Los agricultores estadounidenses están produciendo menos tipos de cultivos que hace 34 años, lo que podría tener implicaciones sobre cómo evolucionan las granjas a medida que evolucionan los cambios climáticos, según un estudio a gran escala realizado por la Universidad Estatal de Kansas, la Universidad Estatal de Dakota del Norte y elDepartamento de Agricultura de EE. UU. Una menor diversidad de cultivos también puede estar afectando el ecosistema general.
"A nivel nacional, la diversidad de cultivos disminuyó durante el período que analizamos", dijo Jonathan Aguilar, ingeniero de recursos hídricos de K-State e investigador principal del estudio.
Los científicos utilizaron datos del Censo de Agricultura de Estados Unidos del USDA, que se publica cada cinco años a partir de la información proporcionada por los agricultores estadounidenses. El equipo estudió datos de 1978 a 2012 en los estados contiguos del país.
Las tierras de cultivo comprenden aproximadamente 408 millones de acres 165 millones de hectáreas o el 22 por ciento de la base terrestre total en los 48 estados más bajos, por lo que los cambios en la diversidad de especies de cultivos podrían tener un impacto sustancial, no solo en la función del agroecosistema, sino también en la función deáreas naturales y urbanas circundantes. Debido a que las tierras de cultivo se replantan anualmente, teóricamente, la diversidad de especies de cultivos puede cambiar con bastante rapidez. Existe la posibilidad de un cambio positivo rápido, a diferencia de los ecosistemas naturales.
Aguilar comenzó el estudio mientras trabajaba como investigador en el Servicio de Investigación Agrícola del USDA. Se unió a K-State Research and Extension, una parte de la universidad, en 2012. El estudio se realizó en colaboración con un equipo diverso, incluido un experto en pastizalesJohn Hendrickson, USDA-ARS; los expertos en malezas Greta Gramig, NDSU y Frank Forcella, USDA-ARS; el experto en economía agrícola David Archer, USDA-ARS; y el experto en suelos Mark Liebig, USDA-ARS.
"En el nivel muy simplista", dijo Aguilar, "la diversidad de cultivos es una medida de cuántos cultivos en un área podrían trabajar juntos para resistir, abordar y adaptarse a posibles fracasos de cultivos generalizados, incluidos problemas naturales como plagas y enfermedades, presiones de malezas, sequías y eventos de inundación. Esto también podría verse como una forma de extender los riesgos potenciales a un productor. Al igual que en el paisaje natural, las áreas con alta diversidad tienden a ser más resistentes a las presiones externas que las áreas con baja diversidadEn otras palabras, la diversidad proporciona estabilidad en un área para asegurar la sostenibilidad de los alimentos ".
El estudio es el primero en cuantificar la diversidad de especies de cultivos en los EE. UU. Utilizando una extensa base de datos durante un período de análisis relativamente largo, dijo Aguilar.
Los resultados del esfuerzo, parcialmente financiado por el K-State Open Access Fund, se publicaron el 26 de agosto de 2015 en la revista científica PLOS uno .
Además de la tendencia nacional, los investigadores estudiaron las tendencias regionales al examinar datos a nivel de condado de áreas llamadas Regiones de Recursos Agrícolas desarrolladas por el Servicio de Investigación Económica del USDA. Aunque el estudio mostró que la diversidad de cultivos disminuyó a nivel nacional, no fue uniforme entodas las regiones o en todos los estados.
"Parece que hay más dinámica en algunas regiones o estados", dijo Aguilar, señalando que no todos los factores que afectan esas tendencias regionales son claros.
Por ejemplo, la Región de Recursos Heartland, que alberga el 22 por ciento de las granjas de los Estados Unidos y representa el valor más alto, el 23 por ciento de la producción de los Estados Unidos, tuvo la menor diversidad de cultivos. Esta región comprende Illinois, Iowa, Indiana y partes de Ohio, Missouri, Minnesota, Dakota del Sur, Nebraska y Kentucky.
En contraste con todas las demás regiones, la Región del Portal de Mississippi, que incluye partes de Louisiana, Mississippi, Kentucky y Arkansas, tuvo una diversidad de cultivos significativamente mayor en 2012 que en 1978.
Si bien, en general, la tendencia nacional fue hacia una menor diversidad de cultivos, la región llamada Fruitful Rim partes de Washington, Oregón, Idaho, California, Arizona, Texas, Florida, Georgia y Carolina del Sur y la Media Luna Norte estados a lo largo della frontera noreste de parte de Minnesota al este a través de Wisconsin, Michigan a Maine y al sur a Nueva Jersey y Pennsylvania tenía la mayor diversidad de cultivos.
Los datos utilizados fueron lo suficientemente específicos como para que los investigadores pudieran cuantificar la diversidad y las tendencias de los cultivos incluso a nivel de condado.
"Se detectó una tendencia significativa de que más condados cambien a una diversidad de cultivos más baja que a una mayor", escribió el equipo en los resultados del estudio. "La agrupación y el cambio demuestran una tendencia hacia la pérdida de diversidad de cultivos y la homogeneización concomitante de los sistemas de producción agrícola, quepodría tener consecuencias de largo alcance para la prestación de servicios ecosistémicos asociados con los sistemas agrícolas, así como la sostenibilidad del sistema alimentario ".
"La biodiversidad es importante para la función del ecosistema", escribieron los investigadores. "La biodiversidad en los sistemas agrícolas está vinculada a procesos ecológicos críticos como el ciclo de los nutrientes y el agua, la regulación de plagas y enfermedades, y la degradación de compuestos tóxicos como los pesticidas. Diversos agroecosistemasson más resistentes al clima variable resultante del cambio climático y, a menudo, tienen el mayor potencial para beneficios tales como el control natural de plagas ".
Un ejemplo clásico donde la alta diversidad de cultivos podría haber sido crucial fue durante la epidemia de tizón de la hoja de maíz en la década de 1970, dijo Aguilar.
Durante el siglo XX, los aumentos en el valor del trabajo humano, los cambios en las políticas agrícolas y el desarrollo de tecnologías agrícolas condujeron a una mayor especialización y escala de producción. Los factores económicos y sociales ayudaron a impulsar la adopción de sistemas de cultivo menos diversos.
"Una consecuencia importante del aumento de la homogeneidad de los cultivos es el potencial de inestabilidad del rendimiento con una mayor imprevisibilidad anticipada en los patrones climáticos vinculados al cambio climático. Diversos sistemas de cultivo tienden a aumentar las posibilidades de los agricultores de encontrar condiciones favorables al tiempo que disminuyen la probabilidad de pérdidas generalizadas de cultivos,"el equipo escribió, citando un estudio basado en datos a largo plazo recopilados en Ontario, Canadá".
Un ejemplo simple sería si un agricultor plantara parte de su superficie cultivada con sorgo y el resto con maíz. Si la temporada de crecimiento fuera inusualmente seca y el agricultor no irrigara, el sorgo probablemente le iría mejor, porque es más tolerante a la sequíaque el maíz. En ese ejemplo, el agricultor ha salido mejor al tener diversas especies de cultivos que si hubiera plantado toda su superficie cultivada en maíz, en cuyo caso puede haber tenido rendimientos bajos o inexistentes.
Además de cuantificar los cambios en la diversidad de cultivos, dijo Aguilar, los científicos esperaban estimular más estudios e investigaciones con respecto al cambio de la condición y el estado agrícola.
"Los factores que afectan la diversidad de cultivos en Dakota del Norte no se aplican necesariamente a lo que está sucediendo aquí en Kansas. Este estudio también tiene relevancia para otros problemas agronómicos y ambientales", dijo, y agregó que la investigación ya ha generado consultas de científicosque estudian la resistencia de las malezas a los herbicidas, la "simpatía" de las abejas melíferas del paisaje y la resistencia de la comunidad agrícola a presiones como el cambio climático
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Kansas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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