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Interacciones Ecolgicas enAgroecosistemas
Sistema Atrae - Repele
Diego Griffon
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Algunas caractersticas
de los ecosistemas
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Propiedades emergentes
Un ecosistema es un SISTEMA COMPLEJO
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Un ecosistema es un SISTEMA COMPLEJO
La estabilidad (homeostasis) es un atributo de los ecosistemas. Es unapropiedad emergente de la interaccin entre los componentes del sistema,
que solamente puede ser estudiada si se considera la totalidad del sistema.
Propiedades emergentes
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Cualquier sistema puede ser
representado como un grafo
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7/73Parque Nacional Morrocoy (Venezuela)
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Vctima-ExplotadorHerbivoria
Parasitismo
Parasitoidismo
Depredacin
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MUTUALISMO
COMENSALISMO AMENSALISMO
COMPETENCIA
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Redes de mutualistas
Lepidptera
Dptera
Himenptera
Heterptera
Plantas
Bascompte, J. Jordano, P. 2008. Redes mutualistas de especies. Investigacin y ciencia, 384: 50-59.
Bascompte, J. Jordano, P. Melian, C. J. Olesen, J. M. 2003. The Nested Assembly of Plant-Animal Mutualistic Networks. Proc. Natl. Acad. Sci.
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Red de Interacciones Positivas entre Cultivos
Brock, A. Davison, K. Gould, C. 2010. Garden design resources: Planting Calendar & Polyculture Web. http://wildgreenyonder.wordpress.com/
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Componentes de la arquitectura de un sistema tipo conuco
Nez. M. A. 2005. Bases cientficas de la agricultura tropical sustentable. In Motion Magazine. June 11.
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Griffon D. 2008. Estimacin de la biodiversidad en agroecologa. Agroecologa 3: 25-31.
Griffon, D. 2009. Evaluacin sistmica de agroecosistemas: El ndice Agroecolgico. Bras. De Agroecologia. Vol. 4 No. 2
La estructura en la transicin hacia la Agroecologa
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Griffon D. 2008. Estimacin de la biodiversidad en agroecologa. Agroecologa 3: 25-31.
Griffon, D. 2009. Evaluacin sistmica de agroecosistemas: El ndice Agroecolgico. Bras. De Agroecologia. Vol. 4 No. 2
La estructura en la transicin hacia la Agroecologa
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Griffon D. 2008. Estimacin de la biodiversidad en agroecologa. Agroecologa 3: 25-31.
Griffon, D. 2009. Evaluacin sistmica de agroecosistemas: El ndice Agroecolgico. Bras. De Agroecologia. Vol. 4 No. 2
La estructura en la transicin hacia la Agroecologa
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Biomimetismo
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Biodiversidad planificada, es la biodiversidad asociada con los cultivos y animalesincluidos en el agroecosistema por el agricultor, la cual variar de acuerdo al manejoy los arreglos de cultivos.
Biodiversidad asociada, incluye la flora y fauna del suelo, los herbvoros,descomponedores y depredadores, que colonizan al agroecosistema desde losambientes circundantes y que permanecern en el agroecosistema dependiendo del
tipo de manejo adoptado.
Tipos de agrobiodiversidad
Altieri, M. A. y Nicholls, C. I. 2000. Agroecologa, teora y prctica para una agricultura sustentable. Programa de lasNaciones Unidas para el Medio Ambiente.
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La relacin entre los varios tipos de biodiversidad y el funcionamiento deagroecosistemas.
Altieri 2000
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LA NATURALEZA Y FUNCIN DE LABIODIVERSIDAD
Altieri, M. A. y Nicholls, C. I. 2000. Agroecologa, teora y prctica para una agricultura sustentable.
Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.
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Efectos del manejo del agroecosistema y prcticas culturales
asociadas con diversidad de enemigos naturales y abundancia de
insectos plagas
Altieri, M. A. y Nicholls, C. I. 2000.
Agroecologa, teora y prctica para
una agricultura sustentable. Programade las Naciones Unidas para el Medio
Ambiente.
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Diseo
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Biodiversificacin
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La resistencia de las plantas a las plagas est
estrechamente relacionada con su estado de
salud (balance nutricional), el cual estbasado a su vez en la salud del suelo como
ecosistema
Francis Chaboussou
Francis, Chaboussou. "Recherches sur les facteurs de pullulation des acariens phytophages de la vigne la suite des traitements pesticides du
feuillage"(1969)
Teora de la Trofobiosis
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Memoria del Suelo
Olga Kostenko,Tess F. J. van de Voorde, Patrick P. J. Mulder, Wim H. van der Putten,T. 2012. Martijn Bezemer Legacy effects of aboveground
belowground interactions. Ecology Letters.
Biomasa
radical
Concentracio
ndealcaloides
Legadodeplantas
no
atacada
LegadoArriba
LegadoAbajo
LegadoArribay
Abajp
Legadodeplantasn
o
atacada
LegadoArriba
LegadoAbajo
LegadoArribay
Abajp
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En definitivaMientras ms diverso es el agroecosistema y
mientras menos alterada haya sido la diversidad,
los nexos trficos aumentan y se desarrollanpromoviendo la estabilidad de las poblaciones de
insectos.
Altieri, 2000
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Diseo: Diversificacin
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Varias Especies
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Reduccin de la poblacin de herbvoros
! e.g., Syrfidos reducen la poblacin de afidos cuando Phacelia esplantada en los bordes de los campos.
Altieri, 2000
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Letourneau,D. K. et al. 2011. Does plant diversity benefit agroecosystems? A synthetic review. Ecological Applications,
Biodiversificacion y manejo de plagasEstrategias de manejo
Flores
Bordes
Conjunto
Asociacin
S
egundario
Trampa
Repelente
Atrae
Repele
Segundo
Alrededor
Flores
Adentro
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Letourneau,D. K. et al. 2011. Does plant diversity benefit agroecosystems? A synthetic review. Ecological Applications,
Biodiversificacion y manejo de plagas
Herbiboros
Enemigos
Daos
Cosechas
Dif i d d
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Diferentes variedades
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Relacin Diversificacin - Incidencia
Tomado de: Nicholls, C. 2009. VI Congresso Brasileiro de Agroecologia y II Congresso Latinoamericano de Agroecologia. Curitiba-Brasil
Numero de variedades utilizadas
Puntos negros: nmero de individuos infectados
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Diseo: Estrategias
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! Las asociaciones de cultivos, cultivos mltiples o sistemas de policultivoson sistemas en los cuales dos o ms especies de vegetales seplantan con suficiente proximidad espacial para dar como resultado una
competencia y/o complementacin.
Estrategias agroecologicas: Asociacin de cutivos
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!Aporvecha mejor el espacio asociando plantas de crecimiento vertical(ajoporro), con otras de crecimiento horizontal (lechuga), o asociando aquellas de
crecimiento rpido (rabano, lechuga), con especies de crecimiento lento
(zanahoria, repollo).
! Porque al utilizar intensivamente el suelo, ste se va cubriendo ms y, enconsecuencia, las arvenses tienen menos espacio para crecer.
! Porque las plantas asociadas no compiten por: las verduras de hoja, cuyasraces son ms superficiales, extraen fundamentalmente nitrgeno; las de raz ms
profundas, toman sobre todo, potasio.
! Las asociaciones tienen efectos protectoresfrente a plagas, pues algunas plantas repelen
insectos; otras hospedan insectos benficos.
Estrategias agroecologicas: Asociacin de cutivos
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! Es un sistema en el cual los cultivos se siembran en una sucesinreiterativa y en una secuencia determinada sobre un mismo terreno.
! Consiste en alternar plantas de diferentes familias y con necesidadesnutritivas diferentes en un mismo lugar durante distintos ciclos.
! En trminos generales, la rotacin decultivos presenta notorias ventajas respecto
a la realizacin de monocultivos.
Estrategias agroecologicas: Rotacin de cutivos
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! La alternancia espacial y temporal de cultivos tiene un efecto inhibitoriosobre muchos patgenos, arvences y los insectos con posibilidades degenerar situaciones de plaga(hospedero y habitat estable).
! Permiten un uso de nutrientes ms balanceados
! Influyen sobre la estructura de sueloRaces exploran distintos estratos del perfil
Cada raz genera distintas clases de poros
Funciones de aireacin
Ingreso del agua al perfil
Funciones mixtas
Estrategias agroecologicas: Rotacin de cutivos
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! "Reponedoras Son plantas que enriquecen la tierra, aportndolefertilidad. Se sembrian al principio, para mejorar la tierra para sembrar
(leguminosas).
! "Consumidoras rsticas"Pueden crecer bien en tierras donde lamateria orgnica no alcanz su total descomposicin (repollos, tomates
y acelgas).
! "Consumidoras finas"Necesitan que la materia orgnica est biendescompuesta, que la tierra est fina y desmenuzada. Se deben
sembrar cuando se haya mejorado la tierra y sta se encuentre en
condiciones adecuadas (lechugas, las zanahorias, las espinacas).
! Rotaciones beneficiosashortalizas de raz(zanahorias,remolachas, etc. )" hortalizas de hoja(lechugas, acelgas, espinacas,etc.)"hortalizas defruto (tomates, pimientos, berenjenas, zapallos,etc.)
Estrategias agroecologicas: Rotacin de cutivos
Desempeo de diferentes esquenas rotacionales
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Masacosechada
Cosechade
Maz
Ganancias
Cosechade
Soja
Desempeo de diferentes esquenas rotacionales
2 Aos3 Aos4 Aos
2 Aos: Maz - Soja3 Aos: Maz Soja - Trbol Rojo o Grano pequeo
4 Aos: Maz Soja - Trbol Rojo o Grano pequeo - AlfalfaDavis AS, Hill JD, Chase CA, Johanns AM, Liebman M (2012) Increasing Cropping System Diversity Balances Productivity, Profitability and Environmental Health. PLoS ONE 7(10
Ao
Desempeo de diferentes esquenas rotacionales
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Davis AS, Hill JD, Chase CA, Johanns AM, Liebman M (2012) Increasing Cropping System Diversity Balances Productivity, Profitability and Environmental Health. PLoS ONE 7(10
Desempeo de diferentes esquenas rotacionales
Nitrgeno
introducido
artificialmente
Energaintroducid
a
artificialmente
Esfuerzolabor
al
Aplicacinnde
herbicidas
Ao
Desempeo de diferentes esquenas rotacionales
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Davis AS, Hill JD, Chase CA, Johanns AM, Liebman M (2012) Increasing Cropping System Diversity Balances Productivity, Profitability and Environmental Health. PLoS ONE 7(10
Desempeo de diferentes esquenas rotacionalesCosecha de soja
Cosecha Maz
Vaciado del banco de
semillas
Contaminacin de
agua
Uso de herbicidas
Entrada de nitrgeno
sinttico
Uso de energa
Trabajo
Ganancia
Masa cosechada
Tiempo de rotacin (aos)
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Diseo: Interacciones
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El Trinomio BsicoMaz-Frjol-Calabaza
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Repelente Trampa
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Sistema Repele-Atrae
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Striga
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Striga
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Striga
Busseola fusca
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Busseola fusca
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Chilo partellus
Si t R l At
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CultivoTrampa
AtraePolillas
Atraecontroladores
biolgicos RepelePolillas
Sistema Repele-Atrae
Sistema Repele-Atrae
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Tomado de: Nicholls, C. 2009. VI Congresso Brasileiro de Agroecologia y II Congresso Latinoamericano de Agroecologia. Curitiba-Brasil
Pastos Napier y Sudan en los bordes actan como cultivo trampa e incrementan
el parasitismo de Cotesia.
Desmodiumcomo cultivos intercalados repelen los barrenadores de tallo, fija N yes un excelente forraje.
Sistema Repele-Atrae
Desmodium tiene un
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efecto aleloptico en la
Striga.
RepeleAtrae
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RepeleQumicos voltiles de
Desmodium repelen a laspolillas
Qumicos voltiles delpasto Napier atraen a las
polillas
Sustancias alelopticas de Desmodiuminhiben elcrecimiento de Striga
RepelenAtraen
En el pastoNapier laslarvas de
las polillasno puedencompletarsu ciclo
MazMazMaz
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Howard V. Cornell and Bradford A. Hawkins. 1995. Survival Patterns and Mortality Sources of Herbivorous Insects: SomeDemographic Trends. The American Naturalist, Vol. 145, No. 4
Fuentesde
mortalidad(%)
Dinmica poblacional de fitfagos
Controladores
biolgicos
Plantas
Competencia
Intrnsecos
Climticos
Miscelneos / Desconocidos
Huevo Temprana Media Tarda
Larva
PupaTodos los
instares
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Ms de la mitad de todas
las especies conocidasson Parsitos1
Los parasitoides
representan 10% de todas
las especies de metazoos,
esto es aproximadamente
el 8% todos losorganismos del planeta2
1 Prof. Diego Rodrguez. 2013. Comentario en clases de ecologa de poblaciones2M. P. Hassell. 2000. Hostparasitoid population dynamics. Journal of Animal Ecology
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Bradford A. Hawkins, Howard V. Cornell, and Michael E. Hochbe. 1997. Predators, parasitoids, and pathogens as mortality agents in phytophagous insect
populations. Ecology, 78(7), 1997, pp. 21452152
Mort
alidad(%)
Mort
alidad(%)
Mortalidad(%)
Parasitoides Depredadores Patgenos
Huevo Temprana Media Tarda
Larva
Pupa
Huevo Temprana Media Tarda
Larva
Pupa
Parasitoides Depredadores Patgenos
Mortalidaden
Fitfagos
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Escalas del Diseo
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Tomado de: Nicholls, C. 2009. VI Congresso Brasileiro de Agroecologia y II Congresso Latinoamericano de Agroecologia. Curitiba-Brasil
7/22/2019 Sistema Repele-Atrae
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Tomado de: Nicholls, C. 2009. VI Congresso Brasileiro de Agroecologia y II Congresso Latinoamericano de Agroecologia. Curitiba-Brasil
7/22/2019 Sistema Repele-Atrae
61/73
Tomado de: Nicholls, C. 2009. VI Congresso Brasileiro de Agroecologia y II Congresso Latinoamericano de Agroecologia. Curitiba-Brasil
7/22/2019 Sistema Repele-Atrae
62/73
Tomado de: Nicholls, C. 2009. VI Congresso Brasileiro de Agroecologia y II Congresso Latinoamericano de Agroecologia. Curitiba-Brasil
7/22/2019 Sistema Repele-Atrae
63/73
Tomado de: Nicholls, C. 2009. VI Congresso Brasileiro de Agroecologia y II Congresso Latinoamericano de Agroecologia. Curitiba-Brasil
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Ventajas extra
Parque Nacional el vila
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Parque Nacional el vila
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Griffon, D. Alfonzo, D. Hernandez, M.J. (2011). Sobre el carcter multifuncional de la agroecologa: el manejo de la matriz agrcola y laconservacin de especies silvestres como sistemas metapoblacionales. Agroecologa.
Experimento en campo
Biodiversidad en los diferentes habitat
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Griffon, D. Alfonzo, D. Hernandez, M.J. (2011). Sobre el carcter multifuncional de la agroecologa: el manejo de la matriz agrcola y laconservacin de especies silvestres como sistemas metapoblacionales. Agroecologa.
Proyecciones
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y
Griffon, D. Alfonzo, D. Hernandez, M.J. (2011). Sobre el carcter multifuncional de la agroecologa: el manejo de la matriz agrcola y laconservacin de especies silvestres como sistemas metapoblacionales. Agroecologa.
E i li d
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Poveda, K. Gmez Jimnez, M.I. Kessler, A. 2010. The enemy as ally: herbivore-induced increase in crop yield. Ecological Applications e-View. doi:10.1890/09-1726
Enemigos como aliados
% de papas daadas
Cosec
hadepapasnodaadas(g)
La Polilla Guatemalteca (Tecia solanivora) y la Papa
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Un llamado de atencin
Comparacin de la Sustentabilidad en el conuco de la Etnia Hiwi
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Comparacin de la Sustentabilidad en el conuco de la Etnia Hiwi
Antes del otorgamientodel crdito
Despus delotorgamiento del crdito
Nues, F. Martines, P. Alfonzo, D. Alban, R. Griffon D.2009.Efectos del Otorgamiento de un Crdito Agrcola sobre la Sustentabilidad del Sistema AgrcolaAncestral de la Etnia Hiwi. Rev. Bras. De Agroecologia. Vol. 4 No. 2
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Dimensiones de la sustentabilidad
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Agroecologa
Econmico
Social Ambiental
Recursos locales
Viabilidad EconmicaProduccin estable
Autosuficiencia
Satisfaccin de lasnecesidades locales
Equidad
Biodiversidad
Conservacin
Homeostasis