La vegetación en ecosistemas de dunas costeras y altiplanos generalmente son pequeñas, debido a los constantes vientos de gran velocidad. Los cultivos que crecen en zonas con viento constante, normalmente, tienen menor estatura que los mismos cultivos en áreas de bajos vientos.

5.4 RESUMEN

Los ecosistemas son sistemas complejos como el bosque, el río o el lago, formados por una trama de elementos físicos y biológicos, es el nivel de organización de la naturaleza que interesa a la ecología. En la naturaleza los átomos están organizados en moléculas y estas en células. Las células forman tejidos y estos órganos que se reúnen en sistemas, como el digestivo o el circulatorio. Un organismo vivo está formado por varios sistemas anatómicofisiológicos íntimamente unidos entre sí. El concepto de ecosistema ofrece una de las claves de la ciencia de la ecología: todo se relaciona con todo. La percepción diaria muestra que el mundo se compone de distintas unidades: árboles, rocas, animales, edificios, etc. Sin embargo, todos estos fragmentos aparentemente desconectados son de hecho parte de un sistema; todos los componentes están interrelacionados y esa interrelación es esencial para la vida. Debido a no existe una pieza independientemente de otra, ninguna puede ser modificada sin afectar a las otras. Hay que insistir en que la vida humana se desarrolla en estrecha relación con la naturaleza y que su funcionamiento nos afecta totalmente. Es un error considerar que nuestros avances tecnológicos: edificios, vehículos, industria, etc. nos permite vivir al margen del resto de la biosfera y el estudio de los ecosistemas, de su estructura y de su funcionamiento, nos demuestra la profundidad de estas relaciones. Un ecosistema consiste de una comunidad de organismos vivos y su medio ambiente físico. Los elementos vivos y no-vivos que lo integran están conectados a través de flujos de energía y de los ciclos de elementos químicos. Ninguna parte de la biosfera que sea más pequeña que un ecosistema puede sustentar la vida. El bosque es un ejemplo de ecosistema pues se compone de aire, suelo, agua, nutrientes, y especies particulares de animales, pájaros, insectos, microorganismos, árboles, y otras plantas. Si algunos árboles son cortados, el resto de los elementos será afectado. Los animales y los pájaros pueden perder su hábitat, el suelo erosionar, los nutrientes ser desplazados y el curso de las vías fluviales cambiar, entre otras consecuencias. El funcionamiento de todos los ecosistemas es parecido. Todos necesitan una fuente de energía que, fluyendo a través de los distintos componentes del ecosistema, mantiene la vida y moviliza el agua, los minerales y otros componentes físicos del ecosistema. La fuente primera y principal de energía es el sol. En todos los ecosistemas existe, además, un movimiento continúo de los materiales. Los diferentes elementos químicos pasan del suelo, el agua o el aire a los organismos y de unos seres vivos a otros, hasta que vuelven, cerrándose el ciclo, al suelo o al agua o al aire.

En el ecosistema la materia se recicla -en un ciclo cerrado- y la energía pasa fluye- generando organización en el sistema. En el estudio de los ecosistemas es más interesante el conocimiento de las relaciones entre los elementos, que el cómo son estos elementos. Los seres vivos concretos le interesan al ecólogo por la función que cumplen en el ecosistema, no en sí mismos como le pueden interesar al zoólogo o al botánico. Para el estudio del ecosistema es indiferente, en cierta forma, que el depredador sea un león o un tiburón. La función que cumplen en el flujo de energía y en el ciclo de los materiales son similares y es lo que interesa en ecología. Como sistema complejo que es, cualquier variación en un componente del sistema repercutirá en todos los demás componentes. Por eso son tan importantes las relaciones que se establecen. Los ecosistemas se estudian analizando las relaciones alimentarias, los ciclos de la materia y los flujos de energía. Los componentes del ecosistema están conectados o relacionados, actuando como un todo y constituyen una unidad. Este nivel de organización permite comprender los problemas actuales del planeta como el deterioro progresivo de los recursos naturales. a. Componentes bióticos o elementos bióticos de un ecosistema son los organismos vivos que interactúan con el ambiente como animales, plantas y microorganismos. b. Componentes abióticos o componentes no vivos, formado por el suelo, luz, humedad y temperatura. Estos componentes interactúan para formar una sola estructura que es el ecosistema, su funcionamiento origina una serie de procesos químicos, físicos y biológicos. La función de un ecosistema se define como procesos, recibe entradas o insumos y entrega salidas o productos. Estos procesos se dan en forma de competencias, depredación, descomposición, hábitat, etc., La estructura de un ecosistema está relacionada con la diversidad de especies. Mientras más compleja es la estructura, habrá mayor diversidad de especies. En los ecosistemas se encuentra diferentes niveles de organización que se relacionan entre sí. Así tenemos: 

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Individuo: es una unidad orgánica, capaz de cumplir funciones por sí mismo. Hay individuos formados por una sola célula llamados unicelulares, ejemplo las bacterias e individuos formados por varias

células llamados pluricelulares como las plantas, animales y el hombre. El estudio de este nivel de organización se llama autoecología o ecofisiología que se encarga de estudiar como se desenvuelve un individuo de una especie en respuesta a los factores ambientales, así como su tolerancia a los factores ambientales. Por ejemplo las adaptaciones de la planta de banano restringida a ambientes tropicales húmedos, mientras que la fresa o papa están adaptadas a ambientes más templados. 

Población: son grupos de organismos de la misma especie que comparten un tiempo y espacio determinados. Las especies pueden reproducirse entre sí y producir nuevas generaciones. La población se caracteriza por su densidad que es el número de individuos en una área determinada; por su distribución que es su ubicación dentro de una área determinada; su crecimiento, natalidad y mortalidad.

Agroecosistemas Un agroecosistema es un sitio de producción agrícola, por ejemplo una granja, visto como un ecosistema. El concepto de agroecosistema ofrece un marco de referencia para analizar sistemas de producción de alimentos en su totalidad, incluyendo el complejo conjunto de entradas y salidas y las interacciones entre sus partes. Componentes del Agroecosistema a. La Planta El diseño y manejo de los agroecosistema sostenibles ofrecen fundamentos importantes para la comprensión del proceso de crecimiento y desarrollo de las plantas y de cómo éstas producen la materia vegetal que utilizamos, consumimos o damos de alimento a nuestros animales. En este capítulo se repasan algunos de los procesos más importantes de la fisiología vegetal, los cuales permiten que la planta viva, transforme la luz solar en energía química, y almacene esa energía en alguna de sus estructuras y en formas útiles para el ser humano. b. Nutrición Vegetal Las plantas son organismos autotróficos (autoabastecedores) por su capacidad de sintetizar carbohidratos usando solamente agua, dióxido de carbono y energía solar. La fotosíntesis, el proceso por el cual la planta captura la luz

solar, es el fundamento de la nutrición vegetal. Sin embargo, la elaboración de carbohidratos es tan sólo un componente del desarrollo y crecimiento de la planta. Los nutrimentos esenciales en combinación con el agua, son necesarios para formar los carbohidratos complejos, los aminoácidos y las proteínas que componen el tejido vegetal, y que desempeñan las funciones clave en los procesos vitales de la planta. c. Fotosíntesis Mediante el proceso de la fotosíntesis las plantas convierten la energía solar en energía química y la almacenan en forma de enlaces químicos en las moléculas de glucosa. Debido a que este proceso de capturar la energía es fundamental para el crecimiento y supervivencia vegetal, y convierte las plantas en órganos útiles para el ser humano es importante comprender cómo funciona la fotosíntesis. Las descripciones siguientes del proceso fotosintético son sencillas. Para nuestros propósitos, es más importante comprender las implicaciones agroquímicas de las variantes fotosintéticas de los mecanismos metabólicos precisos. No obstante, si el lector desea una explicación más detallada, se recomienda consultar un texto de fisiología vegetal. En resumen la fotosíntesis es la producción de glucosa, a partir de la energía solar, el agua y el dióxido de carbono, y se resume en esta ecuación sencilla. 6CO2 + 12H2O + energía lumínica =»C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 5.5 GLOSARIO Ecosistema. - Los ecosistemas son sistemas complejos formados por una trama de elementos físicos y biológicos Componentes del ecosistema.- Se refiere a la composición jerárquica de las partes del ecosistema. Componentes bióticos o elementos bióticos.- Son los organismos vivos que interactúan con el ambiente como animales, plantas y microorganismos. Componentes abióticos o componentes no vivos.- Formado por el suelo, luz, humedad y temperatura. La estructura del ecosistema.- Está relacionada con la diversidad de especies. Mientras más compleja es la estructura, habrá mayor diversidad de especies. En los ecosistemas se encuentra diferentes niveles de organización que se relacionan entre sí. Así tenemos: Célula.- Es la unidad básica de la vida, es la unidad más pequeña que posee las características y funciones exclusivas de los seres vivos. La célula se encarga de sintetizar o producir proteínas, azúcares y otras sustancias.

Individuo.- es una unidad orgánica, capaz de cumplir funciones por sí mismo. Hay individuos formados por una sola célula llamados unicelulares, ejemplo las bacterias e individuos formados por varias células llamados pluricelulares como las plantas, animales y el hombre. Auto ecología o ecofisiología.- Se encarga de estudiar cómo se desenvuelve un individuo de una especie en respuesta a los factores ambientales, así como su tolerancia a los factores ambientales. Por ejemplo las adaptaciones de la planta de banano restringida a ambientes tropicales húmedos, mientras que la fresa o papa están adaptadas a ambientes más templados. Población: son grupos de organismos de la misma especie que comparten un tiempo y espacio determinados. Comunidad.- Una comunidad consiste de una colección de poblaciones de diferentes especies que interactúan dentro de un área determinada funcionando con ciertas características identificables Agroecosistema.- Un agroecosistema es un sitio de producción agrícola, por ejemplo una granja, visto como un ecosistema. La Planta.- Las plantas son organismos autotróficos (autoabastecedores) por su capacidad de sintetizar carbohidratos usando solamente agua, dióxido de carbono y energía solar. Nutrición Vegetal.- Los nutrimentos esenciales en combinación con el agua, son necesarios para formar los carbohidratos complejos, los aminoácidos y las proteínas que componen el tejido vegetal, y que desempeñan las funciones clave en los procesos vitales de la planta. La fotosíntesis.- Proceso por el cual la planta captura la luz solar, es el fundamento de la nutrición vegetal. Sin embargo, la elaboración de carbohidratos es tan sólo un componente del desarrollo y crecimiento de la planta.

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