Caracterización agroecológica y resiliencia de sistemas citrícolas en el departamento del Meta, Colombia

© Universidad Nacional de Colombia

© Editorial Universidad Nacional de Colombia

© José Alejandro Cleves-Leguízamo

Editorial Universidad Nacional de Colombia

Gustavo Adolfo Silva Carrero

Director

Comité editorial

Gustavo Adolfo Silva Carrero

Ana Patricia Noguera de Echeverry

Fabio Andrés Pavas Martínez

Veronique Claudine Bellanger

Fredy Fernando Chaparro Sanabria

Jairo Iván Peña Ayazo

Pedro Nel Benjumea Hernández

Primera edición, febrero de 2022

ISBN 978-958-761-794-720-5 (rústico)

ISBN 978-958-761-794-721-2 (e-book)

Edición

Editorial Universidad Nacional de Colombia

direditorial@unal.edu.co

www.editorial.unal.edu.co

Colección Techné

Diseño de la colección: Andrea Kratzer M.

Coordinación editorial: Liliana C. Guzmán Rios

Diagramación: Henry Ramírez Fajardo

Corrección de estilo: Felipe Chavarro

Conversión a epub

Mákina Editorial

https://makinaeditorial.com

Bogotá, D. C., Colombia, 2022

Prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio sin la autorización escrita del titular de los derechos patrimoniales.

Impreso y hecho en Bogotá, D. C., Colombia

Catalogación en la publicación Universidad Nacional de Colombia

Cleves Leguízamo, José Alejandro, 1962-

Caracterización agroecológica y resiliencia de sistemas citrícolas en el departamento del Meta, Colombia / José Alejandro Cleves-Leguízamo. -- Primera edición. -- Bogotá : Editorial Universidad Nacional de Colombia, 2022

1 CD-ROM (254 páginas) : ilustraciones (principalmente a color), diagramas, formas, fotografías, mapas. -- (Colección Techné)

Incluye referencias bibliográficas e índice temático

ISBN 978-958-794-721-2 (e-pub)

1. Fruticultura -- Ecología -- Meta -- Colombia 2. Frutas cítricas 3. Cítricos sinensis 4. Naranja dulce 5. Agroecología 6. Agroecosistemas 7. Resiliencia de los ecosistemas 8. Cambio climático 9. Producción ecológica I. Título II. Serie

CDD-23 634.3048 / 2022

Figura 1.Esquema del concepto de agroecología

Figura 2.Esquema del concepto de clima

Figura 3.Relación entre vulnerabilidad y resiliencia

Figura 4.Regiones naturales de Colombia

Figura 5.Ubicación departamental y municipal del área de estudio

Figura 6.Dendrograma de los sistemas de producción citrícola en el departamento del Meta

Figura 7.Fases del fenómeno El Niño Oscilación Sur (ENOS)

Figura 8.Zonas de monitoreo de la temperatura superficial del mar (TSM)

Figura 9.Precipitación mensual-multianual en el departamento de Meta

Figura 10.Distribución mensual de la precipitación (series multianuales 1968-2013). Estación La Libertad

Figura 11.Distribución mensual de la precipitación (series multianuales 1979-2013). Estación Guamal

Figura 12.Distribución mensual de la precipitación (series multianuales 1985-2013). Estación La Holanda

Figura 13.Distribución mensual de la precipitación (series multianuales 1968-2013). Estaciones La Libertad, La Holanda y Lejanías

Figura 14.Anomalías de lluvias acumuladas anual. Estación La Libertad (1973-2015)

Figura 15.Anomalías de lluvias acumuladas anual. Estación La Holanda (1979-2015)

Figura 16.Anomalías de lluvias acumuladas anual. Estación Lejanía (1989-2015)

Figura 17.Promedios mensuales multianuales de las temperaturas (1981-2010). Estación La Libertad

Figura 18.Promedios mensuales multianuales de las temperaturas (1981-2010). Estación La Holanda

Figura 19.Regresión lineal entre las variables precipitación y producción de naranja var. Valencia (2004-2013). Estación Corpoica - La Libertad

Figura 20.Balance hídrico agrícola en cultivo de naranja var. Valencia (2008). Estación la Libertad

Figura 21.Balance hídrico agrícola en cultivo de naranja var. Valencia (2009). Estación la Libertad

Figura 22.Perfil geomorfológico y estructural de los paisajes en el departamento del Meta y de las tierras adyacentes

Figura 23.Perfil de suelo Aquic Tropaquept. Hacienda El Refugio

Figura 24.Perfil del suelo Typic Dystrudepts. Finca El Caimito

Figura 25.Perfil del suelo Typic Fluvaquents. Finca Villa Morales

Figura 26.Perfil del suelo Oxic Dystrudepts. Finca Villa Alicia

Figura 27.Conectividad con la CEEP. Agrícola El Naranjal

Figura 28.Conectividad con la EEP. Finca La Alcancía

Figura 29.Finca Cítricos del Milenio

Figura 30.Finca El Porvenir 1

Figura 31.Uso del suelo (US). Finca El Recuerdo

Figura 32.Finca hacienda El Refugio

Figura 33.Grupo 3: sin cuerpos de agua y pocos conectores externos (CE). Finca Los Guásimos

Figura 34.Diversidad de sus conectores externos (DCE) en el límite superior. Finca El Cortijo

Figura 35.Diversidad de conectores internos (DCI). Finca El Caimito

Figura 36.Sin conectores internos. Finca Villa Morales

Figura 37.Relación EAP y PD en seis grupos o dominios de recomendación en agroecosistemas citrícolas del departamento del Meta

Figura 38.EAP y NCF en seis grupos o dominios de recomendación de agroecosistemas citrícolas tipificados en el departamento del Meta

Figura 39.Correlación EAP-NCF en seis grupos o dominios de recomendación de agroecosistemas citrícolas tipificados en el departamento del Meta

Figura 40.Correlación NCF-PD (sin control) en 18 agroecosistemas citrícolas tipificados en el departamento del Meta

Figura 41.Etimología de la palabra resiliencia

Figura 42.Índice de resiliencia agroecosistémico (IRAg)/grupo

Lista de tablas

Tabla 1.Relación entre unidades de calor y altura

Tabla 2.Criterios de diferenciación y variables evaluadas

Tabla 3.Varianzas acumuladas de las variables sintéticas del análisis multivariado

Tabla 4.Variables extraídas por vector

Tabla 5.Características de los dominios de recomendación

Tabla 6.Estaciones climáticas con series de precipitación incluidas en el estudio

Tabla 7.Estaciones climáticas con series de temperatura incluidas en el estudio

Tabla 8.Promedios multianuales (mm), desviación estándar (DE en mm) y coeficiente de variación (CV en %) de las series de precipitación (PPT)

Tabla 9.Estadísticos de dispersión de la precipitación (series mensuales multianuales 1968-2013). Estaciones La Libertad, Guamal y La Holanda

Tabla 10.Matriz de correlación cruzada (Pearson) de las series mensuales multianuales de precipitación y los índices oceánico-atmosféricos

Tabla 11.Estadísticos de tendencias de Sen de las series anuales de precipitación

Tabla 12.Promedios y estadísticos de variabilidad de los valores anuales de temperatura (1981-2010)

Tabla 13.Matriz de correlación cruzada (Pearson) de las series mensuales multianuales de la temperatura del aire y los índices oceánico-atmosféricos

Tabla 14.Estadísticos de las tendencias de Sen de las series multianuales de temperatura del aire. Estaciones la Holanda y La Libertad

Tabla 15.Gradiente térmico. Estación La Libertad

Tabla 16.Gradiente térmico. Estación La Holanda

Tabla 17.Precipitación (mm/año) y producción de naranja var. Valencia (kg/árbol), periodo 2004-2013. Estación Corpoica - La Libertad

Tabla 18.Correlación entre las variables precipitación (mm/año) y producción de naranja var. Valencia (kg/árbol), periodo 2004-2013. Estación Corpoica - La Libertad

Tabla 19.Localización de las fincas por dominio de recomendación

Tabla 20.Ubicación de las fincas donde se realizó chequeo de suelos

Tabla 21.Métricas y criterios de valorización utilizados para calcular la conexión de las fincas con la estructura ecológica principal del paisaje (CEEP)

Tabla 22.Criterios utilizados para calcular la extensión de conectores externos (ECE) de los agroecosistemas

Tabla 23.Criterios para evaluar la extensión de conectores internos (ECI) de los agroecosistemas

Tabla 24.Criterios para evaluar la diversidad de los conectores externos (DCE) de las fincas

Tabla 25.Criterios para evaluar la diversidad de conectores internos (DCI) de las fincas

Tabla 26.Criterios para evaluar los usos del suelo (US) en las fincas

Tabla 27.Criterios para evaluar el manejo de arvenses (MA) en las fincas

Tabla 28.Criterios para evaluar otras prácticas de manejo (OP) en las fincas

Tabla 29.Criterios para evaluar la percepción-conciencia de los agricultores

Tabla 30.Criterios para evaluar el nivel de capacidad para la acción (CA) de los agricultores

Tabla 31.Interpretación de las escalas de valoración de la EAP

Tabla 32.Métricas del paisaje asociadas a la conectividad con la estructura ecológica principal del paisaje (EEP) de 18 agroecosistemas citrícolas del departamento del Meta

Tabla 33.Conexión con la estructura ecológica principal del paisaje (CEEP) en 18 agroecosistemas citrícolas del departamento del Meta

Tabla 34.Extensión de conectores externos (ECE) en 18 agroecosistemas citrícolas del departamento del Meta

Tabla 35.Especies y número de individuos de porte arbustivo y arbóreo

Tabla 36.Usos del suelo (US), en 18 agroecosistemas citrícolas del departamento del Meta

Tabla 37.Cobertura de las especies arvenses

Tabla 38.Valoración de los distintos parámetros de la capacidad para la acción (CA) en 18 agroecosistemas citrícolas del departamento del Meta

Tabla 39.Evaluación de la EAP para 18 agroecosistemas citrícolas en el departamento del Meta

Tabla 40.Prueba de comparación entre de medias de Tukey para la variable EAP, a (p ≤ 0.05)

Tabla 41.Análisis de componentes principales de la EAP en 18 agroecosistemas citrícolas del departamento del Meta

Tabla 42.Varianza acumulada de los componentes principales de la EAP en 18 agroecosistemas citrícolas del departamento del Meta

Tabla 43.Prueba de comparación entre de medias de Tukey para la variable productividad (PD), a (p ≤ 0.05)

Tabla 44.Comparativo de las metodologías analizadas para evaluar la resiliencia

Tabla 45.Ponderación de las categorías

Tabla 46.Ponderación de los componentes y parámetros por categoría

Tabla 47.Escalas interpretativas de los parámetros

Tabla 48.Interpretación del índice de resiliencia agroecosistémico (IRAg)

Tabla 49.Principales atributos de las fincas citrícolas, agrupados en dominios de recomendación

Tabla 50.Resultados del índice de resiliencia agroecosistémico (IRAg) en seis grupos de agroecosistemas citrícolas (18 fincas)

Presentación

Esta obra académica participó en la Convocatoria 2020 de la Editorial de la Universidad Nacional de Colombia, fue sometida a la evaluación de pares externos y posteriormente seleccionada; surge de una tesis que recibió distinción académica del Doctorado de Agroecología de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia.

En este documento se presenta en forma sistemática los resultados de tres proyectos de investigación titulados “Situación actual y perspectivas de la citricultura en el departamento del Meta, Colombia”, “Evaluación de la metodología de Corine Land Cover en agroecosistemas citrícolas tipificados en el departamento del Meta, Colombia” y “Análisis de la estructura agroecológica principal (EAP) en agroecosistemas citrícolas tipificados en el departamento del Meta, Colombia”, identificados con los códigos del Sistema de Gestión de Investigaciones (SGI) 1372, 2227 y 1780 respectivamente, asignados por la Vicerrectoría de Investigación y Extensión de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia.

Nuestro país, por su posición geodésica, se encuentra expuesto en forma cada vez más recurrente y con mayor intensidad a las oscilaciones climáticas asociadas a la variabilidad y cambio climático, con amplias repercusiones en las poblaciones más vulnerables y con manifiesta incidencia en el sector productivo primario, como lo es el agropecuario.

La implementación de procesos productivos bajo condiciones tropicales presenta grandes ventajas competitivas por la amplia oferta ambiental. En el caso específico de la fruticultura, se ha podido evidenciar un aumento sostenido en la tasa de crecimiento anual del consumo per capita, estimado en 24 kilogramos por habitante; ante este escenario, y para satisfacer la creciente demanda, se ha hecho necesario importar especies y variedades que nuestro país está en capacidad de ofertar.

Como se refirió anteriormente, una de las limitaciones es la incidencia de los factores climáticos, la ausencia de programas eficientes de transferencia de tecnología, informalidad en la tenencia de la tierra y, por ende, desvinculación del sector financiero, entre muchos otros factores que limitan el establecimiento, desarrollo y producción de los cultivos, disminuyendo la renovación y área de siembra.

En la Orinoquía colombiana, investigadores de Corpoica La Libertad han reportado la disponibilidad de 200 000 hectáreas con condiciones edafoclimáticas óptimas para el establecimiento de especies citrícolas, con especial énfasis en la naranja var. Valencia (Citrus sinensis L. Osbeck), especie que ha demostrado amplia adaptabilidad a las condiciones del trópico bajo colombiano.

El presente trabajo aborda el análisis de la resiliencia a la variabilidad climática de agroecosistemas citrícolas ubicados en el departamento del Meta, evaluando inicialmente el concepto en evaluación de la estructura agroecológica principal (EAP), para finalmente proponer la metodología denominada índice de resiliencia agroecosistémico (IRAg).

El libro está dividido en cinco capítulos; en el primero se analizan los ejes conceptuales que sustentan la investigación, referidos específicamente al pensamiento ambiental y a la agroecología como ciencia. En el segundo se presenta la caracterización, tipificación y clasificación de los sistemas de producción citrícola. En el tercero se presenta la caracterización de la variabilidad climática. En el cuarto se determina la EAP de los sistemas productivos de naranja var. Valencia tipificados, relacionándolos con la productividad (t/ha-1) y con el número de controles fitosanitarios por unidad productiva (NCF/UP). Finalmente, en el quinto y último capítulo se evalúa la resiliencia (ecosistémica y cultural) de los sistemas productivos de naranja var. Valencia.

En los procesos de recopilación de la información en fuentes primarias y secundarias, se constató la ausencia de políticas públicas fehacientes, que condenan al abandono y al ostracismo los esfuerzos de los productores que, pese a tantas adversidades, suministran, con extremo heroísmo, productos para el beneficio de la población ubicada en los centros urbanos.

Los resultados validaron la hipótesis planteada, en el sentido en que los agroecosistemas que presentaban mayor agrobiodiversidad son más resilientes ante la ocurrencia de fenómenos asociados a la variabilidad y cambio climático, presentan en forma simultánea mejor estado fitosanitario y requieren menor número de controles fitosanitarios, pudiéndose obtener mayor volumen de producción y de óptima calidad.

Agradecimientos

Quiero expresar mis agradecimientos a los funcionarios administrativos e investigadores del Instituto de Estudios Ambientales (IDEA) de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá, con especial reconocimiento a los profesores Tomás León Sicard y Javier Toro Calderón, igualmente al profesor Diego Miranda Lasprilla, adscrito a la Facultad de Ciencias Agrarias, y a la Vicerrectoría Académica de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC), por el apoyo logístico brindado para llevar a feliz término el presente producto académico.

Introducción

La agricultura es la interacción más significativa que el ser humano ha desarrollado con la naturaleza, actividad que está vinculada al comportamiento impredecible del sistema climático. A nivel mundial se constatan los efectos negativos del cambio climático (CC) y de la variabilidad climática (VC) sobre el rendimiento de los cultivos, convirtiéndose en una amenaza para la seguridad y soberanía alimentaria (Casanova, Martínez, López, Landeros y López, 2018; Food and Agriculture Organization of the United Nations [FAO], 2011; Van Asten et al., 2015).

En la actualidad, la VC es un tema relevante, debido a sus efectos en todas las escalas geográficas, e incide en aspectos sociales, económicos y ecosistémicos (Intergovernmental Panel on Climate Change [IPCC], 2007). Los eventos climáticos extremos como sequías, inundaciones y altas temperaturas también afectan las propiedades químicas, físicas y biológicas del suelo, alteran los parámetros hidrofísicos, predisponen al arrastre del suelo y modifican la ocurrencia e intensidad de los patógenos y su control (Sloat et al., 2020; Word Meteorological Organization [WMO], 2011).

Trabajos desarrollados en América Latina muestran los efectos de las variaciones climáticas, manifestados en pérdidas de la biodiversidad, incremento de la temperatura, sequías, precipitaciones fuertes, procesos de salinización, desertificación, disminución de tierras agrícolas y en general, reducción de la productividad del sector agropecuario hasta en un 50 % (Altieri y Nicholls, 2008; 2017; Nicholls y Altieri, 2011; 2012a; Rojas, 2011; Rosenzweig y Hillel, 2008).

Las fluctuaciones del clima, asociadas a teleconexiones, afectan significativamente los procesos fisiológicos de las plantas y la actividad humana, produciendo impactos socioeconómicos y ambientales de grandes proporciones, de ahí la importancia de analizar las fluctuaciones de la precipitación, al igual que la variabilidad de la temperatura del aire (Yang y Wang, 2019), relacionadas con las propiedades físicas del suelo, cobertura y pendiente (Liu et al., 2020).

Bajo condiciones tropicales las anomalías son cada vez más recurrentes e intensas y están asociadas a fenómenos de VC y CC (Montealegre y Pabón, 2000).

En Colombia, los efectos de las anomalías climáticas se expresan con mayor intensidad, comparativamente con otros países de la región, debido a su ubicación geográfica próxima al sector 3-4, donde se manifiesta el aumento de la temperatura superficial del mar (TSM) de las aguas del océano Pacífico. La tendencia del calentamiento se hace evidente al analizar las series de temperaturas mínimas, que concuerdan con las series de las temperaturas medias. La causa de este calentamiento se relaciona con la concentración en la atmósfera de los gases de efecto invernadero, como también con los procesos asociados a las actividades de los seres humanos, como por ejemplo procesos de urbanización, construcción de diferentes clases de infraestructuras, talas, quemas, deforestación y en resumen por cambio en el uso del suelo (Pérez, Poveda, Mesa, Carvajal y Ochoa, 1998; Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo [PNUD], 2011; Rodríguez, 2007).

Ante este panorama existen múltiples estrategias para interactuar con los cambios ambientales. En el caso de las ciencias agrícolas, se han propuesto diferentes enfoques. El tradicional se fundamenta en técnicas convencionales, caracterizadas por altos subsidios externos de materia y energía, disminuyendo la biodiversidad con algunas afectaciones medioambientales que se evidencian en procedimientos y protocolos productivos. Otros enfoques complementarios o alternativos como los que plantea la agroecología como ciencia, dimensionan la producción como un sistema complejo donde interactúan los agroecosistemas con la oferta ambiental, y se convierten en una estrategia efectiva, con capacidad de respuestas de largo plazo a este tipo de problemas.

Bajo el enfoque agroecológico se diseñan prácticas agrarias con base en conocimientos tradicionales o ancestrales, se promueve la agrobiodiversidad (intensificación ecológica y cultural), la autonomía de los productores y la conservación y manejo adecuado de los recursos naturales, estimulando con éxito las regulaciones biológicas aún en agriculturas campesinas de pequeña escala (Altieri, 1999; García, 2000; Hainzelin, 2013; León y Altieri, 2010; Méndez y Gliessman, 2002; Toledo, 1990).

La agroecología no excluye otras ciencias y técnicas, sino que las complementa e integra; su objeto de estudio son los agroecosistemas, caracterizados por su alta complejidad.

Un concepto integrador de este enfoque es la estructura agroecológica principal (EAP), propuesto por León (2010a) y sobre el cual se están desarrollando múltiples investigaciones (Cleves-Leguízamo, 2018; Cleves-Leguízamo, Toro, Martínez y León, 2017; Córdoba y León 2013; León, 2014; León, Mendoza y Córdoba, 2014; León, Toro, Martínez y Cleves-Leguízamo, 2018; Mesa, 2012) que evidencian que la EAP es una herramienta útil para evaluar diferentes componentes de los sistemas de producción.

La EAP se convierte en una expresión de la diversidad (ecosistémica y cultural) de los agroecosistemas y, por lo tanto, está asociada a la resiliencia B, definida como la capacidad de un sistema para mantener su estructura organizacional y su productividad tras una perturbación, en respuesta a las fluctuaciones ambientales, considerando a la biodiversidad funcional como un factor atenuante (Lin, 2007).

La agrobiodiversidad potencializa las posibilidades de respuesta, generándole al sistema mayor resiliencia. En este aspecto, las prácticas culturales cumplen un papel fundamental debido a que pueden adaptarse para responder ante cambios de origen natural o antropogénico, en lo que se denomina resiliencia social o adquirida, y en este sentido la evaluación de la EAP podría potencializar la resiliencia inherente (propia de cada sistema).

El punto de partida para identificar, implementar y monitorear acciones estratégicas de resiliencia a la VC y CC requiere del análisis de la situación de la vulnerabilidad, con un énfasis en las condiciones climáticas locales (Instituto de Estudios Ambientales, Hidrología y Meteorología [Ideam] y Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural [MADR], 2012). El reto es identificar las capacidades de resiliencia, de manera que la vulnerabilidad pueda ser reducida, permitiendo a los agricultores resistir y recuperarse de los eventos climáticos (Nicholls y Altieri, 2012a).

La producción de cítricos en el departamento del Meta fue introducida por colonos provenientes del interior del país en la década de los sesenta, proceso en el que el apoyo institucional (ICA-Corpoica) en los procesos de investigación y extensión ha sido fundamental. La citricultura, en general, ha presentado buena adaptación a las condiciones del trópico bajo. Aun así, los agricultores han manifestado que en los últimos diez años han sido más evidentes los problemas asociados a la ocurrencia de eventos climáticos extremos de diferentes escalas temporales. De acuerdo a lo reportado por Montealegre (2010a), estas anomalías son cada vez más frecuentes e intensas y afectan significativamente los procesos fisiológicos de las plantas. La justificación que soporta la elección de estos agroecosistemas y su ubicación geográfica se relaciona con los cambios notables que el sector agrario ha enfrentado recientemente.