Caminos sostenibles hacia la reinvención de los sistemas agrícolas de la India

Comunicaciones Tierra y Medio Ambiente volumen 4, Número de artículo: 262 (2023) Citar este artículo

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La Revolución Verde de la India convirtió al país en líder mundial en la producción de arroz y trigo, pero ha pasado factura a las personas y al medio ambiente. En una era de cambio climático y crecimiento demográfico, la agricultura debe ser sostenible. Los caminos hacia este ambicioso objetivo requieren nuevos enfoques de la política y la investigación agrícolas.

Durante las décadas de 1960 y 1970, la Revolución Verde de la India provocó una notable transformación agrícola. En el transcurso de dos décadas, el país pasó de ser uno de los mayores importadores netos de cereales alimentarios del mundo a convertirse en un importante exportador de arroz y trigo y estableció su prominencia en el mercado alimentario mundial. Sin embargo, las necesidades de energía, agua y fertilizantes para sostener la producción de nuevas variedades de arroz y trigo eran sustanciales y tenían consecuencias perjudiciales. La agricultura basada en la Revolución Verde ha provocado la pérdida de nutrientes del suelo1, el agotamiento de los recursos hídricos2, la reducción de la agrobiodiversidad3 y el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero4. Los impactos en la salud pública y las inversiones financieras recurrentes necesarias para semillas e insumos químicos ayudaron a crear trampas de deuda para muchas familias de agricultores, agravando los impactos ambientales5.

Se necesitan cambios transformadores en la agricultura de la India para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y al mismo tiempo mantener los niveles de producción y sostener los servicios ecosistémicos. India necesita mejorar la gestión de los suelos, el agua y los residuos de cultivos, reducir el desperdicio de alimentos, aumentar la biodiversidad dentro y alrededor de las granjas y aumentar el secuestro de carbono.

Existen alternativas a la producción intensiva de arroz y trigo promovida bajo la Revolución Verde. Estas incluyen la agricultura natural, regenerativa, orgánica y sin labranza basada en principios agroecológicos6,7,8. Pero lo más importante es que aún no está claro si estos sistemas pueden mantener altos niveles de productividad y cómo responderían a las condiciones climáticas cambiantes.

Identificamos cinco vías principales para reducir las emisiones netas de gases de efecto invernadero del sector agrícola y aumentar el secuestro de carbono en los suelos y la biomasa. Cada vía enfrenta considerables desafíos de implementación, no sólo técnicos sino también en torno al conocimiento y las instituciones.

Muchos sistemas agrícolas alternativos enfatizan la reducción de la labranza del suelo y el uso de insumos orgánicos para mantener un ecosistema subterráneo saludable y al mismo tiempo reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Estos enfoques se han utilizado en la India9,10,11, pero con poco análisis general de los resultados. Debido a que al menos entre el 40 y el 55% de los suelos de la India hoy en día tienen una grave deficiencia de nitrógeno, fósforo, potasio y carbono orgánico12, los fertilizantes sintéticos pueden parecer prácticamente indispensables. Pero actualmente los fertilizantes se utilizan de manera ineficiente y en proporciones sesgadas13, en parte porque los subsidios gubernamentales han mantenido los precios de los fertilizantes nitrogenados excesivamente bajos, lo que ha llevado a un uso desequilibrado de fósforo y potasio14. Los residuos de cultivos y la biomasa de malezas se pueden aprovechar de forma selectiva en lugar de quemarlos. La integración de la agricultura con las industrias ganaderas puede proporcionar estiércol y estiércol. El suministro de algas marinas, biomasa de malezas acuáticas y desechos de la acuicultura provenientes de la pesca pueden superar la escasez de insumos orgánicos. Todas estas medidas pueden crear mercados para productos de desecho de otros sectores.

Los enfoques de gestión integrada de nutrientes15 y los métodos agrícolas libres de pesticidas (https://www.safeharvest.co.in/), que permiten fertilizantes sintéticos limitados pero restringen otros insumos químicos, pueden evitar algunos resultados destructivos y al mismo tiempo mantener los niveles de productividad, pero requieren medidas sistemáticas. ensayos. Se debe reforzar y ampliar el programa nacional de Tarjeta de Salud del Suelo, un plan gubernamental implementado para ayudar a los agricultores a monitorear el estado de sus suelos. Comprender la salud del suelo y el uso correcto de fertilizantes reducirá la necesidad de subsidios perversos a los fertilizantes y aumentará la capacidad de los agricultores para utilizar fertilizantes de manera sostenible.

Sobre todo, se necesitan pruebas sistemáticas a gran escala para establecer la productividad relativa de diversos enfoques agrícolas basados ​​en el lugar a lo largo del tiempo. La diversidad de suelos, hidrología, regímenes climáticos regionales y características culturales de la India significa que los programas de talla única están condenados al fracaso. Este fue un problema central de la Revolución Verde.

La producción de arroz con cáscara está asociada con un consumo intensivo de agua y, por lo tanto, el arroz es una opción de cultivo ecológicamente inapropiada donde el agua es escasa. Sin embargo, actualmente el arroz se cultiva en regiones semiáridas, como partes de Punjab16. Esto da como resultado tasas insostenibles de extracción de agua subterránea. Además, en condiciones hipóxicas los arrozales inundados emiten metano, un gas de efecto invernadero de vida corta pero potente cuyas emisiones deben reducirse urgentemente17. Tanto el consumo de agua como las emisiones de metano se pueden reducir mediante una mejor gestión del agua.

Antes de la Revolución Verde, las opciones de cultivos tradicionales hacían hincapié en las legumbres, los frijoles y una variedad de cultivos nutritivos resistentes a la sequía, como el mijo y el sorgo. Restablecer una mayor diversidad de cultivos, especialmente en zonas secas, puede ayudar a abordar los desafíos actuales para lograr la seguridad alimentaria y al mismo tiempo adaptarse al cambio climático. Sin embargo, avanzar hacia la diversidad de cultivos requerirá una reconsideración integral de los usos de la tierra agrícola a escala de paisaje, junto con fuertes inversiones en servicios de extensión agrícola.

En la India cada año se queman en los campos entre 92 y 122 millones de toneladas de residuos de arroz, trigo y caña de azúcar. Estos incendios emiten partículas en suspensión y gases de efecto invernadero18. Los residuos se queman porque en el sistema arroz-trigo basado en la Revolución Verde hay un intervalo muy corto entre el final de la cosecha de arroz y el inicio de la siembra de trigo. La lenta descomposición de los residuos de cultivos inhibe su uso in situ, mientras que contratar maquinaria para descomponer rápidamente los residuos de cultivos y ayudar con la descomposición es costoso. Sin embargo, los residuos de cultivos y la biomasa de malezas también podrían ser útiles en otros sectores. Estos residuos, que alimentan las centrales eléctricas de biomasa, podrían generar 120 teravatios hora de electricidad, casi el 10 % de la producción energética total actual de la India19. Un mercado que funcione para el reciclaje de desechos de cultivos como enmiendas del suelo también beneficiaría a los agricultores al proporcionarles ingresos adicionales y un suministro confiable de biomasa orgánica.

Los desafíos en materia de gastos y transporte obstaculizan el desarrollo de dichos mercados. Una solución es brindar apoyo financiero a cooperativas de agricultores y pequeñas empresas agrícolas para procesar los desechos de cultivos con otra biomasa para su reutilización en la agricultura y otras industrias.

Actualmente, la India alberga más de 535 millones de cabezas de ganado20 que producen gases de efecto invernadero equivalentes a 467,5 millones de toneladas de dióxido de carbono al año. Se han propuesto tres estrategias para mitigar estas emisiones21. El ganado puede alimentarse con aditivos alimentarios que inhiben el metano, como las algas; se les puede vacunar contra los metanógenos del rumen con vacunas metanógenas para controlar sus emisiones de metano; y la cría regular y controlada en el tiempo también puede contribuir a reducir las emisiones.

Sin embargo, las tres estrategias enfrentan considerables desafíos culturales y prácticos. A gran escala, cada una de ellas sería costosa y administrativamente compleja. Sin un sistema de distribución subsidiado de aditivos alimentarios, los beneficios de la reducción de las emisiones de metano recaerían en la comunidad mundial, mientras que los costos de los aditivos recaerían en los pequeños agricultores. Incluso aumentar la calidad promedio del alimento para el ganado reduciría las tasas de emisiones de metano, pero sería prohibitivamente costoso para los pequeños agricultores. Dado que el ganado está ampliamente asociado con valores sagrados, manipularlo mediante vacunas y sistemas de cría no le sentaría bien a gran parte de la población.

En la India, donde muchos pequeños agricultores tienen poco acceso a las zonas forestales, los servicios agroforestales pueden ser esenciales para un sistema agrícola viable22. La agrosilvicultura en paisajes multifuncionales de uso mixto (por ejemplo, Fig. 1) proporciona bienes y servicios ecosistémicos clave, como leña, frutas, forraje y fibras. La infraestructura verde de la agrosilvicultura ayuda a limitar la erosión, estabilizar suelos frágiles y pendientes pronunciadas y puede secuestrar algo de carbono. La protección in situ de los bosques de sucesión tardía, denominada proforestación23, es mucho más eficaz para almacenar carbono que el cultivo de nuevos árboles mediante la forestación. Una vez más, es necesario considerar el papel de los árboles y los bosques a escala del paisaje.

Los sistemas agrícolas de pequeña escala en aldeas de montaña, como ésta en la zona media de la montaña del Himalaya en Darjeeling, dependen de una estrecha integración de cultivos, ganado y recursos forestales. La neblina azulada proviene de las estufas domésticas de leña. (Foto de R. Seidler).

Estas vías no pueden implementarse a la escala necesaria sin la participación y el compromiso explícitos de las agencias gubernamentales y las instituciones de investigación. Los enfoques dispersos no serán suficientes. Aquí describimos los pasos representados en la Fig. 2.

Se necesitan urgentemente nuevos marcos de políticas para remodelar las redes institucionales y aumentar su capacidad para adoptar e implementar enfoques de sistemas de paisaje para la investigación agrícola y la gestión de recursos. Agencias clave como el Consejo Indio de Investigación Agrícola y el grupo de expertos gubernamental NITI-Aayog deben implementar programas que promuevan la sostenibilidad, la resiliencia climática, el mantenimiento de la biodiversidad y los servicios ecosistémicos, sin centrarse exclusivamente en los agroecosistemas sino también incorporando ecosistemas cercanos como bosques, humedales, bosques abandonados. campos, zonas urbanizables.

Los enfoques paisajísticos deben implementarse utilizando tecnologías disponibles, como ensayos de campo controlados en múltiples agroecosistemas y plataformas digitales para generar conocimientos comunes. Estos pueden ayudar a mejorar las comunicaciones y facilitar la colaboración interdisciplinaria, promoviendo la integración sectorial.

Se necesitan pruebas de campo para evaluar el desempeño no sólo en términos de productividad sino también de enmiendas del suelo orgánicas y sintéticas y de insumos de pesticidas, emisiones de gases de efecto invernadero y resiliencia a los extremos climáticos. Las pruebas de campo pueden llenar vacíos de conocimiento, permitiendo la aplicación generalizada de principios agroecológicos y métodos naturales y orgánicos localmente apropiados. Estos ensayos requieren cambios significativos en los paradigmas de investigación para incorporar múltiples actores más allá de los científicos agrícolas centrados en la agronomía, la edición de genes y el mejoramiento genético. La estrecha participación de los agricultores, las organizaciones no gubernamentales y los organismos locales es fundamental para recopilar datos a gran escala a nivel de finca. Actualmente, las agencias de extensión del sector público y las universidades rara vez exploran sinergias o cooperación24.

Las tecnologías emergentes, especialmente las plataformas digitales, pueden ayudar a crear un movimiento nacional para la difusión de nuevos paradigmas y acciones a nivel de base. Varias iniciativas gubernamentales están en marcha (por ejemplo, KisanMitr (https://kisanmitr.gov.in)), mKisan Portal (http://www.mkisan.gov.in/aboutmkisan.aspx). Organizaciones de la sociedad civil como Digital Green (https://www.digitalgreen.org/) y e-Kisaan (http://www.ekisaan.com/) ya demuestran potencial para llegar a miles de agricultores25 y proporcionar información y servicios transformadores desde desde el inicio del ciclo del cultivo hasta la comercialización del producto (https://agrevolution.in/company).

El diagrama describe los flujos de información e influencia necesarios para generar resultados a gran escala que incorporen la protección de la biodiversidad, el apoyo a los medios de vida y la mitigación del clima.

A nivel mundial y nacional en la India, se está produciendo un cambio radical en la forma de pensar sobre los sistemas alimentarios y la sostenibilidad. Los pasos hacia la sostenibilidad agrícola en la India deben generar un sistema alimentario multidimensional que continúe produciendo suficientes calorías alimentarias y al mismo tiempo capture carbono, proteja la biodiversidad y los servicios ecosistémicos y apoye los medios de vida rurales. Será necesario cambiar muchas prácticas para alcanzar estos objetivos simultáneamente. Un enfoque holístico de la investigación agrícola basado en la tierra puede ayudar a satisfacer las necesidades de los sistemas alimentarios en la era del cambio climático y, al mismo tiempo, ayudar al país a realizar sus ambiciosas Contribuciones Determinadas a Nivel Nacional, respetando así el contrato social del Estado con su propio pueblo y con el resto del mundo. comunidad internacional.

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Kamaljit S. Bawa y Reinmar Seidler

Ashoka Trust for Research in Ecology and the Environment (ATREE), Bengaluru, 560 064, India

Kamaljit S. Bawa

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KSB y RS contribuyeron a la concepción, investigación y redacción del artículo.

Correspondencia a Reinmar Seidler.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Communications Earth & Environment agradece a Sylvia Helga Vetter y a los demás revisores anónimos por su contribución a la revisión por pares de este trabajo. Editor principal: Aliénor Lavergne. Un archivo de revisión por pares está disponible.

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Bawa, KS, Seidler, R. Vías sostenibles hacia la reinvención de los sistemas agrícolas de la India. Entorno Terrestre Comunitario 4, 262 (2023). https://doi.org/10.1038/s43247-023-00902-6

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Recibido: 31 de enero de 2023

Aceptado: 19 de junio de 2023

Publicado: 18 de julio de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s43247-023-00902-6

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