Agricultura Sustentable y biofertilizantes

Integrante, fundador y dirigente de organizaciones gremiales, profesionales y políticas, nacionales y extranjeras; Diputado Federal, Delegado Federal del Registro Agrario Nacional, Jefe de Ecología de SEDUE-Coahuila, Secretario de Desarrollo Rural del Gobierno de Coahuila, Subdirector académico nacional de Educación Tecnológica Agropecuaria de la SEP; y en su Alma Mater, la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro – UAAAN-, Vice-Rector de Investigación, Director del Centro Nacional de Investigaciones para el Desarrollo de las Zonas Áridas, Coordinador de División, Coordinador del Secretariado Técnico y Rector de la misma a partir de 2006. Lo anterior, y más de 33 años como Profesor-Investigador; son hechos que avalan las diversas y variadas cualidades que se conjugan en la persona de Jorge Galo Medina-Torres.

Los temas que se abordan en este libro son los siguientes: Biofertilizantes; Micorrizas y rizobacterias; Bacterias promotoras del crecimiento de las plantas; Sustentabilidad de la agricultura; Cultivos intercalados; Manejo sustentable del agua de riego; Producción sustentable de café; Biofumigación y solarización de suelos; Especies industrializables de zonas áridas y Aspectos sociológicos de la agricultura sustentable.

Ricardo Hugo Lira-Saldívar / Jorge Galo Medina-Torres

Fue miembro del Sistema Nacional de Investigadores SEP-CONACYT y ha recibido reconocimiento por la Universidad Autónoma de Aguascalientes y la Universidad Autónoma de San Luis Potosí por su trayectoria en Manejo de Pastizales; asimismo le fue otorgada la Medalla al Merito Agronómico en la categoría Servicio Público por el Gobierno del Estado de Coahuila. Es Académico de número de la Academia Mexicana de Ingeniería.

Por lo antes señalado, el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) y la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN) se vincularon para realizar en las instalaciones de esta Universidad, el Simposio Internacional de Agricultura Sustentable, el cual se celebró del 24 al 26 de octubre de 2007. Los participantes del evento y autores de los trabajos que aquí se publican son distinguidos especialistas en temas relacionados con la agricultura sustentable o ecológica de los países de España, Israel, Hungría, Estados Unidos, Chile, Costa Rica, Panamá y México.

AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES

JORGE GALO MEDINA-TORRES. Posee una Maestría en Ciencias en Manejo de Cuencas Hidrológicas en la Universidad de Arizona; y un Doctorado en Ciencias en Manejo de Pastizales en la Universidad Estatal de Colorado, ambos en USA. Está acreditado como Formador Nacional en Desarrollo Regional Rural y Programas Locales de Capacitación por el INCA Rural.

La Ley de Desarrollo Rural Sustentable promulgada en México, considera de interés público el desarrollo sustentable para impulsar un proceso de transformación social y económico que reconozca la vulnerabilidad del sector y conduzca al mejoramiento sostenido y sustentable, proponiendo el uso óptimo, la conservación y el mejoramiento de los recursos naturales para elevar la productividad, la rentabilidad, la competitividad y el ingreso de la población rural mexicana. A partir de la promulgación de esta Ley, el Gobierno Federal y los Gobiernos Estatales, han venido asignando estímulos fiscales a las acciones de producción, reconversión, industrialización e inversión que se orienten hacia la producción de alimentos más sanos mediante tecnologías y prácticas relacionadas con un menor impacto ambiental.

AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES RICARDO HUGO LIRA-SALDIVAR. Ingeniero Agrónomo egresado de la UAAAN en Saltillo, Coah. Obtuvo su maestría en el ITESM de Monterrey, N. L., su doctorado en la University of California, Davis. Obtuvo un Diplomado en la Ben Gurion University of the Negev de Israel. Es Profesor-Investigador Titular “C” del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) de Saltillo, Coah. Es autor del libro Fisiología Vegetal (Editorial Trillas); editor de Lisimetría: Estudios de Evapotranspiración (SARH-INIFAP); Bioplaguicidas y Control Biológico; así como Agricultura Sustentable y Biofertilizantes (co-editados por CIQA-UAAAN y COFUPRO). Ha publicado diecisiete artículos con arbitraje en revistas nacionales e internacionales; tiene cinco patentes de invención registradas en el IMPI. Sus líneas de investigación se orientan a prácticas de agricultura ecológica incluyendo biofumigación y solarización de suelos; bioplaguicidas naturales y el uso de bacterias antagonistas y promotoras del crecimiento de plantas. Ha sido evaluador de proyectos de fondos mixtos y sectoriales del Conacyt: Sireyes-Conacyt; Sivilla-Conacyt; Fomix Durango-Conacyt; Fomix San Luis Potosí-Conacyt; Conacyt-Cyted. Fungió diez años como Director Estatal en Coahuila del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP); es integrante del Sistema Nacional de Investigadores nivel uno; ha sido presidente electo del Colegio de Ingenieros Agrónomos de Coahuila A. C. Es Editor Asociado de la Revista Mexicana de Fitopatología; es árbitro en Biological Agriculture and Horticulture; Physiological and Biochemical Zoology y de la Revista Chapingo Serie Horticultura.

Editores: Ricardo Hugo Lira-Saldívar Jorge Galo Medina-Torres

Es o ha sido integrante de las siguientes sociedades: The Society for Medicinal Plant Research; The Internacional Association for the Plant Protection Sciences; Society for the Advancement of Plant Sciences; The Phytochemical Society of North America; American Society for Plasticulture; Sociedad Mexicana de Fitopatología; Sociedad Mexicana de Ciencias Hortícolas; Sociedad Mexicana de la Ciencia del Suelo y otras.

AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES

Editores Ricardo Hugo Lira-Saldivar y Jorge Galo Medina-Torres

Fundación

PRO Nuevo León, A.

Enlace, Innovación y Progreso

Agradecimientos

Especial reconocimiento se hace a la Región Noreste de la COFUPRO copatrocinadores de esta obra

Presidentes: COFUPRO (Coordinadora Nacional de las Fundaciones PRODUCE, A. C.) Sr. Carlos Baranzini Coronado

COAHUILA Ing. Bernabé Iruzubieta Quezada

CHIHUAHUA Ing. Pedro Ferreiro Maíz

DURANGO C. P. Salvador Rodríguez Berumen

NUEVO LEON Ing. Antonio Manuel García Garza

TAMAULIPAS Ing. Jaime Sánchez Ruelas

M. C. Lorenzo J. Maldonado Aguirre Gerente Regional Sección Noreste

CONTENIDO Prefacio Introducción

SECCIÓN I. SUSTENTABILIDAD DE LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA 1. Agricultura Sustentable o Sostenible?: El Reto es Producir Alimentos Saludables Utilizando Productos y Técnicas Amigables con el Ambiente R.H. Lira-Saldivar y J.G. Medina-Torres

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2. Sustentabilidad de la Agricultura: Conceptos Unificadores J. Gastó, R. Montalba y L. Vieli

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3. La Milpa Intercalada en Árboles Frutales (MIAF): Una Tecnología Multiobjetivo Para Pequeñas Unidades de Producción A. Turrent-Fernández y J.I. Cortéz-Flores

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4. Manejo Sustentable del Agua de Riego I. Sánchez-Cohen, M.A. Inzunza, S.F. Mendoza-Moreno, G. Díaz-Padilla, E.A. Catalán-Valencia y M.M. Villa-Castorena

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5. Intensificación y Sustentabilidad de la Producción de Café en Chiapas México M.E. Martínez-Torres

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6. Especies Industrializables de Zonas Áridas y Semiáridas de México Para una Agricultura Sustentable D. Jasso-Cantú y R. Rodríguez-García

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7. Globalización y Resistencias. La Agricultura Sustentable G. Aboites y F. Martínez

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SECCIÓN II. BIOFERTILIZANTES, BACTERIAS PROMOTORAS DEL CRECIMIENTO Y BIOFUMIGACION 8. Azospirillum, Micorrizas y Rhizobium. Biofertilizantes Microbianos Para una Agricultura Sustentable H. Peralta-Díaz

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9. Fundamentos Para Utilizar Hongos Micorrícicos Arbusculares Como Biofertilizantes H.G. Mena-Violante, G.D. León-Martínez, R. Jiménez-Delgadillo, R. Serrato-Flores, S. Valdés-Rodríguez y V. Olalde-Portugal

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10. Uso de Rizobacterias para el Control de Enfermedades y Promoción del Crecimiento de las Plantas C. Chávez-Betancourt, A. Flores-Olivas y R.H. Lira-Saldivar

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11. Bacterias Promotoras del Crecimiento de Plantas: ¿Biofertilizantes 152 en la Producción de Halófitas con Potencial Agroindustrial y Especies Forestales Nativas de Ambientes Arido-Salinos?” E.O, Rueda, M, Tarazón, J.M, Barrón, F.J, Corral, B, Murillo, J.L, García, E, Troyo, R.J, Holguín, J.A, Larrinaga, Y., Bashan, E, González, M.E, Puente y J.P, Hernández 12. Biofumigación Para el Manejo Ecológico de Plagas del Suelo R.H. Lira-Saldivar1 y B.L. Martínez-Hernández

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13. Biofumigación de Patógenos del Suelo con Derivados de Mostaza: Una Revisión Bibliográfica y Casos de Estudio en California O. Daugovish

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14. Biofumigación con Solarización y Extracto de Larrea tridentata en el Control de Malezas y Rendimiento de Chile (Capsicum annum L.) R.H. Lira-Saldivar, A. Ortiz-Gamboa, J. Cruz-Blasi, A. Coronado-Leza y F. Jiménez-Díaz

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V

Prefacio Somos testigos de una terrible polarización de los problemas que enfrenta la humanidad. Los ciudadanos en general y la propia comunidad científica son bombardeados cotidianamente por los medios masivos de comunicación, con los impactos ambientales que el propio hombre y su tecnología han generado, amenazando y poniendo en peligro la vida misma en el planeta. Surgen nuevas organizaciones, se fortalecen los grupos ecológica y ambientalmente orientados, se realizan conciertos mundiales para alertar y recolectar fondos para salvar la Tierra, se organizan cumbres, foros, reuniones, conferencias, se publican libros, películas, documentales, artículos y revistas que tratan estos temas de manera profusa; se imponen agendas ambientales a los países menos desarrollados, se destinan millonarias sumas a proyectos para secuestrar carbono o reducir el calentamiento global. En suma, vivimos entre la ciencia y la ficción, entre la información con sustento y validez científica y la propaganda política, entre el pesimismo moderado y el optimismo irresponsable. ¿Cuál es la verdad detrás de estos movimientos de alcance mundial?; ¿Será cierto el dicho tan común en México de que “la verdad no peca pero incomoda”?; ¿Quién o quienes tienen la razón?; ¿Representa un nuevo escenario de lucha político-ideológico entre la muy desvanecida línea entre la derecha e izquierda, entre los globafílicos y globafóbicos, entre los países ricos y los que se debaten en la pobreza y pobreza extrema?. John R. Ehrenfeld en su reciente artículo titulado Beyond Sustainability nos ayuda a aclarar este panorama borroso al proponernos un nuevo discurso para tratar el tema de la sustentabilidad. Sugiere que la veamos como una posibilidad humana, en la que toda forma de vida incluyendo la humana perdure indefinidamente en la Tierra. El crear un mundo sustentable debe de fundamentarse en la acción social; la sustentabilidad no es un medio, es un fin, una utopía, una desiderata, a la que solo puede aspirar el espíritu humano. La ciencia, las prácticas y métodos tecnológicos deben tener rostro humano. El cultivo de la tierra debe de partir, debe fundarse en el cultivo del hombre. La agricultura, por tanto, para que pueda considerarse sustentable, implica una nueva mentalidad para tratar los problemas ambientales, un enfoque holístico en el que el primer elemento es el hombre y su posibilidad de producir, de aprovechar los recursos sin disminuir la capacidad del ecosistema para que la especie humana y toda forma de vida prosperen infinitamente. En este libro, editado por el investigador R. Hugo Lira S., se reúnen las aportaciones de diversos estudiosos reunidos en torno al Simposio Internacional de Agricultura Sustentable, co-organizado por la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro y el Centro de Investigación en Química Aplicada en Octubre de 2007. Este libro es el fruto del esfuerzo y grandeza humanos. Su cometido es contribuir a la edificación de un futuro sustentable para el ecosistema Tierra.

“Tlalticpac Toquichtin Ties "La Tierra Será Como Sean los Hombres Jorge Galo Medina Torres

VI

Introducción México es considerado uno de los cinco países con mayor biodiversidad del mundo, sin embargo, el empobrecimiento y pérdida de sus suelos es uno de los problemas más alarmantes en el país. El suelo es necesario para la captación de aguas subterráneas, la reproducción de la vida silvestre (vegetal y animal) y la obtención de alimentos. La pobreza y el hambre que actualmente aquejan a la mayoría de la población rural en México, así como la constante pérdida de especies animales y vegetales mexicanas tienen como una de sus causas fundamentales la pérdida de los suelos fértiles. En el plano mundial, México se colocan a como un país megadiverso, ya que tiene al menos 10% de la diversidad terrestre del planeta, sin embargo, la alteración de hábitats, comúnmente por un cambio de ecosistemas a agroecosistemas (a menudo monocultivos), es la amenaza más importante relacionada con cambios en el uso del suelo. La sobreexplotación de los acuíferos, así como la contaminación derivada de sustancias tóxicas están afectando de manera irreversible nuestra riqueza natural. El uso de pesticidas sintéticos derivados de los hidrocarburos clorados y halogenados para el control de plagas y microorganismos fitopatógenos ha tenido efectos colaterales desastrosos para el medio ambiente. Estos pesticidas sintéticos son muy persistentes y resistentes a la degradación biológica. Siendo poco solubles en agua, se adhieren a los tejidos de las plantas y se acumulan en los suelos, acuíferos y la atmósfera. Una vez volatilizados, los pesticidas se distribuyen por todo el mundo, contaminando áreas silvestres a gran distancia de las regiones agrícolas. Estos agroquímicos penetran en la cadena alimentaría al ser ingeridos por los herbívoros y luego por los carnívoros; como resultado de ello, algunos animales se encuentran al borde de la extinción y gran cantidad de humanos se han visto dramáticamente intoxicados y muchos mueren cada año. En septiembre de 2002, tuvo lugar la Cumbre de la Tierra en Johannesburgo, Sudafrica, en la cual se acordó minimizar el grave impacto ambiental causado por el mal uso de los pesticidas, ya que la utilización de los pesticidas tradicionales ha tenido graves consecuencias en la salud humana y el medio ambiente. El impulso de la agricultura ecológica, está teniendo gran influencia en México y otros países del mundo; es por esa razón y convencidos de la bondad de impulsar la investigación y la educación agrícola en torno a la conservación de los agroecosistemas, que el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) y la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN) realizaron el Simposio Internacional de Agricultura Sustentable. En el marco de este evento se logró editar este libro, en el cual se conjuntaron las valiosas aportaciones de distinguidos científicos mexicanos y extranjeros que reflejan en gran medida el estado actual del conocimiento en diversos temas sobre los cuales se apoyan prácticas agrícolas orientadas a la obtención de alimentos sanos y sin deterioro del medio ambiente. De esta forma hemos tratado de realizar una modesta aportación para los jóvenes estudiantes, técnicos e investigadores que poco a poco vienen tomando conciencia en torno a la creciente corriente del Desarrollo Agrícola Sustentable. Ricardo Hugo Lira-Saldivar

VII

SECCIÓN I Capítulo I

Sustentabilidad de la Producción Agrícola. Agricultura Sustentable o Sostentible?: El Reto es Producir Alimentos Saludables Utilizando Productos y Técnicas Amigables con el Ambiente ¿Sustainable or Sustenance Agriculture?: The Challenge is to Produce Healthy Foods Utilizing Environmentally Friendly Products and Techniques R.H. LIRA-SALDIVAR y MEDINA-TORRES, J.G . 1 Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA). 2 Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Buenavista, Saltillo, Coah. México. 1

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Resumen La agricultura sustentable, basada en prácticas y técnicas ecológicas que minimicen la contaminación y degradación del medio ambiente deberá apoyarse en prácticas de conservación del suelo y agua, en la protección y mejoramiento de la fertilidad del suelo, en la conservación de la biodiversidad, en la utilización de biofertilizantes, de microorganismos antagonistas y promotores del crecimiento de las plantas, en pesticidas naturales u orgánicos, y en el uso racional de técnica biotecnológicas que han permitido generar cultivos genéticamente modificados resistentes a

plagas, enfermedades y factores abióticos. En este contexto, La agricultura orgánica ofrece numerosas ventajas medioambientales, ya que los agroquímicos sintéticos pueden contaminar las aguas subterráneas, perturbar procesos ecológicos fundamentales como la polinización, perjudicar microorganismos benéficos y causar problemas severos de salud a los trabajadores agrícolas. Los monocultivos modernos en los que se utilizan insumos sintéticos, perjudican con frecuencia la biodiversidad a nivel genético, de especies y de ecosistemas. Por lo tanto, los costos y efectos colaterales de la agricultura convencional que actualmente se está practicando en la mayor parte del planeta, ya están teniendo consecuencias muy adversas en los humanos, animales y del medio ambiente. Es por eso que debemos promover un conjunto de acciones orientadas a la obtención de rendimientos agrícolas sostenidos durante largo tiempo mediante el uso de tecnologías ecológicamente probadas, para lo cual se requiere considerar la agricultura como un agroecosistema y como tal, la agricultura debe orientarse no solo a la obtención de altos rendimientos, si no a la optimización del sistema completo.

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Abstract Sustainable agriculture based on ecologically sound practices and techniques that minimize contamination

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and degradation of the environment will be based on practices of soil and water conservation, protection and improvement of soil fertility, biodiversity conservation, the use of biofertilizers, antagonistic microorganisms and plant growth promoters, natural or organic pesticides, and the rational use of biotechnical techniques that have allowed the generation of genetically modified varieties which are resistant to pests, diseases and abiotic factors. In this context, organic agriculture offers numerous environmental advantages, since synthetic pesticides can contaminate underground waters, perturb fundamental ecological processes such as pollination, harm beneficial microorganisms and cause severe health problems to agriculture workers.

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Modern monocrops, that frequently use synthetic raw materials, harm biodiversity at the genetic level of species and ecosystems. Therefore, the costs and collateral effects of conventional agriculture that is being practiced throughout most of the planet are already having very adverse consequences on humans, animals and the environment. It is for that reason that we should promote actions oriented to obtain long-term, ecologically sustainable agricultural yields by using already proven technologies. In the future, we have to consider agricultural practices as a part of an agroecosystem, consequently, agriculture should not be guided by obtaining high yields alone but by the optimization of the whole system. Introducción Diversas regiones de México enfrentan cada vez con más frecuencia, severos problemas ambientales como resultado de un expansivo crecimiento de la tala inmoderada, la erosión de sus suelos, la pérdida de la biodiversidad y la contaminación ambiental derivada del uso intensivo CIQA

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de agroquímicos sintéticos. Por otro lado, los programas universitarios en nuestro país y en América Latina, no proveen de un enfoque multidisciplinario que les permita comprender a los estudiantes las causas del deterioro de los ecosistemas; además, los programas interdisciplinarios y con orientación a las prácticas sustentables, son casi inexistentes en México, y raros de encontrar en el resto del continente. Debido a estas razones, es imperativo iniciar con el proceso de mostrar la voluntad del cambio institucional a lo sustentable, y también, de manifestar que se cuenta en nuestro país con la tecnología e inclusive los conocimientos necesarios, como para desarrollar y/o adaptar sistemas de producción que integren los fundamentos del desarrollo agropecuario y forestal sustentable. La Ley de Desarrollo Rural Sustentable promulgada en México en Diciembre de 2001, considera de interés público el desarrollo sustentable de la producción agropecuaria por lo que se impulsará un proceso de transformación social y económica que reconozca la vulnerabilidad del sector y conduzca al mejoramiento sostenido y sustentable, proponiendo el uso óptimo, la conservación y el mejoramiento de los recursos naturales para elevar la productividad, la rentabilidad, la competitividad y el ingreso de la población rural que cada vez se ve mas deteriorado. Se ha estimado que en México durante los últimos 40 años se ha perdido 5 veces más suelo que en los 400 años de historia del país. Calverán-Alonso et al. (2001) señaló que las pérdidas anuales se estiman entre 250,000 y 300,000 ha de tierra agrícola y sentenció que en caso de que la tendencia no se modifique, seguramente en el siglo 21 se perderá la mayor parte de la tierra de cultivo. Un estudio realizado por el Banco Mundial, permitió estimar el costo monetario de la erosión, la contaminación del agua y el suelo, la sobreexplotación de los mantos acuíferos en toda la República Mexicana, así como el costo de la UAAAN

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contaminación atmosférica de la ciudad de México. Este estudió indicó que las pérdidas económicas por la reducción de la fertilidad natural del suelo a causa de la erosión, son al menos de 1,000 millones de dólares anuales. Los costos en salud por la contaminación de las aguas y la inadecuada disposición de residuos sólidos pude alcanzar cifras hasta de 3,000 millones de dólares, mientras los subsidios al consumo del agua, en 1991, sumaron 1,160 millones de dólares (Pérez-Calderón, 2004). En este sentido La Carta de la Tierra es una declaración de principios fundamentales que tiene el propósito de formar una sociedad justa, sostenible y pacífica en el siglo XXI. Busca inspirar en los pueblos un nuevo sentido de la independencia y responsabilidad compartida para el bien de la humanidad y las demás especies que habitan la Tierra. Es una expresión de esperanza así como un llamado de ayuda para crear una sociedad global en un momento crítico en la historia de la humanidad (http:// www.cartadelatierra.org/). Desde hace ya largo tiempo, se ha venido hablando sobre la necesidad de que la producción agrícola a nivel global, se convierta en una agricultura sustentable. El compromiso adquirido por la Humanidad en la Cumbre de la Tierra, también es un compromiso de la Industria de la Protección de los Cultivos, razón por la cual, las compañías y las organizaciones de la industria, brindan su apoyo a las iniciativas que conllevan a lograr avances en la sustentabilidad de la agricultura. Dado que los criterios sobre ésta materia son muy amplios, se debe definir con cierto grado de precisión, el concepto de agricultura sustentable. Sostenible o sustentable?. El término sostenible, o sustentable, aplicado a desarrollo, es de uso cada vez más frecuente y extendido en los medios académico y político de todo el mundo, y, como es señalado por

diversos autores, ahí reside la fortaleza y la debilidad del concepto establecido. 1) Fortaleza, porque permite que actores sociales e individuos que en el pasado eran incapaces de dialogar constructivamente, ahora, por medio del espacio de encuentro que creó el discurso del desarrollo sostenible, lo hagan y creen consensos en torno al tipo de sociedad a la que aspiran y al tipo de relación que ésta debe establecer con su ambiente. 2) Debilidad, porque el término desarrollo sostenible suele ser usado de manera tan general, superficial e imprecisa, que puede terminar siendo empleado para definir como sostenibles políticas y prácticas que no responden a una orientación en ese sentido. (http://www.una.ac.cr/ambi/Ambien-Tico/92/ cortes.htm). Desde que apareció en el marco de las Naciones Unidas el “Informe Sobre Nuestro Futuro Común”, coordinado por G. H. Brundtland (1987), se fue poniendo de moda el objetivo del “desarrollo sostenible” entendiendo por tal, aquel que permite “satisfacer nuestras necesidades actuales sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer las suyas”. Posteriormente en la Declaración de den Bosch (FAO, 1991), se presentó la primera definición de agricultura sostenible. “Agricultura sostenible es el manejo y conservación de los recursos naturales y la orientación de cambios tecnológicos e institucionales de manera de asegurar la satisfacción de las necesidades humanas de forma continuada para la presente y futuras generaciones”. Tal desarrollo sostenible conserva el suelo, el agua, y recursos genéticos animales y vegetales; no degrada al medio ambiente; es técnicamente apropiado, económicamente viable y socialmente aceptable.

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Independientemente de los conceptos sostenible y sustentable, así como de la etimología de sus raíces lingüísticas, en el mundo globalizado de hoy, la

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especialización de la agricultura es determinante para asegurar el suministro eficiente de alimentos a una población mundial en rápido crecimiento. La agricultura de alto rendimiento, tal como lo manifiesta Avery (1995) en su controversial libro, parece ser la única alternativa para lograr la meta de producir suficiente alimento y a su vez preservar grandes áreas de tierra con vocación no agrícola. Sin embargo, esta visión es un tanto riesgosa para los ecosistemas y humanos, ya que la agricultura de alto rendimiento, ha centrado su interés fundamental en la tecnología de la llamada “Revolución Verde”, impulsada por el Dr. Norman Borlaug del CIMMYT con la utilización de variedades de trigo de altos rendimientos. La fitogenética y la selección condujeron al desarrollo de variedades de cultivos mejoradas, pero fue necesario aumentar considerablemente el uso de insumos como fertilizantes, plaguicidas sintéticos y agua de riego para obtener los mejores resultados de esas variedades. La revolución verde logró sus objetivos no sólo mediante la investigación, sino también a través de un conjunto de métodos e insumos impulsado por organismos nacionales e internacionales, servicios de extensión y empresas del sector privado, pero de acuerdo con Conway (1998) esta revolución verde tuvo sus limitaciones: • Se centró fundamentalmente en los tres principales cultivos de cereales del mundo, que se adecuaban a sus intereses de obtener los máximos rendimientos. Otros cultivos, incluyendo muchos que son importantes en el África subsahariana, como la mandioca, mijo, sorgo, banano, cacahuate y la papa, necesitaban un enfoque distinto. • Se ajustó sólo a zonas con suelos buenos y recursos hídricos abundantes y olvidó en gran medida las superficies de temporal más marginales con suelos problemáticos y CIQA

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precipitación pluvial incierta. • Se apoyó en agricultores capaces de comprar o adquirir los insumos e hizo poco por los pequeños propietarios con fondos insuficientes o sin acceso a créditos. • Finalmente, ignoró en gran medida las posibles consecuencias medioambientales de un elevado uso de insumos, como la contaminación del agua y de los suelos por nitratos y plaguicidas sintéticos. Una agricultura eficiente, en la cual, las pérdidas por plagas, enfermedades y malezas, se mantengan dentro de niveles razonables sin detrimento del ambiente es un factor crítico para producir la cantidad y calidad de cosechas que requiere la población mundial. Se estima que las malezas, insectos y enfermedades pueden reducir los rendimientos hasta en un 40%. Reportes indican que el mercado anual mundial de pesticidas es de alrededor de $30 billones de dólares, siendo sólo una cantidad muy pequeña los pesticidas naturales usados (Ujváry, 2002), consecuentemente, esto tiene fuertes implicaciones negativas para los humanos y ecosistemas. Por lo tanto, el concepto de agricultura sustentable aquí empleado se presenta gráficamente en la Figura 1. En este esquema Agricultura Sustentable es un sistema integrado de prácticas de producción de plantas y animales, que tiene aplicación para un sitio específico ya que no es posible dar recetas generales y que se mantendrá a largo tiempo pues no se pueden tener resultados a corto plazo, el cual tiene el objetivo de producir alimentos suficientes, no contaminados y económicamente accesibles para satisfacer la alimentación humana y la necesidad de fibras naturales, mejorar la calidad del ambiente y de los recursos naturales; hacer un uso más eficiente de los recursos no UAAAN

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renovables e integrarlos con los recursos naturales, en donde sea apropiado, con métodos de control biológico y otros controles y mantener la viabilidad económica de las actividades agrícolas. Mediante éste sistema, se mejora la calidad de vida de los agricultores y la sociedad como un todo. Toda evaluación relacionada con la sustentabilidad, debe detallar los efectos de éstas prácticas en la rentabilidad de la agricultura, la calidad de vida y el impacto sobre la comunidad rural y el ecosistema.

Agricultura Sustentable (AS)

• Producir alimentos saludables y utilizar agroquímicos y técnicas amigables con la salud y los ecosistemas. • Responder a los grandes desafíos prácticos derivados del desarrollo rural sustentable. • Busca el equilibrio entre lo sociocultural y la 7 sustentabilidad en el mundo rural. • Crear y adoptar técnicas para el manejo sustentable de los sistemas agroecológicos de producción.

La AS representa a los sistemas alternativos de producción agrícola en armonía con el entorno, y amigables con los ecosistemas

El problema de los pesticidas sintéticos o convencionales. De acuerdo con la organización no gubernamental Pesticides Action Network (PAN), la Incrementa la viabilidad Optimiza el manejo de cantidad de muertes anuales debido al uso irracional y económica de la los recursos naturales agricultura Ambiente Economía excesivo de pesticidas químicos sintéticos es de 200,000; mientras que se estima que unas 3 millones de personas son Sociedad Protege el ambiente y la Contribuye al bienestar del envenenadas cada año por estos mismos productos (Figura biodiversidad agricultor y sociedad 2). En México, Farías-Díaz de León (2000) representante del Consejo Mexicano de Agroinsumos Bioracionales, La AS evita el uso excesivo de agroquímicos sintéticos e integra el uso de las mejores tecnologías disponibles en la producción señaló que ellos están convencidos de que los procesos Agropecuaria y Forestal productivos agrícolas deberán tender hacia la utilización masiva de agroinsumos bioracionales, ya que no se debe Figura 1. Representación sintetizada del concepto de agricultura sustentable y su interrelación Figura 1. Representación continuar aceptando el tremendo impacto que el uso de los con tres aspectos fundamentales: ambiente, economíasintetizada y sociedad. del concepto de agricultura sustentable y su interrelación con tres agroquímicos convencionales está ocasionando (causando Con base en las ideas y conceptos antes señalados, economía consideramosy que en este nuevo siglo, aspectos fundamentales: ambiente, sociedad. mas de 9,000 muertes al año) en el sector agrícola de tanto en las Universidades como en los Centros e Institutos de Investigación, debemos formar profesionales que sean capaces de realizar investigación, validación y promoción de México. una agricultura y un desarrollo permita: y conceptos antes Con rural basesustentable en lasque ideas señalados, consideramos que en este nuevo siglo, tanto • Producir alimentos saludables y utilizar agroquímicos y técnicas amigables con la eny las Universidades como en los Centros e Institutos de salud los ecosistemas Investigación, debemos formarderivados profesionales querural sean • Responder a los grandes desafíos prácticos del desarrollo sustentable. • Busca el equilibrio entre lo sociocultural y la sustentabilidad el mundo rural. capaces de realizar investigación, validación yenpromoción • Crear adoptar técnicas para sustentable de los sistemas agroecológicos de deyuna agricultura y elunmanejo desarrollo rural sustentable que producción. permita: Objetivo: producir suficientes alimentos; confiables, no contaminados y económicamente accesibles

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El problema de los pesticidas sintéticos o convencionales. De acuerdo con la organización no gubernamental Pesticides Action Network (PAN), la cantidad de muertes anuales debido al uso irracional y excesivo de pesticidas químicos sintéticos es de 200,000; mientras que se estima que unas 3 millones de personas son envenenadas cada año por estos mismos AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES productos (Figura 2). En México, Farías-Díaz de León (2000) representante del Consejo Mexicano de Agroinsumos Bioracionales, señaló que ellos están convencidos de que los procesos productivos agrícolas deberán tender hacia la utilización masiva de agroinsumos bioracionales, ya que no se debe continuar aceptando el tremendo impacto que el uso de los agroquímicos convencionales está ocasionando (causando mas de 9,000 muertes al año) en el sector agrícola de México.

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CAPÍTULO 8 1

uso de pesticidas también es perjudicial para la salud del trabajador agrícola, un problema serio especialmente en países en desarrollo, donde el uso de pesticidas está poco regulado. A su vez, la utilización de estas sustancias daña el ambiente y conlleva un costo adicional a la sociedad, ya que debe eliminar los residuos que los pesticidas dejan en la naturaleza. Afortunadamente en América Latina y todo el mundo hay diversas organizaciones e instituciones comprometidas con los derechos de las mujeres, los hombres y las comunidades en la defensa del medio ambiente. Generalmente persiguen la equidad en la relación de los actores de la sociedad para encontrar soluciones a los problemas ambientales y contribuyen a la democratización Figura 2. La organización no gubernamental Pesticide Action Network señala el impacto Figura 2. La organización no y muerte gubernamental de la sociedad a través de procesos de fortalecimiento, negativo de los pesticidas convencionales en el envenenamiento de humanos en todo el mundo (http://www.pan-international.org/pan-v1/europeSp.html). Pesticide Action Network señala el impacto negativo de organización y creando conciencia ambiental. 9 los pesticidas convencionales en el envenenamiento y Centenares de pesticidas químicos son utilizados habitualmente en la agricultura 18 muerte humanos endetodo el de mundo (http://www.panCuadro 1. Los doce pesticidas considerados de convencional lo que de provoca que restos residuos pesticidas aparezcan en los alimentos procedentes de esta agricultura que ingerimos diariamente. Muchos son los pesticidas international.org/pan-v1/europeSp.html). mayor peligro por sus efectos nocivos a humanos, animales sintéticos que cuentan con solicitudes de prohibición y de severa restricción para su uso en la Cuadrode 1. Los doce pesticidas considerados de de mayor por sus efectos nocivos a y el medio ambiente; algunos ellospeligro han demostrado agricultura. Un listado de los pesticidas que la Alianza por una Mejor Calidad Vida A. C., humanos, y elclaros medioefectos ambiente; algunos de(http://www.olca.cl/oca/ ellos han demostrado tener claros efectos de Chile, han considerado la “docena de maldita” debido aquímicos los nefastos son efectos agudos yanimales crónicos Centenares pesticidas utilizados tener cancerigenos que causan, se presenta en el Cuadro cancerigenos habitualmente en la1. agricultura convencional lo que (http://www.olca.cl/oca/plaguicidas/plag04.htm). plaguicidas/plag04.htm). provoca que toxicológicos restos de realizados residuosdemuestran de pesticidas aparezcan Diferentes estudios la relación existente entre los pesticidas en y ciertas como el cáncer, las alergias y elagricultura asma. El uso de pesticidas los patologías alimentos procedentes de esta que LOS PESTICIDAS QUE CONSTITUYEN LA DOCENA MALDITA también es perjudicial para la salud del trabajador agrícola, un problema serio especialmente ingerimos diariamente. Muchos son los pesticidas en países en desarrollo, donde el uso de pesticidas está poco regulado. A su vez, la utilización sintéticos cuentan con solicitudes de prohibición deque debe 1. AZINFOS METIL: Insecticida organofosforado de estas sustancias dañaque el ambiente y conlleva un costo adicional a la sociedad,yya 2. ATRAZINA: Herbicida triazina eliminar los residuos que los pesticidas en laen naturaleza. severa restricción paradejan su uso la agricultura. Un listado 3. BENOMYL: Fungicida benzimidazol de los pesticidas que la Alianza una Mejor Calidad de BROMURO DE METILO: Fumigante halogenado (mata todo) Afortunadamente en América Latina y todopor el mundo hay diversas organizaciones e Vida A. C., de con Chile, han considerado lalos “docena instituciones comprometidas los derechos de las mujeres, hombresmaldita” y las comunidades 5. CAPTAN: Fungicida ftalimida de contacto en la defensa del medio persiguen la equidadque en causan, la relación de los 6. DIAZINON: Insecticida organofosforado de contacto debido a losambiente. nefastosGeneralmente efectos agudos y crónicos actores de la sociedad para encontrar soluciones a los problemas ambientales y contribuyen a 7 DICOFOL: Acaricida organoclorado de contacto se presenta el Cuadro 1.de procesos de fortalecimiento, organización y 8. MANCOZEB: Fungicida ditiocarbamato de contacto la democratización de laen sociedad a través creando conciencia ambiental.

Diferentes estudios toxicológicos realizados demuestran la relación existente entre los pesticidas y ciertas patologías como el cáncer, las alergias y el asma. El

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9. ENDOSULFAN: Insecticida organoclorado de contacto 10. METAMIDOFOS: Insecticida y acaricida organofosforado 11. MONOCROTOFOS: Insecticida y acaricida organofosforado 12. PERMETRINA: Insecticida piretroide

La demanda de los productos orgánicos. Debido en gran medida a los problemas que ocasionan los pesticidas sintéticos en la salud y la calidad de los productos cosechados, la CIQA UAAAN producción sustentable y obtención de alimentos orgánicos presenta tasas de crecimiento significativamente progresivos; los productos orgánicos conquistan cada vez más rápido las estructuras de mercado de alimentos globalmente. En el año 2002, las ventas de estos productos alcanzaron 23,000 millones de dólares, superando los 19,000 millones de dólares alcanzados en 2001 (Sahota, 2004). El mercado de los Estados Unidos registra el primer lugar en ventas de productos orgánicos con un valor por 11.75 mil millones de dólares en 2002. El mercado alemán ocupó el segundo lugar con 3.06 mil millones de dólares, y el mercado 9/29/07 2004). 12:21:41 PM británico el tercer lugar con un valor de 1.5 mil millones de dólares (Willer y Yussefi, Una evaluación global de los sectores orgánicos muestra que están aumentando considerablemente y que las prácticas de agricultura orgánica (AO) puede tener efectos

Agricultura Sustentable o Sostentible?

La demanda de los productos orgánicos. Debido en agricultura sustentable y la demanda por lo orgánico gran medida a los problemas que ocasionan los pesticidas está incrementándose notablemente (Figura 3) y los sintéticos en la salud y la calidad de los productos productores lo saben muy bien, por eso están interesados cosechados, la producción sustentable y obtención en esquemas del etiquetado de sus productos que van “más de alimentos orgánicos presenta tasas de crecimiento allá de lo orgánico” para ajustarse a ciertos criterios éticos 10 significativamente progresivos; los productos orgánicos no incluidos en las normas orgánicas del Departamento conquistan cada vez más rápido las estructuras de mercado de Agricultura (USDA). Es por eso que los grandes de alimentos globalmente. En el año 2002, las ventas de consorcios están comprando sostenibles (Figura 4), yatransnacionales que ese tipo de productos está teniendo compañías gran demanda entre el público consumidor joven y adulto, que se que caracterizan porparte tener de un sus alto grado de estos productos alcanzaron 23,000 millones de dólares, bien establecidas y de pero renombre orientan escolaridad y buenos ingresos. El trabajo realizado por (Howard y Allen, 2006) menciona que superando los 19,000 millones de dólares alcanzadoslasen ventas al segmento de los productos orgánicos, o que han normas para el tratamiento de alimentos para consumo humano y de animales tienen el 2001 (Sahota, 2004). El mercado de los Estados Unidos sido producidos con técnicas o para sostenibles nivel más alto de apoyo en California, ya que esosustentables es de gran interés su salud. El estudio concluye que los alimentos producidos condetécnicas sustentables habrán de lograr que se registra el primer lugar en ventas de productos orgánicos (Figura 4), ya que ese tipo productos está teniendo gran ponga más atención a los temaseldepúblico derechosconsumidor de los animales y a la yjusticia social. con un valor por 11.75 mil millones de dólares en 2002. demanda entre joven adulto, pero El mercado alemán ocupó el segundo lugar con 3.06Figura mil 3. Laque sedecaracterizan tenerenunEstados alto grado oferta los productos por orgánicos Unidosde , alescolaridad igual que en otras partes millones de dólares, y el mercado británico el tercer lugar y ha buenos del mundo se venidoingresos. incrementando notablemente en los últimos diez años. con un valor de 1.5 mil millones de dólares (Willer y Yussefi, 2004). Una evaluación global de los sectores orgánicos muestra que están aumentando considerablemente y 19 que las prácticas de agricultura orgánica (AO) puede La Agricultura Sustentable tener efectos importantes al reducir los daños a la salud amigable con el ambiente y la de los consumidores, el uso de energía y las pérdidas demanda de productos de nutrientes. Los principios de AO formulados por la org· nicos, o menos Federación Internacional de Movimientos de Agricultura Orgánicos (IFOAM) en ecología, la salud, cuidado y contaminados est· creciendo limpieza, proporcionan una buena base de valor normativa en todo el mundo y aparecen estar arraigados firmemente en los valores de la AO. Debido a la influencia del comercio internacional y la competencia económica, el desarrollo de la AO requerirá acciones reguladoras a nivel internacional que se enfoquen Figura 4. La industria de los productos orgánicos ha tenido una gran dinámica, tal y como lo al uso reducido de pesticidas sintéticos o convencionales Figura 3. La oferta de los productos orgánicos en revelan las recientes adquisiciones de corporaciones realizadas por las 25 compañías más (De Wit and Verhoog, 2007). Estados Unidos , al igual que en otras partes del mundo grandes de ese país (http://www.msu.edu/~howardp/infographics.html). se ha venido incrementando notablemente en los últimos Información recientemente publicada por el diez años. Center for Agroecology and Sustainable Food Systems de la Universidad de California, Santa Cruz, señala El trabajo realizado por (Howard y Allen, 2006) que actualmente en los Estado Unidos las técnicas de menciona que las normas para el tratamiento de alimentos AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES

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La Agricultura Sustentable amigable con el ambiente y la demanda de productos org· nicos, o menos contaminados est· creciendo en todo el mundo

CAPÍTULO 1

para consumo humano y de animales tienen el nivel más alcanzó las 216,000 ha en el año 2002. Esta agricultura alto de apoyo en California, ya que eso es de gran interés es practicada por más de 53,000 productores y genera para su salud. El estudio concluye que los alimentos más de 280 millones de dólares en divisas. Los pequeños Figura 4. La industria de loscon productos orgánicos ha tenidohabrán una grande dinámica, como lo producidos técnicas sustentables lograr tal yproductores conforman el 98% del total de productores revelan las recientes de corporaciones realizadas por lasde25loscompañías más cultivan el 84% de la superficie y generan el que se adquisiciones ponga más atención a los temas de derechos orgánicos, grandes de ese animales país (http://www.msu.edu/~howardp/infographics.html). y a la justicia social. 69% de las divisas orgánicas del país (Gómez-Cruz et al., 2003). En la producción orgánica, los pequeños productores orgánicos mexicanos están tomando ventaja de la creciente demanda de productos sanos, principalmente por parte de los países desarrollados que pagan un mayor precio por sus productos considerados como Premium. Conclusiones

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Figura 4. La industria de los productos orgánicos ha tenido una gran dinámica, tal y como lo revelan las recientes adquisiciones de corporaciones realizadas por las 25 compañías más grandes de ese país (http://www.msu. edu/~howardp/infographics.html). A nivel mundial, México ocupa el 18º lugar por superficie con cultivos orgánicos, siendo el primero en la producción de café orgánico con mas de 70, 000 ha, el cual se produce básicamente por pequeños productores de la región del Soconusco del estado de Chiapas que han sido certificados por el IFOAM (Martínez-Torres, 2006). Al interior del país, este sector es el subsector agrícola más dinámico, pues ha aumentado su superficie de 23,000 ha en 1996 a 103,000 ha en el año 2000, estimándose que CIQA

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En México el deterioro de los recursos naturales, el sobre pastoreo, el incremento demográfico, la sobreexplotación de los acuíferos y la contaminación ambiental, constituyen una de las principales problemáticas del país. Son pocas las actividades productivas y extractivas relacionadas con las actividades agropecuarias y forestales que no degraden el medio ambiente. Por lo tanto, promover y alentar la agricultura sustentable, sostenible o ecológica, será una de las responsabilidades que tenemos que afrontar para ayudar a recuperar y conservar los recursos naturales a través de prácticas amigables con el ambiente, que permitan asegurar un acercamiento al desarrollo agrícola sustentable. Para coadyuvar con esto, las instituciones de Educación Superior y los Centros de Investigación de este sector, deberán formar graduados de alto nivel cuyos fundamentos teórico-prácticos y experiencia científica (obtenidos durante su proceso formativo), les permita participar en la resolución de los problemas de conservación del suelo, agua y la biodiversidad, mediante la investigación, planeación, propuesta y aplicación de alternativas tecnológicas de manejo integrado de los recursos naturales, así como de las plagas y enfermedades, UAAAN

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Agricultura Sustentable o Sostentible?

acordes con la preservación del ambiente dentro del marco de una agricultura amigable; ademas deberan participar en la resolución de los problemas relacionados con la inocuidad alimentaria dentro de un marco interdisciplinario. Literatura Citada Avery, D. T. 1995. Saving the Planet with Pesticides and Plastic: The Environmental Triumph of High Yield Farming. Hudson Institute Ed., Pp 432. Claverán-Alonso, R., Fregoso-Tirado, L. E., Sánchez-Brito, C. 2001. La labranza conservacionista en México. I World Congress on Conservation Agriculture. Madrid, España. 1-5 Octubre. Conway, G. 1998. The Doubly Green Revolution. Ithaca: Cornell University Press. De Wit, J. and H. Verhoog. 2007. Organic values and the conventionalization of organic agriculture. H. NJAS-Wageningen. Journal of Life Sciences 54: 449-462. FAO y Ministerio de Agricultura, Ordenación de la Naturaleza y Pesca de los Países Bajos. 1991 - La declaración de den Bosch y el plan de acción para una agricultura y un desarrollo rural sostenibles: Informe de la Conferencia FAO/Países Bajos sobre Agricultura y el Medio Ambiente, S-Hertogenbosch, Países Bajos, 15-19 de abril de 1991, Roma: W/U3780E/2/1.93/500. Farias Díaz de León, F. 2000. El Consejo Mexicano de Agroinsumos Bioracionales A. C. Memorias del VI Simposio Nacional Sobre Substancias Vegetales y Minerales en el Combate de Plagas. Acapulco, Gro. Junio 13 de 2000. pp. 137-138.

Gómez-Cruz, M. A., Gómez-Tovar, L. y Schwentesius-Rindermann, R. 2003. La Agricultura Orgánica en México. En: Producción, comercialización y certificación de la agricultura orgánica en América Latina. CIESTAAM-AUNA, Edo. de México, pp. 91-108. Howard, P. H. 2007. ~howardp/infographics.html).

(http://www.msu.edu/

Howard, P.H. and Allen, P. 2006. Beyond organic: consumers interest in new labeling schemes in the Central Coast of California. International Journal of Consumers Studies. 30: 439-451. Martinez-Torres, M.E. 2006. Organic Coffee. Sustainable development by Mayan farmers. Ohio University research in international studies. Latin America series. No. 45. pp. 176.

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Pérez-Calderón, J. 2004. Agricultura ecológica: una alternativa al desarrollo sustentable en el campo mexicano. El Cotidiano, 20 (127) 95-100. UAM-Azcapotzalco. México. Sahota, A. 2004. Overview of the global market for organic food and drink. En: The world of organic agriculture. Statistics and emerging trends 2004. IFOAM, FIBL, SÖL, Germany, pp. 21-26. Ujváry, I. 2002. Transforming natural products into natural pesticides – Experiences and expectations. PHYTOPARASITICA 30:439-442. Willer, H. and Yussefi, M. 2004. The world of organic agriculture. Statistics and emerging trends 2004. IFOAM, FIBL, SÖL, Germany, 167p

AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES

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SECCIÓN I Capítulo 2

Sustentabilidad de la Producción Agrícola. Sustentabilidad de la Conceptos Unificadores

Agricultura:

Agricultural Sustainability: Unifying Concepts

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J. GASTÓ1, R. MONTALBA2, L. VIELI1, 1Pontificia Universidad Católica de Chile. Macul, Santiago de Chile. 2 Universidad de la Frontera. Temuco, Chile. Conservación y sustentabilidad La conservación ha sido definida como el mantener vivo y sin daño, pérdida, decaimiento o desperdicio la permanencia de una cosa o fenómeno, lo cual puede incluir a las costumbres y virtudes, y continuar con la práctica de ellos (DRA, 1984; Webster, 1989). El concepto incluye la supervisión oficial de la naturaleza como un todo y de sus diversos componentes tales como suelos, fauna silvestre, cobertura vegetal, ríos, bosques y praderas, lo cual se lleva a cabo por los conservacionistas, los gestores del territorio y la naturaleza y por las demás instituciones que realizan estas funciones (CP, 1991; Suárez, 2007). El término y concepto de conservación se introduce formalmente en el mundo occidental cuando los conservators británicos de la India arribaron en 1907 a los CIQA

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Estados Unidos y quedaron impactados por la degradación de los recursos naturales lo cual impulsó el cambio conceptual desde “economía de los recursos naturales” a lo territorial, acuñándose e institucionalizándose el concepto de “conservación” de recursos naturales en general. La antítesis de la conservación fue la desertificación, concepto desarrollado inicialmente por Aubreville (1949) y Kassas (1970) con posteriores definiciones de Dregne (1987). En lo sustantivo, refleja la relación entre el efecto combinado de las actividades del hombre sobre el territorio y las condiciones ambientales del fenómeno de tal manera que generan un agotamiento progresivo de su entorno normal hasta una degradación considerable a causa de su intervención y gestión (Glantz y Orvlovsky, 1983). Todo esto contribuyó a la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Desertificación organizada por FAO, UNESCO y OMM definiéndose como la intensificación o extensión del deterioro, especialmente en ambientes pluviales marginales; proceso que concluye a la reducción del potencial productivo con la consiguiente disminución de la biomasa, de la capacidad de explotación de la tierra, del rendimiento de los cultivos y del bienestar humano, lo cual concluye en lo que los romanos denominaban agri deserti. Ello ocurre cuando los procesos de uso y artificialización de la tierra no consideran prácticas agrícolas que permitan conservar el estado ideal de los componentes más valiosos del ecotopo y de la biocenosis (Gastó, 1993). UAAAN

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Sustentabilidad de la Agricultura: Conceptos Unificadores

La etapa siguiente debió ser la incorporación formal y sistemática del hombre, organizado social, cultural, laboral y políticamente como actor, desencadenador y afectado por estos dos procesos antagónicos de conservación y desertificación, y de la incorporación de la tecnología y economía al medioambiente como un todo. Es así como se gesta una primera conferencia tendiente a evolucionar desde la conservación a la sustentabilidad, para luego llegar a su aceptación formal en la Conferencia de las Naciones Unidas de Estocolmo en 1972. En ella se plantea que el medio ambiente no debe ser concebido solamente con sentido físico-natural sino que como una interacción entre el sistema natural y el social, además del medio construido y del sociocultural. Se indica además, que las sociedades avanzadas se percatan que existe un solo mundo en el cual la pobreza es la causa fundamental del deterioro de los recursos naturales, lo cual se contradice con argumentos que fundamentan este deterioro en el modelo económico y político imperante y de la existencia de límites ecológicos del planeta. El modelo de crecimiento económico ilimitado comienza a cuestionarse en el estudio del MIT (Meadows et al., 1972) sobre los límites del crecimiento que plantea las restricciones físicas del planeta en relación a la población humana, crecimiento económico ilimitado, producción de alimentos, industrialización, recursos no renovables, y contaminación. Ello se complementa con el trabajo de “Food Production and Energy Crisis” (Pimentel et al., 1973) como respuesta a la primera crisis energética y con una serie de importantes trabajos como el de Mesarovic y Pestel (1975) y el equipo dirigido por Barney (1982), los cuales destacan en el proceso de construcción del denominado “desarrollo sustentable” (Alonso y Sevilla, 1995).

Como resultante de lo anterior la CMMD (1992), conocida como Comisión Bruntland, en 1987 define formalmente el desarrollo sustentable como aquel que satisface las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades; lo cual implia que existen tanto necesidades de la población como limitantes ambientales para satisfacerlas. La transformación de la economía y de la sociedad genera un aumento de la productividad y de la igualdad de oportunidades para todos (CMMD, 1992). Es en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre medio ambiente y desarrollo de Rio 92 donde se afianza y se acuerda llevar a la práctica las conclusiones de la Comisión Bruntland. Ningún país puede desarrollarse distanciándose de los demás, por lo cual se requiere una nueva orientación de las relaciones internacionales (Alonso y Sevilla, 1995). La sustentabilidad, por lo tanto, se diferencia de la conservación de recursos naturales en que además incorpora en forma más específica algunas de las siguientes dimensiones: (a) conservación de las funciones y capacidad productiva ecosistémica (b) conservación de la producción de beneficios económicos, (c) conservación del ciclo hidrológico, (d) conservación del suelo, (e) conservación y desarrollo de la biodiversidad, (f) conservación y desarrollo de la calidad del paisaje, (g) conservación y desarrollo del balance de carbono, (h) diversificación de productos, (i) sattisfacción de necesidades humanas, (j) desarrollo en armonía con comunidades locales, (k) distribución justa y equitativa de los beneficios entre los actores y entre las naciones y finalmente (l) derechos de los pueblos originarios (Erlwein, Lara y Pradenas, 2007; Altieri, 1999; Montalba, 2005; Lele, 1991; Lawrence, 1997).

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AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES

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CAPÍTULO 2

Aproximación jerárquica en la toma de decisiones. La teoría jerárquica es una expresión dialéctica de la Teoría General de Sistemas, que surge en parte como un movimiento hacia una ciencia general de la complejidad, que se aplica en todos niveles de organización y escalas de trabajo. Su énfasis está altamente centralizado en la observación del sistema, cuyas raíces se centran en el químico Prigogine, el psicólogo Piaget y el economista Herbert Simon. La jerarquía es un sistema interconectado en varios grados de comportamiento, desde donde los niveles superiores controlan a los inferiores, en función de las constantes de tiempo y espacio (Allen y Star, 1982; Haber, 1990). Ferrater (1979) indica que existen cuatro tipos de jerarquía: del poder, lógica, ontológica y axiológica. Es en estas dos últimas jerarquías donde se centra la sustentabilidad del sistema (Mesarovic, Macko y Takahara, 1971). 24

La creación y evolución de los sistemas, ecosistemas y organismos se plantea como una estructura disipativa de la jerarquía de la organización natural. Las actuaciones antrópicas que transforman y ordenan al sistema con propósitos económicos, sociales o naturales conducen necesariamente a estados diferentes a los previos donde la disipación energética se expresa como una constante. Energía es el combustible que torna operativo al ecosistema, pero la tasa de ocurrencia de operación del proceso, está controlada por la disponibilidad de nutrientes. El ecosistema opera de manera de gastar la energía disponible necesaria para minimizar las constricciones de tiempo y espacio emanadas por las limitantes de agua y de nutrientes (Reichle, O´Neill y Harris, 1975). En esta transformación, el estado que se logre puede ser sustentable o no, lo cual implica el estímulo o input que logre mantenerlo evitando que se alcancen estados disipativos CIQA

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diferentes al pretendido por la organización antrópica. La jerarquía ocurre en sistemas físicos, químicos, biológicos, ecológicos, sociales, tecnológicos, económicos, y político, por lo cual se hace necesario contar con una teoría jerárquica que permita interactuar en sistemas multidimensionales de comportamientos y de estructuras complejas. En la naturaleza ocurren simultáneamente diversos procesos de organización, que se expresan en escalas de tiempo y espacio diferentes (Figura 1). En las jerarquías mayores se tienen los procesos físicos que conducen a la organización de la materia en átomos. Bajo ésta se tiene a la organización química en moléculas de diversos compuestos, lo cual está necesariamente subordinado a las leyes de la organización física y además, de la química, por lo cual se expresa en menores grados de libertad. El proceso geológico permite su organización en rocas, minerales y sus derivados, y el geomorfológico en geoformas determinadas por las jerarquías superiores además de las condicionantes propias de la geomorfología. La generación de la vida en el planeta ocurre sólo cuando de hábitat y nichos permiten su generación. Al igual que en las jerarquías superiores se rige por todos esos niveles además de los propios de la biología. La integración de lo inerte con lo biológico permite un nuevo nivel de organización, el ecológico, dado por los ecosistemas a través del proceso de sistemogénesis, el cual al ser de mayor organización es a la vez más disipativo; al estar subordinado a todas las jerarquías superiores, además de las propias de la ecología, sus grados de libertad son menores (Wy y Qi, 2000; Brady, 1994). La generación de la naturaleza es a la vez la generación del escenario del hombre, sin lo cual sería impensable su existencia. Haber UAAAN

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Sustentabilidad de la Agricultura: Conceptos Unificadores

(1990) relaciona la artificialización de los ecosistemas a los tipos de uso del territorio en bioecosistemas, ecosistemas casi naturales, ecosistemas seminaturales, ecosistemas antropogénicos y en tecnoecosistemas.

La economía regula y restringe las transacciones que ocurren en los niveles jerárquicos superiores. La política, conjuntamente con la economía, son los niveles más restrictivos de la jerarquía; es donde se toman las decisiones de la sociedad organizada, por lo cual deben estar subordinadas a todos los niveles superiores. Su accionar está centrado en los límites de la universal legalidad de cada uno de los niveles jerárquicos. A manera de ejemplo, podría darse el caso que los legisladores de una nación decidieran que el agua que se congela a nivel del mar a cero grados y ebulle a cien, lo hiciera a veinte grados y a doscientos respectivamente. Sería esto una decisión ilícita pues las leyes de la física no están subordinadas a las leyes políticas ni a las económicas.

Al igual que en el caso anterior se tiene como una jerarquía superior la organización social, que conduce al desarrollo de una cultura que se inserta en un contexto ecológico superior el cual le permite adaptarse y a su vez modifica. Surge así la tecnología como un producto de la interacción de la naturaleza y la sociedad lo cual corresponde a un nuevo orden de la materia, energía e información en otras dimensiones espacio-temporales. La tecnología a su vez permite interactuar con la organización de la naturaleza y con la ordenación de los niveles antrópicos superiores.

Disipación de energía

Nivel de jerarquía del fenómeno

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Figura 1. Esquema generalizado de los diversos niveles jerárquicos y de sus grados de libertad dados por la universal legalidad1.delEsquema fenómeno. El traspaso de estosdelímites la universal Figura generalizado los de diversos legalidad esniveles el fundamento de insustentabilidad. jerárquicos y de sus grados de libertad dados por

la universal legalidad El traspaso estos Al igual que en el caso anterior sedel tienefenómeno. como una jerarquía superior lade organización social, que límites conduce alde desarrollo de una cultura que se inserta un contexto ecológico la universal legalidad es el enfundamento de superior el cual le permite adaptarse y a su vez modifica. Surge así la tecnología como un insustentabilidad. producto de la interacción de la naturaleza y la sociedad lo cual corresponde a un nuevo orden de la materia, energía e información en otras dimensiones espacio-temporales. La tecnología a su vez permite interactuar con la organización de la naturaleza y con la ordenación de los niveles antrópicos superiores.

Algo similar ocurre cuando se toman decisiones de políticas económicas, tecnológicas o sociales que transgreden los límites de la universal legalidad de la ecología, tal como cuando se sobrepasa la capacidad de uso de los suelos o con la cosecha indiscriminada de los bosques, del mar o la expansión de las ciudades, más alla de las funciones de transferencia que sobrepasan los umbrales de equilibrio. Ejemplos de este tipo de transgresiones no son exclusivas de la identidad cultural cristiano occidental ni de nuestros tiempos, siendo dignos de mencionar los casos del colapso ambiental de Isla de Pascua (Rapa Nui), la degradación de la Araucanía (Montalba, 2004) y la extinsión de los fueguinos (Erlwein, 2001). El problema de fondo de la sustentabilidad está dado por no respetar los niveles jerárquicos superiores, al traspasar los límites de la universal legalidad de cada uno. Una buena decisión debe ser lícita en todos y cada uno de los niveles jerárquicos.

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Dimensiones y actuaciones. Son escazas las temáticas que pueden competir con el creciente reconocimiento de la dependencia e impactos humanos medioambientales sobre

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La economía regula y restringe las transacciones que ocurren en los niveles jerárquicos superiores. La política, conjuntamente con la economía, son los niveles más restrictivos de la jerarquía; es donde se toman las decisiones de la sociedad organizada, por lo cual deben estar subordinadas a todos los niveles superiores. Su accionar está centrado en los límites de la universal legalidad de cada uno de los niveles jerárquicos. A manera de ejemplo, podría darse el caso que los legisladores de una nación decidieran que el agua que se congela a nivel del mar a cero grados y ebulle a cien, lo hiciera a veinte grados y a doscientos respectivamente. Sería esto una decisión ilícita pues las leyes de la física no están subordinadas a las leyes políticas ni a las económicas. pag13-88.indd 13 Algo similar ocurre cuando se toman decisiones de políticas económicas, tecnológicas o sociales que transgreden los límites de la universal legalidad de la ecología, tal como

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CAPÍTULO 2

la biósfera, que se expresará como el componente clave de nuestra época y espíritu, cuando se escriba la historia del período actual (Nisbet, 1982; Rosa, 2000), todo lo cual está estrechamente ligado con sustentabilidad (Turner, 1973). La sustentabilidad puede ser una herramienta analítica para insertar los impactos humanos en el ambiente, los cuales son inseparables de las diversas dimensiones jerárquicas, a saber: (a) antropocéntrica, que plantea al hombre como eje central del problema, (b) ecocéntrica, la cual establece que el eje central del fenómeno es el escenario del hombre, es decir, su entorno, (c) local, plantea que el problema se localiza en su escala directa de actuación y (d) global, donde las conexiones se establecen en escala de la totalidad de la ecósfera (Figura 2).

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El espíritu de época (Zeitgeist) está dado por las dimensiones y actuaciones y sus relaciones con la sustentabilidad del sistema, es una heramienta escencial para su análisis. Según Rosa (2000), además de las condicionantes específicas ya indicadas se tiene a: Hegel, que establece que cada período histórico tiene sus propias temáticas; Mill, quien introduce la tradición utilitaria y empirista; Compte, que desarolla la idea que la historia es gobernada por leyes que claramente definen las diferentes épocas tales como la época de la Fe, de la Razón, de la Ciencia Positiva y actualmente la del Ambientalismo, donde se localiza la sustentabilidad; Giddens y Beck incorporan el riesgo como una dimensión del ambientalismo; y Kant que plantea la huella seguida para alcanzar una época y las acciones que se requieren para llevarlas a cabo. Klijn y Udo de Haes (1994) plantean un enfoque jerárquico de aproximación territorial, que permita transitar gradualmente desde lo local a lo global. El planeta se presenta como una ecósfera con un conjunto de esferas CIQA

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jerarquizadas desde el clima hasta la vegetación y fauna, y desde lo local a lo global a través de estructuras y procesos. Entre éstos últimos se tiene el transporte de energía, de materia, génesis del sistema, existencia de componenes inferiores y de otros componentes dependientes. El sistema propuesto de clasificación jerárquica va desde ecozonas a escalas muy pequeñas hasta ecoelementos en escalas locales detalladas. En la cultura occidental, que se presenta como estrechamente relacionada con las tradiciones judeocristiana, se establece el origen del hombre como una creación divina, la cual a su vez recibe el mandato de crecer y multiplicarse, simultáneamente con dominar la tierrra y las aves del cielo y los peces del mar. La naturaleza existe para servir al hombre el cual recibe el mandato de utilizarla y dominarla, con la sola restricción de no utilizar el árbol del fruto prohibido. No es posible en la actualidad actuar independientemente y aislando los sistemas ecológicos de los sociales (Low et al., 1999; Redman, 1999; Grove y Kuby, 2000). El crecimiento demográfico descontrolado, que se logra al finalizar el siglo, sobrepasa la capacidad de carga del planeta, lo cual conduce a afectar su sustentabilidad articulándolas entre sí. Se logra en esta forma relacionar los pares contiguos de actuación (Figura 2) de manera que entre lo local y lo antropocéntrico se tienen los actores sociales o sociedad civil que operan directamente dirigiendo al fenómeno (Queron, 2002). Entre lo antropocéntrico y la globalización emerge la gobernanza del territorio lo cual establece las funciones generales que deben considerarse tales como la mantensión de zonas destinadas al control de gases de efecto invernadero, a la regulación de las aguas y a la conservación de la cultura (Costanza et al., 1997). La manutención y aplicación de acuerdos UAAAN

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Sustentabilidad de la Agricultura: Conceptos Unificadores

globales internacionales se localiza en la articulación ecocéntrica de las actuaciones (Naess, 1993; Kavaloy, 1993). Cualquiera que sea la naturaleza de las actuaciones debe estar condicionada por restricciones de naturaleza ética y estética, las cuales al no cumplirse deterioran la sustentabilidad del sistema (Mansvelt y Stobelaar, 1995). La articulación que se genera entre las cuatro dimensiones del paradigma de actuación están dadas por dos virtudes, techné y phronesis; la primera de las cuales es la tecnología que puede ser un utensilio o artefacto correspondiente a un medio para alcanzar un fin, siendo

la otra la prudencia (Vial, 1981) las cuales se deterioran en la medida que los requerimientos y las tasas de extracción son cada vez mayores. En esta forma surgen corrientes de pensamiento centradas en la ecología natural conocida como “ecocentrismo” o “ecología profunda”, con fuertes raíces en la ecofilosofía y ecosofía (Naess, 1993; Kvaloy, 1993). La escala espacial local plantea que el desarrollo debe ser en escala humana, integrándose tanto el corto y el largo plazo como los espacios inmediatos de acoplamiento, tal como ha ocurrido y ocurre con numerosas culturas originarias (Gómez, 1981). El cambio global está dado 18 por ligamientos cada vez más fuertes entre espacios distantes lo cual a su vez privilegia el presente y el futuro, y la presencia humana constituye una parte integral de todos los ecosistemas, siendo sus actuaciones relevantes en el impacto global (Vitovsek et al., 1997; McDonnell y Pickett, 1993).

El punto focal es el centro de divergencia desde donde se establece la posición de confluencia de los diversos ejes jerárquicos que intervienen en las actuaciones y en la toma de decisiones del actor social. En esta forma se tiene que se integran las restricciones genéricas naturales y culturales como así mismo las restricciones territoriales. Se generan por lo tanto nuevos espacios ilícitos, por cuanto la solución puede estar contenida al interior del espacio lícito de uno de los sistemas pero fuera de otros. Las acciones que la se llevan a cabo en el fenómeno afectan el grado de Figura 2. Punto focal de las cuatro dimensiones jerárquicas fundamentales que describen sustentabilidad fenomenológica. generanfocal entredeellos de actuación. Se sustentabilidad del sistema. Su naturaleza e intensidad Figura Se 2. Punto las intervenciones cuatro dimensiones presenta a manera de ejemplo dos espacios: que expresa las dimensiones derivan de la del marco teórico aceptado por la comunidad, de jerárquicas fundamentales queuno describen la sustentabilidad focalización del problema y el otro las que ellos se ejercen sobre el sistema. Debiera acuerdo al espíritu de época (Rosa, 2000), dado por sus fenomenológica. Se actuaciones generan entre intervenciones de existir una relación entre las dimensiones del problema y las actuaciones. cuatro ejes y jerarquías establecidas. La resultante de todo actuación. Se presenta a manera de ejemplo dos espacios: esto afecta necesariamente la sustentabiliad del fenómeno uno que expresa las dimensiones de la focalización del El crecimiento demográfico descontrolado, que se logra al finalizar el siglo, sobrepasa y a la agricultura en general. En el contexto ambiental problema y el otro las conduce actuaciones que su se sustentabilidad ejercen sobre articulándolas el la capacidad de carga del planeta, lo cual a afectar actuaciones en el sistema son siempre relevantes en existir una entre lasdedimensiones entre sí. Se lograsistema. en esta Debiera forma relacionar los relación pares contiguos actuación (Figuralas 2) de manera que entre del lo local y lo antropocéntrico se tienen los actores sociales o sociedad civil a la sustentabilidad, lo cual ha sido planteado relación problema y las actuaciones.

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que operan directamente dirigiendo al fenómeno (Queron, 2002). Entre lo antropocéntrico y la globalización emerge la gobernanza del territorio lo cual establece las funciones generales que deben considerarse tales como la mantensión de zonas destinadas al control de gases de efecto AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES invernadero, a la regulación de las aguas y a la conservación de la cultura (Costanza et al., 1997). La manutención y aplicación de acuerdos globales internacionales se localiza en la articulación ecocéntrica de las actuaciones (Naess, 1993; Kavaloy, 1993). Cualquiera que sea la naturaleza de las actuaciones debe estar condicionada por restricciones de naturaleza ética y estética, las cuales al no cumplirse deterioran la sustentabilidad del sistema (Mansvelt y Stobelaar, 1995). La articulación pag13-88.indd 15

que se genera entre las cuatro dimensiones del paradigma de actuación están dadas por dos virtudes, techné y phronesis; la primera de las cuales es la tecnología que puede ser un utensilio o artefacto correspondiente a un medio para alcanzar un fin, siendo la

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CAPÍTULO 2

desde hace un largo tiempo.

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Capacidad sustentadora. El origen del concepto, según Fernández (1995), se remonta a los siglos XVII y XVIII, a raíz de los debates surgidos en Europa en torno al crecimiento de la población y suministro de alimentos (Bartel, Norton y Perrier, 1993), entre los que se presenta Malthus en 1798, quien desarrolla una ecuación que relaciona el crecimiento de la población con el número de organismos presentes. Verhulst, en 1830, propuso la ecuación logística del crecimiento, en que éste es función de los recursos presentes (Freedman, 1980). En 1953, Odum introdujo el concepto de la asíntota de la curva logística y lo relaciona con la capacidad sustentadora K del ecosistema (Dhonhot, 1989). El concepto se introdujo en la ganadería intensiva a comienzos del siglo XX, aplicado a las praderas, haciéndose gradualmente equivalente al concepto de K, de la curva logística. En la década de 1930 el concepto fue aplicado a la fauna silvestre. A fines del siglo XIX se acuña el concepto de producción sustentable del bosque, que es equivalente a la capacidad sustentadora (Braklacich, Bryant y Smith, 1991) cuya definición establece que la cosecha no exceda el crecimiento del volumen del bosque, e incluso asegurándose la estabilidad de la población dependiente. A partir de la década de 1960 se incorpora la recreación al aire libre. Green (1985) introduce el concepto de capacidad ecológica, con el nivel de uso consistente con el no declive de los atributos ecológicos del sistema, por lo cual es una aproximación formal al relacionar la capacidad sustentadora con la sustentabilidad, pues en caso de que ésta se rebase se genera un proceso que se torna insustentable. También se ha aplicado el concepto a la capacidad sustentadora humana o antropogénica (Brown et al., 1987; Fernández, 1995). En este caso se relaciona directamente con conservación CIQA

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ecosistémica y la dimensión sustentable complementaria relativa a la capacidad antrópica. Constituyen por lo tanto, un ligamiento formal relativo a la sustentabilidad entre lo antropogénico y lo ecocéntrico. En 1977, Nieswand y Pizar introducen y desarrollan el concepto de capacidad de planificación del uso de la tierra, como una medida de la aptitud de un territorio para dar cabida al crecimiento y desarrollo dentro de los límites definidos por la infraestructura y recursos existentes. Representan, según Goldshochalt (1977), el umbral de las funciones de transferencia de los sistemas naturales y artificiales, por encima de lo cual los impactos del desarrollo pueden causar una degradación ambiental o social. Actualmente, Fernández (1995) indica que algunos autores, en relación con los debates sobre la sustentabilidad global y producción sustentable, consideran a la capacidad sustentadora en un contexto más amplio, el de sustentabilidad (Brown et al., 1987; Brklacich et al., 1991). Es así como Naredo (2004) plantea y asocia a la especie humana como una patología terrestre que concluye por hacerla insustentable. Al violar los límites establecidos para el hombre por la naturaleza y la historia, la sociedad industrial engendró incapacidad y sufrimiento en haras de eliminar la incapacidad y sufrimiento (Ilich, 1996). Los aportes al concepto y metodología de cálculo de la capacidad sustentadora, emanados a partir de la gestión ganadera y faunística, han sido de gran valor y han contribuido al desarrollo global del área (COTECOCA, 1979). Dasman (1945) la define como el número de animales a pastoreo, de una clase dada, que puede mantenerse en buenas condiciones, año tras año, en una unidad de pastoreo, sin perjuicio para las reservas de forraje o el suelo. Posteriormente, Mott (1960), desde otra perspectiva, lo define como la carga ganadera que soporta a la óptima UAAAN

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indica que algunos autores, en relación con en losrelación debates con sobre sustentabilidad y indica que algunos autores, losladebates sobre la global sustentabilidad global y indica que algunosa autores, en relación con los debates sobre laamplio, sustentabilidad global y producción sustentable, consideran la capacidad en un contexto más el más amplio, producción sustentable, consideransustentadora a la capacidad sustentadora en un contexto el producción sustentable, consideran a la capacidad sustentadora en un contexto más amplio, el de sustentabilidad (Brown et al., 1987; Brklacich et al., 1991). Es así como Naredo (2004) de sustentabilidad (Brown et al., 1987; Brklacich et al., 1991). Es así como Naredo (2004) (Brown al.,patología 1987; Brklacich et al.,concluye 1991). Es así como Naredo (2004) plantea y asocia de a lasustentabilidad especie humana comoetuna terrestre que porque hacerla plantea y asocia a la especie humana como una patología terrestre concluye por hacerla y asocia a establecidos la especie humana unapor patología terrestre que concluye por hacerla insustentable. Alplantea violar los límites paraestablecidos el como hombre y lala historia, insustentable. Al violar los límites paralaelnaturaleza hombre por naturaleza y la historia, insustentable. Al violar los límites establecidos paradeeleliminar hombrelapor la naturaleza y la historia, la sociedad industrial engendró incapacidad y sufrimiento en yharas incapacidad la sociedad industrial engendró incapacidad sufrimiento en haras de eliminar la incapacidad la sociedad industrial engendró incapacidad y sufrimiento en haras de eliminar la incapacidad y sufrimiento (Ilich, 1996). (Ilich, 1996). y sufrimiento y sufrimiento (Ilich, 1996). Los aportes al Los concepto y metodología cálculo de ladedecapacidad aportes al concepto de y metodología cálculo desustentadora, la capacidad sustentadora, Sustentabilidad la Agricultura: Unificadores aportes al concepto y metodología de cálculo de Conceptos la capacidad sustentadora, emanados a partir de Los la gestión y faunística, sido de gran emanados a partir ganadera de la gestión ganaderahan y faunística, hanvalor sido ydehan gran valor y han emanadosglobal a partir de (COTECOCA, la gestión ganadera yDasman faunística, han sido de gran valor y han contribuido al desarrollo del área (1945) laDasman define como contribuido al desarrollo global del área1979). (COTECOCA, 1979). (1945) la define como presión de pastoreo. Scharnecchia (1990) introduce 1979). dos Dasman Organización y ordenación. La información ha contribuido al desarrollo global del área (COTECOCA, (1945) la define como el número de animales a pastoreo, de una clase dada, que puede mantenerse en buenas el número de animales a pastoreo, de una clase dada, que puede mantenerse en buenas conceptos no considerados en las definiciones: el de sido definida en ecología como una función del cuociente número animales de a pastoreo, de perjuicio una clasepara dada, que puede mantenerse en buenas condiciones, añoel tras año,gestión endeuna sin lasperjuicio reservas de forraje condiciones, añoy unidad tras año, enpastoreo, una unidad depero pastoreo, sin para las reservas de forraje el de objetivos específicos, no incluye el de probabilidades. El método de la información se utiliza condiciones, Mott año tras año, en una unidad de pastoreo,losin perjuicio para las reservas de forraje o el suelo. Posteriormente, (1960), desde perspectiva, define como la define carga o el suelo. Posteriormente, Mottotra (1960), desde otrahacerse perspectiva, lo como la carga de sustentabilidad ecosistémica. Lo anterior puede para evaluar la organización o el desorden del sistema. La o el suelo. Posteriormente, Mott (1960),Scharnecchia desde otra perspectiva, lo define como la carga ganadera que soporta a extensivo laque óptima pastoreo. (1990) introduce dos ganadera soporta a la de óptima presiónsi de pastoreo. Scharnecchia (1990) introduceendos a lapresión sustentabilidad genérica en lugar de carga información y la diversidad orden de los componentes, ganadera que a la óptima presión de ypastoreo. Scharnecchia (1990) introduce dos conceptos no considerados en soporta lassedefiniciones: el de gestión de objetivos ganadera reemplazaen porlas carga humana y laelpradera se desde un específicos, punto de vista práctico, deben ser conceptos no considerados definiciones: gestión yalespecíficos, elmenos de objetivos conceptos no considerados en las definiciones: el de gestión y el de objetivos específicos, pero no incluye pero el de no sustentabilidad ecosistémica. Loecosistémica. anterior puede a lacomo reemplaza consideradas iguales. La incluye elpor deecósfera. sustentabilidad Lohacerse anteriorextensivo puede hacerse extensivo a lainformación es igual al pero no incluye el dedesustentabilidad ecosistémica. Lopor anterior puede hacerse extensivoK aporlael logaritmo del número producto de una sustentabilidad genérica si en lugar carga reemplaza humana y carga la constante sustentabilidad genérica si enganadera lugar de se carga ganadera secarga reemplaza por humana y la sustentabilidad genérica (1995), si en lugar de carga ganadera se reemplaza por carga humana y la Fernández le da una connotación genérica de posibles casos desde donde se seleccionan. La noción pradera se reemplaza porse ecósfera. pradera reemplaza por ecósfera. pradera se reemplaza por ecósfera. al concepto después de llevar a cabo una detallada revisión de diversidad en ecología tiene sus raíces en la riqueza delelos y de sugenérica evolución aplicabilidad. La de de especies o de componentes en general y depende de Fernández (1995), da antecedentes una(1995), connotación al yconcepto después llevar a cabo Fernández le da una connotación genérica al concepto después de llevar a cabo Fernández (1995), le da una connotación genérica al concepto después llevar adecabo capacidad sustentadora del ecosistema se define como la la capacidad discriminar entre ellos. El una detallada revisión de los antecedentes y de su evolución y aplicabilidad. capacidaddeldesistema una detallada revisión de los antecedentes y de su evolución La y aplicabilidad. La capacidad intensidad de utilización que puede soportar el ecosistema, desarrollo de una cuenca hidrográfica o de un ecosistema una detallada revisión de los antecedentes y de su evolución y aplicabilidad. La capacidad sustentadora del sustentadora ecosistema sedel define como laseintensidad de utilización quedepuede soportar ecosistema define como la intensidad utilización queelpuedealcanzar soportar el sometido a una acción se determinada y a lalavez mantener su en particular estados sustentadora del ecosistema define como intensidad de utilización que hasta puede soportar el de mayor madurez o ecosistema, sometido a una acción determinada y a la vez mantener su estado. ecosistema, sometido a una acción determinada y a la vez mantener su estado. estado. desarrollo son mecanismos de acumulación de energía ecosistema, sometido a una acción determinada y a la vez mantener su estado.

organizada al igual que lo son los sistemas genéticos. Todos estos sistemas son de naturaleza cibernética por su capacidad de autoorganizarse. La información se expresa Donde: Donde:Donde: por un mecanismo y el almacenamiento de información Donde: - � representa al -ecosistema y alsus características y sus características � representa representa alecosistema ecosistema y sus características significa aumento de la complejidad del mecanismo. La representa al ecosistema ydesus características lala acción hombre asutravés de sudeejerce eficiencia aumenta - � es la acción-- �πque hombre a el través tecnología sobredelelmecanismo � es es el acciónqueque el hombre a través su tecnología ejerce sobre el en la medida que la � es la acción que el hombre a travésdede sucomplejidad tecnología ejerce sobre el(Margalef, 1969). ejerce sobre el operador ecosistemade(esartificialización) el operador organizada aumenta ecosistematecnología (es elecosistema operador de(esartificialización) el ecosistema (es el operador de artificialización) artificialización) - Ej es el estado del - Ejecosistema es el estado del ecosistema E es el estado del ecosistema elelestado del ecosistema La selección natural aporta información al sistema. jj es - �r es el conjunto-- E�de recursos del ecosistema conjunto de recursos del ecosistema r es -- �r es conjuntodederecursos recursos ecosistema es el el conjunto deldel ecosistema Los sistemas mejor conformados son capaces de seleccionar información de manera de retener la infromación En términos generales debe introducirse: (a) la carga del usuario (CG)del quela representa a que representa a En términos generales debe introducirse: (a)(a)lalacarga usuario (CG) En términos generales debe introducirse: carga del usuario pertinente(CG) y rechazar la impertinente. En términos generales debe introducirse: (a) la carga que representa a Se puede deducir de la la población humana y sus necesidades, (b) el factor uso (FU) que es la relación entre la carga la población humana y sus necesidades, (b) el factorhumana uso (FU) que es cibernética relacióngeneral entre laque carga del usuario (CG) quenecesidades, representa a la(b) población y que teoría cualquier sistema que puede la población humana y sus el factor uso (FU) es la relación entre la carga humana (CG) y la capacidad sustentadora deluso sistema. Cuando ambos son equivalentes humana (CG) y la capacidad sustentadora (CS) del sistema. Cuando ambos son equivalentes sus necesidades, (b) (CS) el factor (FU)(CS) que es la sistema. relación adoptar diversos automáticamente permanece en humana (CG) y la capacidad sustentadora del Cuando ambos sonestados equivalentes se tiene el factorseadecuado, pero si CG es mayor que CS se tiene sobre utilización y por tiene entre el factor adecuado, pero si CG es mayor que CS se tiene sobre utilización y por la carga humana (CG) y la capacidad sustentadora el más estable. Se puede considerar tiene el factor adecuado,del pero si CGloescual mayor que CS se igual tieneosobre utilización y por que cualquier especie consiguiente unase pérdida de sustentabilidad sistema, no ocurre si es menor consiguiente una pérdida de sustentabilidad del sistema, lo cual no ocurre si es igual o menor (CS) del sistema. Cuando ambos son equivalentes se o vegetal contiene información, la cual al ingresar consiguiente una pérdida de sustentabilidad del sistema, lo cual animal no ocurre si es igual o menor (Gastó, Cosio y Aránguiz, 2002). (Gastó, Cosio Aránguiz, 2002). tiene ely factor adecuado, pero si CG es mayor que CS se al sistema aumenta su complejidad e información total. (Gastó, Cosio y Aránguiz, 2002). tiene sobre utilización y por consiguiente una pérdida de También contienen información los elementos inorgánicos Organización y Organización ordenación. Lay información ha definida ensisido ecología una función sustentabilidad del sistema, lo cual no ocurre es igual ocomo tales como lascomo partículas del suelo o una gota de agua. El ordenación. La sido información ha definida en ecología una función y ordenación. La ha sido utiliza definidapara en ecología como una función menor (Gastó, Cosio y Aránguiz, 2002). principio del la orden el orden del cuociente deOrganización método de información laElinformación evaluar delprobabilidades. cuociente de El probabilidades. método de se la información se utiliza paradesde evaluar la establece, según Wilson cuocientedeldesistema. probabilidades. El método dediversidad la información se utiliza para evaluar lapor un sistema tiende a (1968), que el orden alcanzado organización o del el desorden La información y la en orden de los organización o el desorden del sistema. La información y la diversidad en orden de los

CS = ƒ(�, � , Ej,CS �r) = ƒ(�, � , E , � ) CS = ƒ(�, � , Ejj, �rr)

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el desorden sistema. La deben información y la diversidad en orden de los componentes, alorganización menos desdeoalun punto desde de del vista ser consideradas como componentes, menos un práctico, punto de vista práctico, deben ser consideradas como componentes, alalmenos desde un constante punto de Kvista deben ser consideradas como por práctico, el logaritmo del el número iguales. La información producto de una K por logaritmo del número iguales. es Laigual información es igual al producto de una constante AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES K por el logaritmo del número iguales. La información es igual al producto de una constante de posibles casosdedesde donde se seleccionan. de diversidad ende ecología tiene posibles casos desde dondeLa se noción seleccionan. La noción diversidad ensus ecología tiene sus de posibles casos desde donde se seleccionan. La noción de diversidad en ecología tiene sus raíces en la riqueza de en especies o dede componentes en componentes general y depende de la ycapacidad raíces la riqueza especies o de en general depende del de la capacidad del raíces en la riqueza de especies o de componentes en general y depende de la capacidad del

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CAPÍTULO 2

extenderse y, a través de la selección natural, se prolonga hacia un sistema más simple. La selección natural y los mecanismos de selección de orden desde el orden operan acumulando la cantidad de información hasta alcanzar un límite, por ejemplo en el clímax.

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El proceso de cambio sistemogénico es ordenado, direccionado hacia un estado de mayor organización y gradual, hasta alcanzar el estado de equilibrio en el clímax, y se rige por leyes y principios conocidos. La organización natural del sistema es genéricamente alterada por las actividades humanas de artificialización del sistema lo cual implica necesariamente la aplicación de insumos de materia, energía e información provenientes de otros ecosistemas de la ecósfera y el cambio de sus atributos fundamentales propios de la ordenación antrópica del sistema. La transformación de los ecosistemas naturales en artificiales implica numerosos cambios en sus atributos, al cambiar desde estados naturales maduros hacia estados antrópicos iniciales, tal como ocurre con la agricultura (Odum, 1969; Margalef, 1963; Cooke, 1967 y otros). Se modifican sus estructuras y procesos fundamentales, los cuales pueden agruparse en: energía de la comunidad, ciclos de nutrientes, eficiencia, homostasis, agua, historia vital y estructura. Los aportes de insumos externos al sistema y el control antrópico que se haga son fundamentales para mantener la sustentabilidad de la ordenación antrópica de su complejidad en un estado de equilibrio dinámico. DʼAngelo (2002) plantea en este contexto el contraste entre el paradigma de equilibrio del sistema que establece el balance de la naturaleza con el de no equilibrio. Este último considera la existencia de discontinuidades y sorpresas en el entorno del sistema y el hecho que éstas funcionen lejos del equilibrio (Costanza, Daly y Bartolomew, 1991). La aplicación de la perspectiva CIQA

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evolutiva de los sistemas termodinámicos marca un punto crucial para el desarrollo de un paradigma alternativo al del equilibrio, tal como el trabajo pionero de Prigogine y Stengar (1984) sobre termodinámica del no equilibrio. El Sistema Complejo Adaptativo (Gell-Mann, 1995) es un modelo apropiado para los fenómenos ecológicos y sociales comprendidos en el paradigma del no-equilibrio, tales como los de la agricultura y ruralidad y los de la sustentabilidad. El modelo general de la dinámica de sistemas complejos de Holling propuesto en 1987 enfatiza en la dimensión temporal del problema. Este modelo describe la dinámica del sistema en cuatro a fases fundamentales, explotación, maduración, liberación y reorganización, las cuales se ordenan en dos ejes uno de los cuales se refiere al capital acumulado y el otro a conectividad. El ciclo refleja los cambios de magnitud del capital acumulado tales como nutrientes, carbono y energía y las conexiones expresadas como transporte de materia, energía e información que ocurren en cada cambio de estado. Las conexiones externas a través el aporte y extracción de insumos deben ser consideradas en este proceso donde la reorganización del sistema corresponde a la restauración del grado de sustentabilidad para alcanzar un nuevo equilibrio. DʼAngelo incorpora además las etapas de desarrollo del sistema complejo a partir de las propiedades formales de los sistemas cibernéticos de von Bertalanffy (1975). Su modelo relaciona el grado de organización con el tiempo y los ritmos. A partir de ello, en el contexto del paradigma de no-equilibrio se puede puntualizar lo siguiente: (a) en la dinámica de todo sistema complejo, incluyendo el sistema predial, rural y comarcal y en escala comunal, regional o mundial, se alternan períodos de estabilidad relativa en las condiciones del entorno con períodos de inestabilidad, UAAAN

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(b) durante el período de estabilidad, la continuidad del sistema exige un ajuste progresivo a través de tres etapas a partir de la total indiferencia de los componentes que son segregados progresivamente para concluir en una mecanización y centralización. Durante el período de reajuste depende de la flexibilidad de adecuación a las nuevas circunstancias, de manera de mantenerse permanentemente en un estado sustentable. De esta forma, es posible plantear que la sustentabilidad depende en parte de la flexibilidad o capacidad de adaptación del sistema. El orden de un sistema agrícola sustentable cualquiera, incluyendo el predial, rural y comarcal, se vincula con la continuidad en el tiempo. Tal continuidad requiere de un balance entre las actuaciones ejercidas sobre el sistema en escala local o regional que pueden generar un estado sustentable o insustentable, por lo cual es necesario un ajuste creciente a las condiciones del entorno. Cuando éste se modifica, debe expresar la flexibilidad necesaria para pasar de una modalidad de organización a otra. Dado que el escenario natural expresado a través del clima, geoforma, sitio, vegetación, uso, cultura y otros, difiere de un lugar a otro la flexibilidad y el orden de un sistema sustentable debe adecuarse a su entorno, lo cual puede representarse como la Capacidad de Uso del Ecosistema y sus relaciones con el Sistema Complejo Adaptativo; la desertificación, la erosión, la contaminación, la degradación de culturas locales, los ruidos molestos, son sólo algunos de los ejemplos de deterioro de la sustentabilidad, cuando ésta no es contrarestada con acciones compensatorias (Gastó, 1993). En los entornos más frágiles, se requiere incorporar mayor cantidad de insumos provenientes de otros ecosistemas y lugares para mantener el estado sustentable del sistema generando una huella ecológica, mochila ecológica y

distancia de transporte (cero kilómetro). En los de menor fragilidad, las estabilidad natural permite un mayor grado de artificialización sin que sus sutentabilidad se deteriore (Gastó, Vélez y DʼAngelo, 2002). Determinantes de orden. La ordenación territorial consiste en la organización de los componentes, estructuras, y funciones de un sistema ecológico en un arreglo topológico de la matriz de fondo basado en la ecología del paisaje, donde se inserta un conjunto de parches interconectados entre sí a través de corredores, de manera que constituyen una unidad o un todo (Forman y Godron, 1986). Se trata de una nueva disciplina que establece las bases de actuación y las dimensiones y las metas de los actores sociales que ocupan y utilizan un territorio y de su articulación entre estos dos. En la medida que los países de desarrollan y crecen en una magnitud nunca antes vista de acuerdo al planteamiento malthusiano, las necesidades de ordenación son cada vez mayores al incrementarse el crecimiento poblacional y el crecimiento de la demanda como resultante de las mayores necesidades y funciones de los recursos provenientes de la tierra. El desarrollo masivo de la ciencia, ecología y economía como producto de la investigación y desarrollo cultural han incidido en actuaciones sobre el territorio que están reñidas con la sustentabilidad de la agricultura y la ruralidad y con las condiciones necesarias para el desarrollo de la vida de calidad.

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Los objetivos y las actuaciones que se llevan a cabo no son neutras; son el producto de una cultura que al actuar sobre la ordenación natural genera nuevos escenarios para la vida, lo cual a la vez afecta la vida misma. La desertificación es un caso relevante de actuaciones deteriorantes, que conducen a través de la

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CAPÍTULO 2

desertificación al desarrollo de agri deserti, el cual a su vez determina el desarrollo humano, insertándose por tanto en el proceso genérico de degradación del sistema que lo torna insustentable. En la ordenación del territorio donde se integra lo urbano con lo rural y natural se tienen tres objetivos y metas que determinan su ordenación: económicos de producción, ecológicos de la naturaleza y sociales de los actores (Nijkamp, 1990). El determinante de orden puede ser sólo uno o bien una combinación ponderada de los tres, lo cual requiere de la determinación del espacio de solución que establezca la mejor combinación de las tres (Figura 3). De acuerdo a las limitantes y potencialidades de cada sitio en particular el espacio de solución cambia de posición (Figura 4). 32

Las determinantes económicas de la ordenación territorial para la agricultura establecen sus objetivos y actuaciones en base a aquello que produzca los mayores beneficios económicos. En el fondo se trata de tomar decisiones que conduzcan a transformar el territorio en una industria productiva de bienes y servicios de valor comercial (Costanza, Daly y Bathalomew, 1991; MartínezAlier y Roca, 2000). Es equivalente a su transformación en una fábrica de productos agrícolas, tales como cultivos, madera, ganado o pescado. Para ello se sustentan en principios tales como la economía de escala que busca aumentar la eficiencia al desarrollar operaciones de mayor magnitud y simpleza. Esto hace reducir al mínimo la diversidad del sistema para lo cual se entra en conflicto con los otros determinantes de orden. Se establece además la eficiencia en el uso de la mano de obra, lo cual incide en una drástica reducción del empleo y de la vida rural. No se introducen limitantes a la CIQA

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utilización de energía fósil para hacer al sistema productivo y sostenible. Tampoco se limita el uso de pesticidas ni fertilizantes de ningún, tipo salvo los establecidos por la ley. El capital debe utilizarse con la mayor eficiencia y eficacia, por lo cual se privilegia el corto plazo sobre el largo plazo, y las medidas de conservación de la naturaleza se reducen a un mínimo dado por aquellas que no tienen ningún efecto en los beneficios económicos (Subercaseaux, 2007; Erlwein, Lara y Pradenas, 2007). Se plantea sin embargo que esta situación tiende a cambiar (Barber, 2006). Las determinantes naturales de ordenación territorial se centran en la conservación de la naturaleza en su nivel máximo posible. Se privilegian los atributos armonía que deben existir entre los diversos componentes del ecosistema y los ritmos naturales relacionados con la biología de las especies y de las cadenas tróficas naturales y los ciclos biogeoquímicos relativos a la recirculación de desechos naturales y artificiales del ecosistema. Se desarrolla la biodiversidad en todas sus dimensiones. El sistema debe funcionar sólo en base a energía solar. No se incorporan pesticidas que puedan afectar el usual funcionamiento del ecosistema, por lo cual sólo se permiten sustancias orgánicas inocuas. Se valoran los sonidos y aromas propios de la naturaleza. La conservación natural del sistema es uno de los objetivos primarios, por lo cual el largo plazo es una condición esencial. Las condicionantes sociales de ordenación territorial restringen el uso del territorio de manera de estructurarlos en función de los requerimientos de los actores sociales. Se toman decisiones relativas a localizar los asentamientos humanos en los mejores lugares para la vida de calidad, tal como aquellos en los cuales las condiciones climáticas y geomorfológicas sean ideales. Además las condiciones sanitarias sean adecuadas para la vida y existan los recursos UAAAN

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Sustentabilidad de la Agricultura: Conceptos Unificadores

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necesarios para su sustento material.

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Estado de enfermedad ecosistémica

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Estado Óptimo (E0)

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Una baja biodiversidad, tal como lo que ocurre en los sistemas agrícolas de alta productividad en agricultura 25 comercial, es óptima en sistemas altamente subsidiados por flujos de energía auxiliar de alta calidad, tal como la proveniente de combustibles fósiles, y por un alto consumo de nutrientes, en tanto que una alta diversidad está asociada a un bajo nivel de insumos externos, siendo además dependiente del reciclaje interno de nutrientes (Odum, 1975). Los costos de ordenación territorial y de gestión de los sistemas se incrementan, siendo el precio que debe CAMBIO pagar al desarrollar ecosistemas agrícolas-comerciales de GLOBAL alto potencial. La revolución verde está asociada a este Figura 3. Esquema de la ubicación en función de las tres diferentes determinantes de orden; proceso de incremento productivo (Winkelmann, 1993). 3. cuales Esquema decomo la ubicación función de que económico, ecológico Figura y social, las generan resultante elenpaisaje cultural, puede ser sustentable si sediferentes establece la mejor combinación entre En caso contrario existe las tres determinantes de ellas. orden; económico, un grado de insustentavilidad dado por la distancia topológica que existe entre ellas (Gastó, Está claro que estas tres dimensiones individuales ecológico y social, las cualesCAMBIO generan como resultante el Vélez y D’Angelo, 1997). GLOBAL no pueden coexistir, pues son en un alto grado mutuamente paisaje cultural, que puede ser sustentable si se establece la 3. Esquema de la ubicaciónentre en función de las diferentes determinantes orden; excluyentes. Es por ello que debe establecerse en cada Figura mejor combinación ellas. Entres caso contrario existedeun económico, ecológico y social, las cuales generan como resultante el paisaje cultural, que caso umbrales que permitan condicionar las funciones puede ser grado de insustentavilidad por laentre distancia topológica sustentable si se establece la mejordado combinación ellas. En caso contrario existe de existe insustentavilidad dado por la distancia topológica que existe entre ellas (Gastó, de transferencia hagan posible establecer el espacio ideal un grado que entre ellas (Gastó, Vélez y DʼAngelo, 1997). Vélez y D’Angelo, 1997). de solución, de acuerdo a lo indicado en las Figuras 3 y 4. En la búsqueda de la solución se requiere una primera aproximación ontológica al problema, la cual permite contar con un conocimiento cabal ad hoc del escenario dónde se llevan a cabo las acciones de ordenación del territorio. El análisis consiguiente debe plantearse incorporando las cuatro dimensiones axiológicas fundamentales del problema, a saber: funcionalidad, estética, ecológica Figuray4. Determinantes de orden económico, ecológico y social y esquema de su posición relativa vital. El resultado de este análisis debe permitir lograr la de acuerdo a las características de la geomorfa y del sitio (Gastó, Vélez y D`Angelo, 1997). localización del espacio y punto de solución que determine la posición armónica de integración y compatibilidad de Figura Paisaje cultural. Cataldi, un matemático y diseñador de Bologna, XVI 4. Determinantes de orden económico, ecológico y socialplanteaba y esquemaendeelsusiglo posición que el hombre modifica naturaleza hastadeque la transforma gradualmente su paisaje relativa de acuerdo alalas características la geomorfa yde del sitio (Gastó,económico, Vélezeny D`Angelo, las tres dimensiones de orden (Ohrens, Alcalde y Gastó, Figura 4. Determinantes orden cultural.1997). Con ello genera un escenario sustentable, cuando las acciones llevadas a cabo 2007). ecológico y social y esquema de suconservación posición yrelativa de generan un entorno compatible con su calidad de vida, demás atributos cultural. Cataldi, matemático y diseñador de Bologna, planteaba en elcuando siglo XVI socialesPaisaje de interacción En caso contrario, tal como ocurre se acuerdo aentre las unambos. características de la geomorfa y del sitio que el procesos hombre modifica la naturalezael hasta queselatorna transforma gradualmente en1993). su paisaje desencadenan de desertificación, sistema insustentable (Gastó, (Gastó, 1997). cultural. Con elloVélez genera yunD`Angelo, escenario sustentable, cuando las acciones llevadas a cabo 10 0

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generan un entorno compatible con su calidad de vida, conservación y demás atributos sociales de interacción entre ambos. En caso contrario, tal como ocurre cuando se desencadenan procesos de desertificación, el sistema se torna insustentable (Gastó, 1993).

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CAPÍTULO 2

Paisaje cultural. Cataldi, un matemático y diseñador de Bologna, planteaba en el siglo XVI que el hombre modifica la naturaleza hasta que la transforma gradualmente en su paisaje cultural. Con ello genera un escenario sustentable, cuando las acciones llevadas a cabo generan un entorno compatible con su calidad de vida, conservación y demás atributos sociales de interacción entre ambos. En caso contrario, tal como ocurre cuando se desencadenan procesos de desertificación, el sistema se torna insustentable (Gastó, 1993).

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Paisaje puede ser definido como lo que queda después de haber actuado sobre el territorio (Bolos, 1992; Gastó, Vieli y Vera, 2007). El paisaje es por lo tanto un producto de la actividad antrópica sobre la naturaleza, proceso que se modifica de acuerdo a la cultura del actor social. Las actuaciones antrópicas ocurren en todos los niveles jerárquicos desde los mayores de la naturaleza tales como el químico, salinizando y perdiendo fertilidad, el geomorfológico erosionando, el biológico reduciendo la biodiversidad y el ecológico afectando los ritmos y la armonía del ecosistema agrícola y rural. Su mayor impacto, sin embargo, ocurre en las jerarquías inferiores de naturaleza antrópica donde se altera la organización natural generando un nuevo orden territorial. En lo social se tiene la localización de los asentamientos humanos y en lo tecnológicos actividades y artefactos tales como viales, industriales, laboreo del suelo, insumos de fertilizantes y de pesticidas, además del efecto generado por la extracción a menudo indiscriminada de componentes naturales del ecosistema. La jerarquía económica, al darle valor a los diversos productos y servicios del sistema, distorsiona aún más su cambio de estado. La política, siendo la jerarquía inferior del sistema, pero la con mayor poder fáctico, legisla e impone acciones CIQA

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sobre las jerarquías superiores, las cuales frecuentemente traspasan los límites de la universal legalidad, por lo cual el paisaje cultural puede tornarse insustentable. Cultura, puede ser definido según Flores (2007) como el estilo con el cual las comunidades humanas interpretan, simbolizan y transforman su entorno. Al interpretar su entorno como concepto límite local o global, le da sentido a sus actuaciones con el fin de lograr una nueva configuración general ordenada del sistema como unidad y unicidad. En una expresión más simple, cultura es la forma de relacionarse con el mundo, lo cual incluye necesariamente la ciencia, tecnología, religión, mitos, arte, costumbres, lenguajes, belleza y sentido de pertenencia. El paisaje es por lo tanto una creación antrópica que en último término es cultural, a través de sus múltiples actuaciones tales como: vivienda, urbanismo, industria, cultivos, forestería, ganadería, acuicultura, obras públicas, transporte, pesca, minería y otros, que concluyen como paisajes diseñados o como paisajes residuales. En este contexto, el concepto de naturaleza ha evolucionado a partir de la época de Darwin, desde el determinismo ambiental, pasando por determinaciones mutuas y posibilismo hasta llegar al paisaje cultural. Con posterioridad se ha evoluicionado hacia otros contextos tales como espacio abstracto, tecnocéntrico, ecocéntrico, naturaleza explotada y segunda naturaleza (Vargas, 2005). Cualquiera que sea su aproximación y planteamiento, está estrechamente relacionada con agricultura y sustentabilidad. La racionalidad última de los actores sociales como agentes cognitivos es mantener el acoplamiento estructural con su dominio de existencia (Röling, 2000). El esquema de este sistema está dado fundamentalemnte por la emoción que el entorno ejerce sobre el actor como UAAAN

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Agricultura, ruralidad, predio y comarca. La agricultura sensu lato abarca numerosas actividades relacionadas con el uso múltiple de la tierra con propósitos de producción (cerealicultura, chacarería, fruticultura, forestería, acuicultura, cosecha de agua, ganadería, entre otros), protección (suelos, control de erosión, de fauna, de riberas, de paisajes, entre otros) y de recreación (cabalgadura, canotaje, senderismo, paisajismo, observación de fauna, pesca deportiva, entre otros), en cada una de las cuales la sociedad civil participa en numerosas actividades, generando cambios en el paisaje agrícola (Meews, Ploeg y Winjermans, 1988). La agricultura puede ser definida en diversas formas. Lawes (1847) la Sustentabilidad de la Agricultura: Conceptos Unificadores define como el proceso de artificialización de la naturaleza. Se agrega además que tiene algún objetivo determinado tal como producir alimento, fibras, cuero, madera y paisaje. Incluye por observador que percibe un fenómeno, lo cual introduce debe ser constructivista, porsocial lo cual debe generar un marco lo tanto un proceso de transformación, un actor y un objetivo dado. una retroalimentaión de actuación generadora del paisaje epistemológico subjetivo, que lo fundamente en base al Según Röling (2000),deelun soporte de delaactuación. agricultura se dimensiona (Capra, 1996). Las relaciones mutuas de este acoplamiento desarrollo paradigma El contexto de la en cuatro la teoría, el contexto y la acción. estafuerza definición entre actor civil y su escenraio de actuación escomponentes: de naturalezalo valórico, agricultura se centra en el hombre como Según la mayor de lo valórico debe basarse en una racionalidad ecológica dada por principios, leyes emocional en la cual el paisaje cultural recíprocamente la naturaleza que genera un paisaje cultural en su entorno, y estructuras ecosistémicas que lo fundamentan. Es poresello que, cualquiera que sea el estilo de agricultura modela al hombre (Plutchik, 2001), lo transforma en actor por lo cual el futuro un artefacto humano. debe cumplir con todos los atributos de sustentabilidad y operatividad. En lo teórico el dentro de un contexto coevolutivo de determinaciones modelo debe ser constructivista, por lo cual debe generar un marco epistemológico subjetivo, mutuas, de acoplamiento estructural. Por último se tiene que la acción deliberada y que lo fundamente en base al desarrollo de un paradigma de actuación. El contexto de la colectiva de los como actoresla sociales ocurrededelaacuerdo a suque genera un agricultura se centra en el hombre mayor fuerza naturaleza Agricultura, ruralidad, predio y paisaje comarca. La cultura y a las condicionantes propias de la naturaleza. cultural en su entorno, por lo cual el futuro es un artefacto humano. agricultura sensu lato abarca numerosas actividades Nos hemos convertido, por lo tanto, y dado además por la relacionadas con el uso múltiple de la tierra con propósitos concentración al uso imprudente quesociales ocurre Por último sealta tiene que la accióndemográfica deliberada yycolectiva de los actores de producción (cerealicultura, chacarería,de fruticultura, hacemos de lapropias tecnología, una de las Nos mayores acuerdo a su cultura y a lasusualmente condicionantes de laennaturaleza. hemos convertido, por lo tanto, ademásdepor alta concentración demográfica y al uso imprudente que forestería, acuicultura, cosecha de agua, ganadería, entrey dadofuerzas la la naturaleza, pero carecemos del instrumento hacemos usualmenteintelectual de la tecnología, una de entendernos las mayores con fuerzas la naturaleza, pero otros), protección (suelos, control de erosión, de fauna, que nosenpermita estadefuerza carecemos del instrumento intelectual que nos permita entendernos con esta fuerza de riberas, de paisajes, entre otros) y de recreación (Lubchenco, 1998). Si en lugar de la definición de Lawes, (Lubchenco, 1998). Si en lugar de la definición de Lawes, se emplea una (cabalgadura, canotaje, senderismo, paisajismo, se emplea una definición que plantee la agricultura condefinición que plantee la agricultura un enfoque productivista, cuatrodimensiones dimensionesdel del problema se observación de fauna, pesca deportiva, entre otros), en cada uncon enfoque productivista, las las cuatro 35 modifican fundamentalmente. Dado el riesgo de este postulado definitorio, las acciones una de las cuales la sociedad civil participa en numerosas problema se modifican fundamentalmente. Dado el riesgo emergentes de este planteamiento son más proclives a generar situaciones de insustentabilidad actividades, generando cambios en el paisaje agrícola de este postulado definitorio, las acciones emergentes de territorial. (Meews, Ploeg y Winjermans, 1988). La agricultura puede ser definida en diversas formas. Lawes (1847) la define como el proceso de artificialización de la naturaleza. Se agrega además que tiene algún objetivo determinado tal como producir alimento, fibras, cuero, madera y paisaje. Incluye por lo tanto un proceso de transformación, un actor social y un objetivo dado.

Según Röling (2000), el soporte de la agricultura se dimensiona en cuatro componentes: lo valórico, la teoría, el contexto y la acción. Según esta definición lo valórico debe basarse en una racionalidad ecológica dada por principios, leyes y estructuras ecosistémicas que lo Figura Esquema del soporte de la5.agricultura definición de Lawes (1847) fundamentan. Es por ello que, cualquiera que sea el5.estilo Figura Esquema en delfunción soportededela la agricultura como la artificializción de la naturaleza (basado en Röling 2000). de agricultura debe cumplir con todos los atributos de en función de la definición de Lawes (1847) como la sustentabilidad y operatividad. En lo teórico el modelo artificializción de la naturaleza (basado en Röling 2000). AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES

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CAPÍTULO 2

este planteamiento son más proclives a generar situaciones de insustentabilidad territorial.

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Desde el punto de vista ontológico del lenguaje, agricultura en castellano tiene más bien un significado restringido al laboreo de la tierra y cultivo de terrenos de labor. En idioma inglés, en cambio, existe una diferencia sustantiva entre cropping y husbandry, que se analogan con agricultura en castellano, con farming y ranching que tienen claramente una connotación territorial. En castellano sería equivalente a acuñar un verbo, que no se utiliza tal como “prediar” derivado de predio o “fincar” derivado de finca. Expresiones inglesas tales como Farming and the fate of wild nature (Imhoff y Baumgartner, 2006) sólo se justifican en un contexto de ordenación, gestión y administración territorial, predial o comarcal. Desde el punto de vista operativo, el predio (hacienda, rancho, fundo, ejido, comunidad, quinta, parcela, finca parque nacional o cualquier otro) puede ser definido como una unidad territorial organizada de toma de decisiones, un espacio de recursos naturales renovables, conectados interiormente y limitado exteriormente, cuyo fin es hacer agricultura (Gastó, Armijo y Nava, 1984; Ruthenberg, 1980). La artificialización de la naturaleza contenida en el predio es la resultante de la aplicación de operadores de transformación sobre los recursos contenidos en el espacio-tiempo predial, el cual es diversificado en ambas dimensiones, lo cual genera un paisaje cultural predial, que puede ser sustentable o no. Etimológicamente, rural en diversos idiomas originales europeos (améstico, islandés, avwis, tocario, latin, escocés y galés) significa espacio abierto. La esencia de la ruralidad es la apertura de tierras originalmente forestales o pratenses donde se insertan numerosos actores sociales que cumplen las más variadas funciones. CIQA

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Agricultura en cambio es de acuñación más reciente (en 1440) cuando comienza la era de la especialización y de la masificación tecnológica con fines productivos pero sin una connotación territorial. Aparentemente, como resulta conveniente plantear, que tanto agricultura como ruralidad son expresiones abstractas sin una connotación territorial, en cambio predio y comarca tienen respectivamente, con las dos anteriores, una connotación de ordenación territorial. Tanto en el contexto predial como en el comarcal, corresponde a las acciones emprendidas después de la toma de decisiones de la sociedad civil, con el fin de lograr alguna respuesta dada u output del sistema, el cual corresponde al ecosistema-origen. En una primera aproximación se establecen relaciones potenciales y de flujo entre los elementos internos (biogeoestructura, socioestructura y tecnoestructura) y los externos (entorno y sistemas incidentes). La agricultura se integra necesariamente con lo urbano y con lo salvaje, por lo cual la economía tradicional produce una retroalimentación, que la afecta en todas sus dimensiones, especialmente en las escalas de actuación, en el comercio y en la alimentación de la población, especialmente la urbana. Comer bien, en la actualidad, significa que debe ser de calidad tanto para la población como para la tierra en que vivimos. Significa además que sea sustentable por lo cual se estimula la producción local, de bajos insumos, de alta biodiversidad, de mínimos impactos ambientales y con mínimo costo de transporte y de elaboración (Boco et al., 2006). Reflexiones finales La sustentabilidad de la agricultura y de la ruralidad del siglo XXI requiere de la búsqueda de un nuevo paradigma centrado en la escala espacio-temporal UAAAN

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Sustentabilidad de la Agricultura: Conceptos Unificadores

dada por el territorio predial y comarcal o en cualquiera de las escalas pertinentes de tiempo y espacio, desde lo local a lo global, en sus respectivos ritmos y flujos de las actuaciones sectoriales individuales. El producto final debe ser la calidad total del trabajo, paisaje cultural, producción, conservación y obviamente sustentabilidad, en lugar de lo tradicional que se ha centrado en lo político, económico y tecnológico. La sustentabilidad de la agricultura y ruralidad se expresa en una multiplicidad de tipos y niveles dados por las dimensiones de los objetivos y metas establecidas por lo antropocéntrico, ecocéntrico, local y global, debiendo en cada caso determinarse el punto focal que corresponda al área específica del tipo de sustentabilidad perseguida lo cual se expresa en grados de intensidad y escala. La magnitud del grado de sustentabilidad, en cambio, está dada por las actuaciones de la sociedad civil, de las determinantes de la gobernanza de los acuerdos locales y globales y de las restricciones éticas y estéticas impuestas al sistema por la sociedad. La ordenación del territorio campestre se centra en tres condicionantes diferentes que respaldan las actuaciones del hombre dadas por: la praxis, que son aquellas que se justifican a sí misas, tal como la ruralidad; la poiesis, que son aquellas que se justifican para otros fines tal como las “fábricas de alimento”; y por el saltus correspondiente a territorios que escapan a la intervención humana tal como áreas salvajes.

autosustentables. El ordenamiento dado por el hombre en cambio se ajusta en cada caso a las necesidades y funciones autoimpuestas por la sociedad civil, que pueden ser caprichosas o imprudentes, sobrepasando con frecuencia la capacidad sustentadora del sistema. La manutención del nuevo orden del sistema, impuesto por la sociedad civil, requiere de la aplicación de insumos de materia, energía e información, provenientes de otros lugares y épocas lo cual se expresa a través de la huella ecológica, mochila ecológica y cero kilómetro. En la sociedad actual todos ellos tienen en común un costo energético adicional, proveniente de transformaciones que implican un gasto elevado de energía fósil, que pude ser menor en los sistemas naturales, medio en los rurales y elevado en los urbanos e industriales. El cambio de estado generado por la artificializaión del los sistemas naturales a antropizados de naturaleza agrícola y rural implica actuaciones impuestas por las determinantes de orden económico, social o natural, que conduce a un nuevo paisaje cultural, el cual lleva implícito un costo adicional de sustentabilidad que varía de acuerdo a los objetivos y metas establecidas y las restricciones y capacidades de carga y descarga de los sistemas (Figura 6). El tema de fondo es la distancia topológica que se establece entre la organización natural del sistema y la ordenación antrópica. La cultura y las condicionantes naturales es el tema medular del problema, por ello “la tierra será como sean los hombres”.

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La organización natural de los sistemas ecológicos ocurre en múltiples jerarquías, donde cada una se rige por principios y leyes definidas y se expresan en estados diferentes, sin traspasar los límites de la universal legalidad y con costos de energía, materia e información, AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES

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CAPÍTULO 2

Healdburg, California.

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Figura 6. Esquema representativo generalizado de la máxima carga potencial de un sistema cualquieraFigura y de su variación dependiendorepresentativo de los objetivos y manejo. (Basado en Reichle, 6. Esquema generalizado de O’Neil y Harris 1975).

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SECCIÓN I Capítulo 3

Sustentabilidad de la Producción Agrícola. La Milpa Intercalada en Árboles Frutales (MIAF): Una Tecnología Multiobjetivo Para Pequeñas Unidades de Producción Milpa Intercalated In Fruit Trees (MIAF): A Multiobjective Technology for Small Farming Units 44 A. TURRENT-FERNÁNDEZ1 Y J.I. CORTÉZ-FLORES2. 1 INIFAP-CEVAMEX Chapingo, Texcoco, Edo. de México. 2 Colegio de Postgraduados. Montecillo, Edo. de México, México. Resumen La Milpa Intercalada en Árboles Frutales es una familia de tecnologías que busca rescatar a los pequeños productores tradicionales de maíz de México, de la doble crisis en que se encuentran (a) la baja capacidad competitiva en el mercado globalizado y (b) la erosión hídrica de sus laderas roturadas. Los árboles frutales funcionan como motor económico y en el anclaje de terrazas de formación sucesiva. Los árboles se plantan al contorno en hileras distanciadas 14.4 m de sí, mientras los árboles se distancian 1 m entre sí y se conducen en el sistema Tatura con dos CIQA

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ramas de estructura. El maíz se intercala en tiras de dos hileras alternando y rotando anualmente con dos hileras de frijol arbustivo o alguna otra especie de porte bajo. También se usa este sistema en terrenos planos, dando preferentemente la orientación Este-Oeste a las hileras de árboles. En un experimento plantado en el año 2002 en el Campo Experimental Valle de México, se cosecharon en 1/3 de hectárea 5.79, 5.30 y 4.51 toneladas bajo riego en los años 2002 a 2004, mientras como monocultivo los rendimientos en la hectárea fueron 11.82, 8.13 y 10.11 toneladas. Bajo temporal (1/3 de hectárea) los rendimientos fueron 1.81, 2.16 y 2.87 toneladas y los del monocultivo fueron 2.88, 4.05 y 5.13 t ha-1 en los mismos tres años. Además de frijol en los tres años, en el 2004 se produjo 11 toneladas de durazno bajo riego en 1/3 de hectárea y 8 toneladas bajo temporal en la misma fracción de terreno. Abstract The milpa intercalated in fruit trees (MIAF) is a family of technologies aiming at The milpa intercalated in fruit trees (MIAF) is a family of technologies aimed at rescuing small-traditional maize producing farming units of Mexico from a double crisis caused by their low capacity to compete in the global market and soil erosion associated with hill farming. Fruit trees function as the economic engine of the system and as a stabilizer of gradually developing terraces. Trees are planted along UAAAN

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contour lines 14.4 m apart. Individual trees are planted 1 m apart and are trained within the Tatura system with two main branches. Maize is intercalated in two-row strips that alternate with two row strips of bunch, common beans. The system is also planted on flat land preferably in EastWest orientation. Yields of irrigated maize planted in the MIAF system (1/3 of a hectare) were 5.79, 5.30 and 4.51 t in years 2002, 2003 and 2004 while yields were 11.82, 8.13 and 10.11 t ha-1 in the monoculture system. Rainfed maize in MIAF (1/3 of a hectare) yielded 1.81, 2.16 and 2.87 t while monoculture maize yields were 2.88, 4.05 and 5.13 t ha-1 in same years. The MIAF system also yielded common beans plus 11 t of fresh peaches under irrigation (1/3 of a hectare) or 8 t of rainfed peaches. Antecedentes Dos problemas seculares del campo mexicano son el deterioro por erosión de las tierras de labor en ladera y la crisis de la pequeña unidad de producción, agravada recientemente por la celebración de un Tratado de Libre Comercio con EUA y Canadá. Turrent (1986) estima que el 61% de la tierra de labor del país se ubica en laderas y está desprotegida contra la erosión hídrica. La política Mexicana de fomento al campo fue ajustada de manera drástica a partir de la segunda mitad de los años 1980, como consecuencia de varias acciones de México en el ámbito internacional: su ingreso al GATT (Acuerdo General de Aranceles y Tarifas) en 1984, la apertura comercial unilateral y la celebración del Tratado Trilateral de Libre Comercio (TLC) entre México, EUA y Canadá en 1994. México y sus socios del TLC aceptaron las reglas aplicables a los subsidios para el campo dictadas por el GATT. Tales compromisos internacionales condujeron a la desaparición en México, de instituciones como la CONASUPO (Comisión Nacional para las Subsistencias

Populares), la Dirección General de Extensión Agrícola, el Banco Nacional de Crédito Rural, la Asegura Nacional Agrícola, la PRONASE (Productora Nacional de Semillas), a la privatización de Guanos y Fertilizantes Mexicanos, y a la reducción del presupuesto público destinado a la investigación agropecuaria. Uno de los efectos de este cambio de políticas es la crisis por la que atraviesa el subsector de nuestros pequeños productores de maíz. Se sabe que el 60% de los predios agrícolas del país maneja menos de 5 hectáreas de tierra de labor, y según nuestros cálculos, el ingreso derivado de la siembra del maíz produce un ingreso para la familia que es inferior a medio salario mínimo1. Como resultado, el campesino se ve obligado a abandonar el cultivo de maíz y cada vez más frecuentemente, a emigrar. Objetivos Hay tres objetivos pertinentes al maíz que se busca satisfacer en el sistema MIAF:

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1. Incrementar significativamente el rendimiento

Una unidad de producción familiar ubicada en Huejotzingo, Puebla, dotada de 4 hectáreas de buena tierra de labor de temporal y que cosechara maíz en monocultivo a razón de 5 toneladas de grano por hectárea y de la que se dedujeran la renta de la tierra, el costo de la mano de obra y se amortizara su equipo agrícola, percibiría un ingreso cercano a 1/3 de salario mínimo anual para un precio de venta de $1500 por tonelada de maíz. El ingreso no alcanzaría el equivalente de _ salario mínimo, aún sumándole la renta de la tierra, la amortización del equipo y el costo de la mano de obra familiar. 1

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CAPÍTULO 3

del maíz sin incrementar paralelamente el uso de insumos agroquímicos. 2. Retirar del maíz el carácter de fuente principal de ingresos. 3. Lograr una explotación sostenible que atenúe el impacto negativo sobre la ecología. (1) Incremento en el rendimiento del maíz. Esto se busca a través del cultivo en tiras alternas y micro-rotantes de 2 surcos de maíz y 2 surcos de un cultivo de porte bajo como el frijol arbustivo (sotocultivo). Este permite una mayor incidencia de radiación solar sobre el maíz (mesocultivo). Con esta interacción se persigue:

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• Incrementar significativamente el número de hojas del maíz que recibe radiación solar fotosinteticamente activa, sin reducir la densidad de población de maíz sobre la hilera. • La rotación anual entre ambas especies (gramínealeguminosa) ayuda a mejorar mutuamente la calidad del sustrato de crecimiento. • El sistema radicular del frijol es somero en comparación con el del maíz y permite a éste una mayor exploración radicular profunda, lo que es particularmente útil para el maíz bajo tensión por falta de humedad en el suelo. • La interacción entre el maíz y el frijol favorece la presencia diversa de las especies de insectos y microorganismos amigos y enemigos de ambas especies. Esta diversidad puede atenuar el requerimiento de agroquímicos para la protección de ambos cultivos. CIQA

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Según se describe, este variante del sistema MIAF en el que cada una de las 3 especies ocupa la tercera parte del terreno, habría de compararse con los desempeños de los cultivos simples de las mismas especies. Así, el rendimiento alcanzado en 1/3 de hectárea con una especie en el sistema MIAF habría de compararse con el rendimiento de 1/3 de hectárea ocupada por el cultivo simple, en ausencia de interacción con las dos especies restantes. (2) Retirar del maíz el carácter de fuente principal de ingreso monetario. En el Altiplano de México los productores tradicionales desarrollaron el sistema de milpa intercalada en hileras de árboles frutales, según se aprecia en la región de Huejotzingo, Puebla. En cambio, en la región Serrana Mazateca, Oaxaca, los productores tradicionales distribuyen sus frutales (duraznero y manzana) dentro de la milpa, en arreglo aparentemente al azar. Nuestro equipo de investigación comenzó con las especies duraznero, maíz y frijol en Huejotzingo, Puebla y desarrolló la tecnología MIAF, a partir del sistema tradicional y de varios conceptos de la agronomía clásica. La inclusión de árboles frutales dentro de la milpa ofrece la posibilidad de incrementar el ingreso del predio de manera sustantiva y a la vez distribuir el empleo y el ingreso a lo largo del año, en comparación con el cultivo simple de maíz. Sin embargo, la viabilidad del sistema depende de la posibilidad de realizar el cultivo intenso de la especie frutal dentro del sistema Tatura (Forshey et al., 1992), con distancia corta entre árboles y con árboles de crecimiento que no sea excesivamente vigoroso. Sabemos que las especies frutales caducifolias clima templado (manzana, durazno, pera, chabacano, etc.) se prestan para el sistema MIAF como lo hemos ya experimentado desde los años 1980. No tenemos evidencia concreta de que las UAAAN

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especies frutales tropicales se presten a la conducción en el sistema Tatura. En el proyecto que se presenta hemos elegido especies arbóreas de crecimiento moderado como los cítricos, la guayaba, la guanábana y el chicozapote, entre otras. También incluimos en el proyecto especies frutales exóticas tropicales como el mangostán, rambután y carambolo. (3) Lograr un uso sostenible del suelo La inclusión de frutales en la milpa también ofrece la posibilidad de anclar terrazas en formación en las laderas y limitar el proceso erosivo, según ha sido demostrado en la tecnología Terraza de Muro Vivo (Turrent et al., 1995). Los árboles sembrados a la distancia de 1m a lo largo de la hilera sostienen a un camellón hecho de residuos de cultivos (principalmente rastrojo de maíz) que a su vez funciona como filtro de aguas de escurrimiento y forma gradualmente una terraza. El concepto de Agricultura de Alternativa (NRC, 1989) es atractivo para su instrumentación en el sistema MIAF. Consiste en evitar resolver sólo con agroquímicos modernos, lo que pueda ser resuelto con medios biológicos, tales como la resistencia o tolerancia genética a las tensiones ambientales, y el combate mixto mecánico-herbicida de las malezas. La Tecnología Recomendada La Milpa intercalada en Árboles Frutales (MIAF) es una nueva tecnología multi-objetivo, que podría ayudar a atenuar la crisis actual de la pequeña unidad de producción sin dejar de producir maíz en el ámbito inferior a 5 hectáreas de tierra de labor. La tecnología consiste en el cultivo de maíz, frijol (u otra leguminosa arbustiva y de porte bajo) y como árbol frutal el duraznero, todos bajo interacción agronómica entre especies. Un módulo tiene 18 surcos de ancho en el que cada especie ocupa

el espacio de 6 surcos, equivalentes a 1/3 del terreno. La hilera de árboles se ubica en el centro de sus 6 surcos, espaciándose 1m entre árboles; el maíz y el frijol arbustivo ocupan tiras alternantes de 2 surcos c/u; estas tiras se micro-rotan anualmente. El módulo se extiende sobre la longitud del predio y se repite lateralmente. Los árboles se conducen según el sistema conocido como Tatura, en el que cada árbol tiene dos ramas en horqueta, orientada perpendicularmente a su hilera. Bajo condiciones de riego o de muy buen temporal (por ejemplo en las tierras de humedad residual del Altiplano central) se siembra el maíz en cada tira de dos surcos, que alterna con tiras también de dos surcos de frijol de mata, espaciando a 15 cm entre plantas (una planta por mata) en el caso del maíz y 5 cm en el caso del frijol. A estas distancias, en una hectárea contiene 694 árboles del frutal, 28000 plantas de maíz y 84000 plantas de frijol. En el año siguiente, las tiras de maíz se micro-rotan con las tiras de frijol.

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El módulo se traza en curvas a nivel en terrenos de ladera. Las hileras de árboles se espacian 14.4m (equivalentes a 18 surcos de 0.8m de ancho) y los árboles se espacian a 1m entre sí, mientras los dos surcos flanqueantes de maíz y frijol se ubican a 2.8m de la hilera de árboles. Aguas arriba de la hilera de árboles, se apoya un camellón de rastrojo de maíz del ciclo anterior, a razón de 2.4 kg de rastrojo por metro lineal. Este camellón funciona como filtro de escurrimientos del agua de lluvia, atrapando los sedimentos suspendidos y conduciendo gradualmente a la formación de terrazas, que quedan ancladas a las hileras de árboles frutales. Variedades. Duraznero: los cultivares Diamante, Oro México del Colegio de Postgraduados, Oro Azteca (Colegio de Postgraduados), y CP 9919 (Colegio de Postgraduados), son algunas variedades adaptadas al

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CAPÍTULO 3

Altiplano de México. Maíz: se recomienda los híbridos H-151 y H-155 para riego y H-52E, H-40 y V23 para temporal. Frijol: Se recomienda las variedades Negro 8025 (de mata) y Flor de Mayo M-38 (de mata) ambas para riego o temporal.

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Fertilización. Se describe el MIAF para el caso del duraznero, aunque las recomendaciones aplican de manera general al caso en el que MIAF incluye al manzano en vez de duraznero. Durazno: aplicar 200 g de fertilizante triple 17 en banda alrededor de cada plántula (como un anillo) al transplantar. El fertilizante debe ubicarse en una banda a media profundidad del cepellón, y separado 20 cm del tallo. Evitar aplicar el fertilizante en el fondo de la cepa, porque el fertilizante daña las raíces. Terminar de cubrir la cepa con suelo y apisonar firmemente alrededor de cada plántula, con el objeto evitar que queden espacios vacíos dentro de la cepa. Regar ligeramente de inmediato (unos 20 litros de agua por plántula). La densidad de población es de 694 árboles por hectárea. El monto de fertilización de cada árbol en el primer año, se duplica en el segundo año, se triplica en el tercer año y permanece constante en adelante. A partir del segundo año, la dosis total de fertilizante se aplica en dos ocasiones: al inicio de la “brotación” en primavera se aplica 1/3 de N más todos el P y K, Después de la cosecha (agosto), antes de que el árbol tire las hojas, se aplica el resto de N. Maíz: aplicar el tratamiento 150-60-0 en dos aplicaciones; la primera en la siembra con 1/3 de N y todo P, y el resto de N antes de la segunda labor de cultivo. Frijol: aplicar el tratamiento 60-60-0 a la siembra. En los casos de maíz y frijol, la aplicación efectiva por hectárea es la tercera parte del tratamiento indicado. Así, en el maíz el tratamiento efectivo es de 50-20-0 (un tercio de 150-600) y en el caso del frijol 20-20-0. CIQA

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Manejo anual posterior. Duraznero: es necesario formar los árboles dentro del sistema Tatura (en horqueta perpendicular a la dirección a la hilera), realizar poda de verano y de invierno, y raleo de frutos. Hacia el cuarto año del transplante, los árboles alcanzan su máximo desarrollo, debiendo ser podados a una altura máxima de 3m y evitar que invadan el espacio destinado a los cultivos anuales. Es necesario observar un plan de protección contra las enfermedades endémicas y las plagas. Entre las enfermedades endémicas del duraznero se cita a (1) Tiro de munición, causada por el hongo Coryneum beijerincky, (2) Verrucosis, causada por el hongo Tafrina deformans; (3) Gomosis, causada por la bacteria Pseudomona syringae; (4) Cenicilla, causada por el hongo Sphaeloteca pannosa; y (5) Pudrición morena del fruto, causada por el hongo Monilinia fructigena. La vida productiva del duraznero es de 15 años. Los espacios destinados al maíz y al frijol han de ser micro-rotados anualmente, para favorecer la sostenibilidad del sistema. Cotejo de campo. Se conduce un proyecto con financiamiento fiscal a partir de 2002 para cotejar las hipótesis expresadas implícitamente en la sección de estrategias. Este proyecto se conduce en 8 localidades del Altiplano, la Sierra de Oaxaca, y regiones tropicales del golfo y el pacífico. Algunas de las características del proyecto son las siguientes: • Tierras bajo riego o de mediano a buen temporal • Tierras planas y en ladera • Climas tropical y templado • Frutales para el mercado de fruta fresca

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Impacto Se presentarán solamente resúmenes de los resultados sobre el maíz y el sotocultivo frijol y haba bajo condiciones de riego y bajo temporal en el Campo Experimental Valle de México. Este experimento fue establecido en el año 2002. El epicultivo duraznero se encuentra en su tercer año de crecimiento y alcanzó su primer fructificación comercial en la primavera del 2005. Se dispone de información de los ciclos PV 2002 a PV2004 con respecto al maíz, frijol y haba bajo riego y maíz y frijol bajo temporal en los mismos años. Examinaremos información pertinente al objetivo de incrementar significativamente el rendimiento del maíz en el MIAF con respecto al sistema de cultivo simple en maíz (mesocultivo) y en el frijol y haba (sotocultivos) bajo riego y maíz y frijol bajo temporal. Es conveniente advertir que se realizó la labranza primaria convencional (aradura con discos y un paso de rastra) solamente previo al ciclo PV 2002. A partir del PV 2003 se eliminó la labranza primaria y sólo se abren los surcos antes de la siembra en el mes de marzo. Además, los residuos del frijol y haba y el rastrojo por debajo de la mazorca son enterrados in situ durante la operación de reapertura de los surcos. Se obtuvieron los rendimientos del mesocultivo maíz y el epicultivo: frijol y haba bajo riego o bien frijol bajo temporal. En el caso del riego, el rendimiento del maíz como cultivo simple fue igual a 11.82 ton/ha en el ciclo PV 2002, de 8.13 ton/ha en el PV 2003 y de 10.11 en el PV 2004. Los rendimientos logrados en 2003 y 2004 estuvieron limitados por severos daños de granizo: En 2003 el daño ocurrió poco después de la floración femenina mientras que en 2004 hubo dos granizadas, una en etapa de 9 hojas desplegadas y un segundo en etapa de grano “perla de agua” (R2) (Ritchie y Hanway, 1984).

En el ciclo PV 2002 se sembró el maíz y el haba a finales de Marzo, cosechándose el haba en verde a principios de Julio, y sembrándose inmediatamente frijol de mata, que alcanzó su madurez fisiológica a mediados de Octubre. El alto riesgo de heladas tempranas (mes de Octubre) mostró la conveniencia de invertir el orden haba-frijol, lo que se adoptó a partir del ciclo PV 2003. El rendimiento del haba fue muy bajo en el año 2004 y se decidió sustituirlo a partir del 2005 por otro sotocultivo. El rendimiento de frijol como cultivo simple bajo riego fue 2.31 t/ha en el PV 2003 y de 2.1 t/ha en el 2004; y el rendimiento de haba en el 2003 fue 1.90 ton de vaina verde por hectárea. En el caso de temporal, cabe resaltar que el ciclo de lluvias del 2002 fue severamente limitativo, acumulando sólo 208 mm en el período mayo-septiembre; los desarrollos del maíz y el frijol fueron seriamente afectados por la presencia de sequía. En contraste, el ciclo PV 2003 fue lluvioso, acumulando 446 mm en el mismo período de mayo a septiembre, y 490 mm en el 2004. Así los rendimientos logrados con el cultivo simple de maíz fueron de 2.88 t/ha en PV 2002 (año de sequía), 4.06 t/ha en el PV 2003 y 5.13 t/ha en el 2004.

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Cabe resaltar que en el ciclo PV 2002 el establecimiento del frijol fue errático por la sequía y fue descartado, estimándose un rendimiento del orden de 0.2 ton/ha; el rendimiento del cultivo simple fue 1.75 t/ha en el 2003 y nulo en el 2004. Este nulo rendimiento se debió a una deficiente técnica de siembra del frijol. El rendimiento de maíz en MIAF superó al sistema de cultivo simple porque se incrementó tanto en riego como en temporal el número de mazorcas por planta (mayor frecuencia de cuateo). En el caso de riego, hubo 26% más de mazorcas en el 2003 y 14% más en el 2004 en el sistema MIAF que en el cultivo simple, mientras que en temporal hubo 22%

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CAPÍTULO 3

más de mazorcas en el 2003 y 5% más en el 2004.

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Las mazorcas del sistema MIAF pesaron en promedio 12% más en 2003 y 27% más en el 2004 que las mazorcas de cultivo simple, mientras que el peso promedio del grano fue constante. Bajo el régimen de temporal, el peso promedio de las mazorcas fue el mismo bajo ambos sistemas, y 40% más pesados en el grano promedio MIAF del 2004 que el cultivo simple. El superior rendimiento del maíz en el sistema MIAF que en el sistema de cultivo simple puede entenderse en términos de un mayor acceso a la radiación fotosinteticamente activa (Kimball, 2003) y a su interacción con el tratamiento NPKD. El mayor acceso a la radiación se dio a costa de limitar el acceso del sotocultivo a ese recurso. Sin embargo, los rendimientos observados bajo riego y temporal difieren poco entre sistemas, lo que parece sugerir un balance entre efectos negativos y positivos asociados al sistema MIAF con respecto al cultivo simple. En cuanto al el desempeño del duraznero bajo el sistema MIAF en el año 2005. El epicultivo durazno fue transplantado e injertado en marzo del 2002 en el caso del subexperimento de riego, en tanto que en el subexperimento de temporal el transplante se realizó en el 2001 y se injertó en marzo del 2002. Durante noviembre del 2003 heló severamente a principios de noviembre, causando daños severos a las plántulas en crecimiento. El daño fue comparativamente más severo en el subexperimento de riego que en el de temporal. Fue necesario reponer plantas a principios del 2004. Pudo apreciarse por el monto de los rendimientos de fruta fresca, que la mayor densidad de plantación (962 árboles en 1/3 de hectárea) se asoció con un rendimiento del orden de 11 t/0.33 ha bajo riego, en tanto que el mayor CIQA

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rendimiento bajo temporal (casi 8.0 t/0.33 ha) correspondió a la menor densidad de plantación: 463 árboles/0.33 ha. Es de resaltar el desempeño del durazno bajo temporal dada la escasa disponibilidad de agua de lluvia durante los meses de desarrollo del fruto (marzo 0 mm, abril 23 mm, mayo 25.8 mm y junio 28.4 mm). Por el atraso en el inicio de las lluvias es que el maíz y el frijol de temporal hubieron de sembrarse hasta el 24 de junio. Conclusiones Se encontraron significativos incrementos en el rendimiento de maíz cultivado en el sistema MIAF con respecto al cultivo simple en el Campo Experimental Valle de México. En condiciones de riego los rendimientos expresados para un tercio de hectárea fueron 5.79, 5.30 y 4.51 toneladas de grano para el sistema MIAF bajo riego respectivamente en los ciclos PV 2002, 2003 y 2004 y de 3.94, 2.71 y 3.37 toneladas como cultivo simple. En condiciones de temporal los rendimientos fueron 1.81, 2.16 y 2.87 toneladas de grano de maíz en 1/3 de ha en el sistema MIAF y 0.96, 1.35 y 1.71 ton en 1/3 de ha bajo cultivo simple. El incremento en el rendimiento de maíz ocurrió mediante el aumento en el número de mazorcas por planta, así como incrementos en el peso promedio de la mazorca y del grano. Este cambio se asocia con la mayor disponibilidad de radiación fotosinteticamente activa y la interacción con la fertilización NPK y la densidad de población. Ocurre poco cambio en el rendimiento del sotocultivo en el sistema MIAF con respecto al cultivo simple. Los rendimientos de fruta fresca de durazno fueron de 11 t/0.33 ha para la densidad de 962 árboles/0.33 ha bajo riego, y de casi 8 t/0.33 ha para la menor densidad de 463 árboles/0.33 ha bajo temporal.

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Literatura Citada Forshey C.G., D.C. Elfving, N. Robert, and L. Stebbius. 1992. The Tatura Trellis System. In: Training and Pruning Apple and Pear trees. Am Soc. Of Hort. Sci. pp 149-154. Kimballʼs Biology Pages. 2003. Photorespiration and C4 Plants. http:// users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/ BiologyPages/C/C4 plants,html NRC. 1989. Alternative Agricultura. Nacional Academy of Sciences. The Nacional Academy Press. WASHINGTON, d.c. 464 pp. Ritchie, S.W., J. Hanway. 1984. How a corn plant develops. Special Report No. 48. Iowa State University of Science and Technology. Cooperative Extension Service, Ames, Iowa. USA. 21 pp

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Turrent A., y J.I. Cortés. 2002. La milpa intercalada en árboles frutales. Campo Experimental Valle de México. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. Memoria Técnica num 2. Septiembre 2002. pp 20-24. Turrent F. A. 1986. Estimación del Potecial Productivo Actual de Maíz y Frijol en la República Mexicana. Colegio de Postgraduados. Montecillo, México. 165 pp Turrent F., A., S. Uribe Gómez, N. Francisco N., y R. Camacho C. 1995. La terraza de muro vivo para laderas del trópico subhúmedo de México. I: Análisis del desarrollo de la terraza durante 6 años. TERRA. 13(3): 276-298.

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SECCIÓN I Capítulo 4

Sustentabilidad de la Producción Agrícola. Manejo Riego

Sustentable

del

Agua

de

Sustainable Management of Irrigation

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I. SÁNCHEZ-COHEN1, M.A. INZUNZA1, S.F. MENDOZA-MORENO1, G. DÍAZ-PADILLA2, E.A. CATALÁN-VALENCIA1 Y M.M. VILLA-CASTORENA1. 1 CENID-RASPA-INIFAP, Gómez Palacio Dgo, 2Campo Experimental Tiocelo-INIFAP. Xalapa, Veracruz, México. Resumen Diversos Foros a nivel mundial han reconocido que el agua es un recurso natural esencial en la mitigación de la pobreza y el crecimiento sustentable. En el mundo más del 70 por ciento de las reservas de agua son usadas en procesos de riego con eficiencias de transformación y uso muy bajas; en México, las eficiencias globales del uso del agua en los distritos de riego no rebasan el 40 por ciento; esta situación adquiere relevancia si se considera que mas del 90 por ciento de la superficie bajo riego utiliza métodos tradicionales de aprovisionamiento de agua (riego superficial o rodado). Es por lo tanto imperante el uso y manejo sustentable del agua para riego en aras de rescatar volúmenes para su uso en otros sectores de la CIQA

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producción ó para la expansión de áreas sin demérito de las reservas. El presente capítulo hace una reseña de aspectos técnicos a considerar en la selección de un sistema de riego, su manejo y propone mecanismos de mejora para el incremento de las eficiencias globales bajo diferentes esquemas de inversión. También se señala que el objetivo esencial del riego es incrementar la producción por lo que, una variable fundamental de decisión es la rentabilidad que se espera por concepto de la inversión; en este sentido, el documento muestra algunas consideraciones económicas como función de la capacidad económica de los productores y los fines de producción. Por último, se aborda el tema de sustentabilidad y plan de mejoramiento parcelario en donde se señalan los aspectos que debiera contener los programas tendientes a tal fin que incluyen criterios básicos y criterios de apoyo. Abstract Water has been recognized as a natural resource essential in poorness mitigation and sustainable development by various sectors worldwide. In the world more than 70 per cent of water reserves are utilized in irrigation having low transformation and use efficiencies; in Mexico the global efficiency in the irrigation districts is less than 40 per cent whereas 90 per cent of the irrigated land uses traditional methods of irrigation (mainly furrows or surface irrigation methods). In order to saving water UAAAN

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Manejo Sustentable del Agua de Riego

volumes for further use by other economical sectors or to expand the irrigated land, the sustainable use of water it is of crucial importance. This chapter review technical aspects to be considered in the selection of an irrigation method and its management and proposes improvement mechanisms for the increment of global efficiencies under different economical schemes. Also highlights that the essential objective of irrigation is to increase crop production and thus a decision variable is the expected profitability of the investment. The document shows some economical considerations as a function of the economic capacity of farmers and the production objectives. Sustainability and irrigation improvements plans are discussed highlighting the technical aspects that these plans should include encompassing basic and support criteria. Introducción En aras de un crecimiento responsable en términos de sustentabilidad, la explotación y gestión racional de los recursos hídricos en las naciones del mundo, ha sido reconocida como elemento esencial en el proceso de la mitigación de la pobreza en un desarrollo armonioso en donde se compartan costos y beneficios por el uso del vital líquido. También es evidente que las naciones en vías de desarrollo tendrán que realizar grandes inversiones en aspectos de abastecimiento de agua para los diversos usos. En estas economías en vías de desarrollo, el clima estacional, la variabilidad espacio temporal y/o las lluvias extremas son con frecuencia muy marcados, mientras que la capacidad, instituciones e infraestructura necesarias para manejar y mitigar estos desafíos potencialmente importantes resultan generalmente inadecuadas. En muchos de los países más pobres del mundo, la variedad climática es alta, las inversiones relacionadas con el sector agua son relativamente limitadas y con frecuencia se

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irrigation improvements plans are discussedaparente highlighting the technical aspects that these plans presenta una fuerte correlación entre la hidrología should include encompassing basicEsto and support criteria. y la variación del PIB. es particularmente válido en

economías Introducción

cuya agricultura depende de las lluvias y tal parece que éste es un fenómeno global significativo. Donde En aras de un crecimiento términos de sustentabilidad, el comportamiento de laresponsable economíaenesté íntimamente ligado la explotación y gestión racional de los recursos hídricos en las naciones del mundo, ha sido reconocida como a la lluvia escurrimientos naturales, el crecimiento elemento esencialyenaellos proceso de la mitigación de la pobreza en un desarrollo armonioso en sesevuelve rehén la hidrología; (IVdelForo Mundial del es evidente que donde compartan costosdey beneficios por el uso vital líquido. También las naciones en vías de desarrollo tendrán que realizar grandes inversiones en aspectos de Agua, 2006).

abastecimiento de agua para los diversos usos. En estas economías en vías de desarrollo, el clima estacional, la variabilidad espacio temporal y/o las lluvias extremas son con frecuencia La mientras gran variabilidad climática en el país, ubica a la necesarias para muy marcados, que la capacidad, instituciones e infraestructura manejar y mitigar estos desafíos potencialmente importantes resultan generalmente agricultura y ganadería nacional en la categoría de riesgo. inadecuadas. En muchos de los países más pobres del mundo, la variedad climática es alta, las Así, en el centro y norte del país, en más de la mitad del inversiones relacionadas con el sector agua son relativamente limitadas y con frecuencia se territorio, el correlación escurrimiento es entre de solo 32 pory ciento; sin del PIB. Esto es presenta una fuerte aparente la hidrología la variación particularmente en porción economíasdel cuya agriculturanacional depende de las lluvias embargo, válido en esta territorio vive el 77 y tal parece que éste por es unciento fenómeno global significativo. comportamiento de la población total,Donde estánelestablecidos el de70la economía esté íntimamente ligado a la lluvia y a los escurrimientos naturales, el crecimiento se vuelve rehén ciento (IV de Foro las industrias se localiza de lapor hidrología; Mundial delyAgua, 2006). el 40 por ciento de

las tierras arables. Esta porción del país produce el 86 por La gran el país,(PIB). ubica a la agricultura y ganadería nacional en ciento delvariabilidad Productoclimática InternoenBruto Por contraparte, 53 el la categoría de riesgo. Así, en el centro y norte del país, en más de la mitad del territorio, en el sureste, que32 ocupa el 24 por ciento delporción territorio, escurrimiento es de solo por ciento; sin embargo, en esta del territorio nacional la laindustria, se tiene el 68 porel ciento del de las industrias vive siendo el 77 por poca ciento de población total, están establecidos 70 por ciento y se escurrimiento, localiza el 40 porel ciento de las tierrasde arables. Esta porción del paíselproduce el 86 por 23 por ciento la población y genera ciento del Producto Interno Bruto (PIB). Por contraparte, en el sureste, que ocupa el 24 por 14 por ciento del PIB . Se puede decir entonces que en el ciento del territorio, siendo poca la industria, se tiene el 68 por ciento del escurrimiento, el 23 sureste disponibilidad agua es siete mayor a la entonces que en por ciento de la la población y generade el 14 por ciento del veces PIB . Se puede decir el sureste la disponibilidad de agua es (CNA siete veces mayor a la del centro y norte del país. (CNA del centro y norte del país. 2003, Sánchez 2005). 2003, Sánchez 2005).

Figura 1: Disponibilidad de agua y desarrollo en México.

Figura 1: Disponibilidad de agua y desarrollo en México. En México existen actualmente 6.5 millones de hectáreas bajo riego lo que lo ubica en

el sexto lugar mundial en superficie incorporada al riego (CNA, 2005); de éstas hectáreas

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CAPÍTULO 4

En México existen actualmente 6.5 millones de hectáreas bajo riego lo que lo ubica en el sexto lugar mundial en superficie incorporada al riego (CNA, 2005); de éstas hectáreas menos de 650 mil cuentan con alta tecnificación y el resto opera bajo métodos tradicionales de irrigación con eficiencias no mayores al 40 por ciento 45 (También, existen 14 millones de ha bajo condiciones de temporal la cual se considera, en un 68 por ciento, menos de 650bajo mil riesgo cuentanpor conlaalta tecnificación yclimática el resto opera bajo métodos incertidumbre y situación de tradicionales de irrigación con eficiencias no mayores al 40 por ciento (También, existen sequía. Otro problema añadido a la disponibilidad del 14 millones de ha bajo condiciones de temporal la cual se considera, en un 68 por ciento, es la salinidad deylos suelos el paísañadido 400 a bajo riesgo poragua la incertidumbre climática situación de habiendo sequía. Otroen problema la disponibilidad agua es labajo salinidad los suelos(Sánchez habiendo en 400 mil mildelhectáreas esta de condición et elal,país 2002). hectáreas bajo esta condición (Sánchez et al, 2002). También, de los 653 acuíferos en el También, de los 653 acuíferos en el país, al 2004, 104 se país, al 2004, 104 se consideran sobre explotados teniendo tasas de abatimiento que oscilan consideran explotados teniendo tasas de abatimiento de 0.5 a 2.5 metros por año. sobre Así entonces, en el país se utilizan 72 mil millones de m3 al año en usos consuntivos (Figura 2). que oscilan de 0.5 a 2.5 metros por año. Así entonces, en el país se utilizan 72 mil millones de m3 al año en usos consuntivos (Figura 2).

para abastecimiento público, el 33 por ciento que se utiliza en agricultura y el 24 por ciento que se usa en la industria tienen ese origen (CNA, 2006). Ante este panorama, se requieren de aproximaciones integradas que contemplen el uso y conservación del agua y los recursos naturales con que interactúa en todo el gradiente hidrológico de las cuencas.

Figura 2: Disponibilidad de agua y tendencia de sobre explotación de acuíferos (Sánchez-Cohen et al., 2007).

El riego sustentable. A nivel mundial la agricultura consume el más del 75% por ciento de las reservas de agua; en México esta cifra alcanza el 80 por ciento. Sin embargo, las eficiencias globales de uso en los distritos de riego en el país, son menores al 40 por ciento lo que indica un gran dispendio del recurso hidráulico (Sánchez, 2002). En este sentido, la práctica del riego sustentable puede entenderse como: el conjunto de acciones que promueven el uso eficiente del agua en todo el gradiente de producción desde la fuente a la parcela considerando conducción y aplicación del agua de riego. Para el logro de este objetivo, la acción preponderante es la tecnificación del riego. La meta de la tecnificación del riego es incrementar la productividad del agua utilizada en la producción de cultivos agrícolas, dentro de los límites admisibles de cambio en los parámetros ambientales, como el abatimiento de los acuíferos o la salinización de los suelos (Peña y Peredo, 1999). Como se ha asentado, en el país existen alrededor de 6.5 millones de hectáreas bajo riego y de éstas sólo un reducido porcentaje (11% aproximadamente) se encuentran bajo algún esquema de riego tecnificado. Sin embargo, existe el potencial para incrementar sustancialmente estas áreas ya que los sistemas de riego de México constituyen aproximadamente el 32.5 por ciento del área, y contribuyen con el 55% de la producción agrícola nacional.

La importancia del agua subterránea queda de manifiesto derivado de que el 64 por ciento del volumen

De la superficie que cuenta con riego en el país, 3.3 millones de hectáreas están comprendidas en 81 distritos

N mero de acuÌferos sobre explotados

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AÒo

Figura 2: Disponibilidad de agua y tendencia de sobre explotación de acuíferos (Sánchez-Cohen et al., 2007).

La importancia del agua subterránea queda de manifiesto derivado de que el 64 por ciento del volumen para abastecimiento público, el 33 por ciento que se utiliza en agricultura y el 24 por ciento que se usa en la industria tienen ese origen (CNA, 2006). Ante este panorama, se requieren de aproximaciones integradas que contemplen el usoCIQA y conservación del agua y los recursos naturales con que interactúa en todo el gradiente hidrológico de las cuencas.

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El riego sustentable. A nivel mundial la agricultura consume el más del 75% por ciento de las reservas de agua; en México esta cifra alcanza el 80 por ciento. Sin embargo, las eficiencias globales de uso en los distritos de riego en el país, son menores al 40 por ciento lo que indica un gran dispendio del recurso hidráulico (Sánchez, 2002). En este sentido, la CAP1-5 26sep.indd 42

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de riego con mas de medio millón de usuarios. El 65 por ciento de la superficie establecida corresponde a granos (maíz, trigo, frijol y garbanzo). Las hortalizas contribuyen también notablemente al producto interno bruto y aunque solo comprenden el 6 por ciento del área irrigada, contribuyen con el 27 por ciento del total del valor de la producción. El resto del área irrigada se ubica en 27 mil pequeños aprovechamientos que constituyen las unidades de riego (Ramos, 1997). Es claro entonces que existe un potencial para mejorar e incrementar la superficie irrigada. Este proceso no se dará en el plazo inmediato por lo que es necesario desarrollar y/o aplicar tecnología para el riego rodado (superficial) cuyas eficiencias son bajas e impulsar los sistemas de riego presurizado (Martínez, 1994). La tecnificación del riego rodado requiere considerar los intereses y posibilidades del productor teniendo presente que el objetivo real del riego no es la prevención de la pérdida total del cultivo sino obtener el rendimiento máximo posible. Más aún, para que el proceso de regar sea económicamente atractivo, el incremento en rendimiento por efecto de esta práctica debe de exceder al costo total anual del riego; esto adquiere relevancia en aquellos ecosistemas en donde el bombeo es la fuente principal del recurso hidráulico. También, esto pone de manifiesto que es más atractivo regar cultivos de alto valor comercial como frutales y hortalizas que otros cultivos de importancia social como los cereales. Sin embargo, es necesario estudiar la cadena productiva del sistema producto hasta su ventana de mercado para definir la expectativa real de la tecnificación del riego. Es necesario reconocer también que el “mejor” sistema de riego no garantiza ganancias si no va a la par de buenas prácticas de manejo. De esta manera, el productor interesado en la tecnificación del riego parcelario deberá tomar conciencia relativo a los siguientes cuestionamientos (1) Cuál es el

efecto del riego en la producción? (2) Cuánta agua se necesita? (3) Se cuenta con la fuente adecuada que garantice esa cantidad? (4) Qué sistema de riego es el más adecuado? Las respuestas a estas y otras interrogantes relacionadas son el tema de esta sección (Turner y Anderson, 1971). Efecto del riego en la producción agrícola. La expectativa real del productor es incrementar el rendimiento unitario o la eficiencia en el uso del agua sobre todo en aquellos distritos de riego donde ésta es escasa o costosa. En estos casos la decisión en la elección del sistema o método de riego intuitivamente está ligada a este objetivo. Evidentemente la tecnificación del riego aporta beneficios que se traducen en un mejor aprovechamiento de la radiación, nutrientes y agua y como resultado mayores rendimientos y calidad de los productos. Un ambiente cuya demanda evaporativa es abastecida por agua en cantidad y oportunidad en una región agrícola, significa que los cultivos no están sometidos a stress de humedad por lo que los procesos fisiológicos que determinan el rendimiento se realizan en su condición óptima (Parsons et al., 1997, Sánchez et al., 2003). Por el contrario, cuando los cultivos están sometidos a stress hídrico no abastecen la demanda evaporativa y sus rendimientos son bajos. Las condiciones climáticas del país son muy variables, esto es, que en algunos lugares la precipitación natural puede ser o no suficiente para abastecer la demanda de agua por la atmósfera. Si el caso es de suficiencia, los sistemas de producción agrícola de temporal son seguros, pero si es de insuficiencia, se pueden presentar reducciones de rendimiento proporcionales a la deficiencia hídrica. Para evitar esto, se aplican cantidades suplementarias de agua con los sistemas de riego (Sánchez et al., 2003).

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región agrícola, significa que los cultivos no están sometidos a stress de humedad por lo que los procesos fisiológicos que determinan el rendimiento se realizan en su condición óptima (Parsons et al., 1997, Sánchez et al., 2003). Por el contrario, cuando los cultivos están sometidos a stress hídrico no abastecen la demanda evaporativa y sus rendimientos son bajos. Las condiciones climáticas del país son muy variables, esto es, que en algunos lugares la precipitación natural puede ser o no suficiente para abastecer la demanda de agua por la atmósfera. Si el caso es de suficiencia, los sistemas de producción agrícola de temporal son seguros, pero si es de insuficiencia, se pueden presentar reducciones de rendimiento CAPÍTULO 4 proporcionales a la deficiencia hídrica. Para evitar esto, se aplican cantidades suplementarias de agua con los sistemas de riego (Sánchez et al., 2003). PrecipitaciÛn

12

Campeche

0.7 0.6

10

EvapotranspiraciÛn m· xima

8

0.5 0.4

6

0.3

4

0.2

2 0

son insuficientes para un desarrollo óptimo. Tratándose de incursionar en la tecnificación del riego, es necesario analizar la permanencia de la disponibilidad de agua en el periodo de interés. Esto es especialmente importante en riegos presurizados que utilizan agua de arroyos o ríos en donde la disponibilidad es incierta ya que en el riego de alta tecnología se espera la existencia de agua en forma permanente de tal manera que el usufructo del sistema de riego sea el planeado.

0.8 ETmax (cm.d Ìa)

PrecipitaciÛn (mm)

14

0.1 1

9

17 25 33 41 49 57 65 73 81 89 97 105 113 121 129

0

Ciclo vegetativo (dÌas)

Santo Domingo (BCS)

PrecipitaciÛn (mm)

3

0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

ETmax (cm.d Ìa)

Otro apartado de crucial importancia es contabilizar las cantidades de agua que se requerirán para el desarrollo 48 2.5 del patrón de cultivos en el año haciendo especial énfasis 2 en las etapas críticas de éstos. A esta demanda, se tiene 1.5 que añadir la cantidad adicional de agua por concepto de 1 Otro apartado de crucial importancia es contabilizar las cantidades de agua que se sistemas y de especial lavadoénfasis de los requeriránineficiencia para el desarrolloen dellos patrón de cultivosde en elriego año haciendo en las 0.5 etapas críticas de éstos. Acaso esta demanda, se tiene queoañadir la cantidad adicional de agua 4 por 0 suelos en de salinidad sodicidad. La Figura concepto de ineficiencia en los sistemas de riego y de lavado de los suelos en caso de 1 9 17 25 33 41 49 57 65 73 81 89 97 105 113 121 129 las ejemplos cantidades adicionales de agua salinidad muestra o sodicidad.ejemplos La Figura 4 de muestra de las cantidades adicionales de agua Ciclo Vegetativo (dÌas) 56 que habríaque que añadir al cultivo sorgo considerando diferentes eficiencias de aplicación del habría que deañadir al cultivo de sorgo considerando agua de Domingo riego asumiendo Figura 3. Balances hidrológicos para dos distritos de riego contrastantes Santo y una evapotranspiración máxima de 60 cm. Figura 3. Balances hidrológicos para dos distritos diferentes eficiencias de aplicación del agua de riego Campeche (Catalán et al., 2005, Catalán et al., 2007). de riego contrastantes Santo Domingo y Campeche asumiendo una evapotranspiración máxima de 60 cm. (Catalán et al., 2005, et al., 2007). Para ilustrar lo anterior, en Catalán la Figura 3 se muestran las relaciones entre la 3.5

evapotranspiración para el cultivo de maíz para dos distritos de riego contrastantes lo anterior, en la066 Figura muestranes imperante la climáticamente. En el Para casoilustrar del distrito de riego Santo3 se Domingo, necesidad del riego existe déficit (la demanda de agua excede a para la precipitación) durante laspues relaciones entre la evapotranspiración el todo el año; por el contrario, el distrito de Campeche, exceso (la precipitación cultivo de maíz para de dosriego distritos de riego existe contrastantes excede a la demanda) durante el ciclo verano.de riego 066 Santo climáticamente. Ende el cultivo caso deldedistrito

Domingo, es imperante la necesidad del riego pues existe

Requerimientos de riego. La función del riego es suplir las demandas de agua del cultivo déficit (la demanda de agua excede a la precipitación) durante su ciclo vegetativo cuando las aportaciones naturales por lluvia son insuficientes para durante todo el año; por el contrario, el distrito dedelriego Figura 4. Incremento la demanda agua depor Figura 4. Incremento en la demanda de agua por en concepto de diferentesde eficiencias un desarrollo óptimo. Tratándose de incursionar en la tecnificación riego, es necesario aplicación del agua de riego. de Campeche, existe exceso (la precipitación excede a la concepto de diferentes eficiencias de aplicación del agua analizar la permanencia de la disponibilidad de agua en el periodo de interés. Esto es eficiencias que señala la Figura 4 son aquellas de los sistemas de riego y constituyen demanda)endurante el ciclo de cultivo de verano. deenriego. especialmente importante riegos presurizados que utilizan agua de arroyos oLas ríos donde la parte final del gradiente hidráulico del sistema productivo; es decir, para la obtención de la la disponibilidad es incierta ya que en el riego de alta tecnología se esperaeficiencia la existencia de del agua de riego se tiene que considerar la eficiencia en la toma, la global de uso conducción (redes inter o redes menores) y lalaeficiencia a las que Requerimientos deelriego. La función del de riego es Las parcelarias eficiencias que señala Figurade4aplicación son aquellas agua en forma permanente de tal manera que usufructo del sistema riego sea el planeado. hace referencia la citada figura. suplir las demandas de agua del cultivo durante su ciclo de los sistemas de riego y constituyen la parte final del total necesario para satisfacer la demanda del cultivo en suelos libres de sales vegetativo cuando las aportaciones naturales por lluvia El volumen gradiente hidráulico del sistema productivo; es decir, para

queda entonces dependiente de: La evapotranspiración; la superficie a irriga y la eficiencia del sistema de riego. La ecuación 1 involucra a estas variables como:

CIQA

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UAAAN

Vol =

Etx x100 x S = m3 Ef

En la Ecuación 1, Etx es evapotranspiración máxima expresada en centímetros, Ef se refiere a la eficiencia del sistema de riego (decimal) y S es la superficie a irrigar, en hectáreas. De acuerdo a lo anterior, si se tiene un cultivo con demanda de agua 70 cm y un sistema de riego tradicional (rodado) con 60% de eficiencia de aplicación para eficiencias en diferentes sistemas de riego, el volumen total requerido para satisfacer las demandas en el ciclo vegetativo en 35 hectáreas estará dado por:

9/29/07 12:32:17 PM

Figura 4. Incremento en la demanda de agua por concepto de diferentes eficiencias de Manejo Sustentable del Agua de Riego aplicación del agua de riego. Las eficiencias que señala Figura 4global son aquellas de agua los sistemas riego y por constituyen la obtención de lalaeficiencia de uso del de losdeaprobados el distrito de riego según la normatividad riego se tiene hidráulico que considerar eficiencia en la toma,esladecir,y para reglamento vigentesde (CNA, la parte final del gradiente del lasistema productivo; la obtención la 2004). En agua de bombeo, conducción (redes inter o redesque menores) y la la eficiencia es menesteren considerar eficiencia global de uso del agua deparcelarias riego se tiene considerar la toma,ellatiempo de operación del pozo eficiencia aplicación aolasredes que hace referencia citada necesario para satisfacer la demanda. conducción (redes interdeparcelarias menores) y lala eficiencia de aplicación a las que figura. hace referencia la citada figura.

Selección del método de riego. En este apartado El volumen total necesario para satisfacer la es necesario definir método y sistema de riego. Existen El volumen total necesario para satisfacer la demanda del cultivo en suelos libres de sales demanda del cultivo en suelos libres de sales queda tres métodos básicos queda entonces dependiente de: La evapotranspiración; la superficie a irriga y la eficienciade delaplicar el agua a los cultivos: entonces dependiente de: La evapotranspiración; la aspersión, superficial (rodado) y subsuperficial. Cada sistema de riego. La ecuación 1 involucra a estas variables como: superficie a irriga y la eficiencia del sistema de riego. La método comprende uno o más sistemas de riego; dentro ecuación 1 involucra a estas variables como: del riego superficial existen las melgas, surcos, camas, corrugaciones; en método de aspersión existe aspersores Etx portátiles, fijos, cañones, pivotes; y en el subsuperficial el Vol = x100 x S = m3 Ef riego por goteo enterrado es el más común (De La Peña y Llerena, 2001). En la Ecuación 1, Etx es evapotranspiración máxima expresada Ef se refiere a la eficiencia del En la planeación En la Ecuación 1, en Etxcentímetros, es evapotranspiración máxima expresada en centímetros, Ef de se la inversión para tecnificar el sistema de riego (decimal) y S es la superficie a irrigar, riego, el costo del sistema de riego debe ser balanceado con refiere a la eficiencia del sistema de riego (decimal) y S es la superficie a irrigar, en hectáreas. en hectáreas. De acuerdo a lo anterior, si se tiene un los ingresos que se esperan por concepto del incremento De acuerdo a lo anterior, si se tiene un cultivo con demanda de agua 70 cm y un sistema de cultivo con demanda de agua 70 cm y un sistema de riego en la eficiencia del uso del agua. Ante la situación de riego tradicional (rodado) con 60% de eficiencia de aplicación para eficiencias en diferentes tradicional (rodado) con 60% de eficiencia de aplicación baja disponibilidad de agua, ésta como insumo tiende sistemas de riego, el volumen total requerido para elsatisfacer ciclo para eficiencias en diferentes sistemas de riego, volumen las a demandas incrementaren su49el costo por lo que el incremento en su vegetativo en 35 hectáreas estará dado por: total requerido para satisfacer las demandas en el ciclo eficiencia de transformación agua – producto es de crucial vegetativo en 35 hectáreas estará dado por: importancia y es donde la tecnificación del riego adquiere relevancia.

Vol =

70

57

x 100 x 35 = 408,333 m 3

Para la adecuada selección del método de riego a emplear es necesario considerar los siguientes factores Disponibilidad de agua para riego. Toda vez que generales (CENAMAR, 1981): (a) La pendiente del se conoce el volumen de agua necesario para satisfacer las terreno: si el terreno está nivelado o con poca pendiente, demandas del cultivo durante la estación de crecimiento, prácticamente cualquier método de riego será adecuado. es necesario corroborar que este volumen estará disponible Si el terreno es inclinado, quizá un sistema de aspersión Disponibilidad de agua para riego. Toda vez que se conoce el volumen de agua necesario en tiempo y cantidad para que el desarrollo del cultivo no resuelva el problema. (b) Textura del suelo: suelos con para satisfacer las demandas del cultivo durante la estación de crecimiento, es necesario se vea afectado. En riego rodado, las cuotas de riego a textura arenosa tienen mayor capacidad de infiltración que corroborar que este volumen disponible en tiempo y cantidad para quesuelos el desarrollo delarcillosa. través de estará los módulos de riego garantizan esta dotación con textura cultivo no se vea afectado. En riego rodado, las cuotas de riego a través de los módulos de siempre que los volúmenes a utilizar durante el ciclo sean

0.60

riego garantizan esta dotación siempre que los volúmenes a utilizar durante el ciclo sean los aprobados por el distrito de riego según la normatividad y reglamento vigentes (CNA, 2004). SUSTENTABLE BIOFERTILIZANTES En agua de bombeo, es menester considerar el tiempo AGRICULTURA de operación del pozoYnecesario para satisfacer la demanda.

Selección del método de riego. En este apartado es necesario definir método y sistema de riego. Existen tres métodos básicos de aplicar el agua a los cultivos: aspersión, superficial CAP1-5 26sep.indd 45 (rodado) y subsuperficial. Cada método comprende uno o más sistemas de riego; dentro del riego superficial existen las melgas, surcos, camas, corrugaciones; en método de aspersión

9/29/07 12:32:24 PM

CAPÍTULO 4

Esto hace que se busquen métodos de riego presurizados para evitar pérdidas de agua por percolación profunda que normalmente se tienen durante la aplicación en forma superficial. (c) Cultivos: es necesario considerar el tipo de cultivos en cuanto a su tolerancia al estrés o excesos de agua (enfermedades fungosas); este punto esta íntimamente ligado al anterior. (d) Clima: El viento influencia el patrón de humedecimiento de los sistemas de riego especialmente en aspersión. Por otro lado, la precipitación efectiva puede llegar a suplir en un alto porcentaje la demanda de agua o Et. También, la selección del método y sistema de riego está fuertemente ligada a las inquietudes productivas del agricultor y a la capacidad de inversión. El Cuadro 1 muestra los principales factores que afectan la selección del método de riego.

58

Riego superficial. Relativo al riego superficial, este es el que más bajas eficiencias de aplicación puede presentar si no se nivela adecuadamente para garantizar el avance y recesión del agua que permita una infiltración uniforme en un periodo de tiempo razonable (CENAMAR, 1981). Aquí, es necesario considerar el concepto de gasto unitario, el cual se define como el flujo de agua máximo permisible por unidad de ancho de tendida, que no provocará erosión y garantizará un tiempo de riego adecuado acorde al área a humedecer (CNA – IMTA, 1997).

Riego por aspersión. Si la opción en la elección del método 50 de riego se inclina por aspersión, se tiene que considerar el plan de explotación de la tierra en el mediano y largo plazo, ya que algunos sistemas de riego por aspersión presentan algunas restricciones. Actualmente, Cuadro Cuadro 1. Algunos quefactores afectan laque selección dellamétodo de riego (Brower et. al, 1.factores Algunos afectan selección en el mercado se encuentra una gran variedad de sistemas 1989). del método de riego (Brower et. al, 1989). de riego para satisfacer las diferentes necesidades (algunos se muestran en la Figura 6). Dado que en Factores que afectan la selección del método de riego estos sistemas el agua se aplica en forma de Método de Pendiente Infiltración Tolerancia de los Vientos Riego cultivos lluvia, es necesario considerar la capacidad que tiene el suelo para absorber el agua de Adaptable a terrenos Cualquier tipo de con pendiente, pero tal manera que no se encharque en el terreno. Seriamente afectado Cualquier tipo de cultivo. Puede recomendable Aspersión suelo promover hongos en por el viento También, como ya se asentó, en algunos nivelar follaje y frutos sistemas de riego por aspersión se tiene que Se adapta a la No se recomienda considerar la altura del cultivo (como en el para suelos arenosos mayoría de los caso del power roll) para que al avanzar el (infiltración mayor a cultivos. Puede Las altas El área debe 63.5 mm h-1) o para promover equipo no provoque algún daño mecánico velocidades de nivelarse o bien usar suelos con tasas de enfermedades en viento pueden curvas o bordos en cultivos no infiltración a las plantas. Otro factor que limita la afectar la eficiencia tolerantes a la contorno (0 – 1.0%) demasiado bajas Superficial de aplicación elección del sistema es la forma del terreno, humedad excesiva como algunas en las raíces arcillas y caliches ya que algunos equipos son apropiados para terrenos rectangulares mientras que otros se Se adapta a la mayoría de los pueden aplicar a otras formas geométricas cultivos. Puede Preferentemente en No lo afecta retardar la suelos con buena irregulares. Poco efecto Subsuperficial y goteo

capilaridad

germinación si se siembra muy superficial

Riego superficial. Relativo al riego superficial, este es CIQA el que más bajas eficiencias de UAAAN aplicación puede presentar si no se nivela adecuadamente para garantizar el avance y recesión del agua que permita una infiltración uniforme en un periodo de tiempo razonable (CENAMAR, 1981). Aquí, es necesario considerar el concepto de gasto unitario, el cual se define como el flujo de agua máximo permisible por unidad de ancho de tendida, que no provocará erosión y garantizará un tiempo de riego adecuado acorde al área a humedecer (CNA – IMTA, 1997).

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9/29/07 12:32:26 PM

51

Manejo Sustentable del Agua de Riego Cuadro 2. Factores a considerar en la selección de un método de riego por superficie (Palacios, 1994).

TIPO

MELGAS EN CONTORNO

POZAS O CAJETES

DESBORDA MIENTO

ADAPTACIÓN 1. Cultivos de arroz, pastos y cereales. 2. Suelos de textura media o fina.

3. Pendiente inferior al 1%, mejor menos de 0.5%.

1. Huertos de frutales y cultivos de siembra densa. 2. Todo suelo en especial de alta o baja permeabilidad. 3. Pendientes hasta de 2.5% o más en bancales, óptima 0.2%.

1. Cultivos de siembra densa, pastos y cereales. 2. Todos los suelos regables. 3. Pendiente hasta del 10%. 4. Terrenos ondulados y suelos poco profundos.

LIMITACIÓN

1. Se requieren grandes caudales. 2. No utilizables en cultivos sensibles a inundación. 3. Los camellones estorban cultivo y cosecha. 4. Agua de buena calidad para evitar salinización 5. Baja eficiencia.

VENTAJAS 1. Solo requiere de emparejar el terreno. 2. Bajos costos de mantenimiento.

Requiere nivelación. Requiere caudales grandes. Costo inicial alto. Los camellones estorban cultivo y cosecha. 5. Se afecta producción en cultivos sensibles.

1. Buen control del agua de riego. 2. Buena eficiencia de aplicación. 3. Uniforme aplicación y lixiviación de sales. 4. Bajos costos de mantenimiento. 5. Buen control de la erosión. 6. Puede construirse en terrazas, con menor mvto.tierra.

1. Subdivide el terreno. 2. Requerimiento de mano de obra elevado. 3. Baja eficiencia de aplicación. 4. Distribución desigual del agua. 5. Peligro de erosión.

1. Bajo costo inicial. 2. Adaptación a un amplio rango de caudales. 3. Requiere pocas estructuras permanentes. 4. Pueden recaudarse los excedentes de agua de arriba.

1. 2. 3. 4.

59

Cuadro 2.por Factores a considerar en la selección de un del método de riego por se superficie (Palacios, 1994). Riego aspersión. Si la opción en la elección método de riego inclina por aspersión, se tiene que considerar el plan de explotación de la tierra en el mediano y largo plazo, ya que algunos sistemas de riego por aspersión presentan algunas restricciones. Actualmente, en el mercado se encuentra una AGRICULTURA gran variedadSUSTENTABLE de sistemasY BIOFERTILIZANTES de riego para satisfacer las diferentes necesidades (algunos se muestran en la Figura 6). Dado que en estos sistemas el agua se aplica en forma de lluvia, es necesario considerar la capacidad que tiene el suelo para absorber el agua de tal manera que no se encharque en el terreno. También, como ya se asentó, en algunos sistemas de riego por aspersión se tiene que considerar la altura del cultivo (como en el caso del power roll) para que al avanzar el equipo no provoque algún daño CAP1-5 26sep.indd 47

9/29/07 12:32:27 PM

52 52 mecánico a las plantas. Otro factor que limita la elección del sistema es la forma del terreno, ya factor que algunos equipos son apropiados rectangulares mecánico a las plantas. Otro que limita la elección del sistemapara es laterrenos forma del terreno, mientras que otros se pueden aplicar a otras formas geométricas irregulares. ya que algunos equipos son apropiados para terrenos rectangulares mientras que otros se CAPÍTULO 4 pueden aplicar a otras formas geométricas irregulares. Figura 6. Sistemas de riego por aspersión comunes y clasificación de sus componentes Figura 6. Sistemas de (Rodríguez, riego por aspersión comunes fundamentales 1988). Figura 6. Sistemas de riego por aspersión y clasificación de sus componentes Distribuidor 52 comunes y clasificación de sus componentes fundamentales52 fundamentales (Rodríguez, 1988). Unidades de (Rodríguez, 1988).

mita la Otro elección delque sistema forma del antas. factor limitaeslalaelección delterreno, sistema es la forma del terreno, para terrenos rectangulares mientras que otros se mientras que otros se quipos son apropiados para terrenos rectangulares irregulares. tras formas geométricas irregulares.

COMPONENTES

LÌnea regante

ConducciÛn

TuberÌa diversa

Cabezal de control

ón comunes y clasificación de sus componentes as de riego por aspersión comunes y clasificación de sus componentes odríguez, 1988).

Equipo de bombeo Sistema de filtrado Sistema de inyecciÛn

Riego por goteo. Si las preferencias y necesidades de tecnologíay se inclinan por dese riego por goteo, Riego por goteo. Si las preferencias necesidades de sistemas tecnología inclinan por sistemas de sin pérdida de generalidad, los mismos requisitos se riego por goteo, sin pérdida de generalidad, los mismos requisitos que que se aplican a los aplican a los sistemasaldegoteo riego por por lo aspersión, aplican vertida sistemas de riego por aspersión, se aplican que la se información al goteo lo quedela riego. información anteriormente anteriormente es válida para estospor sistemas Existenvertida tres tipos básicos de riego por es válida para estos sistemas de riego. Existen tres tipos goteo (Figura 7). básicos de riego por goteo (Figura 7). Gotero: Aquí, el agua pasa a través de un emisor que contiene un laberinto tortuoso de pequeños canalillos que reducenGotero: la presión flujo que se conduce a través de un tubo de Aquí,y el agua pasa a través de un emisor plástico no poroso. Los emisores son de fácil instalación pero son costosos y requieren de que contiene un laberinto tortuoso de pequeños canalillos Distribuidor mantenimiento constante.que reducen la presión y flujo que se conduce a través de Unidades de un tubo de plástico no poroso. Los emisores son de fácil Distribuidor Cintas: Son tubos que contiene un emisor espaciado normalmente a 20 y 30 cm; riego LÌnea regante pero son costosos y requieren de mantenimiento Unidades dediferentes tiposinstalación existen de como integrados y auto compensados. La reducción de presión se riego LÌnea regante constante.

60

COMPONENTES

COMPONENTES

Unidades de riego

riego

ConducciÛn Cabezal de control

Distribuidor

Distribuidor

Unidades de LÌnea regante riego

LÌnea regante

TuberÌa diversa

TuberÌa diversa Cintas: Son tubos que contiene un emisor espaciado

ConducciÛn

normalmente a 20 y 30 cm; existen de diferentes tipos como Cabezal de Equipo de bombeo integrados y auto compensados. La reducción de presión control Sistema de filtrado Equipo de se bombeo consigue mediante Sistema cámarasdeselladas. Normalmente no inyecciÛn Sistemason de filtrado caros pero su durabilidad es limitada especialmente Sistemacuando de inyecciÛn se coloca sobre la superficie del suelo. 1. Mangueras porosas: Emiten el agua a través de

Riego por goteo. Si las preferencias y necesidades de tecnología se inclinan por sistemas de

pequeños orificios en las paredes. Su principal desventaja TuberÌa ConducciÛn COMPONENTES TuberÌa sin pérdida de generalidad, los mismos requisitos que se aplican a los ConducciÛn riego por goteo, es que el Riego por goteo. necesidades de tecnología se inclinan porcoeficiente sistemas de de uniformidad es muy bajo y la diversaSi las preferencias y diversa

sistemas de riego porlosaspersión, se aplicanque al goteo por lo que la información vertida riego por goteo, sin pérdida de generalidad, mismos requisitos se aplican a los anteriormente es válida para estos sistemas de riego. Existen tres Cabezal de Equipo por de bombeo sistemas de riego aspersión, se Equipo aplican al goteo por lo que la información vertidatipos básicos de riego por Cabezal de de bombeo control CIQA UAAAN Sistema decontrol filtrado goteo (Figura 7). de Sistema de riego. filtrado Existen anteriormente es válida para estos sistemas tres tipos básicos de riego por Sistema de inyecciÛn Sistema de inyecciÛn goteo (Figura 7). Gotero: Aquí, el agua pasa a través de un emisor que contiene un laberinto tortuoso de pequeños que reducen presiónuny laberinto flujo quetortuoso se conduce Gotero: Aquí, el agua pasa a canalillos través de un emisor que la contiene de a través de un tubo de plástico no poroso. Los emisores son de fácil instalación pero son pequeños canalillos que reducen la presión y flujo que se conduce a través de un tubo de costosos y requieren de cesidades de tecnologíanecesidades se inclinanmantenimiento portecnología sistemas de constante. Si las preferencias de inclinan por sistemas de costosos y requieren de plástico no yporoso. Los emisores son dese fácil instalación pero son dad, los mismos requisitos que se aplican a los sin pérdida de generalidad, los mismos requisitos que se aplican a los mantenimiento CAP1-5 26sep.inddconstante. 48 goteo porseloaplican que la alinformación vertida Cintas: Sonla tubos que contiene ocan poralaspersión, goteo por lo que información vertidaun emisor espaciado normalmente a 20 y 30 cm; s de riego. Existen tres tipos básicos de riego por existen de diferentes tipos como integrados válida para estos sistemas de riego. Existen tres tipos básicos de riego por y auto compensados. Cintas: Son tubos que contiene un emisor espaciado normalmente a 20 y 30 cm;La reducción de presión se

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53 consigue mediante cámaras selladas. Normalmente no son caros pero su durabilidad es limitada especialmente cuando se coloca sobre la superficie del suelo. 1. Mangueras porosas: Emiten el agua a través de pequeños orificios en lasde Riego Manejo Sustentable del Agua paredes. Su principal desventaja es que el coeficiente de uniformidad es muy bajo y la durabilidad es corta debido a daños causados por las raíces.

durabilidad es corta debido a daños causados por las raíces.

c) Textura del suelo: Los sistemas se adaptan a todos los grupos texturales de suelo; sin embargo, en suelos arcillosos el agua deberá aplicarse con gasto pequeño para evitar encharcamientos o escurrimiento superficial, mientras que, en suelos arenosos se necesitan altas tasas de aplicación para asegurar un humedecimiento lateral adecuado, (Figuras 8 y 9). 54

Figura 8. Patrón de humedecimiento hipotético en

Figura Patrón dearenoso humedecimiento en un suelo arenoso con y baja descarga un8.suelo con hipotético alta y baja descarga dealta emisor. de emisor.

Zona humedecida con alta descarga de emisor

Zona Humedecida con baja descarga

61

Algunos(Zazueta, tipos de goteros o emisores Figura 7. Algunos tipos deFigura goteros 7. o emisores 1992). (Zazueta, 1992).

Algunos aspectos adicionales a considerar cuando

Zona humedecida con alta descarga de emisor

Algunos aspectos adicionales la selección esaelconsiderar riego porcuando goteo:la selección es el riego por goteo:

Zona humedecida con baja descarga de emisor

a) Tipo de cultivos: Los sistemas de riego por goteo se recomiendan para cultivos en a) Tipo de cultivos: Losen sistemas porcolocar goteo uno o más hilera principalmente, árboles o viñedos los quedeseriego puede Figura 9. Patrón de humedecimiento hipotético en un suelo arcilloso con alta y baja descarga se recomiendan para cultivos en hilera emisores; generalmente se consideran cultivos de altoprincipalmente, valor comercial por su altaFigura 9. Patrón de humedecimiento hipotético en de emisor. inversión. árboles o viñedos en los que se puede colocar uno o más unLasuelo alta y baja descarga emisor. calidad arcilloso del agua para con riego en sistemas presurizados, definede el tipo de filtrado y / o el tratamiento necesario antes de que sea conducida a traves del sistema de riego para su

generalmente se consideran cultivosvalor de de altopendiente. b) Pendiente: emisores; Estos sistemas se adaptan prácticamente a cualquier aplicación;Por así por ejemplo, si se descuida este aspecto, las sales presentes en el agua pueden acumularse en el causando problemas a éste y apara los cultivos. Estas en sales evitan que los comercial por su considerando alta inversión.la pendiente. Los laterales Lasuelocalidad del agua riego sistemas lo común, valor el cultivo se siembra también nutrientes sean adecuadamente aprovechados por la planta a través de las raíces; sin embargo, consideran este aspecto en su diseño con la finalidad de aprovechar presiones a favoradecuadas de define tipo de filtrado el tratamiento con presurizados, prácticas manejo el es posible mitigar algunos y de /loso efectos negativos. Por lado, los elementos químicos presentes el agua pueden reaccionar los fertilizantes que minimicen el requerimiento de energía bomba. se adaptan otro necesario b) Pendiente: Estosen lasistemas antes de que seaenconducida a travescondel sistema inyectados a través del sistema de riego provocando incrustaciones y / o precipitados en las

provocando de emisores la consecuente eficiencia de a cualquier valor de los pendiente. Por lo demangueras de riego su aplicación; asíconpor ejemplo,pérdida si sededescuida c) Textura delprácticamente suelo: Los sistemas se adaptan a todos grupos texturales suelo; sin parataponamiento aplicación del agua de riego (Burt y Styles, 1994). común, cultivo elseagua siembra considerando pendiente. este aspecto, las sales presentes en el agua pueden embargo, en suelos el arcillosos deberá aplicarse conlagasto pequeño para evitar La calidad contempla los contaminantes orgánicos como basurasyque encharcamientos o escurrimiento superficial,este mientras que, en diseño suelos arenosos se del agua Los laterales también consideran aspecto en su acumularse en también el suelo causando problemas a éste a llegan a constituir un real problema en la operación del sistema de riego. En la actualidad las necesitan altas tasas de aplicación para asegurar un humedecimiento lateral adecuado, mexicanas referentes uso del agua los niveles máximos con la finalidad de aprovechar presiones a favor que normas los oficiales cultivos. Estas salesal evitan que marcan los nutrientes sean permisibles de contaminantes según su uso. Respecto al uso para riego agrícola, estos niveles (Figuras 8 yminimicen 9). el requerimiento de energía en la bomba. adecuadamente aprovechados por la planta a través de las se analizan en el capítulo referente a salinidad del suelo y calidad del agua de riego que se presenta más adelante. En el Cuadro 3 se muestran los valores de algunos parámetros del agua que pueden causar problemas en el sistema de riego desde el punto de vista hidráulico.

AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES

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Nivel Peligro

Tipo de problema

Bajo

Medio

Alto

Solidos en suspensión

50 ppm

50 – 10

>100

pH

7.0

7.0 – 8.0

55

CAPÍTULO 4 Sales 500 ppm 500 – 2000 Cuadro 3. Valores de algunos parámetros del agua de riego relacionados con la funcionalidad

>8.0 >2000

de los sistemas de riego por goteo.

raíces; sin embargo, con prácticas adecuadas de manejo es posible mitigar algunos de los efectos negativos. Por otro lado, los elementos químicos presentes en el agua pueden reaccionar con los fertilizantes inyectados a través del sistema de riego provocando incrustaciones y / o precipitados en las mangueras provocando taponamiento de emisores con la consecuente pérdida de eficiencia de aplicación del agua de riego (Burt y Styles, 1994).

62

Bicarbonatos Tipo de problema

Manganeso

Nivel Peligro Bajo

Medio

0.1ppm 50 – 10

Solidos en suspensión

50 ppm

pH

7.0

Sales

500 ppm

Hierro Hidrogeno Bicarbonatos sulfuroso Manganeso Población Hierro bacteriana

0.2 ppm

7.0 – 8.0

500 – 2000

0.2 ppm100 ppm 0.1ppm

0.1 – 1.5ppm

100 ppm Alto

0.1 >100 – 1.5ppm >8.0

>1.5 ppm

0.2 – 1.5

>1.5

0.2 – 2.0

>2.0

>2000

>1.5 ppm

– 50,000 lt-1 10,000 lt-10.2 – 1.5 10,000 >1.5 0.2 ppm

>50,000 lt-1 La calidad del agua también contempla los contaminantes orgánicos como basuras que llegan a Hidrogeno 0.2 ppm 0.2 – 2.0 >2.0 sulfuroso constituir un real problema en la operación del sistema Consideraciones de la capacidad de inversión. Se ha puesto de manifiesto que la elec Población 10,000 – 50,000 lt-1 >50,000 lt-1 10,000 lt-1 de riego. En la actualidad las normas oficiales mexicanas bacteriana de un método y sistema de riego dependen básicamente de las condiciones físicas del ter referentes al uso del agua marcan los niveles máximos de la capacidad de inversión. Se ha puesto de manifiesto que la elección (forma), las preferencias de producción (cultivos) y las del características del suelo. Sin emba permisibles de contaminantes según su uso. Respecto al Consideraciones Cuadro 3. Valores de algunos parámetros agua de un método y sistema de riego dependen básicamente de las condiciones físicas del terreno estas variables deben cotejarse con la capacidad financiera del productor. También s preferencias de producción y las características Sin embargo, uso para riego agrícola, estos niveles se analizan en el (forma), delas riego relacionados con(cultivos) la funcionalidad de del lossuelo. sistemas estas variables deben cotejarse con la capacidad financieraes del incrementar productor. Tambiénla se ha señalado que el objetivo esencial del riego producción por lo que, capítulo referente a salinidad del suelo y calidad del agua señalado de que riego por goteo. el objetivo esencial del riego es incrementar la producción por lo que, una variable fundamental dedecisión decisión es la rentabilidad que sedeespera por concepto de la invers de riego que se presenta más adelante. En el Cuadro 3 se variable fundamental de es la rentabilidad que se espera por concepto la inversión; decir, el incremento estimado del valor de la producción debe exceder el costo adicional muestran los valores de algunos parámetros del agua que es El costo total del riego integra tanto los costos es decir, el incremento estimado del valor de la producción debe exceder el costo adici estimado por concepto del riego. pueden causar problemas en el sistema de riego desde el por directos (operación y mantenimiento) como los costos fijos estimado concepto del riego. El costo total del riego integra tanto los costos directos (operación y mantenimiento) punto de vista hidráulico. anuales (interés sobre el capital invertido y la depreciación como los costos fijos anuales (interés sobre el capital invertido y la depreciación del sistema). Estos costos sistema). deben al incrementarse productividad del sistemadirectos de producción, del Estos costoslatanto deben recuperarse al (operación y mantenimie El costo totalrecuperarse del riego integra los costos de tal manera que el costo total del equipo y el beneficio esperado por concepto de la Consideraciones de la capacidad de inversión. incrementarse la productividad del sistema de producción, comoSelos costos fijos anuales (interés sobre el capital invertido la depreciación del siste tecnificación, deben de estar balanceados de acuerdo a las siguientes expresiones yque involucran a las variables de decisión: ha puesto de manifiesto que la elección de un método y de tal manera que el costo total del equipo y el beneficio Estos costos deben recuperarse al incrementarse la productividad del sistema de producc 3 sistema de riego dependen básicamente de las condiciones esperado ladel de estar esperado ) + (2 xCv )total ) +tecnificación, CT =por [(el 2 xCpconcepto + (de CixFa Ca ]xA de tal manera que costo equipo y deben el beneficio por concepto d físicas del terreno (forma), las preferencias de producción balanceados de acuerdo a las siguientes expresiones que tecnificación, estar acuerdo a enlas Donde: CT deben es el costo de total el cual es balanceados función del costo de de producción expresado pesossiguientes expresiones (cultivos) y las características del suelo. Sin embargo, estas (Cp), involucran a las variables de(Cv), decisión: costo del agua el cual variable el costo de la inversión para mejorar la involucran ael las variables de esdecisión: variables deben cotejarse con la capacidad financiera del eficiencia (Ci), el factor de amortización (Fa), los costos de administración (Ca) y el área considerada. En el factor de amortización se involucra al tiempo en que se planea amortizar el productor. También se ha señalado que el objetivo esencial equipo y aCT ) +financiamiento = [de(2interés xCp )que + (se2pagará xCv )por + (concepto CixFadel Ca ]xA de la(3) la tasa siguiente del riego es incrementar la producción por lo que, una manera: variable fundamental de decisión es la rentabilidad que se Donde: CT es el costo total el cual es función del Donde: CT es el costo total el cual es función del costo de producción expresado en p espera por concepto de la inversión; es decir, el incremento costo de producción expresado en pesos (Cp), el costo del (Cp), el costo del agua el cual es variable (Cv), el costo de la inversión para mejora estimado del valor de la producción debe exceder el costo agua el cual es variable (Cv), el costo de la inversión para eficiencia (Ci), el la factor de amortización los costos(Fa), de administración (Ca) y el adicional estimado por concepto del riego. mejorar eficiencia (Ci), el factor (Fa), de amortización considerada.losEncostos el factor de amortización se involucra al tiempo de administración (Ca) y el área considerada. en que se planea amortiz equipo y a En la el tasa de interés que sesepagará poralconcepto factor de amortización involucra tiempo en del que financiamiento de la sigu

manera:

CIQA

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UAAAN

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millares de metros cúbicos de riego del 70%; su costo de � x Ununa ) + 2 x �� con 2por B = �(por x Unhectárea) x A eficiencia �una millares de metros cúbicos hectárea) eficiencia de riego del 70%; su costo de Lrq ��con producción sin considerar el de riego es de $4719.00 pesos lo que le permite � costo del� agua � 4 � i (1+ i ) � producción sin considerar el costo delFaagua de �� riego es de $4719.00 pesos lo que le permite = �� i ( 1 + ) � 1 tener una utilidad neta por hectárea de $4820.00. Su meta es incrementar la eficiencia al 85% � � tener una utilidad por hectárea dees$4820.00. meta es incrementar la eficiencia al 85% Un esneta laDonde utilidad neta,interés Lah la lámina deSu riego ahorrada pordel concepto para lo Donde: cual desea incursionar unanual proyecto tecnificación riego dey lahanueva elegido un i es la tasa deen y n es el númerode de años considerados para amortizar el para lotecnología cual desea incursionar en un proyecto de tecnificación del riego y ha elegido un Lrqequipo. es laRelativo lámina riegoseaplicada con la nueva tecnología. Ejemplo: Considérese a losde beneficios tiene: sistema de riego ypor aspersión con costo de $8000.00 pesos por hectárea. Con esto, espera un productor cultiva maíz forrajero que una lámina de por riegohectárea. por5ciclo deCon 80 cm (8 espera sistemaa de riego porqueaspersión con costo de aplica $8000.00 pesos esto, � � � Lah � por incrementar susdeganancias a $5784.00 esperando pagar la costo inversión en 8 � x Un �una B = �(2hectárea) x Un ) + 2pesos x �� x A hectárea millares metros cúbicos por con eficiencia de riego del 70%; su de � incrementar sus ganancias a $5784.00 pesos hectárea esperando pagar la inversión en 8 � Lrq � por � � años conproducción una tasa sin deconsiderar interés anual dedel 20%. un costopesos de administración el costo aguaSe de considera riego es de $4719.00 lo que le permitepor año años con una tasa de interés anual deLah 20%. Se considera unconcepto costo dela administración por año Unpor es la hectárea utilidad neta, de es la lámina de Su riego ahorrada de la nueva tener una netamillar $4820.00. meta esporincrementar eficiencia al 85% de $5000.00. El utilidad costoDonde: del de metros cúbicos es de $150.00. tecnología y Lrq es la de lámina de riego aplicada con la nueva tecnología. Ejemplo: Considérese de $5000.00. El costo del millar metros cúbicos es de $150.00. para lo cual desea incursionar proyecto tecnificación delde 80 riego a un productor que cultivaen maízun forrajero que aplica de una lámina de riego por ciclo cm (8 y ha elegido un n

n

sistema de riego por aspersión con costo de $8000.00 pesospesos porlo que hectárea. Con esto, espera Manejo Sustentable delproducción Agua de Riego sinel considerar el costo del agua de riego es de $4719.00 le permitea la ecuación 4: Con la anterior información, factor de amortización (Fa) será acorde incrementar sus tener ganancias $5784.00 porSu hectárea esperando pagar inversión en 84: una utilidad por hectárea $4820.00. meta es incrementar la eficiencia al 85% la Con la anterior información, elaneta factor de depesos amortización (Fa) será acorde a la ecuación para lo cual desea incursionar en un proyecto56 de tecnificación del riego y ha elegido un años con una tasa de interés anual de 20%. un costo de administración por año 56Se considera sistema de riego por aspersión con costo de $8000.00 pesos por hectárea. Con esto, espera se planea amortizar el equipo y a la tasa de interés que El incrementar ganancias pesos esperando pagar la inversión en 8 de $5000.00. costo delsusmillar dea x$5784.00 metros es de $150.00. (1(1+de+020%. ))8considera 0interés .20 .cúbicos 20Sepor 0.8599 8hectárea años con una tasa=de 0 anual costo de . 20 x 0 . 20 .un8599 =de0$150.00. =administración 0.2605 por año Fa se pagará por concepto del financiamiento de la siguiente 8 de $5000.00.Fa El costo del millar de metros cúbicos es = (1 + 0.20) 8�1 =3.2998 = 0.2605 Con la anterior información, el factor de amortización (Fa) será acorde a la ecuación 4: manera: (1 +el 0factor .20de)amortización �1 (Fa) 3.será 2998 Con la anterior información, acorde a la ecuación 4: n n 4 4 � � i i ( 1 + ) � i (1+ ) � �� = �� n ��n Por��lo que, el costo Fa =Fa 0x.20 x+(10 + 0.20 .20 ))8 0.8599 (1+costo 0a.Fa 20 .8599 acorde la ecuación quedará: (4) total CT Por lo que, total a la ecuación = 30CT = 0.acorde 2605 =el i ( 1 + ) � 1 i ( 1 + ) � 1 ( 1 0 . 20 ) �1 3=.2998 = 0.2605 Fa = � � Por lo que, el costo total CT acorde a la ecuación 3 quedará: � � 8 millares de metros cúbicos por hectárea) con una eficiencia de riego del 70%; su costo de

8

8

3 quedará: (1 + 0.20) �1 3.2998 Por lo que, el costo total CT acorde a la ecuación 3 quedará: Donde i es la tasa de interés anual y n= es elx $ número [ ( ) ( ) ( CT 2 4719 . 00 + 2 x 8 x $ 150 . 00 + $ 8000 . 00 x 0.2605) x A]+ $5000.00 =12843 x A + 5000 Donde tasa de interés y nelesnúmero el número de años considerados para )+CT(2=total )+la.00(ecuación ]+ x$A5000 CT =de[(Por 2Relativo x $lo4719 xCT $.00150 $)+8000 .el 00 x 0) x.2605 x =A12843 Donde i es ilaestasa de considerados interés anualanual y namortizar es años considerados para )+amortizar (2 .x00 ($el [(x 2 x8 $4719 8 x $amortizar 8000.00 x3 0.2605 A]+ $5000).00 + 5000 .00 =12843 x A + 5000 delaaños para el equipo. a .el00 que, costo acorde a150 quedará: equipo. Relativo a los beneficios se tiene: equipo. Relativo a los beneficios se tiene: los beneficios se tiene: Para los objetivos planteados, es conveniente dejar al área (A) como variable dependiente. Para los objetivos planteados, conveniente dejar área variable = [(2 x $4719 .00)+ (2Para x 8es x $los 150 .00) + ($8000 .500 x al 0al .2605 x(A) A]+como $como 5000.00 =12843dependiente. xdependiente. A + 5000 objetivos planteados, es )conveniente dejar Para los CT objetivos planteados, es conveniente dejar área (A) variable En cuanto a los beneficios, acorde a la ecuación se tiene: 5 al área (A) como variable 5dependiente. � � � � Lah� Lah � � �En cuanto � a la ecuación � � 14.11 � 5 se tiene: los(5) beneficios, acorde objetivos planteados, al .00 área como variable dependiente. B = �es (2 x conveniente $5784.00) + 2 x � dejar 14045 xA �� x� Un � x $5784 x AParaaalos (2 x) Un � x A =(A) + 2 )x+�� 2 x �� �� x Un B = �B(2=x�Un x A�cuanto 65 . 88 En los beneficios, acorde a la ecuación � � 5 se tiene: � � Lrq Lrq � � � � En cuanto a los beneficios, acorde a la ecuación 5 � � � � En cuanto a los beneficios, acorde a la ecuación 5 se tiene: se tiene: �Para 14.el11 obtener el punto de equilibrio se�iguala costo � total y los beneficios�de la siguiente � manera: B ( 2 x $ 5784 .00) + 2 x �� 14.11��x $5784.00��x A = 14045 x A = Unneta, es la Lah utilidad neta, Lah lámina de Bpor Donde: Unlaesutilidad laDonde: utilidad la lámina dela riego ahorrada por concepto nueva x� $5784 .00 2nueva xla =���(2concepto +de Donde: Un es neta, Lah es laeslámina de es riego ahorrada de)la � x $5784.�00�� x A = 14045 x A ..88 ���65 14 11 ��14045 12843 x65 A + 5000 = xA . 88 riego ahorrada por concepto de la nueva tecnología y Lrq � �x $5784 B ( 2 x $ 5784 . 00 ) 2 x .00� x A = + � � � � = 14045 x A tecnología y Lrq es la lámina de riego aplicada con la nueva tecnología. Ejemplo: Considérese � tecnología y Lrq es la lámina de riego aplicada con la nueva tecnología. Ejemplo: Considérese 65 . 88 � � � es la lámina de riego aplicada con la nueva tecnología. De lo anterior resulta que el tamaño mínimo que deberá tener el área � a tecnificar para empezar un productor cultiva forrajero aplica lámina dea riego por ciclo decm 80 acm (8 a unaproductor que que cultiva maízmaíz forrajero que que aplica una una lámina de riego porganancias ciclo de 80 obtener significativas acorde(8 los intereses productivos es de 4.15 ha. Considérese a hectárea) un productor que cultiva maíz de riego millares deEjemplo: metros cúbicos una eficiencia del 70%; su costo de millares de metros cúbicos por por hectárea) con con una eficiencia de riego del 70%; su costo de Parapor obtener el 80 punto de equilibrio se iguala el de costo total yselos beneficios la63 siguiente forrajero que aplica una lámina de riego ciclo de Para obtener el punto equilibrio iguala el costo de Para obtener el$4719.00 punto de equilibrio sese iguala el costo costo total y los beneficios de la siguiente producción sin considerar el costo del agua de riego es de pesos lo que le permite Para obtener el punto de equilibrio iguala el total y los beneficios de la siguiente producción sincm considerar el costo del agua de riego es de $4719.00 pesos lo que le permite manera: (8 millares de metros cúbicos por hectárea) con una total y los beneficios de la siguiente manera: manera: utilidad por hectárea desu$4820.00. Su manera: meta es incrementar la eficiencia al 85% tenertener una una utilidad neta neta por hectárea de $4820.00. Su producción meta es incrementar la eficiencia al 85% eficiencia de riego del 70%; costo de sin lo cual desea incursionar en de unriego proyecto de tecnificación del riego y elegido ha elegido un parapara lo cual desea incursionar enagua un proyecto tecnificación y ha12843 considerar el costo del es de de $4719.00 pesos del riego x xAA+un 14045 12843 +5000 5000 === 14045 x AxxAA 12843 x A + 5000 14045 sistema deloriego por aspersión con costo de $8000.00 pesos por hectárea. Con esto, espera sistema de riego por aspersión con costo de $8000.00 pesos por hectárea. Con esto, espera que le permite tener una utilidad neta por hectárea de incrementar sus ganancias a $5784.00 pesos por hectárea esperando pagar laanterior inversión 8deberá incrementar sus$4820.00. ganancias a $5784.00 pesos hectárea esperando pagar laelinversión en 8en Su meta es incrementar lapor eficiencia alDe 85% para De lo resulta el tamaño mínimo lo anterior resulta que tamaño mínimo que que tener el área a tecnificar para empezar De lo anterior resulta que el tamaño mínimo que deberá tener el área aque tecnificar para empezar años con una tasa de interés anual de 20%. Se considera un costo de administración por año Dedelotecnificación anterior resulta quesignificativas eltener tamaño mínimo deberá tener el aárea tecnificar para empezar años con una tasa de desea interés anual deen 20%. Se considera un costo de deberá administración poraaño lo cual incursionar un proyecto el área tecnificar paraproductivos empezar a obtener ganancias acorde a losque intereses esobtener de a 4.15 ha. a obtener ganancias significativas acorde a los intereses productivos es de 4.15 ha. de $5000.00. El costo delelegido millar metros es$150.00. deganancias $150.00.significativas riego y ha undesistema decúbicos riego por aspersión ganancias significativas a los intereses productivos a es obtener acorde aacorde los intereses productivos es de 4.15 ha. de $5000.00. Eldelcosto del millar de metros cúbicos de con costo de $8000.00 pesos por hectárea. Con esto, es de 4.15 ha. espera incrementar sus ganancias a $5784.00 pesos la anterior información, el factor de amortización (Fa) será acorde a la ecuación ConCon la anterior información, el factor de amortización (Fa) serápor acorde a la ecuación 4: 4: hectárea esperando pagar la inversión en 8 años con una Recuperación de volúmenes y ampliación de tasa de interés anual de 20%. Se considera un costo de áreas. El objetivo del incremento en la eficiencia en el )08.8599 0x.20 + 0)8El .20costo 0del .8599 (1+x0(.120 0.20 administraciónFa por=Fa año millar de uso del agua de mayor trascendencia, es su ahorro para = = 0 . 2605 =de $5000.00. = 0.2605 8 = + 0)8.20 3.2998 metros cúbicos es de $150.00. el mantenimiento de las reservas (Palacios, 1989). Sin (1 + 0(.120 �1) �13.2998 embargo, bajo un esquema de dotación volumétrica en los Con la anterior información, el factor de distritos de riego, al usuario se le otorga un volumen de Porque, lo que, el costo CT acorde a la ecuación 3 quedará: Por lo el costo totaltotal CT acorde a la ecuación 3 quedará: amortización (Fa) será acorde a la ecuación 4: agua consensuado en los Comités Hidráulicos el cual es función de la disponibilidad del recurso en los embalses

]+ $5000 x $4719 .00 8 x $.150 .00 + ($8000 x 0.2605 00 =12843 A + 5000 (2)x+8(2x x$150 ($)8000 ) x A])+x $A5000 [(2=x[$(24719 CT =CT .00)+ 00) + .00 x.00 0.2605 .00 =.12843 x A +x5000

AGRICULTURA Y BIOFERTILIZANTES los objetivos planteados, es conveniente dejar al área (A) como variable dependiente. ParaPara los objetivos planteados, es conveniente dejar al área (A)SUSTENTABLE como variable dependiente.

En cuanto los beneficios, acorde a la ecuación se tiene: En cuanto a losabeneficios, acorde a la ecuación 5 se 5tiene: 14�.11 � � � � � � 14.�11 2 x $5784 .00 A = 14045 � x $5784 B = �B(2=x�$(5784 .00) + 2 )x+� 2 x � � x $5784 .00� .x00A�=x14045 xA xA 65�.88 � � 65.�88 � � � � CAP1-5 26sep.indd 51

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se riegan 10 hectáreas de alfalfa con una lámina de riego de 240 cm (24 Mm por ha, 240 Mm3 para las 10 ha, volumen actual), con una eficiencia de 65 por ciento (eficiencia actual). El productor desea hacer mejoras a su sistema productivo que le permitan alcanzar una eficiencia de 85 por ciento (eficiencia proyectada). Así, de la ecuación 6 se tiene: 0.85 � 0.65 57 x 240 = 85.33 (0.85 + 0.65)2 57 2 Recuperación de volúmenes y ampliación de áreas. El objetivo del incremento en la CAPÍTULO 4 eficiencia en el uso del agua de mayor trascendencia, es su ahorro para el mantenimiento de De donde la superficie (hectáreas) que se pudieran añadir por ese ahorro está dado por: las reservas (Palacios, 1989). Sin embargo, bajo un esquema de dotación volumétrica en los de la eficiencia que se a nivel Recuperación de independientemente volúmenes y usuario ampliación áreas. El objetivo en en la distritos de riego, al se le de otorga unmaneje volumen de del aguaincremento consensuado 7 .33 VR los85Comités Así, para untrascendencia, mismo volumen, tipoahorro de suelo eficiencia enHidráulicos el usoparcelario. del agua de mayor es su para el mantenimiento de � A = = 3.55 ha. el cual es función de la disponibilidad del recurso en Lr los= embalses y cultivo, diferencias enbajo productividad del de agua de las reservas (Palacios, 1989).lasSin embargo, un esquema dotación volumétricaAsí, en para los un24mismo independientemente de lalaeficiencia que seque maneje a nivel parcelario. riego dependerán de eficiencia global el usuario distritos de riego, al usuario se suelo le otorga un volumen de agua consensuado en los Comités volumen, tipo de y cultivo, lasSustentabilidad diferencias en yproductividad del agua ydeelparcelario. riego mantenga en su sistema productivo. De estadel manera, Sustentabilidad plan del mejoramiento el plan del mejoramiento La recuperación de volúmenes de Hidráulicos dependerán el cual esde función de la disponibilidad recurso en los embalses la eficiencia global que el usuario mantenga en su sistema productivo. De esta aunque los volúmenes recuperados agua debieran utilizarsedel riego, parcelario. La recuperación de volúmenes de agua en materia es un esfuerzo conjunto entre autoridades y usuarios en los distritos independientemente de la eficiencia que serecuperados maneje a nivel parcelario. Así, para un mismoproductivos y manera, los volúmenes debieran utilizarse en otros sectores enaunque otros sectores productivos y en servicios urbanos, el en materia del riego, es esunnecesario esfuerzo conjunto entre de riego o unidades de producción. Así, un plan que aspire a contribuir volumen, tipo suelo urbanos, y cultivo, ellasproductor diferencias en productividad del agua deen riego en de servicios puede proyectar un incremento la eficiencia de productor puede proyectar un incremento en la eficiencia autoridades y usuarios en los distritos de riego o unidades sustancialmente a alcanzar metas De en este sentido superando las condiciones técnicas existentes dependerán de la eficiencia global eldeusuario envolumen su sistema productivo. estasuperficie aplicación del agua deque riego yriego conocer que volumen podrá recuperar y cuanta de aplicación del agua ymantenga conocer que de producción. Así, es necesariose un agua plan que y acelerando el incremento en la productividad del paraaspire tenera un efecto directo e manera, aunque lospodrá volúmenes recuperados debieran endel otros sectores productivos y usoa alcanzar recuperar ysincuanta superficie seutilizarse podría irrigar de contribuir sustancialmente metas en este sentido podría irrigar de más modificar el plan de riego distrito. Para esto, se hace de la a inmediato en el ingreso de productores el aprovechamiento sustentable del recurso. en servicios ecuación urbanos, productor puede proyectar unPara incremento en la los eficiencia de y en más6:sinelmodificar el plan de riego del distrito. esto, se superando las condiciones técnicas existentes y acelerando aplicación del aguahace de uso riego superficie de y la conocer a ecuaciónque 6: volumen podrá recuperar y cuanta el incremento en lase productividad del agua para tener un En términos generales el programa comprender dos aspectos: (1) El podría irrigar de más sin modificar el plan de riego del distrito. Para esto, se hace uso de la a efecto directo e inmediato en eldebiera ingreso de los productores 6riego E2 � E1 mejoramiento en la operación de los sistemas de y (2) El mejoramiento del riego VR = x VS y en el aprovechamiento sustentable del recurso. ecuación 6: 2 parcelario. El primer aspecto pretende disminuir a su mínima expresión las pérdidas que se � E2 + E1 � (6) � � originan en la conducción del agua desde la fuente de abastecimiento a la parcela, En términos6 generales el programa debiera E2 � E1 � 2 � VR = x VS estableciendo mejores procedimientos para (1) el correcto funcionamiento de las obras y comprender dos aspectos: El mejoramiento en la 2 � E2 + E 1 � es el volumen recuperado Donde VR Mm E operación de los sistemas de riego y (2) El mejoramiento 3la3, habilidad mejorando técnica del personal a cargo de la distribución del agua. El elemento 2 Donde� VR es �el volumen recuperado Mm , E2 y E1 (decimal) son las eficiencias 64 y E1 (decimal) las eficiencias proyectada y actual del riego parcelario. El primer aspecto pretende disminuir 2 son 3 � � proyectada y actual respectivamente y VS es el volumen actual en Mm . Así, supóngase que VR =

respectivamente y VS es el volumen actual en Mm3. Así,

a su mínima expresión las pérdidas que se originan en la

3 se riegan 10 hectáreas de alfalfa con una de riego deconducción 240 cm (24 Mm por ha, 240 3 delámina supóngase que se riegan 10 hectáreas alfalfa con una del agua 3 es el volumen recuperado Mm , E2 y E1 (decimal) son las eficiencias desde la fuente de abastecimiento Donde VR Mm para las 10 ha, volumen actual), con una eficiencia 3 3 de 65 por ciento (eficiencia actual). lámina de riego de 240 cmes(24 Mm por actual ha, 240en Mm a la parcela, estableciendo mejores procedimientos para proyectada yElactual respectivamente y VS el volumen Mm3. Así, supóngase quealcanzar productor desea hacer mejoras a su unaobras y mejorando la para las 10 ha, volumen actual), con unasistema eficienciaproductivo de 65 elque correcto funcionamiento de las 3le permitan se riegan 10 eficiencia hectáreas de de85 alfalfa con una lámina de riego de 240 cm (24ecuación Mm por ha, 240 por ciento (eficiencia proyectada). Así, de la 6 se tiene: por ciento (eficiencia actual). El productor desea hacer habilidad técnica del personal a cargo de la distribución del Mm3 para las 10 ha, volumen actual), con una eficiencia de 65 por ciento agua. (eficiencia actual). mejoras a su sistema productivo que le permitan alcanzar El elemento básico de su actividad lo representa el El productor deseaunahacer mejoras a por su sistema que le permitan alcanzar unavolúmenes conducidos y entregados eficiencia de 85 ciento (eficiencia proyectada). conocimiento de los 0productivo .85 � 0.65 VR = x 240 = 85 . 33 eficiencia de 85 porAsí, ciento (eficiencia proyectada). Así, de la ecuación 6 se tiene: de la ecuación 6 se tiene: a la parcela. Con esta información se detectan los canales (0.85 + 0.65)2 o secciones de los mismos que registran las mayores 2 0.85 � 0.65 pérdidas para las consecuentes acciones correctivas a nivel VR = x 240 = 85.33 2 de módulo de riego. (0.85 + 0.65) De donde la superficie (hectáreas) que se pudieran añadir por ese ahorro está dado por: 2 Relativo al segundo aspecto, la meta es la

De donde la superficie (hectáreas) que se pudieran tecnificación del uso del agua 7para lograr su mejor .33 VR 85 ha. está A = añadir = por ese = 3.55 De donde la superficie (hectáreas) que está se pudieran ahorro dado por: añadir por ese ahorro dado�por: aprovechamiento a nivel parcelario; determina la 24 Lr necesidad de proyectar sistemas, métodos y técnicas

7 procedimientos inadecuados que de riego que eviten VR 85.33 Sustentabilidad y el�A plan = del = mejoramiento = 3.55 ha. parcelario. La recuperación de volúmenes de agua en materia del riego,Lr es un 24 esfuerzo conjunto entre autoridades y usuarios en los distritos de riego o unidades de producción. Así, es CIQA necesario un plan que aspire a contribuir UAAAN Sustentabilidad y el plan del mejoramiento recuperación de volúmenes de existentes sustancialmente a alcanzar metas enparcelario. este sentidoLasuperando las condiciones técnicas agua en materia del riego, es un esfuerzo conjunto entre autoridades y usuarios en los distritos y acelerando el incremento en la productividad del agua para tener un efecto directo e de riego o inmediato unidades de Así,productores es necesario plan que aspire sustentable a contribuir en elproducción. ingreso de los y en un el aprovechamiento del recurso. sustancialmente a alcanzar metas en este sentido superando las condiciones técnicas existentes y acelerando el incremento en lagenerales productividad del agua debiera para tener un efecto dos directo e En términos el programa comprender aspectos: (1) El inmediato enmejoramiento el ingreso de los productores y en el aprovechamiento sustentable del recurso. en la operación de los sistemas de riego y (2) El mejoramiento del riego CAP1-5 26sep.indd 52

parcelario. El primer aspecto pretende disminuir a su mínima expresión las pérdidas que se En términos el programa debiera comprender aspectos: (1) Ela la parcela, originan generales en la conducción del agua desde la fuente dos de abastecimiento

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Manejo Sustentable del Agua de Riego

determinan el desperdicio de importantes volúmenes de agua y en ocasiones, contribuyen al ensalitramiento del suelo. En este apartado se busca capacitar al usuario para que pueda aplicar mejores métodos de riego basados en los conocimientos sobre las relaciones agua – suelo – planta – atmósfera contribuyendo al incremento en los rendimientos de los cultivos así como a la productividad del agua de riego al proporcionar cantidades adecuadas de agua de acuerdo a las necesidades de los cultivos y características del suelo. La eficiencia potencial es el producto de la eficiencia en la conducción y la eficiencia de aplicación en la parcela. El promedio nacional de los distritos de riego en esta eficiencia oscila entre 35 y 45%. Así, en el programa de baja inversión se puede incrementar la eficiencia de aplicación manteniendo la eficiencia de conducción lo que restringe la potencialidad de la eficiencia global. En el programa de baja inversión se contempla el cuidado de la red inter-parcelaria por lo que la eficiencia en la conducción puede incrementarse hasta un 55% y la de aplicación hasta 78% dando un global de 43%. Por otra parte, en el programa de alta inversión ambas eficiencias se incrementan a valores de eficiencia global mayores del 70%. Por consiguiente, la inversión deberá estar dirigida a mejorar ambas eficiencias. Para solventar los problemas relativos al agua en los distritos y unidades de riego, se requiere dividir los criterios de análisis en dos grandes rubros: criterios básicos y criterios de apoyo (CENAMAR, 1981).

para incrementar área de riego o para ahorrar agua. El concepto se refiere a la razón entre el volumen de agua recibido en la parcela y el volumen derivado de la fuente de abastecimiento. • Eficiencia de aplicación: Se considera al cociente resultante entre la suma de volúmenes debidos a la evapotranspiración menos la precipitación efectiva, entre el volumen aplicado. Este índice permite jerarquizar la problemática de aplicación del riego identificando sus causas. • Aprovechamiento y productividad: Este criterio permite detectar la diferencia entre la lámina óptima y la lámina media aplicada en cada distrito. Aquí se pueden detectar los distritos de riego que están sobre o sub utilizando agua para proponer medidas correctivas. • Salinidad y drenaje: Un cociente útil para establecer y jerarquizar estrategias de recuperación y prevención de estos problemas es una comparación entre el área afectada y el área regable.

65

• Aguas subterráneas: Para evaluar el uso del agua subterránea en términos del peso relativo en un distrito de riego, se considera el área regada con bombeo y su relación con el área regable total así como el número de pozos profundos.

Criterios básicos

• Métodos tecnificados de riego: En este criterio se contabilizan en cada distrito las áreas tecnificadas versus el área total; este criterio permite cuantificar las brechas tecnológicas y proponer soluciones.

• Eficiencia de conducción: este criterio señala una posible fuente de recuperación de volúmenes ya sea

Criterios de apoyo. Infraestructura de investigación: Este criterio permite cuantificar las ventajas comparativas

AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES

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CAPÍTULO 4

de los distritos de riego en términos de con asesoría de investigadores y técnicos en el proceso de recuperación y generación de tecnología en el lugar del problema. En este apartado la capacitación ofrece sus mejores ventajas. Socio económico: El criterio permite jerarquizar desde el punto de vista social los distritos de riego en los que la investigación tendría mayor impacto. Aquí Se consideran el número de usuarios, área regada y su relación. Conclusiones

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Las recurrentes sequías en gran parte del territorio por un lado, y las fuertes avenidas provocadas por eventos extremos de precipitación en otra porción de la República, han puesto en evidencia la gran variabilidad climática misma que ubica a la agricultura y ganadería nacional en la categoría de riesgo. Así, en el norte del país, en más de la mitad del territorio, el escurrimiento es de solo 32%. Sin embargo, en esta porción del territorio nacional vive el 77% de la población total, están establecidos el 70% de las industrias y se localiza el 40 por ciento de las tierras arables. Por contraparte, en el sureste, que ocupa el 24% del territorio, siendo poca la industria, se tiene el 78% del escurrimiento. En México existen actualmente 6.5 millones de hectáreas bajo riego pero de éstas el 90% se irrigan con métodos tradicionales superficiales con eficiencias de aprovechamiento globales que no rebasan el 40%. También, existen 14 millones de hectáreas bajo condiciones de temporal la cual se considera, en un 68%, bajo riesgo por la incertidumbre climática. Otro problema añadido a la disponibilidad del agua es la salinidad de los suelos, habiendo en el país 400 mil hectáreas bajo esta condición. Lo anterior pone de manifiesto la necesidad de CIQA

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contar con técnicas adecuadas que permitan incrementar la productividad en el uso del agua principalmente en el sector agropecuario quien se ubica como el principal consumidor de las reservas. Este hecho adquiere aún más relevancia si se considera que el primer impacto del cambio global climático es la incertidumbre en la disponibilidad de agua para riego como ha quedado de manifiesto en los distritos de riego del norte del país en donde los patrones de cultivo tienen que ser modificados acorde a la disponibilidad de agua en los embalses producto de los erráticos escurrimientos. En este sentido, como ejemplo, en la Figura 10 se muestra las anomalías en las aportaciones a la presa Francisco Zarco del Distrito de Riego 017 en la Comarca Lagunera y las adecuaciones a los volúmenes 60 entregados a los usuarios. 4.00

AnomalÌa de aportaciones a la presa L· zaro C· rdenas en la RH36 D.R. 017

3.00 2.00 1.00 0.00 1930 -1.00

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2010

-2.00

AnomalÌa en losentregados vol menes concesionados del D.R. del distrito de riego Figura 10. Escurrimientos y de volúmenes a los usuarios 017 Comarca Lagunera 017 Comarca Lagunera.

Los esquemas actuales de administración del agua debieran considerar los balances hidrológicos de cada cuenca en aras de determinar aquellas variables que están siendo más afectadas por concepto del manejo no sustentable del recurso y por el cambio global del clima. Por ejemplo, se ha constatado que la demanda evaporativa en ecosistemas de desierto frágiles puede alcanzar valores arriba del 80 por ciento en toda una cuenca (Bastiaanssen et al., 2006). Este hecho puede cambiar el paradigma de la administración del agua para riego hacia una visión de controlar la evapotranspiración e incrementar la eficiencia de uso no solo a nivel parcela sino a nivel de cuenca con enfoque de incrementos en productividad. En riego, se aplican hasta tres veces las cantidades necesarias por concepto de evapotranspirativo de los cultivos a las parcelas. La práctica del riego sustentable debe entonces considerar una visión integradora y multi objetivo en donde los volúmenes rescatados por concepto de incremento UAAAN en eficiencias de riego se empleen en otros sectores de la economía dado que de otra manera las bondades de la tecnificación del riego tendrán poco efecto en el bienestar de la población. El crecimiento poblacional, la emigración del campo hacia las ciudades, han traído como consecuencia un incremento en la demanda de agua para satisfacer las necesidades de la población adjudicando presión a las reservas de agua subterránea. El hecho se ha exacerbado ante la incertidumbre climática. Esta situación coexiste con bajas eficiencias del uso del agua en la agricultura lo que ha tensado la competencia urbana con el sector agropecuario. Aunque la Constitución Mexicana manifiesta explícitamente la jerarquía de uso del agua, el panorama pone de manifiesto la naturaleza multi objetivo en el uso del agua y clama por alternativas

Figura 10. Escurrimientos y de volúmenes entregados a los usuarios del distrito de riego 017 Comarca Lagunera.

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Manejo Sustentable del Agua de Riego

Los esquemas actuales de administración del agua debieran considerar los balances hidrológicos de cada cuenca en aras de determinar aquellas variables que están siendo más afectadas por concepto del manejo no sustentable del recurso y por el cambio global del clima. Por ejemplo, se ha constatado que la demanda evaporativa en ecosistemas de desierto frágiles puede alcanzar valores arriba del 80 por ciento en toda una cuenca (Bastiaanssen et al., 2006). Este hecho puede cambiar el paradigma de la administración del agua para riego hacia una visión de controlar la evapotranspiración e incrementar la eficiencia de uso no solo a nivel parcela sino a nivel de cuenca con enfoque de incrementos en productividad. En riego, se aplican hasta tres veces las cantidades necesarias por concepto de evapotranspirativo de los cultivos a las parcelas. La práctica del riego sustentable debe entonces considerar una visión integradora y multi objetivo en donde los volúmenes rescatados por concepto de incremento en eficiencias de riego se empleen en otros sectores de la economía dado que de otra manera las bondades de la tecnificación del riego tendrán poco efecto en el bienestar de la población. El crecimiento poblacional, la emigración del campo hacia las ciudades, han traído como consecuencia un incremento en la demanda de agua para satisfacer las necesidades de la población adjudicando presión a las reservas de agua subterránea. El hecho se ha exacerbado ante la incertidumbre climática. Esta situación coexiste con bajas eficiencias del uso del agua en la agricultura lo que ha tensado la competencia urbana con el sector agropecuario. Aunque la Constitución Mexicana manifiesta explícitamente la jerarquía de uso del agua, el panorama pone de manifiesto la naturaleza multi objetivo en el uso del agua y clama por alternativas consensuadas por los usuarios del recurso hidráulico. En este contexto son necesarios sistemas robustos que auxilien en la toma de decisiones analizando diferentes jerarquías y criterios

de decisión para llegar a soluciones de beneficio común. Solo de esta manera se estará en el rumbo de realizar una agricultura de riego sustentable y con futuro. Literatura Citada Bastiaanssen, W., A. Klaasse, S. Zwart, W. Immerzeel and P. Droogers. 2006. The hydrological flow path and options for sustainable water resources management in the overexploited Rio Bravo Basin. A preliminary analysis from remote sensing and hydrological modeling. World Bank Project. 102 pp. Brower, C., K. Prins and M. Hibloem. 1989. Irrigation water management: Irrigation scheduling. Training manual No.4. FAO. Burt, C. and S. W. Styles. 1994. Drip and Microirrigation for trees, vines and row crops. Irrigation and Research Center (ITRC). California Polytechnic State University. 261 pp

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CAPÍTULO 4

5. No. 3. pp 51 – 58. Catalán V. E., Sánchez Cohen I., Villa Castorena M., Inzunza Ibarra M. y Mendoza Moreno S. 2007. Programa para calcular las demandas de agua y calendarizar el riego de los cultivos. Folleto Técnico No. 7. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias; Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Relaciones Agua Suelo Planta Atmósfera. INIFAP CENID RASPA. Gómez Palacio, Durango México. 34 pp. Centro Nacional de Métodos Avanzados de Riego. (CENAMAR). 1981. Memorias de Riego Superficial. Curso para Universidades.

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Manejo Sustentable del Agua de Riego

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SECCIÓN I Capítulo 5

Sustentabilidad de la Producción Agrícola. Intensificación y Sustentabilidad de la Producción de Café en Chiapas, México Intensification and Sustainability of Coffee Production in Chiapas, México

orgánica sobrepasa a la convencional en indicadores ecológicos como biodiversidad vegetativa, erosión, cobertura del suelo y profundidad de la capa orgánica. La comparación de indicadores productivos, económicos y ecológicos en las cuatro tecnologías proveeevidencias de una mayor sustentabilidad para la producción orgánica y se argumenta que la agricultura orgánica es una alternativa viable para la intensificación agrícola. Abstract

70 M.E. MARTÍNEZ-TORRES. CIESAS-Sureste. San Cristóbal de las Casas, Chiapas, México Resumen Basada en un estudio con familias productoras de café en distintas regiones del estado de Chiapas, se demuestra la sustentabilidad de la producción orgánica en comparación con otras tecnologías de producción. Se administró un cuestionario y se midieron datos ecológicos en parcelas de 150 familias produciendo café con tecnologías tradicional, convencional, orgánica y en transición a orgánico. Comparando dos rutas de intensificación (la orgánica y la convencional) de la producción tradicional o natural, se demuestra que en promedio se obtienen resultados similares en términos de rendimiento e ingreso bruto, mientras que la producción CIQA

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Based on a study with family producers of coffee in different regions of the state of Chiapas, the sustainability of organic production is demonstrated in comparison with other production technologies. A questionnaire was administered and ecological data were measured in parcels of 150 families producing coffee with traditional, conventional, organic technologies and in transition to organic. Comparing two intensification routes (organic and conventional) of traditional or natural production, it is demonstrated that, on the average, similar results are obtained in terms of yield and gross entrance, while the organic production surpasses the conventional one in ecological indicators such as vegetative biodiversity, erosion, soil covering and depth of the organic layer. The comparison of productive, economic and ecological indicators in the four technologies provides evidence of increased sustainability for the organic production and one UAAAN

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Intensificación y Sustentabilidad de la Producción de Café en Chiapas, México

argues that the organic agriculture is a viable alternative to agricultural intensification. Introduction The 1980ʼs saw the “technification” or “renovation” of coffee groves all over Latin America. Renovation of coffee essentially meant the introduction of the Green Revolution in this economically critical crop, as shade trees and coffee plants were uprooted, and new, suntolerant coffee varieties were planted (Rice, 1993). The new technological package, designed to intensify production and boost yields, also included substantial amounts of costly herbicide, fungicide and chemical fertilizer (Perfecto et.al. 1996; Richter, 1993, 2000). In Chiapas, Mexico, this package was primarily implemented by mid-size and large coffee producers who took out large loans to finance the renovation and accompanying increased use of purchased inputs. When the world coffee prices plummeted after 1989 break up of the International Coffee Agreement, a substantial number of these producers were unable to meet loan payments and went bankrupt (Lombana, 1991; Rice and Ward, 1996). Small-scale producers, some of whom had partially adopted the new package, while many had not done so, confronted the crisis with different strategies. Among these strategies, many chose that of adopting certified organic production methods to both intensify their production and to access higher prices. Despite the severe crisis that rural Mexico and Chiapas has undergone over the past two decades -- which came to the worldʼs attention with the Zapatista uprising in 1994 -- small-scale coffee producers of mostly Mayan origin in Chiapas have converted Mexico into the worldʼs leader in production of certified organic coffee. This boom in organic coffee, which is nevertheless

accompanied by many producers who still cling to the chemical-intensive model, has created a unique opportunity to compare alternative routes to intensification. Decades of debate over the intensification of agriculture can be exemplified by two opposing views (for summaries of the debate, see: Brookfield, 2001; Stone, 2001; Matson et al., 1997; Tilman, 1999; and Tilman et al., 2002). The more widely disseminated perspective posits that the Green Revolution is the way to intensify production and increase agricultural output, achieved by the use of external inputs like “improved” seeds, chemical pesticides and fertilizers, mechanization and large-scale irrigation. In recognizing some of the mistakes of the first Green Revolution, in leaving out smaller, poorer farmers, this school of thought now proposes a ʻSecond Green Revolutionʼ that brings improved seed varieties, monoculture, chemical fertilizer, pesticides, and perhaps biotechnology to bear on small-farmer agriculture by targeting poorer, more marginal farmers (Borlaug 1992, 1994; Paarlberg, 1994; see summary in Chapter 5 of Lappé et al., 1998).

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Critics of this school argue that this technology generates economic concentration, social exclusion, the rise of expensive, patented ʻimprovedʼ seeds, and results in pesticide poisonings, compacted, eroded, and degraded soils, the loss of functional biodiversity, the pollution of groundwater, etc., threatening the future sustainability of production (Matson et al., 1997; Rosset and Altieri, 1997; Lappé et al., 1998). While Avery (1995), for example, argue that organic farming is the opposite of intensification, leading inevitably to lower yields, Pretty (1997) responds that there are many low external input techniques which nevertheless represent net intensification or greater productivity per unit area. This contrasting school of

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CAPÍTULO 5

thought promotes what Pretty (1997) has calledʻsustainable intensification,ʼor agroecology (Altieri, 1995), based on investing in, and enhancement of, productive resources such as land, soils and biodiversity. This school argues that substantial productivity growth is possible using such nonchemical methods, while at the same time protecting or even regenerating natural resources like soil and functional biodiversity by using agroecological techniques (Pretty, 1997; Altieri, 1995; Carruthers 1995; UNDP, 1995).

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This approach highlight the importance of breaking the monoculture structure of agricultural systems by introducing mixed cropping and by integrating crops and livestock, focusing on more complex systems that provide their own ʻservicesʼ like maintenance of soil fertility and reduction of pest damage (Pretty, 1995a,b; Altieri, 1995, 1996, 1999; Hewitt and Smith, 1995; Hazell, 1995; Reijntjes et al.,1996). Many certified organic farming practices fall into this category of technologies (Rigby and Cáceres, 2001). In Chiapas, many smallscale producers, organized in cooperatives, implanted a variety of methods of sustainable intensification as they converted to certified organic production in the 1990s. Seen from the perspective of these relatively poor farmers with limited access to land, this route to intensification can act as a route to the generation of more income, or income savings, or both, and thus as route to poverty reduction (Pretty, 1997). Coffee Production Technologies in Chiapas. In light of the discussion and debate on intensification, we can examine how coffee is grown in Chiapas. As noted above, practices are found in Chiapas which follow different paradigms of intensification, and which have differing impacts on sustainability. It is simplest to classify the production technologies into the following four categories, though a lot of variation in practices is CIQA

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certainly encompassed within each one. Traditional Coffee. In this method, coffee trees are randomly planted with a diverse canopy of shade trees, many of which yield useful products themselves (Perfecto and Vandemeer, 1994). The vegetative structure of a traditional coffee farm is forest-like. Several layers of tree canopy provide shade to the coffee plants. The shade species may include legumes, fruit trees, banana plants, and/or hardwood species. The presence of all these species creates a stable production system, with protection from soil erosion, favorable temperature and humidity regimes, constant replenishment of soil organic matter via leaf litter production (Martinez and Peters, 1991, 1994), and an array of beneficial insects that act to keep potential pests under control (Moguel and Toledo, 1999). Traditional coffee is considered to be the most ecologically sound agro-forestry system in Mesoamerica (Rice, 1993; Perfecto et al., 1996, 2003). In this article I examine a subset of this production system, refered to as ʻnaturalʼ. Natural production in Chiapas uses few inputs and little labor. In fact it is common when farmers abandon work on their coffee groves for economic reasons, though it also typically of smaller farmers in remote areas. Intensive Chemical. This method is characterized by the use of high-yielding varieties of seeds, agrochemical inputs, and the significant reduction, or outright elimination, of shade. Typically the coffee plants and the shade trees are partially or completely removed, and the coffee is replaced with new sun tolerant coffee hybrids planted in open-rows along the slope, while the use of purchased chemical inputs like fertilizer, herbicide, and fungicide is initiated or intensified (Rice, 1993). Technification has generally introduced low stature, compact varieties of UAAAN

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Coffea arabica. The most common variety is caturra, a mutant dwarf variety discovered in Brazil in the last century, which yields its first crop in the third year -- almost two years earlier than the traditional varieties of tipica or borbón (ibid.). A hybrid known as Robusta, a cross between C. arabica and C. canephora, developed in Timor, was also introduced because of its resistance to rust diseases. Planting densities typically changed from 2 meters between plants in traditional coffee to only 35 to 40 cm on the densely planted technified plantations. The new varieties have high response rates to chemical inputs such as fertilizer, and are relatively sun tolerant. Weeds proliferate without the shade, so the new systems are very intensive in their use of herbicides and/ or manual labor for weeding. Part of this heavy use of agrochemicals has been a product of loan requirements, in which growers had to agree to purchase specific chemical inputs in order to get bank credit for technified production (Nolasco, 1985). Only large and medium coffee producers have fully adopted this intensive technology in Chiapas, and these are not the subject of this article. However, many small producers have adopted part of the technification “package,” like agrochemicals for fertilization and weeding, and they have also reduced, though not eliminated, their shade, and may or may not have renovated their coffee varieties. This somewhat technified combination of traditional technology with the use of chemical fertilizers and/or pesticides is termed chemical technology in this article. Intensive Organic. In organic production, each plant is examined to determine the specific care it needs. Plant

care involves detailed pruning to boost berry production by carefully selecting the branches that are going to be cut. This process is done twice during the year. Pruning the shade is also done systematically to allow sun and air in the grove (Sanchez Lopez, 1990). For many years, the construction of terraces was a unique feature of organic production, in which a flat area was built up around each plant to prevent erosion. Terraces demand a great deal of labor, and the time required to build them increases where there are steep slopes and rocky soils. This very labor-intensive organic coffee production technology has generated research and debate over its usefulness (Perez Grovas, 1996). Fertilization in organic coffee groves in Chiapas is achieved through a number of locally-variable composting methods, which rely almost exclusively on on-farm or very locally-available ingredients (Martinez Torres, 2003). This is in contrast to the critique of organic coffee put forth by van der Vossen (2005), who argues for the low sustainability of this technology based on the presumption of heavy use of organic inputs from external sources.

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Transition to Organic. A large number of farmers are currently in the process of intensifying their traditional, natural production, using organic methods. Many of them have not yet qualified for organic certification, nor have they finished the technological transition. Therefore, in this article, I refer them as transitional. Organic methods resemble those of more technified production in that there is more intensive use of inputs, although organic inputs and human labor are substituted for the agrochemiclas used in chemical methods. One way to think of it, to be demonstrated with data in this article,

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67 organic, as shall also be shown, like natural production, is a relatively stable and ecologically sound agroforestry system.

Study Area and Survey Population CAPÍTULO 5

In order to compare the productive, economic and ecological impacts of the technological choices made by peasant farmers in Chiapas, I carried out a survey from 1997 is that there are two ways to boost -- or ʻintensifyʼ the participants outcomes a range of environments and organizational to 2000. --The inacross the study came from 36 communities located in coffee growing levels of production on traditional coffee farms. One is to types. Questions were asked about land area number of mountain ranges areas of Chiapas located between 600 to 1800 m above sea and leavel, on the ʻtechnify,ʼ and the other is to implement intensive organic parcels, chemical use, agronomic techniques, other crops, running northwest to southeast, parallel to the coast across twelve municipalities and six farming practices. While chemical-intensiveregions technification history, structure yields andand incomes. of Chiapas family (see map in Figure 1). and Withethnicity, rich biodiversity multiple microclimates, is environmentally destructive, organic, asthe shall also be Jungle, Ecological on and soil Soconusco erosion, ground cover with leafare prime areas for Highlands, North, data Sierra, regions of Chiapas shown, like natural production, is a relatively stable and litter and humus, and shade biodiversity. The goal was to coffee production. ecologically sound agroforestry system. be able to relate the outcomes to the productive practices, organizational membership and strategies, and geographic Figure 1. Location of coffee producing communities studied Study Area and Survey Population location of the families surveyed.

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In order to compare the productive, economic and ecological impacts of the technological choices made by peasant farmers in Chiapas, I carried out a survey from 1997 to 2000. The participants in the study came from 36 communities located in coffee growing areas of Chiapas located between 600 to 1800 m above sea leavel, on the mountain ranges running northwest to southeast, parallel to the coast across twelve municipalities and six regions of Chiapas (see map in Figure 1). With rich biodiversity and multiple microclimates, the Highlands, Jungle, North, Sierra, and Soconusco regions of Chiapas are prime areas for coffee production. The 150 Tzotzil, Tzeltal, Mam, Tojolabal, and mestizo families surveyed in this study belong to 6 major organizations of small coffee farmers, and to several smaller Figure 1. Location of coffee producing communities The 150 Tzotzil, Tzeltal, Mam, Tojolabal, and mestizo families surveyed in this study ones. The organizations were chosen to be representative of studied belong to 6 major organizations of small coffee farmers, and to several smaller ones. The the larger variation among all such organizations in terms were chosen to be representative of the larger variation among all such organizations of their technology strategy (do they promote organic in terms of The of a reduced ecological organizations their use technology strategy number (do they ofpromote organic farming? Are farming? Are their members mostly chemical intensive variables as indicators of ecological sustainability has their members mostly chemical intensive producers?), and geographic coverage. producers?), and geographic coverage. been well developed in the agroecological literature (see for example Altieri, 1995; Masera, Astier and Puentes, Methodology Methodology 1995). Several ecological measurements in each coffee were was performed to touse as indicators in practices order The survey grove instrument designed elucidate productive and economic The survey instrument was designed elucidate tooutcomes gauge environmental impact.ofThese were chosen andto environmental across a range environments andbased organizational types. productive practices and economic and Questions environmental on theabout principal for the use, agronomic were asked landissues area of andecological number sustainability of parcels, chemical techniques, other crops, family history, structure and ethnicity, yields and incomes. Ecological data on soil erosion, ground cover with leaf litter and humus, and shade CIQA

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Intensificación y Sustentabilidad de la Producción de Café en Chiapas, México

crop in question. The three most significant areas in which typical agricultural practices in Chiapas are thought to be un-sustainable are: loss of natural soil fertility/quality due to declining organic matter content in the soil (Parra, 1989; Deinlein, 1993); soil erosion due to the propensity to cultivate steep slopes (von Seggern 1993); and loss of biodiversity due to the replacement of diverse traditional systems with monocultures (Perfecto et al., 1994, 1996; Howard, 1995). Given the difficulty and inherent unreliability of the methods available for measuring soil erosion with precision (Deinlein, 1993, Schroth and Sinclair, 2003), a visual index was selected as the indicator of erosion. The coffee parcel was examined for signs of erosion while walking with the farmer (bare soil, rills, gullies) in order to classify the degree of erosion observed as None, Little, Medium, or High, which was scored on a scale of 0, 1, 2 or 3. In order to test the hypothesis that coverage of the soil can limit erosion, a visual index of soil coverage by leaf litter was estimated. Parcels were categorized on a visual scale of 1 to 4, where 1 = 0 - 25% coverage, 2 = 26 - 50%, 3 = 51 - 75%, and 4 = 76 - 100%. As an indicator of soil quality was the average depth of leaf litter and humus was measured, with a ruler, at 10 different randomly chosen points across each parcel regardless of parcel size. Leaf litter/humus is the first step toward restoring organic matter to the soil in order to maintain natural fertility (Perfecto and Vandermeer, 1994), and thus offers a good fertility-related indicator of sustainability. The points were chosen in a stratified random pattern across the whole parcel. The farmer was asked to guide the investigator to the four corners of his parcel and a marker was tossed backwards to randomly choose points which were stratified across the parcel. These were the

points where the depth measurements were taken. The principal source of vegetative diversity within a producing coffee grove is found in the species of trees which provide shade (Plaza Sanchez, 1997; Perfecto et al., 1995; Rice and Ward, 1997). Well-regulated shade has been found to have beneficial effects on natural enemies of pests, on pest, weed and disease attack, and on yields (see, for example, Perfecto et al., 2005; Philpott, 2005; Philpott et al., 2006; Romero-Alvarado et al., 2002; Soto-Pinto et al., 2002; and Vandermeer et al., 2002). Thus the indicator used for biodiversity was based on the number of different shade tree species found in the grove, a value obtained by a combination of visual inspection and questions to the farmer. The quantitative data from the questionnaires, as well as the data on ecological indicators, was analyzed using stepwise multiple regression. Dummy or indicator variables (with a value or 1 or 0) were used for those variables that take the form of yes/no (or present/absent), and for qualitative variables (for example, if one of three qualitatively different, discontinuous, types of soil preparation were used). Biological, social, economic, ecological and agronomic reasoning was used in choosing which variables to include at the beginning of each stepwise multiple regression, and the regression process was used to choose the model with the most explanatory ability. Curvilinear responses were checked for, when the above mentioned forms of reasoning warranted it (see Kleinbaum, Kupper, Mulher and Nizam, 1997).

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Results Analysis of Yield. In this section the focus is on yield (the amount of coffee produced per unit of area)

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as a measure of the productivity of smallholder coffee production, and thus as one indicator of economic benefits for farm families. In general we expect that as farmers intensify production by investing more labor, capital and inputs in it, yield goes up. A caveat must be inserted however, which is that yield — which refers to the quantity of a single product (i.e. coffee) harvested per unit area — tends to underestimate the ʻtrueʼ productivity of smaller farmers with more diverse cropping systems (Rosset, 1999). This is because smallscale farmers often produce many different crops, and even animals (Rice, 2000), yet yield refers to only one of these products, and fails to take into account the others produced in the same area.

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difficult to conclude that this is a real pattern and not just simply due to chance. It is likely that the effect of using all four technologies in different regions, with altitudes, soils and weather patterns radically different in their suitability for coffee, statistically confounds the effect of technology, and that is why the results are not statistically significant.

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Table 1. Comparison of yield (qq/hectare) by Table 1. Comparison of yield (qq/hectare) by technology technology Factors Natural 1.68 Transition Organic Chemical

Means

± Standard error 7.54 ±

Furthermore, intensification itself may occur 8.44 ± 1.02 by adding additional components to the mix (i.e. by 10.26 ± 0.78 11.40 ± 1.31 intercropping, or, in the case of coffee, by adding shade tree species which produce useful products), rather (not significant, P = 0.1544; N = 110) than by increasing the intensiveness of production of singlecrop. Nevertheless, the productivity of coffee is of In fact, when analyzed alone, the geographic In fact, when analyzed alone, the geographic region in which a farm is located does prime importance to farmers for whom it is their major region in which a farm analysis is located doesyield veryvaries muchbyaffect very much affect yields. A simple of how region revealed significant income source, and there exists a common tendencydifferences to yields. A simple analysis of how yield varies (Table 2). On average, the yield was highestbyinregion the Soconusco region (13 intensify the production of coffee itself, in order to boost revealed significant differences (Table 2). On average, qq/hectare), followed by the Sierra (12 qq/hectare), the North (9.9 qq/hectare) the Western this income source. Thus in the following section of this was highest in the Soconusco region (13 and qq/ finally the Margaritas Highlandsthe (9.7yield qq/hectare), the Eastern Highlands (8.9 qq/hectare), Jungle with the lowest yields (5.7 qq/hectare). paper the focus is on coffee yields per se. hectare), followed by the Sierra (12 qq/hectare), the North (9.9 qq/hectare) the Western Highlands (9.7 qq/hectare), Table 2. Average yield by region and finally the A simple analysis of variance of the 110 families the Eastern Highlands (8.9 qq/hectare), from whom yield estimates were obtained, revealed that Margaritas Jungle with the lowest yields (5.7 qq/hectare). Factors Means ± Standard natural producers obtain an average of 7.54 quintales/ error hectare (qq/hectare) – the usual measure of coffee TheJungle order of the yields 5.68 wasSoconusco>Sierra>We 1.43 production (1 qq=100 lbs of green coffee beans)i -stern Highlands≥North>Eastern Highlands>Jungle North 9.86 1.30 (Table those in transition obtain 8.44 qq/hectare, those using 2), which makes has the best HWest sense in that the 9.68Soconusco 0.98 HEast 8.86worst. The1.07 organic technology 9.77, with 11.30 qq/hectare for those coffee soils and the Jungle the Soconusco Soconusco 1.62 using chemicals (Table 1). This results show a pattern was the original area where 13.07 coffee was introduced into Sierra the significant12.40 of Chemical > Organic > Transition > Natural, however Chiapas. Given effect of region1.49 on average < 0.01, N = 110 the data are not quite statistically significant, making it yield, it is Plikely that the effect of technology in the earlier CIQA

CAP1-5 26sep.indd 64

The order of the yields was Soconusco>Sierra>Western Highlands�North>Eastern Highlands>Jungle (Table 2), which makes sense in that the Soconusco has the best coffee UAAAN soils and the Jungle the worst. The Soconusco was the original area where coffee was introduced into Chiapas. Given the significant effect of region on average yield, it is likely that the effect of technology in the earlier analysis was, indeed, confounded by the regions where the technologies were employed. In order to separate confounding effects (which could include a confounding effect of technology on region as well), it was necessary to use an analysis using multiple variables (stepwise multiple regression). The analysis for regions and technologies revealed significant 9/29/07 12:26:50 PM effects on yields of both regions and technologies, and one significant interaction between them (a statistical interaction would be where the effect of a particular technology is different

70 Table 1. Comparison of yield (qq/hectare) by technology

71 y Sustentabilidad de la Producción de Café en Chiapas, México Factors Means Intensificación ± Standard error Natural 7.54 ± 1.68 for manythe more years than any organization. Its members be more analysis was, indeed, confounded by the regions where Soconusco, Siother = Sierra, T = Transitional, 0r = may Organic, C skilled at coffee Transition 8.44 ± 1.02 production practices. technologies were employed. = Chemical, and the variables for regions and technologies Organic 10.26 ± 0.78 are what statisticians call “dummy variables” which can Chemical 11.40 ± 1.31 A simpletake statistical model yieldis(qq/hectare), Y, present to regions In order to separate confounding effects (which on values of relating 0 or 1 (that they are either or and technologies was generated: Y = 8.6 - 3.8(J) + 2.9(So) - 1.3(Si) + 0.3(T) + 1.3(Or) + 1.8(C) + 6.0(Or x Si), could include a confounding effect of technology on region not, or “on” or “off”). (not significant, P = 0.1544; N = 110) where: J = Jungle, So = Soconusco, Si = Sierra, T = Transitional, 0r = Organic, C = Chemical, as well), it was necessary to use an analysis using multiple and the variables for regions and technologies are what statisticians call “dummy variables” (stepwise multiple regression). The in analysis for This allows us are to estimate yields In fact,variables when analyzed alone, the geographic region which a take farmon is values located which can ofdoes 0model or 1 (that is they either present or for not,each or “on” or “off”). regions andA technologies revealed on revealed technology, corrected for the effect of regions. These very much affect yields. simple analysis of how significant yield varieseffects by region significant yields 2). of both and one significant corrected yields are presented Table 3 and corrected shown for the effect of differences (Table On regions average,and thetechnologies, yield was highest in the This Soconusco regionus (13 model allows to estimate yields for in each technology, interaction (a statisticalthe interaction would in comparison to the raw, uncorrected qq/hectare), followed by between the Sierrathem (12 qq/hectare), North (9.9 qq/hectare) the Western regions. These graphically, corrected yields are presented in Table 3 and yields, shown graphically, in Highlands (9.7beqq/hectare), Eastern Highlandstechnology (8.9 qq/hectare), and finally Margaritas where the the effect of a particular is different inthe Figure 2. comparison to the raw, uncorrected yields, in Figure 2. Jungle with theinlowest yields (5.7 qq/hectare). different regions). Table 3. Yields technology, corrected for effectfor of effect region Table 3. by Yields by technology, corrected Table 2. Average yield by region Table 2. Average yield by region of region Factors Jungle North HWest HEast Soconusco Sierra P < 0.01, N = 110

Means 5.68 9.86 9.68 8.86 13.07 12.40

± Standard error 1.43 1.30 0.98 1.07 1.62 1.49

Technology

MeanYield

± Standard Error

(qq/hectare) Natural 8.57 1.65 Transitional 8.87 1.92 Organic 9.85 1.80 Chemical 10.32 3.44 Differences are significant (P < 0.05, N = 110)

77

Hectares

It is worth noting the difference between the Three regions had distinct effects in the statistical raw yields, which of were statistically different from Figure 2. Comparison raw not yields, corrected for effect of region. The order of the yields was Soconusco>Sierra>Western Highlands�North>Eastern model (the Jungle, Soconusco and Sierra), as did all of one another, and the corrected yields, which do differ Highlands>Jungle (Table 2), which makes sense in that the Soconusco has the best coffee technologies, a very positivewas interaction between significantly from one another according to the statistical soils and the the Jungle the worst.plus The Soconusco the original area where coffee was organic technology the Sierra region. Perhaps this yield, model. neat ʻstep-by-stepʼ pattern of increases along introduced into Chiapas. Given theand significant effect of region on average it isThe likely is due effectanalysis of the ISMAM cooperative, that the effectinteraction of technology in to thetheearlier was, indeed, confounded the by presumptive the regions continuum of intensification from natural 15 which is were dominant in the Sierra region, and has been to transitional through organic and then chemical — which where the technologies employed. 11.4 producing organic coffee for many more years than any is observed with the raw yields, has been replaced by a 10.32 10.26 9.85 10 In order to separate confounding effects (which could include a confounding effect of other organization. Its members may be more skilled at pattern in which a slight increase between natural and 8.87 8.57 8.44 technology oncoffee regionproduction as well), it practices. was necessary to usestatistical an analysis using multiple variables 7.54 A simple model transitional is followed by a jump to organic and chemical, (stepwise multiple regression). The analysis regions and and technologies technologies revealed significant relating yield (qq/hectare), Y, for to regions which do differ from one another, though by less than in 5 between effects on yields of both regions and technologies, and one significant interaction was generated: Y = 8.6 - 3.8(J) + 2.9(So) - 1.3(Si) + 0.3(T) the non-significant raw data. In figure 3 the average percent them (a statistical interaction would be where the effect of a particular technology is different + 1.3(Or) + 1.8(C) + 6.0(Or x Si), where: J = Jungle, So = yield increase — over natural technology — obtained in different regions). 0

Natural

Transition

Organic

Chemical

Three regions had distinct effects in the statistical model (the Jungle, Soconusco and AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES Crude Yields Corrected Yields Sierra), as did all of the technologies, plus a very positive interaction between organic technology and the Sierra region. Perhaps this interaction is due to the effect of the ISMAM cooperative, which is dominant in the Sierra region, and has been producing organic coffee It is worth noting the difference between the raw yields, which were not statistically different from one another, and the corrected yields, which do differ significantly from one another according to the statistical model. The neat ‘step-by-step’ pattern of increases along the presumptive continuum of intensification from natural to transitional through organic and CAP1-5 26sep.indd 65

9/29/07 12:26:53 PM

This model allows us to estimate yields for each technology, corrected for the effect of regions. These corrected yields are presented in Table 3 and shown graphically, in comparison to the raw, uncorrected yields, in Figure 2. Table 3. Yields by technology, corrected for effect of region Technology

MeanYield

± Standard Error

(qq/hectare) Natural 8.57 1.65 CAPÍTULO 5 Transitional 8.87 1.92 Organic 9.85 1.80 10.32and chemical3.44 with Chemical transitional, organic technologies is Differences are significant (P < 0.05, N = 110)

presented.

2. Comparison raw yields, corrected for Figure 2. Figure Comparison of raw yields,of corrected for effect of region. effect of region.

While this finding is still intermediate between the expectations of our hypothetical organic farming advocates and organic farming skeptics, it is much closer to the expectation of the former, Chemical = Organic > Transitional > Natural, than to the latter, who expected Chemical > Organic = Transitional = Natural.

In other words, it lends support to the hypothesis that investment in natural capital via organic farming 11.4 10.32 10.26 practices is indeed a viable alternative route to the 9.85 10 8.87 8.57 8.44 intensification of coffee production — i.e. an alternative 7.54 72 to chemical intensification. While conventional wisdom 5 holds that organic farming is the low-yield ʻoppositeʼ of intensification, this data reveals that assumption to be false then chemical — which is observed with the raw yields, has been replaced by a pattern in in this case. 0 which a slight increase between natural is followed by aChemical jump to organic and Natural and transitional Transition Organic chemical, which do differ from one another, though byCorrected less Yields than in the non-significant raw Crude Yields Returning to the topic of yield correction for the data. In figure 3 the average percent yield increase — over natural technology — obtained effect of region, it indeed turns out to be the case with the with transitional, organic and chemical technologies is presented. 78 raw data that region confounded the effect of technology It is worth notingyield the difference between the raw which were not statistically Figure 3. Average percent increase obtained byyields, technology, compared Figure 3. Average percent yield increase obtained on toyield, different from one another, the corrected corrected yields, which do differ significantly from one and vice versa, that technology confounded the naturaltechnology*; *based on meanand yields for effect of region by totechnology, compared toneat naturaltechnology*; *based another according the statistical model. The ‘step-by-step’ pattern of increaseseffect alongof region on yield. The statistical model was used to mean yields corrected for effect of region generate the presumptiveon continuum of intensification from natural to transitional through organic and corrected yields for each combination of region and technology (see Table 4), in order to view the full 40 picture. Hectares

15

% Yield increase over Natural

In Figure 4 these corrected yields are plotted out. They show a uniform pattern for both technology and region, with the exception of organic coffee in the 20 20 Sierra region. The Sierra region is where the ISMAM 15 cooperative (a historic pioneer of organic cultivation) 10 dominates organic coffee production, and clearly they are doing something right — in that organic technology 3.5 actually out-produces chemical technology in this region. 0 Transition Organic Chemical While this may speak, on the one hand, to ISMAM and probably to agro-climatological conditions in the Sierra and their aptness for organic production as well, it also While this finding is still intermediate between the expectations of our hypothetical organic farming advocates and organic farming skeptics, it is much closer to the expectation of the former, Chemical = Organic > Transitional > Natural, than to the latter, who expected CIQA UAAAN Chemical > Organic = Transitional = Natural. 30

In other words, it lends support to the hypothesis that investment in natural capital via organic farming practices is indeed a viable alternative route to the intensification of coffee production — i.e. an alternative to chemical intensification. While conventional wisdom holds that organic farming is the low-yield ‘opposite’ of intensification, this data reveals that assumption to be false in this case. CAP1-5 26sep.indd 66

Returning to the topic of yield correction for the effect of region, it indeed turns out to be the case with the raw data that region confounded the effect of technology on yield, and

9/29/07 12:26:56 PM

73 organic production offers, as an intensification strategy, which is as yet not fully exploited in regions.iide la Producción de Café en Chiapas, México Intensificación most y Sustentabilidad indicates the potential that organic production offers, as an Table 4. Corrected mean yields for each combination Table 4. Corrected mean yields for each combination of region and technology intensification strategy, which is as yet not fully exploited 73 of region and technology in most regions.ii

Region Jungle

Technology Corrected Yield Natural 4.8 Transition 5.1 subsistence, crop, yield advantages mean little if not translated into income gains. Income reflects a combination Organic 6.1 Table 4. Corrected mean yields for each combination of region and technology of yield, area harvested, quality and price, the latter of Chemical 6.6 whichRegion is mitigated by a varietyCorrected of factors such as sale to the Technology Yield Natural 11.5 Soconusco Jungle versus Natural 4.8 organization sale to an intermediary. This section Transition 11.8 5.1 gross income from analyzes averageTransition per hectare annual Organic 6.1 Organic 12.8 coffee. Figure 5 presents Chemicalgross annual 6.6 income per hectare of Chemical 13.3 coffee (accurate data on production11.5 costs was not obtained, Soconusco Natural Natural 7.3 Sierra 11.8 thus net income Transition could not be calculated).Here there is a Organic 12.8 Transition 7.6 substantial step from natural (5,523 pesos/hectare) to Chemical 13.3 transitional (8,867Natural pesos/hectare), 7.3 and from transitional to Organic 14.6 Sierra organic (9,560 pesos/hectare), which Chemical 9.1 Transition 7.6 is virtually the same 74 as chemical (9,732Organic pesos/hectare),14.6 although the differences HE,HW, Natural 8.6 Chemical 9.1 are not quite statistically significant. This indicates, that North Transition 8.9be calculated). (accurate data on production costs was not obtained, thus net income could not Natural 8.6 is a perfectly viable from HE,HW, an income standpoint, organic Here there is a substantial step from natural (5,523 pesos/hectare) to transitional (8,867 North Transition 8.9 Organic 9.9 pesos/hectare), and from transitional to organic (9,560 pesos/hectare), which is virtually the alternative to chemical Organicmethods. 9.9 same as chemical (9,732 pesos/hectare),Chemical although the differences are not10.4 quite statistically

organic production offers, as an intensification strategy, which is as yet not fully exploited in Income. When speaking of a cash, rather than most regions.ii

Chemical

10.4

79

significant. This indicates, that from an income standpoint, organic is a perfectly viable

Figure 4. Corrected mean yields, by region andalternative to chemical methods. Figure 4. Corrected mean yields, by region and technology Figure 4. Corrected mean yields, by region and technology technology Figure 5. Average gross income from coffee Figure 5. Average gross income from coffee 16

16

14

12

8

Yield (qq/ha)

Yield (qq/ha)

10

Pesos year/ ha of coffee

14

12

6 4 2 0

$15,000

Natural

Transition

Organic

Chemical

$10,000

10

$8,867

$9,560

$9,732

Organic

Chemical

$5,523 $5,000

8 6

$0

4

Natural

Transition

2 Income. When speaking of a cash, rather than subsistence, crop, yield advantages meanEcological little Indicators if not translated into income gains. Income reflects a combination of yield, area harvested, AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES Shade quality and price, the latter of which is mitigated by a variety of factors such as sale to the Diversity 0and Yield. An interesting finding from the ecological data collected on the farms of the participants in this study was the effect Transition of the diversity (number) Organic of shade species Natural organization versus sale to an intermediary. This section analyzes average per hectare annual on yield. There are some studies that find shade diversity to be an important element in gross income from coffee. Figure 5 presents gross annual income per hectare of coffee determining coffee yields (Soto 2001), and this study supports those findings. By statistically

CAP1-5 26sep.indd 67

fitting a curve to yield versus the number of species of shade trees on each farm (Figure 6), a significant positive relationship was found. Thus diversity has a positive effect on yield (although it may also be a case of mere association), perhaps by promoting decomposition and soil biology, or maybe by enhancing natural enemies of pests and diseases of the coffee trees. Whatever the underlying mechanisms, however, this suggests that planting a greater diversity of shade species in their coffee groves is a useful way for coffee farmers to invest in their natural capital.

Chemical

Income. When speaking of a cash, rather than subsistence, crop, yield advantages mean little if not translated into income gains. Income reflects a combination of yield, area harvested, quality and price, the latter of which is mitigated by a variety of factors such as sale to the 9/29/07 12:27:00 PM organization versus sale to an intermediary. This section analyzes average per hectare annual gross income from coffee. Figure 5 presents gross annual income per hectare of coffee

Yield (qq/ha)

25

20

15

10

5

CAPÍTULO 5

0

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Ecological Indicators Shade and Farming Technology. Table 5 presents * This curve was statistically fitted to the data. The equation is yield = 11.1 – 0.9n + 0.1n2, Shade Diversity and Yield. An interesting finding the number of shade species that farmers using different where n is the number of shade species present in the coffee grove (r2 = 0.09, P = 0.03). from the ecological data collected on the farms of the technologies have in their coffee groves. It is interesting participants in this study was the effect of the diversity – and not surprising - to note the far lower shade diversity and Farming Technology Table 5 presents number that farmers (number) of shade species on yield. There Shade are some among chemical .growers. 91% ofthe them had of lessshade thanspecies 5 using different technologies have in their36% coffee is interesting – and not surprising studies that find shade diversity to be an important element species of shade, while of groves. natural, It 48% of transitional to note the far and lower38% shadeofdiversity chemical of them in determining coffee yields (Soto 2001), and -this study organicamong farmers had 5 growers. or more 91% species of had less than 5 species of shade, while 36% of natural, 48% of transitional and 38% of organic supports those findings. By statisticallyfitting a curve shade in their groves. Oddly, highly diverse systems were farmers had 5 or more species of shade in theiringroves. Oddly, and highly diversesettings systemsthan were more common to yield versus the number of species of shade trees on more common transitional organic in transitional and organic settings than with natural technology, perhaps as a result of the each farm (Figure 6), a significant positive relationship with natural technology, perhaps as a result of the strong strong promotion of diversity on the part of those organizations that are devoted to organic was found. Thus diversity has a positive effectfarming. on yield promotion of diversity on the part of those organizations (although it may also be a case of mere association), that are devoted to organic farming. perhaps by promoting decomposition and soil biology, or Table 5. Proportion of Table all farmers for eachoftype of technology, with maybe by enhancing natural enemies of pests and disease 5. Proportion all farmers for each typeupofto the given number of shade species in their coffee grove. of the coffee trees. Whatever the underlying mechanisms, technology, with up to the given number of shade species however, this suggests that planting a greater diversity of in their coffee grove. Shade Species by shade species in their coffee groves is a useful way for up to 2 up to 4 up to 6 7 or more 75 Technology coffee farmers to invest in their natural capital. Chemical 36% 55% 9% 0% Transition 28% 24% 28% 20% Figure Yield by by number of shade species* Figure 6. 6.Yield number of shade species* Organic 24% 40% 17% 21% Natural 29% 36% 29% 7% Number of Shade Species

80

35

Erosion: The Effects of Slope and Terraces. In

30

Yield (qq/ha)

25

20

Erosion: The Effects of Slope and In the broken terrain of Chiapas, erosion is a the broken terrain ofTerraces Chiapas,. erosion is a critical indicator critical indicatorofofthe the long-term long-term sustainability of production. A highly significant positive sustainability of production. A highly linear relationship was found in this study between erosion and slope. iii

significant positive linear relationship was found in this study between erosion and slope.iii

15

10

Because this relationship is well known, it has been common to construct terraces in coffee plantations on steep slopes. In fact, they have been required for 0 2 4 6 8 10 12 14 16 organic certification (Dardon, 1995; IFOAM, 1995), to Number of Shade Species * This curve was to the * This curve was statistically fitted to the data.statistically The equation isfitted yield = 11.1 – 0.9ndata. + 0.1n2, slow erosion and to promote better soil quality and water 2 where n isThe the number of shade species=present coffee grove2,(rwhere = 0.09, n P =is0.03). equation is yield 11.1 in – the 0.9n + 0.1n the retention, though farmers often complain that the labor number of shade species present in the coffee grove (r2 = required is excessive and that the terraces do not function Shade and Farming Technology. Table 5 presents the number of shade species that farmers 0.09, P = 0.03). well. using different technologies have in their coffee groves. It is interesting – and not surprising 5

0

- to note the far lower shade diversity among chemical growers. 91% of them had less than 5 species of shade, while 36% of natural, 48% of transitional and 38% of organic farmers had 5 or more species of shade in their groves. Oddly, highly diverse systemsCIQA were more common in transitional and organic settings than with natural technology, perhaps as a result of the strong promotion of diversity on the part of those organizations that are devoted to organic farming.

UAAAN

Table 5. Proportion of all farmers for each type of technology, with up to the given number of shade species in their coffee grove.

CAP1-5 26sep.indd 68

Shade Species by Technology Chemical Transition Organic

up to 2 up to 4 up to 6 7 or more 36% 55% 9% 0% 28% 24% 28% 20% 24% 40% 17% 21%

9/29/07 12:27:03 PM

Intensificación y Sustentabilidad de la Producción de Café en Chiapas, México

For those farmers that used living barriers (perennials planted along contour lines) instead of terraces, the erosion was much lower, though they were not a sufficient number of cases for statistical analysis for firm conclusions.Nevertheless, this is highly suggestive and worthy of further examination, especially as they are far less labor intensive to construct and maintain than terraces. This is the same conclusion reached by PerezGrovas (1996). Eliminating the requirement of terraces for certification might make conversion to organic both more attractive to farmers and more profitable (as it would lower labor costs), and living barriers should be explored as an alternative option (for the same conclusion, see (AICA,1997) Erosion and Farming Technology. A simple statistical analysis of erosion on farms with each type of technology revealed an almost significant relationship where natural technology had less erosion than the other systemsv (Figure 7). Here it should be noted that natural technology is the only system where the ground is relatively undisturbed, with no soil being moved in the process of weeding or terrace construction. Since moving soil increases the likelihood of erosion, this makes sense. As we shall see below, there is also greater coverage of the soil with leaf litter in the natural system. This is an

area that organic farming promoters and farmers need to work on, though it is also worth noting that the smallerscale chemical farmers like those in this study have more shade and thus more leaf litter than do large-scale chemical farmers. In order to discover as many of the causal factors behind erosion as possible, I carried out an exploratory statistical analysisvi for all of the variables measured, to determine which would be related to erosion, and how. Those variables that were included in the highly significant modelvii were slope, technology, and the proportion of the ground covered by leaf litter and humus. The final model was: Erosion Index (1-4) = 1.6 + 0.4(slope) – 0.2(leaf litter index) – 0.9(natural technology) Where natural technology is a dummy variable 81 taking on values of 1 or 0 (either the farmer uses natural technology or doesnʼt use it). Thus we can conclude that these are the important variables in determining the degree 77 of erosion to be expected, with slope as the driving force, mitigated by keeping the ground covered with leaf litter important variables in determining the degree of erosion is to used. be expected, with slope as the and humus, and when natural technology driving force, mitigated by keeping the ground covered with leaf litter and humus, and when natural technology is used.

n=97)

FigureFigure 7. Erosion index by technology (P=0.13, 7. Erosion index by technology (P=0.13, n=97) 4

3 Erosion Index

There are two kinds of terraces: small ones for each individual plant and long ones, which follow contours. In this study I found no statistical relationship whatsoever between either kind of terrace or erosion,iv supporting the farmersʼ assertions and other studies (see the work of Perez-Grovas, 1996, himself the technical coordinator of an organic coffee coop).This suggests that the laborious work of constructing these terraces is not a fruitful way to invest in improving natural capital.

2

2.8

2.9 2.7

1.9

1

0

Natural

Transition

Organic

Chemical

Leaf Litter and Humus. It is precisely leaf litter/humus that was chosen as the final ecological indicator. In this study it was estimated both as an index of the proportion of the ground covered, and by the average depth of the leaf litter/humus layer. Leaf litter coverage AGRICULTURA SUSTENTABLE Y BIOFERTILIZANTES varied significantly by technology, as shown in Figure 8, where chemical technology had the least coverage and natural the most, followed by organic. This reinforces the role of natural technology in stemming soil erosion, and probably is a positive indication for transitional and organic as well.

Figure 8. Leaf litter coverage by technology. Index (1-4) of proportion of ground covered by leaf litter and humus (P