Desafios de la investigacion en

agroecologia

Clara Ines Nicholls

UC Berkeley- SOCLA

www.agroeco.org/socla

nicholls@berkeley.edu

< Agroecologia>

Parcela,Agricultor

Campo,Grupos de agricultores

Paisaje-cuenca,

comunidad

Region,Organizacio

nes de productores

Dimensionecologica

DimensionSocial y politica

Agroecosistema Sistema alimentario

Soberania alimentaria

Politicas conducentes

Mercados locales

Movimientos sociales

Acaparamiento de tierras-acceso a

tierras

Sistemas alternativos alimentarios

Rol y manejo de biodiversiidad

Servicios ecosistemicos

Ecologia de suelos

IndicadoresSostenibilidadresiliencia

Conversion -transicion

Salud de plantas

harvest

Crop

leaching

fertilizer

cropuptake

gaseous losses

erosion

harvest

Pruningsmulch

competitive tree uptake

‘safety-net’ tree uptake

Tree

Crop

N2fixation

leaching

fertilizer

cropuptake

gaseous losses

erosion

NPKNPK

NPK

NPKNPK

NPK

NPKNPKNPKNPK

NPKNPK

NIVELES DE COMPLEJIDAD Y ESCALA DE ANALISIS

Condiciones controladas

Medio real

Paisaje agrícola

O

S

R

Grandes tareas de investigacion en agroecologia

• Recuperacion de sistemas tradicionales y mobilizacion del conocimiento tradicional

• Biodiversidad y manejo de plagas

• Regeneracion de cuencas y paisajes degradados

• Diseño de agroecosistemas resilientes al cambio climático

• Transicion mas alla de la sustitucion de insumos

• Investigacion para explicar sistemas agroecologicos exitosos y medir sustentabilidad

• Escalonamiento de propuestas agroecologicas locales y exitosas

Recuperacion de sistemas tradicionales y mobilizacion del

conocimiento tradicional

El conocimiento indigena-tradicioanl ha nutrido agroecosistemas que han soportado el pasar de los siglos es un punto de partida estrategico

TAXONOMIANAHUAT

TAKTSON

TAKTSON

Kouijme(árboles)

Kamojme(camotes)

Kuoxiujme(palmas)

Nanakajme(hongos)

Ouajme(otates)

Ixuajme(¿?)

Kilijme(quelites)

Chama-kijme

(platanillos)

Pesmajme(helechos)

Kuome-kajme

(bejucos)Xochijme(ornam.)

Xiuijme(hierbas)

Xocojme(cítricos)

Paspajme(plátanos)

Varios

Kapolli(capulín)Chalahui(chalahuite)Uaxi

(uaje)

Tzapot(zapote))

Auakat(aguacate)

¿?

¿?

¿?

¿?

1 Ha

Corpus

Praxis

• 350 spp útilesen la SNP

• hasta 150 sppútiles/ha

• predominan spp destinadas a alimentos ymedicinas

• 200 spp deaves censadasen los cafetales

CAFÉ BAJO SOMBRA

Kuojtakiloyan

(monte útil o productivo)40 140

especiesútiles/Ha

MERCADOS NACIONALE INTERNACIONAL

MacadamiaCanelaPimientaLitchiMaracuyá

SUBSISTENCIA Y MERCADOS LOCAL Y REGIONAL

Árboles diversos 80 sppAguacates 8 sppZapotes 14 sppCapulines 14 sppChalahuis 6 sppOtates 5 sppChamakis 11 sppGuajes 4 spp

Ornamentales 25 sppPlátanos 11 var.Cítricos 17 var.Zingiberales 9 spp.Palmas 7 sppPlátanos 12 var.Plantas medic. 150 spp.

GuayabaMangoCaobaCedroCafé

= ±±±± 350

Sistema Silvopastoril Intensivo

Eficiencia de procesos biológicos

Elevada fotosíntesis y producción de

biomasa

Alta fijación de Nitrógeno

atmosférico

Solubilización del fósforo y

movilización de otros minerales

Elevada actividad

biológica del suelo. Materia

orgánica

Las entradas al sistema son procesos naturales, no energía

fósil ni productos industriales

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

2006 2007 2008 2009 2010

Ric

e y

ield

(kg

.ha

-1)

RFRMRMP

0

2

4

6

8

10

12

14

16

RF RM RMP

Sta

bilit

y o

f ric

e yi

eld

Fig. 2 Rice yields and temporal stability of rice yield (a), and fish yield and temporal stability of rice yield (b) over the 5 experimental years. RF: rice-fish co-culture; RM: rice monoculture; RMP: rice monoculture with pesticides; FM: fish monoculture.

R+F RM RMP

RF-Rice Fish

RM-Rice Mono-culture

RMP-Rice-Mono-culture with Pesticide

Estudios del Rol ecologico de los peces en el sistema tradicional

Efecto de la Azola en la Fijacion de nitrogeno y alimento para patos en sistemas tradicionales de Arroz en Asia

Sistemas tradicionales de Arroz y patos en Asia

Estudios de las interacciones y funciones ecologicas de los patos, peces y azola sistemas tradicionales

Rol de la biodiversidad en el manejo de plagas

BIODIVERSIDAD FUNCIONAL

Componentes

Funciones

Tecnicas

PolinizadoresPredatores y parasitoides

Lombrices

de tierra

Macro, meso y microfauna del

suelo

Polinizacion Regulacion de plagas

Acumulacion de biomasa

Mejoramiento de la estructura del suelo, Reciclaje

de nutrientes

Descomposicion, predacion, supresion

enfermedades

Policultivos Agroforesteria Rotaciones Cultivos de cobertura Labranza cero Compostaje

Herbivoros Vegetacion circundante

Una vez que se diversifica las cadenas troficas se hacen mas complejas

Upward projecting hairs on the styleStamen appendages

partly protecting nectaries

A phacelia flower

Nectaries

Efecto de la calidad del polen en la sobrevivencia de n parasitoidide de la familia Ichneumonidae

Buckwheat: Fagopyrum esculentum

Viñedos con cultivos de cobertura en floración durante el verano se caracterizaron por bajas densidades de cicadelidos & ninfas y adultos (2

años consecutivos)

Efecto del corte del cultivo de cobertura en viñedos en sobre las densidades de (a) ninfas de cicadelidos y

(b) Anagrus epos parasitoide de huevos de cicadelidos

Relacion entre la fertilidad de suelos y plagas

Transicion mas alla de la sustitucion de

insumos

ETAPAS DE LA CONVERSION AGROECOLOGICA

Conversion de sistemas ganaderos degradadis a sistemas

silvopastoriles intensivos

2005 2010

Valle del río Cesar, Caribe de Colombia

Diseno del Agroecosistema

“Manejo de la biodiversidad abajo del suelo”

Manejo Organico del suelo

•Incremnento de la materia organica del suelo •Incremento del reciclaje de Nutrientes

“Manejo de la biodiversidad arriba

del suelo”Manejo del Habitat y

diversificacion

•Policultivos•Cultivos de cobertura•Rotaciones

Salud del cultivo

Salud del Agroecosistema

Principios Agroecologicos

Investigacion para explicar sistemas

agroecologicos exitosos y medir sustentabilidad

Sistema de evaluacion rapida de calidad de suelo y salud del cultivo: protocolo

• Una vez que se asignan los valores a cadaindicador, se obtiene el valor promedio paracalidad de suelo y salud del cultivo

• Las fincas que tengan valores promedios de caliad de suelo y salud del cultivo inferioresa 5 se consideran que estan por debajoumbral de sostenibilidad

• Graficar los valores de los indicadores en una grafica tipo Ameba

Diseño de agroecosistemas

resilientes al cambio climático

Señales de cambio climático (1981 -2010)

Aumento de temperaturas

• Medias: 0.5ºCMínimas: 0.45º C

Máximas: 0.25ºC

Incremento de precipitaciones extremas

Reducción del balance hídrico. Stress hídrico.

(Ocampo, 2012)

Cambio climatico y agriculturacampesina

• Entre muchas comunidades rurales tradicionales, los agricultores parecen afrontar la situación a pesar de las fluctuaciones del clima

• Muchos agricultores se adaptan e incluso se preparan para el cambio climático, minimizando las pérdidas en productividad mediante el uso incrementado de practicas tradicionales

Descripción del estado del indicador en un sistema de semáforo.

Color Situación Acción

Verde Baja Vulnerabilidad o Alta

resiliencia

Mantener el nivel de conservación

(Vigilancia)

Amarillo Vulnerabilidad Media Debe hacer algo para mejorar

(Precaución)

Rojo Alta vulnerabilidad Debe hacer mucho para mejorar

(Riesgo)

Análisis de datos

Después de la conversión numérica fue aplicado el test de Wilcoxon para comparar diferencias generales (a−c) entre parc elas agroecológicas (a) e convencionales (c). Donde valores p 0,05 muestran d iferencias significativas entre os tratamientos.

COLOR DE

CALIFICACION

VALOR

NUMERICO

Verde 5

Amarillo 3

Rojo 1

Indicadores de Resiiencia en 2 sistemas agroforestales de cacao (A= diversificado, multistrata; B=cacao con banano

Indicator Red(hiph risk 1 – 2)

Agroforest

Yellow(medium risk, 3-4)

Agroforest

Green(low risk, 5)Agroforest

A B A B A B

Slope X X

Exposure X X

Landscape diversity

X X

Proximity to forests

X X

Wind breaks X X

Soil conservation practices

X X

Plant diversity

X X

Soil cover X X

Root depth X X

infilltration X X

0

1

2

3

4

5Infiltration

Sllope

Exposure

Landscapediversity

Proximityto forests

Windbreaks

Soilconservati

on…

Plantdiversity

Soil cover

Root depth

Ameba de Indicadores de Resiliencia en dos istemas agroforestales de cacao

DIVERSIFIEDMULTISTRATAAGROFORESTCACAO +BANANA

RIESGO

(Nivel de daño)

AMENAZA CLIMATICA VULNERABILIDAD CAPACIDAD

REACTIVA

•Frecuencia

•Intensidad

•Duración

•Matriz paisajística

• Diversidad

vegetación

•Materia orgánica del

suelo

•Cobertura de suelo

•Pendiente,

exposición , etc.

•Conocimiento

campesino

•Habilidades de

manejo

•Acceso a recursos

•Diversidad de de

actividades, etc.

Capacidad reactiva y de RecuperaciónRIESGO ⁼

AMENAZA ₊ Vulnerabilidad

El Jardín

Rena-ser

La Subienda

La Rosita

Cocondo

Cocondo

Santa Ana

Los modelos pueden contribuir en estas etapas

Acción:Implementar

una ‘idea’

Observación:Evaluar

consecuencias

Análisis:Como

funciona?Qué pasa si...?

Planificación:Seleccionar

mejoras

Describir

ExplicarExplorar

Diseñar

El ciclo de aprendizaje (Kolb) y el ciclo de análisis/diseño

El enfoque de sistemas

Diseño

Análisis

Síntesis

Estructura

Función

Propósito

Propósito

Función

Estructura

Nuevas realidades

Conclusiones Decisiones

Conocimiento

Preguntas

Problemas

Realidad (agroecosistemas)

Adaptado de: Goewie, 1993

En la transicion agrecológica se requiere llegar al rediseño

Propiedades del sistema a re-diseñar

Agroecosistemas: sistemas socio-ecológicos complejos

Organización del paisaje

Asignación de los recursos en el espacio

Temporalidad y previsibilidad en el corto y largo plazo

Diversidad de ‘nichos’ y de interacciones bióticas

• Respuestas variables a las intervenciones técnicas

• Percepciones, preferencias y saberes locales

•Nichos socio-ecológicos para las innovaciones

Prioridades y saberes

locales

Contexto socioeconómico

Tem

pora

lidad

y

disp

onib

ilida

d de

re

curs

osContexto biofísico

Agroecologia• La agricultura es una actividad técnica y

bio-ecologica que interactúa íntimamente con sistemas socio-económicos imperantes y por lo tanto no se puede concebir separada de estos

• Los problemas del desarrollo rural son más que problemas técnicos, son sociales y estos deben ser solucionados tanto a nivel local, como regional y global.

Es a traves de esta comprension mas profunda

de la realidad socio-ecologica de los sistemas

agrıcolas que las puertas se abriran a nuevas

opciones de diseno y gestion de las opciones

agroecologicas y polıticas, a tono con las

necesidades de los agricultores de pequena

escala y los objetivos de una agricultura

verdaderamente sostenible, que promueva la

soberanıa alimentaria y la resiliencia de los

agroecosistemas