Sistemas Agricolas

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1 TEMA 2. SISTEMAS AGRÍCOLAS EL ESTUDIO DE AGRICULTURA COMO SISTEMA Este tema de la Fitotecnia, está centrado en el estudio de los agroecosistemas o sistemas agrícolas. En primer lugar tenemos que definir la terminología que vamos a utilizar. (sistema = partes en interacción mutua, relación entre los componentes de un conjunto). La noción de sistema permite un estudio multidisciplinar de una disciplina muy compleja que al separarlos en componentes ayuda a resolver problemas de la agricultura actual. EL ESTUDIO DE AGRICULTURA COMO ECOSISTEMA El estudio de la Fitotecnia aplicando el concepto de sistemas agrícolas (o agroecosistemas) tiene como punto de partida la ecología. La ecología es la ciencia que estudia las relaciones entre los organismos y el ambiente que los rodea . Se entiende por ambiente el conjunto de factores bióticos o abióticos que afectan al crecimiento y a la reproducción o mortalidad de los seres vivos. La unidad fundamental de estudio de la ecología es el ecosistema . Un ecosistema es el conjunto de organismos y el ambiente que coinciden en el tiempo y el espacio. Dentro de los ecosistemas y debido a la intervención humana surgen los sistemas agrícolas (o agroecosistemas) que son simplemente ecosistemas naturales transformados por el hombre para la producción de productos útiles donde se manejan comunidades de plantas y animales y su medio ambiente. La principal modificación dentro del agroecosistema es la poca diversidad de las comunidades de plantas y animales utilizados. El hombre al realizar la actividad agraria utiliza un espacio natural, lo transforma y sobre él realiza unos cultivos mediante el desarrollo de unas técnicas y generando una actividad productiva. Por tanto, el término sistema agrícola (o agroecosistema) se entiende como el resultado del aprovechamiento del potencial suelo-clima por un grupo humano. Los objetivos que se plantean con este aprovechamiento son diversos según el medio natural, tipo de sociedad etc., por lo que son diversos los sistemas agrícolas. El sistema agrícola (o agroecosistema) es un ecosistema en el que por definición se han destruido los equilibrios naturales y sustituido por otros equilibrios inestables y unidos al valor económico. Los elementos que constituyen un sistema agrícola son los cultivos y las técnicas de cultivo orientadas a maximizar las producciones cuyo destino es el mercado. La dinámica del sistema agrícola siempre supone la obtención de unos beneficios. El sistema agrícola se enclava en un espacio físico cuyas características físicas, climáticas y edáficas van a condicionar el tipo de cultivos. Al mismo tiempo hay que incluir en el sistema agrícola otros componentes que le son característicos y lo van a definir como son los factores económicos, sociales (población consumidora y productora) y políticos etc. Ejemplo: la política del Política Agraria Comunitaria (P.A.C.) y del agua son determinantes de la actividad agrícola y el tamaño de algunos sistemas agrícolas.

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TEMA 2. SISTEMAS AGRÍCOLAS EL ESTUDIO DE AGRICULTURA COMO SISTEMA Este tema de la Fitotecnia, está centrado en el estudio de los agroecosistemas o sistemas agrícolas. En primer lugar tenemos que definir la terminología que vamos a utilizar. (sistema = partes en interacción mutua, relación entre los componentes de un conjunto). La noción de sistema permite un estudio multidisciplinar de una disciplina muy compleja que al separarlos en componentes ayuda a resolver problemas de la agricultura actual. EL ESTUDIO DE AGRICULTURA COMO ECOSISTEMA El estudio de la Fitotecnia aplicando el concepto de sistemas agrícolas (o agroecosistemas) tiene como punto de partida la ecología. La ecología es la ciencia que estudia las relaciones entre los organismos y el ambiente que los rodea. Se entiende por ambiente el conjunto de factores bióticos o abióticos que afectan al crecimiento y a la reproducción o mortalidad de los seres vivos. La unidad fundamental de estudio de la ecología es el ecosistema. Un ecosistema es el conjunto de organismos y el ambiente que coinciden en el tiempo y el espacio. Dentro de los ecosistemas y debido a la intervención humana surgen los sistemas agrícolas (o agroecosistemas) que son simplemente ecosistemas naturales transformados por el hombre para la producción de productos útiles donde se manejan comunidades de plantas y animales y su medio ambiente. La principal modificación dentro del agroecosistema es la poca diversidad de las comunidades de plantas y animales utilizados. El hombre al realizar la actividad agraria utiliza un espacio natural, lo transforma y sobre él realiza unos cultivos mediante el desarrollo de unas técnicas y generando una actividad productiva. Por tanto, el término sistema agrícola (o agroecosistema) se entiende como el resultado del aprovechamiento del potencial suelo-clima por un grupo humano. Los objetivos que se plantean con este aprovechamiento son diversos según el medio natural, tipo de sociedad etc., por lo que son diversos los sistemas agrícolas. El sistema agrícola (o agroecosistema) es un ecosistema en el que por definición se han destruido los equilibrios naturales y sustituido por otros equilibrios inestables y unidos al valor económico. Los elementos que constituyen un sistema agrícola son los cultivos y las técnicas de cultivo orientadas a maximizar las producciones cuyo destino es el mercado. La dinámica del sistema agrícola siempre supone la obtención de unos beneficios. El sistema agrícola se enclava en un espacio físico cuyas características físicas, climáticas y edáficas van a condicionar el tipo de cultivos. Al mismo tiempo hay que incluir en el sistema agrícola otros componentes que le son característicos y lo van a definir como son los factores económicos, sociales (población consumidora y productora) y políticos etc. Ejemplo: la política del Política Agraria Comunitaria (P.A.C.) y del agua son determinantes de la actividad agrícola y el tamaño de algunos sistemas agrícolas.

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Las principales diferencias entre un ecosistema natural y un ecosistema agrícola se presentan en tabla 1. Tabla 1: Diferencias principales entre ecosistemas naturales y agro-ecosistemas Natural ecosistema Agro-ecosistema Número de especies Alto Bajo Cadena trófica Larga Corta Autonomía Alta Baja Objetivos Perpetuarse Producir El sistema agrícola (o agroecosistema) se caracteriza por una menor diversidad en cuanto al número de especies que el ecosistema. La baja diversidad surge de la necesidad de la dominancia en el sistema agrícola (o agroecosistema) ya que el objetivo del agricultor es establecer y mantener la dominancia de plantas económicamente útiles. La baja diversidad tiene implicaciones negativas en la estabilidad. En el sistema agrícola se intentan eliminar todas las transferencias de energía indeseables (hacia parásitos, patógenos o plantas que compiten) mediante el empleo de herbicidas, y productos fitosanitarios lo que supone un acortamiento de la cadena trófica (Figura 1).

Figura 1: Cadenas tróficas en natural ecosistemas y un ejemplo de un agro-ecosistema Los organismos de un ecosistema se relacionan entre si mediante flujos de energía. La cadena trofica es la caracterización de los flujos de energía. Ej. productor primario (cultivo) consumido directamente por el hombre o indirectamente (pasto). A medida que aumenta el tamaño de la cadena trofica disminuye la eficiencia energética de ese sistema (energía obtenida/energía invertida). El objetivo del sistema agrícola es maximizar la energía capturada. Ejemplos de cadenas tróficas en los ecosistemas:

1) Cultivos-hombre (patata) 2) Cultivos-animales-hombre: maíz-aves 3) Prados/pastos-animales-hombre (ganado vacuno en pastoreo)

El sistema agrícola no tiene autonomía energética sino que depende de inputs (entradas de materiales, energía e información) (fertilizantes, semillas etc) que son aportados por el hombre. El sistema agrícola es más productivo que el ecosistema natural pero es más vulnerable, ya que para mantener su productividad depende de factores externos (energía, nutrientes, fitosanitarios) y es también menos sostenible (comparar con un bosque natural). El objetivo final del ecosistema natural es perpetuarse mientras que el del sistema agrícola es producir mucho y de forma rentable.

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COMPONENTES DE SISTEMAS AGRICOLAS El estudio de la agricultura aplicando el concepto de sistemas nos permite dividir un sistema complejo en componentes individuales que podemos estudiar separadamente y permiten un análisis simplificado de algo extremadamente complejo. Dentro del sistema agrícola tenemos componentes abióticos y bióticos. Dentro de los factores ambientales o componentes abióticos podemos hablar de (i) recursos, cuando el factor es consumido de forma directa por el organismo (ej. agua o nutrientes) y (ii) reguladores cuando afectan a la velocidad de empleo de los recursos (ej. temperatura). Los componentes bióticos incluyen el cultivo, los microorganismos y otros: animales etc. Además de estos factores ya analizados, está el componente de la intervención humana. Los más importantes son las prácticas de manejo, el laboreo, riego, abonado etc. El hombre mediante prácticas de manejo intenta optimizar los componentes bióticos y abióticos para maximizar la producción. CONDICIONANTES DE SISTEMAS AGRICOLAS Estos son los factores que determinan (factores determinantes) la existencia y forma de los sistemas agrícolas:

Clima: radiación (horas de luz), temperatura, precipitación, adversidades climáticas

Topografía: pendientes excesivas que impiden la formación de suelo, altura límite de cultivos (4000 m)

Suelo: caracteres físicos (textura, estructura) y químicos (pH) Condicionantes humanos: demografía (necesidad de alimentar la población,

mano de obra disponible Factores socioeconómicos: propiedad, regímenes de tenencia de la tierra,

mecanización, mercados Debido a estos limitantes físicos (clima, topografía, suelo), solo el 11% de la superficie terrestre es apta para la agricultura y el 26% para pastos. De hecho, junto al sistema agrícola se encuentra el sistema social ambos estrechamente asociados. El hombre a partir del sistema social va a suministrar recursos (humanos, tecnología etc) y hará posible el funcionamiento del sistema agrícola. Al mismo tiempo el sistema social consume los productos del sistema agrícola.

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NIVELES DE ANÁLISIS DE LOS SISTEMAS AGRICOLAS Sistema de cultivo Vamos a definir varios niveles de análisis de los sistemas agrícolas. La unidad de estudio básica es la parcela. Una comunidad de plantas cultivadas junto a las prácticas de manejo (p ej. laboreo, sistema de riego etc.) se denomina sistema de cultivo. A este nivel se pueden analizar los efectos de una determinada práctica agrícola sobre el medio o la producción. Sistema de explotación El siguiente nivel es el de explotación que es un conjunto de parcelas gestionadas por agricultores particulares. Un sistema de explotación está formado por los distintos cultivos y sus prácticas de manejo. Todas las superficies que son gestionadas por el mismo agricultor como empresa agraria configuran el sistema de explotación. El sistema agrícola lo componen básicamente todas las explotaciones bajo unos condicionantes edafoclimáticos parecidos con sistemas de explotación similar y objetivos tecnológicos y socio-económicos compartidos a escala local. Cuando nos referimos a una escala regional hablamos de sistemas agrícolas. A este nivel se pueden hacer estudios de impacto ambiental, de mercado o de necesidad de infraestructura. Relación entre sistemas de cultivo y sistemas agrícolas En resumen, un sistema de cultivo es el cultivo o componente biológico junto al medio ambiente que interacciona con ese cultivo (componente abiótico) y las prácticas de manejo como las labores realizadas, el manejo del abonado, riego, posibles rotaciones, etc. Cuando se habla de sistemas agrícolas nos referimos al nivel regional de organización, es decir, al conjunto de todas las fincas de una región que practican un determinado sistema de cultivo. CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS AGRICOLAS: La productividad La productividad hace referencia al rendimiento del producto cosechable, es decir la producción por unidad de superficie y es probablemente la característica más importante del sistema agrícola (Figura 2).

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Figura 2: Representación esquemática de alta y baja productividad con el tiempo La estabilidad La estabilidad o magnitud de la variación de rendimientos a lo largo del tiempo (Figura 3). Normalmente los rendimientos varían entre años debido a las oscilaciones climáticas (sobre todo en sistemas de secano) (Figura 3). Esta característica es importante ya que la población depende de la producción anual.

Figura 3: Representación esquemática de alta y baja estabilidad con tiempo La sostenibilidad La sostenibilidad se puede definir como el mantenimiento de la producción con el tiempo (Figura 4). Hace referencia también a la habilidad del sistema agrícola de mantener el nivel de producción a lo largo del tiempo cuando se ve a sometido a una fuerza de perturbación (salinidad, toxicidad, erosión, descenso en la demanda del mercado). Determina la persistencia de un sistema agrícola. La persistencia en el tiempo de gran parte de los sistemas agrícolas se mantiene generalmente gracias a la intervención del hombre por aporte de semillas adecuadas, de fertilizantes, productos fitosanitarios, etc. unidos a un manejo adecuado del cultivo. Aunque la productividad es un atributo muy importante en un sistema agrícola, la agricultura europea en el marco de la Política Agraria Comunitaria (P.A.C.) fomenta la conservación del medio ambiente en que los sistemas agrícolas se desarrollan y su mantenimiento en el tiempo o la sostenibilidad. Las tres características pueden competir; ejemplos: - alta productividad, alta estabilidad, y baja sostenibilidad. - baja productividad, baja estabilidad, y alta sostenibilidad

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Figura 4: Representación esquemática de producción sostenible y no sostenible con tiempo Desgraciadamente no podemos decir que los sistemas agrícolas actuales son estables y sostenibles. En muchos casos se ha producido un deterioro de los recursos de los sistemas agrícolas y/o de los ecosistemas naturales adyacentes debido a prácticas agrícolas indebidas. Ejemplos:

1. Pérdidas de suelo por erosión 2. Uso excesivo de recursos hídricos 3. Salinización de suelos y aguas 4. Contaminación de aguas (nitratos, plaguicidas)

Ante estos efectos indeseables han surgido como reacción los movimientos de agricultura ecológica o biológica (agricultura orgánica) y al concepto de agricultura sostenible como el conjunto de prácticas que garantizan las sostenibilidad ecológica y económica de los sistemas agrícolas. AGRICULTURA SOSTENIBLE Definiciones de la agricultura sostenible

(1) La que maneja con éxito los recursos disponibles para que la producción satisfaga las necesidades de la población humana al tiempo que mantiene o mejora la calidad del medio amiente y conserva los recursos naturales

(2) ..... Hay varias definiciones de agricultura sostenible.

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Los objetivos de la agricultura sostenible Los objetivos de la agricultura sostenible son:

obtener una producción elevada y rentable respetar el medio ambiente del cual depende la agricultura perdurar o mantenerse en el tiempo.

Para ello se proponen una serie de medidas que se van introduciendo en la agricultura actual:

reducir el uso de productos químicos evitar el uso de productos químicos que son perjudiciales a los humanos y/o el

medio ambiente emplear recursos orgánicos control integrado de plagas y malas hierbas diversificación de cultivos-rotaciones laboreo mínimo mejorar el uso del agua y nutrientes, etc.

MANEJO DE LOS AGROECOSISTEMAS Los agricultores disponen de muchas herramientas de manejo para optimizar la producción de sus cultivos como:

• el laboreo, • la elección de especies, • la fecha y densidad de siembra, • los abonos minerales • etc.

El clima y los mercados son imprevisibles, por lo que la flexibilidad en el manejo del cultivo es importante. Ej. suprimir una aplicación de fertilizante si la pluviometría es muy escasa o si el precio del producto esperado es muy bajo. El máximo beneficio económico de un sistema agrícola se obtiene con un nivel de empleo de recursos que está por debajo del necesario para obtener la productividad máxima. Un empleo mínimo de recursos tampoco es eficiente desde el punto de vista económico debido a los costes asociados al establecimiento del cultivo. Si no se añade una cantidad de producto adecuado (ej. abono) el beneficio obtenido puede ser muy bajo. Como ejemplo, el de la tasa de fertilizante que es el óptimo económico en una finca dada (Tabla 2). Sea un cultivo cuyo precio de venta es de 0,12€/kg y que responde al fertilizante N según se indica en la tabla adjunta. El precio de la unidad de fertilizante es de 0,36€/kg y los costes fijos por hectárea son de 180€/ha. Se indican los aportes de fertilizante (en kg N/ha), los rendimientos (en kg/ha), los ingresos (en €/ha), los costes de fertilizante(en €/ha), los beneficios sin costes fijos (en €/ha), y los beneficios totales (€/ha).

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Tabla 2: Ejemplo de las relaciones entre beneficios económicos, ingreso, costes asociados con tasas de nitrógeno diferentes con un cultivo de trigo Fertilizante aportado

(kg N/ha)

Rendimientos

(kg/ha)

Ingresos

(€/ha)

Costes debido al fertilizante

(€/ha)

Beneficios (sin costes

fijos) (€/ha)

Beneficios

(€/ha) 0 1500 180 0 180 0

50 3000 360 18 342 162 100 4000 480 36 444 264 150 4600 552 54 498 318 200 4700 564 72 492 312 250 4800 576 90 486 306

La productividad máxima se alcanza aplicando 250 kg/ha de N. Sin embargo el óptimo económico se alcanza aplicando 150 kg/ha de N. Un uso limitado de recursos conduce a peores resultados económicos que un uso excesivo. El criterio para manejar los recursos varía entre zonas agrícolas. En zonas donde la relación superficie/población es alta y los precios de los insumos bajos (Australia, USA) se tiende a optimizar el beneficio por unidad de mano de obra. En N Europa y Japón, donde la superficie cultivable es el factor limitante se tiende a maximizar la productividad por unidad de superficie. Evaluación de los rendimientos Es común que los rendimientos de un sistema agrícola (o agroecosistema) no sean buenos indicadores de la capacidad productora de un sistema agrícola. Esta capacidad es conocida como la productividad potencial o el rendimiento potencial. Normalmente, hay un intervalo apreciable entre el rendimiento real y el rendimiento potencial en un sistema agrícola. El concepto de “rendimiento posible” es muy útil, porque éste es el que es posible con las mejores prácticas disponibles. Las definiciones de la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) son:

Rendimiento real: rendimiento medio de una comarca concreta que representa el estado de los suelos y el clima, la habilidad de los agricultores y el nivel de empleo de tecnología.

Rendimiento posible: el rendimiento que podría lograrse en una zona con una utilización adecuada de las mejores tecnológicas disponibles. Los rendimientos obtenidos por los mejores agricultores o las estaciones experimentales de la zona son indicadores del rendimiento posible.

Rendimiento record: el rendimiento máximo obtenido en un año particularmente favorable en una zona con las prácticas habituales de la zona

Rendimiento potencial de una especie en una zona: el obtenido cuando la tecnología no es limitante, es decir cuando se empelan los insumos de forma óptima. Es un concepto teórico y se calcula mediante modelos de simulación teóricos en función del clima y características morfológicas y fisiológicas de la especie.

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Estos conceptos de rendimiento real y potencial (y en cierta medida, los rendimientos posibles y record) son muy útiles para evaluar los sistemas agrícolas e identificar las posibles mejoras. Además sirven para definir el grado de intensidad de cultivo. Así en N. Europa y Japón el rendimiento real se aproxima al potencial y nos encontramos con una agricultura intensiva. SISTEMAS DE CULTIVO: CLASIFICACIÓN Ver capítulo 23 de Villalobos et al. (Pag. 367-373) Hay muchos tipos de sistemas de cultivo y hay varios criterios de clasificación Una forma de clasificar los sistemas de cultivo es según la diversidad espacial y temporal. Según este criterio tenemos dos extremos. Por un lado el monocultivo (la parcela se cultiva con la misma especie todos los años) - este es característico de amplias zonas de USA (p.ej. el cinturón de maíz) y se basa en el consumo de altos inputs de energía y fertilizantes. En el otro extremo nos encontramos con sistemas de cultivo múltiple bien en le tiempo (rotaciones, ej. Trigo-girasol en campiña de Córdoba, trigo-altramuz en el oeste de Australia) o en el espacio (cultivo mixto). El cultivo múltiple parece ser la forma más antigua de agricultura y de hecho se mantiene como práctica habitual en muchas zonas tropicales. En los países desarrollados ha ido reduciéndose su importancia. El termino cultivo múltiple incluye muchos tipos de sistemas de cultivo que tienen en común la diversificación en el tiempo o en el espacio. En el caso de la rotación, dos o más cultivos se suceden en el tiempo en la misma parcela. En el caso del cultivo mixto o asociado dos o más especies se cultivan simultáneamente en la misma parcela. A) Cultivo mixto o policultivo Dentro del cultivo mixto o también denominado policultivo hay distintas modalidades.

1. distribución al azar de plantas de distintas especies Ej. Asociación veza-avena como cultivo forrajero.

2. cultivo mixto en líneas: al menos uno de los cultivos se dispone en líneas: maíz-judía

3. cultivo mixto en bandas: al menos dos de los cultivos se disponen en bandas con anchura suficiente como para realizar las operaciones de cultivo de forma independiente. La anchura de la banda debe permitir que se produzcan interacciones ecológicas entre cultivos. Ej. Olivo-cereal.

4. cultivos solapados: un segundo cultivo se siembra sobre otro antes de que sea cosechado. Ej. sembrar maíz sobre alfalfa ya establecida que actúa como acolchado vivo. Otro ejemplo es cultivar en invernadero un segundo cultivo intercalado sobre el primero cuando éste ha empezado a disminuir su producción (se hace en Canadá y Australia).

Entre las ventajas de los sistemas de cultivo mixto se han señalado las siguientes:

reducción del riesgo frente a fluctuaciones de precios y fenómenos meteorológicos

uso más eficiente de recursos (radiación, agua, nutrientes) en el espacio y tiempo. Las distintas necesidades de recursos de las distintas especies contribuyen a un mejor aprovechamiento de los mismos (p. ej. mejor

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intercepción de radiación desde una cubierta de arquitectura compleja) y reduce además su disponibilidad para malas hierbas.

Mejora el ciclo de nutrientes en el sistema: la combinación de especies con distintos patrones temporales de absorción de nutrientes permite reducir perdidas por lavado- Por otra parte los cultivos de raíces profundas absorben nutrientes de las capas mas profundas que luego podrán ser utilizados en parte por otros cultivos de sistema radicular mas superficial. ej. Trigo-girasol

Desventajas: Mayor incidencia de plagas y enfermedades: a menudo la asociación de

cultivos contribuye a aumentar las poblaciones de hongos e insectos perjudiciales.

Dificultad de manejo considerable El empleo del policultivo solo se impone en situaciones en que: (1) los recurso del suelo (agua, nutrientes) son limitantes y (2) las especies difieren en su patrón de crecimiento radicular y (3) una de las especies es una leguminosa. Debido al uso de fertilizantes inorgánicos y a las dificultades de manejo su uso es muy escaso en la agricultura occidental. B) Rotaciones de cultivos Una rotación de cultivos es una sucesión de cultivos en el tiempo que se repite cíclicamente o no. Si una finca se divide en varias partes de igual o distinta superficie (hojas) y cada una se dedica a los distintos cultivos de la rotación nos encontramos con alternativa de cultivos. La rotación es un caso particular de sistema de cultivo. Ventajas de la rotación frente al monocultivo:

1. mejor aprovechamiento de los recursos (agua y nutrientes) o mejora de la fertilidad del suelo (cuando se incluyen leguminosas). Ej. En la rotación maíz-soja se han cuantificado aportes de N de 50-150 kg/ha. Si las leguminosas se entierran como abono verde además aumenta el contenido de materia orgánica.

2. mejor control de malas hierbas, plagas y enfermedades- al incluir un cultivo no susceptible o un barbecho, en la rotación se consigue una reducción del inoculo presente en el suelo

3. diversificación del riesgo del agricultor 4. mejor distribución de los medios de producción en la explotación agrícola

(distribuyen más equitativamente las necesidades de mano de obra y maquinaria a lo largo del tiempo).

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Figura 5. Rendimiento de trigo en distintas rotaciones en la Campiña de Córdoba para dos años con baja (1989) y alta (1990) pluviometría. En la figura 5 se presentan datos del rendimiento de trigo en un ensayo de campo en Córdoba después un cultivo de trigo (monocultivo), de un barbecho (un año sin cultivo), de un girasol y de dos leguminosas diferentes. En un año seco de 1989, hubo un efecto claro del barbecho en el agua conservada que explica las mayores producciones del trigo. En un año con más lluvia (1990), comparado con el monocultivo, hubo efectos positivos similares del girasol, garbanzo y barbecho, y un efecto mayor con habas. El efecto en 1990 del girasol, garbanzo y barbecho fue atribuible a menos hierbas malas, plagas y enfermedades por la presencia de especies diferentes. El efecto superior de las habas fue atribuible al mismo efecto en combinación con el suministro de N fijado por el cultivo de habas. La elección de los cultivos de la rotación se ha de basar principalmente en factores económicos. Esto ha conducido al monocultivo en muchas regiones agrícolas. Los cultivos elegidos y el orden de los mismos en la rotación deben ser establecidos en base a los siguientes aspectos: a) duración del ciclo y requerimientos ambientales de la especie. Hay gran variabilidad

entre especies y dentro de especies en duración del ciclo y adaptabilidad a condiciones climáticas. Ejemplos de ciclos en el sur de España. - Especies de siembra otoño-invierno: cereales de invierno (trigo, cebada, centeno, avena, triticale), leguminosas grano (haba, guisante, garbanzo), oleaginosas (girasol, colza, lino), remolacha azucarera. - Especies de primavera: cereales (maíz, sorgo, arroz), oleaginosas (soja), algodón

b) tiempo requerido para las operaciones previas al establecimiento del cultivo: manejo de residuos tras la cosecha y preparación del suelo para el cultivo siguiente

c) características ecológicas (ej. profundidad radicular) de los distintos cultivos

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d) aprovechamiento y conservación de recursos: hay que evitar al máximo las pérdidas de agua, nutrientes y suelo. “Catch crops” o cultivos trampa son cultivos que capturan el nitrógeno mineral acumulado en suelo en épocas de alto riesgo de lixiviación.

Concepto de barbecho: terreno sin cultivo y limpio de malas hierbas durante largos periodos; solo se justifica en zonas de precipitación muy baja- alternativa de año y vez (cereal-barbecho). Ejemplos de rotaciones: - Cereal-leguminosa-barbecho - Barbecho-cereal-leguminosa-cereal - Trigo-girasol - maíz-soja (en EEUU) Desventajas de la rotación: precisa de más capital para adquirir maquinaria diversa y más conocimientos y formación por parte del agricultor. C) Sistemas agroforestales Consiste en incluir árboles y cultivos en la misma parcela. Es un sistema muy antiguo que aun se mantiene en muchas zonas del mundo. Están teniendo un auge actualmente en zonas tropicales como alternativa sostenible. Los sistemas agroforestales son más estables que otros sistemas de cultivo. Los árboles actúan como protectores del suelo y de los cultivos asociados al reducir el impacto del viento y lluvia y mejoran el balance de nutrientes del sistema. Si se emplean árboles (Ej. Acacia) o arbustos de la familia de las leguminosas se dispone además de un aporte de N. Los árboles pueden suministrar además alimentos (semillas) y leña. Un ejemplo de sistemas agroforestales lo constituyen las dehesas en el que se incluyen árboles, pastos naturales o introducidos, cultivos y ganado. Otro ejemplo podría ser la asociación de cultivos herbáceos al olivo ya en desuso. La necesidad de conservar los suelos en los sistemas agrarios de todo el mundo conducirá probablemente a una vuelta hacia los sistemas de cultivo en los que se asocien árboles y especies herbáceas. OTRAS CLASIFICACIONES COMUNES DE SISTEMAS DE CULTIVO Otras clasificaciones de sistemas de cultivo: • Herbáceos • Leñosos • Secano • Regadío • Extensivos • Intensivos

Sistemas herbáceos son aquellos en que los cultivos empleados son plantas de ciclo anual que se siembran normalmente vía semilla y que tras la cosecha completan su ciclo y la parte vegetativa es retirada del campo o incorporada al suelo.

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En contraste, los sistemas leñosos son todos aquellos cultivos que son perennes y de porte arbustivo y que permanecen en la parcela durante una serie de años. La separación entre cultivos de secano y de regadío se basa en las fuentes de agua que el cultivo dispone para completar su ciclo. En secano, la precipitación y el agua contenida en el suelo al comienzo del ciclo son los únicos aportes hídricos. En estos sistemas se suele combinar cultivos, pastos y barbechos para maximizar la eficiencia en el uso del agua. El uso del barbecho es básico en estos sistemas ya que permite almacenar agua para el cultivo siguiente. En estos sistemas, el agua decide la productividad. En regadío además hay un aporte de agua de riego. Por ultimo podemos hablar de cultivos extensivos e intensivos. No existe una definición exacta que nos permita separar estos conceptos. La idea es que los cultivos extensivos se basan en la aportación de bajos niveles de insumos (o recursos de producción: fertilizantes, agua, mano de obra) y la producción se consigue a base de grandes superficies (ej. Australia, secanos de trigo y fincas de miles de Ha con rendimientos de 1.5 Tm/ha). En sistemas intensivos la idea es lo opuesto, altos niveles de inputs (alta mano de obra) y menores superficies de suelo (fincas de varias hectáreas) y elevados rendimientos próximos al rendimiento potencial. Ej. el tabaco que en Virginia es un cultivo extensivo y en Granada intensivo. SISTEMAS AGRICOLAS EN EL MUNDO Tabla 3: Distribución relativa de la tierra del mundo, de España y de Andalucía. Valores son porcentajes Mundo España Andalucía Cultivada 11 37 48 Prados y Pastizales 26 14 8 Forestal 32 32 30 Otras Tierras 31 16 14 Sistemas basados en cultivos En el superficie de la Tierra

• Hay 1600 millones de Has cultivadas • Esto supone el 11% de la superficie terrestre (Tabla 3) • Los principales factores limitantes sobre el uso de tierra para el cultivo son:

temperatura, agua, topografía, suelo

Al nivel mundial, el 17% de la superficie cultivada es regadío, y es responsable del 40% de la producción de alimentos

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Tabla 4. Producción relativa de los principales grupos de cultivos, al nivel mundial Grupos de cultivos Porcentaje de la

producción mundial (%)

Cereales1,2 71 Tubérculos (patata, batata) 7 Cultivos azucareros (caña, remolacha) 7 Leguminosas y oleicas 12 Hortalizas 2 Frutales 1 1 El 50% de la producción mundial se obtiene con 4 cultivos: trigo, arroz, maíz y cebada 2 Se incluye pastos temporales Sistemas basados en ganadería Sistemas de ganadería extensiva • El 26% de la superficie terrestre es prados y pastizales (tabla 3), que es una cubierta

vegetal natural, no sembrada Sistemas de ganadería intensivas • Algunos en pastos intensivos en tierra cultivada • Aproximadamente el 40% de la producción de grano es consumido por ganadería SISTEMAS AGRICOLAS EN ESPAÑA Ver capítulo 1 de Villalobos y cols. (Pag. 28) En España, aproximadamente el 48% de la tierra es cultivada y el 8% es prado y pastizales (Tabla 3). De la tierra cultivada, un 55% son cultivos herbáceos, un 25% cultivos leñosos y un 20% barbecho Los grupos de cultivos más importantes en España son: cereales (cebada, trigo, maíz), olivar, viñedo, frutales (principalmente almendro) y cultivos oleicos (principalmente girasol). En términos de la superficie de especies individuales, los más importantes, en orden de importancia, son: cebada, trigo, olivar, viñedo, girasol, almendro y maíz. SISTEMAS AGRICOLAS EN ANDALUCÍA En Andalucía, aproximadamente el 37% de la tierra es cultivada y el 14% es prado y pastizales (Tabla 3). En términos de la superficie cultivada de las especies individuales, los más importantes en orden de importancia en Andalucía son: olivar, trigo, girasol, almendro y viñedo.

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PROBLEMÁTICA DE LA AGRICULTURA ACTUAL Ver capítulo 1 de Villalobos et al. (Pag. 30-32) BIBLIOGRAFIA Villalobos, F.J., Mateos, L., Orgaz, F., Fereres, E. (2009) Fitotecnia. Bases y Tecnologías

de la Producción Agrícola. Ediciones Mundi-Prensa, Madrid, España. • Capitulo 1, todo aparte de sección 1.6 • Capitulo 29, todo

Loomis, R.S., Connor, D.J. (2002) Ecología de Cultivos. Ediciones Mundo Prensa,

Madrid, España. • Capitulo 1, secciones 1.1; 1.2; 1.3; 1.4 (p11-13); 1.5;