CONCEPTOS BASICOS DE AGRICULTURA ECOLOGICA
Las investigaciones, los actuales conocimientos técnicos y científicos y la información emanada de la misma naturaleza enfocan a la producción agrícola en alimentos sanos, de máxima calidad y en cantidad suficiente, favoreciendo la biodiversidad y el equilibrio ecológico utilizando de forma óptima los recursos naturales.
Aporta ideas de una agricultura más ligada al medio ambiente y más sensible socialmente que respetan los ciclos naturales de los cultivos, centrándose no solamente en la producción sino también en la sostenibilidad ecológica del sistema de producción.
Nos permite entender los problemas agrícolas desde el punto de vista ecológico, así mismo plantear el desarrollo de agroecosistemas que permitan una mínima dependencia de agroquímicos e insumos energéticos. Así mismo se respetan los ciclos naturales de los cultivos y se evita la contaminación y degradación de los ecosistemas.
Es una disciplina única que nos proporciona los principios básicos ecológicos para estudiar, diseñar, manejar y evaluar agroecosistemas desde un punto de vista integral, incorporando dimensiones culturales, socioeconómicas, biofísicas y técnicas.
Al reciclar los nutrientes e incorporándolos nuevamente al suelo en forma de composta y abonos orgánicos, nos permite potencializar la fertilidad natural y la capacidad productiva, proporcionando los mecanismos necesarios para que los sistemas agroecológicos subsidien su propia fertilidad del suelo, productividad y la protección de cultivos.
Por lo tanto, no se incorpora a los alimentos sustancias o residuos que resulten perjudiciales para la salud.
Con la Agricultura ecológica podemos proporcionar a los animales unas condiciones de vida óptima y adecuada, evitando o eliminando cualquier tipo de manipulación para una mejor o mayor producción.
La Agricultura Ecológica es el principio más importante utilizado para asegurar la autorregulación y sostenibilidad es la biodiversificación.
IMPLEMENTACION DE LA AGRICULTURA ECOLOGICA EN EL MUNDO
JUSTIFICACION
Los monocultivos, las practicas convencionales, la preparación de suelos, los abonos sintéticos (que salinizan el suelo), el constante uso de maquinaria agrícola para la producción de alimentos, el uso de plaguicidas y herbicidas, vienen arrasando con los recursos naturales, destruyendo la biodiversidad, contaminando el agua y el suelo, destruyendo la flora y la fauna, incrementando la erosión y la perdida de materia orgánica y uno de los recursos mas importantes “el agua”.
Es necesario desarrollar prácticas y métodos de producción agropecuaria más responsable con la naturaleza como la agroecología. Poniendo en práctica las investigaciones realizadas por científicos agrícolas que intentan crear una nueva ciencia, para combinar los conocimientos científicos con la memoria de las sociedades rurales y campesinas.
Para esto es necesaria la adopción de la agricultura ecológica, poniendo en práctica las nuevas teorías que nos ayuden a coexistir con la naturaleza y e medio ambiente, recuperando el ecosistema, y la salud de los seres humanos, los animales y el mundo.
CUADRO COMPARATIVO ENTRE LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA FERTILIZACION ECOLOGICA
VERNTAJAS DESVENTAJAS
El proceso orgánico como tal provee una liberación lenta de nutrientes que se produce cuando los microorganismos en la tierra degradan el material orgánico hasta formar compuestos inorgánicos solubles en agua que las plantas puedan usar.
. Con la fertilización ecológica se aumenta la acción de los hongos y bacterias beneficiosas en el suelo. Los hongos que hacen que los nutrientes sean aprovechados por las plantas, se multiplican en suelos con alto contenido de materia orgánica.
. Ayuda a que no se pierdan nutrientes por “escurrido”.
. Mejoran la estructura del suelo evitando la erosión.
La materia orgánica crea un ambiente que facilita el desarrollo de organismos como las lombrices. Y los abonos orgánicos son muy ricos en micronutrientes, además de poseer macronutrientes.
. Defiende la salud humana y la continuación de la vida en los agroecosistemas, oponiéndose al uso de venenos en la agricultura
. Considera el suelo como una conjunción íntima e indivisible de organismos que se interrelacionan de manera continua con una interface órgano-mineral igualmente compleja
. El suelo contiene vida y es vida en sí mismo; es una interface viviente entre lo vegetal y lo mineral.
. Otorga importancia preponderante al conocimiento y al manejo de los equilibrios naturales encaminados a mantener los cultivos sanos, trabajando con las causas y no con los síntomas, por medio de la prevención.
. Promociona el uso integral de los recursos de la finca y de la diversidad biológica evitando la pérdida de especies valiosas para la humanidad
. Reduce el uso y consumo de aportes energéticos ligados a insumos externos y, en consecuencia, la dependencia exterior de los mismos, eliminando el uso de plaguicidas y fertilizantes sintéticos.
. Restituye de nutrientes y en la conservación de la materia orgánica, como en los aumentos de producción de los cultivos y en su protección contra plagas y enfermedades.
. Promueve la rentabilidad económica y ecológica de los sistemas de cultivo.
. Se basa en el rescate del conocimiento ancestral campesino e indígena y en su simbiosis con los aportes realizados por la ciencia y la tecnología contemporánea, en un esfuerzo de síntesis en el diálogo de saberes.
La mayoría de los fertilizantes orgánicos no pueden ser utilizados por las plantas inmediatamente, la propiedad de ser de lenta liberación puede ser una ventaja. Pero, si hay una necesidad inmediata de nutrientes, los abonos orgánicos no pueden proveerlos de forma muy rápida. Además, la información sobre la cantidad de nutrientes y el número de elementos de dichos fertilizantes, por ejemplo sobre el estiércol, es muy difícil de obtener y eso hace que no se sepa calcular exactamente cuanto fertilizante usar. La posibilidad de gastar el nitrógeno del suelo es otra desventaja de los abonos orgánicos. Debido a acciones bacterianas complejas, el agregado de grandes cantidades de material orgánico puede causar una disminución temporaria de nitrógeno en las plantas.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO MASIVO DE FERTILIZANTES RICOS EN NITROGENO EN LA AGRICULTURA MUNDIAL
A principios del siglo 20, un científico alemán llamado Fritz Haber descubrió como acortar el ciclo del nitrógeno fijando químicamente el nitrógeno a altas temperaturas y presiones, creando así fertilizantes que podían ser añadidos directamente al suelo. Esta tecnología se extendió rápidamente durante el último siglo. Junto al advenimiento de nuevas variedades de cultivo, el uso de fertilizantes de nitrógeno sintético ha traído un enorme crecimiento en la productividad agrícola. Esta productividad agrícola nos ha ayudado a alimentar a una población mundial en rápido crecimiento, pero el aumento de la fijación del nitrógeno también ha traído algunas consecuencias negativas. Aunque las consecuencias no sean tan obvias como el aumento de las temperaturas globales o el agujero de la capa de ozono, son muy serias y potencialmente dañinas para los humanos y otros organismos.
No todos los fertilizantes de nitrógeno aplicados a los campos de la agricultura se mantienen para alimentar los cultivos. Algunos son barridos de los campos de agricultura por la lluvia o el agua de irrigación, y son lixiviados en la superficie o en el agua del suelo y pueden acumularse. En el agua del suelo que se usa como fuente de agua potable, el nitrógeno excesivo puede provocar cancer en los humanos y dificultades respiratorias en los niños. La U.S. Environmental Protection Agency (Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos) ha establecido un standard de nitrógeno para el agua potable que es de 10 mg por litro de nitrato-N. Desafortunadamente, muchos sistemas en la agricultura ya exceden estos niveles. En comparación, los niveles de nitrato en las aguas que no han sido alteradas por la actividad humana y rara vez son mayores de 1 mg/L. En las aguas de la superficie, el nitrógeno añadido puede provocar un enriquecimiento excesivo de nutrientes, particularmente en las aguas de la costa que reciben afluencia de los ríos polucionados. A este enriquecimiento excesivo de nutrientes, también llamado eutroficación, se lo acusa del aumento de la frecuencia de eventos que matan a los peces de la costa, del aumento de la frecuencia del florecimiento de algas dañinas y de cambios en las especies dentro del ecosistema de la costa.
El nitrógeno reactivo (como el NO3- and NH4+) que se encuentra en el agua y suelos de la superficie, también puede ingresar en la atmósfera como el componente del smog óxido nítrico (NO) y el gas de invernadero óxido nitroso (N2O). Eventualmente, este nitrógeno atmosférico puede ser soplado en ambientes terrestres que son sensibles al nitrógeno causando cambios de largo plazo. Por ejemplo, los óxidos de nitrógeno contienen una porción significativa de la acidez en la lluvia ácida que es la causante de la deforestación en partes de Europa y del Noreste de Estados Unidos. El aumento de depósitos de nitrógeno atmosférico también causa los cambios más sutiles en las especies dominantes y funciones del ecosistema en algunos bosques y prados. Por ejemplo, en los suelos serpentina con poco nitrógeno de los prados, los conjuntos de plantas se han limitado históricamente a las especies nativas que pueden sobrevivir sin mucho nitrógeno. En este momento, hay evidencia que los niveles elevados de entrada de N atmosférico proveniente del desarrollo industrial y agrícola, han allanado el camino para una invasión de plantas no nativas. Como he señalado con anterioridad, el NO es un factor esencial en la formación del smog, que también causa enfermedades respiratorias como el asma en niños y adultos.
Actualmente, hay muchas investigaciones dedicadas a entender los efectos del enriquecimiento del nitrógeno en el aire, en el agua del subsuelo, y en el agua en la superficie. Los científicos también están explorando prácticas agrícolas alternativas, que sostendrán una alta productividad, a la vez que disminuirán los impactos negativos causados por el uso de fertilizantes. Estos estudios no sólo nos ayudan a cuantificar cómo los humanos hemos alterado el mundo natural, sino también a aumentar nuestro conocimiento sobre los procesos que forman el ciclo del nitrógeno.
RELACION DE LA CRISIS MUNDIAL DEL PETROLEO CON EL CONSUMO DE FERTILIZANTES EN LA AGRICULTURA
Al aumento constante de la demanda, la dependencia energética, el agotamiento de las reservas, ha llevado al caos, a un crecimiento del precio a una crisis mundial de petróleo; ha hecho que grandes potencias como Estados Unidos se dedique a la extracción de lo poco que le queda en su país, tratando de garantizar la seguridad y las líneas de suministro que proporcionan el petróleo importado. En cuanto a la imagen del mundo, hay algunas tendencias que podrían presentar dificultades serias en las próximas décadas.
El incremento de la "revolución verde" de los cultivos mostro grandes mejoras en el rendimiento por hectárea, a expensas de mayores dosis de fertilizantes y pesticidas.
Estados Unidos implemento un modelo. de Agricultura Industrializada que se basó principalmente en la alimentación humana y animal, dependiendo casi en 100% de los combustibles fósiles; tecnología que posteriormente se extendió a todos los países desarrollados y en vías de desarrollo, para alimentar a las naciones de las poblaciones cada vez más urbanizadas.
Se incremento la producción creciente de grano y otros alimentos entre las naciones que no es opcional, pero si vital para sostener la vida humana en muchos países, además de la agricultura y el transporte, los combustibles fósiles son esenciales para la fabricación de fertilizantes así como de herbicidas y pesticidas.
"¿Cuándo vamos a quedarnos sin petróleo?" Esa es la pregunta equivocada, porque la respuesta técnicamente correcta - "No en nuestro tiempo " Esta hipótesis tiende a generar una falsa sensación de seguridad energética. Por lo menos durante el próximo siglo, no habrá reservas de petróleo en ningún lugar.
Las tres grandes crisis de energía a partir de 1970 fueron causadas por la política, la guerra, y otros desacuerdos humanos.
Algunas proyecciones de la oferta mundial de petróleo indican un pico de producción, y la consiguiente imposibilidad de satisfacer la demanda, antes de finales de esta década; estimaciones más optimistas colocarlo 20 a 30 años a partir de ahora.
Podemos esperar un desvío cada vez mayor de petróleo de la industria y el transporte para uso agrícola, y el costo de los alimentos para realizar un aumento de los precios, pueden empezar a restringir las exportaciones, su acumulación de reservas por algunos años más del consumo interno. Dada su dependencia casi total del petróleo y el gas ahora, es obvio que la agricultura en el futuro debe cambiar dramáticamente la disponibilidad de combustibles fósiles no cumplir con la demanda.
Si el suministro de alimentos humanos y el bienestar son sostenibles en nada parecido a los niveles actuales, las cantidades masivas de energía para la agricultura y el transporte tendrá que venir de algún otro diferente de los combustibles fósiles.
El mundo, si está funcionando en modo alguno como el mundo que tenemos hoy, que han hecho la transición para entonces a las fuentes de energía que no son principalmente el petróleo y el gas. Cuarenta años es un tiempo muy corto, históricamente hablando, para someterse a lo que sin duda serán algunos de los cambios más desgarradores y dramáticos en la historia humana.
La población humana está siguiendo los progresos clásicos ecológicos de una especie, presenta un entorno de apoyo grande, pero finito, y cuando se han agotado los recursos que son la base para su crecimiento y supervivencia, su número ya será excesivo, y habrá un desplome de la población en este siglo, a través de una combinación de hambre, enfermedad y / o la guerra.
COMO PODRIA APORTAR LA IMPLEMENTACION DE LA ECOLOGIA EN LA SOLUCION DEL PROBLEMA?
El ingenio humano seguirá trabajando por el mejoramiento de la civilización humana. La escasez de recursos, costos de la energía se elevará - motivar a la inversión en conservación y fuentes alternativas.
El trabajo humano, el capital económico, y los recursos de energía alternativa en la oferta será suficiente para compensar la disminución constante de la disponibilidad de los combustibles fósiles.
En la actualidad un proceso de reformado de vapor puede generar hidrógeno a partir de gas natural, en el largo plazo, podríamos transición al hidrógeno derivado de la electrólisis. Por supuesto, esto requeriría cantidades sin precedentes de la energía eléctrica. Por tanto incluye miles de generadores eólicos, y cientos de kilómetros cuadrados de células solares en el desierto, lo que genera no sólo el poder suficiente para mantener a la mayor parte de la demanda eléctrica futura, sino que además con el exceso masivo para crear billones de pies cúbicos de como con el "Proyecto Independencia", la viabilidad técnica de los componentes individuales de esta visión, como las células de combustible, son fáciles de demostrar. La conversión de la visión a la realidad en la escala del transporte y de todos los sectores de servicios de la economía mundial.
Un análisis complejo de los sistemas nos puede decir si esta transformación es posible, mediante la ejecución de muchos escenarios diferentes y revisión de los resultados, que nos puede guiar al mostrarnos qué camino conduce a un futuro con la mayor probabilidad de éxito, el menor impacto al medio ambiente, y el que menos dificultades para los seres humanos en todos los niveles de la escala económica .
Existe recientemente una publicación sobre un estudio llamado "Plan de Energía Limpia
Utilizando la información disponible sobre el uso de energía por la agricultura y la industria alimentaria, nos puede mostrar las consecuencias de no tomar las decisiones correctas, o de retrasar las decisiones. Por otra parte, habida cuenta de las mejores estimaciones de retorno de energía "en la energía invertida" que puede mostrarnos cuál es la combinación de la conservación, la inversión en alternativas y usos de nuestros restantes "baratos" de combustibles fósiles Más allá del petróleo ilustra el impacto de retrasar las decisiones necesarias para invertir en fuentes alternativas de energía.
Desarrollar un plan energético integral para promover la eficiencia energética y la conservación, el desarrollo de tecnologías menos contaminantes, y producir más energía en casa.
Les insto a aprobar estas medidas, por el bien de ambos nuestro medio ambiente y nuestra economía.
Una reacción química simple entre hidrógeno y oxígeno genera energía, que puede utilizarse para alimentar un carro libre de contaminación. Esta importante innovación hará mas limpio el aire de manera significativa.
MANEJO DE LAS POBLACIONES ASOCIADAS A LOS CULTIVOS
Las comúnmente llamadas plagas se crean a partir del cambio de cultivos, introducción por traslado de plantas de un ecosistema a otro, etc., para contribuir a la prevención es necesario que antes de importar o traer de otra región una planta debe contar con una certificación fitosanitaria en el momento en que ingresa a nuestro territorio.
Para combatir una plaga debe ser en conjunto con las fincas de la región a la vez, no se puede realizar un tratamiento tendiente al manejo de plagas cuando la finca vecina sigue enfrentando el problema con sistemas tradicionales.
Los métodos utilizados para el manejo de plagas aunque permiten recuperar el equilibrio, no se puede esperar aniquilar una plaga Los pequeños brotes aislados de síntomas de una enfermedad no son para preocuparnos, es normal su existencia en ciertos niveles, ya que el daño es inferior a los costos que supondría su tratamiento. Sólo cuando crecen debemos preocuparnos y aplicar las técnicas que nos permiten reducir su número.
Debemos procurar una elevada biodiversidad, empleando asociaciones con ciertas plantas para que actúen como repelente de los patógenos, que intervienen como repulsivo gracias a las sustancias pegajosas, olorosas o venenosas que exhalan por las raíces, los tallos o las hojas, impidiendo que los patógenos ataquen el cultivo. Las plantas cebo los atraen especialmente a los patógenos, y las eliminamos cuando contienen mucho patógeno como el pepino al final de cada línea de cultivo en un invernadero.
Dentro métodos culturales esta el abonado orgánico que da fortaleza a las plantas. Con un correcto laboreo mejoramos aireación del suelo, reduciendo los efectos de algunas enfermedades como la Phytophtora. También se exponen a la insolación y aireación numerosas larvas y formas invernantes de insectos que de esta forma se secan y mueren. El compostaje de los residuos de cosechas, del estiércol o de cualquier otro material que se vaya a emplear como abono orgánico, permite eliminar numerosos patógenos y las semillas de hierbas.
Llevar a cabo un control biológico para potenciar los enemigos naturales existentes en el propio cultivo es la forma más económica y ecológica de actuar, cuidando de no realizar tratamientos que puedan dañarlos, mantener refugios y alimentación alternativa, mediante setos, cubiertas vegetales, adventicias en los márgenes o cajas nido para las aves, aportando alimento complementario o rociando levadura y azúcar sobre la cosecha mantenemos predadores polífagos como crisopas, sírfidos y coccinélidos cuando no abundan las plagas y Aportar abundante materia orgánica al suelo para aumentar las poblaciones de microorganismos saprofitos que actuarán de antagonistas de las enfermedades del suelo.
Al introducir enemigos naturales foráneos debemos recurrir a la introducción de predadores o parásitos importados de otras zonas. Si los enemigos naturales se adaptan bien a nuestras condiciones puede ser suficiente con realizar una suelta y seguir las pautas del apartado anterior. En el caso contrario, hará falta introducciones masivas cada vez que la plaga se extienda en nuestro cultivo.
Podemos realizar un control microbiológico que consiste en aplicar microorganismos causantes de enfermedades en los patógenos de nuestros cultivos. Algunos de ellos tienen un efecto muy rápido y se pueden encontrar comercializados como insecticidas, la bacteria empleada en el control de larvas de mariposas y escarabajos, lo normal es que su acción sea lenta, debilitando a las presas al cabo del tiempo. Existen más de 1.000 microorganismos útiles entre hongos, nematodos, protozoos, bacterias y hongos. Se debe tener precaución en su uso, pues pueden aparecer resistencias en las plagas o enfermedades combatidas con este método.
Con los métodos físicos incluimos todas aquellas técnicas que permiten combatir los patógenos a través de efectos físicos como el calor o quedar atrapados por una trampa. La desinfección mediante calor, la solarización que permite eliminar también las semillas de numerosas plantas adventicias. No se debe abusar de su empleo, pues daña también la microflora beneficiosa del suelo. Además con las trampas especiales conseguimos atraer a los patógenos en las que quedan encerrados o mueren por diversas causas. Podemos utilizar feromonas, sustancias alimenticias, luz, color o succión por corriente de aire. Una vez atrapados, los patógenos pueden quedar adheridos a superficies pegajosas o morir electrocutados o por sustancias tóxicas. En el caso de las barreras se puede impide el paso de los patógenos. como cercas metálicas o eléctricas contra liebres, conejos, caracoles y babosas, mallas finas contra insectos, plásticos de invernadero para los insectos o cintas con aceite alrededor de los troncos para impedir que suban las hormigas. Ahora con los métodos químicos deberemos emplear sólo las que están autorizadas y únicamente cuando sea estrictamente necesario, numerosas plantas han desarrollado sustancias que las protegen de sus enemigos, como potentes venenos y repelentes. Mediante la fermentación, decocción o infusión, estas sustancias pueden extraerse y aplicarse en los cultivos.
Para el caso de las poblaciones, una de las primeras cosas que hay que tener en cuenta es que no existe un método universal que permita muestrear eficientemente todas las especies por igual en un mismo ecosistema ni aun en un mismo hábitat, por lo que cada una debe ser conocida en sus particularidades antes de decidir cómo muestrearla; el ciclo de vida de la especie, las fases que lo componen, su distribución en el campo y en la planta, los ciclos de actividad diaria o temporal, y en general todo aquello que nos permita un mejor conocimiento de su comportamiento, contribuirá al diseño de programas eficientes de muestreo para la misma.
IMPORTANCIA DE LAS PRESENCIA DE LAS POBLACIONES ASOCIADAS A LOS CULTIVOS, INCLUYENDO LAS ARVENSES PERJUDICIALES
Los elementos que conforman el Agroecosistema esta como el suelo, clima, cultivos, insectos, etc. y la mano del hombre sobre él como fertilización, riego, labores, tratamientos, etc., y la interrelacion que entre estos existen.
Se considera plaga o enfermedad como resultado de un desequilibrio, por fallos nuestros, variaciones en el clima o cualquier otro elemento perturbador que ha llevado a esa situación. Por lo tanto, el primer paso a dar cuando surge un problema fitosanitario es analizar las causas que han producido ese desequilibrio e intentar restablecerlo. La mayoría de las plagas y enfermedades pueden ser previstas y planificar los cultivos con el fin de evitar su incidencia. Por el contrario, numerosas labores pueden debilitar a las plantas, aún cuando aparenten un mejor desarrollo, haciéndolas más sensibles y susceptibles del ataque de plagas y enfermedades.
La especies autóctonas se consideran mas rusticas, provienen de la larga convivencia con las plagas y enfermedades que les afectan, a las que se han podido adaptar con el tiempo. Las variedades exóticas, poco adaptadas a las condiciones climáticas, y las seleccionadas por su alto rendimiento, presentan mucha más sensibilidad a los agentes patógenos.
El hombre al traer variedades de otros países o regiones importa las plagas y enfermedades lejanas, así como las variaciones ambientales producidas por la contaminación, hacen que las variedades autóctonas presenten sensibilidad a determinados problemas. No obstante, continúan siendo mucho más resistentes y, por tanto, son un factor importante para prevenir el efecto de las plagas y enfermedades. Las variedades deben ser elegidas por responder perfectamente a los condiciones de suelo y clima de la parcela, junto con otras características como responder a las necesidades comerciales.
Mantener de una elevada biodiversidad permite más eficazmente el equilibrio ecológico de la finca, reduciendo el impacto de las plagas y enfermedades. La fauna útil o enemigos naturales son ide gran importancia ya que mantienen a las plagas por debajo de los niveles de población que pueden causar daños. Para ello debemos procurar que cuenten con alimentos alternativos, como el polen, cuando las poblaciones de plaga son muy bajas, respetar sus refugios, así como evitar cualquier tratamiento que pueda perjudicarles.
En el caso de los monocultivos culpables del desarrollo de los patógenos adaptados a la especie en cuestión. La fatiga del suelo producida por la repetición consecutiva de un mismo cultivo es causa de debilitamiento de las plantas y, por tanto, favorece el desarrollo de los patógenos.
La Fertilización correcta y equilibrada es la base para un buen desarrollo de las plantas, sanas y resistentes a los potenciales patógenos que pueden atacarla. El exceso de nitrógeno soluble predispone a las plantas al ataque de insectos, dado que aumenta su contenido en azúcares y las partes tiernas, haciendo más apetecibles los brotes. Un cambio brusco en el pH o de los elementos de la solución del suelo provoca también desequilibrios y heridas que anteceden a los ataques de hongos y otros patógenos en las raíces. El exceso de abono orgánico fresco, especialmente cuando se incorpora en profundidad, provoca modificaciones perjudiciales en el suelo que se traducen también en un debilitamiento y mayor sensibilidad a las plagas y enfermedades.
La importancia de los tratamientos fitosanitarios para cuidar y no desequilibrar elementos del Agroecosistema, empleando productos que sean lo más selectivos posibles o, al menos, que no afecten a la entomofauna útil o produzcan resistencias. Los productos que actúan indirectamente, reforzando la planta, como los purines de cola de caballo o de ortiga, actuando de repelentes, como el aceite de neem, ejercen una acción física, como el aceite mineral o el jabón, o son muy selectivos, como el Bacillus Thuringiensis, no suelen plantear problemas. Por el contrario, los biocidas poco selectivos, como la rotenona o las piretrinas, crean resistencias en las plagas que se tratan y eliminan también a los enemigos naturales. Las formas resistentes dificultan su tratamiento posterior, por lo que su aparición ocasiona numerosos perjuicios. Los daños sobre la fauna útil provocan que las poblaciones controladas por ellos se conviertan en plaga, al eliminar sus enemigos naturales. Para evitar estos problemas debemos eludir al máximo el empleo de sustancias que puedan generarlas y, principalmente, no emplearlas de forma repetitiva. Las desinfecciones del suelo con vapor o con productos químicos al ser resistente a las condiciones extremas, sobreviviendo al tratamiento, y puede reinfectar rápidamente la zona desinfectada al encontrar muy poca competencia. Las plantas cultivadas según su ciclo vegetativo, en general, son más resistentes a las plagas y enfermedades que aquellas en que se fuerza para obtener producciones fuera de temporada. Las fechas de siembra y los ciclos de cultivo pueden ser planificados para que las fases más sensibles de la planta no coincidan con los momentos de mayor expansión de los patógenos. El laboreo continuado o profundo, cuando produce rotura de raíces, así como las heridas de poda, crean zonas que facilitan el acceso de los patógenos a las plantas. Las podas ligeras en los frutales, al permitir la aireación e insolación del interior de la copa, puede reducir la presencia de hongos y otros patógenos. Por otra parte, se tiene que tener precaución con la limpieza de los instrumentos de poda, pues pueden ser un vehículo de transmisión de numerosas enfermedades. En el riego se debe evitar mantener mucho tiempo húmeda la zona del cuello, para evitar pudriciones y otras enfermedades. Incluso en las especies leñosas es mejor no mojar un radio de un metro alrededor .
FACTORES DETERMINANTES DE PLAGA O ENFERMEDAD
• Desequilibrio
• Cambio de ecosistema
• Importación de especies de otras regiones o países.
PREVENCIÓN
• Planificar los cultivos con el fin de evitar su incidencia. Por el contrario, numerosas labores pueden debilitar a las plantas, aún cuando aparenten un mejor desarrollo, haciéndolas más sensibles y susceptibles del ataque de plagas y enfermedades.
Si, a pesar de haber adoptado las medidas preventivas, el cultivo se desequilibra y surgen problemas, contamos con una serie de métodos con los que reducir las poblaciones de patógenos.
MANEJO DE PLAGAS
1. Asociación con plantas repelentes: Intervienen como repulsivo gracias a las sustancias pegajosas, olorosas o venenosas que exhalan por las raíces, los tallos o las hojas, impidiendo que los patógenos ataquen el cultivo.
• Colocadas en los márgenes
• Asociadas entre el cultivo
2. Las plantas cebo: Atraen especialmente a los patógenos, por lo que se concentran en ellas, permitiendo realizar los tratamientos únicamente sobre las plantas.
• Eliminándolas cuando veamos que contienen mucho patógeno. Por ejemplo, plantas de pepino al final de cada línea de cultivo en un invernadero atrae a los adultos de mosca blanca del invernadero (Trialeurodes vaporariorum).
MÉTODOS CULTURALES:
1) Abonado: La mezcla de oligoelementos (Cu, Mn, Co, Bo) con las semillas de girasol hace que las plantas jóvenes sean más resistentes a la podredumbre blanca o Sclerotinia. El molibdeno mejora la resistencia de la patata al mildiu.
2) Laboreo: Se mejora la aireación del suelo, reduciendo los efectos de algunas enfermedades como la Phytophtora. También se exponen a la insolación y aireación numerosas larbas y formas invernantes de insectos que de esta forma se secan y mueren.
3) Compostaje: el compostaje de los residuos de cosechas, del estiércol o de cualquier otro material que se vaya a emplear como abono orgánico, permite eliminar numerosos patógenos y las semillas de hierbas.
CONTROL BIOLÓGICO:
1) Potenciar los enemigos naturales existentes en el propio cultivo
2) Introducir enemigos naturales foráneos
CONTROL MICROBIOLÓGICO: Consiste en aplicar microorganismos causantes de enfermedades
MÉTODOS FÍSICOS
1) Desinfección mediante calor por solarización o por aplicación de vapor
2) Solarización cubriendo el suelo húmedo con plástico
3) Trampas atraerlos por feromonas, alimentos y encerrarlos hasta que mueran.
4) Barreras como cercas metálicas contra liebres, conejos, etc.
METODOS QUIMICOS
1) Preparados vegetales
DIFERENTES PROCESOS DEL MANEJO ECOLÓGICO DE CULTIVOS.
1. PREPARACION DEL SUELO.
Se busca que las prácticas de preparación del terreno mantengan o mejoren la calidad del suelo en la medida que permitan conservar su estructura y mejorar disponibilidad y la absorción de nutrientes. Para lograr esto es necesario vigilar que se mantenga la riqueza biológica del suelo y se conserve la humedad; en este sentido, deberá considerarse que estas condiciones deben ser óptimas, primero, para la germinación de las semillas y, después, para el desarrollo de la actividad radical
Las acciones ejercidas por los agentes climáticos y biológicos deben ser potenciadas para acelerarlos o modificarlos según la conveniencia, respetando el conjunto suelo-clima, para adaptar a ella el cultivo y las técnicas culturales.
LABOREO:
Tempero o sazón: El laboreo debe hacerse con el suelo ni muy húmedo ni muy seco para obtener la estructura grumosa ideal.
El laboreo con suelo seco se obtiene una tierra fina para la siembra de semillas pequeñas.
El suelo suelto en profundidad (patata, zanahoria, guisante),
El suelo asentado (cereales),
El suelo fuerte (prados, colza, abonos verdes),
El suelo superficialmente bien disgregado (siembra),
El suelo firme en profundidad y ligero en superficie (judías verdes).
En los suelos arcillosos, pesados, suele interesar disgregarlos y romper estructuras compactas.
En los suelos arenosos sueltos, interesará aumentar la cohesión (evitar labores en seco, aperos poco disgregadores, incorporación progresiva de la materia orgánica en profundidad).
La evolución de la materia orgánica en el suelo: debe mineralizarse o, por el contrario, debe asegurarse un contenido suficiente.
El laboreo condiciona otras operaciones de cultivo. Por ejemplo, la necesidad de realizar una escarda nos puede obligar en un momento determinado a realizar labores repetidas, las cuales dejarán el suelo mullido. Estas labores condicionarán el cultivo siguiente y puede ser necesario variar la rotación que se había previsto anteriormente.
Cada caso en concreto debe ser estudiado en función del suelo, el clima, el cultivo y las otras técnicas empleadas. A partir de estos datos y conociendo los efectos del laboreo sobre el suelo y las características del mismo que se desean tras la labor, es posible determinar el tipo de trabajo a realizar, la forma concreta en que se ha de llevar a cabo y el momento oportuno para ejecutarlo.
LECHO DE SIEMBRA
En las tierras equilibradas y estables se recomienda preparar el lecho de siembra con labores superficiales, de hasta unos 15 cm de profundidad. En tierras arcillosas y limosas, para rehacer la porosidad, y en aquellas en las que se ha producido una migración de elementos en profundidad puede interesar labores profundas, aunque a largo plazo es preferible corregir estas tierras mediante el empleo de abonos verdes o cubiertas verdes permanentes. Se deben emplear lechos de siembra muy finos para semillas pequeñas, la fresadora puede ser el apero más conveniente; si es necesario incorporar abonos en cierta profundidad es más adecuada la grada de discos.
INCORPORACIÓN DE ABONOS VERDES
Al principio, el abono debe incorporarse al suelo muy superficialmente (unos pocos centímetros) para que pueda descomponerse en condiciones aerobias.
Debe, en muchos casos, desmenuzarse para que no interfiera en las demás labores.
Debe impedirse el rebrote de las plantas para impedir que se conviertan en adventicias de los siguientes cultivos.
ESCARDAS
No debemos pensar en la eliminación total de las hierbas, además de imposible y costoso es de efectos nefastos, sino en el manejo y control adecuado que impida que la competencia de las plantas adventicias perjudique el rendimiento económico de los cultivos, a la vez que potencie los efectos favorables.
ADVENTICIAS
Las hierbas adventicias pueden interferir con los cultivos, unas veces de forma negativa, compitiendo por los nutrientes, el agua, el espacio o la luz, y, en otros casos, positivamente, en el control de la erosión, mejora de la estabilidad estructural, mejora de la infiltración y retención de agua, refugio y alimento de insectos benéficos, creación de macroporos, intensificación de la actividad biológica del suelo, movilización de nutrientes bloqueados, indicación de las condiciones del suelo, etc.
CONTROL ADVENTICIAS
Para combatir las adventicias son su agotamiento, mediante labores repetidas en las que es aplicable todo lo referente a los abonos verdes, y dificultar su desarrollo mediante malhojos u otro tipo de acolchados. sin embargo, las adventicias más comunes son plantas adaptadas a ecosistemas degradados y, por tanto, la forma más eficaz de evitarlas es que nuestro campo esté lo menos degradado posible (buena estructura y perfil, cubierta permanente.
Siempre que sea posible plantar en lugar de sembrar, con ello se evitara la competencia de las adventicias en el momento más crítico y se logra que el cultivo cubra antes el suelo;
Separar al máximo las líneas, a la vez que aumentar la densidad dentro de las mismas, favoreciendo las escardas mecánicas entre líneas;
Evitando el monocultivo, mediante las rotaciones y asociaciones apropiadas.
En los cultivos leñosos se debe estudiar la necesidad de escardar. En la mayoría de los casos es preferible segar la hierba, dejando los restos como acolchado o retirándolos para favorecer el riego. En estos casos, la competencia por el espacio y la luz son nulos y por los nutrientes muy reducida, de forma que se debe centrar en la competencia por el agua.
LAS PRÁCTICAS ALELOPÁTICAS
Consisten en plantar especies que dañan a las hierbas que se quieren controlar, como es el caso de Avena sp. sobre la mostaza silvestre (Brassica kaber), la de los pepinos sobre Echinocloa crusgoli y Amaranthus retroflerus, la amapola sobre el trigo, las coles para la grama del norte (Agropyrum repens), la avena loca y el centeno, la mostaza sobre las gramíneas o los nabos para la cebada.
En algunas zonas está muy extendido el control térmico con quemadores de gas o la solarización.
EL NO LABOREO
Se emplea principalmente en cultivos leñosos. En las zonas donde el agua no es un factor limitante, dan excelentes resultados el empleo de praderas permanentes como cubierta del suelo. Donde el agua si sea limitante se ha de estudiar cuidadosamente el balance hídrico con cada técnica, pues en algunos casos, debido a la mayor condensación de humedad (precipitación horizontal) y a la disminución de las temperaturas máximas a nivel de suelo, puede ser más favorable el mantenimiento de la hierba. En el caso contrario caben dos opciones: Segar la hierba a ras de suelo cuando se inicia el período de sequía, y utilizarla como malhojo ó utilizar otro tipo de cubiertas, como paja, compost, estiércol, turba, grava, también se realiza el no-laboreo en cultivos herbáceos extensivos
EL LABOREO MÍNIMO
Se dan pases superficiales con aperos ligeros, generalmente cultivadores con rejas anchas, de forma que el suelo se mulle en superficie, sin alterar las capas profundas y sin mezclar los horizontes.
SUBSOLADO
Los subsolados se emplean para aflojar el subsuelo, romper suelas de labor y capas compactas o mejorar la penetración del agua y el drenaje. Sin embargo es difícil predecir su efecto y eficacia por la influencia del contenido de agua, de su distribución en el perfil y las características del suelo. Las grietas abiertas pueden comportarse como canales que aumentan la superficie evaporante del suelo. Requieren mucha potencia y por tanto son labores costosas y se hace necesario el empleo de maquinaria pesada, la cual puede compactar el suelo contrarrestando el efecto buscado. Para evitar este último inconveniente, en algunos sitios, sobre todo en viveros, se emplea un cabrestante que arrastra el apero con un cable; de esta forma se necesita menos energía y se evita compactar el suelo con el peso del tractor.
EL SISTEMA DE LABOREO INVERTIDO DE J.M. ROGER
Se empieza con las labores más superficiales y se va profundizando en las siguientes, empleando aperos como el cultivador o las gradas que no alteran el perfil del suelo. De esta forma la materia orgánica se va compostando conforme se profundiza en cada labor. Para ello han de pasar, al menos, de 8 a 10 días en períodos de actividad microbiana intensa y hasta tres semanas en las épocas húmedas o frías, cuando la vida del suelo está relentizada.
Una vez realizadas entre dos y cuatro labores, se puede dar un pase de vertedera con una profundidad igual o ligeramente superior a la labor anterior, el cual ya no perjudica a los organismos del suelo, pues toda la capa volteada ha sido aireada, y la materia orgánica que se entierra está ya descompuesta. Sin embargo, el suelo ha de estar en un estado de tempero correcto para que resulte eficaz.
La actividad de los seres vivos que se desarrollan en la tierra, como las raíces de las plantas, las lombrices o el conjunto de microorganismos, es insustituible. Toda esta actividad hay que potenciarla, ya que trabajan la tierra de forma muy eficiente y gratuita
2 FERTILIZACION ECOLOGICA DEL SUELO
COMPOSTAJE
El compostaje es un proceso de transformación biológica de la materia orgánica en un producto final, denominado compost, que presenta, respecto a los materiales de partida,
Se va tener mayor estabilidad biológica (eliminación de malos olores), mayor contenido en humus, menor relación C/N, menor volumen aparente (compactación). eliminación de los gérmenes patógenos e Inhibición del poder germinativo de las semillas.
Materiales de partida
Restos vegetales.
Restos animales.
Minerales. Rocas
Correctores del pH. Si se prevé una reacción ácida y, principalmente, si se va a incorporar en tierras ácidas. Lo mejor son carbonato cálcico o carbonato potásico en forma de roca pulverizada o ceniza de madera. Cuando se tenga un suelo básico puede incorporarse tierra. Menos buena es la cal muerta, nunca la cal viva.
Confección del montón
Existen muchos métodos de elaboración del compost: en montón, en zanja, en reactores. Aquí veremos el primero por ser el más sencillo y adecuado a las condiciones de nuestra zona.
Emplazamiento óptimo: en zonas con pendiente ligera y buen drenaje; con la solera natural preferente al hormigón o cemento; protegida de los vientos dominantes, de la insolación directa y de las lluvias fuertes; de fácil acceso y maniobrabilidad para la maquinaria; lo más cerca posible de la fuente de materias primas y del lugar de utilización y con disponibilidad de agua.
Forma: el montón se hace de sección triangular o trapezoidal (con más pendiente cuanto más lluvioso sea el clima) y con la longitud que sea posible. Pueden hacerse montones mayores si se aporta aireación forzada. Si el montón es mayor se dificulta la aireación y si es menor se pierde nitrógeno y otros nutrientes por volatización.
Dimensiones: el ancho de la base del montón se hace de 2 a 3 metros, aunque se puede aumentar si se garantiza la aireación suficiente del interior de la zona interior. La altura viene dada por la pendiente que se le de al montón y la longitud no tiene más límites que los puestos por el espacio disponible.
Realización: en la parte inferior puede ponerse una capa de ramas y pajas que mejoran la aireación. Después se aportan los distintos materiales bien triturados: directamente si se han mezclado previamente o si la composición es homogénea o en capas sucesivas de 15-20 cm de grosor.
El montón se iniciará por un extremo, dándole desde el principio la sección definitiva.
Es conveniente añadir tierra para que la formación del complejo arcillo-húmico proteja al humus de la mineralización. Esta tierra debe proceder de las capas superficiales para que aporte microorganismos de descomposición. Si es tierra caliza hace, además, el papel de regulador del pH, pero deberemos limitar la cantidad aportada (2-5 % si es muy caliza) para no basificar en exceso el montón.
También debe aportarse compost maduro, bien formando una cubierta de 1-3 cm o bien incorporándolo en una proporción del 10 al 15 %, para que aporte microorganismos y sirva de arranque al proceso.
Se riega el montón hasta que todo él esté embebido, pero de manera que no escurra cuando se apreté un puñado. Si los materiales empleados son pobres en N o quiere acelerarse el proceso, pueden emplearse purines para regarlo.
Finalmente, el montón se cubre con una capa delgada de tierra arenosa, paja o ramas que lo protejan de las variaciones ambientales externas pero permita el intercambio gaseoso.
El resultado final debe ser materia orgánica humificada (elevado contenido de ácidos húmicos y fúlvicos), en la cual la estructura fibrosa se habrá transformado en una masa granulosa, esponjosa, que se desmenuza con facilidad, de color oscuro y olor agradable.
FERTILIZACION QUIMICOS
El objetivo de una fertilización es satisfacer los requerimientos de nutrientes del cultivo en las situaciones en las cuales el suelo no puede proveerlos en su totalidad
AL VOLEO O COBERTURA TOTAL
Este método implica la colocación de fertilizante en la totalidad del terreno antes o después de la siembra.
ANTES DE LA SIEMBRA: Conviene incorporarlo con arado, equipos gasificadores o con las labores previas a la implantación.
- Incorporación Profunda: Es muy adecuada cuando se implantan cultivos de importantes sistemas radiculares –girasol-, o en praderas –en la siembra de alfalfa y lotus- y en aquellos programas de fertilización de base –suelos pobres o empobrecidos- en los cuales se hacen correcciones de Ph y de nutrientes con fertilizantes fosfatados y/o potásicos o en aplicaciones de nitrógeno anhidro.
- Incorporación superficial: Se utiliza en la implantación de pasturas nuevas y en cualquier cultivo, incorporando con rastra de disco o de vibrocultivador. Es muy importante en siembra directa, *en bastidores se adaptan discos o timones finos y cajones fertilizadores) con el fin de aumentar el nivel de nitrógeno del suelo presiembra.
- Sin incorporación: Se emplea en las mismas situaciones que la incorporación superficial. El ideal es aplicar este sistema antes de que nazcan las plantas para que éstas dispongan de nutrientes desde el inicio.
DESPUÉS DE LA SIEMBRA:
- Con incorporación: Se realiza cuando falta nitrógeno en los cultivos de escarda –girasol, maíz, sorgo, algodón- y se incorpora con el escardillo. Este método es complementario de 1, 2 y 3.
- Sin incorporación: Se aplica en las pasturas viejas, en las recién sembradas y en los trigos de macollaje.
EN BANDAS LATERALES
Este método consiste en aplicar el fertilizante al costado (5-10 cm.) y por debajo (7-15 cm.) de la semilla en el momento de la siembra.
Este es el sistema más aconsejable para la implantación de los cultivos. Permite incorporar dosis más elevadas de abono que en la aplicación en el surco y hace más eficiente el aprovechamiento de los nutrientes, sobre todo cuando se aplican fertilizantes nitrogenados (Urea, Nitrato y Sulfato de Amonio), fosfato-nitrogenados (DAP y MAP) o nitrogenados-potásicos (Nitrato de Potasio).
EN EL SURCO
- Junto con la semilla
Cuando se aplican fertilizantes nitrogenados, fosfatados-nitrogenados y nitrogenados-potásicos en altas dosis es posible que se presenten plantas "quemadas". Ante posibles movimientos de agua en el suelo, las sales pueden afectar las semillas en germinación o por contacto, produciéndose efectos que restringen la humedad en las plántulas, secándolas: en otras situaciones retrasan el nacimiento o reducen las producciones (sales armonio) por toxicidad.
Se recomienda cuando se aplican dosis bajas (menos de 60 Kg. por ha) de Fosfato de Amonio (18-46-0) o nitrogenados como "arrancadores" en la siembra.
DEBAJO DEL SURCO (15 cm.)
-No hay inconvenientes cuando se aplican fosfatos.
-Si utilizamos fosfatados-nitrogenados, nitrogenados-potásicos o nitrogenados en dosis que no superen los 50-100 Kg./ha. según cultivo. Esto es preventivo pues según las lluvias o sequías puede afectarse la implantación.
Todas la formas de aplicación en el surco deben complementarse con aplicaciones al voleo, dependiendo de los requerimientos, pues en general se aplican dosis que no satisfacen al cultivo.
ENTRE LÍNEAS. Es la aplicación de fertilizantes sobre cultivos establecidos, entre los surcos de siembra.
Este es un sistema complementario de la fertilización en el surco, en bandas laterales y al voleo, porque permite complementar las dosis de nitrogenados necesarios al cultivo y superar imprevistos: por ejemplo las deficiencias de nitrógeno causadas por abundantes lluvias.
- 3 CONTROL DE PLAGAS Y ENFERMEDADES
ABONADO: el abonado orgánico fortaleza a las plantas frente a Phytophtora y otros hongos. Enmiendas de calcio donde no abunda o en semilleros disminuye el ataque de Botrytis, Verticillium y Rhizoctonia. La mezcla de oligoelementos (Cu, Mn, Co, Bo) con las semillas de girasol hace que las plantas jóvenes sean más resistentes a la podredumbre blanca o Sclerotinia. El molibdeno mejora la resistencia de la patata al mildiu.
LABOREO: con un correcto laboreo se mejora la aireación del suelo, reduciendo los efectos de algunas enfermedades como la Phytophtora. También se exponen a la insolación y aireación numerosas larbas y formas invernantes de insectos que de esta forma se secan y mueren.
COMPOSTAJE: el compostaje de los residuos de cosechas, del estiércol o de cualquier otro material que se vaya a emplear como abono orgánico, permite eliminar numerosos patógenos y las semillas de hierbas.
POTENCIAR LOS ENEMIGOS NATURALES existentes en el propio cultivo es la forma más barata y ecológica de actuar. Podemos actuar de diversas formas para potenciarlos
INTRODUCIR ENEMIGOS NATURALES FORÁNEOS cuando las plagas son exóticas o los enemigos naturales existentes no consiguen un buen control, se recurre a la introducción de predadores o parásitos importados de otras zonas. Si los enemigos naturales se adaptan bien a nuestras condiciones puede ser suficiente con realizar una suelta y seguir las pautas del apartado anterior. En el caso contrario, hará falta introducciones masivas cada vez que la plaga se extienda en nuestro cultivo.
CONTROL MICROBIOLÓGICO
Consiste en aplicar microorganismos causantes de enfermedades en los patógenos de nuestros cultivos. Algunos de ellos tienen un efecto muy rápido y se pueden encontrar comercializados como insecticidas, como es el caso de Bacillus thuringiensis, bacteria empleada en el control de larvas de mariposas y escarabajos, lo normal es que su acción sea lenta, debilitando a las presas al cabo del tiempo.
Se conocen más de 1.000 microorganismos útiles entre hongos, nematodos, protozoos, bacterias y hongos. Se debe tener precaución en su uso, pues pueden aparecer resistencias en las plagas o enfermedades combatidas con este método.
MÉTODOS FÍSICOS
Incluyen todas aquellas técnicas que permiten combatir los patógenos a través de efectos físicos como el calor o quedar atrapados por una trampa.
DESINFECCIÓN MEDIANTE CALOR: aunque llegar al extremo de tener que desinfectar el suelo es síntoma de una mala realización de las rotaciones y asociaciones, cuando se presenta la necesidad podemos realizarla mediante calor, bien por solarización o por aplicación de vapor o de agua muy caliente.
LA SOLARIZACIÓN consiste en cubrir el suelo húmedo y bien mullido con un plástico, el cual se sella por los extremos enterrándolo, y dejar que el suelo se caliente por el sol. Según las condiciones climáticas o los patógenos que se desee eliminar, en verano puede hacer falta entre 3-6 días
FOTOSÍNTESIS Y PRINCIPIOS DE AGRICULTURA ECOLÓGICA
NUTRICION VEGETAL
Las plantas son organismos autotróficos (autoabastecedores) por su capacidad de sintetizar carbohidratos usando solamente agua, dióxido de carbono y energía solar. La fotosíntesis es el proceso por medio del cual la planta captura la luz solar es el fundamento de la nutrición vegetal. Sin embargo la elaboración de carbohidratos es tan solo un componente del desarrollo y crecimiento de la planta. Los nutrimentos esenciales en combinación con el agua son necesarios para formar los carbohidratos complejos, los aminoácidos y las proteínas que componen el tejido vegetal que desempeñan las funciones claves en los procesos vitales de la planta.
FOTOSINTESIS
Mediante el proceso de la fotosíntesis las plantas convierten la energía solar en energía química y almacenan en forma de enlaces químicos en las moléculas de glucosa. Debido a que este proceso de capturar la energía es fundamental para el crecimiento y supervivencia vegetal y convierte las plantas en organismos útiles para el ser humano, es importante comprender como funciona la fotosíntesis.
Para nuestros propósitos es mas importante comprender las aplicaciones agroecológicas de las variantes fotosintéticas que los mecanismos metabólicos precisos.
La fotosíntesis es la producción de glucosa, a partir de la energía solar, el agua y el dióxido de carbono y se resume en esta ecuación sencilla:
6CO2 +12H2O+energía lumínica=>C6H12O6+6O2+6H2O
En realidad la fotosíntesis se compone de dos procesos distintos, cada uno constituido por varios pasos. Los dos procesos, o etapas, se denominan reacciones de luz y reacciones oscuras.
REACCIONES DE LUZ: Transforman la energía lumínica en energía química en forma de ATP y NADPH, estas reacciones consumen agua y liberan oxigeno.
REACCIONES OSCURAS: (ocurren independientemente de la luz) Extraen átomos de carbono del dióxido de carbono de la atmosfera y los utilizan para formar compuestos orgánicos; este es el proceso de fijación de carbono y es impulsado por medio del ATP y el NADPH resultantes de las reacciones de luz.
El producto final de la fotosíntesis llamado fotosinato, se compone principalmente de azúcar simple denominado glucosa. La glucosa sirve como fuente energética para el crecimiento y metabolismo tanto de las plantas como de los animales, debido a que fácilmente se puede convertir nuevamente en energía química (APT) y dióxido de carbono mediante el proceso de respiración. En las plantas la glucosa también es la unidad básica para la elaboración de muchos compuestos orgánicos. Tales compuestos incluyen la celulosa, la principal materia de estructura de la planta y el almidón, una variante de la glucosa almacenada.
Desde el punto de vista agroecológico, es fundamental comprender las maneras por las cuales la taso fotosintética puede limitarse. Dos factores importantes son la temperatura ambiental y la disponibilidad de agua. Si el calor o la falta de agua llegan a ser excesivos durante el día, los pequeños poros que están distribuidos sobre la superficie de las hojas llamados estomas, por medio de las cuales pasa el dióxido de carbono, comienza a cerrarse. Como resultado el dióxido de carbono limita la fotosíntesis. Cuando la concentración interna de CO2 foliar es menor a cierto punto crítico, la planta alcanza el estado conocido como punto de compensación del CO2, lo que indica que la tasa de fotosíntesis iguala la tasa de respiración, lo que resulta en un rendimiento energético nulo para la planta. Lo que es peor el cierre de los estoma bajo carencia de hídrica o exceso térmico asociado también elimina el proceso de refrescamiento asociado con la evaporación del agua por medio de la transpiración. Lo cual eleva la concentración interna de O2 en la hoja. Estas condiciones estimulan la fotorrespiración, un proceso en el cual se pierde mucha energía y el O2 sustituye el CO2 en las reacciones oscuras de la fotosíntesis, resultando en productos inútiles que requieren energía adicional para completar su metabolismo.
PROCESOS BASICOS DE FOTOSINTESIS
Debido a la evolución particular, algunos tipos de plantas han desarrollado formas alternativas para la fijación del carbono que reducen la fotorrespiración. Estas formas alternativas de fijación de carbono constituyen diferentes vías fotosintéticas. En conjunto se conocen tres tipos de fotosíntesis, cada uno confiere ventajas bajo ciertas condiciones y desventajas bajo otras.
FOTOSINTESIS C3
Su nombre se deriva del hecho de que el primer producto estable formado por las tres reacciones oscuras es un compuesto de tres carbonos. Las plantas que utilizan esta vía fotosintética capturan dióxido de carbono por medio de los estomas durante el día y lo utilizan en las reacciones oscuras para formar glucosa.
Las plantas con este tipo de fotosíntesis presentan mejor desarrollo bajo condiciones frías, dado que la temperatura optima para la fotosíntesis es relativamente baja. Sin embargo debido a que sus estomas deben permanecer abiertos durante el día para obtener el dióxido de carbono, las especies con fotosíntesis C3 están sujetas a sus tasas fotosintéticas se ven restringidas durante periodos de calor o sequia. Al cerrarse los estomas para prevenir la perdida del vapor de agua, también se limita la captura de dióxido de carbono y aumenta la fotorrespiración. Algunos cultivos comunes que usan este tipo de fotosíntesis son el frijol, la calabacita y el tomate.
FOTOSINTESIS C4
En este sistema el CO2 se incorpora en compuestos en compuestos de cuatro carbonos antes de participar en reacciones oscuras. Esta fijación inicial del carbono del carbono ocurre en ciertas células dotadas de clorofila que se encuentran en el mosófilo de la hoja. El compuesto de cuatro carbonos resultante es trasladado inmediatamente hacia las células de la vaina fascilular, cuyas enzimas separan el carbono adicional y lo expulsan como CO2 . Esta molécula de CO2 luego se utiliza para formar los compuestos de tres carbonos que participan en las reacciones oscuras de la misma manera que ocurre en la fotosíntesis C3.
FOTOSINTESIS MAC
Se conoce como fotosíntesis del metabolismo del acido crasuláceo. Este es parecido a la fotosíntesis C4. Durante las noches, cuando los estomas pueden permanecer abiertos sin perdida excesiva de agua, el dióxido de carbono es tomado para formar el malato, un compuesto de cuatro carbonos que luego se almacena en vacuolas. El malato almacenado sirve durante el dia como fuente de CO2, abasteciendo de carbono a las reacciones oscuras. Por tanto, las plantas con fotosíntesis tipo MAC pueden mantener sus estomas cerrados durante el dia, porque el CO2 que requieren lo obtienen durante la noche. Como es de esperarse, las plantas tipo MAC son comunes en los ambientes calientes y secos, tales como los desiertos, e incluyen muchas especies suculentas y a las cactáceas.. Las bromeliáceas que viven como epífitas (que no tienen raíz en el suelo, sino que las anchan sobre otras plantas); su hábitat es el dosel de los bosques lluviosos, el cual es mas seco que los otros nichos formados por el resto de la comunidad de plantas que integran el bosque tropical. Un cultivo importante que emplea la fotosíntesis MAC es la piña, una bromeliácea.
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