¿Qué es la Ciencia Agrícola?

De James Ducker, revisado por Emily Henderson, B.Sc.

En respuesta a una población mundial en rápido crecimiento, el progreso de la ciencia agrícola ha ganado considerable atención durante el último siglo, particularmente en lo que respecta a las cuestiones de seguridad alimentaria. Sin embargo, a pesar de los avances tecnológicos, muchas cuestiones emergentes están desafiando las perspectivas futuras de la ciencia agrícola.

Ciencias Agrícolas. Crédito de la imagen: WAYHOME studio/. com

Los orígenes y la importancia de la ciencia en la agricultura

Desde los albores de la civilización humana, se reconoce que las prácticas agrícolas desempeñan un papel fundamental en las civilizaciones en crecimiento y en las naciones en desarrollo. La agricultura es un desarrollo fundamental en la evolución humana y se teoriza que es uno de los principales puntos de inflexión en la transición de los estilos de vida nómadas a los colonos. A medida que crecía la población, las prácticas agrícolas se perfeccionaban cada vez más para satisfacer las mayores necesidades de seguridad alimentaria.

En la primera mitad del siglo XIX, los científicos habían formado una amplia base de conocimientos sobre prácticas agrícolas y estaban experimentando con herramientas y recursos para mejorar el rendimiento, la diversidad y la resiliencia de los cultivos. Los científicos en Alemania habían comenzado a experimentar con fertilizantes, mientras que los científicos británicos estaban estudiando elementos de agronomía, con algunos experimentos que aún se están llevando a cabo hasta el día de hoy. A principios del siglo XX, la disciplina de la ciencia agrícola estaba floreciendo rápidamente.

Al igual que otros procedimientos científicos, se puede identificar un proceso de experimentación a lo largo de la historia de la ciencia agrícola que incorpora un tratamiento, un proceso hipotético o mecanismo causal a probar y un producto final que aborda el tratamiento. Este proceso permite a los científicos agrícolas documentar y mejorar las prácticas agrícolas cuando se enfrentan a desafíos multifacéticos, incluidos problemas sociales, económicos y ecológicos.

Divergencias tempranas con respecto a la ciencia agrícola

Curiosamente, el desarrollo temprano de la ciencia agrícola a principios del siglo XX no fue ampliamente aceptado. La investigación llevada a cabo por el científico holandés Harro Matt de 2011 describió estudios de casos clave de la historia de la ciencia agrícola y describió cómo la ciencia agrícola temprana se encontró con poca confianza de las partes interesadas.

En particular, los agricultores percibieron que los experimentos agrícolas tenían poca validez en la aplicación y el desarrollo de prácticas agrícolas.

Sin embargo, Matt argumenta que en realidad, los agricultores experimentan con frecuencia de una manera similar a los experimentos de los científicos agrícolas. De hecho, los agricultores tienden a probar con diferentes cultivos, fertilizantes y diseños agrícolas para adaptarse mejor a los cambios a lo largo de las estaciones o en respuesta a la demanda de los consumidores.

Las similitudes entre la agricultura y los experimentos científicos finalmente mejoraron el progreso de la ciencia agrícola a medida que los hallazgos fueron cada vez más relevantes para abordar los desafíos para los agricultores. Matt explicó que esto se debió a los esfuerzos constantes para mejorar los métodos de comunicación con los agricultores a través del uso de asesores agrícolas u oficiales de extensión que comunican los hallazgos científicos. Estos roles se centraron principalmente en la comunicación y son actores cruciales para unir ciencia y práctica, una práctica que debe modelarse en todas las disciplinas científicas.

Objetivos de investigación en ciencias agrícolas

Los objetivos generales de la ciencia agrícola son mejorar la producción de cultivos para beneficiar a los agricultores, los consumidores y, cada vez más, reducir los posibles impactos ambientales. Por lo tanto, los estudios se centran generalmente en el desarrollo de los cultivos, la resiliencia, la calidad, la reproducción y su relación con el medio ambiente circundante. Aunque esto suena sencillo, la ciencia agrícola contemporánea ahora abarca muchas disciplinas que se superponen con otras disciplinas científicas.

La ciencia agrícola moderna se ha ramificado en disciplinas que incorporan una amplia gama de métodos y técnicas, desde herramientas moleculares utilizadas para la edición de genes hasta estudios de mejora de CO2 al aire libre en agroforestería. Mediante el uso de procedimientos cada vez más refinados para estudiar tratamientos en todos los niveles biológicos de la organización, así como en las escalas espaciotemporales, la ciencia agrícola ha surgido como un campo científico importante que combina una multitud de hallazgos interdisciplinarios.

Desafíos presentes y futuros para la ciencia agrícola en un mundo que cambia rápidamente

A pesar de su rica y rápida historia, la ciencia agrícola contemporánea se encuentra en un punto de inflexión. La creciente presión del cambio ambiental, la degradación del hábitat y los cambios socioeconómicos son solo algunos de los desafíos que enfrenta la investigación agrícola en el futuro previsible.

Un desafío cada vez más importante a abordar es la compleja relación entre la agricultura y el medio ambiente. En un estudio de 2017, Michael Clark y David Tilman destacaron la urgencia de abordar algunos de los impactos ambientales de la agricultura. Los investigadores llevaron a cabo un metaanálisis de más de 700 sistemas agrícolas para examinar las asociaciones entre la eficiencia de los recursos de entrada y salida de los sistemas y sus respectivas cantidades de emisiones de gases de efecto invernadero.

Como era de esperar, los resultados demostraron que los cultivos a base de plantas tenían los impactos más bajos, en contraste con los sistemas cárnicos a base de rumiantes, que producían casi 100 veces los impactos de los sistemas basados en plantas, lo que refuerza aún más el valor ambiental de los cambios dietéticos incrementales hacia alimentos a base de menos carne.

Aunque los cambios en la dieta están ganando impulso, los científicos también están presionando para que se cobre mayor conciencia del valor de la conservación junto con los sistemas agrícolas, que pueden abarcar una complejidad considerable. Esto se resumió particularmente bien en un estudio de 2016 realizado por investigadores estadounidenses y canadienses que intentó responder a la pregunta de cuánta conservación es suficiente.

El sistema de estudio fue el de los Grandes Lagos de América del Norte, y los investigadores realizaron un análisis exhaustivo de las estrategias de conservación necesarias, presentando las complejidades de conservar espacios a gran escala pero ecológicamente valiosos.

Abordar cuestiones como los impactos ambientales y la conservación puede ser beneficioso, pero también es necesario cambiar elementos de las prácticas existentes, como el concepto de agricultura orgánica. Esto fue particularmente interesante, ya que se considera que los alimentos orgánicos proporcionan beneficios generalizados para los consumidores, los agricultores y el medio ambiente por igual.

A pesar de la creencia generalizada y los beneficios percibidos de los alimentos orgánicos, el estudio dirigido por Andrew McGuire de 2017 explica cómo la ideología de la agricultura orgánica puede estar limitando el progreso de la ciencia agrícola y representa un problema considerable que debe abordarse. Específicamente, la agricultura orgánica prohíbe todas las tasas y usos de casi todos los fertilizantes y pesticidas sintéticos en un intento de limitar el daño ambiental a pesar de cualquier uso beneficioso, que puede permitir la propagación de plagas y patógenos a los cultivos vulnerables.

Estos hallazgos se repitieron en el metanálisis mencionado por Clark y Tilman, quienes destacaron que los sistemas orgánicos requieren la mayor cantidad de tierra por unidad de alimento, causan la mayor eutrofización y, curiosamente, emiten niveles similares de gases de efecto invernadero que los sistemas convencionales. Contrariamente a la creencia popular, los sistemas orgánicos pueden, por lo tanto, generar consecuencias imprevistas que rara vez son consideradas por la población en general. Aunque este puede ser un punto de vista controvertido, el debate en sí es beneficioso, ya que en última instancia progresará el desarrollo científico.

La ciencia agrícola está, sin duda, experimentando cambios emocionantes y radicales para abordar las crecientes demandas de poblaciones en crecimiento y los desafíos del cambio ambiental. En consecuencia, establecer y mantener una comunicación exitosa entre los investigadores, las partes interesadas y los consumidores es de suma importancia, como se describe en el trabajo de Harro Matt. En última instancia, los enfoques multifacéticos y los esfuerzos renovados de la ciencia agrícola moderna allanarán el camino para aplicar políticas nuevas o mejorar las existentes con la esperanza de tener un futuro más seguro.

Crédito de la imagen: WAYHOME studio/. com

• Clark, M., & Tilman, D. (2017). Análisis comparativo de los impactos ambientales de los sistemas de producción agrícola, la eficiencia de los insumos agrícolas y la elección de alimentos. Environmental Research Letters, 12 (6), 064016. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aa6cd5
• Maat, H. (2011). The history and future of agricultural experiments (en inglés). NJAS-Wageningen Journal of Life Sciences, 57 (3-4), 187-195. https://doi.org/10.1016/j.njas.2010.11.001
• McGuire, A. M. (2017). Agricultural Science and Organic Farming: Time to Change Our Trajectory (en inglés). Agricultural & Environmental Letters, 2 (1), 170024. https://doi.org/10.2134/ael2017.08.0024
• Sowa, S. P., Herbert, M., Mysorekar, et al. (2016). ¿Cuánta conservación es suficiente? Definición de objetivos de implementación para comunidades de peces saludables en ríos agrícolas. Journal of Great Lakes Research, 42 (6), 1302-1321. https://doi.org/10.1016/j.jglr.2016.09.011

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Escrito por

James Ducker

James completó su licenciatura en Ciencias estudiando Zoología en la Universidad de Manchester, con su trabajo de pregrado que culminó en el estudio de los impactos fisiológicos del calentamiento del océano y la hipoxia en los tiburones gato. Luego realizó una Maestría en Investigación (MRes) en Biología Marina en la Universidad de Plymouth, centrándose en la urbanización de las costas y sus consecuencias para la biodiversidad.

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