Control de Plagas en Agricultura Ecológica, Biodiversidad y Equitabilidad

El tema que vamos a tratar hoy, recientemente aparecido en la Revista Nature, es otro ejemplo de cómo hasta en estas revistas de gran prestigio se redescubre la dinamita con una preocupante asiduidad. Al mes de entrar en el CSIC, pocas semanas después de haber acabado mi licenciatura, bastaron un par de charlas con vistas a que mi maestro Antonio Bello Pérez me instruyera en todo lo que los autores que firman el trabajo en esta sacrosanta revista dicen haber descubierto. Tardé dos o tres meses más en manejar las matemáticas pertinentes. La agricultura orgánica posee mayor biodiversidad que la convencional. Sin embargo, suele confundirse el concepto de diversidad con el de riqueza de especies, cuando no es así. La equitabilidad resulta ser de suma importancia. Este concepto da cuenta como se reparten los individuos entre las distintas especies de un ecosistema. Tanto en las comunidades naturales como en las que acaecen al amparo de la agricultura ecológica, la equitabilidad atesora una enorme importancia con vistas a preservar su estabilidad y controlar las plagas y epidemias.

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Agricultura orgánica y biodiversidad. Fuente: Cherokee Coffee

Y eso es todo. No han descubierto nada de nada. La ecología teórica dio cuenta de ello hace más de medio siglo. La única “posible novedad” consistiría en que estos avispados investigadores parecen haberse percatado de que, con desafortunada frecuencia, se desecha buena ciencia de hace años para incorporar otra nueva con peor calidad. Eso hay que reconocérselo. Pero vayamos al grano. Como ya escribimos hace más de cinco años en esta bitácora (Modelos Clásicos para la Cuantificación de la Diversidad) se denomina riqueza al número de especies y equitabilidad a como los individuos se reparten entre las primeras. La diversidad resulta ser un algoritmo (de hecho existen muchos) que tiende a tener en cuenta ambas variables.

Resulta trivial que, si tenemos cuatro especies y cien individuos por ejemplo, la diversidad no es la misma si una sola atesora 97 y las otras tres uno cada una, que si el reparto es de 25 para cada taxón. Digamos que en el primer caso la equitabilidad es muy baja y en el último máxima (condición denominada de equiprobabilidad; cada especie atesora igual número de elementos). Por tanto, podemos decir en un ecosistema que tal variable oscila entre 0 y 1, siendo en este último caso máxima (según in índice determinado, el de Shannon).

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Conceptos básicos ecosistémicos. Fuente: Juan José Ibáñez

Sin embargo, existe un problema. No se ha encontrado ni un solo ecosistema en que la distribución de abundancia de las especies sea equiprobable, emergiendo siempre la denominada curva de Willis: unas pocas especies son dominantes y la mayoría aportan muy escaso número de individuos al ecosistema. Y lo más curioso es que este hecho se repite hasta la saciedad en otro tipo de sistemas, ya sean culturales, tecnológicos, sociales, etc. ¿Se imagina alguien una civilización en la que hubiera muchos más empresarios que trabajadores? Olvidaros. Imposible, por desgracia.

Ahora bien, si las diferencias entre especies dominantes y de escasa abundancia son enormes, nada bueno le ocurre al ecosistema, natural o agrario. Los denominados Modelos de Distribución de Abundancia” también dan cuenta de ello. Por ejemplo, en una cultura constituida por muy pocos pero indecorosamente riquísimos ciudadanos y una inmensa mayoría sobreviviendo con grandes apuros puede considerarse inestable, anómala o enfermiza (como la actual; y tal aserto no es mío, sino de Sir Robert May, uno de los padres de la ecología teórica). Generalmente, tal situación, en ecología suele acaecer en casos de un fuerte estrés o impacto ambiental. Cuando tal segmento de la naturaleza se recupera la equitabilidad aumenta, pudiendo considerarse a la vez como causa y efecto.

Resulta natural pues natural que en un ecosistema en donde un parásito se enfrenta a su vez a múltiples competidores, antagonistas, parásitos y depredadores, su capacidad de alcanzar tamaños poblacionales que amenacen la viabilidad de la especie en peligro es muy limitada. Ahora bien, no se trata tan solo del número de taxa, sino de sus abundancias respectivas, por cuanto si las especies encargadas de la población del parásito padecen de un número muy escaso de individuos, su potencial para efectuar su control demográfico es escaso. Nótese que no hablamos tan solo de depredadores o enemigos del patógeno, sino también de otros organismos que compiten con su nicho, etc.

Pues bien, los autores del estudio nos informan de que la agricultura orgánica, además de ser más biodiversa que la convencional, posee una distribución más equitativa de los agentes sobre los que recae el peso de controlar el tamaño de las especies potencialmente dañinas para el (los) cultivos. Eso sí, para que tal hecho ocurra, olvidaros de monocultivos transgénicos y sus herbicidas, por cuanto diezman tanto al único enemigo considerado por los toca genes, como a estos otros de los que venimos hablando. Se introduce pues una gran perturbación en el ecosistema y, como corolario, la equitabilidad se reduce drásticamente. Bajo tales condiciones, posiblemente, el patógeno considerado no pueda medrar, pero sí otros. De alguna forma que aun no sabemos precisar, riqueza y equitabilidad producen estabilidad. Pensar en la ecología de Internet: imaginar un ciberespacio con uno o muy pocos nodos dominantes y cientos de millones insignificantes. Sabemos que “algo así ocurre”, pero hasta cierto punto. Rebasado un umbral de dominancia, entraríamos en una situación monopolista de facto que subordinaría todo Internet a los intereses de unos pocos agentes. Ya os explicamos estos principios y alguno más, en nuestro post: “Conectividad y Complejidad. Y esto es lo que nos explican los autores del trabajo, algo que hace ya más de cinco años os demostramos en nuestro blog (ver categoría: Diversidad, Complejidad y Fractales).

Dicho de otro modo, nada nuevo bajo el sol. Se trata de explicarnos por enésima vez los pilares sobre los que se sustenta la agricultura ecológica, ni más ni menos. Eso sí, con un ejemplo concreto y un diseño experimental que pudiera ser interesante. Ni ellos han descubierto la “evenness”, ni nada por el estilo. Si se la deja o guía con “mano blanda”, la dinámica y diversidad de las especies en los ecosistemas, estas pueden realizar el trabajo que nosotros pretendemos hacer, con mayor eficacia, así como menores costes ambientales y económicos. El problema reside pues en conocer muy bien la dinámica natural y no imponerle una estructura y dinámica desestabilizadora, ya que tarde o temprano (…)

Juan José Ibáñez

Balanced Ecosystems Seen In Organic Ag Better At Controlling Pests

Terradaily, by Staff Writers; Pullman WA (SPX) Jul 02, 2010

WSU entomologist David Crowder looked at insect pests and their natural enemies in potatoes and found organic crops had more balanced insect populations in which no one species of insect has a chance to dominate. Credit: Shelly Hanks, Washington State University.

There really is a balance of nature, but as accepted as that thought is, it has rarely been studied. Now Washington State University researchers writing in the journal Nature have found that more balanced animal and plant communities typical of organic farms work better at fighting pests and growing a better plant.

The researchers looked at insect pests and their natural enemies in potatoes and found organic crops had more balanced insect populations in which no one species of insect has a chance to dominate. And in test plots, the crops with the more balanced insect populations grew better.

I think ‘balance’ is a good term,” says David Crowder, a post-doctorate research associate in entomology at Washington State University. “When the species are balanced, at least in our experiments, they’re able to fulfill their roles in a more harmonious fashion.”

Crowder and colleagues here and at the University of Georgia use the term “evenness” to describe the relatively equal abundance of different species in an ecosystem. Conservation efforts more typically concentrate on species richness-the number of individual species-or the loss of individual species.

Crowder’s paper is one of only a few to address the issue. It is the first the first to look at animal and fungal communities and at multiple points in the food chain.

The researchers say their results strengthen the argument that both richness and evenness need to be considered in restoring an ecosystem. The paper also highlights insect predator and prey relationships at a time when the potato industry and large French fry customers like McDonald’s and Wendy’s are being pushed to consider the ecological sustainability of different pest-control practices.

Conventional pest-management on farms often leads to biological communities dominated by a few species. Looking at conventional and organic potato farms in central Washington State’s Columbia Basin, Crowder found that the evenness of natural pests differed drastically between the two types of farms.

In the conventional fields, one species might account for four out of five insects. In the organic fields, the most abundant species accounted for as little as 38 percent of a field’s insect predators and enemies.

Using field enclosures on Washington State University’s Pullman campus, Crowder recreated those conditions using potato plants, Colorado potato beetles, four insect species and three soil pathogens that attack the beetles. When the predators and pathogens had similar numbers, says Crowder, “we would get significantly less potato beetles at the end of the experiment.” “In turn,” he adds, “we’d get bigger plants.”

Crowder says he is unsure why species evenness was lower in conventional crops. It could be from different types of fertilization or from insecticides killing some natural enemies more than others.

Related Links
Washington State University
Farming Today – Suppliers and Technology

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Comentarios

saludo Juan Jose, mira estuve observando tu trabajo en referencia la fosforo, seguridad alimentaria, me gustó

mira yo estoy realizando una investigacion a cerca del P, y como influye en la contaminación de aguas causando la eutrofizacion de las fuentes de agua en fincas agropecuarias,

me gustaria ver si me puedes colaborar con la información a cerca del fosforo que veo hayas desarrollado en este tema.

saludos
nivaldo vargas Panamá

saludos Rivaldo.

No soy experto en el tema, me dedico a otras cuestiones de la edafología. Esto es mera divulgación científica. Por supuesto que el fósforo (especialmente de los fertilizantes) es un serio contaminante de las aguas. Busca en la categoría “Contaminación de suelos” (a la derecha de la pantalla) o en internet por floraciones algales y puntos muertos.
Saludos cordiales

Juanjo Ibáñez

Rivaldo, es un tema interesante, cuando nos enseñaron fertilidad de suelos y aún en los ciclos biogeoquímicos, nos dijeron que el fosforo aplicado como fertilizante, se fijaba en el suelo y por ende no habìa ciclos como es el caso del nitrógeno. Como sabes recientemente se observó que también contribuye a la eutrificación de los mantos acuíferos. Suerte

No dudo de que en un ecosistema equilibrado no se produzcan “estallidos” de poblaciones de patógenos, ni de que en un campo de agricultura “ecológica” tampoco. El problema está en que en agricultura estamos interesados en sacar el mayor rendimiento posible y los ecosistemas bien equilibrados no son buenos para eso. Un campo de cultivo es, por definición, un sistema desequilibrado y de ahí el monocultivo y el uso de herbicidas y pesticidas. El reto está en lograr hacer eso con el menor coste medioambiental posible, pero debemos tener claro que coste habrá siempre. La agricultura ecológica ya la conocemos, la hemos tenido durante milenios y sigue estando presente en muchas partes del mundo. También conocemos sus problemas, como por ejemplo: hambrunas de tiempo en tiempo y necesidad de roturar más y más tierras vírgenes para satisfacer las necesidades de una población creciente.
Si se consigue una agricultura “ecológica” con rendimientos satisfactorios que nos permita obtener los alimentos que necesitamos cultivando la menor cantidad posible de extensión de nuestro planeta, bienvenida sea. Por desgracia, no veo por ninguna parte datos y cifras que me lo demuestren por lo que, mientras tanto, seguiré pensando que los esfuerzos deben encaminarse a aliviar (notése bien que dudo que puedan eliminarse) los problemas que la agricultura intensiva sin duda plantea y en esa línea los “toca genes” (por repetir un término que me parece un tanto desafortunado, por lo que suena de despectivo) pueden ayudar mucho.

Joaquín,

No estoy de acuerdo contigo en absoluto. Si se han hecho varias experiencias sobre policultivos y prácticas alternativas a la agricultura industrial(publicados también en revistas científicas de prestigio) que dicen demostrar la rentabilidad y sostenibilidad de estas prácticas frente a la insustentabilidad por degradación e impacto ambiental causada por la agricultura industrial imperante en la actualidad. Y en este blog ya hemos explicado varias de ellas. Ver nuestra categoría Etnoedafología y conocimiento campesino”.

Saludos

Juanjo Ibáñez

Insisto en que no niego que la agricultura “ecológica” pueda ser sostenible o rentable economicamente, al menos en ciertas situaciones, pero desconozco, porque no parece haber datos al respecto, o al menos nadie ha sido capaz de proporcionarmelos, qué rendimientos es capaz de proporcionar. Si estos no son adecuados y hay que tener un alto porcentaje de la superficie de nuesto planeta ocupada con cultivos, por mucho policultivo y crecimiento natural que estos tengan ya no veo tan claro que sea una opción válida, incluso empiezo a dudar de que sea sostenible porque ¿dónde van a vivir los animales salvajes y crecer las plantas silvestres?
Por otro lado, si tenemos una agricultura intensiva, que sí, es cierto, necesita de fertilizantes, pesticidas, variedades mejoradas…, pero que sólo precisa de un pequeño porcentaje de la superficie de cada país para alimentar a sus habitantes, quizás los efectos globales ya no sean tan graves. Y menos aún si empleamos técnicas agronómicas racionales y usamos variedades que cada vez necesiten menos pesticidas y fertilizantes.

Hola Joaquín,

Insisto en que ya todo el mundo reconoce (excepto las multinacionales interesadas) que el uso actual de fertilizantes es insostenible habiendo alterado el ciclo global del nitrógeno y fósforo a nivel global. Ya he hablado mucho de ello en otros post como de alternativas a una agricultura industrial que contamina no solo suelos, aguas corrientes y alimentos, sino también las freáticas, los mares afectando a corales, pesquerías y generando puntos muertos (desiertos marinos). Si hay alternativas rentables y en USA, por ejemplo ya han ensayado varias (busca los papers algunos de los cuales, como ya te comenté están en este blog enlazados). Lo de la superpoblación es un problema y de los más serios a afrontar, ya que si sigue creciendo la población mundial le biosfera no resistirá de modo alguno. Viviremos en un mundo artificial rodeados de desperdicios. Es imposible un mundo sostenible con una población en incesante crecimiento

Joaquín,

Esto es un blog y no un foro de discusión. Yo me debo a escribir divulgación no a debatir interminablemente en algunos de los post ya escritos. De ser así no avanzaría en mi tarea. Espero que lo Comprendas, pero entendiendo que no me vas a convencer ni yo a ti, doy la discusión por zanjada.

Te agradezco tus comentarios.

Saludos cordiales,
Juanjo Ibáñez

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