¿Qué es el Agroecosistema?

Me formé como bióloga y por azares del destino con el paso de los años he ido aprendiendo cada día un poco más sobre agricultura. Mi primer trabajo fue como analista en un laboratorio agrícola, pero para mi suerte, era un laboratorio nuevo en el que hacían las cosas de manera diferente y necesitaban una microbióloga. Me capacitaron para realizar los novedosos análisis de biomasa microbiana y de la cadena alimenticia del suelo, dos conceptos que casi nadie conocía en mi país por allá en el año 2005.

Recuerdo que cuando mi jefe me empezó a platicar sobre la vida del suelo, la cadena alimenticia y demás conceptos, me resultó muy natural pensar que el campo agrícola, especialmente el suelo, era un ecosistema. Sin embargo, cuando empecé a salir al campo para platicar con los productores agrícolas al respecto de la importancia de monitorear la cadena alimenticia de sus suelos, me topé con una gran barrera cimentada en el desconocimiento. La mayoría de los productores que visité no comprendían, ni aceptaban, ni les interesaban estos conceptos. Los consideraban una "moda" que "pronto pasaría".

Un agricultor incluso me corrió de su oficina cuando empecé a platicar sobre la cadena alimenticia del suelo y cómo podría mejorar la salud de sus cultivos e incrementar sus rendimientos si le devolvía la vida al suelo. Tiempo después, en el 2013, me visitó a mi laboratorio un ingeniero especialista en fisiología y nutrición vegetal. Conversamos y compartimos experiencias, todo muy bien, pero cuando me referí a "la vida del suelo", me interrumpió y me preguntó "¿de qué hablas? ¿cómo te atreves a decir que el suelo tiene vida?"

En la actualidad me alegra que cada día más y más personas se interesen por conocer esa vida que se ha comprobado que habita en los suelos. También que cada vez se difunda con más fuerza que más de un cuarto de la diversidad biológica de nuestro planeta se aloja en los suelos, ya que esa difusión ha despertado el interés por conocer, regenerar y aumentar la vida del suelo.

Porque a final de cuentas, si no somos capaces de comprender que en los suelos habitan organismos vivos y que estos interactúan con las plantas y el ambiente, mucho menos vamos a entender otros conceptos de gran relevancia para la regeneración de nuestros actuales sistemas de producción. Tal es el caso del AGROECOSISTEMA y sus implicaciones para la salud y productividad de los cultivos agrícolas.

¿Qué es un ecosistema?

Antes de avanzar al concepto de Agroecosistema, es importante primero definir ¿qué es un ecosistema? Este término se refiere a un conjunto de especies de un área determinada que interactúan entre ellas y con su ambiente abiótico; mediante procesos como la depredación, el parasitismo, la competencia y la simbiosis, y con su ambiente al desintegrarse y volver a ser parte del ciclo de energía y de nutrientes. Es decir, son las conexiones e interacciones que se establecen entre organismos vivos y su entorno en una ubicación específica. En un ecosistema cada uno de sus componentes se relacionan entre sí a través de diferentes mecanismos. Se han descrito ecosistemas marinos, de agua dulce, desérticos, selváticos, entre otros.

"Cuando uno jala una sola cosa en la naturaleza, se encuentra que está agarrada al resto del mundo" - John Muir

¿Qué es un Agroecosistema?

El término Agroecosistema se utiliza para definir un ecosistema que ha sido deliberadamente modificado por los seres humanos con el fin de obtener bienes y servicios, con un objetivo o fin económico y por lo tanto, es el lugar donde se presentan relaciones dinámicas entre la cultura y su entorno físico-biológico (Cléves-Leguízamo y colaboradores, 2017). A partir del agroecosistema se pueden obtener alimentos, fibras, y otros materiales para satisfacer las demandas de la sociedad humana.

Lo interesante de este concepto es que nos ayuda a comprender que:

1. En el campo agrícola tenemos una cadena alimenticia
2. El primer eslabón de esa cadena alimenticia es la planta, ya que es un organismo autótrofo, lo que significa que tiene la capacidad de transformar la energía del sol (energía luminosa) en carbono (energía química) para satisfacer la demanda de los subsiguientes eslabones
3. Los microorganismos del agroecosistema están interrelacionados de manera que forman una cadena entrelazada donde las uniones entre eslabones son de gran importancia para mantener funcionando este ecosistema
4. Si un eslabón de la cadena alimenticia del agroecosistema desaparece, se originarán desequilibrios que pueden alterar el funcionamiento de todo el ecosistema

Al comprender que el campo agrícola es un ecosistema lleno de vida, no podemos seguir considerando al cultivo como un ente aislado o como una maquinaria productiva que solamente nos brinda los bienes que requerimos. Sino que, se vuelve indispensable entender que la planta sobrevive gracias a las interacciones con su entorno y que estas interacciones pueden ser positivas o negativas. Es posible también aprovechar dichas interacciones positivas para mejorar la salud, vitalidad y productividad de las plantas y esa es la base y el origen de diferentes tipos de manejo agrícola.

¿Qué es la agroecología?

La Agroecología se define como el manejo sustentable ecológico de los agroecosistemas, mediante la acción social colectiva, como alternativa al modelo de manejo agroindustrial; con propuestas de desarrollo participativo desde los ámbitos de la producción y circulación de sus productos, estableciendo formas de producción y consumo que contribuyan a encarar la crisis ecológica y social que han generado nuestros actuales sistemas económicos (Martínez-Castillo, 2002).

De acuerdo con el Manual de Agroecología "Sembrando en Tierra Viva", la Agroecología es una ciencia con sólidas y amplias bases científicas, que bebe y se nutre de otras diversas ramas de la ciencia, entre las cuales podemos citar:

• Ciencias agropecuarias (ciencia del suelo, microbiología, fisiología vegetal, entomología, patología, agronomía, nutrición vegetal y animal, zootecnia, veterinaria y otras)
• Ciencias naturales (botánica, herbología, química, física, matemática, astronomía, ciencias cósmicas, entre otras)
• Ciencias ecológicas y ambientales (ecología, agroecosistemas, climatología, agrometeorología, etc.)
• Ciencias sociales, económicas y políticas (sociología, economía, historia ambiental, otras)

En este sentido, la agroecología puede considerarse como la base científica de los sistemas sostenibles de la producción de alimentos donde:

• La sostenibilidad es un objetivo a alcanzar y se le atribuye a todas las formas y tendencias agrupadas en el Movimiento de Agricultura Agroecológica y Orgánica
• La agricultura orgánica, ecológica y otros términos afines, son formas tecnológicas para lograrla
• La agroecología es la base científica, que enfoca el estudio de los ecosistemas desde una perspectiva ecológica, cultural y social

La biodiversidad es la base de los agroecosistemas

Otro concepto de gran relevancia que no podemos dejar de mencionar es el de biodiversidad, el cual es considerado como la base de los agroecosistemas y provee diferentes servicios como la purificación del agua, el secuestro de carbono, la descomposición de residuos y desechos, el ciclaje de nutrientes, entre otros.

Este término resuena cada vez con más frecuencia en los entornos agrícolas. Por ejemplo, cuando asisto a algún congreso o reunión técnica de productores agrícolas, me encuentro con charlas o conferencias acerca de la microbiología del suelo, organismos benéficos e incluso biodiversidad. Es decir, cada vez estamos más conscientes como sector productivo, de la relevancia que tiene la biodiversidad en la productividad y estabilidad a largo plazo de nuestros agroecosistemas.

Sin embargo, al mismo tiempo, sigo observando prácticas que ponen en riesgo la biodiversidad y por ende, el manejo sostenible de nuestros cultivos. Por ejemplo, en México tenemos algunas zonas agrícolas en las que a los productores les es muy difícil producir si no fumigan sus suelos. Aquí en el valle de Culiacán donde yo radico, hace un par de décadas se fumigaba con bromuro de metilo, en una dosis de 200 L/Ha por aplicación. Con el paso de los años la dosis se fue incrementando hasta llegar a unos 400 L/Ha. Posteriormente, se observó que los microorganismos patógenos o malezas que se buscaba controlar se volvieron resistentes y se optó por incorporar otros fumigantes como la dicloropicrina que actualmente se utiliza para prevenir la incidencia de pudriciones de raíz o nematodos agalladores en hortalizas.

El porcentaje de materia orgánica en los suelos de la región era de 2-3%, mientras que, en la actualidad, rara vez encontramos suelos con más de 0.5% de materia orgánica. El sector agrícola parece empeñado en tener un suelo libre de patógenos, sin darnos cuenta de que también forman parte del agroecosistema y como decía la frase al inicio: si jalamos de un eslabón, arrastramos toda la cadena.

Entonces ¿qué hacer? ¿cómo podemos cuidar del agroecosistema mientras seguimos siendo productivos y afectamos lo menos posible al ambiente? Porque esto es algo que suena muy fácil en el artículo, aquí en un escrito, pero se vuelve una tarea ardua al querer implementar los cambios en el día a día de la labor agrícola. Y ese ha sido uno de los principales factores limitativos, la implementación. ¿cómo le hago para cuidar la vida del suelo? ¿por donde empiezo?

Esas son las preguntas con las que me encuentro todo el tiempo cuando hablo sobre biodiversidad, agroecosistemas, la cadena alimenticia del suelo. Y aunque parecen solamente conceptos de libro, permíteme decirte que con el paso de los años he podido ver con mis propios ojos los grandes beneficios que se alcanzan al empezar a trabajar desde esta perspectiva.

Casi siempre viene a la mente el caso de un productor agrícola en la costa de Hermosillo, Sonora. Llegué a su campo porque tenía problemas muy fuertes de pudriciones en su cultivo de sandía. Éste se desarrollaba de manera normal durante la mayor parte del ciclo, pero al llegar a la producción, la planta colapsaba y tenía suerte si llegaba a cosechar algo. Estaba tan desesperado que aplicaba hasta 400 L por hectárea de fumigante. Tomando en consideración que completaba dos ciclos de producción al año, por hectárea estaba aplicando 800 L de metam sodio, y ni así lograba controlar sus problemas.

En nuestra primera reunión pregunté si tenía idea de cómo andaban las poblaciones de microorganismos benéficos en sus suelos, y me respondió que tenía muy bien monitoreada la densidad de organismos fitopatógenos pero que no había mandado analizar benéficos. Incluso me miró con cara de incredulidad como diciendo, "los que ocasionan daños son los patógenos, son en los que hay que hay que poner el foco, por qué estaría interesado por los buenos". Desde luego nunca nadie le había hablado sobre el concepto de biodiversidad y solamente me comentó que después de fumigar "inoculaba micorrizas y Trichoderma con ácidos carboxílicos para estimular la raíz", eso se le había recomendado.

Entonces la primera indicación fue, analizar la biota benéfica del suelo y su biodiversidad. Encontramos que tenía muy baja densidad de hongos benéficos, excesiva población de bacterias fijadoras de nitrógeno y prácticamente no contaba con microorganismos solubilizadores. Por lo tanto, la biodiversidad del suelo era muy baja y se encontraba dominado por bacterias. Para iniciar el tratamiento, se sugirió al productor fumigar con la mitad de la dosis el suelo, luego se procedió con la inoculación de un consorcio de microorganismos benéficos que incluía tanto bacterias como hongos. El productor me insistió en que quería que durante la primera cosecha estuviera presente cuando su planta colapsara. Así lo hice y por fortuna el cultivo no se vio afectado por pudriciones. Esto lo animó tanto que gradualmente fue reduciendo la cantidad de fumigante que incorporaba al suelo. Y después de 2 años, sus suelos volvieron a estar libres de fumigantes químicos, iniciando así el camino hacia la regeneración. Si bien las poblaciones de nematodos agalladores y hongos fitopatógenos nunca han estado en ceros, nos hemos encontrado con que, en un suelo regenerado, el cultivo no sufre afectaciones graves por la presencia de estos organismos y puede seguir siendo productivo.

Estos resultados concuerdan con lo señalado por Sans (2007) en su artículo "La diversidad de los agroecosistemas" quien señala que, la intensificación de las actividades agrícolas tiene efectos sobre el funcionamiento de los agroecosistemas y es necesario incorporar las bases científicas y modelos de gestión de la agroecología para armonizar la producción agraria, la conservación de los recursos naturales y el desarrollo rural. Sans concluye que uno de los principales retos consiste en identificar las estructuras y procesos que aportan funcionalidad sin olvidar que el agroecosistema es un sistema productivo que ha de ser económicamente rentable, además de ecológicamente sostenible.

En esta misma publicación, el autor indica los objetivos de mejorar las prácticas agrícolas desde la perspectiva de AGROECOSISTEMA:

1. Aumentar y regenerar el tipo de biodiversidad que pueda reforzar la sostenibilidad de los agroecosistemas mediante un equilibrio ecológico (control biológico de plagas, ciclo de nutrientes, conservación del agua y del suelo, etc.).
2. Integrar los componentes del ecosistema de forma que se mejore la eficacia biológica general, se preserve la diversidad y se mantenga la producción del sistema y su capacidad de autorregulación.
3. Diseñar un agroecosistema que imite la estructura y la función del sistema natural local, es decir, un sistema con una gran diversidad específica y actividad biológica, que conserve los suelos, promueva el reciclaje e impida la pérdida de recursos

Beneficios y perjuicios del Agroecosistema

Debido a que los agroecosistemas no son sistemas naturales, sino que son ecosistemas que han sido deliberadamente modificados por el hombre como ya lo he mencionado anteriormente, se entiende que éstos podrían ocasionar perjuicios ambientales debido a que alteran el orden y equilibrio de la naturaleza.

Es decir, aunque los agroecosistemas nos brindan beneficios, también ocasionan perjuicios. Así lo confirman Garbach K. y colaboradores (2014), quienes mencionan que los agroecosistemas pueden ocasionar la pérdida o degradación del suelo y el hábitat, afectar la calidad del agua, entre otros aspectos negativos. Pero, también el agroecosistema puede afectar negativamente a la propia actividad agrícola a través del daño de plagas, el brote de patógenos, y la competencia por agua, nutrientes y polinizadores. Otras publicaciones también advierten que los agroecosistemas, especialmente aquellos manejados intensivamente con la técnica de monocultivos y el uso desmedido de agroquímicos, afectan negativamente la biodiversidad, disminuyendo gradualmente la productividad y salud de los campos agrícolas.

Dentro de los beneficios de los agroecosistemas se puede agregar que cuando éstos se encuentran correctamente gestionados y son promovidos se pueden obtener servicios genéticos, servicios hidrológicos (regulación del flujo y purificación del agua), un eficiente control de plagas, incremento de la polinización, mejoramiento de la estructura del suelo e incremento de la fertilidad. Los suelos con un mayor contenido de materia orgánica, por ejemplo, presentan una mayor capacidad para retener humedad. También se ha reportado que cuando los suelos presentan una alta diversidad pueden presentarse menos problemas fitosanitarios, tal como lo he comentado en publicaciones anteriores; incluso, el problema de malezas pudiera prevenirse o reducirse si se regula la relación hongos:bacterias (dejo ligas de acceso a continuación para su referencia).

¿Qué hacer para promover la salud del agroecosistema?

Para concluir, y tomando en consideración todo lo antes mencionado, me gustaría brindarte algunas pautas que considero básicas para iniciar con la restructuración y regeneración del agroecosistema:

1. Aprende todo lo que puedas sobre el funcionamiento y estructura de los agroecosistemas y la cadena alimenticia del suelo
2. Analiza la microbiología, los grupos funcionales y la biodiversidad de tus suelos
3. Monitorea la calidad del suelo, el contenido de materia orgánica
4. Realiza una revisión a conciencia de tus programas de manejo, desde el riego, preparación del suelo, uso de fumigantes y fertilización para detectar las áreas de oportunidad, pregúntate: ¿qué puedo mejorar? ¿qué prácticas no me están sirviendo o no son eficientes?
5. Diseña/Reestructura un plan de manejo integrado, donde priorices la prevención y preparación, sobre la resolución de problemas. Evita realizar aplicaciones de emergencia y analiza los problemas de raíz. ¿Tienes problemas de nematodos? En vez de aplicar fumigantes y nematicidas, pregúntate ¿por qué las poblaciones de nemátodos han crecido tanto? ¿cómo andan tus riegos? ¿estás regando de más? ¿cuál es el contenido de materia orgánica? ¿puedes incrementarlo? Ve más allá del síntoma aparente y busca las causas de las problemáticas
6. Aplica lo que es adecuado para tu cultivo, plan de manejo y zona en la que te encuentras. No existen los productos maravilla o milagro. Los problemas no se van a resolver con una aplicación. Se requiere planeación, ejecución y trabajo. No porque un producto le funcionó a un colega que produce uvas en Sonora, te va a funcionar a ti que produces papas en el norte de Sinaloa. Es importante que el plan de manejo se realice en función de los requerimientos específicos de tu cultivo y agroecosistema en general.
7. Monitorea tu progreso y corrige cuando sea necesario. Establece un programa de seguimiento para que puedas ver cómo va mejorando tu suelo. Esto te va a servir para realizar las correcciones necesarias tu plan de manejo. A lo mejor en un inicio requieres aplicar 20 toneladas de composta a tu suelo (estoy exagerando es solo un ejemplo), pero con el paso del tiempo y la actividad de los microorganismos, quizá requieras solamente aplicar 2 toneladas al inicio de cada ciclo. O quizá primeramente requerirás inocular 6 kilos de Paecilomyces lilacinus por ciclo para controlar nematodos, pero a los dos años requieras aplicar 2 kilos, divididos en 4 aplicaciones de 500 g cada 20 días, porque el hongo ya logró establecerte en tu suelo. ¿Cómo puedes saber eso? pues monitoreando.

De la teoría a la práctica, el paso más importante

Si bien, el conocer qué es un Agroecosistema parece un asunto de cultura general solamente, la realidad es que el entender que en nuestro campo todo está conectado nos puede ayudar a tener una visión más completa de las implicaciones que tienen las decisiones que tomamos día a día en nuestra labor de campo.

Nunca como ahora ha sido tan importante el cuidar nuestros recursos, tanto el agua como el suelo son primordiales para que continuemos siendo productivos, pero también nuestros recursos económicos. Por tal motivo, es el mejor momento para empezar a usar nuestros recursos de una manera más objetiva y racional, siendo nuestra prioridad el mantener nuestra productividad, pero al mismo tiempo cuidar los recursos naturales de los que disponemos para poder seguir produciendo.

Del suelo se obtienen más del 90% de nuestros alimentos, pero en la actualidad más de la mitad de los suelos de todo el mundo se han degradado. Es importante y urgente que pongamos manos a la obra y regeneremos nuestros suelos, porque sin ellos no hay alimentos ni vida

Los leo en la próxima edición de Suelo Vivo, gracias por sus comentarios y su participación. ¡Suelo Vivo ha llegado a los 1,000 suscriptores! Sigamos compartiendo la información y sobre todo la motivación de trabajar por sistemas de producción más sanos, rentables y productivos.

¡Hasta la próxima!

Armenia Velázquez-Gurrola

Literatura Consultada:

Cleves-Leguízamo J.A., Toro-Calderón J., Martínez-Bernal L.F. y León-Sicard T. 2017. La estructura Agroecológica Principal (EAP): novedosa herramienta para planeación del uso de la tierra en agroecosistemas. Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas Vol. 11 No.2 pp. 441-449. DOI: 10.17584/rcch.2017v11i2.7350

Garbach K., Milder J.C., Montenegro M., Karp D.S., DeClerck F.A.J. 2014. Biodiversity and Ecosystem Services in Agroecosystems. Encyclopedia of Agriculture and Food Systems, Volume 2. DOI: 10.1016/B978-0-444-52512-3.00013-9

Martínez-Castillo, R. 2002. Agroecología, atributos de sustentabilidad. Intersedes: Revista de las Sedes Regionales, vol. III, núm. 5, pp. 25-45.

Sembrando en Tierra Viva. Manual de Agroecología. 185 p. La Habana; Primera Edición, mayo 2015.

Sans F.X. 2007. La diversidad de los agroecosistemas. Ecosistemas 16(1):44-49. ISBN 1697-2473.