Aportes de la biología del suelo a la agroecología

© Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira

Dirección de Investigación y Extensión - Sede Palmira

Facultad de Ciencias Agropecuarias

© Marina Sánchez de Prager, autora

Primera edición, 2018

ISBN 978-958-783-578-6 (papel)

ISBN 978-958-783-581-6 (IBD)

ISBN 978-958-783-580-9 (digital)

Colección Pacífico

Serie Ciencias Agropecuarias

Sede Palmira

Coordinación editorial

Thalía Stephanie Yumbla Ruiz

Edición

Dirección de Investigación y Extensión - Sede Palmira

dirinvext_pal@unal.edu.co

www.investigacionpalmira.unal.edu.co

Edición y corrección de estilo

Linda Carolina Rodríguez

Diseño de la colección

Ángela Pilone Herrera

Diagramación

Pilar Ducuara López

Logo de la colección

Alexander Pereira Mosquera

Ilustración de la cubierta

Nelson Bravo Otero

Palmira, Colombia, 2018

Prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio

sin la autorización escrita del titular de los derechos patrimoniales

Catalogación en la publicación Universidad Nacional de Colombia

Sánchez de Prager, Marina

Aportes de la biología del suelo a la agroecología / Marina Sánchez de Prager. – Primera edición – Palmira : Editorial Universidad Nacional de Colombia (Sede Palmira). Dirección de Investigación y Extensión. 2018.

376 páginas: ilustraciones, -- (Colección Pacífico. Serie Ciencias Agropecuarias).

Incluye referencias bibliográficas

ISBN 978-958-783-578-6 (papel). – ISBN 978-958-783-580-9 (digital).

ISBN 978-958-783-581.6 (IBD).

1. Agricultura sostenible 2. Biodiversidad 3. Agrobiodiversidad – 4. Agricultura ecológica 5. Biología del suelo I. Título II. Serie

Conversión a epub

Manuvo Colombia SAS/ Mákina Editorial

https://makinaeditorial.com/

A mi madre y a mi padre.

A mis hermanos Flor Alba, Jairo, Nhora, Fernando y Nidia.

A mi compañero Martín Prager Mosquera.

A Andrea y Martín, mis hijos.

A mis alumnos.

Contenido

Lista de abreviaturas

Prólogo

Miguel Ángel Altieri

Profesor emérito de Agroecología

Universidad de California, Berkeley, EE. UU.

La autora de este libro tan necesario es la doctora Marina Sánchez de Prager, profesora titular y emérita de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira, quien por más de diez años coordinó el Grupo de Investigación en Agroecología, categoría A de Colciencias. Espacio institucional desde donde se impulsan la educación y la formación en agroecología para la comunidad académica, los campesinos, los indígenas, los afrodescendientes y los ciudadanos en general, mediante el Seminario de Agroecología «Ciencia, encuentros y saberes», el cual ha convocado durante doce años a varios eventos mensuales con el fin de estimular el reconocimiento del sector agrario-campesino invisibilizado.

La investigadora Sánchez de Prager ha trabajado de forma permanente en la biología de suelos, y sus aportes investigativos han sido claves para entender las micorrizas y su invaluable aporte a los agroecosistemas. Este tema la ha llevado a hacerse preguntas cuyas respuestas superan la simbiosis, y ha tenido que incursionar en cuestiones como la materia orgánica, los organismos que habitan el suelo y sus interacciones, los fundamentos de la agroecología y el pensamiento sistémico. Este libro recoge ese trasegar y presenta un enfoque holístico de la biología del suelo y de la función que cumple en los ecosistemas y agroecosistemas.

Los estudiantes y los investigadores que lo utilicen obtendrán mayor comprensión de los roles centrales que juegan los suelos en el desarrollo y la función de los ecosistemas y sistemas agrícolas. La autora enfatiza la creciente importancia de los suelos como el centro organizador de todos los ecosistemas terrestres y, desde allí, se proyecta a la tierra viva. Adicionalmente proporciona una visión general de la teoría y la práctica de la ecología del suelo y enfatiza el rol de la diversidad de suelos y la biodiversidad que sustenta, así como su relación con los procesos dentro de los agroecosistemas.

El libro detalla con rigor científico la biología y la bioquímica de los organismos que habitan en el suelo, sus funciones e interacciones y las dimensiones del impacto de la petroquímica de la agricultura industrial sobre ellos. Las secciones describen las características básicas del suelo y de los ciclos biogeoquímicos, explican cómo se organizan las complejas redes tróficas donde la microbiota y la macrobiota establecen relaciones que superan lo alimentario y exponen las funciones ecológicas y pedológicas de los organismos en el suelo. Esta biota desempeña papel fundamental en la integración suelo-parte-aérea-ambiente como un todo funcional que garantiza la homeostasis de los agroecosistemas. Al asumir la interacción de los sistemas biológicos con los sistemas sociales, como lo asume la agroecología, estos conocimientos adquieren dimensiones que proyectan nuestro pensamiento hacia la sostenibilidad.

En este libro la doctora Sánchez destaca que los seres humanos son altamente dependientes del ecosistema del suelo, ya que a través de sus complejas interacciones permite que los sistemas de cultivos proporcionen alimentos, fibra, combustible y servicios ecológicos, tales como el reciclaje de nutrientes, la formación de agregados, la captura de carbono, la conservación del agua, del ambiente local y del planetario, entre otros. Los aportes de este libro enriquecen la teoría agroecológica al permitirnos comprender la función y la naturaleza del ecosistema del suelo como base fundamental para asegurar una producción estable sin insumos externos y con resiliencia al cambio climático.

Los años de experiencia de la doctora Marina Sánchez se reflejan en la manera como comprende la lectura del suelo —un gran reservorio de diversidad de organismos— donde las raíces de las plantas conviven y exploran esta diversidad a diario y la proyectan no solo a la parte aérea, sino al ambiente, desde lo local hasta alcanzar repercusiones globales.

Es de destacar la forma especial en que la autora entiende la materia orgánica como componente clave del suelo, sus propiedades y los procesos que influencia. La materia orgánica del suelo es una mezcla variada de compuestos orgánicos que han sido procesados en diferentes periodos por los microorganismos y demás organismos del suelo. Contiene un componente vivo —por ejemplo, raíces de plantas, insectos, hongos, protozoos o bacterias— y otro de descompuestos o parcialmente descompuestos. El componente más abundante de la materia orgánica del suelo es el carbono (50-58 %), de ahí la congruencia entre el carbono orgánico del suelo y la materia orgánica del suelo.

La doctora Marina Sánchez nos deja un gran legado sobre el estudio de la ecología del suelo como disciplina fundamentadora para el análisis de la ecología de los sistemas agrarios. Trasciende de una visión descriptiva —detalla la abundancia de diversidad de organismos en suelos de diferentes hábitats— a una ecología funcional del suelo. Resume las interacciones tróficas en el suelo y su importancia para los ciclos de nutrientes en la descomposición y finalmente, compara estos procesos con lo que sucede en las relaciones sociales y las grandes enseñanzas que se pueden derivar del conocimiento de los procesos biológicos del suelo.

En su obra se observa cómo la ecología del suelo ha florecido para transformarse en un pilar clave de la agroecología y nos permite comprender el funcionamiento de los agroecosistemas y su respuesta al cambio global. Un aporte clave es reconocer que los ecosistemas terrestres contienen subsistemas y que las interacciones bióticas entre las comunidades aérea y subterránea juegan un papel importante en la regulación de la respuesta de los ecosistemas terrestres al cambio global inducido por las actividades humanas.

Bienvenida esta obra y felicitaciones a la Universidad Nacional de Colombia por propiciarla y permitir que las investigaciones de los académicos trasciendan las bibliotecas, los artículos y lo local, contribuyendo a constituir herramientas de estudio necesarias para generar conocimiento en Colombia y América Latina. Esperamos que pueda ser compartida con las comunidades académicas, el sector agrario, ambiental y con la ciudadanía, pues en la educación, en la comprensión, en el compromiso y en las actuaciones individuales y colectivas está el futuro de ese suelo vivo.

Berkeley, septiembre de 2018

Presentación

La agroecología, como ciencia de encuentro de los sistemas biológicos y sociales en torno a la planificación, diseño y construcción de agroecosistemas sostenibles, trasciende de las fincas y se inserta en lo local, en los territorios, las regiones, los países y la Tierra como planeta vivo.

La obra Aportes de la biología del suelo a la agroecología busca edificar el marco contextual de encuentro de estos dos sistemas íntimamente ligados al suelo. La argumentación se dirige a aportar elementos que permitan comprender el concepto de suelo vivo y sus predecibles e impredecibles implicaciones. Se ha tratado de escribir en forma sencilla, de manera que permita tanto al científico como al campesino, estudiantes y a la sociedad civil encontrar elementos que fortalezcan su lenguaje y aviven el compromiso en defensa de los bienes naturales, entre ellos el suelo vivo, altamente amenazados dentro del sistema económico y político neoliberal que apuntala la revolución verde.

En la primera parte del libro se parte de reconstruir el nacimiento del suelo en el contexto biológico para insertarlo, paulatinamente, en lo social, con la aparición del ser humano y de la agricultura en los últimos segundos del planeta, con profundas implicaciones biológicas, sociales, económicas, políticas y ambientales. Se introducen los conceptos propios de la agroecología y se finaliza afirmando que esta supera el estudio de los agroecosistemas y se liga estrechamente con el territorio y la sociedad, ya que allí también está el suelo vivo.

En la segunda parte se aborda la conceptualización del suelo que varía de acuerdo con las escuelas de pensamiento de las cuales se parte. Desde la visión agroecológica, su aparición obedece a un proceso de construcción con efectos concomitantes arriba y abajo que transforman la tierra de un cuerpo inorgánico a un planeta vivo. Se recorren y explican todos los componentes que integran este sistema suelo vivo y la sostenibilidad de los eco y agroecosistemas.

Se nos enseñó que la vida se construye en la competencia, pero actualmente estamos comprendiendo que tiene lugar a partir de la cooperación y las sinergias. Los hitos que han tenido lugar en la evolución del suelo ilustran con lujo de detalles esta situación, los cuales se describen en la tercera parte. La formación de un espacio llamado rizosfera, donde las plantas invierten nutrientes y biomoléculas, generan condiciones propicias para el albergue de organismos, entre ellos, microorganismos que adelantan una labor de cooperación acudiendo a las más diversas estrategias: simbiosis, antibiosis, parasitismo, alelopatías. Todas ellas transcurren y se hacen presentes en condiciones de biodiversidad, propia de la complejidad ecosistémica y que se imita en los sistemas agroecológicos. El suelo vivo es un espacio de innovaciones metabólicas y de comportamiento que propician la homeostasis agro y ecosistémica.

En la cuarta parte se recorre la evolución del suelo a través de hitos innovativos que han propiciado la vida en todas sus expresiones: micorriza, ciclo del N y economía introducida por la fijación de N2, algunos conceptos en los cuales se ha avanzado mucho en los últimos diez años, como los sideróforos y organismos promotores de crecimiento PGPR, y cómo se han encontrado estrategias evolutivas que se consideraban superadas, caso de las raíces proteoides y su presencia en especies vegetales cultivadas, cuando las condiciones del suelo son limitantes. Todas estas innovaciones, nuevamente se resalta, tienen su mayor expresión cuando actúan en conjunto, propiciadas por la biodiversidad.

En la quinta parte, se trata de recabar en las ideas construidas en las primeras secciones y su influencia en la sostenibilidad de los agroecosistemas. Desde esta perspectiva enriquecida y enriquecedora se lanza una retrospectiva al concepto de sostenibilidad no solo agroecosistémica, sino también de planeta vivo.

Resumidas y fortalecidas estas bases de la sostenibilidad, en la sexta parte se recoge la memoria de experiencias y trabajos de investigación en los cuales ha participado la autora y los aportes que hacen al tejido de la red que señala al suelo vivo como componente fundamental de los agroecosistemas. Los mayores aportes investigativos de estos años han girado en torno a la materia orgánica del suelo, la participación de la micorriza arbuscular (MA), el ciclo del N, con énfasis en los aportes de la fijación biológica de N2 a los agroecosistemas, hasta el punto de reemplazar totalmente la fertilización de síntesis química industrial, cuando se incorporan como AV y acolchados orgánicos al evitar el daño que hacen los agroquímicos al funcionamiento equilibrado del suelo. La interpretación bajo el pensamiento sistémico de los conceptos de fertilidad, productividad, sanidad, resistencia, resiliencia, salud, entre otros, como propiedades emergentes que surgen de las interacciones de diversos componentes funcionales, están inmersos los unos en los otros y fortalecen la conservación y permanencia de los agroecosistemas.

En la séptima parte se reflexiona sobre este contenido complejo, pero coherente. Se busca tejer la red del suelo vivo desde la ciencia, lo social y lo político, tratando de integrar, profundizar y avanzar en la idea de que la agroecología es el único camino para enfrentar la crisis social, económica, política y ambiental que vive el planeta.

Para permitir el nacimiento y la corporeización de este libro, hemos trabajado en investigación con académicos de la Universidad Nacional de Colombia y de otras instituciones nacionales e internacionales, estudiantes de pregrado, posgrado en los niveles de especialización, doctorados y maestrías en Ciencias Agrarias, con énfasis en suelos y en agroecología durante más de treinta años. Al trabajo en laboratorio hemos incorporado los agroecosistemas, especialmente del Valle del Cauca, como escenarios que nos permiten comprender y trabajar con nuestros campesinos en sus propias problemáticas.

Estas experiencias están acompañadas de una revisión profunda de fuentes bibliográficas antiguas y modernas con el fin de avanzar en la integración de conceptos, desde diferentes áreas del conocimiento, los cuales hacen aportes importantes a la ciencia y, a su vez, corroboran la validez de las prácticas aplicadas por los campesinos íntimamente ligadas a los saberes ancestrales comunitarios —otra forma de hacer ciencia— construidos a través de generaciones y que hoy están amenazadas por la agricultura de revolución verde, la cual arrasa no solamente el campo, sino las culturas campesinas, indígenas y afrodescendientes, la sostenibilidad local y planetaria.

La intención al afrontar el reto de este libro, al igual que otras obras y artículos escritos sobre el tema, es proveer material de estudio y discusión a las nuevas generaciones de académicos, campesinos y sociedad civil para que inviertan menos tiempo en entender los conceptos y más en debatirlos, comprenderlos, aprehenderlos y compartirlos con todas las personas que los requieran, independiente de su grado de formación, y en pensar que solo tienen sentido cuando adquirimos compromisos dirigidos a la construcción de nación y en la conservación de la tierra viva.

Marina Sánchez de Prager

Palmira, septiembre de 2018