La agricultura intensiva es una forma industrializada moderna de cultivo de cultivos . Los métodos de agricultura intensiva incluyen la innovación en maquinaria agrícola , métodos de cultivo, tecnología de ingeniería genética , técnicas para lograr economías de escala en la producción, la creación de nuevos mercados para el consumo, la protección de la información genética mediante patentes y el comercio global . Estos métodos están muy extendidos en los países desarrollados .
La práctica de la agricultura industrial es un desarrollo relativamente reciente en la historia de la agricultura y el resultado de descubrimientos científicos y avances tecnológicos. Las innovaciones en la agricultura que comenzaron a fines del siglo XIX generalmente fueron paralelas a los desarrollos en la producción en masa en otras industrias que caracterizaron la última parte de la Revolución Industrial . La identificación del nitrógeno y el fósforo como factores críticos en el crecimiento de las plantas condujo a la fabricación de fertilizantes sintéticos , lo que hizo posible un uso más intensivo de las tierras agrícolas para la producción de cultivos. [1]
Algunos cultivos han demostrado ser más aptos para la agricultura intensiva que otros. [2]
Los críticos de los cultivos intensivos plantean una amplia gama de preocupaciones. En cuanto a la calidad de los alimentos, sostienen que la calidad se reduce cuando los cultivos se crían y cultivan principalmente por sus características cosméticas y de transporte. En lo que respecta al medio ambiente, se afirma que la agricultura industrial es responsable de la pérdida de biodiversidad , la degradación de la calidad del suelo , la erosión del suelo , la toxicidad de los alimentos ( residuos de plaguicidas ) y la contaminación (a través de la acumulación y escorrentía de agroquímicos y el uso de combustibles fósiles para la fabricación de agroquímicos y para la maquinaria agrícola y la distribución a larga distancia ).
Los proyectos de la Revolución Verde difundieron tecnologías que ya existían, pero que no se habían utilizado ampliamente fuera de las naciones industrializadas. Estas tecnologías incluían pesticidas, proyectos de irrigación y fertilizantes nitrogenados sintéticos .
El novedoso desarrollo tecnológico de la Revolución Verde fue la producción de lo que algunos denominaron “semillas milagrosas”. [3] [ página necesaria ] Los científicos crearon cepas de maíz , trigo y arroz que generalmente se denominan HYV o “variedades de alto rendimiento”. Las HYV tienen un mayor potencial de absorción de nitrógeno en comparación con otras variedades. Dado que los cereales que absorbían nitrógeno adicional normalmente se encamaban o caían antes de la cosecha, se introdujeron genes de semienanismo en sus genomas. El trigo Norin 10 , una variedad desarrollada por Orville Vogel a partir de variedades de trigo enano japonés, fue fundamental en el desarrollo de cultivares de trigo de la Revolución Verde. IR8, el primer arroz HYV ampliamente implementado desarrollado por el IRRI, se creó a través de un cruce entre una variedad indonesia llamada “Peta” y una variedad china llamada “Dee Geo Woo Gen”. [4]
Con la disponibilidad de genética molecular en Arabidopsis y arroz, los genes mutantes responsables ( altura reducida (rht) , insensible a la giberelina (gai1) y arroz delgado (slr1) ) han sido clonados e identificados como componentes de señalización celular del ácido giberélico, una fitohormona involucrada en la regulación del crecimiento del tallo a través de su efecto sobre la división celular. El crecimiento del tallo en el entorno mutante se reduce significativamente, lo que conduce al fenotipo enano. La inversión fotosintética en el tallo se reduce drásticamente ya que las plantas más cortas son inherentemente más estables mecánicamente. Los asimilados se redirigen a la producción de grano, amplificando en particular el efecto de los fertilizantes químicos en el rendimiento comercial.
Las variedades de alto rendimiento superan considerablemente a las variedades tradicionales en presencia de riego, pesticidas y fertilizantes adecuados. En ausencia de estos insumos, las variedades tradicionales pueden superar a las variedades de alto rendimiento. Una crítica a las variedades de alto rendimiento es que se desarrollaron como híbridos F1 , lo que significa que el agricultor debe comprarlas cada temporada en lugar de guardarlas de temporadas anteriores, lo que aumenta el costo de producción del agricultor.
El trigo es una gramínea que se cultiva en todo el mundo. A nivel mundial, es el cereal más importante para la alimentación humana y ocupa el segundo lugar en producción total como cultivo de cereales, detrás del maíz ; el tercero es el arroz . El trigo y la cebada fueron los primeros cereales que se sabe que fueron domesticados. El cultivo y la cosecha y siembra repetidas de los granos de las gramíneas silvestres llevaron a la domesticación del trigo mediante la selección de formas mutantes con años difíciles que permanecieron intactas durante la cosecha y granos más grandes. Debido a la pérdida de los mecanismos de dispersión de semillas, los trigos domesticados tienen una capacidad limitada para propagarse en la naturaleza. [5]
El cultivo agrícola con arados apalancados con collares de caballo (hace 3000 años) aumentó la productividad de los cereales, al igual que el uso de sembradoras que reemplazaron la siembra al voleo en el siglo XVIII. Los rendimientos del trigo continuaron aumentando, a medida que se cultivaban nuevas tierras y con una mejor agricultura que incluía el uso de fertilizantes , trilladoras y segadoras (la " cosechadora "), cultivadores y sembradoras tirados por tractores y mejores variedades (véase la Revolución Verde y el trigo Norin 10 ). Con las tasas de crecimiento demográfico en descenso, mientras que los rendimientos siguen aumentando, la superficie dedicada al trigo puede comenzar a disminuir ahora por primera vez en la historia humana moderna . [6]
Mientras que el trigo de invierno permanece inactivo durante las heladas invernales, normalmente requiere entre 110 y 130 días entre la siembra y la cosecha, dependiendo del clima, el tipo de semilla y las condiciones del suelo. Las decisiones sobre el manejo de los cultivos requieren el conocimiento de la etapa de desarrollo del cultivo. En particular, las aplicaciones de fertilizantes de primavera , herbicidas , fungicidas y reguladores del crecimiento se aplican típicamente en etapas específicas del desarrollo de la planta. Por ejemplo, las recomendaciones actuales a menudo indican que la segunda aplicación de nitrógeno se debe realizar cuando la espiga (no visible en esta etapa) tiene un tamaño de aproximadamente 1 cm (Z31 en la escala de Zadoks ).
El maíz fue plantado por los nativos americanos en colinas, en un sistema complejo conocido por algunos como las Tres Hermanas : los frijoles usaban la planta del maíz como soporte, y las calabazas proporcionaban cobertura del suelo para detener las malezas. Este método fue reemplazado por la plantación en colinas de una sola especie donde cada colina a 60-120 cm (2-4 pies) de distancia se plantaba con 3 o 4 semillas, un método que todavía usan los jardineros domésticos. Una técnica posterior fue el maíz comprobado donde las colinas se colocaban a 40 pulgadas (1,000 mm) de distancia en cada dirección, lo que permitía a los cultivadores atravesar el campo en dos direcciones. En tierras más áridas esto se alteró y las semillas se plantaron en el fondo de surcos de 10-12 cm (4-5 pulgadas) de profundidad para recolectar agua. La técnica moderna planta el maíz en hileras, lo que permite el cultivo mientras la planta es joven, aunque la técnica de la colina todavía se usa en los campos de maíz de algunas reservas de nativos americanos. Los Haudenosaunee se están preparando para el cambio climático a través de bancos de semillas. [2] Con el cambio climático, más cultivos podrán crecer en áreas diferentes en las que antes no era posible, lo que abrirá nuevas áreas para el cultivo del maíz.
En América del Norte, los campos suelen sembrarse en una rotación de dos cultivos : uno que fija el nitrógeno , a menudo la alfalfa en climas más fríos y la soja en regiones con veranos más largos. A veces se añade a la rotación un tercer cultivo, el trigo de invierno . Los campos suelen ararse todos los años, aunque la agricultura sin labranza está aumentando en uso. Muchas de las variedades de maíz cultivadas en Estados Unidos y Canadá son híbridas. Más de la mitad de la superficie de maíz plantada en Estados Unidos ha sido modificada genéticamente mediante biotecnología para expresar características agronómicas como la resistencia a las plagas o a los herbicidas.
Antes de la Segunda Guerra Mundial , la mayor parte del maíz en América del Norte se cosechaba a mano (como todavía se hace en la mayoría de los demás países donde se cultiva). Esto a menudo implicaba un gran número de trabajadores y eventos sociales asociados. Se utilizaban algunas cosechadoras mecánicas de una y dos hileras, pero la cosechadora de maíz no se adoptó hasta después de la guerra. A mano o con una cosechadora mecánica, se cosecha toda la mazorca, lo que luego requiere una operación separada de una desgranadora de maíz para quitar los granos de la mazorca. Las mazorcas de maíz enteras a menudo se almacenaban en graneros y estas mazorcas enteras son una forma suficiente para algún uso como alimento para el ganado. Pocas granjas modernas almacenan el maíz de esta manera. La mayoría cosecha el grano del campo y lo almacena en tolvas. La cosechadora con un cabezal de maíz (con puntas y rodillos de presión en lugar de un carretel) no corta el tallo; simplemente tira del tallo hacia abajo. El tallo continúa hacia abajo y se arruga en una pila destrozada en el suelo. La mazorca de maíz es demasiado grande para pasar por una ranura en una placa y los rodillos de resorte tiran de la mazorca de maíz del tallo de modo que solo la mazorca y la cáscara ingresan a la maquinaria. La cosechadora separa la cáscara y la mazorca, conservando solo los granos.
La soja es uno de los cultivos de " alimentos biotecnológicos " que se están modificando genéticamente , y la soja transgénica se está utilizando en un número cada vez mayor de productos. Monsanto Company es el líder mundial en soja modificada genéticamente para el mercado comercial. En 1995, Monsanto introdujo la soja " Roundup Ready " (RR) a la que se le ha insertado una copia de un gen de la bacteria, Agrobacterium sp. cepa CP4, mediante una pistola genética , en su genoma que permite a la planta transgénica sobrevivir a la pulverización de este herbicida no selectivo, el glifosato . El glifosato, el ingrediente activo del Roundup, mata la soja convencional. El gen bacteriano es EPSP (= ácido 5-enolpiruvil shikímico-3-fosfato) sintasa. La soja también tiene una versión de este gen, pero la versión de soja es sensible al glifosato, mientras que la versión CP4 no lo es. [7]
La soja RR permite al agricultor reducir la labranza o incluso sembrar la semilla directamente en un campo sin arar, lo que se conoce como labranza cero o labranza de conservación. La agricultura sin labranza tiene muchas ventajas, ya que reduce en gran medida la erosión del suelo y crea un mejor hábitat para la vida silvestre; [8] también ahorra combustibles fósiles y secuestra CO 2 , un gas de efecto invernadero . [9]
En 1997 , aproximadamente el 8% de toda la soja cultivada para el mercado comercial en los Estados Unidos estaba modificada genéticamente. En 2006, la cifra era del 89%. Al igual que con otros cultivos "Roundup Ready ", se expresa preocupación por el daño a la biodiversidad . [10] Sin embargo, el gen RR se ha introducido en tantas variedades diferentes de soja que la modificación genética en sí no ha provocado ninguna disminución de la diversidad genética. [11]
La mayor instalación de hidroponía comercial del mundo es Eurofresh Farms en Willcox, Arizona, que vendió más de 200 millones de libras de tomates en 2007. [12] Eurofresh tiene 318 acres (1,3 km 2 ) bajo vidrio y representa aproximadamente un tercio del área de invernadero hidropónico comercial en los EE. UU. [13] Eurofresh no considera que sus tomates sean orgánicos, pero están libres de pesticidas. Se cultivan en lana de roca con riego superior.
Algunas instalaciones comerciales no utilizan pesticidas ni herbicidas y prefieren técnicas de manejo integrado de plagas . Los consumidores suelen pagar voluntariamente un precio superior por los productos etiquetados como " orgánicos ". Algunos estados de los EE. UU. exigen que el suelo sea un elemento esencial para obtener la certificación orgánica . También existen normas superpuestas y algo contradictorias establecidas por el gobierno federal de los EE. UU. Por lo tanto, algunos alimentos cultivados con hidroponía pueden certificarse como orgánicos . De hecho, son las plantas más limpias posibles porque no hay ninguna variable ambiental y la suciedad en el suministro de alimentos es extremadamente limitada. La hidroponía también ahorra una increíble cantidad de agua; utiliza tan solo 1/20 de la cantidad que utiliza una granja normal para producir la misma cantidad de alimentos. El nivel freático puede verse afectado por el uso del agua y la escorrentía de productos químicos de las granjas, pero la hidroponía puede minimizar el impacto y tiene la ventaja de que el uso y el retorno del agua son más fáciles de medir. Esto puede ahorrarle dinero al agricultor al permitir un uso reducido del agua y la capacidad de medir las consecuencias para la tierra alrededor de una granja.
El ambiente en un invernadero hidropónico está estrictamente controlado para lograr la máxima eficiencia y esta nueva mentalidad se denomina agricultura sin suelo y en ambiente controlado (S/CEA). Con esto, los productores pueden producir alimentos de primera calidad en cualquier parte del mundo, independientemente de la temperatura y las estaciones de cultivo. Los productores controlan la temperatura, la humedad y el nivel de pH constantemente.