AGROEOCOSISTEMAS. Ing. Agr. Ms. Sc. Silvina Greco.

Transcripción

1 AGROEOCOSISTEMAS Ing. Agr. Ms. Sc. Silvina Greco

2 Contenidos 1- Transformación de ecosistemas naturales en agroecosistemas. 2- Límites, estructura, entradas y salidas. 3- Procesos ecosistemicos 4- Diversidad Ing. Agr. Silvina Greco

3 Ecosistema (EN) Un grupo de componentes bióticos y abióticos relacionados en un tiempo y espacio determinados. biotopo + comunidad biológica (biocenosis)

4 Agroecosistema (AE) Un tipo de ecosistema. Un grupo de componentes bióticos y abióticos relacionados en un tiempo y espacio determinados. biotopo + comunidad biológica Transformado y bajo control humano, con el fin de producir alimentos, fibras y combustible. (adaptado de Elliot y Cole, 1989)

5 Agro ecosistema A pesar del objetivo utilitario, en los AEs siguen funcionando las leyes ecológicas. El estudio bajo una visión sistémica permite comprender su estructura y funcionamiento. Componentes por separado vs interacciones y funcionamiento.

6 Agro- ecosistema Un sistema tiene: Límites espaciales y temporales Estructura: componentes ( subsistemas) e interacciones entre los componentes Entradas y salidas

7 Límites del Agroecosistema A definir según el objetivo y escala del estudio: Espaciales: cuartel, finca, zona, región, cuenca. Temporales: ciclo productivo, año/s., etapa del cultivo.

8 Estructura de un agroecosistema C U L T U R A L PRODUCTORES PRIMARIOS: cultivo/s, malezas, coberturas verdes, cortinas forestales, vegetación aledaña, flora nativa DESCOMPONEDORES bacterias, hongos, insectos, lombrices BIOTOPO TECNOLOGICO CONSUMIDORES PRIMARIOS: Ganado, plagas, fauna, hombre CONSUMIDORES SECUNDARIOS Enemigos nat., fauna, hombre E C O N O M I C O

9 Componentes Elementos del biotopo: suelo y nutrientes inorgánicos, agua, clima + alambrados, corrales, casas, galpones, maquinarias. Comunidades biológicas: según forma de obtener E: productores primarios (cultivos, malezas, vegetación natural), consumidores primarios (animales de la fauna, detrívoros, ganado, plagas, hombre), consumidores secundarios (predadores, enemigos naturales, hombre) Componentes socioeconómicos: precios, costos de producción, disponibilidad de mano de obra, tecnologías, tenencia de la tierra, mercado

10 Interacciones (-, -) Competencia intra o interespecifica (+, -) Predación, parasitismo, herbivoria (+,+) Mutualismo, simbiosis (0,+) Comensalismo (0,-) Amensalismo Son importantes porque el hombre las regula con las prácticas agronómicas y a la vez puede aprovecharlas para optimizar su funcionamiento.

11 Entradas y salidas Determinan los cambios dentro del sistema Flujo de Energía Ciclo de materiales

12 Flujo de E y Ciclo M

13 Flujo de Energía en agroecosistemas En los ecosistemas la principal fuente de E es la ENERGIA SOLAR. La agricultura es la actividad que colecta la energía solar y la transforma en energía alimenticia para el hombre. FB-R = PPN X indice cosecha SALIDA DE E Y M= COSECHA Además el hombre utiliza otro tipo de energía, ENERGIA AUXILIAR para hacer que esa transformación sea más productiva y predecible: mano de obra, combustibles, plaguicidas, fertilizantes, riego, conocimiento

14 Flujo E Cultivo de Maíz (Oesterheld, 2008)

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16 Balance energético de un cultivo de maíz De la Energía auxiliar total usada, el 55% fue de fertilizante nitrogenado, luego gas oil del tractor (14%) y del secado del grano (11%), fertilizantes P y K (9 %), herbicidas (6%), semillas (1,6%), maquinaria (1,6%) y trabajo humano (1,2%). El trabajo humano adquiere más importancia cuanto más intensivo es el sistema.

17 Eficiencia energética

18 Flujo de Energía E solar interceptada regulada por índice de área foliar (cobertura) Exportación de E por cosecha= Indice de cosecha Energía auxiliar permite regular los flujos hacia/desde el cultivo o producción de interés. No es energía acumulada en la biomasa. Eficiencia E depende del tipo de producción.

19 Ciclo de nutrientes Entradas Liberación del suelo P, K Fijación atmosférica N. Síntesis fertilizante N (Haber) C,H desde la atmosfera Lluvia o agua Fertilizantes orgánicos Fertilizantes minerales y sintéticos al suelo. Salidas Cosechas (vegetal o animal) Lixiviación Denitrificación y volatilización Erosión Estiércoles de los animales Rastrojos Quema o exportación de rastrojos- Eliminación de la cubierta vegetal (C) Escorrentía

20 Flujo de E y Ciclo M

21 Ciclo de nutrientes en AE Ciclo abierto Fijación de N extra por síntesis en los fertilizantes nitrogenados Ingreso al sistema: abonos orgánicos a los descomponedores/ fertilizantes minerales y químicos al suelo mayoritariamente Salidas: cosecha, lixiviación, denitirificación, volatilización, erosión. Importante reponer lo que se extrae o sale. Balance de nutrientes (indicador de sustentablidad). Hacer menos abierto ciclo

22 Procesos sucesionales en el AE La sucesión es un esquema continuo, direccional y no estacional, de colonización y extinción de especies en una comunidad. Culmina con el establecimiento de un ecosistema estable, en el clímax, con óptima ocupación de los nichos.

23 Sucesión en un AE

24 Sucesión en el AE El productor modifica la tendencia natural del ecosistema hacia la complejidad mediante subsidios energéticos y lo mantiene en etapas serales juveniles altamente productivas pero inestable. Requiere subsidios energéticos. Nichos no ocupados. Caso extremo: monocultivo.

25 Sucesión en el AE Cuanto más alejado el agroecosistema del patrón de vegetación del lugar, más energía hay que invertir para construirlo y mantenerlo Depende también del tipo de producción realizada (intensivoextensivo). Si hay riego.

26 Procesos de Regulación biótica Predación - Herbivoría Parasitismo Competencia Alterados por acciones de: uso de cultivos resistentes, espaciamiento entre hileras, pesticidas químicos, labores culturales, etc.

27 Niveles de diversidad Diversidad planificada (plantas-espacial y temporal) Diversidad asociada (consumidores bajo el suelo y sobre el suelo) Diversidad circundante (paisaje)

28 Diversidad en los agro ecosistemas La agricultura se caracteriza por su uniformidad A nivel genético y específico (híbridos, OGM) A nivel parcela ( cultivos, variedades, malezas) Diversidad Alfa A nivel finca (cultivos en las diferentes parcelas-cortinas) Diversidad Beta A nivel regional (zonas productoras de cultivos) Diversidad Gama Diversidad estructural temporal Funcional

29 Diversidad funcional en el agro ecosistema Componentes Funciones Manejo agronómico que lo afecta Polinizadores Depredadores y parásitos Polinización Regulación de poblaciones Plaguicidas- baja diversidad vegetal Herbívoros Consumo de biomasa Plagas Ganadería Vegetación adicional al cultivo Macrofauna del suelo Mesofauna del suelo Microfauna del suelo Competencia, alelopatía, fuente de enemigos naturales Estructura suelo Ciclado de nutrientes. Descomposición predación, ciclado nutrientes. Ciclado de nutrientes Supresión de enfermedades desmalezadoherbicidas Fertilizantes químicos o minerales Herbicidas Labranzas Baja cobertura

30 I. La biodiversidad del ecosistema es llevado a cero cada ciclo. II. Son favorecidas las especies invasoras (con estrategias r). Etapas serales tempranas III. Los ciclos de los nutrientes se ven alterados, la biomasa no se acumula ni se cicla. IV. El flujo de la energía no es en forma de red, sino cuasi-lineal y dirigido artificialmente. Cosecha- insumos V. Los ciclos tróficos son cortos.

31 Atributos ecológicos de los AE Biomasa: kg MS/ha Productividad Primaria Neta PPN: kg MS/ha.año Productividad Secundaria PSN: Kg carne/ha. año Producción: kg prod. cosechable/ha. Año = PPN x I.Cosecha Estabilidad: grado de variación de los rendimientos por algún factor (clima, plagas,precios)

32 Atributos ecológicos de los AE Resiliencia: capacidad de volver al estado original luego de un disturbio. Resistencia: capacidad de no cambiar o persistir frente a un disturbio. Sustentabilidad en la dimensión Ambiental: orientada a obtener una producción constante o en aumento manteniendo la calidad y cantidad de los Recursos Naturales