Unidad IX Agroecosistemas. Definición. Características. Estructura y función de los sistemas de producción agrícolas y ganaderos. Metodología de análisis y evaluación de Agroecosistemas. Escalas de percepción.

Prof. Ing. Agr. Ada Albanesi Cátedra de Ecología FAyA – UNSE

2015

El término agroecología incorpora ideas sobre un enfoque de la agricultura más ligado al medio ambiente y más sensible socialmente. Se centra no solo en la producción sino en la sostenibilidad ecológica del sistema de producción (uso normativo o prescriptivo del término, más allá de los límites del predio agrícola)

El término agroecología en un sentido más restringido, es el estudio de fenómenos netamente ecológicos dentro del campo del cultivo, tales como las relaciones depredador / presa o competencia cultivo /maleza

El término Agroecología se utiliza desde los años ´70 pero la práctica es tan antigua como la agricultura

Procesos históricos que restaron importancia al conocimiento agronómico de grupos locales: La destrucción de los medios de codificación, regulación, y transmisión de las prácticas agrícolas La dramática transformación de muchas sociedades indígenas no occidentales y los sistemas de producción en que se basaban como resultado de un colapso demográfico, de la esclavitud y del colonialismo y de procesos de mercado  el surgimiento de la ciencia positivista

 prejuicios (sociales, etnicidad, cultura y género)

Un campo es un ecosistema donde se dan los procesos ecológicos que ocurren en otras formaciones vegetales, tales como el ciclo de los nutrientes, interacción depredador/presa, competencia, comensalismo y cambios sucesionales

La agroecología se centra en las relaciones ecológicas en el campo y su propósito es iluminar la forma, la dinámica y las funciones de esa relación

Conociendo los procesos, los sistemas agroecológicos pueden ser mejor administrados, con menores impactos negativos en el medio ambiente y la sociedad y con menor uso de insumos externos

Agroecosistema • Tipo especial de ecosistema que permite el análisis del conjunto de procesos e interacciones que intervienen en un sistema de cultivos • Los agroecosistemas tienen diferente grado de resiliencia y estabilidad, pero no están estrictamente determinados por factores de origen biótico o ambiental. Los factores sociales (colapso de precios en el mercado o cambios en la tenencia de la tierra) pueden destruir los agroecosistemas tanto como una helada, explosiones de plagas o déficit de nutrientes 30 % de la superficie terrestre; 10 % para cultivos y 20 % para pastoreo

Estructura particular del agroecosistema por:

Características endógenas tanto biológicas como ambientales

Factores exógenos sociales, económicos

Características principales (Odum) • Requieren fuentes auxiliares de energía (humana, animal, combustible) para aumentar la productividad de organismos específicos • La diversidad puede ser muy reducida en comparación con la de otros ecosistemas • Los animales y plantas que dominan son seleccionados artificialmente y no por selección natural • Los controles del sistema son, en su mayoría, externos y no internos ya que se ejercen por medio de retroalimentación del subsistema

Enfoque metodológico • Descripción analítica (ej. diversidad de plantas, acumulación de biomasa, retención de nutrientes y rendimiento) • Análisis comparativo (ej monocultivo vs otro sistema en relación a productividad, dinámica de plagas,etc.) • Comparación experimental (cvo. mixto de maíz, poroto y zapallo vs. cada uno de los cvos. mencionados) • Sistemas agrícolas normativos construidos con modelos teóricos que emulan las secuencias sucesionales

Enfoque diferente al desarrollo agropecuario, porque está basada en premisas diferentes y más amplias que la agricultura convencional

Agroecosistema = sistema agropecuarios o mixtos que se usan para describir actividades agropecuarias formadas por grupos de personas

No es lo mismo un sistema de alimentos porque éste incluye a la condición agropecuaria, procesos de producción, venta dentro de una región o país. El énfasis está puesto en las interacciones entre el hombre y los recursos que producen alimento dentro de un campo. De allí la dificultad de ponerle límites al agroecosistema

Los agroecosistemas son sistemas abiertos que reciben ingresos y producen salidas que pueden interactuar con otros sistemas

Tienen un sistema jerárquico distinto, complejidad y abarcamiento espacial decreciente de arriba hacia abajo

Potrero o lote --- unidad de producción --- sistema rural --- región --- nación --- países

Región agropecuaria = área con diferentes tipos de ecosistemas

Escalas de análisis o niveles de percepción Bajo Unidades subcontinentales Sistemas orográficos grandes unidades de uso

Grandes unidades de uso Tipos de vegetaciónclima

Comunidad vegetal suelos

Alto

Stand /Sitio –suelos micrositio

Principios básicos relacionados con la estructura y el funcionamiento de los agroecosistemas (AGS) • 1. El AGS es la unidad ecológica principal. Contiene componentes bióticos y abióticos que son interdependientes e interactivos, y por intermedio de los cuales se procesan los nutrientes y el flujo de energía • 2. La función de los AGS se relaciona con el flujo de energía y con el ciclaje de nutrientes a través de los componentes estructurales del ecosistema, el cual se modifica mediante el manejo del nivel de insumos. Flujo de energía = fijación (autótrofos), transferencia (cadena trófica), dispersión final (respiración) • 3. La cantidad total de energía que fluye a través de un AGS depende de la fijación por productores y de los insumos provistos • 4. El volumen total de materia viva puede ser expresado en términos de su biomasa. La cantidad, distribución y composición de biomasa depende del AGS • 5. Los AGS tienden a la maduración

Principios básicos relacionados con la estructura y el funcionamiento de los agroecosistemas (AGS) • 6. la principal unidad funcional del AGS es la población del cultivo, que ocupa un nicho en el sistema • 7. un nicho dentro de un AGS dado no puede ser ocupado simultánea e indefinidamente por una población autosuficiente • 8. cuando una población alcanza los límites impuestos por el ecosistema, su número debe estabilizarse o, si esto no ocurre, debe declinar por enfermedades, depredación, competencia, poca reproducción, etc • 9. Los cambios y las fluctuaciones en el ambiente (explotación, alteración y competencia) representan presiones selectivas sobre la población

Principios básicos relacionados con la estructura y el funcionamiento de los agroecosistemas (AGS)

• 10. La diversidad de las especies está relacionada con el ambiente físico. A > estratificación vertical, > diversidad. Ej. sistema silvicultural contendrá más especies que un sistema de cultivos de cereales • 11. En situaciones de cultivos que están aislados, las tasas de inmigración se tienden a equilibrar con las tasas de extinción. Mientras el cultivo isla esté más cerca de una fuente de población, mayor será la tasa de inmigración por unidad de tiempo. Mientras más grande sea el cultivo isla, mayor será su capacidad de carga para cada especie.

Clasificación de los AGS • Cada región tiene una configuración de AGS resultado de las variaciones locales en el clima, el suelo, las relaciones económicas, la estructura social y la historia

Criterios 1. 2. 3. 4.

5.

La asociación de cultivos y ganado Los métodos para producir los cultivos y ganado. SD-convencional La intensidad en el uso de la mano de obra, capital, organización y la producción resultante. Monocultivo vs conservacionista La distribución de los productos para el consumo (ya sea que se utilicen para la subsistencia o para la venta). Subsistencia, local, exportación El conjunto de estructuras usadas para la casa y para facilitar las operaciones de la finca. Contratista, propia

AGS y conceptos ecológicos del paisaje

• • • •

Jerarquía en los paisajes Gradientes Biodiversidad Metapoblación (interacciones entre subpoblaciones). La extinción temporal y la recolonización son procesos característicos

Recursos de los AGS • Recursos naturales (terreno, grado de fragmentación, profundidad del suelo, disponibilidad de agua, radiación, temperatura, materia orgánica del suelo) • Recursos humanos (nº de personas, capacidad de trabajo, inclinación al trabajo, flexibilidad de la fuerza del trabajo) • Recursos de capital permanentes: tierra; semipermanentes: animales, implementos; operacionales: herbicidas, pesticidas; potenciales: créditos • Recursos de producción

Procesos ecológicos en el AGS

• Procesos energéticos=energía solar, trabajo humano y animal, insumos de energía mecanizados. Preindustrial, semiindustrial, totalmente industrial PPN PSN, > energía (combustibles, pesticidas, laboreos), y > egresos

Procesos ecológicos en el AGS

• Procesos hidrológicos

Todos éstos son afectados por el tipo de suelo, la vegetación y las prácticas agrícolas La precipitación y la periodicidad determinan el tipo de cultivo adoptado en la zona

Procesos ecológicos en el AGS

• Procesos biogeoquímicos, por nutrientes Ingresos Fijación biológica, Lluvias Fertilizantes químicos

Egresos Cosechas Volatilización Pérdidas por quemas erosión

Preservación con manejo de la materia orgánica del suelo

Procesos ecológicos en el AGS

• Procesos sucesionales etapas tempranas de la sucesión

Procesos ecológicos en el AGS

• Regulación de procesos bióticos - control de la sucesión (invasión de plantas y competencia) - Protección contra plagas y enfermedades

Medidas - no tomar medidas (cultivo orgánico – biodinamia) - Preventivas (variedades resistentes, espaciamientos temporales y espaciales, modificación del acceso de las plagas en plantas, transgenia) - Acción supresiva (pesticidas, control biológico, técnicas culturales)

Estabilidad de los AGS

• Se simplifica la estructura, se maximiza el funcionamiento. El extremo es el monocultivo Para > energía solar fijada por las plantas

resultado

Ecosistema artificial que requiere constante intervención del hombre

Estabilidad de los AGS Se reemplaza

• la dispersión de semillas por labores • control natural de malezas, pestes por agroquimicos y labores • evolución natural de plantas por el mejoramiento genético

• reciclado de materia orgánica por la fertilización

Equilibrio ecológico es muy frágil

Características

Agroecosistemas

Ecosistemas naturales

PPN Relaciones tróficas Diversidad de spp

alta Simple, lineal baja

baja complejo alta

Diversidad genética Ciclos biogeoquímicos Estabilidad - resiliencia Entropía Control humano Permanencia temporal Heterogeneidad de hábitat Fenología madurez

baja abiertos Baja Alta necesario Corta Simple

alta cerrados alta baja no larga complejo

sincronizada Inmaduro, corta

estacional Maduro, climax

Equidad

Agroecosistemas

Solidaridad

Productividad Estabilidad

asociatividad

Resiliencia

Sistema económico

Sistema ecológico

Sustentabilidad Equidad o equitatividad = distribución de oportunidades Solidaridad = en la distribución de beneficios Asociatividad

Equidad

Agroecosistemas

Solidaridad

Productividad Estabilidad

asociatividad

Resiliencia

Sistema económico

Sistema ecológico

Sustentabilidad Productividad = medida cuantitativa de la tasa y cantidad de producción por unidad de tierra o ingreso en el tiempo. Refiere al proceso. Producción = refiere al producto obtenido Estabilidad = constancia de producción bajo condiciones de ambiente, economía y manejo. Estabilidad ecológica, económica y cultural. Resiliencia = persistencia de las relaciones en un sistema, aptitud para absorber cambios.

Agroecosistemas

Sistema económico

Sistema ecológico

Sustentabilidad Sustentabilidad = mantener productividad a través del tiempo ? Sustentabilidad ecológica, económica y social

3 criterios= mantener productividad, preservar biodiversidad, que el AGS se mantenga

Todas las imágenes se utilizan con fines didácticos