El concepto de agricultura sostenible y los sistemas de producción

120 / Ganadería, Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente
El concepto de agricultura sostenible y los sistemas de
producción en la Unión Europea
Egbert A. Lantinga1, Gerard J.M. Oomen1 y Hans B. Schiere2
1
Grupo de Sistema de Agricultura Biológica, Universidad de Wageningen,
Marijkeweg 22, 6709 PG Wageningen, Holanda
[email protected]
2
Grupo de Sistemas de Producción Animal, Centro Internacional de Agricultura de Wageningen,
P.O. Box 338, 6700 AH Wageningen, Holanda
[email protected]
Resumen
En este artículo se discute que no existe un concepto bien definido de agricultura sostenible, sino que es más bien un término popular para designar una agricultura sana
para el ambiente, productiva, económicamente viable y socialmente deseable como
una alter-nativa a la agricultura moderna industrializada o convencional con grandes
insumos externos. En un nuevo esquema de clasificación de sistemas agrícolas, los
sistemas de altos insumos se sitúan en una serie de métodos en la agricultura donde
cada uno enfrenta problemas de sostenibilidad en diferentes formas. En este esquema
de clasifi-cación se incluye la Nueva Agricultura de Conservación como un nuevo
método agrícola que tiene como objetivo reemplazar las pérdidas del sistema, pero sin
sobrecargarlo y con un limitado de los recursos no renovables. Se demuestra que el
problema del nitrógeno ambiental en el norte de Europa occidental se relaciona con la
reciente segregación de la producción animal y la de cultivos. Una solución a largo
plazo puede encontrarse en la redistribución y reintegración de los principales
sistemas de producción agrícola. La producción de vegetales y viandas puede ser
integrada con la producción animal en sistemas agrícolas mixtos y debe ser localizada
en los mejores suelos. Las buenas perspectivas de los sistemas agrícolas mixtos se
muestran en los favorables balances de nitrógeno de dos prototipos diseñados donde la
tierra cultivable, la producción lechera y caprina están muy integradas. Además, los
sistemas de pastoreo de bajo insumo para la producción de carne pueden combinarse
con la preservación de la naturaleza y la recreación en las regiones menos apropiadas
para cultivar la tierra. Se postula que el bienestar animal puede ser garantizado
ambientalmente si a los animales se les ofrece más espacio para vivir y los sistemas de
producción porcina y avícola son distribuidos más equitativamente por Europa.
Introducción
En la literatura, el término “agricultura sostenible” se relaciona con un gran número
de enfoques diferentes. Los planteamientos varían considerablemente en la medida en
que se toman en consideración diferentes componentes de sostenibilidad y su grado de
precisión. Por esta razón, durante las dos últimas décadas la agricultura sostenible ha
devenido más y más en un término popular para designar una agricultura
ambientalmente sana, productiva, económicamente viable y socialmente deseable. En
sentido general, el concepto de sostenibilidad descansa en el principio de que
debemos satisfacer las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de
generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades.
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No obstante, una agricultura sostenible es generalmente vista como una alternativa a
la agricultura industrializada o convencional, descrita como altamente especializada y
de gran capital, muy dependiente de químicos sintéticos y otros insumos fuera de la
finca. Los problemas asociados con la agricultura convencional están ahora
ampliamente reconocidos como costos ocultos de la agricultura industrializada
moderna, costos que hasta hace poco habían sido casi justificados por las ganancias
espectaculares en la producción de alimentos durante el siglo XX.
El término general de agricultura sostenible elimina la ambigüedad y controversia que
ha acompañado frecuentemente otros términos, aquellos utilizados para enfatizar
diferentes dimensiones de sostenibilidad o prácticas particulares de agricultura.
Ejemplos son: “orgánica”, “biológica”, “ecológica”, “de insumos reducidos”,
“regenerativa” y el término más abarcador “agricultura alternativa”. A pesar de esto,
el concepto de agricultura sostenible sugiere por su parte, no solamente un destino
bien definido para la agricultura, sino también prácticas particulares de agricultura
que pudieran hacer funcionar la agricultura hacia ese destino con ambos propósitos y
recursos. Pero ninguna característica proporciona por sí misma una definición precisa.
Como un destino, la sostenibilidad es como la verdad y la justicia – conceptos que no
han sido fácilmente tomados en definiciones concisas, ni pueden tampoco las prácticas
agrícolas pueden ser fácilmente definidas, simplemente porque nunca se podrá
conocer finalmente cuáles prácticas agrícolas pueden ser las más sostenibles en cada
localidad y circunstancia.
Sin embargo, el sentido común y la experiencia generarán más y más respuestas a
través del tiempo. Existe ya un amplio acuerdo de que la sostenibilidad se incrementa
al sustituir por manejo, capacidad intelectual y paciencia muchos de los insumos que
se compran ahora en botellas y sacos y se acepta que la reintegración de los
principales sistemas de producción de cultivos y animales (sistemas agrícolas mixtos),
es una forma prometedora hacia la agricultura sostenible (Oomen et al., 1998. Chiere
y van Keulen, 1999).
Clasificación de los sistemas agrícolas
Recientemente, Shiere y De Wit (1995) y Schiere y van Keulen (1999) propusieron una
clasificación de los sistemas agrícolas (SSAA) para reconsiderar el papel de la
ganadería en la agricultura de altos insumos. La clasificación explica lo que se quiere
decir por sistemas de altos insumos al colocarlos en una secuencia de métodos en la
agricultura que cada uno enfrenta problemas de sostenibilidad en diferentes formas.
Asume que las diferencias entre SSAA pueden ser explicadas sobre la base del acceso
relativo a los recursos, por ej., los factores de producción: la tierra, la mano de obra y
el capital (Tabla 1). La tierra aquí es considerada como un agregado de su cantidad y
calidad y la mano de obra es un agregado de las experiencias individuales y el número
de personas. El acceso al capital es definido como acceso a los insumos tales como
fertilizantes y piensos comerciales. Se distinguen cuatro SSAA: Agricultura de
Extensiva (AGRICEXT), Agricultura de Bajo Insumo Externo (ABIE), Agricultura de Alto
Insumo Externo (AAIE) y Nueva Agricultura de Conservación (NAC).
Como puede observarse en la Tabla 1, los sistemas de AGRICEXT y AAIE están
básicamente basados en el gasto de las reservas, mientras que el ABIE y el ANC se
dirigen a la circulación de nutrientes. Si el AGRICEXT se queda sin recursos locales, las
personas pueden emigrar a otras áreas o pueden utilizar nutrientes de otras áreas
mediante el envío de animales al pastoreo. La emigración local y regional ocurre como
el cambio de cultivo y la trashumación. La ABIE típicamente acepta que la tierra es
escasa y que no hay acceso a otros insumos que no sean radiación solar, deposición y
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alteración o desgastes debidos a los agentes atmosféricos. Por tanto, los granjeros
ABIE ajustan sus objetivos de producción a lo que está disponible, se conoce también
una aproximación en los sistemas ganaderos de Australia y los EEUU. La ABIE tiene
buen acceso a los recursos (externos), por ej., los objetivos pueden imponer los
recursos necesarios. La AAIE se basa en el antiguo concepto alemán de agricultura de
preservación que aspira sustituir los nutrientes perdidos del suelo. A su debido tiempo,
sin embargo, la AAIE comenzó a sobrecompensar las pérdidas de nutrientes, que
resultan en los problemas modernos de eliminación de residuales.
Tabla 1. Una clasificación de sistemas agrícolas basados en los factores de producción: tierra,
trabajadores y capital (basado en Schiere / De Wit, 1995). AGREXT = agricultura extensiva,
ABIE = agricultura de bajo insumos externos; AAIE = agricultura de altos insumos externos, NAC
= nueva agricultura de conservación.
Modo de
agricultura
Acceso
relativo a:
-tierra
trabajadores
AGREXT
ABIE
AAIE
+
-
+/-
Temas
Énfasis en el gasto
Circulación
de nutrientes,
intensiva de
característicos
finalmente inyección nutrientes dentro de
las fincas basada en
relacionados
de los campos
antiguos.
grandes gastos de
con la
fertili-dad
mano de obra, al
final el sistema se
del suelo
agota.
Alto gasto de
nutrientes que
causan eutroficación y siembra
con inyección de
fosfato y reservas
de aceite.
Énfasis en la
producción por ciclos
de nutrientes en el
sistema y en la
“agricultura de
precisión"
Ejemplos
Agricultura de
granos suministrados en la lluvia.
Revolución verde
agricultura de
grano.
Cosecha múltiple.
Alimentación
estabulada/uso de
residuos de cosecha/recolección de
bostas
Horticultura de
invernadero
+
-
Producción de granos
cortados y quemados.
Agricultura
ganadera en los
campos cercanos /los
campos contiguos.
Pastoreo en finca.
Industria lechera,
avícola, porcina
especializada, etc.
NAC
Agricultura de
callejones
Alimentación
estabulada
Agricultura basada
en leguminosas
Agricultura mixta.
La producción ganadera en la AAIE toma la organización de formas casi industriales de
fabricación de cerdos, aves y leche. Por otra parte, la AAIE conduce a problemas
ambientales, mientras que la ABIE lleva al agotamiento de los campos contiguos
locales. Esto resulta en una nueva forma de agricultura llamada Nueva Agricultura de
Con-servación (NAC) la cual aplica el principio antes mencionado de Agricultura de
Con-servación cuyo objetivo es reemplazar las pérdidas del sistema, pero sin
sobrecargarlo. Por tanto, combina los elementos positivos de la ABIE y la AAIE y se
caracteriza por un uso precario de los recursos no renovables, reciclaje de recursos y
reducción de las pérdidas.
AAIE: La reacción en Holanda
La regulación del gobierno y la opinión pública en Holanda desde mediados de 1980
forzaron a la agricultura y a la producción animal en particular a medidas que fueron
técnicamente retadora y administrativamente difíciles. El modo de AAIE se convirtió
MÓDULO II / 123
en no sostenible y se tomaron grandes alternativas que fueron aún más difíciles,
debido a las restricciones de la producción (cuota) y a las condiciones del mercado,
que tiende a pagar menos por los productos. Las restricciones holandesas sobre el uso
de nutrientes comenzaron por poner límites a los excedentes de fósforo y objetivos en
las emisiones de amoníaco y siguieron los límites a los excedentes de nitrógeno.
Eventualmente, las regulaciones llevaron a sistemas complicados de cuota, protestas
de los granjeros, problemas judiciales y disputa política.
Los objetivos para los niveles permisibles fueron difíciles de imponer debido a
problemas con los sistemas de medidas. La respuesta técnica por el sector ganadero a
estas medidas gubernamentales incluyeron varias opciones para mejorar el
comportamiento de componentes individuales del sistema tales como el uso de otros
piensos, sistemas de alojamiento sin emanaciones, asociar nuevamente los cultivos y
el ganado, alimentos cultivados en la finca, otras formas de aplicación de estiércol y
una prohibición de esparcir estiércol líquido fuera de la estación de crecimiento. Todo
esto sirvió para introducir nuevamente la producción por ciclos de nutrientes en el
sistema, lo que constituyó un cambio al modo NAC. La mayoría de tales medidas
técnicas fueron puestas exitosamente en práctica en las fincas experimentales De
Marke (Aarts et al., 1999) y De Minderhoudhoeve (Oomen et al., 1998).
Estas aproximaciones llamadas “lineales” resultaron en reducciones drásticas en las
emisiones de nutrientes pero hubo trueques debido a la dinámica del sistema. Tal vez
, la respuesta más drástica respuesta de no linear al cambio de condiciones fue la
emigración de granjeros a países tales como Canadá, Dinamarca y Europa Oriental. El
cambio de algunos granjeros a la NAC (ej., agricultura ecológica u orgánica, el número
total de fincas ecológicas aumentó desde menos de 300 en l986 a más de 1000 en el
2000) aunque es todavía menos del 2% del total de áreas de fincas en Holanda. Otros
granjeros persiguen la agricultura de precisión, o ellos perpetúan los métodos de la
AAIE mediante la compra de “derechos de producción de fertilizantes o mediante la
concertación de “contratos de entrega de fertilizantes”.
Cambios institucionales acompañaron a la búsqueda de otras vías, incluyendo desde un
cambio solo al reduccionismo hasta la inclusión de aproximaciones holísticas, en las
cuales se tomó en consideración el comportamiento del sistema completo con todas
sus interac-ciones de los subsistemas. La Universidad Agrícola de Wageningen
estableció las cátedras de Sistemas de Producción Animal, Sistemas de Agricultura
Biológica y Sistemas de Producción de Plantas y comenzó una investigación completa
en la finca (Lantinga y Ooman; 1998, Oomen et al., 1998). Esto se adaptó a la
tradición de, por ejemplo, De Marke (Aarts et al.,1999) y fincas anteriores (Zadoks,
1989). Se hizo creciente la participación de los granjeros, donde se buscan nuevas vías
para resolver los problemas al trabajar con ellos (Vereijken, 1997ª) y mediante la
aplicación de modelos (van der Ven; 1996. Rossing et al., 1997). Sobre la base de estas
iniciativas, se están llevando a cabo ahora muchos cambios en cooperación con
legisladores, científicos, agentes de extensión y granjeros, mediante procedimientos
interactivos entre el diseño de sistemas agrícolas novedosos y su introducción en la
práctica.
Antecedentes históricos del problema del nitrógeno en Holanda
En los agroecosistemas el insumo nitrógeno se ha convertido en una de las claves
principales para alcanzar mayores rendimientos en el transcurso de los siglos. En
Europa medieval, la fertilidad del suelo podía ser mantenida –a un nivel relativamente
bajo- mediante la integración del pastoreo, labranza en tierras cultivables y períodos
de barbecho (sistema dehesa, rotación en tres vías), mediante la acumulación de
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estiércol de áreas extensivas de pastoreo en las tierras cultivables (sistema en todo el
campo) o por una combinación de ambos (sistema en el campo cercano a las
instalaciones de una granja o a campo abierto). En el primer sistema, el nitrógeno
acumulado durante el período de pastoreo fue utilizado para cultivar las cosechas y en
el segundo sistema un área amplia fue inyectada para mantener una pequeña parte
más fértil. Hasta finales del siglo XVII, las principales cosechas de tierras cultivables
pertenecían al llamado grupo de cultivos del cercano oriente Neolítico consistente en
cebada, trigo, avena y centeno junto con cultivos de leguminosas fijadoras de
nitrógeno como el guisante, lentejas y arveja.
El estiércol animal, la deposición y la fijación biológica del nitrógeno propiciaron una
producción moderada de aproximadamente 20 kg N ha-1, lo suficiente para mantener
la producción de granos a un nivel de aproximadamente 1000 kg ha –1. Una crisis
ecológica, debida a las cantidades decrecientes de nitrógeno disponible, se desarrolló
después de las etapas medievales como resultado de una disminución en el área de
tierra en barbecho (Kjaergaard, 1994). Durante la revolución agrícola en el siglo XVII
la producción pudo ser aumentada sustancialmente mediante la introducción de la
leguminosa trébol. El trébol fue traído de la Andalucía mora la cual ha mantenido la
tradición desde la antigüedad, por vía de la España cristiana y las regiones bajo
gobierno español hacia el resto de Europa. “El paisaje fértil romántico del siglo XIX
con campos rojos, blancos y verdes, con abejas zumbadoras y rebaños interminables
de ganado fue creado por el trébol y las medidas asociadas con el trébol” (Kjaergaard,
1995). El área de cultivos de más demanda y más productivos como las papas y las
remolachas pudo ser expandido y la revolución industrial se basó en el carbón al igual
que en el trébol.
La revolución industrial trajo fertilizantes artificiales baratos y concentrados de otros
continentes para Europa y abrieron la puerta al aumento drástico de los rendimientos.
Esa revolución industrial y las facilidades de transporte mejoradas también indujeron
la especialización de fincas y regiones. A principios del siglo XX muchas fincas en
Europa eran todavía fincas mixtas. Los animales se mantenían en las fincas, las cuales
producían alimentos y cultivos de forraje. Durante los años 50 los sistemas agrícolas
mixtos se hicieron más caros para mantenerlos en Holanda, debido a que la necesidad
de mecani-zación creció. La mecanización junto con un uso incrementado de insumos
externos trajo como consecuencia un enorme aumento a escala de campo y de finca
(van der Ploeg and van Dijk, 1995). Esta tendencia fue ampliada como resultado de las
posibilidades cre-cientes de comercio internacional y todavía continúa. Se
establecieron infraestructuras completas de firmas abastecedoras y procesadoras,
estructuras de comercio y educación, así como institutos de extensión e investigación
en torno a las ramas regionalmente más lucrativas de la agricultura..
La intensificación de la agricultura holandesa después de la introducción de la Política
Agrícola Común por la Comunidad Europea en los años 50 se basó en el uso de grandes
cantidades de insumos externos, especialmente fertilizantes artificiales y
concentrados. Por tanto, era una vía común fácil y lucrativa de incrementar los
rendimientos, aunque ineficiente en términos de utilización del nitrógeno. Por
ejemplo, durante el período 1950-1985 el uso de producciones de nitrógeno (N)
externo en el sector agrícola lechero holandés aumentó por un factor de 8.5, mientras
que la producción aumentó solamente por un factor de 2.5. Especialmente la
producción de fertilizantes se incrementó drásticamente desde alrededor de 50 a 290
kg N ha-1 año-1. Como resultado, el excedente de N en la agricultura lechera holandesa
fue aproximadamente de 40 kg N por 1000 kg de leche alrededor de 1990 (van Keulen
et al., 1996).
MÓDULO II / 125
Experiencias recientes en fincas experimentales de Holanda han revelado, que con el
mantenimiento de altos rendimientos de producción de leche de aproximadamente 12
000 kg ha-1, el excedente de N puede ser restringido a 15 kg N por 1000 kg de leche
debido al manejo adaptado (van der Schans et al., 1996; Lantinga, sin publicar).
Lantinga y van Bruchem (1998) mostraron que este excedente restringido puede
también ser logrado en sistemas de producción lechera altamente dependiente de
mezclas de pasto y trébol. Las técnicas inapropiadas de manejo y distribución de
estiércol resultaron en grandes pérdidas y una baja eficiencia del uso del N
proveniente del estiércol. Consecuentemente, la recuperación aparente de N por los
cultivos de forraje del fertilizante artificial y el estiércol, estuvo en Holanda por
debajo de 50% a mediados de los años 80 (van Bruchem et al., 1996). La baja
eficiencia causó la contaminación de las aguas freáticas del suelo, eutroficación de
bosques y emanación de óxido nitroso.
Desde hace pocos años, no se permite en Holanda practicar el sistema de esparcir
estiércol líquido en la superficie del pastizal. En lugar de este sistema, el estiércol
líquido tiene que ser introducido en el césped del pasto. De esta forma el nivel de
volatilización del amoníaco del abono animal se ha reducido en gran medida en la
agricultura lechera holandesa, pero debido a que la excreción de N en el abono animal
ha disminuido solamente en 10% entre 1984-1996, esto promoverá a su debido tiempo
el escurrimiento de nitrato a las aguas freáticas y superficiales y posiblemente
también la emanación de óxido nitroso.
Actualmente, el sector agrícola se ha impuesto la tarea de mejorar la eficiencia del
uso de nitrógeno en todo el sector debido a una mayor conciencia acerca del
ambiente. Esto puede lograrse no solamente mediante la reducción de pérdidas de
nitrógeno dentro de diferentes sistemas de producción, sino también, utilizando la
producción de nitrógeno de un sistema de producción como insumo en otro, como en
los sistemas agrícolas mixtos. Sin embargo, el problema del nitrógeno debe ser
resuelto de forma tal que otros intereses sociales no sean puestos en peligro. Estos
intereses son abastecimiento de alimentos para la población europea, ingreso básico,
y ganancias para granjeros, empleo en áreas rurales, un ambiente sin contaminación,
biodiversidad en la flora y la fauna, un paisaje adecuado y el bienestar para humanos
y animales (Vereijken, 1997b). Estos intereses sociales no pueden ser discutidos
minuciosamente aquí, pero serán tomados en cuenta cuando se establezcan las
generalidades de la nueva asignación y reintegración de los principales sistemas de
producción.
Patrón de consumo y sistemas de producción en la Unión Europea
La mayor parte (53%) de la tierra agrícola en la Unión Europea (UE) es utilizada para
cultivos y 38% como pasto permanente (Anon, 1995). Sin embargo, parte de los
productos de estas áreas en la Unión Europea son exportados, y por otra parte, se
importan alimentos y piensos. Para la discusión ulterior es útil tener una idea del
orden de magnitud de las áreas relativas necesarias para producir de los productos
agrícolas que aparecen en la tabla 1. Las estimaciones están basadas en el patrón de
consumo actual en la UE (Anon, 1995), asumiendo que todos los cultivos sean
cultivados en buenos suelos y que todo el pienso y el alimento sea producido en la UE.
Esta agricultura de subsistencia refleja los conceptos de la llamada agricultura
orientada regionalmente y que se basa en cerrar todos los ciclos tanto como sea
posible en el nivel más bajo (WRR, 1995). Los resultados muestran que la mayor parte
de la tierra agrícola es utilizada para alimentar a los animales (Tabla 1).
126 / Ganadería, Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente
La mayoría del nitrógeno termina en abono animal y el patrón de consumo humano
determina la cantidad total de estiércol producido ampliamente en la UE. Los cinco
sistemas de producción comunes más importantes son: a) agricultura de cultivos con
énfasis en la producción de cereales, cultivos oleaginosos y leguminosas, b) agricultura
de cultivos con énfasis en la producción de vegetales y viandas, c) sistema de
producción lechero, d) producción de carne bovina y caprina en sistemas de pastoreo,
y e) producción de carne y huevo en sistemas intensivos. Actualmente, estos sistemas
de producción no están distribuidos equitativamente en la UE. En regiones con alta
densidad de animales, las pérdidas de nitrógeno pueden ser solamente reducidas si el
estiércol es transportado a regiones donde se produce el pienso. Donde las largas
distancias provoquen problemas logísticos, económicos o ambientales, es procedente
considerar una reintegración y redistribución de los principales sistemas de producción
en la Unión Europea. Posibles vías para estos pasos en los anteriormente mencionados
cinco importantes sistemas de producción, serán delineadas a continuación.
Redistribución y reintegración de los sistemas de producción
•
Agricultura de cultivos con énfasis en la producción de cereales, cultivos
oleaginosos y leguminosas
La mayoría de los cereales, cultivos de oleaginosas y leguminosas se cultivan en forma
altamente mecanizada e intensiva. En regiones donde son dominantes, la escala del
paisaje se ha convertido en grande y monótona, la biodiversidad ha disminuido en su
totalidad y el empleo se ha reducido. En este sistema de producción los cereales son
más importantes que los cultivos de semillas oleaginosas y leguminosas (ver áreas
relativas en la Tabla 2).
Tabla 2. Patrón de consumo en la Unión Europea y porcentaje calculado de tierra para sembrar
las principales cosechas en el caso de la agricultura de subsistencia (ver texto para más
detalles)
Consumo
anual (kg
/persona)
Cultivo de
Cereales
forrajes
Leguminosa
sy cultivo
oleaginosos
Viandas y
vegetales
Cereales
80
Papas
78
2%
2%
Azúcar
34
3%
3%
Aceite
25
Vegetales
117
Productos lácteos
240
20%
Carne de res y
carne de carnero
26
21%
Cerdos
40
12%
5%
17%
Pollos
19
6%
5%
11%
Huevos
12
2%
2%
4%
32%
17%
Total
9%
Total
9%
5%
5%
5%
41%
3%
5%
23%
21%
10%
100%
Los cereales toman la mayor parte del nitrógeno que necesitan durante un período
corto de tiempo. La liberación de nitrógeno de la materia orgánica del suelo no
coincide con la absorción por parte de los cereales y en la mayoría de los suelos se
debe aplicar nitrógeno en la primavera para obtener altos rendimientos. Si el
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nitrógeno es aplicado en cantidades adecuadas y la absorción no es perturbada por un
período seco, se puede utilizar muy eficientemente. Después de la cosecha, solamente
queda poco nitrógeno en el suelo y la descomposición de los residuos de raíces y
rastrojos tiene como resultado una inmovi-lización del nitrógeno mineral liberado en
el otoño. El nivel de producción puede ser mantenido aplicando fertilizantes
artificiales y los residuos de cosecha pueden ser utilizados para mantener el contenido
de humus a un nivel suficientemente alto.
Las técnicas modernas de la agricultura de precisión tales como fertilizantes aplicados
en lugares específicos pueden reducir la lixiviación del nitrógeno drásticamente. Por
tanto, este tipo de producción no necesita necesariamente causar contaminación por
nitrógeno en la misma región. Sin embargo, la mayoría de los cereales
(aproximadamente 66%) y cerca de toda la proteína en las leguminosas y cultivos
oleaginosos se utilizan para ali-mentar a los animales en otras partes y la mayor parte
del nitrógeno termina en estiércol. Si el estiércol es aplicado lejos de los sitios de
producción primaria, es una fuente de contaminación allí. Tan pronto como se haga
más estricta la legislación concerniente a los balances de nutrientes, el estiércol
animal y en segundo lugar también los sistemas de producción animal tienen que
hacerse más integrados con la producción de alimentos.
•
Agricultura de cultivos con énfasis en la producción de vegetales y viandas
Solamente una parte limitada de la tierra cultivable es utilizada para cultivar
vegetales y viandas. Estos cultivos tienen una mayor ganancia bruta por hectárea que
los cereales, cultivos oleaginosos y leguminosas. Su producción está concentrada en
regiones con un buen acceso al marcado o la industria. La máxima absorción e
incorporación de nitrógeno en las viandas ocurre tarde en la temporada y se ajusta
mejor al patrón de liberación del nitrógeno del suelo que con los cereales, cultivos
oleaginosos y leguminosas. Reaccionan positivamente a las fuentes de liberación lenta
del nitrógeno como el estiércol del corral de una granja. Sin embargo, la mayoría de
los cultivos vegetales tienen una menor eficiencia en el uso del nitrógeno en
comparación con los cereales. Las papas, remolachas y algunos vegetales son
cosechados tardíamente en la estación, por tanto no se pueden recoger después otros
cultivos. Estos dejan grandes cantidades de residuos de fácil descomposición con una
pobre relación C:N. De estos residuos una cantidad considerable de nitrógeno puede
ser liberada durante el invierno y hay pérdida por lixiviación, especial-mente si el
agua y la capacidad de retención de nitrato es baja. Estos cultivos requieren suelos
con una buena labranza y una buena capacidad de retención de la humedad.
Especialmente cuando estos cultivos crecen en suelos arenosos ligeros y el agua es
suministrada por irrigación, una gran parte del nitrógeno de los fertilizantes y los
residuos de cosecha se pierden por lixiviación.
En suelos de arcilla profunda o arcilla estos cultivos pueden crecer sin causar pérdidas
severas de nitrógeno, pero las prácticas de laboreo, por ejemplo la cosecha en
condiciones húmedas, frecuentemente dañan la estructura del suelo y los residuos de
cosecha de fácil descomposición añaden muy poca materia orgánica resistente al suelo
para mantener el contenido de humus a un nivel moderadamente alto. La estructura y
el contenido de humus se mantienen generalmente por los cereales en crecimiento y
los cultivos de forraje o mediante la aplicación de fertilizantes orgánicos. En esa
forma se puede también mantener a un bajo nivel las plagas y enfermedades. En estos
suelos mejores, y por tanto, más caros en Holanda, los cereales, que tienen una baja
ganancia bruta, son sustituidos lentamente por cosechas de forrajes para granjas
agrícolas que son establecidas en regiones como Flevopolders.
128 / Ganadería, Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente
•
Sistemas de producción lechera
En muchas regiones de Europa las vacas lecheras son alimentadas con pastos. Los
pastos utilizan de forma muy eficiente el nitrógeno, liberado lentamente del suelo. Sin
embargo, el nitrógeno excretado por los animales en los pastos no puede ser usado
eficientemente. Una gran parte del nitrógeno está concentrado en la orina y
descargado en solamente una pequeña parte de los pastos. Hasta hace poco, la
producción de pastos fue estimulada mediante la aplicación de grandes dosis de
fertilizantes de nitrógeno que resultan en mayores contenidos de proteína en el
forraje. El alto contenido de proteína incrementó la parte proporcional del nitrógeno
ingerido excretado en la orina y perdido principalmente por volatilización y
lixiviación. La investigación en la Universidad Agrícola de Wageningen mostró que se
pueden lograr pérdidas mínimas de N por unidad de producto de los pastizales
fertilizados con 200 kg N ha-1año-1 con manejo integrado de pastoreo y siega, lo que
lleva a una reducción en la productividad del pastizal de solamente 10% comparado
con el pastizal fertilizado con 400 kg N ha-1 año-1. En tal situación la recuperación
aparente de N se acerca al 80%, mientras que la producción de N por ha se reduce a la
mitad (Lantinga y Groot, 1996).
Más claves para emisiones más bajas de N pueden encontrarse en la reducción del
flujo a través de los sistemas agrícolas al adaptar la dieta de los animales y en el
mejoramiento de la recogida, distribución y aplicación del estiércol animal. En la finca
experimental de De Marke en Hengelo (Gelderland, Holanda) se demostró que las
emisiones pueden ser reducidas grandemente y que se pueden mantener altos
rendimientos por hectárea mediante un uso concertado de los medios técnicos y
biológicos (van der Schans et al., 1996). La reducción es en parte el resultado de una
alimentación más balanceada de los animales al reducir la porción de los pastos ricos
en proteína en la ración e incrementar el área de cultivos de forrajes.
En un sistema bien organizado de producción lechera, el nivel de producción puede ser
incluso mantenido en algunas situaciones si la producción de N por vía de fertilizantes
químicos es sustituida por la fijación de N biológico mediante tréboles en los pastos.
En suelos de Holanda con buena capacidad de retención de agua el césped de trébol
produce aproximadamente 13 000 kg de materia seca (MS) ha-1año–1 con
aproximadamente 50% de trébol como promedio en la MS cosechada. Esta producción
es comparable a la de campos fertilizados con 400 kg N ha-1año-1. La explicación es
que el trébol, no sufre con una escasez temporal de nitrógeno durante los períodos
secos, sino que continúa creciendo debido a la fijación de nitrógeno y a la absorción
de agua del subsuelo. Aunque el pasto posee raíces más profundas que el trébol el
agua tomada del subsuelo contiene solamente bajas concentraciones de nitrógeno
inorgánico que llevan a un estrés de nitrógeno inducido por la sequía. Los pastizales
de pasto-trébol pudieran tener un contenido más bien bajo de nitrógeno en la
primavera (aproximadamente 25 g/kg-1 MS), pero en el verano y otoño el contenido de
N aumenta a valores todavía mayores que en los pastizales altamente fertilizados.
La desproporción entre el contenido de energía y proteína produce más pérdidas por
lixiviación y volatilización. El alto contenido de proteína tiene que ser complementado
con un suministro bajo de proteína en el alimento. Se puede producir alimento bajo
en proteína con un alto valor energético y una alta productividad en campos
cultivables ya sea como producto principal (ensilaje de maíz, ensilaje de grano
entero, forraje de remolacha) o como un subproducto (pulpa de remolacha). La leche
puede ser probablemente producida más eficientemente con pastos altamente
MÓDULO II / 129
productivos o pasto-trébol complementado con piensos ricos en energía y pobres en
proteína. Estos cultivos de alimentos que no son pastos pueden sembrarse ya sea en la
misma granja lechera o en colaboración con las fincas de cultivos.
•
Producción de carne bovina y caprina en sistemas de pastoreo
En la UE, aproximadamente el 50% de la producción de carne es un subproducto de los
sistemas lecheros, el 50% puede ser producido por rebaños especiales que amamantan.
Estos rebaños y también rebaños de carneros pueden pastar en terrenos que no sean
muy apropiados para la agricultura cultivable. Los terrenos pastados pueden ser
concebidos y manejados de forma tal que puedan tener un alto valor para la
recreación, flora y fauna. La producción de carne de los animales en pastoreo tiene
una baja eficiencia inherente del N en el orden de aproximadamente 5% (Lantinga et
al., l987). En sistemas de bajos insumos externos la pérdida por hectárea es
moderada, pero la pérdida por unidad de producto puede ser considerable como
resultado de la baja eficiencia inherente del N. La escala de las fincas puede ser
extensiva, pero los granjeros necesitan ser pagados por su contribución al
mantenimiento del paisaje y la biodiversidad.
Aunque no necesariamente por toda la UE, los animales pueden ser alojados durante
el período invernal lejos del terreno de pastoreo en fincas donde se produjo el
alimento para el invierno. Los forrajes pueden cultivarse en una rotación con otros
cultivos sin causar contaminación y contribuyen regularmente a la buena condición del
suelo.
•
Producción de carne y huevo en sistemas intensivos
La mayoría de la producción porcina y avícola se realiza bajo techo y está concentrada
en unas pocas áreas. En Holanda se aplican grandes cantidades de estiércol porcino y
avícola en estas áreas, predominantemente en terrenos de maíz sin afectar
negativamente el nivel de producción del cultivo. El exceso de nitrógeno, potasio y en
algunos casos también fósforo lixiviaron a las aguas freáticas profundas.
Actualmente las aves pueden ser alojadas de manera tal que el estiércol pueda
secarse casi después de la excreción, sin causar la volatilización del amoníaco. Los
costos de transporte por unidad de nutriente son bajos comparados con el transporte
de otros abonos. El abono avícola contiene mucho nitrógeno disponible para las
plantas y puede ser utilizado eficientemente si se aplica al cultivo en crecimiento. La
producción industrial de huevos y avícola puede por tanto ser desarrollada sin riesgos
para el ambiente.
Los cerdos pueden también ser alojados para que la emisión sea restringida y su
estiércol también contiene grandes cantidades de nitrógeno disponible para las
plantas como los cereales, si se aplica temprano en la estación de crecimiento, en
cantidades apropiadas y adecuadamente Sin embargo, el estiércol porcino no puede
ser transportado a bajo costo por largas distancias y las actuales densidades regionales
de animales hacen más difícil controlar las enfermedades. Estas son buenas razones
para diseminar la producción hacia más regiones.
Otro aspecto es el bienestar animal, que se está convirtiendo en un tema ético. Si por
esa razón a los animales se les ofrecerá más espacio para vivir bajo techo al igual en
el exterior, la emanación por unidad de producto aumentará. La volatilización de
amoníaco está relacionada con el área “estercolada” en cada sistema de alojamiento
y la lixiviación de nitrato aumentará si los animales se mantienen en el exterior en
altas densidades. Regionalmente, esto pudiera cargar el ambiente demasiado, lo cual
puede ser solamente evitado al repartir a los animales en un área más amplia. No
130 / Ganadería, Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente
obstante, el sector ha invertidó en una concentración regional de grandes empresas e
impedirá una rápida diseminación forzada de animales por Europa.
•
Conclusiones tentativas: sistemas de producción
Dado el patrón de consumo actual de humanos y animales en la UE y suponiendo la
agricultura de subsistencia, dominarán en una gran parte los cereales, los cultivos
oleaginosos y las leguminosas. Los productos serán suministrados principalmente a los
cerdos y aves y los cultivos deben ser fertilizados tanto como sea posible con su
estiércol.
En mejores suelos con una buena retención de agua se pueden integrar los cultivos de
vegetales y viandas en sistemas de producción lecheros, en fincas individuales al igual
que en fincas que colaboran.
En regiones que no sean muy apropiadas para la producción de cultivos, se pueden
mantener o desarrollar sistemas más extensivos de pastoreo y esta tierra puede
también ser utilizada para la conservación de la naturaleza y la recreación. Se
garantizan bajas emanaciones por hectárea si la producción de nitrógeno es mantenida
a un nivel bajo.
Si se logrará una distribución más equitativa de la producción porcina y avícola en la
UE, se podría ofrecer más espacio para vivir a los animales, lo que contribuiría a su
bienestar. Al mismo tiempo, se deben desarrollar mejores sistemas de alojamiento, lo
que integra los objetivos ambientales y de bienestar. Una distribución más equitativa
puede también contribuir al empleo en áreas rurales abandonadas y facilitar la
integración de la producción porcina y avícola con la producción de alimento animal.
Investigación. Un ejemplo desde Holanda
La reintegración de la producción animal y de cultivos, según se describe a grandes
rasgos arriba, está siendo estudiada en parte en la finca experimental de
Minderhoudhoeve de la Universidad Agrícola de Wageningen en Swifterbant en
Oostelijk Flevoland, Holanda (Lantinga y Rabbinga, 1997; Lantinga y Oomen, 1998). La
finca cubre un área de 247 ha en un suelo arcilla marina calcárea recuperado del mar
hace aproximadamente 40 años con un buen abastecimiento de agua. En la finca se
hizo una arrancada en 1995 para fijar dos prototipos de sistemas agrícolas mixtos: uno
integrado y uno ecológico. El objetivo de este proyecto de investigación no es
comparar ambos sistemas agrícolas mixtos sino enfocarlo hacia el desarrollo de
sistemas agrícolas sos-tenibles mediante monitoreo, análisis y adaptación. En ambas
fincas, tres ramas de producción agrícola están mezcladas en un alto grado:
agricultura lechera, caprina y de cultivos (incluyendo vegetales cultivados en el
campo). Las ventajas esperadas de tales sistemas de agricultura mixta a escala de
finca o regional son:
1. Reducción de insumos externos y aumento de su eficiencia mediante el uso de
alimentos para animales, cultivados en la finca y ricos en energía con un bajo
contenido de nitrógeno (como ensilaje de maíz, ensilaje de grano y remolacha
forrajera) y sub-productos como paja, desechos de papas y pulpa de remolacha.
2. Uso nutritivo más eficiente del abono animal mediante la manipulación de la
compo-sición (por ej. una alta relación C:N) la cual resulta en una reducción de
pérdidas de nutrientes mediante volatilización, desnitrificación y lixiviación.
3. Incorporación de pastizales de corto plazo (hasta de 4 años) en la rotación de
cultivos lo que reduce la excesiva acumulación del nitrógeno del suelo típica de
MÓDULO II / 131
pastizales de largo plazo y resulta en una utilización más eficiente de nitrógeno
mineralizado después de arar (Whitmore et al., 1992).
4. Espaciar la rotación de cultivos lo cual resulta en un uso disminuido de herbicidas y
pesticidas y ofrece rendimientos más altos como consecuencia de menores
problemas con las plagas y enfermedades que acompañan al suelo.
5. Uso óptimo de las leguminosas para fijación biológica del nitrógeno.
6. Distribución más equitativa de la producción por laboreo y la diseminación de los
riesgos sobre las utilidades.
•
Perfiles de la finca
Para la investigación de sistemas agrícolas, se utilizó un área total de 225 ha para la
finca integrada y 90 ha para la finca ecológica. El objetivo más importante de la finca
integrada es alcanzar una producción alta y eficiente mediante la reducción al mínimo
del uso del exceso de nitrógeno y biocida por unidad de producto en tanto que se
mantienen altos rendimientos y calidad del producto. Este propósito es característico
de la llamada agricultura orientada globalmente donde se combinan la alta
productividad y la eficiencia al hacer uso máximo de los mecanismos biológicos que
dictan el funcionamiento de estos sistemas agrícolas (WRR, 1995, Rabbinge y van
Latesteijn, 1998). Este tipo de agricultura no excluye producciones particulares tales
como fertilizantes y biocidas, sino que maximiza su eficiencia y efectividad a escala
global.
La finca ecológica será desarrollada para que actúe como modelo para una finca
ecológica altamente productiva en un buen suelo con bajas emanaciones por unidad
de área al cerrar todos los ciclos tanto como sea posible a los niveles más bajos
(agricultura orientada localmente). En la finca ecológica no hay uso de fertilizante
artificial nitrogenado y biocidas y aproximadamente 5% del área total es utilizada
hacia la naturaleza para establecer una infraestructura ecológica. El objetivo
integrado (maximizando la eficiencia y efectividad) y el ecológico (maximizando la
productividad sin insumos sintéticos) pueden cada uno producir ideas complementarias
para el otro. Un buen ejemplo de esto es el uso intensivo de leguminosas (las cuales
son indispensables en sistemas agrícolas ecológicos) en la finca integrada desde 1996.
Ambos sistemas están basados en bajos insumos externos y una (mayor) protección al
cultivo natural que en la agricultura convencional.
•
Primeros resultados
Los primeros resultados del período 1996-1998 muestran que en ambas fincas mixtas
hubo considerables reducciones en las pérdidas de nitrógeno (aproximadamente un
tercio) en comparación con el período 1991-1993 cuando Minderhoudhoeve consistía
de dos fincas especializadas (Tabla 3). Esto es también un gran mejoramiento en
comparación con el excedente anual de la agricultura holandesa en su conjunto, el
cual ascendió aproximadamente 350 kg N ha-1 en 1989 (van Keulen et al., 1996). Debe
notarse, sin embargo, que las actividades agrícolas en Minderhoudhoeve no son
representativas de la agricultura holandesa en su conjunto, ya que no hay producción
porcina, avícola y de terneros.
De los datos estadísticos se puede derivar que estos animales producen aproximadamente 100 kg N ha-1año-1 en el estiércol como un promedio de los 2 millones de
ha de tierra agrícola. En la finca integrada, se utiliza solamente 45% del área total
para los cultivos de forrajes en crecimiento, mientras que en la finca ecológica esta es
de 60%, el cual es casi representativo para los promedios holandeses. La mayor
132 / Ganadería, Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente
restricción para una alta producción de leche por unidad de área en la finca ecológica
es el uso restringido de concentrados comprados en agricultura ecológica.
Tabla 3. Los balances promedios anuales de nitrógeno de las dos fincas mixtas en Minderhoudhoeve para el período 1996-1998 comparado con el período 1991-1993 (dos fincas
especializadas en la misma área).
Kg N/ha –1 /año-1
Ecológica
(1996-1998)
Integrada
(1996-1998)
Minderhoudhoeve
(1991-1993)
Insumos
Fertilizante
0
72
168
Deposición
30
30
34
Fijación biológica de N
78
38
8
Compost
15
3
0
Forrajes y subproductos
0
14
0
Concentrados
27
34
33
150
191
243
Cosechas vendidas
35
57
63
Leche vendida
24
27
26
Ganado vendido
6
4
9
65
88
98
Excedente (insumos-producciones)
85
103
145
Acumulación en la capa superior del
suelo
-12
50
50
Pérdida neta (excedente-acumulación)
97
53
95
Producciones
En la finca integrada, el promedio de exceso de N incluyendo la deposición
atmosférica ascendió a 103 kg N ha-1año-1 (Tabla 3). Entre febrero de 1996 y febrero
de 2000 la cantidad total del N del suelo acumulado en la capa superior (0-30 cm) fue
cerca de 50 kg N ha-1 año-1. Esto significa que las pérdidas totales por vía de la
lixiviación del nitrato, la volatilización de amoníaco y la desnitrificación pueden ser
estimados como 53 kg N/ha-1 /año-1. En consecuencia, en la finca ecológica las
pérdidas estimadas de nitrógeno fueron 97 kg N/ha-1/año-1 (Tabla 3). Estas pérdidas
mayores pueden ser asociadas con la historia del área del pastizal en esta finca. En la
finca ecológica, la producción de N mediante la fijación biológica fue muy alta en
1996 debido a la gran área de pasto-trébol. Entre 1996 y 1998 el área de pasto-trébol
se ha ido reduciendo gradualmente. En la finca integrada, el uso del nivel de
fertilizante N ha sido reducido desde 1996, debido a un reemplazo ulterior de
monocultivos de pastos por asociaciones de pasto-trébol que trajeron consigo un
aumento de producción mediante la fijación biológica del N2.
Entre 1970 y 1996, la materia orgánica del suelo (MOS) en la capa vegetal superior (030 cm) de la anterior finca de cultivos especializada aumentó ligeramente de 2.9 a
3.0%, mientras que en la anterior finca lechera con predominio de pastizal aumentó
de 2.9 a 3.9%. Durante este período todo el estiércol del corral de la finca fue
aplicado a la tierra cultivable cada otoño y el estiércol líquido fue diseminado en los
cuartones del pastizal durante la estación de crecimiento. Después del cambio a dos
fincas mixtas en 1996, la MOS en la finca ecológica fluctuó en aproximadamente
MÓDULO II / 133
3.95%, a pesar del hecho de que casi todos los campos tenían. En esta finca todavía se
produce estiércol de los corrales y abono líquido. El estiércol de los corrales se aplica
a los campos de cultivo a finales del otoño, mientras que el abono líquido se aplica en
las zanjas de los pastizales de pasto-trébol (principalmente en la primavera).
En la finca integrada, el MOS aumentó de 3.31 a 3.53% en un período de cuatro años,
mientras solamente 4 de las 134 ha es pastizal permanente. Este aumento fue
altamente significativo (P < 0.001) y se corresponde con un retiro de
aproximadamente 1200 kg C /ha-1 /año-1. El estiércol líquido producido en esta finca
es también aplicado en las zanjas en los prados de pasto-trébol y tiene una muy alta
relación C/N de aproximadamente de 13:1, debido a una estrategia de alimentación
adaptada y el uso de paja picada en los establos. El alimento básico de las vacas
lecheras incluye pasto-trébol en pastoreo o ensilado, ensilaje de maíz, ensilaje
completo de la cosecha de trigo, paja de cereal y pulpa de remolacha. Se utiliza el
ensilaje de trigo, el ensilaje de maíz, la paja y la pulpa de remolacha para aumentar
la relación C:N en el estiércol líquido, para reducir la emanación de amoníaco y la
lixiviación del nitrato, estimular la actividad microbiológica en el suelo y aumentar el
contenido de materia orgánica del suelo.
En conclusión, este ejemplo de investigación demuestra muy claramente el buen
potencial de producción de la localidad y las perspectivas de los sistemas agrícolas
mixtos como una vía hacia la agricultura sostenible
Agradecimientos
La introducción de este trabajo está principalmente basada en un documento escrito
por Neill Schaller (Instituto de Alternativas Agrícolas, Greenbelt, USA), titulado
“Agricultura sostenible y el ambiente: el concepto de sostenibilidad agrícola”. Según
nuestra infor-mación, este documento ha sido solamente publicado en Internet.
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