Sistemas Agrícolas: Definición y Tipologías

Un sistema agrícola es un tipo específico de ecosistema que es creado y manejado por el ser humano. Su propósito principal es la producción de alimentos, fibras y otros productos.

Tipos de Sistemas Agrícolas

Sistema Convencional

Un sistema definido por el uso intensivo de insumos, asociado históricamente con la **Revolución Verde**. Se caracteriza por:

• La rotura del suelo mediante labranza (vertedera, discos, cincel, subsolador).
• El control de malezas (mixto, mecánico, químico).

<dt><strong>Sistema Orgánico</strong></dt>
<dd>
    <p>Un sistema certificado y regulado, definido por la ausencia de residuos de **pesticidas sintéticos** y el reciclaje de nutrientes. Es el único que tiene ley (SAG) mediante la Ley 20.089.</p>
    <h4>Características y Desafíos</h4>
    <ul>
        <li>Ausencia de residuos de pesticidas sintéticos.</li>
        <li>Aumento de la **biodiversidad**.</li>
        <li>Disminuye la contaminación de agua y medio ambiente.</li>
        <li>Productos más inocuos.</li>
    </ul>
    <p><strong>Desafíos:</strong> El no uso de agroquímicos genera mayor presencia de plagas, malezas y enfermedades. <strong>PERO</strong> requiere mayor mano de obra y afecta la apariencia de los frutos.</p>
</dd>

<dt><strong>Sistema Agroecológico</strong></dt>
<dd>
    <p>Un sistema definido por la restricción química y la conservación. Su esencia es la búsqueda del cuidado del **medio ambiente** y la **biodiversidad**, junto con la producción.</p>
    <p>Se basa en prácticas de:</p>
    <ul>
        <li>Rotación, alternancia y asociación de cultivos.</li>
        <li>Uso de cubiertas vegetales.</li>
        <li>Integración agricultura y ganadería.</li>
    </ul>
</dd>

<dt><strong>Sistema Regenerativo (Salud del Suelo)</strong></dt>
<dd>
    <p>Busca la mejora del ecosistema. Reside en la eliminación del tratamiento mecánico y físico del campo, la utilización de **cultivos de cobertura** durante todo el año, y el aumento de la biodiversidad a través de técnicas como la agrosilvicultura y el silvopastoreo.</p>
</dd>

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Economía Circular (EC) en el Sector Agropecuario

La **Economía Circular (EC)** es un sistema que busca maximizar la utilidad y el valor de los productos, componentes y materias primas en todo momento.

Retos y Desigualdades del Sector Agropecuario

• Degradación ambiental.
• Explotación laboral.
• Desigualdad en el acceso a la tierra y recursos.
• Pérdida de biodiversidad.
• Cambio climático.

Principios Fundamentales de la Economía Circular

1. Eliminar residuos y contaminación desde el diseño: La basura es un error de diseño. Se debe evitar la generación de residuos para no incurrir en el costo de hacerse cargo de ellos.

   Jerarquía de gestión: **Reducir** es mejor que reutilizar, **reutilizar** es mejor que reciclar, y **reciclar** es mejor que desechar.

2. Mantener productos y materiales en uso: Una vez que un recurso ha ingresado a la economía, se debe hacer lo posible por evitar que disminuya o pierda totalmente. Lo ideal es conservar los materiales y la energía.

3. Regenerar sistemas naturales: La EC exige ir más allá del enfoque de la mera conservación. El sistema económico debe buscar activamente la **regeneración del capital natural** y la biodiversidad de los territorios.

Impactos Positivos en las Comunidades

• Seguridad alimentaria.
• Generación de empleo.
• Desarrollo económico local.
• Preservación de tradiciones y cultura.
• Contribución a la identidad regional.

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Cultivo Fuera de Suelo: Tecnologías de Producción Avanzada

Los **cultivos fuera de suelo** son la producción vegetal sin contacto directo con el suelo agrícola. El suelo es reemplazado por un medio inerte o una solución nutritiva controlada. El objetivo principal es optimizar el control sanitario y nutricional.

1. Cultivo en Sustrato

El medio de anclaje físico (suelo) es reemplazado por un medio sólido.

Tipos de Sustratos

Orgánicos (Provienen de algún desecho)

**Fibra de coco** (cáscara de coco) y **turba** (descomposición de materia orgánica – MO) (los más importantes y usados).

Ventajas: Mejora la estructura del suelo, aporta nutrientes, alta capacidad de intercambio catiónico (CIC), alta retención de humedad. Se debe buscar uno que aporte porosidad.

Desventajas: Pérdida de nutrientes, posible presencia de patógenos y malezas.

Inorgánicos

**Perlita** (airea el sustrato), **vermiculita**, **lana de roca** (que provienen de fuentes volcánicas). Se suelen usar en mezclas.

Ventajas: Ausencia de patógenos y enfermedades, buena porosidad y drenaje.

Desventajas: Retienen menos agua, baja actividad biológica.

Propiedades Requeridas del Sustrato

• Adecuada **porosidad** (importante para la aireación y evitar asfixia radical).
• Baja reacción química.
• Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC).
• Control de la Conductividad Eléctrica (CE) y del pH.

Ventajas y Limitaciones del Cultivo en Sustrato

• Ventajas: Permite alta productividad con menor riesgo técnico que la hidroponía.
• Limitaciones: Requiere renovación periódica (por ejemplo, las bolsas pequeñas duran mínimo 2 años). Genera residuos de sustrato.

Cultivos Típicos: Frutilla, tomate, pimiento, arándano, hortalizas de hoja. Se utiliza riego por cintas o goteros, evitando la preparación del suelo y la fumigación.

2. Sistemas Hidropónicos

El suelo se reemplaza por un medio acuoso. Requiere monitoreo técnico constante de CE, pH y nutrientes.

Tipos de Hidroponía

SNFT (Nutrient Film Technique)

Las raíces crecen en canales o tubos por donde circula una fina lámina de solución nutritiva que fluye continuamente y recircula. Requiere una pendiente suave.

Ventajas: Alta eficiencia hídrica y nutricional.

Riesgos: Muy sensible a fallas en el flujo o cortes eléctricos.

Raíz Flotante (Deep Water Culture)

Las raíces están completamente sumergidas en una solución nutritiva en estanques o camas (piscinas). Se utiliza poliestireno expandido (plumavit) en la superficie para bloquear la luz y evitar el crecimiento de algas.

Ventajas: Bajo mantenimiento, ideal para hortalizas de hoja.

Riesgos: Limitado a especies de raíces cortas y requiere sistemas de oxigenación.

Manejo de Sistemas Hidropónicos

Pueden ser **cerrados** (el agua recircula y se reutiliza) o **abiertos** (el agua se desecha). El sistema cerrado es más eficiente en uso de agua, pero más difícil de manejar que un sistema abierto, ya que requiere ajustar constantemente la concentración de la solución madre.

3. Aeroponía

Las raíces están suspendidas en el aire dentro de cámaras cerradas. Los nutrientes se entregan mediante pulsos periódicos de una fina nebulización (mist) de la solución nutritiva. Las boquillas pulverizan la gota para que sea lo más fina posible.

• Es el sistema más eficiente en el uso de recursos como agua y nutrientes.
• Máxima **oxigenación**, lo que favorece el crecimiento rápido.
• Es un sistema de precisión muy alta y manejo muy complejo.
• El sistema es frágil; cualquier error (incluso en la dosis de nutrientes) se evidencia rápidamente, a diferencia del suelo que tiene una capacidad buffer.
• La aeroponía funciona por pulsos, lo que hace que la planta solo capture agua en ese momento específico, siendo más eficiente que tener la raíz sumergida continuamente.

4. Plant Factory / Agricultura Vertical Indoor

Este sistema representa el máximo nivel de control: producción controlada en un ambiente cerrado (totalmente indoor), integrando el uso de hidroponía/aeroponía con **Inteligencia Artificial (IA)** y monitoreo remoto.

• **Control absoluto** de todas las condiciones: luz (longitud de onda), temperatura, humedad, CO2 y nutrientes.
• Independencia total del clima.
• Máxima eficiencia espacial y producción continua.
• Permite una producción casi orgánica al no haber plagas ni enfermedades, eliminando la necesidad de aplicar productos.

Limitaciones de la Agricultura Vertical

• Inversión inicial muy alta y alto consumo energético (la parte eléctrica es la principal limitación).
• Es el sistema de manejo más complejo y requiere la máxima precisión técnica.
• Se limita a hortalizas de hoja, microgreens y hierbas finas por la dificultad y el costo de la polinización manual necesaria para cultivos de fruto.

A mayor intensidad de uso de la tecnología, los sistemas tienden a ser más frágiles y más difíciles de manejar. El suelo actúa como un «buffer» (capacidad tampón), que permite que los agricultores cometan errores (por ejemplo, en el riego o fertilización) sin que estos se noten inmediatamente, gracias a su capacidad de retener agua y nutrientes. Los sistemas fuera de suelo (especialmente la hidroponía y la aeroponía) requieren un manejo mucho más preciso y cualquier error se evidencia rápidamente, llevando potencialmente a la pérdida de la producción.

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Caso Práctico: Propuesta de Sustrato para Arándanos

La producción de arándanos se realiza en muchos casos en sustrato. Esta especie se desarrolla idealmente a un **pH ácido de 4,5-5,2**, con baja CE (<0,8 ds/m) y es sensible a la asfixia radical. Proponga una mezcla de 2 sustratos para establecer este cultivo, indicando para cada uno de ellos al menos 4 características (6 puntos) y la justificación de la mezcla escogida (6 puntos).

R.- 60% turba rubia + 40% perlita.

Justificación de la Mezcla

• pH adecuado: La turba rubia aporta la acidez necesaria para el cultivo.
• Evita asfixia radicular: La perlita mejora la aireación y el drenaje.
• Baja CE: Ambos sustratos tienen baja conductividad, lo que evita la acumulación de sales.
• Equilibrio agua/aire: La turba retiene agua y nutrientes, mientras que la perlita evita el exceso de humedad.

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Conceptos Fundamentales de Agronomía

Horticultura

Rama de la agronomía que estudia la producción de hortalizas.

Fenología

Conjunto de fases del desarrollo de una planta desde la germinación a la muerte, con cambios fisiológicos.

Deshidratación

Se lleva la humedad del ambiente, remueve la capa límite, genera una atmósfera con baja HR (Humedad Relativa), provocando que la planta siga transpirando. Si no se mueve la capa límite, la planta transpira menos. Se remueve la capa límite y los estomas pierden agua por efecto del viento.

Respiración

Proceso fisiológico que ocurre en los vegetales, en cualquier órgano. Se utilizan los subproductos de la fotosíntesis para producir energía. Liberamos dióxido de carbono y agua en forma de vapor. Causa pérdida de turgor y degradación porque se consumen las reservas. El fruto pierde agua y los carbohidratos que tenemos en las reservas, produce calor, aumenta la temperatura y se evapora agua.

• Meristema: Mayor tasa respiratoria y actividad.
• Reservas: Menor tasa respiratoria, agua y actividad.

Transpiración

Pérdida de agua de los órganos, como los estomas. Las hojas transpiran más al tener mayor cantidad de estomas en el envés. A mayor superficie, mayor pérdida de agua.

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Cultivo Protegido y Manejo del Microclima

El cultivo protegido, también conocido como cultivo forzado o plasticultura, es aquel que pasa parte o la totalidad de su ciclo de producción en un ambiente donde **se ha modificado el microclima** que rodea a la planta. El objetivo es modificar el microclima de una planta.

Para que un sistema sea efectivamente controlado, debe estar completamente automatizado (por ejemplo, un invernadero). Los parámetros que puede modificar son: la humedad, la radiación, la temperatura y la fecha de cosecha.

Objetivos Principales del Cultivo Protegido

• Superar las limitaciones que impone el medio ambiente, como inviernos lluviosos o heladas.
• Disminuir el riesgo productivo (por ejemplo, contra inundaciones o granizadas), aunque la agroeconomía siempre implica un gran riesgo.
• Alargar la temporada de producción. Esto permite obtener producciones tempranas y tardías. Al salir de los picos de producción, se tiene un efecto en el precio de retorno al productor.
• Asegurar la disponibilidad de alimento a la población.
• Lograr una producción lo más estable, homogénea y predecible posible.

Beneficios Adicionales

Mayor producción, mejora en la calidad, reducción del uso de agua y fertilizantes, y protección contra plagas y enfermedades.

Tipos de Sistemas de Cultivo Protegido (Estructuras)

Microtúnel

Túnel pequeñito, menor que la rodilla.

Túnel o Techo Circular

Estructura arqueada simple con cubierta plástica flexible. Buena resistencia a vientos. (Frambuesa, arándano, hortalizas en zonas frías o lluviosas. Costo: $15.000 – $25.000 /m²).

Capilla (Tipo Chileno)

Estructura de dos aguas, altura media (3–4 m). Estructura estable y económica. (Hortalizas, flores y berries en zona central y sur. Costo: $28.000 – $38.000 /m²).

Multicapilla

Conjunto modular interconectado. Posee mayor volumen de aire y es apto para automatización. (Producción intensiva de tomate, pimiento, viveros y frutilla. Costo: $35.000 – $50.000 /m²).

Policarbonato/Vidrio

Estructura rígida (acero/aluminio) con paneles. Alta transmisión de luz y buena aislación térmica. Muy durable (10–15 años). (Producción tecnificada, centros de investigación y enseñanza. Costo: $45.000 – $60.000 /m²).

Principio de Funcionamiento: El Efecto Invernadero

El principio de funcionamiento del cultivo protegido es replicar el efecto invernadero propio de la atmósfera:

1. Captura de energía solar: El sol emite radiación en onda corta que atraviesa la cubierta (plástico, vidrio, etc.).
2. Transformación en calor: Cuando la radiación incide sobre la superficie terrestre, las plantas o el suelo, se emite de vuelta como radiación en forma de calor u onda larga.
3. Retención: Este calor es atrapado por la barrera (la cubierta). La cubierta actúa como la capa de gases de efecto invernadero (CO2, metano, nitroso) en la atmósfera, generando un efecto rebote que impide que el calor se escape completamente.

Efectos en el Microclima

Un sistema de cultivo protegido produce:

• Aumento en la temperatura.
• Aumento en la humedad relativa.
• Disminución en la radiación solar.

Manejo según la Estación

• Estación Fría: Se aprovecha el efecto invernadero para una ganancia de temperatura de 4 a 7°C. Esto permite la actividad productiva y evita el decaimiento del metabolismo de la planta.
• Estación Cálida (Verano): El efecto invernadero no es deseado, ya que puede «cocinar» las plantas. La clave es mejorar la **ventilación** y disminuir la radiación incidente para controlar la temperatura excesiva.

Acumulación de Grados Día (GD)

El aumento de la temperatura genera una rápida acumulación de GD. Al aumentar los GD, se produce un **adelanto de la fenología** de la planta, acelerando procesos como el crecimiento vegetativo, la floración y la maduración.

Atmósferas Controladas y Modificadas

Atmósfera Controlada (AC)

Se indican los niveles de CO2 y O2 que se desean en el contenedor.

Atmósfera Modificada (AM)

Se modifica en base al envase que se usará de transporte. Se reemplaza el aire dentro de un envase (bolsa) por una mezcla de gases controlados de CO2, N2 y O2.

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Post-Cosecha: Medición de Calidad y Labores de Campo

I. Métricas de Calidad Post-Cosecha

Sólidos Solubles (Azúcares)

Objetivo: Grados Brix. Instrumento: Refractómetro. Mide el contenido de azúcares.

Calibre (Diámetro)

Unidad: Centímetros o Milímetros. Instrumento: Pie de rey o Anillos de Calibre. Se define como una medida objetiva del diámetro del producto.

Color

Unidad: Paletas de colores (Categorías) / Valores A, B, L. Instrumento: Colorímetro.

Subjetivamente depende de la apreciación. Objetivamente, el colorímetro proporciona valores específicos (números adimensionales) para tonalidad, brillo u opacidad.

Firmeza

Unidad: Categorías (Subjetivo) / Unidad de presión (Objetivo). Instrumento: Presionómetro o Texturómetro.

Subjetivamente se evalúa por el tacto o por paneles entrenados (cata). Objetivamente mide la fuerza necesaria para que el alimento se deforme (justo antes de romperse), a diferencia de la dureza (presión necesaria para romper).

II. Labores de Campo Post-Cosecha

El manejo post-cosecha en campo es fundamental para asegurar la sanidad y productividad del cultivo siguiente, reducir la presión de plagas, mejorar la eficiencia del uso de recursos (agua, fertilizantes) e impactar la calidad de la próxima cosecha.

Contexto General y Diferencias Fundamentales

• Frutales: Son cultivos perennes con ciclos de producción anual. El enfoque es a largo plazo y busca la recuperación del árbol (la unidad productiva).
• Hortícolas: Son cultivos anuales/bienales con ciclos cortos, lo que permite varias producciones al año. El enfoque es a corto plazo y busca la renovación del suelo.

1. Manejo de Residuos (Ambos Cultivos)

Implica eliminar frutos caídos o material vegetal en descomposición por sanidad. Los residuos son foco de inóculos (hongos, bacterias, plagas). En hortalizas, los residuos pueden generar un efecto alelopático nocivo en el cultivo posterior.

Alelopatía

Efecto nocivo que el desecho de una planta puede generar en el crecimiento de otra.

Rastrojo

Residuo que queda luego de una producción en campo.

Mulch Orgánico

Lo que queda del rastrojo. Se utiliza para cubrir suelos y mejorar la retención de humedad, aportando materia orgánica. Evita la evaporación del suelo.

2. Sanidad en Ambos Cultivos

Control Químico y Biológico

• Fungicidas y acaricidas (1 o 2 en temporada en la misma planta), en hortalizas (riesgo fitosanitario).
• Fumigantes: Productos líquidos altamente tóxicos que se gasifican y se inyectan en el suelo para lograr un efecto biocida, controlando hongos, bacterias, semillas y nematodos (Ejemplos: Metamsodio, 1,3 Dicloropropeno, Cloropicrina).

Técnicas de Desinfección de Suelo

Solarización

Aumentar la temperatura del suelo cubriéndolo con plástico (generalmente transparente, y con el suelo húmedo).

Biofumigación

Incorporar materia orgánica (estiércol o plantas como las brásicas) que libera compuestos tóxicos (con efecto alelopático comprobado) al descomponerse, generando un efecto biocida (sin cubierta).

Biosolarización

La combinación de la solarización y la biofumigación (incorporar la materia orgánica y luego cubrir con plástico).

Resumen del Enfoque Post-Cosecha

En los frutales (cultivos perennes), el enfoque es **mantener el árbol** en óptimas condiciones para que siga produciendo durante muchos años, asegurando que tenga **reservas** y reparando cualquier daño (sanidad) para el próximo año. En las hortícolas, el enfoque es **limpiar y preparar el suelo** mediante rotaciones y desinfección, asegurando que cada nuevo cultivo comience con las mejores condiciones posibles para su ciclo productivo corto.