AGROECOSISTEMAS Y CONSERVACIÓN DE LA BIODIVERSIDAD

El buen manejo de los agroecosistemas con base agroecológica contribuye para la conservación de la biodiversidad. El mantenimiento, restitución y/o aumento de la biodiversidad en los agroecosistemas, según Altiere y Hecht (1999) “… presta una variedad de servicios ecológicos. Los ejemplos incluyen el reciclaje de nutrientes, el control de microclimas locales, la regulación de procesos hidrológicos locales, la regulación de la abundancia de organismos indeseables y la destoxificación de sustancias químicas nocivas. Estos procesos de renovación y los servicios del ecosistema son principalmente biológicos, por lo tanto, su persistencia depende de la mantención de la diversidad biológica. Cuando se pierden estos servicios naturales, debido a la simplificación biológica, los costos económicos y ambientales pueden ser bastante significativos. Económicamente, los costos agrícolas incluyen la necesidad de proveer cultivos con costosos insumos externos, puesto que los agroecosistemas que carecen de los componentes básicos reguladores de las funciones, no tienen la capacidad de garantizar la fertilidad de su propio suelo y la regulación de las plagas. A menudo, los costos involucran una reducción en la calidad de vida debido a una disminución en la calidad del suelo, agua y alimento al ocurrir contaminación con pesticidas y/o nitratos.”

RELACIONES DE COMPETENCIA DE LOS AGROECOSISTEMAS

La agroecología explica la estructura y la función de los agroecosistemas (ecosistemas que han sido artificializados por la acción humana) sustentándose en los mismos principios ecológicos que rigen la dinámica de los ecosistemas naturales. Esto obliga a reconsiderar con más detalle ciertos aspectos de la estructura biótica de los ecosistemas para comprender los aciertos y errores de las prácticas utilizadas en el manejo, en la nutrición y en la sanidad de los agroecosistemas agropecuarios y descubrir la repercusión de estas sobre la salud vegetal, animal y humana.

Al analizar los tipos de interacción entre las especies vemos que una especie puede tener efectos positivos (+), negativos (-) ó neutros (o) sobre el crecimiento poblacional o el bienestar de otra especie. Así tenemos que teóricamente las poblaciones de dos especies pueden interactuar de maneras básicas que corresponde a nueve posibilidades de combinaciones de (o), (+) y (-) tales como:

o o, - -, + +, + o, o +, o -, - o, + -, -+

En ecología se emplean los siguientes términos para designar estos tipos de interacción:

Competencia (- -): Ambas poblaciones se inhiben mutuamente y tienen algún tipo de efecto negativo entre sí.

Depredación (+ -): positivo para el depredador, negativo para la presa.

Parasitismo (- +): negativo para el hospedero, positivo para el parásito. De acuerdo con la ecología de poblaciones y la dinámica de esta relación esta definición debe analizarse cuidadosamente, tal como se hará más adelante.

Comensalismo (+ o): una especie, el comensal, se beneficia y la otra no es afectada.

Cooperación o mutualismo (+ +): ambas poblaciones se benefician en la interacción que puede ser opcional (cooperación) o esencial para la supervivencia de ambas especies (mutualismo).

RELACIÓN DEPREDADOR – PRESA.

Estas relaciones son fundamentales para los equilibrios poblacionales en los ecosistemas y cuando se busca realizar actividades agropecuarias que estén orientadas por un enfoque agroecológico se debe reconocer y respetar su importancia. Infortunadamente las acciones humanas las desconocen y por esto provocan desequilibrios. Basta recordar la historia de la problemática generada por los conejos domésticos al ser introducidos en el continente australiano. Los conejos se introdujeron en el año de 1862 y por no existir los predadores que controlaran su crecimiento poblacional, esta especie se convirtió en “plaga”.

Iguales situaciones ocurren en los campos de cultivo donde la población de insectos herbívoros (fitofágos) ha aumentado como consecuencia de la falta de predadores (mamíferos, aves u otros insectos) que se extinguieron ya sea por la muerte de estos como consecuencia de la destrucción de sus hábitats con sus respectivos nichos y también por la muerte y aún extinción de muchas especies de predadores que actuaban como controles biológicos, provocada directamente por el uso de los agrotóxicos empleados para combatir los insectos considerados “plagas”.

Debe entenderse que la relación depredador – presa aunque no es benéfica para el individuo que muere, si lo es para las poblaciones de las presas en su conjunto

ya que se evita la sobrepoblación, lo cual lleva a un sobrepastoreo o a un consumo exagerado de recursos.

Durante siglos los agricultores han estudiado los mecanismos utilizados por las plantas para equilibrar el grado de vulnerabilidad de ellas, como presa, frente a los fitófagos (predadores de los vegetales).

Las plantas al no poder escapar corriendo u ocultándose de un consumidor (herbívoro) se pueden defender produciendo espinas, hojas coriáceas (duras), cerosas y sustancias tales como fenoles, taninos que actúan como tóxicos y repelentes para los animales.

El ser humano, que ha evolucionado simultáneamente con el mundo natural, en este caso con las plantas, ha aprendido a utilizar estas sustancias químicas producidas. Hoy conoce y utiliza sustancias vegetales producidas por plantas tales como:

Árbol del Neem (Azadirachta indica): posee sustancias químicas que inhiben el crecimiento poblacional de aproximadamente 100 especies de insectos, ácaros y nematodos.

El tabaco (Nicotiana tabacum) con la nicotina. El crisantemo (Chrysanthemum Cinerariaefolium) con el piretro. Barbasco (Lonchocarpus nicou ) con la rotenona.

COMPETENCIA

La relación de competencia ocurre cuando organismos o especies consumen algo que no es suficiente para ambos o ambas. En la naturaleza se ve que las plantas compiten por luz o nutrientes en un bosque y los animales compiten por alimento y refugio cuando estos recursos son relativamente escasos como consecuencia de la demanda. La competencia también puede asumir la forma de inhibición mutua cuando dos organismos interfieren directamente entre sí al luchar por algo, aunque ese algo no escasee. Por ejemplo algunas plantas pueden excretar sustancias que interfieran mutuamente o los animales pueden devorarse entre sí. La primera situación ha sido estudiada por los agricultores ya que al diseñar un cultivo asociado o mixto debe conocer esas propiedades de los vegetales para evitar una asociación no benéfica. Esto ha recibido el nombre de Alelopatía.

Se ha considerado que la competencia lleva a ambas partes a afectarse desfavorablemente (- -). A nivel de población esto significa que la densidad o tasa de crecimiento de la población se reducirá o se mantendrá bajo el control de la

acción competitiva. Existen las formas de competencia intraespecífica entre miembros de la misma especie y la extraespecífica entre dos o más especies.

La competencia intraespecífica puede ocurrir cuando manejamos animales domésticos, los cuales pueden presentar patrones de conducta caracterizados por un marcado comportamiento territorial. En las plantas también se presenta la competencia intraespecífica por nutrientes.

No se debe olvidar que la intensidad de la competencia interespecífica depende del grado de similitud entre las necesidades de las especies y además el grado de competencia es proporcional a la magnitud de la superposición de nichos ecológicos de las especies en competencia. Es aquí donde el ser humano obra como el mayor competidor de la naturaleza al ocupar todos los nichos y competir por recursos con las demás especies animales y vegetales.

La agroecología estudia los mecanismos de adaptación que se dan durante el proceso evolutivo de las especies de animales y vegetales durante el cual dos o más especies que interactúan obran como agentes de selección natural, una respecto a la otra, en el proceso conocido como COEVOLUCIÓN. Este proceso es la selección natural recíproca entre dos o más grupos de organismos que tienen estrechas relaciones ecológicas, pero sin intercambio de información genética (sin entrecruzamiento) entre los grupos.

Los procesos de adaptación reducen la superposición de los nichos ecológicos entre especies que coexisten. Esto es desconocido por el ser humano y muchas veces en forma errónea se altera la composición poblacional de un territorio al introducir especies nuevas, las cuales empiezan a ocupar el mismo nicho ecológicos de otras especies de manera simultánea y continuamente. Esto provoca una competencia por recursos limitados y una de las especies puede desaparecer o extinguirse, presentándose la exclusión competitiva. Pero en la naturaleza existen mecanismos coevolutivos que llevan a la coexistencia ya que aunque las dos especies tienen necesidades similares, por lo regular ocupan un nicho más pequeño que el que cualquiera de ellas ocuparía si estuviera sola.

En la agroecología se busca manejar la relación presa – depredador, la cual se da también entre una planta (presa) y un animal herbívoro (depredador) conociéndose como herbivorismo, a través de una administración de los ecosistemas en lugar de querer matar directamente al insecto fitófago. El agricultor debe recordar que el insecto fitófago es a su vez consumido por predadores que pueden ser otros insectos, o reptiles o mamíferos o aves. Por eso debe conservar la biodiversidad en las áreas agrícolas, generando y protegiendo hábitats y nichos dónde se puedan refugiar y reproducir estos últimos animales.

PARASITISMO

El término parásito puede aplicarse a un organismo pequeño que vive sobre o dentro de un hospedero, el cual le sirve de alimento y de hábitat. Aquí se puede hallar una diferencia con un depredador el cual es de vida libre y generalmente mayor que su presa, la cual le sirve de fuente de alimento pero no como hábitat.

Se considera que los organismos parásitos tienen generalmente un ritmo reproductivo rápido, algunas veces hasta exponencial y presentan una gran especificidad o afinidad por una especie determinada. Son organismos muy especializados en estructura, metabolismo y ciclo vital según sea necesario para su adaptación al medio interno o externo donde habita y para lograr su dispersión desde un hospedero individual a otro.

La consideración de la especificidad del huésped que poseen los parásitos es útil para el seguimiento epidemiológico y la compresión de los estados de salud y enfermedad. Esta relación específica hace que muchas especies de parásitos sólo puedan vivir en una o en unas pocas especies de hospederos, lo cual permite que la interacción hospedero –parásito sea especialmente íntima y potencialmente limitante para ambas poblaciones.

En la agronomía el estudio de los insectos que se han convertido en problema siendo consideradas “Plagas”, generalmente como consecuencia del mal manejo de los agroecosistemas, ha permitido identificar algunos parásitos que pueden afectar a estos parásitos que se han convertido en amenaza para los cultivos. Pero deben realizarse estudios cuidadosos de estas relaciones para evitar la utilización de parásitos generalizados que puedan atacar también poblaciones de insectos que en ese momento no hacen daño a los cultivos o, peor aún, a especies que podrían servir de control biológico.

Este principio de la coevolución como fundamento de la estabilidad entre los agentes biológicos y los hospederos se está estudiando también en la medicina humana donde se sabe que las enfermedades recientemente entradas a un ecosistema son más graves. Basta recordar la tragedia ocurrida durante la invasión de los europeos a los territorios del hoy continente americano, donde sucumbieron millones de habitantes indígenas de estos territorios al verse expuestos a los virus de la gripe y de la viruela traídos por los invasores.

Ha existido una propuesta técnica para el manejo de agentes causantes de enfermedades fundamentada en la destrucción y erradicación de estos agentes, la cual parece ir en contravía con los mecanismos ecológicos que permiten que en

un ecosistema determinado donde hospederos y parásitos (y otros tipos de agentes biológicos) han estado asociados por largo tiempo y donde los mecanismos de interacción son o podrían llegar a ser moderados, resultando neutra o a veces hasta benéfica, desde el punto de vista del largo plazo. Además no se deben desconocer los mecanismos de la respuesta inmunitaria de un hospedero que se activan como consecuencia de la presencia de estos agentes.

MECANISMOS DE REGULACIÓN ECOLÓGICA DE LAS PLAGAS Y ENFERMEDADES

La agricultura moderna, al organizar la producción en forma muy alejada de los sistemas naturales, ha producido graves trastornos y problemas como la pérdida de fertilidad natural, pérdida de suelos por erosión y graves problemas de plagas y enfermedades.

Estas dos últimas son enfrentadas como fenómenos aislados del conjunto del sistema agroecológico, tratando de eliminarlas mediante el uso intensivo de productos químicos, como única medida de control. Los problemas de fertilidad se resuelven con la adición de fertilizantes sintéticos muy solubles que dañan los microorganismos del suelo, responsables de la fertilidad natural de éste.

Las plagas y enfermedades son consecuencia del deterioro del medio natural y de la destrucción de los equilibrios naturales. Son por lo tanto enfermedades del ecosistema. La solución más acertada implica ir más allá de los efectos, buscando corregir las causas del problema. Frente a la presencia de plagas es necesario preguntarse: ¿Por qué esta especie se encuentra fuera de control? ¿Qué factor o circunstancias han permitido su desarrollo descontrolado? ¿Por qué no están actuando adecuadamente los controladores naturales?

La biodiversidad juega un rol principal en la mantención de los equilibrios ecológicos. Mientras más especies coexisten en el ecosistema, mayor es la estabilidad del sistema natural o del ecosistema predial. Mientras más limpio estén los terrenos de vegetación natural y menor sea la diversidad la diversidad de rubros, la agresividad, velocidad de crecimiento y recurrencia de las poblaciones de plagas y enfermedades será mayor.

Un suelo sano y con buena fertilidad natural permite una alimentación equilibrada, que produce plantas sanas con un alto grado de resistencia a las plagas y enfermedades.

El manejo ecológico de plagas y enfermedades

Es un concepto de regulación de plagas y enfermedades que utiliza de manera integrada elementos del agroecosistema, basándose en conocimientos relacionados con los ciclos biológicos de las especies potencialmente plagas y de sus biorreguladores, como también sobre manejo de la biodiversidad y manejo ecológico de suelos (MES). Su carácter sostenible está dado porque su primera prioridad es recuperar, en forma permanente, el equilibrio de los elementos de los ecosistemas (suelos, agua y biodiversidad biológica).

La agricultura ecológica busca fortalecer los factores naturales que regulan las plagas y enfermedades, de modo de crear condiciones de inmunidad y prevención, donde los factores de resistencia actúen evitando el desarrollo exagerado de los organismos potencialmente perjudiciales. En lo fundamental, se busca estimular el establecimiento y desarrollo de los enemigos naturales y generar condiciones favorables de suelo para producir plantas sanas y resistentes a plagas y enfermedades.

El objetivo del manejo no es eliminar los organismos potencialmente perjudiciales, sino regular el crecimiento de sus poblaciones para evitar la necesidad de tratamientos o acciones de represión directas. Consecuentemente, es necesario contar siempre con un remanente de los organismos que son plagas potenciales, para permitir la sobrevivencia y reproducción de sus biorreguladores.

El enfoque del manejo ecológico de plagas va más allá de detectar síntomas. Apunta a resolver las causas, buscando las soluciones en la raíz de los problemas. Por ello, este enfoque está más orientado a prevenir que a curar los problemas. En líneas generales, los principios del manejo ecológico de plagas y enfermedades son los siguientes.

Mantener el suelo en óptimas condiciones de sanidad y fertilidad con el objeto de tener plantas sanas y más resistentes al efecto de los organismos perjudiciales.

Mantener, aumentar y favorecer la presencia de controladores naturales (predadores, parasitoides entomopatógenos y microorganismos supresores).

Regular o producir una supresión de los organismos potencialmente perjudiciales, cuando se produzcan desajustes.

Conseguir una producción orgánica rentable y de calidad.

IMPLICACIONES ECOLÓGICAS DE LOS AGROECOSISTEMAS

Biodiversidad se refiere a todas las especies de plantas, animales y microorganismos existentes que interactúan dentro de un ecosistema. Las amenazas globales a la biodiversidad no deberían ser ajenas a los estudiosos de la agricultura, ya que ésta, que cubre cerca del 25-30% de los suelos del mundo, es tal vez una de las principales actividades que afecta a la biodiversidad.

Un efecto resulta del hecho que la agricultura implica la simplificación de la estructura del medioambiente de vasta áreas reemplazando la diversidad natural con un pequeño número de plantas cultivadas y animales domésticos. Es un hecho que los paisajes agrícolas mundiales están cultivados con sólo unas 12 especies de cultivos de grano, 23 especies de cultivos hortícolas y cerca de 35 especies de árboles productores de frutas y nueces (Fowler y Mooney, 1990). Esto es, no más de 70 especies vegetales distribuidas sobre aproximadamente 1,440 millones de hectárea de tierra cultivada actualmente en el mundo. Esto es un agudo contraste con la diversidad de especies vegetales encontrada en una hectárea de un bosque tropical lluvioso, el cual contiene típicamente sobre 100 especies de árboles.

El proceso de simplificación de la biodiversidad alcanza una forma extrema en los monocultivos agrícolas. Es un hecho que la agricultura moderna es impresionantemente dependiente de un puñado de variedades de sus cultivos principales. Por ejemplo, en los EE.UU., el 60 a 70% de la superficie destinada a frijol es cultivado con 2-3 variedades; el 72% de la superficie con papas lo es con cuatro variedades y el 53% del área con algodón utiliza tres variedades de este cultivo. Los investigadores han advertido repetidamente sobre la extrema vulnerabilidad asociada con esta uniformidad genética.

El resultado neto de la simplificación de la biodiversidad para propósitos agrícolas es un ecosistema artificial que requiere de intervención humana constante. La preparación comercial de la cama de semillas y siembra mecanizada reemplazada a métodos naturales de dispersión de semillas; los pesticidas químicos reemplazan al control natural de poblaciones de malezas, insectos y agentes patógenos; y la manipulación genética reemplaza a los procesos naturales de evolución y selección de las plantas. Aún la descomposición es alterada por la cosecha; la fertilidad del suelo es mantenida, no a través del reciclaje de nutrimentos, sino con fertilizantes.

Otra forma en que la agricultura afecta a la biodiversidad es a través de factores externos asociados con el uso intensivo de agroquímicos y tecnologías mecanizada para aumentar la producción de los cultivos. En los EE.UU., cerca de 17,8 millones de toneladas de fertilizantes son utilizados en sistemas de producción de granos, y cerca de 270 millones de kilos de pesticidas son aplicados anualmente sobre tierras agrícolas. Aunque estos insumos han impulsado los rendimientos de los cultivos, sus efectos ambientales no deseados están minando la sustentabilidad de la agricultura. Se estima que los costos ambientales y sociales asociados con el uso de pesticidas en los EE.UU alcanzan unos US$850 millones anuales. Cerca del 27% de la tierra irrigada en los EE.UU.

es dañada por la salinización causada por el riego excesivo e inadecuado; debido a la falta de rotaciones e insuficiente cubierta vegetal, los niveles de erosión del suelo promedian 185 t/ha/año en las tierras agrícolas de los EE.UU, muy por sobre los niveles aceptados.

Las consecuencias de la reducción de la biodiversidad son particularmente evidentes en el campo del manejo de plagas agrícolas. La inestabilidad de los agroecositemas se manifiesta a través del empeoramiento de la mayoría de los problemas de plagas y está ligada con la expansión de monocultivos a expensas de la vegetación natural, decreciendo con ello la biodiversidad del hábitat local (Altieri y Letourneau, 1982; Flint y Roberts, 1988). Las comunidades de plantas que son modificadas para satisfacer las necesidades particulares de los seres humanos se hacen vulnerables a daños intensos de plagas y generalmente, mientras más modificadas son dichas comunidades, más abundantes y serias resultan sus plagas. Las características de autoregulación inherentes en las comunidades naturales se pierden cuando la gente modifica dichas comunidades mediante la destrucción del frágil equilibrio de sus interacciones. Este quiebre puede ser reparado mediante el restablecimiento de los elementos homeostáticos de la comunidad a través de la adición o promoción de la biodiversidad.

Una de las razones más importantes para mantener la biodiversidad natural es que ésta provee la base genética de todas las plantas agrícolas y los animales. La totalidad de nuestros cultivos domésticos se deriva de especies silvestres que han sido modificadas a través de la domesticación, mejoramiento selectivo e hibridación. La mayor parte de los centros mundiales de biodiversidad contienen poblaciones de variedades madres variables y adaptables, además de parientes silvestres y malezas relacionadas con plantas cultivadas. Muchos sistemas agrícolas manejados en forma tradicional en el Tercer Mundo constituyen repositorios in situ de diversidad vegetal nativa. Hoy día existe una gran preocupación por la erosión genética en áreas donde los pequeños agricultores son empujados por la modernización agrícola a adoptar variedades a expensas de las tradicionales.

Además de producir valiosas plantas y animales, la biodiversidad presta muchos servicios ecológicos. En ecosistemas naturales, la cubierta vegetal de un bosque o pradera previene la erosión del suelo, repone su contenido de agua y controla el anegamiento al aumentar la infiltración y reducir el escurrimiento superficial. En sistemas agrícolas, la biodiversidad presta servicios al ecosistema más allá de la producción de alimentos, fibra, combustible e ingresos. Algunos ejemplos incluyen el reciclaje de nutrientes, el control del microclima local, la regulación de procesos hidrológicos y de la abundancia de organismos indeseables, la detoxificación de compuestos químicos nocivos, etc. Estos procesos de renovación y servicios al ecosistema son en su mayor parte biológicos, por lo que su persistencia depende de la mantención de la diversidad biológica. Cuando estos servicios naturales son perdidos debido a la simplificación biológica, los costos económicos y ambientales pueden ser muy significativos. Económicamente, los costos en agricultura incluyen la necesidad de suplir a los cultivos con insumos externos, debido a que los agroecositemas, cuando son privados de los componentes básicos de regulación

funcional no poseen la capacidad de sostener su propia fertilidad del suelo y de regular sus plagas. Cuando ocurren contaminaciones con pesticidas y/o nitratos, los costos envuelven a menudo una reducción de la calidad de vida, debido a la degradación del suelo y de la calidad de agua y de los alimentos.

AGRICULTURA ORGÁNICA

La agricultura orgánica es un sistema de producción que trata de utilizar al máximo los recursos de la finca, dándole énfasis a la fertilidad del suelo y la actividad biológica y al mismo tiempo, a minimizar el uso de los recursos no renovables y no utilizar fertilizantes y plaguicidas sintéticos para proteger el medio ambiente y la salud humana. La agricultura orgánica involucra mucho más que no usar agroquímicos. En Centroamérica se está produciendo una gran variedad de productos agrícolas orgánicos para exportación.

¿Cuáles son los principales requisitos?

Existen requisitos específicos para certificar la producción orgánica de la mayoría de los cultivos, animales, cría de peces, cría de abejas, actividades forestales y cosecha de productos silvestres. Las reglas para la producción orgánica contienen requisitos relacionados con el período de transición de la finca (tiempo que la finca debe utilizar métodos de producción orgánicos antes de que pueda certificarse; que es generalmente de 2 a 3 años). Entre los requisitos están la selección de

semillas y materiales vegetales; el método de mejoramiento de las plantas; el mantenimiento de la fertilidad del suelo empleado y el reciclaje de materias orgánicas; el método de labranza; la conservación del agua; y el control de plagas, enfermedades y malezas. Además, se han establecido criterios sobre el uso de fertilizantes orgánicos e insumos para el control de plagas y enfermedades. Con respecto a la producción de animales, normalmente hay requisitos sobre la sanidad de los animales, su alimentación, reproducción, condiciones de vida, transporte y procedimientos para sacrificarlos.

¿Cómo obtener la certificación?

Las normas para la agricultura orgánica son creadas principalmente por agencias certificadoras privadas, pero también muchos países han creado normas nacionales. En Centroamérica, el gobierno de Costa Rica ha establecido sus propias reglas y los otros países están en el proceso de crear y poner en práctica las suyas, con el fin de apoyar al sector de la agricultura orgánica. Europa, Estados Unidos y Japón tienen normas nacionales y si los productores desean exportar sus productos a estos mercados deben cumplir los requisitos de etiquetado orgánico de los países importadores.

La selección de la agencia certificadora es muy importante. La agencia que escoja el productor debe estar reconocida oficialmente y ser de confianza para el comprador en el país importador. Las agencias certificadoras nacionales a menudo son menos costosas que las agencias internacionales, pero podrían no ser tan conocidas en algunos mercados extranjeros. El período de transición de la finca para obtener la certificación orgánica a veces resulta costoso para el productor, ya que mientras pasan los 2-3 años el producto se vende a su precio convencional, pero el productor tiene que cumplir con los principios de la producción orgánica, lo cual puede aumentar sus costos de producción y disminuir su productividad, al menos al principio. Para bajar el costo de la certificación, los productores pueden agruparse y crear un sistema de control interno, siempre y cuando cumplan con ciertos requisitos. Al hacer esto, es importante que los productores tengan en cuenta que deben confiar y trabajar juntos, ya que dependerán mucho unos de otros.

Bibliografía

http://revistapapd.catie.ac.cr/agroecosistemas-biodiversidad-y-desarrollo-sostenible/

http://www.rapaluruguay.org/organicos/articulos/manejo.html http://www.clades.cl/revistas/4/rev4art1.htm http://www.fao.org/docrep/007/ad818s/ad818s03.htm