Secretaria de Educación Pública. Dirección General de Institutos Tecnológicos. Instituto Tecnológico de Chiná. Agroecologia Profesor: Ing. Wilbert Y. Ganzo Guerrero. Trabajo de investigación Unidad 2 Agroecosistemas. Grupo: 3AA Agronomía Alumna: Reyes Otero Zuleyma Jazmín. 03 de Septiembre del 2013.
Índice 2.1 Definición y estructura de un agroecosistema............................................... 3 2.1.1 El concepto de agroecosistema y su impacto en la producción y el ecodesarrollo. .................................................................................................. 4 2.1.2 Componente biológico. .......................................................................... 5 2.1.3 Componente socioeconómico. ............................................................... 6 2.1.4 Componente cultural y político. ............................................................... 6 2.1.5 Componente tecnológico. ....................................................................... 6 2.1.6 Recursos de los agroecosistemas: humanos, naturales, de capital y de producción. ......................................................................................................... 7 2.2 Procesos agroecológicos. ............................................................................. 8 2.3 Clasificación y tipos de agroecosistemas. ................................................... 13 2.3.1 Sistema de clasificación (espacio tiempo, tecnología). ......................... 13 2.3.2 Agroecosistemas pecuarios extensivos, intensivos y semi-intensivos... 14 2.3.3 Agroecosistemas forestales de uso directo, de extracción y de transformación. .............................................................................................. 16 2.3.4 Agroecosistemas integrales. ................................................................. 18
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2.1 Definición y estructura de un agroecosistema. El agroecosistema, también conocido como sistema agrícola, es un tipo de ecosistema, es decir, un grupo de componentes bióticos y abióticos relacionados en un tiempo y espacio determinados, bajo control humano, con el fin de producir alimentos, fibras y combustible. (Elliot y Cole, 1989). De acuerdo con Soriano y Aguiar (1998), un agroecosistema puede ser entendido como un ecosistema que es sometido por el hombre a frecuentes modificaciones de sus componentes bióticos y abióticos. Estas modificaciones afectan prácticamente a todos los procesos estudiados por los ecólogos y abarcan desde el comportamiento de los individuos y la dinámica de las poblaciones hasta la composición de las comunidades y los flujos de materia y energía (Ghersa y Martínez-Ghersa 1991, Hald 1999, entre otros). La magnitud de las diferencias entre los ecosistemas naturales y agrícolas depende de la intensidad de manejo y de los niveles de modificación. Una vez que el ecosistema natural es modificado y convertido en un agroecosistema, la estabilidad biológica y la elasticidad original se alteran y son reemplazados por una combinación de factores ecológicos y socioeconómicos que deberían buscar estabilidad, continuidad y producción. Al ser un proceso que continuamente genera cambios intensos, la generación de agroecosistemas es el fenómeno que se caracteriza por ser más extendido. Según algunas estimaciones, “más de la mitad de la superficie de la corteza terrestre ha sido destinada a la
práctica de la agricultura (12%), la ganadería (25%) o la plantación de bosques artificiales (15%)”.
Todo agroecosistema presenta componentes bióticos y físicos, interactuando como un sistema. Estos sistemas deben ser sostenibles (mantener la producción a través del espacio y tiempo), estables (permanentes en función del manejo de las condiciones ambientales y presiones económicas), equitativos (igualdad de condiciones entre productores) y productivos. En un agroecosistema de plantas, los componentes son la población que constituye la comunidad biótica (cultivos, malezas, insectos y microorganismos) y los componentes del ambiente que interactúan con esta comunidad. Estos componentes se pueden dividir en subconjuntos que funcionan como una unidad y por lo tanto se pueden denominar subsistemas del agroecosistema. Los componentes de los subsistemas interactúan y forman arreglos en el tiempo y el espacio. Arreglos de cultivos. Cuando las poblaciones de plantas de un agroecosistema incluyen
cultivos, se pueden separar estas poblaciones de las otras plantas e identificar un arreglo de cultivos. Un arreglo de cultivos es la distribución de los cultivos en el tiempo y espacio. Arreglo de malezas. Durante un periodo de tiempo determinado, es posible describir el
cambio en el tipo de malezas al desarrollarse en un agroecosistema. También, en un instante
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de tiempo dado se puede describir la posición espacial de los diferentes tipos de malezas que ocupan determinado lugar. Distribución de insectos y microorganismos . El ciclo de vida de un insecto dañino tiene
mucha importancia en el estudio de la estructura de un agroecosistema. La distribución espacial de microorganismos en el suelo también puede contribuir a la estructura de un agroecosistema. Arreglos físicos dentro del suelo. Los nutrientes y el agua del suelo que integran el
subsistema de suelos de un agroecosistema también tienen una distribución en el tiempo y espacio. Tal vez la distribución espacial más importante de estos componentes está relacionada con su disponibilidad horizontal y vertical.
2.1.1 El concepto de agroecosistema y su impacto en la producción y el ecodesarrollo. 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. El agroecosistema es un sistema creado y manejado por el hombre con un propósito agrícola, es decir, con el propósito de obtener un beneficio económico a partir del cultivo de plantas o la crianza de animales. A su vez un ecosistema está constituido por los organismos vivientes de un área determinada, su ambiente y la suma de las interrelaciones entre ellos. Evidentemente los agroecosistemas comparten características tanto con los ecosistemas naturales como con otros sistemas productivos desarrollados por el hombre. Y también difieren de estos en algunos aspectos fundamentales. Una combinación de los agroecosistemas con principios ecológicos. Agroecología no se dirige a la producción de alimentos sólo. También se dirige a manejo de ganado, seguridad alimentaria, la calidad del suelo y otros. Agroecología es una combinación de los agroecosistemas con principios ecológicos y métodos para preservar el planeta y alimentos para la próxima generación. Los humanos de hoy y la Tierra están grave amenaza por contaminación y diferentes tipos de riesgos de medio ambiente. En tal situación, resulta crucial para el destino en algún método de cultivo y la agricultura más reciente. Calentamiento global, la deforestación, plaguicidas y fertilizantes son algunas de la más importante amenaza a la tierra verde.
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La Agroecología puede resolver muchos problemas y puede traer respetuoso del medio ambiente estilo de vida a la tierra y también en los seres humanos. Los agroecologistas realmente no están de acuerdo en lo que es y debe ser en un largo plazo agroecología. Varias definiciones del término que agroecología es altamente distinguida por especificidad a las que uno define el término “ecología” y connotaciones potencial del término.
Las definiciones de la agroecología, por lo tanto, podrían conseguir primero agrupadas según los contextos específicos en que sitúa a la agricultura. La agroecología puede definirse por la OCDE como “estudio de la relación de los cultivos agrícolas y el medio ambiente. La de finición se refiere también a “ -ecología” la parte de “Agroecología” como el medio ambiente natural.
Así, siguiendo la definición, agroecologistas estudiará las relaciones distintas de la agricultura con la salud del suelo, calidad del aire, calidad del agua, flora circundante, macro y micro fauna, toxinas ambientales como otros contextos ambientales. La definición común de la palabra se toma de la Dalgaard et al que se refiere a la agroecología como estudio de las interacciones entre las plantas, los seres humanos, animales y medio ambiente en los sistemas agrícolas. Agroecología es multidisciplinar, que incluye los factores de la Agronomía, sociología, disciplinas afines y la economía. En tal caso, parte de la ecología de la agroecología puede definirse altamente para incluir los contextos culturales, sociales, así como económicos. La agroecología se define de forma muy diferente según la ubicación geográfica. En el Sur global, el término conlleva las connotaciones abiertamente políticas. Estas definiciones políticas de plazo generalmente atribuyen a los objetivos de la justicia social y la económica; la especial atención, en tal caso, se paga a los conocimientos tradicionales de las poblaciones indígenas. Usos norteamericana y Europea de término a veces evitar la inclusión de estos objetivos políticos abiertamente. En tales casos, la agroecología puede considerarse estrictamente la disciplina científica con objetivos muy menos específicos.
2.1.2 Componente biológico. Los factores biológicos los constituyen esencialmente las plantas (ejemplo, producción de cultivos anuales y perennes) y animales (ejemplo producción de ganado, vacuno, equino, porcino para obtención de crías y/o carne o de doble propósito), incluídos sus residuos que forman parte del sistema de producción agrícola del predio u unidad de producción. También se incluyen dentro de estos factores, la presencia o interacción de otros organismos (ejemplo insectos plaga y en contra parte los insectos benéficos) que afectan la producción agropecuaria (principalmente aquellos productos generados por los cultivos y/o la
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ganadería). La prescencia de enfermedades, por virus, bacteria y hongos El hombre que administra el Agroecosistema.
2.1.3 Componente socioeconómico. También incluye al tipo y clase de minerales presentes en los suelos. Los factores sociales (entre otros se pueden mencionar la disponibilidad de empleo, salud, vivienda, seguridad, disponibilidad de servicios públicos “luz, agua potable”, educación,
pobreza, etc...) son tan importantes como los factores biológicos y los abióticos, ya que todos estos deben de evolucionar integralmente en el sistema de producción agrícola. El entorno económico y cultural de la sociedad que se ocupa del sistema de producción agrícola, determina o elige que tipo (s) de cultivo (s) va (n) a ser introducidos en su sistema de producción, distinguiendo así el predominio o intensidad (importancia) el producto que habrá de consumir y/o comercializar en su predio. El factor político influye importantemente en el sistema de producción ya que este debe de proveer los medios para el bienestar del productor rural satisfactores socio-económicos, de infraestructura y de apoyo de programas gubernamentales que fomenten la productividad agropecuaria y sustentabilidad de los agroecosistemas.
2.1.4 Componente cultural y político. Los sistemas de producción agrícola (agroecosistemas) integran a todos los factores de la producción, tales como los recursos y factores: biológicos, los físicos, los sociales, los económicos, los institucionales, los tecnológicos y las prácticas de cultivos. Los sistemas agrícolas difieren según las condiciones ambientales, los recursos disponibles, el nivel de tecnología y los tipos de producción obtenidos (Arnon, 1987). En el análisis de los sistemas agrícolas, no se pueden aislar los factores sociales, porque la agricultura y el resto del sistema social evolucionan conjuntamente. La selección y dominio de un cultivo en un sistema de producción agrícola, resulta de la integración de los diversos factores descritos anteriormente, por ejemplo desde el punto de vista económico los productores pueden seleccionar sus cultivos a sembrar con base a una economía de subsistencia y otros productores pueden seleccionar que sembrar con base a una economía de mercados.
2.1.5 Componente tecnológico. Los factores Tecnológicos. Integra a todos los procedimientos y/o metodología, equipo, materiales e infraestructura que se emplea para la producción en un sistema agrícola. Dicha metodología debe considerar que los productores seleccionen su material vegetativo y/o tipo 6
de semilla (variedad y/o hibrido) a establecer, la raza y el propósito del ganado, la preparación del terreno que implica el uso de tractores, subsoleadoras, arados, rastras, sembradoras-fertilizadoras, el sistema de riego a emplear (entre otros por gravedad, pivote central, aspersión, goteo, etc..), cultivadoras, aspersoras (para aplicar pesticidas y controlar plagas, enfermedades y malas hiebas), trilladoras (para cosechar sus productos), bodegas, silos (para almacenar granos y forraje), ordeñadoras, corrales de manejo, entre otros. Las herramientas tecnológicas que se empleen para producir dependen del sistema productivo establecido en el predio. Un sistema de producción intensivo protegido requerirá el uso de invernaderos, sistemas de riego por goteo, control ambiental y uso de semillas y fertilizantes (muy solubles grado reactivo-técnico) específicos para esos sistemas. Así mismo un sistema de producción intensiva en campo (a cielo abierto) requerirá el empleo de sistemas de riego localizado por aspersión o goteo y fertilizantes (solubles, grado técnico) específicos para diluirse e incorporarse mediante dicho sistema de riego. En tanto que los sistemas de producción extensiva emplearán sembradoras-fertlizadoras para sembrar y fertilizar al mismo tiempo, utilizando para esta última actividad fertilizantes sólidos grado agrícola comercial y también se usarán tractores para establecer el cultivo en grandes extensiones de terreno y aspersoras (terrestres o aéreas) para proteger la siembra.
2.1.6 Recursos de los agroecosistemas: humanos, naturales, de capital y de producción. A nivel general, Norman (1979) planteó el agrupamiento por combinación de recursos en cuatro categorías que pueden existir y encontrarse en un agroecosistema: A. Recurso s Naturales : son los elementos que provienen de la tierra, el agua, el clima, vegetación natural; siendo explotados por el agricultor en el proceso de la producción agrícola. Los elementos más importantes de éstos recursos naturales son: Área de la finca (incluyendo la topografía), grado de fragmentación de la propiedad, su localización con respecto a los mercados, la profundidad del suelo, el estatus químico y atributos físicos, la disponibilidad de agua superficial y subterránea, precipitación media, evaporación, temperatura, radiación solar (su variabilidad estacional y anual) y la vegetación natural como fuente de alimento de animales, materiales de construcción, medicina, energía, etc. B. R ec u r s o s H u m a n o s : están compuestos por la gente que vive y trabaja dentro de la finca y explotan sus recursos en la producción agrícola, basándose en incentivos económicos o tradicionales. Los factores que afectan a éstos recursos son: i. Número de personas en la finca que tienen que mantener en relación con la fuerza de trabajo y productividad. ii. Capacidad para el trabajo, influenciada por la nutrición y la salud. iii. Inclinación al trabajo, influenciado por el estatus económico, actitudes culturales hacia el esparcimiento. 7
iv. Flexibilidad de la fuerza de trabajo para adaptarse a variaciones estacionales, demanda de trabajo, etc. C. Recursos de Capital : consisten en bienes y servicios, que pueden ser creados, comprados o prestados por la gente asociada con la finca para facilitar la explotación de los recursos naturales y para la producción agrícola. El recurso de capital se puede dividir en 4 categorías: I. Recursos permanentes, como modificaciones duraderas a la tierra o recursos acuáticos para la producción agrícola. II. Recursos semipermanentes, son aquellos que se deprecian y tienen que ser reemplazados periódicamente, como los establos, cercas, animales de trabajo, implementos, maquinaria y equipos. III. Recursos operacionales consumibles, son los usados para las operaciones diarias en la finca, como: fertilizantes, herbicidas, abonos, semillas y resto de insumos. IV. Recursos potenciales, son aquellos que no le pertenecen al agricultor, pero que puede usar en el proceso productivo y luego pagar, como los créditos, ayuda de parientes y amigos. D. Recursos de Producc ión : constituyen la producción agrícola de la finca, tales como cultivos y ganado, éstos se convierten en recursos de capital cuando se venden o convierten en residuos para abono, y son reinvertidos al sistema.
2.2 Procesos agroecológicos. Cada agricultor debe manipular los recursos físicos y biológicos del predio para producción, de acuerdo con el grado de modificación tecnológica, estas actividades influyen en los cinco procesos: energéticos, hidrológicos, biogeoquímicos, sucesionales y de regulación biótica. Cada uno puede evaluarse en términos de insumos, productos, almacenamiento y transformaciones. 1º. Procesos Energéticos: Para el funcionamiento del agroecosistema necesitamos un flujo de energía a través de los componentes del sistema; la energía es la capacidad de producir trabajo y es necesaria para todos los procesos. La cantidad de energía puede ser medida por el calor liberado. Las unidades más usadas para medir la energía son la caloría y la kilocaloría (mil calorías). Una caloría es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua en un grado Celcius. En general, un cuerpo humano libera cerca de 2,500 kilocalorías por día, que es la energía proporcionada por los alimentos consumidos. Por acuerdos internacionales, actualmente se está utilizando con mayor frecuencia el Joule (J), el cual es una medida de energía, en donde una kilocaloría es equivalente a 4,186 joules. Para entender los flujos de energía es necesario tener en cuenta las siguientes leyes fundamentales de la termodinámica:
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Ley de la Conservación de la Energía: La energía no se crea ni se destruye. Esto quiere decir que la energía que fluye hacia dentro de un sistema es igual a la energía adicionada más aquella que fluye hacia fuera del sistema. Ley de Dispersión de la Energía: La transferencia de energía de un punto a otro se realiza con cierta pérdida. No existe una eficiencia del 100% en las transformaciones de energía. En otras palabras esto quiere decir que en toda transferencia de energía se produce una degradación de ésta. Esta ley se representa en los diagramas por medio del símbolo de sumidero de calor. Como no hay creación de energía, entonces no podrá haber más energía en el eslabón posterior que en el anterior.
La energía entra a los agroecosistemas como la luz solar, pasando por numerosas transformaciones físicas. La energía biológica es transmitida a las plantas por la fotosíntesis y se da la producción primaria, luego de un organismo a otro a través de la cadena de alimentos en el consumo. La luz solar es la mayor fuente de energía, también se incluye la mano de obra la fuerza animal, energía mecanizada (tractores, aeromotores), energía contenida en químicos (semillas, abonos, pesticidas, medicinas), que son significativos; todas estas entradas mencionadas pueden ser convertidas en valores de energía. Igualmente hay salidas en los sistemas, como productos animales y vegetales que también pueden expresarse en términos de energía, pudiéndose cuantificar entonces cuanta energía entra y cuanta sale; a continuación se presenta a algunos ejemplos de conversión en energía, de diversos componentes de un agroecosistema. Tabla 2 Ejemplos de valores energéticos en sistemas agrícolas (tomado de M.E. Swisher, 1994).
Fertilizantes N =19,113 P2O5 = 3,344 kcal/kg K2O = 2,150 kcal/kg kcal/kg Ca, Mg, etc =2,150 kcal/kg Nitrato de Amonio = 33 % Superfosfato simple =24 de N % de P2O5 Superfosfato triple = 46 % Urea = 46 % de N K = 46 % de K2O de P2O5 Nota: Basado en el cálculo energético en la cantidad de N, P2O5, y K2O y no en la cantidad total de fertilizante. Ejemplo: 500 kg/ha de Nitrato de amonio * 0.33 de N =165 kg de N * 19,113 kcal/kg de N = 3,153,645 kcal/ha. Estudios realizados por Bayliss-Smith (1982), encontraron eficiencia global en el uso de energía (tasa de energía) y ésta disminuye a medida que la dependencia de combustibles fósiles aumenta. Así que la agricultura totalmente industrializada, la ganancia neta de energía en la agricultura es pequeña, ya que gran parte se gasta en la producción como proceso. Ej. el costo de energía auxiliar es 10 veces mayor por lo que los países en desarrollo no pueden comprarla. Así estados Unidos puede usar 1 Hp/ha y un país en desarrollo solo puede usar 0.1 Hp/ha. A medida que la mano de obra se ha 9
ido reemplazando progresivamente, primero por la fuerza animal y luego por el combustible fósil (petróleo) y la maquinaria, la dependencia energética aumenta casi 30 veces y la relación (insumo-energía)/(producción-energía) disminuye en forma significativa. 2º. Procesos Biogeoquímicos: Los principales insumos biogeoquímicas de un agroecosistema son los nutrientes liberados por el suelo, la fijación del Nitrógeno atmosférico por leguminosas, de la fijación no simbiótica de Nitrógeno (Algas en Arroz), de los nutrientes contenidos en las precipitaciones y agua de escorrentía, de los fertilizantes y nutrientes en los alimentos comprados por seres humanos, del forraje para el ganado o del abono animal. Las salidas importantes incluyen nutrientes, cultivos o cosechas, ganado consumido o explotado desde el predio. Otras salidas o pérdidas pueden ser a través de: lavado más allá de la zona radical, denitrificación, volatilización del Nitrógeno, pérdidas de Nitrógeno y Azufre a la atmósfera por quema de la vegetación; nutrientes perdidos por la erosión del suelo, escorrentía y vientos; nutrientes excretados por humanos y animales fuera del predio; Además existe un almacenamiento bioquímico que incluye al fertilizante almacenado y al estiércol acumulado, junto a los nutrientes en la zona radical del suelo, el cultivo establecido, la vegetación y el ganado. En el curso de la producción y consumo los nutrientes y minerales se mueven cíclicamente a través de los agroecosistemas. Los de algunos de los nutrientes más importantes (nitrógeno, fósforo, potasio), son bien conocidos en muchos ecosistemas naturales y agrícolas. Durante la producción, los elementos son transferidos desde el suelo a las plantas y animales, y viceversa. Los agricultores mueven nutrientes dentro y fuera del agroecosistema cuando introducen fertilizantes orgánicos o químicos o cuando remueven la cosecha o materiales vegetales. Cada vez que la cadena de carbono se rompe separándose por una diversidad de procesos biológicos, los nutrientes vuelven al suelo donde pueden mantener la producción de las plantas En los agroecosistemas modernos los nutrientes son perdidos pero a la vez son reemplazados con fertilizantes comprados. Aunque los agricultores de bajos recursos no pueden comprar fertilizantes, pero sostienen la fertilidad del suelo por medio de la recolección de nutrientes de afuera del cultivo, tales como estiércol recolectado en pastos vecinos o establos, esta materia orgánica suplementada con materiales vegetales recolectados en bosques cercanos. Ej. en Centroamérica algunos agricultores aplican hasta 40 toneladas por hectárea de desechos al año en los campos intensamente cultivados. Materiales vegetales también son mezclados con desechos caseros y estiércol de ganado (Compost) Otra estrategia es explotar la habilidad que tenga el sistema y reusar sus propios nutrientes almacenados. Por ejemplo en los sistemas agroforestales los nutrientes perdidos en cultivos anuales, rápidamente son absorbidos por cultivos perennes. El Nitrógeno del suelo puede aumentarse incorporando leguminosas en asocio. Se puede incrementar la asimilación de fósforo en los cultivos con el uso de micorrizas. 10
La diversidad incrementada en los sistemas de cultivo se asocia generalmente con las zonas radicales más extensa, lo que aumenta la captura de nutrientes. La optimización del proceso biogeoquímico requiere del desarrollo de una estructura del suelo y de una fertilidad adecuada, dependiendo de:
Adición regular de residuos orgánicos. Nivel de actividad microbiana suficiente como para asegurar la descomposición de los materiales orgánicos. Condiciones que aseguren la actividad continúa de las lombrices de tierra y otros agentes estabilizadores del suelo. Cobertura proteccional de la vegetación.
3º. Procesos Hidrológicos: el agua, es parte fundamental de todo sistema. Además de su papel fisiológico, el agua influye en los insumos y en la entrada de nutrientes, así como las pérdidas por lavado y erosión; como entradas de agua en un agroecosistema tenemos la lluvia, riego, escorrentía de partes más altas y la que sube por capilaridad. Como pérdidas tenemos el agua consumida por personas y animales, aunque en pequeños volúmenes; otras pérdidas son la evapotranspiración, escorrentía a sitios más bajos y el drenaje. El agua se almacena en el suelo, en donde es utilizada directamente por los cultivos y la vegetación, en forma de agua subterránea puede extraerse para el uso humano, ganado o de cultivos. En forma resumida y general el balance hidrológico puede expresarse de la siguiente manera:
+/-ΔA = Pe + Ic + Ica + R – E – T- Es – Ess - Pp Este balance puede establecerse para diferentes períodos (días, semanas, meses, años, etc.) y puede cubrir diferentes extensiones territoriales, tales como un predio, una cuenca de un río, un país, un continente. El balance puede aplicarse a su vez a un sistema completo o a una parte de él, como por ejemplo a un terreno cultivado, analizando las entradas y salidas, haciendo mediciones o aplicando diferentes fórmulas que representa diversas fracciones del agua total del sistema. Las fórmulas de cálculo del balance hidrológico, se basan en el principio de conservación de masas, según el cual las variaciones de volumen de agua cualquiera en un momento dado deben reflejar la diferencia entre entradas y salidas de agua a dicho volumen. El balance hidrológico en un terreno cultivado responde al aplicar una ecuación en diferentes períodos: Durante un período Δt (léase delta t, ó para un tiempo dado) el aumento o disminución de la humedad en el suelo es +/- ΔA será la diferencia entre los ingresos y egresos. Ecuación general del Balance Hídrico, donde:
Pe = Precipitación efectiva durante el período Ic = Ingreso de agua por la capa activa, producto de la capilaridad por un manto freático. Ica = Ingreso por aumento de profundidad explorada por el sistema radical. 11
R = riego aplicado en el período. E = evaporación de la superficie del suelo. T = Transpiración de las plantas Es = Escurrimiento superficial Ess = Escurrimiento subsuperficial Pp = Percolación profunda Por razones prácticas la ecuación se puede simplificar a:
+/- ΔA = Pe + Ica + R – ET Estos factores son capaces de afectar las condiciones del suelo y la vegetación, por lo que se pueden considerar en algún momento como prácticas agrícolas. Por ejemplo el drenaje agrícola y la labranza pueden acelerar las pérdidas de agua. La remoción incrementa la cantidad de precipitación llegada al suelo y reduce la evapotranspiración. Los cambios en la estructura del suelo debido al manejo de rastrojos, rotación de cultivos o uso de estiércol, afectan la tasa de percolación, evapotranspiración y flujo lateral. Uno de los principales controladores de la humedad del suelo es el que realiza la cubierta vegetal. La precipitación es el mayor determinante del tipo de cultivo que se adopte en una localidad. Por ejemplo en África la precipitación media anual es de aproximadamente 600 mm al año, los sistemas de cultivo están basados en el maíz. En Asia tropical la precipitación va más allá de 1,500 mm al año (200 mm mensuales) y el sistema está basado en el cultivo del arroz. 4º. Procesos sucesionales: la sucesión es el proceso por el cual los organismos ocupan un sitio y modifican gradualmente las condiciones ambientales de manera que otras especies pueden reemplazar a los habitantes originales, se modifica radicalmente con la agricultura moderna. Los campos agrícolas generalmente presentan etapas sucesionales secundarias en las que una comunidad existente es perturbada por la deforestación y el arado para establecer en el lugar una comunidad simple, hecha por la gente, pero la tendencia natural hacia la complejidad se detiene utilizando agroquímicos. Pero al sembrar en policultivos, la estrategia agrícola acompaña la tendencia natural hacia la complejidad; el incremento de la biodiversidad del cultivo tanto sobre como debajo del suelo imita la sucesión natural y así se requieren menos insumos para mantener la comunidad del cultivo. 5º. Procesos de Regulación Biótica: El control de la sucesión (invasión de plantas y la competencia) y la protección contra plagas y enfermedades, son los principales problemas para mantener la continuidad de la producción en agroecosistemas. Los agricultores han usado varios enfoques en forma universal: 1. No acción 2. Acción preventiva a través de:
a. Uso de variedades resistentes b. Manifestación de fechas de siembra c. Espaciamiento en hileras 12
d. Modificación del acceso de plagas a los cultivos 3-. Acción supresiva con:
a. b. c.
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▪
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Pesticidas químicos Control Biológico Técnicas culturales
Las estrategias ecológicas del manejo de plagas, generalmente emplean la combinación de los tres enfoques con el objetivo de hacer el campo menos atractivo a las plagas, haciendo el medio ambiente inadecuado para las plagas, pero favorable para los enemigos naturales.
2.3 Clasificación y tipos de agroecosistemas. Un agroecosistema puede definirse a cualquier escala, sin embargo, aquí enfocaremos a los sistemas agrícolas dentro de las pequeñas unidades geográficas: fincas, campos, huertos, lotes específicos, etc. También debe mantenerse en mente que los agroecosistemas son abiertos y reciben entradas de afuera y producen salidas o productos. Whittlessay (1936) reconoció 5 criterios para clasificar los agroecosistemas en una región: • La asociación cultivo – ganado. • Los métodos de cultivo y producción de bienes (cultivos y ganado) • La intensidad de uso de la fuerza de trabajo, capital y organización y el producto
resultante. • La disposición de productos de consumo, ya sea subsistencia o vendidos. • El conjunto de estructuras usadas para la casa y facilitar las operaciones en la finca. Basados en estos criterios en los ambientes tropicales, se clasifican siete tipos principales de sistemas Agrícolas: I -. Agricultura de Roce, Tumba y Quema (sistema de cultivo itinerante). II -. Sistema de cultivos semi-permanentes de secano (sin riego). III.- Sistema de cultivo permanente de secano (sin riego). IV -. Sistema de cultivos arables irrigados. V -. Sistema de cultivos perennes. VI -. Sistema de pastoreo.
2.3.1 Sistema de clasificación (espacio, tiempo, tecnología). Las clasificaciones que se mencionan, especialmente la tecnológica, no implican mayor o menor productividad; hay muchos ejemplos de productores "primitivos y manuales" que son más productivos que los representantes más avanzados de la tecnología moderna;
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asimismo, la tecnología tradicional todavía no causa los problemas de envenenamiento, contaminación y resistencia que sigue causando la moderna tecnología en muchos lugares. Según el ciclo temporal de cultivo, los agroecosistemas pueden ser:
Perennes. Semiperennes. Bianuales. Anuales. Estacionales. Cultivo continuo (sin rotación, a veces sin descanso del terreno).
Según su utilización del espacio físico, pueden ser:
Huerto familiar. Chinampa (verdadera o "seca"). Asociación múltiple. Asociación simple. Monocultivo.
Y, según la tecnología aplicada, pueden ser de:
Subsistencia (autoconsumo y labor manual). Tecnología "tradicional" (toda tecnología, con el tiempo, se vuelve tradicional). Tecnología "avanzada" (alta dependencia de insumos).
Puede haber otras clasificaciones, y de hecho existen grados intermedios entre las clasificaciones enunciadas, así como combinaciones de ellas; pero escogimos esas tres categorías porque cada una de ellas implica daño por plagas directamente proporcional a la simplificación del ambiente. Por lo tanto son más complejos y estables los agroecosistemas perennes que los de cultivo continuo; los huertos familiares que los monocultivos; y los de subsistencia que los de tecnología avanzada.
2.3.2 Agroecosistemas pecuarios extensivos, intensivos y semi-intensivos. Los agroecosistemas con subsistemas pecuarios son muy similares a los que tienen subsistemas de cultivos. En general, hay dos tipos de subsistemas pecuarios, (1) los que solamente tienen poblaciones de anímales y (2) los que tienen poblaciones de animales y de plantas para alimentarlos. En un agroecosistema con un subsistema pecuario integrado sólo por animales, la alimentación para ellos proviene de una fuente ajena al sistema pecuario. Ejemplos de este tipo de sistema son gallinas dentro de un gallinero yvacas que no salen de un lote y toda su alimentación de forraje o granos se trae al lote. Los sistemas pecuarios en donde los animales reciben su alimentación de fuentes naturales (por ejemplo, puercos que andan sueltos)son otro ejemplo en este tipo de agroecosistema.Un agroecosistema con un subsistema pecuario con pastos y ganado que s alimenta de los pastos, es un ejemplo del 14
segundo tipo de agroecosistema. Los animales pudieran recibir también un porcentaje de su alimentación deotras fuentes, pero si el ganadero mantiene algún tipo de pastos dentro del espacio donde tiene los animales, el sistema pecuario puede ser considerado del tipo con plantas y animales. En la ganadería intensiva el ganado se encuentra estabulado, generalmente bajo condiciones de temperatura, luz y humedad que han sido creadas en forma artificial, con el objetivo de incrementar la producción en el menor lapso de tiempo; los animales se alimentan, principalmente, de alimentos enriquecidos. Es por esto que requiere grandes inversiones en aspectos de instalaciones, tecnología, mano de obra y alimento, entre otros. Entre sus ventajas se destaca una elevada productividad, que tiene como contraparte la gran contaminación que genera. La ganadería intensiva se practica principalmente en el centro y oeste de los Estados Unidos, en Canadá y en Europa occidental. Con el correr de los años se han instalado en las cercanías de las ciudades granjas, las cuales se encuentran muy industrializadas. En ellas se crían principalmente porcinos, aves y conejos, con el objetivo de abastecer a las ciudades de su carne. Es la aplicación de múltiples tecnologías y las formas de pensamiento surgidas del capitalismo, que nacen con la revolución industrial, a la ganadería. Esta aplicación ocurrió en el siglo XX y en España a partir de la década de 1960. Los principios de la ganadería intensiva son la de obtener el máximo beneficio, en el menor tiempo posible, concentrando los medios de producción y mecanizando y racionalizando los procesos, para incrementar constantemente el rendimiento productivo. El ejemplo de ganadería intensiva es la avicultura, en la que existe una selección artificial de gallinas, bien sea para la producción de huevos o carne. Estas aves se crían en enormes naves no siempre acondicionadas, con los animales hacinados en baterías, en un ambiente regulado en temperatura, luz y humedad, mecanizado al máximo, donde por una parte entra el agua y el pienso y por otra salen huevos y deyecciones (excrementos). La ganadería intensiva se rige pues por las leyes de la producción industrial.
Ventajas de la ganadería intensiva: o
o o
Eficiencia: la ganadería intensiva obtiene la máxima producción con el dinero invertido en el menor tiempo posible. Adaptación a la demanda del mercado: Se ajusta a la demanda de los consumidores. Homogeneidad: es la obtención de productos homogéneos o de características iguales, para satisfacer las necesidades de la distribución y comercialización a gran escala.
Inconvenientes de la ganadería intensiva: o
Gran consumo de energía, generalmente de procedencia energía fósil, en ocasiones hasta 20 kilojulios por kilojulio en el alimento obtenido.
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o
o
Extremadamente contaminantes, debido a la acumulación de enormes masas de deyecciones, que no pueden ser recicladas en los agrosistemas convencionales y que provocan la contaminación atmosférica, la contaminación del suelo y de las aguas con metales pesados, fármacos etc. Efímero: la ganadería intensiva no es perdurable, es decir, "insostenible", que implica que no puede mantenerse indefinidamente en el tiempo.
Ganadería extensiva Esta se caracteriza por la crianza de animales en ecosistemas naturales, que han recibido ciertas modificaciones hechas por el hombre. Esto lo que permite es utilizar el territorio por largos períodos de tiempo ya que dependen de los ciclos naturales. En esta forma de practicarse la ganadería los animales se alimentan de pastizales, hierbas o prados. A diferencia de la ganadería extensiva, esta se caracteriza por no requerir importantes cantidades de energía. Además de esto, esta actividad promueve la conservación del ecosistema natural. Las desventajas en relación a la intensiva, es que es menos eficiente y no proporciona productos tan homogéneos o adaptables a la necesidad de los consumidores. Lo que podríamos llamar una “ganadería campesina” o de traspatio, es decir, la manutención
de una pocas cabezas de diversas especies de ganado, a partir de una variedad de alimentos, presenta la modalidad de semi-intensiva que combina el libre pastoreo del ganado con el uso de insumos diversos.
2.3.3 Agroecosistemas forestales de uso directo, de extracción y de transformación. La agroforestería es el nombre genérico utilizado para un sistema de uso de la tierra antiguo y ampliamente practicado, en el que los árboles se combinan espacial y/o temporalmente con animales y / o cultivos agrícolas. Esta combina elementos de la agricultura con elementos de Forestería en sistemas de producción sostenibles y en la misma unidad de suelo. Sin embargo, solo recientemente se ha desarrollado los conceptos modernos de agroforestería y hasta la fecha no ha evolucionado ninguna definición aceptable universalmente, a pesar de que se ha sugerido muchas, incluyendo la definición de ICRAF: "La Agroforestería es un sistema sustentable de manejo de cultivos y de tierra que procura aumentar los rendimientos en forma continua, combinando la producción de cultivos forestales arbolados (que abarcan frutales y otros cultivos arbóreos) con cultivos de campo o arables y/o animales de manera simultánea o secuencial sobre la misma unidad de tierra, Aplicando además práctica de manejo que son compatibles con las prácticas culturales de la población local ".
Pero cualquiera que sea la definición, generalmente se está de acuerdo que la agroforestería representa un concepto de uso integrado de la tierra que se adapta particularmente a las zonas marginales (pero también en zonas no marginales) y a los sistemas de bajos insumos. El objetivo de la mayoría de los sistemas agroforestales es el de optimizar los efectos 16
benéficos de las interacciones de los componentes boscosos con el componente animal o cultivo para obtener un patrón productivo que se compara con lo que generalmente se obtiene de los mismos recursos disponibles en el monocultivo, dadas las condiciones económicas, ecológicas, y sociales predominantes. Alg un os sis temas A gro fores tales útiles en la Agr oeco logía Clasificación de sistemas de agroforestería
Varios criterios se pueden utilizar para clasificar las prácticas y sistemas agroforestales. Se utilizan más corrientemente la estructura del sistema (composición de los componentes), función, escala socioeconómica, nivel de manejo y distribución ecológica. En cuanto a la e s t r u c t u r a, los sistemas agroforestales pueden agruparse de la siguiente manera:
Agrosilvicultura , son sistemas basados en el uso de la tierra para la producción
secuencial o concurrente de bosques naturales o cultivados a los que se les incorpora cultivos anuales y/o perennes. Este manejo permite elevar la productividad de los bosques naturales. Silvopastoril o silvopastorales , son sistemas de uso de la tierra integrados de plantas herbáceas, leñosas, anuales y perennes (bosques), con el fin de producir madera alimento y forraje en forma intensiva para la crianza de animales domésticos.
Agrosilvopastoril o agrosilvopastorales, son sistemas en que la tierra se maneja para
Sistemas de producción forestal o de multipropósito , en los que las especies forestales
Otros sistemas agroforestales se pueden especificar como la Apicultura con árboles, la Acuicultura en zonas de manglar. La base funcional se refiere al producto principal y
la producción concurrente integrando cultivos forestales y agrícolas, con la finalidad de producir alimento en forma intensiva para el consumo humano y animales domésticos. se regeneran y manejan para producir no solo madera, sino que también hojas y/o frutas que son apropiadas para alimento y/o forraje.
al papel de los componentes, en particular los árboles. Estos pueden ser funciones productivas (producción para las necesidades básicas, como alimento, forraje, leña, medicina, otros productos) y roles protectores (conservación del suelo, mejoramiento de la fertilidad del suelo, protección ofrecida por los rompevientos y los cinturones de protección). Basándose en la ec o lo g ía , los sistemas se pueden agrupar para cualquier zona agroecológica definida como las zonas tropicales húmedas de tierras bajas, zonas tropicales áridas y semiáridas , tierras altas tropicales y así sucesivamente La escala soc ioeconómica de la producción y el nivel de manejo de los sistemas se puede utilizar como los criterios para designar a los sistemas como comerciales, intermedios o de subsistencia. Cada uno de estos criterios tiene méritos y aplicabilidad en situaciones específicas, pero también tienen limitaciones, por lo que ninguna clasificación única se debería aplicar universalmente, y dependerá del propósito.
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2.3.4 Agroecosistemas integrales. La Producción Integrada es un sistema de producción que genera alimentos y otros productos de calidad mediante la utilización de recursos naturales y mecanismos de regulación que permitan la sustitución de elementos poluentes y garanticen la sostenibilidad de la Producción Agrícola. este sistema hace énfasis en un enfoque holístico de la producción de forma que la totalidad del ambiente es considerado la Unidad Básica, el agroecosistema juega un papel central y el equilibrio de los nutrientes así como la preservación de la fertilidad del suelo y la diversidad ambiental son constituyentes esenciales. Mediante un equilibrio en la utilización de técnicas biológicas y químicas considerando la protección del ambiente, la rentabilidad de la producción y las demandas de los consumidores se logra producir frutas y hortalizas de calidad. Un componente básico de este sistema de producción es el manejo integrado de plagas y enfermedades. La Producción Integrada se enmarca dentro del concepto de Agricultura Sostenible y existe un conjunto de 11 principios aprobados por la Organización Internacional de lucha biológica (OILB) que establecen:
La Producción Integrada no es una mera combinación de Protección Integrada con elementos adicionales, sino que está basada en la regulación del agroecosistema, en la importancia del bienestar de los animales y en la preservación de los recursos naturales. Minimización de los efectos secundarios u otros inconvenientes derivados de las prácticas agrícolas. La explotación agrícola en su conjunto es la unidad básica de implementación de la PI. Actualización permanente de técnicos y agricultores en Producción Integrada. Mantener la estabilidad de los agroecosistemas Mantener un equilibrio en el ciclo de los nutrientes de forma de reducir las pérdidas al mínimo. Preservar y mejorar la fertilidad intrínseca del suelo. Fomentar la fertilidad biológica. La calidad de los productos agrícolas debe ser medida según parámetros ecológicos, además de los clásicos criterios de calidad interna y externa. El bienestar de los animales producidos en la explotación debe ser tenido en cuenta. Finalmente se destaca que en la Producción Integrada la el Manejo Integrado de enfermedades, insectos y malezas es la orientación obligatoria a adoptar en la Protección de los cultivos.
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