Agroecología. Una disciplina para el estudio y desarrollo de sistemas sostenibles de producción agropecuaria

El enfoque convencional de la agricultura ha generado aumentos importantes en la productividad agropecuaria y ha logrado una cobertura significativa en la oferta de alimentos. Sin embargo, a pesar de estos logros este modelo viene afectando el ambiente, especialmente los recursos naturales como el bosque, el suelo y el agua, y la biodiversidad de plantas y animales. En las últimas dos décadas han surgido diferentes teorías y propuestas encaminadas a buscar una mejor armonía entre la agricultura y el ambiente, sobresaliendo como enfoque principal la agroecología, la cual muestra como unidad principal la optimización del agroecosistema. Hacia el futuro la producción de alimentos, fibras, etc., se debe realizar con dos objetivos fundamentales: conservar y/o mejorar la base de los recursos naturales y producir alimentos sanos. Se requiere, entonces, de un enfoque agroecológico. Este documento procura lograr una reflexión de parte de los profesionales del sector dirigida a la práctica de una agricultura respetuosa con el ambiente, ello implica analizar cómo se están realizando los procesos productivos en nuestro país y cómo podemos contribuir al desarrollo de propuestas basadas en el enfoque agroecológico. Los técnicos e investigadores que lo estudien actualizarán sus conocimientos para poder conciliar producción agrícola y conservación. Una síntesis de cada uno de sus capítulos se presenta a continuación.Introducción Componentes Cómo utilizar el manual Autoevaluación general Objetivos del manual Capítulo 1 Características del desarrollo del sector agropecuario en las últimas décadas Capítulo 2 Conceptualización, surgimiento y desarrollo de la agroecología Capítulo 3Consolidación del movimiento agroecológico Capítulo 4 La unidad del estudio: El agroecosistema Capítulo 5 Metodologías y herramientas que utiliza la investigación agroecológica Capítulo 6 Aplicaciones de la agroecología en los sistemas de producción Capítulo 7 Presentación de algunas experiencias con enfoque agroecológico Capítulo 8 Metodología para la investigación de indicadores de sostenibilidad de los sistemas agropecuarios Capítulo 9 Reflexiones finale

Abonos verdes: Tecnología para el manejo agroecológico de los cultivos

In order to find management alternatives for improving the fertility of soils cultivated by low-income farmers, agroecological technologies have been used such as green manures (GM) whose contributions to worldwide research seek to generate a theoretical base which explains the importance of its application and potentialities in the management of agroecosystems. Its use is based on the exploitation of solar energy to produce plant biomass of high nutritional quality, which then is added or incorporated into the soil with the purpose of increasing the organic matter content rapidly mineralizable, with positive effects on some physical, chemical, biological properties of soils and yields of the posterior crops. Legumes are used alone or mixed generally, which in symbiosis with rhizobia acquire the ability to fix atmospheric N2, which is an element that circulates through the symbiont plant and then partially incorporates to the soil to be used by crops that are planted with commercial interests. This practice (GM) reduces significantly the use of fertilizers of industrial chemical synthesis. In this way, besides the direct benefits on the soil, there are others of an economic, social and environmental type which point towards a more sustainable agriculture. In Latin America and Colombia, some institutions, through research projects and international cooperation have contributed to generate information about this culture technology and the possibilities of incorporating it by farmers in their agricultural schedules. However, replication studies in different agro-ecological zones are required as well as the incorporation of methodological tools to validate the nature of the GM as multipurpose technology.Con miras a buscar alternativas de manejo para el mejoramiento de la fertilidad de los suelos cultivados por agricultores de bajos recursos, se ha hecho uso de tecnologías agroecológicas como los abonos verdes (AV), cuyos aportes investigativos a nivel mundial, buscan generar una base teórica que explique la importancia de su aplicación y potencialidades dentro del manejo de agroecosistemas. Su uso se fundamenta en el aprovechamiento de la energía solar para producir biomasa vegetal de alta calidad nutricional, la cual, posteriormente se adiciona o incorpora al suelo con miras de incrementar el contenido de materia orgánica rápidamente mineralizable, con incidencia positiva sobre algunas propiedades físicas, químicas, biológicas de los suelos y rendimientos de los cultivos siguientes. Generalmente se usan leguminosas solas o mezcladas, las cuales en simbiosis con rizobios, adquieren la capacidad de fijar el N2 atmosférico, elemento que circula por la planta simbionte y luego se incorpora parcialmente al suelo para ser aprovechado por los cultivos de interés comercial que se siembran. Esta práctica reduce significativamente la utilización de fertilizantes de síntesis química industrial. En esta forma, a los beneficios directos sobre el suelo, se suman otros de naturaleza económica, social y ambiental que apuntan hacia una agricultura más sustentable. En Latinoamérica y en Colombia, algunas entidades a través de proyectos de investigación y cooperación internacional, han contribuido a generar información acerca de esta tecnología de cultivo y las posibilidades de incorporarlos por parte de los agricultores, dentro de sus itinerarios agrícolas. Sin embargo, se requiere la réplica de ensayos en diversas zonas agroecológicas y la incorporación de herramientas metodológicas que permitan validar el carácter de los AV como tecnología multipropósito

Nitrogen fixation in soil by means of Mucuna pruriens and its effect on the productivity of sweet corn (Zea mays L.)

The nitrogen contribution to the soil Typic Haplustalfs through the species Mucuna pruriens as a green manure and cover crop, and its effects on sweet corn yield were evaluated. There was a max fixation in the soil of 201 kg ha-1 which contrasted with the control. The treatment using the green manure and compost 2.5 t ha-1 and chemical fertilizer 125 kg ha-1 obtained the highest yield of dry corn grain 7 t ha-1 which is con­sidered very high for this agro ecological zone. The use of compost and fertilizer synthesis as a cover had no significant effect on the corn yield, possibly due to its dynamic losses.Se evaluó el aporte de nitrógeno a un suelo Typic Haplustalfs por parte de la especie Mucuna pruriens como abono verde y cobertura, y su efecto sobre el rendimiento de maíz dulce (Zea mays L.). Se encontró incremento máximo en el suelo de 201 kg ha-1, la cuál contrastó con el testigo. El tratamiento donde se usó el abono verde más compost 2.5 t ha-1 y fertilizante de síntesis 125 kg ha-1, obtuvo el mayor rendimiento de grano seco de maíz 7 t ha-1 el cuál se considera bastante bueno para esta zona agroecológica. El uso de compost y fertilizante de síntesis en la cobertura, no tuvo un efecto significativo sobre el rendimiento del maíz, posiblemente por su dinámica de pérdidas.Avaliou-se a entrada de nitrogênio para um solo tipo Typic Haplustalfs pela espécie Mucuna pruriens como adubação verde e cobertura, e seu efeito sob o rendimento de milho doce (Zea mays L.). Encontro-se uma fixação máxima ao solo de 201 kg ha a qual foi comparada com o controle. O tratamento onde se usou adubação verde mais de 2,5 t ha-1 de composto e fertilizante de síntese 125 kg foi utilizada ha-1, obteve o maior rendimento de grãos de milho seco 7 t ha-1, o que é considerado bom o suficiente para esta zona agroecológica. O uso de adubo e fertilizantes de síntese na cobertura, não teve efeito significativo sobre a produção de milho, possivelmente devido a suas perdas dinâmicas

El suelo, su metabolismo, ciclaje de nutrientes y prácticas agroecológicas

The approach is to look the soil as a living system and to ground its participation in the agro ecosystem sustainability. It goes from Altieri’s premise that identifies soil quality and biodiversity up and down the soil as pillars to get the change of the conventional production systems (characterized by monocultures and dependence of industrial synthesis ingredients) through diversified and self-sufficient systems.It comes the organization pattern analysis, structure and processes which characterized the soil and under the systemic approach, it justifies how this system from which the plants make part of, and the rest of the organisms, gives the nutrients for their requirements, and those also form the living and no living biomass system, which is recycled continuously transforming in a permanent way the webs and soil components, traveling to the atmosphere as molecules and gases like CO2, CH4, N2O, named “green house” effect gases (GHEG) and others like H2S, involved in the acid rain.The systemic vision of webs within webs and context processes take us to fertility, resilience, and health and soil quality as emerging properties, only explainable from the whole agro ecosystem. Some agro ecological practices like the preservation and use of the organic matter, zero or minimal tillage and the biodiversity (with its connections up-down and down-up) same as the organization of the complex agro ecosystems, have their scientific base on the web framework which is weaved around of the components and go beyond the ecosystem and the agro ecosystem. Therefore, the need of those agro ecological practices become widespread, covering the local, regional and territorial, through the social, economic and political networks.Se hace una aproximación del suelo como sistema viviente y su participación en la sostenibilidad de los agroecosistemas. Altieri (2010) identifica a la calidad del suelo y a la biodiversidad arriba y abajo del suelo como pilares para la conversión de sistemas convencionales de producción (caracterizados por monocultivos y dependencia de insumos de síntesis industrial) hacia sistemas diversificados y autosuficientes.El patrón de organización, estructura y procesos que caracterizan al suelo bajo el enfoque sistémico, justifican cómo este sistema, del cual hacen parte las plantas y demás organismos, aporta los nutrientes que ellos requieren y, éstos a su vez, integran al sistema biomasa viva y no viva, que se recicla en un continuum que del suelo trasciende a la atmósfera, en forma de moléculas y gases como el CO2, CH4, N2O, denominados gases con efecto invernadero (GEI) y otros como el H2S, involucrado en la lluvia ácida.La visión de redes dentro de redes y procesos contextuales aproxima la fertilidad, productividad, resiliencia, salud y calidad del suelo como propiedades emergentes, explicables desde el todo del agroecosistema. Prácticas como la conservación y uso de la materia orgánica, la labranza mínima o cero, la biodiversidad y la organización de agroecosistemas complejos, tienen sus bases científicas en el entramado de redes que se entretejen arriba y abajo, trascienden al agroecosistema y al ecosistema. De allí la necesidad que estas prácticas agroecológicas se generalicen y abarquen lo local, regional y territorial, a través de trabajos en redes sociales, económicas y políticas

European agricultural landscapes, common agricultural policy and ecosystem services: a review

Since the 1950s, intensification and scale enlargement of agriculture have changed agricultural landscapes across Europe. The intensification and scale enlargement of farming was initially driven by the large-scale application of synthetic fertilizers, mechanization and subsidies of the European Common Agricultural Policy (CAP). Then, after the 1990s, a further intensification and scale enlargement, and land abandonment in less favored areas was caused by globalization of commodity markets and CAP reforms. The landscape changes during the past six decades have changed the flows and values of ecosystem services. Here, we have reviewed the literature on agricultural policies and management, landscape structure and composition, and the contribution of ecosystem services to regional competitiveness. The objective was to define an analytical framework to determine and assess ecosystem services at the landscape scale. In contrast to natural ecosystems, ecosystem service flows and values in agricultural landscapes are often a result of interactions between agricultural management and ecological structures. We describe how land management by farmers and other land managers relates to landscape structure and composition. We also examine the influence of commodity markets and policies on the behavior of land managers. Additionally, we studied the influence of consumer demand on flows and values of the ecosystem services that originate from the agricultural landscape

Whole-genome sequencing reveals host factors underlying critical COVID-19

Critical COVID-19 is caused by immune-mediated inflammatory lung injury. Host genetic variation influences the development of illness requiring critical care1 or hospitalization2,3,4 after infection with SARS-CoV-2. The GenOMICC (Genetics of Mortality in Critical Care) study enables the comparison of genomes from individuals who are critically ill with those of population controls to find underlying disease mechanisms. Here we use whole-genome sequencing in 7,491 critically ill individuals compared with 48,400 controls to discover and replicate 23 independent variants that significantly predispose to critical COVID-19. We identify 16 new independent associations, including variants within genes that are involved in interferon signalling (IL10RB and PLSCR1), leucocyte differentiation (BCL11A) and blood-type antigen secretor status (FUT2). Using transcriptome-wide association and colocalization to infer the effect of gene expression on disease severity, we find evidence that implicates multiple genes—including reduced expression of a membrane flippase (ATP11A), and increased expression of a mucin (MUC1)—in critical disease. Mendelian randomization provides evidence in support of causal roles for myeloid cell adhesion molecules (SELE, ICAM5 and CD209) and the coagulation factor F8, all of which are potentially druggable targets. Our results are broadly consistent with a multi-component model of COVID-19 pathophysiology, in which at least two distinct mechanisms can predispose to life-threatening disease: failure to control viral replication; or an enhanced tendency towards pulmonary inflammation and intravascular coagulation. We show that comparison between cases of critical illness and population controls is highly efficient for the detection of therapeutically relevant mechanisms of disease

Nociones fundamentales para el manejo ecológico de problemas fitosanitarios

Uno de los retos a enfrentar en el proceso de producción agrícola es la sanidad de los cultivos, ya que el deterioro fitosanitario trae consigo disminución de la productividad y calidad de los alimentos, acompañada de pérdidas económicas e impactos sociales y ambientales, puesto que la mayoría de las soluciones que se buscan tienen en cuenta el uso de agroquímicos peligrosos. En los últimos años los esfuerzos en investigación se han orientado al desarrollo de variedades resistentes a las plagas, contribución que ha permitido mejoramientos en la productividad de los cultivos; sin embargo, ha faltado visión integral para abordar con éxito la problemática fitosanitaria. La mirada integradora hace referencia al análisis de la sanidad de los agroecosistemas dentro de una concepción más amplia, en la cual factores como la planta en sí misma, su nutrición, interacción con otras especies, cobertura del suelo, época de siembra y muchos otros aspectos agronómicos tienen influencia y deben ser considerados para abordar con éxito el manejo de estos problemas. El presente documento recoge conceptos básicos para propiciar la mirada integral a la cual se hace referencia, pues en la medida en que logremos entender que la incidencia y severidad de los problemas fitosanitarios señalan desequilibrios y que las soluciones no corresponden a un control fragmentado, estaremos avanzando en el manejo ecológico de los agroecosistemas con sus innumerables beneficios para el hombre, la naturaleza y el ambiente

Nociones fundamentales para el manejo ecológico de problemas fitosanitarios

Uno de los retos a enfrentar en el proceso de producción agrícola es la sanidad de los cultivos, ya que el deterioro fitosanitario trae consigo disminución de la productividad y calidad de los alimentos, acompañada de pérdidas económicas e impactos sociales y ambientales, puesto que la mayoría de las soluciones que se buscan tienen en cuenta el uso de agroquímicos peligrosos. En los últimos años los esfuerzos en investigación se han orientado al desarrollo de variedades resistentes a las plagas, contribución que ha permitido mejoramientos en la productividad de los cultivos; sin embargo, ha faltado visión integral para abordar con éxito la problemática fitosanitaria. La mirada integradora hace referencia al análisis de la sanidad de los agroecosistemas dentro de una concepción más amplia, en la cual factores como la planta en sí misma, su nutrición, interacción con otras especies, cobertura del suelo, época de siembra y muchos otros aspectos agronómicos tienen influencia y deben ser considerados para abordar con éxito el manejo de estos problemas. El presente documento recoge conceptos básicos para propiciar la mirada integral a la cual se hace referencia, pues en la medida en que logremos entender que la incidencia y severidad de los problemas fitosanitarios señalan desequilibrios y que las soluciones no corresponden a un control fragmentado, estaremos avanzando en el manejo ecológico de los agroecosistemas con sus innumerables beneficios para el hombre, la naturaleza y el ambiente.Introducción 1. Necesidad de una visión para el manejo ecológico 2. Algunos fundamentos para el manejo ecológico de problemas fitosanitarios 2.1 Fitopatógenos 2.2 Insectos 3. Algunas reflexiones Bibliografí

Prácticas agroecológicas, micorrización y productividad del intercultivo maíz - soya (Zea mays L. - Glycine max L.)

ABSTRACT: The influence of agroecological practices, michorrization and yield of intercropping corn-soybean in a Typic Haplustert of the Experimental Center of the National University of Colombia (Candelaria- Colombia) was evaluated. In 2011-II, Mucuna pruriens- corn was planted and its plant residues were used as green manure (GM) or mulch (OM). In 2012-I, corn-soybean was planted in rotation on experimental design in split plots (GM, OM) and natural fallow (FA), with three replicates. Composting, fertilizer NPK (15-15-15) and a control without fertilization, was used in subplots. At flowering, the mycelial length of arbuscular mycorrhizal fungi AMF and its P contribution to plant was assessed. Finally, dry grain yield was estimated. It was noted that the ML increased significantly (p<0,05) activity of AMF (29,7%), and the soybean yield by gradual release of nutrients. The use of NPK in subplots, reduced AMF activity compared with no additional fertilization management, affecting the availability of P in the intercropping by this symbiotic way. The component analysis indicated that OM used with or without composting, benefited both mycorrhizal activity and productivity of corn-soybean intercropping. These results show the benefits of the use of agroecological practices on sustainability of soil resources and productivity of traditional crops.RESUMEN: Se evaluó la influencia de prácticas agroecológicas sobre micorrización y rendimiento del intercultivo maíz-soya, en un Typic Haplustert del Centro Experimental de la Universidad Nacional de Colombia (Candelaria - Colombia). En 2011-II, se sembró Mucuna pruriens - maíz cuyos residuos vegetales se usaron como abono verde (AV) o acolchado orgánico (AO). En 2012-I, se sembró en rotación maíz- soya en un diseño experimental en parcelas divididas (AV, AO) y barbecho natural (BA), con tres réplicas. Se usó compost, fertilizante NPK (15-15-15) y un control sin fertilización, en subparcelas. En floración, se evaluó la longitud micelial de hongos micorrícicos arbusculares (HMA) en la raíz, y su aporte de P a la planta. Finalmente, se estimó el rendimiento de grano seco. Se observó que el AO incrementó significativamente (p<0,05) la actividad de HMA (29,7%) y el rendimiento en soya, por liberación gradual de nutrientes. El uso de NPK en subparcelas redujo la actividad de HMA comparado con el manejo sin fertilización adicional, afectando la disponibilidad de P en el intercultivo por esta vía simbiótica. El análisis de componentes indicó que el uso de AO, con o sin compost, benefició tanto la actividad micorrícica como la productividad del intercultivo maíz- soya. Estos resultados muestran las bondades del uso de prácticas agroecológicas sobre la sostenibilidad del recurso suelo y la productividad de cultivos tradicionales