La propuesta del Land Institute es crear un sistema agrícola que imite los sistemas naturales, con abundantes cosechas y mínimos impactos en el medioambiente y la diversidad
La agricultura ha sido el motor de la civilización. Desde los primeros cultivos de cereales hasta los cultivos hidropónicos en invernaderos inteligentes. A lo largo de la historia, las revoluciones agrícolas que transformaron la forma en que producimos alimentos, moldearon sociedades y economías.
Hace aproximadamente 10.000 años, la domesticación de plantas y animales, como el trigo y el ganado, marcó un antes y un después en la historia de la humanidad. La agricultura fue revolucionaria. Permitió el almacenamiento de excedentes alimentarios, y, en consecuencia, el crecimiento poblacional y la especialización laboral. Con la invención del arado de acero y la implementación de la rotación de cultivos, la Europa del siglo XVIII y XIX fue testigo de una transformación radical en la agricultura que aumentó drásticamente la producción.
La segunda mitad del siglo XX estuvo marcada por la Revolución Verde. Que se caracterizó por el desarrollo de variedades de alto rendimiento y el uso intensivo de agroquímicos. Aunque contribuyó a reducir la hambruna en muchas regiones, también generó problemas ambientales como la degradación del suelo y pérdida de biodiversidad.
En la actualidad, la agricultura se encuentra en medio de nuevos cambios impulsados por tecnologías digitales e inteligencia artificial. La agricultura de precisión, la biotecnología y la búsqueda de la sostenibilidad son las principales características de esta etapa. El uso de sensores, drones y análisis de datos permite optimizar el uso de recursos y minimizar el impacto ambiental. Pero la verdadera revolución agrícola apunta a los cultivos de cereales perennes.
Robert Kunzig explica en el artículo ‘Cereales: una solución perenne’, que los seres humanos hicimos una elección involuntaria pero fatídica cuando empezamos a cultivar plantas silvestres y nos decidimos por cultivos anuales. Los principales alimentos de la humanidad (trigo, arroz y maíz) proceden de cultivos anuales que brotan de semillas, producen nuevas semillas y mueren cada año. Un proceso que los fitogenetistas están dispuestos a cambiar. Las plantas de grano perenne ofrecen grandes ventajas.
Edward Buckler, genetista del maíz de la Universidad de Cornell, explica que los agricultores del Neolítico no escogieron los cultivos anuales porque fueran mejores, sino porque los mejoraron rápidamente: alargaron las semillas. Cada año sembraban las semillas de las plantas que mejor se adaptaban a cada zona de cultivo. La mayoría de la vegetación del mundo es perenne, pero no se beneficiaron de esta genética selectiva porque no necesitaban que las volvieran a plantar. «Su ventaja natural se volvió una desventaja.
Ahora el objetivo es que los cultivos de cereal aprovechen los beneficios de las plantas perennes. Las raíces espesas y profundas las hace más resistentes y eficientes para aprovechar los recursos, sin sacrificar lo producido por milenios de selección en las plantas anuales. “Como cultivo de raíz anual solo aprovechan sólo superficie del suelo, una capa que se agota y los agricultores dependen de grandes cantidades de fertilizantes para mantener alta la producción alta”, asegura Jerry Glover, portavoz del Instituto Tierra. Las plantas anuales también requieren pesticidas o el labrado de la tierra.
El suelo se queda sin vegetación gran parte del año y lo invaden las malas hierbas. Dejar la tierra descubierta tras la cosecha y ararla en la temporada de siembra empiezan a tener un efecto devastador. Estados Unidos ha perdido el 40% del suelo desde los años ochentas del siglo pasado. Los cultivos suelen absorber la mitad de los fertilizantes, la otra mitad se convierte en agente contaminante de las aguas. En la zona central de Estados Unidos, el excedente termina en el golfo de México, donde fertiliza las algas que causan una extensa zona muerta alrededor de la desembocadura del río Misisipi.
Los cereales perennes mantendrían el suelo cubierto, reducirían la erosión y la necesidad de pesticidas. Sus raíces profundas estabilizarían el suelo y harían que los cereales fuesen más para las tierras marginadas. Las plantas perennes capturan agua y nutrientes a 3 y 3,6 metros de profundidad, once meses del año. Las raíces profundas y la cubierta vegetal también conservarían los fertilizantes, una reducción de costo para el agricultor y menos daño para el medioambiente.
Los cultivos perennes se convirtieron a pesar de sus ventajas en la senda ignorada. Pero varios equipos de científicos trabajan ya en su desarrollo. Wes Jackson, cofundador y presidente del Instituto de la Tierra, con sede en Salina (Kansas), lleva promoviendo esta idea durante décadas. Nunca ha contado con un gran apoyo económico, pero sus fitogenetistas ya están cruzando cereales modernos con parientes perennes silvestres; y tratan también de domesticar las plantas silvestres de forma directa.
Cultivos perennes
Un grupo de investigadores del Land Institute propone una agricultura dominada por cultivos perennes que promete un futuro más sostenible para el planeta. Tim Crews, Lee DeHaan, Aubrey Streit Krug del Land Institute, en colaboración con investigadores internacionales de Suecia, Dinamarca y Francia, publicaron en la revista Global Sustainability un ensayo que presenta los cultivos de granos perennes como un pilar de sistemas agrícolas funcionales y sostenibles.
Fundada en 1976, Land Institute es una organización de investigación sin fines de lucro con sede en Salina, Kansas, que propulsa una agricultura perenne, diversa y verdaderamente regenerativa a gran escala. Dirigido por fitomejoradores y ecologistas, Land Institute se centra en el desarrollo de cereales perennes, legumbres y plantas oleaginosas su reproducción en policultivos ecológicamente intensificados y diversos. La intención es crear un sistema agrícola que imite los sistemas naturales, produciendo alimentos en abundancia y minimizando los impactos negativos de la agricultura.
La ciencia ha demostrado que es posible domesticar cereales perennes completamente nuevos, los cuales se plantan una vez y se cosechan año tras año. Un cambio que podría resolver muchos problemas ambientales, sociales, políticos y económicos. Los cultivos perennes desarrollan sistemas radiculares profundos que mejoran la salud del suelo y secuestran carbono. Igualmente, los policultivos perennes promueven la biodiversidad y aumentan la resiliencia de los sistemas agrícolas.
Desafíos y miedo al cambio
A pesar de los beneficios potenciales, cambiar a una agricultura perenne enfrenta desafíos y obstáculos. La industria agrícola es altamente dependiente de los cultivos anuales y la transición, pese a las enormes ventajas, implicarían inversiones significativas en investigación y desarrollo. Sin embargo, los autores del estudio consideran que en tres décadas se podría haber una transición exitosa.
Hace 12.000 años, en el Neolítico, se pasó de la caza y recolección a la agricultura al cultivo de gramíneas como trigo, arroz, maíz y soja. Permitió la cría de ganado y el desarrollo civilizatorio. La consecuencia es que l mayoría de la población mundial depende de unos pocos cultivos de alto rendimiento en sistemas insostenibles, vulnerables al clima, pobres en nutrientes e inequitativos.
La agroindustria calcula que la demanda mundial de alimentos se duplicará para 2100, la FAO lo prevé entre 40 y 55%, pero algunos modelos integrados lo supone tan bajo como un 30%. Sea cual fuese, los investigadores del Land Institue estiman el cambio climático, escasez de agua y uso de la tierra “dificultarán satisfacer hasta la menor demanda que se calcule por la dependencia en cultivos anuales de baja diversidad. Causa fundamental de daños medioambientales, conflictos sociales y una elevada dependencia de insumos externos.
La agricultura se caracteriza por sus desigualdades y disparidades. Pobreza extrema en áreas aisladas y altos niveles de estrés en agricultores de países de ingresos altos. Además, impone un coste a la sociedad a través de un complejo sistema de subvenciones de 600.000 millones de dólares anuales en todo el mundo y es uno de los sectores más contaminantes: es responsable de más de 400 zonas marinas muertas en aguas costeras.
Semillas, patentes, ganancias y crisis
Los avances tecnológicos y la posibilidad de patentar las semillas impulsaron la agricultura empresarial La exención de patentes para plantas en 1836 cambió cuando se descubrieron métodos para crear semillas híbridas y se comenzaron patentar semillas en 1930. Las patentes concentraron la industria semillera en pocas empresas. Se redujo la diversidad genética y aumentó la dependencia de unas pocas de variedades que maximizaban los beneficios económicos. Como la tolerancia a herbicidas o la resistencia a insectos.
Se podrían haber conseguido cultivos superiores a los híbridos mediante la selección de variedades de polinización libre, pero la industria del fitomejoramiento se centró en los híbridos debido a su patentabilidad, base de su potencial comercial.
En lugar de variedades adaptadas a las necesidades de los suelos y los ecosistemas, las patentes aumentaron los costos de las semillas y dificultaron su acceso a los agricultores.
Los adelantos técnicos, como el arado de vertedera, incrementaron la producción de alimentos al facilitar la expansión agrícolas a más áreas, pero hubo impactos medioambientales y sociales.
En la primera década del siglo XX, el proceso Haber Bosch permitió obtener nitrógeno para las plantas a partir del nitrógeno atmosférico.
Cincuenta años después, la Revolución Verde incrementó la producción de alimentos con una serie de prácticas y tecnologías que incluyen la siembra de variedades más resistentes a los climas extremos y a las plagas, la mecanización y el uso de fertilizantes, plaguicidas e irrigación que significaron altos rendimientos productivos.
En los años noventa, la modificación genética introdujo cultivos resistentes a herbicidas y plagas, también crearon condiciones -mayores beneficios económicos- que impulsan el productivismo industrial en la agricultura y sus costes negativos: pérdida de suelo fértil, contaminación del aguas, pérdida de biodiversidad, más fertilizantes y pesticidas.
“La agricultura moderna cada vez genera menos beneficios deseados y más costes negativos. Su viabilidad está socavada por el cambio climático”
Agricultura, sostenibilidad y un error común
En Naciones Unidas, la Unión Europea y Estados Unidos se ha fortalecido el debate sobre la transformación de la agricultura para equilibrar la producción con la conservación de los recursos naturales. La mayoría de las propuestas son graduales y no abordan la dependencia de los cultivos anuales y su insostenibilidad:
- Agricultura climáticamente inteligente: un enfoque amplio para transformar y reorientar los sistemas agrícolas adaptándolos al cambio climático y la escasez de agua. Se basa en tres pilares: aumentar la producción de manera sostenible, adaptarse al cambio climático y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
- Intensificación sostenible/ecológica: propone cambiar las prácticas agrícolas para aumentar el rendimiento de los cultivos y reducir el impacto ambiental. Se centra en la diversidad de cultivos.
- Agricultura inteligente: abarca la «agricultura de precisión» para optimizar y automatizar la agricultura mediante el uso exponencial de tecnologías de información y comunicación.
- Agricultura ecológica: excluye fertilizantes y pesticidas sintéticos, emplea estiércol animal, fijación y control biológicos de plagas. Promueve el equilibrios de los agroecosistemas, la biodiversidad, los ciclos y la actividad biológicos del suelo.
- Agricultura regenerativa: prácticas que mejoran la calidad del suelo mediante una perturbación mínima, cobertura continua de mantillo y cultivos de cobertura, diversidad en rotación de cultivos y cultivos intercalados.
Los enfoques enumerados tienen vínculos institucionales específicos. Por ejemplo, la agricultura climáticamente inteligente tiene un fuerte respaldado de organizaciones internacionales; la inteligente la impulsan empresas tecnológicas; y la ecológica está vinculada con el consumo consciente y a normas de certificación.
Un error común a todos los enfoques, indica The Land Institute, es la suposición de que al revertir la degradación se restaurarán los niveles de carbono del suelo. Es exactamente lo contrario. El laboreo frecuente y profundo, combinado con la exposición prolongada del suelo, libera carbono a la atmósfera. Lo peor es que aunque se suspendan las prácticas las perjudiciales, el carbono del suelo no se recupera automáticamente. El que se acumulaba antes del cultivo proviene de una diversidad de plantas perennes con sistemas radiculares densos y profundos. Reconstruir ese carbono requiere reintroducir una diversidad de plantas de raíces profundas.
Alternativa radical y ambientalmente deseable
Los investigadores de The Land Institute plantean que los sistemas agrícolas más prometedores para sustituir la insostenible agricultura de granos anuales son los sistemas que presentan granos perennes cultivados en mezclas, los policultivos perennes. Para lograr una agricultura sostenible a largo plazo se requiere un análisis teórico profundo y sistemático de la situación actual, la formulación de una alternativa deseable, viable y alcanzable, y una estrategia que transforme el sistema actual.
Asientan que los agroecosistemas de policultivos perennes podrían reparar los daños ecosistémicos de la agricultura anual industrial, y restaurar y conservar servicios ecosistémicos vitales.
Argumentan que si bien la idea de pasar de los cultivos anuales a los perennes se consideró utópica hace 40 años, los avances en el fitomejoramiento demuestran que se pueden desarrollar rápidamente nuevos cultivos perennes.
Los sistemas radiculares más profundos y anchos de los cultivos perennes pueden actuar como sumideros de carbono, reducir la lixiviación de nutrientes y suprimir eficazmente las malas hierbas. Además, la diversidad de cultivos puede alterar eficazmente las poblaciones de insectos o enfermedades.
La aplicación de nutrientes en los cultivos anuales, en especial de nitrógeno y fósforo, tiene un alto coste y es laboriosa. Los sistemas de cultivo de granos perennes de raíces profundas sembrados en cultivos mixtos o rotaciones con leguminosas fijadoras de nitrógeno pueden reducir drásticamente, o reemplazar, las aplicaciones de nitrógeno sintético y de aportes externos de fósforo.
Los cereales perennes también pueden utilizar micorrizas para mejorar el ciclo de nutrientes, reducir los costes de producción y aumentar la productividad total de los factores. Las gramíneas perennes desafían la agricultura convencional y pueden abrirse paso en la agricultura convencional si supera cuatro obstáculos.
El primero es el paradigma del productivismo, estrechamente integrado con la industria alimentaria y que más recursos recibe. En cambio, el paradigma ecológico está infrafinanciado.
El segundo desafío se refiere a la política de semillas y agroquímicos. Las fuentes y desarrollo de las semillas no son un bien público sino un eje de comercialización del mercado de insumos agrícolas.
La concentración del mercado de semillas a nivel mundial es muy grande. En Estados Unidos, dos empresas controlan más del 70% del mercado de semillas de maíz. Las patentes, la propiedad industrial, pueden utilizarse para proteger invenciones propias y para obstaculizar el desarrollo de productos competidores.
El tercer problema es la rueda de molino de la agricultura: la tecnología que aunque aumenta la productividad y obliga a los agricultores a una carrera constante para mantenerse competitivos. Maquinaria y fertilizantes más eficientes bajan los precios de los alimentos y presionan a los agricultores a adoptarlas para sobrevivir. En Estados Unidos, la mayoría de las pequeñas explotaciones agrícolas en 2016, casi el 90% , tuvieron beneficios negativos.
Beneficios económicos y sociales
El cuarto obstáculo es que los los cultivos perennes están orientado a objetivos, más que a una transición emergente. Generan bienes colectivos en lugar de bienes privados. Incluso, los cultivos perennes y las prácticas asociadas pueden no ofrecer beneficios inmediatos. El sector agrícola y alimentario lo dominan grandes empresas con ventajas significativas. La investigación y el desarrollo de policultivos perennes requiere apoyo financiero y político.
La agricultura de los granos perennes podría popularizarse en las próximas dos décadas. A pesar de los obstáculos, los cereales perennes ganan terreno en la comunidad agrícola. Los agricultores, conscientes de los desafíos ambientales y económicos de la agricultura convencional, muestran un creciente interés en las nuevas variedades. La posibilidad de reducir costos de producción, aumentar la eficiencia y competir con los cultivos anuales es un incentivo para muchos agricultores.
“A medida que aumente la diversidad de cultivos perennes viables de legumbres, semillas oleaginosas y cereales, también lo harán las oportunidades de experimentar con policultivos ecológicamente funcionales y otros sistemas de cultivo. Facilitando la sustitución de la intensificación de insumos por la intensificación ecológica”.
El segundo factor es la mejora de la salud del suelo, la reducción de la erosión y la captura de carbono. Factores que atraen a los agricultores comprometidos con la sostenibilidad. La reducción del tiempo y los costos de laboreo, así como el control efectivo de plagas y malezas, hacen de los cereales perennes una opción atractiva. Los cereales perennes ofrecen una alternativa más sostenible y resiliente.
Existe un creciente consenso científico sobre la importancia de la salud del suelo para la sostenibilidad de los sistemas agrícolas. Los cereales perennes, con sus sistemas radiculares profundos y capacidad para mejorar la estructura del suelo, restauran y mantiene la salud de los suelos. Ante la creciente preocupación por la sostenibilidad y la seguridad alimentaria, gobiernos y organizaciones internacionales invierten en el potencial de los cereales perennes como recurso para abordar los desafíos del siglo XXI.
Plantas perennes en el jardín
El cultivo de plantas perennes no necesita forrajear y tienen beneficios. Algunas son ruibarbo, acedera, cebollinos, espárragos, alcachofa, rábano picante, berro, ajo, col rizada, cebolla egipcia, apio de monte o célery, escarola, azucenas, y muchas más.
- La mayoría de las plantas anuales se cultivan en el verano y el otoño. Otras, con raíces comestibles, pueden ser recolectadas durante todo el año.
- Bajo mantenimiento. Una vez que los cultivos de plantas perennes estén asentados, requieren de poca atención. Tienen raíces más profundas que las plantas anuales así que son más resistentes a la sequía. También son resistentes a las plagas y a las enfermedades y resisten la presión de invasión de otras plantas
- Ayudan a mantener el suelo firme. Una vez que se han plantado, se quedan en la zona donde nacieron ycontribuyen a que el suelo se mantenga intacto. Asimismo, por sus raíces más profundas, absorben e incorporan mayor cantidad de minerales a sus tejidos y órganos. Tienen mayor contenido nutricional y ayudan a una estructura saludable del suelo y un hábitat lleno de animales, gusanos, hongos y bacterias. Con el paso del tiempo, las plantas siguen añadiendo materia orgánica al suelo según vayan perdiendo sus hojas. Esto contribuye a la acumulación de una buenísima capa vegetal en el terreno. Las partes de las plantas perennes que no consumas serán incorporadas a esa capa vegetal.
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