La diversidad de cultivos o biodiversidad de cultivos es la variedad y variabilidad de los cultivos , plantas utilizadas en la agricultura , incluidas sus características genéticas y fenotípicas . Es un subconjunto de un elemento específico de la biodiversidad agrícola . Durante los últimos 50 años, ha habido una disminución importante en dos componentes de la diversidad de cultivos; diversidad genética dentro de cada cultivo y el número de especies cultivadas comúnmente.
La pérdida de diversidad de cultivos amenaza la seguridad alimentaria mundial , ya que la población humana mundial depende de un número cada vez menor de variedades de un número cada vez menor de especies de cultivos. Los cultivos se cultivan cada vez más en monocultivos , lo que significa que si, como en la histórica Gran Hambruna de Irlanda, una sola enfermedad vence la resistencia de una variedad, puede destruir una cosecha entera o, como en el caso del plátano ' Gros Michel ', puede causar la extinción comercial de una variedad entera. Con la ayuda de los bancos de semillas , los organismos internacionales están trabajando para preservar la diversidad de cultivos.
La pérdida de biodiversidad es considerada una de las preocupaciones medioambientales más graves de la actualidad por la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación . [1] [2] Si las tendencias actuales persisten, hasta la mitad de todas las especies de plantas podrían enfrentarse a la extinción . [3] Alrededor del 6% de los parientes silvestres de los cultivos de cereales como el trigo, el maíz, el arroz y el sorgo están amenazados, al igual que el 18% de las leguminosas ( Fabaceae ), los parientes silvestres de los frijoles, los guisantes y las lentejas , y el 13% de los cultivos de cereales como el trigo , el maíz , el arroz y el sorgo. Especie dentro de la familia botánica ( Solanaceae ) que incluye la patata , el tomate , la berenjena (berenjena) y los pimientos ( Capsicum ). [4]
Dentro de la diversidad de cultivos, un cultivo específico puede ser el resultado de diversas condiciones de crecimiento; por ejemplo, es probable que un cultivo que crece en suelos pobres en nutrientes tenga un crecimiento más lento que un cultivo que crece en suelos más fértiles. La disponibilidad de agua, el nivel de pH del suelo y la temperatura influyen de manera similar en el crecimiento de los cultivos. [5]
Además, la diversidad de una planta cosechada puede ser el resultado de diferencias genéticas: un cultivo puede tener genes que confieren madurez temprana o resistencia a enfermedades. [5] Estos rasgos determinan colectivamente las características generales de un cultivo y su potencial futuro. La diversidad dentro de un cultivo incluye atributos influenciados genéticamente, como el tamaño de la semilla, el patrón de ramificación, la altura, el color de la flor, el tiempo de fructificación y el sabor. Los cultivos también pueden variar en características menos obvias, como su respuesta al calor, el frío, la sequía o su capacidad para resistir enfermedades y plagas específicas.
Los fitomejoradores modernos desarrollan nuevas variedades de cultivos para satisfacer condiciones específicas. Una nueva variedad podría, por ejemplo, tener mayor rendimiento, más resistencia a las enfermedades o tener una vida útil más larga que las variedades a partir de las cuales se obtuvo. El uso práctico de la diversidad de cultivos se remonta a los primeros métodos agrícolas de rotación de cultivos y campos en barbecho , donde se plantaba y cosechaba un tipo de cultivo en una parcela de tierra un año y se plantaba un cultivo diferente en esa misma parcela el año siguiente. Esto aprovecha las diferencias en las necesidades de nutrientes de una planta, pero lo más importante es que reduce la acumulación de patógenos. [6]
Tanto los agricultores como los científicos deben aprovechar continuamente el recurso irreemplazable de la diversidad genética para garantizar cosechas productivas. Mientras que la variabilidad genética proporciona a los agricultores plantas que tienen una mayor resiliencia a plagas y enfermedades y permite a los científicos acceder a un genoma más diverso que el que se puede encontrar en cultivos altamente seleccionados. [7] El mejoramiento genético de cultivos de alto rendimiento reduce constantemente la diversidad genética a medida que se seleccionan los rasgos deseables y se eliminan los indeseables. Los agricultores pueden aumentar hasta cierto punto la diversidad dentro de sus cultivos plantando mezclas de variedades de cultivos. [8]
Los ecosistemas agrícolas funcionan eficazmente como sistemas autorreguladores siempre que tengan suficiente biodiversidad de plantas y animales. Además de producir alimentos, combustible y fibra, las funciones del agroecosistema incluyen el reciclaje de nutrientes, el mantenimiento de la fertilidad del suelo , la regulación del microclima , la regulación del flujo de agua, el control de plagas y la desintoxicación de productos de desecho. [5]
Sin embargo, la agricultura moderna reduce seriamente la biodiversidad. Los sistemas tradicionales mantienen la diversidad dentro de una especie de cultivo, como en las montañas de los Andes , donde se cultivan hasta 50 variedades de papa. [5] Las estrategias para aumentar la diversidad genética pueden implicar la plantación de mezclas de variedades de cultivos. [5]
La diversidad genética de los cultivos se puede utilizar para ayudar a proteger el medio ambiente. Las variedades de cultivos resistentes a plagas y enfermedades pueden reducir la necesidad de aplicación de pesticidas dañinos . [7]
La agricultura es la base económica de la mayoría de los países y, para los países en desarrollo, una fuente probable de crecimiento económico. El crecimiento de la agricultura puede beneficiar a los pobres de las zonas rurales, aunque no siempre es así. Las ganancias de los cultivos pueden aumentar a partir de cultivos de mayor valor, una mejor comercialización, actividades de valor agregado como el procesamiento o un mayor acceso del público a los mercados. [9] Las ganancias también pueden disminuir debido a la reducción de la demanda o al aumento de la producción. La diversidad de cultivos puede proteger contra las malas cosechas y también puede ofrecer mayores rendimientos. [10] [11]
A pesar de los esfuerzos por cuantificarlos, los valores financieros de las fuentes de diversidad de cultivos siguen siendo totalmente inciertos. [12]
Junto con las plagas de insectos, las enfermedades son una de las principales causas de pérdida de cultivos. [13] Las especies silvestres tienen una variedad de variabilidad genética que permite que algunos individuos sobrevivan en caso de que ocurra una perturbación. En la agricultura, la resistencia a través de la variabilidad se ve comprometida, ya que las semillas genéticamente uniformes se plantan en condiciones uniformes. Por lo tanto, la agricultura monocultural provoca una baja diversidad de cultivos, especialmente cuando las semillas se producen en masa o cuando se clonan plantas (como árboles frutales injertados y plantas de banano). Una sola plaga o enfermedad podría amenazar a todo un cultivo debido a esta uniformidad (" erosión genética "). [14] Un caso histórico muy conocido fue la Gran Hambruna de Irlanda de 1845-1847, donde un solo hongo destruyó un cultivo vital con baja diversidad. Otro ejemplo es cuando una enfermedad causada por un hongo afectó el monocultivo de maíz estadounidense de 1970, provocando una pérdida de producción de más de mil millones de dólares. [15]
Un peligro para la agricultura es la roya del trigo , un hongo patógeno que provoca manchas rojizas, coloreadas por sus esporas. Una forma virulenta de la enfermedad del trigo, la roya del tallo , cepa Ug99, se propagó desde África hasta la Península Arábiga en 2007. [16] En ensayos de campo en Kenia , más del 85% de las muestras de trigo, incluidos los principales cultivares , fueron susceptibles, [ 16] , lo que implica que se requería una mayor diversidad de cultivos. El premio Nobel Norman Borlaug abogó por la adopción de medidas para garantizar la seguridad alimentaria mundial. [17]
Informes de Burundi y Angola advierten sobre una amenaza a la seguridad alimentaria causada por el virus del mosaico de la yuca africana (ACMD). [18] ACMD es responsable de la pérdida de un millón de toneladas de yuca cada año. [19] La CMD prevalece en todas las principales zonas productoras de yuca en la región de los Grandes Lagos del este de África y causa entre el 20 y el 90 por ciento de pérdidas de cosechas en el Congo . [20] El programa de rehabilitación y socorro de emergencia de la FAO está ayudando a las poblaciones vulnerables de repatriados en la región africana de los Grandes Lagos mediante la propagación y distribución masiva de yuca resistente o altamente tolerante a la CMD. [21]
Un caso bien conocido de susceptibilidad a enfermedades en cultivos carentes de diversidad es el del ' Gros Michel ', un plátano sin semillas que se comercializó mundialmente en los años 1940. A medida que la demanda del mercado aumentó para este cultivar en particular, los productores y agricultores comenzaron a utilizar el plátano Gros Michel casi exclusivamente. Genéticamente, estos plátanos son clones y, debido a esta falta de diversidad genética, todos son susceptibles a un solo hongo, Fusarium oxysporum ( enfermedad de Panamá ); Grandes áreas del cultivo fueron destruidas por el hongo en la década de 1950. [22] 'Gros Michel' ha sido reemplazado por el principal plátano actual en el mercado, el 'Cavendish' , que a su vez corre (2015) riesgo de pérdida total debido a una cepa del mismo hongo, 'Tropical Race 4'. [23]
Estas amenazas pueden contrarrestarse mediante estrategias como la plantación de cultivares multilínea y mezclas de cultivares, con la esperanza de que algunos de los cultivares sean resistentes a cualquier brote individual de enfermedad. [24]
Las implicaciones de la diversidad de cultivos se dan tanto a nivel local como mundial. Las organizaciones globales que apuntan a apoyar la diversidad incluyen Bioversity International (anteriormente conocida como Instituto Internacional de Recursos Fitogenéticos), el Instituto Internacional de Agricultura Tropical , la Iniciativa Global contra la Roya de Borlaug y la Red Internacional para el Mejoramiento del Banano y el Plátano. Los miembros de las Naciones Unidas, en la Cumbre Mundial sobre Desarrollo Sostenible de 2002 en Johannesburgo , dijeron que la diversidad de cultivos está en peligro de perderse si no se toman medidas. [1] Uno de esos pasos tomados en la acción contra la pérdida de biodiversidad entre los cultivos es el banco de genes. Hay una serie de organizaciones que reclutan equipos de agricultores locales para cultivar variedades nativas, particularmente aquellas que están en peligro de extinción debido a la falta de uso moderno. También existen esfuerzos locales, nacionales e internacionales para preservar los recursos genéticos agrícolas mediante métodos externos, como semillas y bancos para futuras investigaciones y mejoramiento de cultivos.
El Global Crop Diversity Trust es una organización internacional independiente que existe para garantizar la conservación y disponibilidad de la diversidad de cultivos para la seguridad alimentaria en todo el mundo. Fue establecido a través de una asociación entre la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) y el CGIAR , actuando a través de Bioversity International. [25] El CGIAR es un consorcio de centros internacionales de investigación agrícola (IARC) y otros que realizan investigaciones y preservan germoplasma de un cultivo o especie animal en particular. Los bancos de germoplasma de los centros del CGIAR mantienen algunas de las colecciones externas de recursos fitogenéticos más grandes del mundo en fideicomiso para la comunidad mundial. En conjunto, los bancos de germoplasma del CGIAR contienen más de 778.000 muestras de más de 3.000 especies de cultivos, forrajes y agroforestales . [26] La colección incluye variedades de agricultores y variedades mejoradas y, en medida sustancial, las especies silvestres a partir de las cuales se crearon esas variedades. [3] Los centros nacionales de almacenamiento de germoplasma incluyen el Centro Nacional para la Preservación de Recursos Genéticos del Departamento de Agricultura de EE. UU ., la Oficina Nacional de Recursos Genéticos Animales de la India, el Instituto de Investigación Ganadera de Taiwán y la propuesta Red Australiana de Centros de Recursos Genéticos Vegetales. [27] [28] [29] [30]
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El Instituto de Recursos Mundiales (WRI) y la Unión Mundial para la Naturaleza (UICN) son organizaciones sin fines de lucro que brindan financiamiento y otro tipo de apoyo a los esfuerzos de conservación dentro y fuera del sitio. El uso racional de la diversidad genética de los cultivos en el fitomejoramiento y la modificación genética también puede contribuir significativamente a proteger la biodiversidad de los cultivos. Las variedades de cultivos pueden modificarse genéticamente para resistir plagas y enfermedades específicas. Por ejemplo, un gen de la bacteria del suelo Bacillus thuringiensis (Bt) produce una toxina insecticida natural . Se pueden insertar genes de Bt en plantas de cultivo para hacerlas capaces de producir una toxina insecticida y, por tanto, resistencia a determinadas plagas . Sin embargo, el maíz Bt puede afectar negativamente a insectos no objetivo estrechamente relacionados con la plaga objetivo, como ocurre con la mariposa monarca . [31]
Este informe de políticas ha sido extraído del Informe sobre el desarrollo mundial 2008 del Banco Mundial, Agricultura para el desarrollo.
Pérdidas globales de cultivos debidas Las plagas de insectos se reportan entre un 25% y un 80% y la cantidad de alimentos que consumen sería suficiente para alimentar a más de mil millones de personas.