Indicadores de Ecoeficiencia de Sistemas Productivos Agrícolas de la Altillanura Plana en la Orinoquia Colombiana

Resumen: El desarrollo agrícola de la altillanura Colombiana llevado a cabo con apoyo del gobierno es una meta ambiciosa por múltiples razones, empezando con la infertilidad intrínseca de los suelos que ha limitado el desarrollo agrícola hasta la fecha. Es importante diseñar un modelo de desarrollo agrícola que sea ecoeficiente, es decir rentable del punto de vista económico, equitativo del punto de vista social y sostenible del punto de vista ambiental. En este estudio, se diseñaron indicadores para evaluar y monitorear la ecoeficiencia de los cuatro sistemas de producción más usados por los productores que invirtieron en el área: cultivos transitorios, cultivos perenes (palma africana y hevea) y pastizales mejorados y se les comparo con la sabana natural, como sistema de referencia. El objetivo del estudio fue la construcción de indicadores de ecoeficiencia en los sistemas de producción: cultivos transitorios (soya, maíz, y arroz), cultivos permanentes (caucho y palma de aceite), pasturas mejoradas y la sabana natural, a partir de la generación de subindicadores sintéticos con valores entre 0.10 y 1.00, asociados a los grupos de variables de regulación hídrica, fertilidad química de suelo, biodiversidad (macrofauna), regulación climática (gases efecto invernadero y almacenamiento de carbono) y de variables el componente socioeconómico. El indicador de ecoeficiencia es la suma de un indicador de servicios ecosistemicos, de desarrollo social y de eficiencia económica. El estudio socioeconómico se hizo en 120 fincas que representan la diversidad de situaciones encontradas en el área. Análisis iniciales de la base de datos inicial de 227 preguntas organizadas en 13 bloques establecida por el CIAT, se extrajeron 5 variables representativas del entorno social (edad, tenencia de la tierra, trabajadores permanentes hombre y/o mujeres, capacitación recibida) y se usaron para diseñar un indicador de Capital Humano. Otro grupo de 11 variables se usó para describir el entorno económico con un indicador de sistemas de producción. Finalmente, un grupo de 7 variables, que describen la composición de la finca en diferentes coberturas vegetales, se usó para diseñar un indicador de paisaje. De los análisis multivariados (ACP y ACM) de cada grupo se calcularon indicadores variando de 0,1 a 1,0 siguiendo la metodología de Velásquez et al., (2007). Se hicieron también tipologías de las fincas de acuerdo a cada indicador, basadas en análisis de cluster. Se realizaron análisis de coinercias para evaluar la relación entre los juegos de variables, encontrándose una estrecha relación entre el capital humano disponible (número de trabajadores permanentes, edad y capacitación del productor), el sistema de producción, más o menos tecnificado que se usa, y la calidad del paisaje medida por la proporción de sistemas naturales, bosques y cultivos perenes presentes. El impacto ambiental de los sistemas de uso se evaluó en 75 parcelas localizadas en 41 fincas diferentes, distribuidas en el transecto entre Puerto López, Puerto Gaitán, incluyendo CNI Carimagua. Se evaluaron los cuatro sistemas productivos pastura mejorada, cultivos transitorios y cultivos perennes (caucho y palma de aceite) con respecto a la sabana natural. A partir de un extenso diagnóstico agroecológico, se diseñaron 5 sub indicadores: fertilidad química de suelos, funciones hídricas, biodiversidad (macrofauna de suelo), regulación climática (almacenamiento de carbono, emisiones de GEI) y estabilidad estructural del suelo (macroagregación y morfología del suelo). Estos 5 sub indicadores se combinaron después para constituir un indicador de servicios ecosistemicos que mide el impacto ambiental de los sistemas de producción. Cada uno de los indicadores generados separó los sistemas de uso de forma altamente significativa. Mientras que la pastura mejorada en promedio mejora la biodiversidad de la macrofauna (0.73 ±0.05) y la agregación (0.76 ± 0.02) del suelo limitando su erosión en comparación con la sabana natural, la palma de aceite mejora las funciones hídricas del suelo y el almacenamiento de C y los cultivos anuales mejoran la calidad química (0.78 ± 0.03) estos sistemas de producción desmejoran las otras funciones, aunque de formas distintas según el tipo de producción. Se observó así que cada sistema de uso tiene la capacidad de mejorar por lo menos uno de los servicios eco-sistémicos medidos, además de aumentar el indicador económico (máximo para los cultivos transitorios con un valor de 0.91 ± 0.09) y mejorar los índices sociales (valor promedio máximo con los cultivos perenes 0.46 ± 0.28). Existe sin embargo una variabilidad grande entre los sistemas, probablemente debida a la diversidad de los paisajes creados y al valor del capital humano presente. El componente socioeconómico presentó patrones muy interesantes asi (1) La ecoeficiencia aumenta de forma regular con el capital humano, (2) La ecoeficiencia aumenta con la intensificacion del uso de la tierra (indicador económico), hasta un punto de inflexión que corresponde a un valor del indicador de sistemas de producción de 0.9 y parece disminuir de forma abrupta justo después; (3) La ecoeficiencia aumenta con la intensificación del paisaje, pero disminuye fuertemente en los paisajes más intensificados. Estos resultados muestran globalmente una gran variabilidad en los datos de ecoeficiencia. Es clara la influencia de los sistemas de cultivo implementados sobre los parámetros ambientales y el capital humano. Sin embargo, se nota una relación fuerte con el paisaje creado, con una disminución de la ecoeficiencia ya notable en las fincas que tienen menores proporciones de espacios naturales y bosques, aunque los cultivos perenes puedan ayudar a mejorar la condición ambiental hasta cierto punto. Palabras clave: Oxisoles, Servicios ecosistemicos, Gases efecto invernadero, Caracterización socioeconómica y Análisis multivariadoAbstract: The agricultural development of the Colombian altillanura, carried out with government support, is an ambitious goal for many reasons, starting with the intrinsic infertility of the soils that has limited the agricultural development up to now. It is important to design an ecofficient agricultural development model, that is economically profitable, equitable from a social point of view and environmentally sustainable. In this study, indicators were designed to evaluate and monitor the eco-efficiency of the four production systems most used by the producers who invested in the area: transitional crops, perennial crops (African palm and hevea) and improved pastures compared with Natural savanna as a reference system. The objective of the study was the construction of eco-efficiency indicators in the production systems: transitional crops (soybean, maize, and rice), permanent crops (rubber and oil palm), improved pastures and natural savanna, from generation Of synthetic sub-indicators with values between 0.10 and 1.00, associated to the groups of variables of water regulation, soil chemical fertility, biodiversity (macrofauna), climate regulation (greenhouse gases and carbon storage) and socioeconomic variables. The eco-efficiency indicator is the sum of an indicator of ecosystem services, social development and economic efficiency. The socioeconomic study was done in 120 farms that represent the diversity of situations found in the area. Five initial variables of the social environment (age, land tenure, permanent male and/or female workers, training received) were extracted from the initial database of 227 questions organized in 13 blocks established by CIAT and were used to design a Human Capital indicator. Another group of 11 variables were used to describe the economic environment with an indicator of Production Systems. Finally, a group of 7 variables, which describe the composition of the farm in different vegetation cover, was used to design a landscape indicator. From the multivariate analysis (PCA and ACM) of each group, indicators ranging from 0.1 to 1.0 were calculated following the methodology of Velasquez et al. (2007). Typologies of the farms were also made according to each indicator, based on clusters analysis to assist in the interpretation. Significant covariations were measured showing a close relationship between the available human capital (number of permanent workers, age and training of the producer), the production system, more or less technified, that is used, and the quality of the landscape measured by the relative proportions of natural systems, forests and perennial crops present. Ecosytem services of land use systems was evaluated in 75 plots located in 41 different farms, distributed in the transect between Puerto López, Puerto Gaitán and Carimagua. The four production systems improved pasture, transient crops and perennial crops (rubber and oil palm) were evaluated with respect to the natural savanna. Based on an extensive agroecological diagnosis, 5 sub indicators were designed: chemical soil fertility, water functions, biodiversity (soil macrofauna), climate regulation (carbon storage, GHG emissions) and soil structural stability (macroaggregation and morphology of floor). These 5 sub indicators were added later to constitute an indicator of ecosystem services that measures the environmental impact of production systems. Each of the indicators generated separated the systems of use in a highly significant way. While improved pasture on average improves the biodiversity of macrofauna (0.73 ± 0.05) and aggregation (0.76 ± 0.02) of the soil by limiting its erosion compared to the natural savanna, the oil palm improves the water functions of the soil and the Storage of C and annual crops improve the chemical quality (0.78 ± 0.03) these production systems deteriorate the other functions, but in different ways according to the type of production. It was observed that each system of use has the capacity to improve at least one of the measured ecosystemic services, besides increasing the economic indicator (maximum for transitory crops with a value of 0.91 ± 0.09) and to improve the social indexes (Maximum value with perennial crops 0.46 ± 0.28). There is, however, a large variability between the systems, probably due to the diversity of landscapes created and the value of present human capital. The socio-economic component presents very interesting patterns as well (1) Eco-efficiency increases on a regular basis with human capital, (2) Eco-efficiency increases with the intensification of land use (economic indicator), to an inflection point corresponding to a Value of the indicator of production systems of 0.9 and seems to decrease abruptly just after; (3) Eco-efficiency increases with the intensification of the landscape, but decreases strongly in the intensified landscapes These results globally show great variability in eco-efficiency data. The influence of cropping systems on environmental parameters and human capital is clear. However, there is a strong relationship with the landscape created, with a decrease in ecoefficiency already Key words: Oxisols, Ecosystem services, Greenhouse Gases, Socioeconomic Characterization and Multivariate Analysis.Doctorad