APORTES DESDE EL ENFOQUE AGROECOLOGICO PARA EL MANEJO DE

LA SALINIZACIÓN DEL SUELO CON BACTERIAS HALÓFILAS EN SÁCHICA-

BOYACÁ.

MÓNICA ALEJANDRA RODRÍGUEZ ARISTIZABAL

UNIVERSIDAD DE CIENCIAS APLICADAS Y AMBIENTALES U.D.C.A

FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES

MAESTRÍA EN CIENCIAS AMBIENTALES

BOGOTÁ

2017

Aportes desde el enfoque agroecológico para el manejo de la salinización del suelo con bacterias halófilas en Sáchica-Boyacá.

Mónica Alejandra Rodríguez Aristizabal Trabajo de investigación presentado para optar al título de: Magister en Ciencias Ambientales

Directora:

Nubia Carolina Higuera Mora, M Sc. Agricultura Ecológica

Codirector:

Oscar Luis Pyszczek, PhD. Geografía

Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A Facultad de Ciencias Ambientales Maestría en Ciencias Ambientales Bogotá 2017

Nota de Aceptación Aprobado

Nubia Carolina Higuera Mora M Sc. Agricultura Ecológica Firma directora

Raúl Hernando Posada Almanza Ph. D Ciencias Firma Evaluador

Iván Darío Medina Rojas M Sc. Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente Firma Evaluador

AGRADECIMIENTOS

A mi familia, mi hijo Sebastián, Javier, mi mamá y mis hermanos, cada uno de ellos importante en este proceso y que de una u otra forma ayudaron a la culminación de esta etapa académica.

A la Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales, que me brindó su apoyo en todo momento desde el inicio de mi formación académica, al señor rector German Anzola a quien hago esta mención especial porque a través de su comprensión en cada solicitud realizada como funcionaria de esta institución para cumplir con diferentes situaciones académicos demostró el compromiso que la universidad asumió cuando acepto mi solicitud para cursar la Maestría en Ciencias Ambientales.

A mi directora Nubia Carolina Higuera Mora, por el tiempo, dedicación y orientación en todo el proceso de investigación. A mi codirector Oscar Luis Pyszczek que asumió este rol en última instancia con toda la disposición y colaboración para que se finalizara oportunamente.

A la doctora Luz Piedad Romero Duque, directora de la Maestría en Ciencias Ambientales, a quien agradezco especialmente por todo su apoyo a nivel personal y en el proceso de formación e investigación.

A mis compañeros por su apoyo y colaboración Johan Cifuentes y Lina Fernanda Díaz.

A todos los docentes de la Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales que estuvieron siempre dispuestos a colaborarme y orientarme, Edgar Martínez,

Fernando Peña, Danny Sanjuanelo, Imelda Montañez, Jenny Trilleros y Alexis Gafaro.

Al ingeniero Fernando Colorado hoy director del programa de Ingeniería Agronómica, que en los últimos meses a través de su compresión y colaboración permitió que este proceso culminara exitosamente.

TABLA DE CONTENIDO

Pág.

Introducción

6

Objetivo General

9

Objetivos Específicos

9

Capítulo 1

11

Bacterias halófilas con potencial para la recuperación de suelos salinizados, caso de estudio Sáchica, Boyacá Capítulo 2

53

Diagnóstico del contexto sociecológico de la salinización del suelo en Sáchica- Boyacá, aportes desde el enfoque agroecológico para el manejo con bacterias halófilas Consideraciones Finales

92

Bibliografía

INTRODUCCIÓN

La salinización es el proceso de degradación química del suelo caracterizado por la acumulación de altas concentraciones de sal, puede tener diversos efectos en las características y propiedades del suelo y las plantas, dependiendo del tipo de sales predominantes y de factores ambientales como el clima y drenaje (Ianneta & Colonna, s.f; Shainberg & Letey, 1984; Otero, Gómez, & Sánchez, 2002). El origen de la salinización puede ser natural o primaria y antrópica o secundaria, y sus niveles de afectación dependen en gran medida del contexto sociecológico de la zona afectada (Otero, Gómez & Sánchez, 2002; IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017). Los suelos salinos están ampliamente extendidos, afectan cerca de 150 millones de ha a nivel mundial (Lesch, Rhoades, & Chanduvi, 1999; FAO 2010), de las cuales 59,4 millones de ha están en Latinoamérica (FAO, 2010) y en Colombia 6,3 millones ha según la cifra más reciente reportada (Otero, Gómez, & Sánchez, 2002), afectando principalmente las zonas costeras, las llanuras del caribe, los valles interandinos, el altiplano cundiboyacense y las zonas costeras de la región del pacífico (IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017).

En Colombia, de acuerdo con los mapas de amenaza y susceptibilidad a la salinización (IDEAM & IGAC, 2005; IDEAM, CAR & U.D.CA, 2017) el municipio de Sáchica se presenta como una de las zonas más afectadas por esta condición del suelo en el departamento de Boyacá, principalmente debido a las características que presentan los suelos y la sobreexplotación de los mismos, las condiciones naturales propias de la región, y el uso indiscriminado de diferentes insumos agroquímicos en los cultivos (Alcaldía Municipal Alcaldía de Sáchica- Boyacá, 2004; MAVDT, 2004; IDEAM & IGAC, 2005; Alcaldía de Sáchica-Boyacá, 2016; Alcaldía de Sáchica – Boyacá, 2017; IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017). Debido a esto, se han usado diferentes tratamientos para el manejo de esta problemática en la comunidad local de Sáchica, orientados principalmente a la implementación de enmiendas químicas y orgánicas con el fin de mejorar la estructura del suelo y

permitir el adecuado drenaje de sales por medio de la lixiviación a través del perfil del mismo (Otero, Gómez & Sánchez, 2002), no obstante ningún tratamiento ha sido efectivo a largo plazo, ocasionando la pérdida del potencial agrícola del suelo (Sánchez & Arguello, 2006) .

Frente a esta situación surge la necesidad de buscar alternativas de manejo que permitan contribuir con la recuperación de las áreas afectadas en el municipio, alternativas más económicas y ecológicas, siendo la biotecnología agrícola una posibilidad, por medio del uso de microorganismos en los procesos de recuperación (Ramírez, Serrano, & Sandoval, 2006). Dentro de estos microorganismos, se conoce la capacidad que tienen las bacterias halófilas para disminuir a concentración de sales, se han hecho ensayos en laboratorio (Sánchez & Arguello 2006, Díaz et al. 2011), muy pocos en condiciones de invernadero (Micán et al. 2013; Escobar et al. 2011; Méndez, 2012; Calderón, 2015), que han permitido evidenciar el potencial para la recuperación de suelos salinizados. Con base en esta información se desarrolló la presente investigación, que presenta dos capítulos elaborados a partir de las siguientes preguntas orientadoras: ¿Cuál es el potencial de las bacterias halófilas en la recuperación de suelos salinos? y ¿Cuál es el contexto sociecológico de la problemática de la salinización del suelo en Sáchica-Boyacá? A través del desarrollo de metodologías cuantitativas y cualitativas en el marco de las Ciencias ambientales se dio respuesta a cada una de las preguntas por medio de la elaboración de dos artículos científicos, el primero relacionado con el potencial de las bacterias halófilas para recuperar suelos salinos, evaluadas en un bioensayo en invernadero y el segundo relacionado con el diagnóstico del contexto sociecológico de la salinización en Sáchica para orientar el diseño de una propuesta de manejo con base en principios agroecológicos.

Esta investigación, desarrollada en el marco de las ciencias ambientales, entendidas como el estudio de las interacciones hombre-naturaleza (León, 2009), permite comprender la problemática de la salinización desde un enfoque holístico

e integrador, que busca disminuir la concentración de sales en el suelo y también aportar elementos a tener en cuenta para el planteamiento de propuestas de manejo de la problemática con base en principios agroecológicos. La agroecología como enfoque multidisciplinario combina estrategias políticas, económicas, ambientales y sociales que permiten el desarrollo de alternativas de acuerdo con las necesidades de la comunidad local, por lo cual es pertinente orientar esta investigación desde este enfoque, con el fin de contribuir a la recuperación de suelos con vocación agrícola afectados por medio de la apropiación de nuevas tecnologías como parte de un proceso de adaptación cultural aceptado por los agricultores, dando relevancia a los factores socioecológicos específicos del municipio de Sáchica en Boyacá (Gliessman 2002; Gliessman, et al. 2007; Altieri,

2009).

OBJETIVO GENERAL

Orientar el diseño de una estrategia de manejo de la salinización del suelo en Sáchica-Boyacá desde el enfoque agroecológico integrando el uso de bacterias halófilas para contribuir con la recuperación de suelos afectados.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Evaluar el potencial de bacterias halófilas en la recuperación de suelos

salinos en Sáchica, bioensayo en invernadero.

2. Identificar el contexto sociecológico de la salinización del suelo en Sáchica-

Boyacá.

BACTERIAS HALÓFILAS CON POTENCIAL PARA LA RECUPERACIÓN DE

SUELOS SALINIZADOS, CASO DE ESTUDIO SACHICA-BOYACA.

Rodríguez Aristizabal, Mónica Alejandra * monica.alrodriguez@udca.edu.co, Estudiante de Maestría en Ciencias Ambientales, cohorte IV Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A. Higuera Mora, Nubia Carolina **nchiguera@uniminuto.edu, ** M. Sc Docente en Corporación Universitaria Minuto de Dios UNIMINUTO**

RESUMEN

La salinización es un proceso de degradación química del suelo que afecta aproximadamente el 5.6% de los suelos en Colombia, por lo tanto representa un reto a nivel económico, social y ambiental encontrar alternativas para su manejo. Frente a esta problemática, surgen propuestas en el marco de la biotecnología, como el uso de microorganismos con potencial para la recuperación de áreas degradadas por el aumento de sales. Este estudio propone la evaluación de bacterias halófilas aisladas de ambientes salinos en Colombia con potencial para la disminución de la conductividad eléctrica del suelo. Las cepas seleccionadas se aislaron a partir de muestras de suelo y agua, tomadas de ambientes salinos en el municipio de Manaure, en la Guajira y de Sáchica en Boyacá, en agar nutritivo con 1.5% NaCl, luego se sembraron las bacterias obtenidas en agar nutritivo con diferentes concentraciones de sal (NaCl, 3%, 6%, 9% y 12%). En total fueron seleccionadas 6 cepas bacterianas halófilas, dos de Manaure y cuatro de Sáchica, y fueron caracterizadas morfológicamente por medio de técnicas de observación macroscópica y microscópica. Estas cepas se probaron en un bioensayo con el objetivo de determinar el potencial de las bacterias halófilas para disminuir la conductividad eléctrica del suelo. Para el montaje, se recolecto suelo del municipio de Sáchica con salinidad moderada (5.2 ds/m Ce), distribuido en materas de 3 kg, previa esterilización en autoclave, para inocular con las cepas halófilas seleccionadas. El diseño experimental completamente aleatorizado fue de 7x5, que corresponde a 7 tratamientos incluido el testigo, con 5 repeticiones. Adicionalmente se incluyeron 5 repeticiones de un control positivo de crecimiento

para la planta de tomate. La duración del bioensayo fue de dos meses y en total

se aplicaron 4 inoculaciones de cada tratamiento con las cepas bacterianas, en intervalos de 15 días. En la primera fase del bioensayo se inoculó el suelo salino de Sáchica contenido en las materas, hasta conseguir una conductividad de 2 ds/m, valor que permite el crecimiento de las plantas de tomate sembradas en la segunda fase del bioensayo, con el fin de determinar variables cualitativas del cultivo relacionadas con la salinidad. Las variables determinadas en el bioensayo semanalmente fueron, la conductividad eléctrica (Ce) durante todo el bioensayo, y la altura de la planta, número de hojas, clorosis y marchitez solo en la segunda

fase. Adicionalmente se determinó el área foliar cada 15 días después de la

siembra de plantas hasta finalizar el bioensayo. Los resultados muestran que las bacterias halófilas tienen un efecto directo en la disminución de la conductividad eléctrica (Ce), pasando de 5.2 ds/m a 1.9 ds/m (T1), 2.6 ds/m (T2), 1.7 ds/m (T3), 2.5 ds/m (T4), 1.9 ds/m (T5), 1.9 ds/m (T6), 3.7 ds/m (testigo), al finalizar la fase 1. A excepción del tratamiento 2, 4 y el testigo los valores de la conductividad disminuyeron lo suficiente para permitir el crecimiento de las plantas de tomate. En la segunda fase, los valores de la conductividad eléctrica (Ce) siguieron disminuyendo, al final del bioensayo se obtuvieron conductividades de: 0.8 ds/m (T1), 0.7 ds/m (T2), 0.8 ds/m (T3), 0.6 ds/m (T4), 0.7 ds/m (T5), 0.7 ds/m (T6), 3.0 ds/m (Testigo), lo que evidencia que a excepción del testigo, los valores obtenidos del suelo tratado, están clasificados dentro de la categoría de salinidad muy ligera, a diferencia del inicio del bioensayo que era moderada. Con relación a las variables agronómicas, se evidenciaron diferencias significativas con respecto al control positivo de crecimiento del tomate, encontrando que las plantas sembradas en el suelo con los tratamientos bacterianos presentaron una menor altura, un menor número de hojas y un área foliar disminuida, así mismo se observó la clorosis, marchitez y muerte de algunas plantas, ocasionadas por los efectos de la toxicidad debido a la variación en la concentración de sales, sin embargo con respecto al testigo absoluto, las plantas sembradas en suelo con tratamientos evidenciaron mejoras en las características agronómicas mencionadas. Los

tratamientos con las cepas bacterianas evaluadas mostraron un alto potencial para la recuperación de suelos salinos con vocación agrícola en Sáchica, disminuyendo la conductividad eléctrica del suelo y permitiendo aunque limitadamente, el desarrollo de las plantas de tomate, no obstante es necesario estudiar con más detalle el efecto de estos microorganismos en diferentes tipos de cultivos y suelos con conductividades más altas.

Palabras clave: Bacterias halófilas, ambientes extremos, suelos salinos, salinización, biorremediación suelos

INTRODUCCION

La degradación química del suelo por salinización afecta grandes extensiones de suelo en el mundo. Se calcula que cerca de 150 millones de hectáreas están afectadas por salinidad, de las cuales 59,4% se encuentran en Latinoamérica. Para Colombia se estima que el área afectada por salinidad es de 63241,43 Km2 lo que representa el 5,6% de los suelos del país (Lesch, Rhoades, & Chanduvi, 1999; Otero, Gómez, & Sánchez, 2002; FAO, 2010). En Colombia se han realizado varios estudios sobre esta problemática, sin embargo aún no existe una cifra actualizada del total de suelos afectados por este proceso de degradación, principalmente por la dinámica de las sales en el suelo y su dispersión. Sin embargo, el IDEAM en colaboración con otras instituciones han desarrollado diferentes metodologías que han permitido la elaboración de mapas de amenaza y susceptibilidad a la salinización (IDEAM 2005; IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017), de igual forma se ha trabajado en el protocolo para la identificación y evaluación de la degradación de suelos por salinización, que constituye la línea base para la gestión sostenible de los suelos afectados y que busca a través de su implementación a nivel nacional, regional y local contribuir al conocimiento sobre salinización en el país (IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017).

Aunque ha sido difícil zonificar con precisión las áreas afectadas por la salinización en el país, se reconocen algunas regiones con la mayor cantidad de suelos salinos, además de zonas con alta amenaza y susceptibilidad a la salinización, entre las cuales se encuentran la región Caribe, los valles altos de los ríos Magdalena y Cauca, las zonas depresionales del altiplano cundiboyacense y en general las zonas áridas del país (Otero, Gómez, & Sánchez, 2002; IDEAM, CAR, U.D.C.A, 2017). Particularmente para el municipio de Sáchica no existe informacion detallada sobre esta afectación del suelo, sin embargo coincide en ser una de las zonas para el municipio de Boyaca con mayor amenaza y suceptibilidad a la salinizacion de acuerdo con los mapas elaborados por el IDEAM, razón por la cual es de gran importancia generar informacion sobre esta problemática en el municipio, más aun teniendo en cuenta que el departamento de Boyaca es uno de los principales productores de tomate Solanum lycopersicum en el país y Sáchica uno de los municipios que mas contribuye con esta producción, cabe resaltar que ademas la planta de tomate es altamente suceptible a los efectos toxicos de la acumulación de sales (Cuartero, Fernández, & Gonzales, 1999; Perilla, Rodriguez & Bermunez, 2011; ESE Centro de Salud de Sáchica, Area de Vigilancia Epidemiologica, 2016; UPRA, 2017). La salinización puede tener un efecto químico indirecto afectando principalmente la estructura del suelo, la permeabilidad, la aireación y la infiltración; y de manera directa alterando los procesos fisiológicos y bioquímicos de las plantas y los microorganismos del suelo, que pueden adaptarse a estas condiciones convirtiéndose en microorganismos halotolerantes, contrarrestando el estrés osmótico al sintetizar osmolitos que les permiten mantener turgencia y metabolismo celular; estos efectos también inciden en la disponibilidad de nutrientes para las plantas (Oren, Guverich, & Henis, 1991; Chookietwattana, 2003; Perla, et al. 2004; Monasterio, et al. 2005; Garcia, et al. 2010; Yan, et al. 2015). En este contexto las principales consecuencia de esta problemática se relacionan con la disponibilidad de alimentos, la fertilidad del suelo, la perdida de ecosistemas y de biodiversidad, afectando al sector agrícola, económico y social,

causando pérdidas de cultivos, o afectando la calidad de los productos, aumentando los costos de la implementación de una cosecha por medio del incremento del uso de insumos agrícolas para el acondicionamiento y manejo de la salinización del suelo (Mogollón, Tremont, & Rodriguez, 2015, IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017).

Han sido usadas diversas técnicas para tratar la salinización de los suelos como el lavado de sales, la aplicación de cal agrícola y enmiendas químicas, el arado mecánico de la capa superficial y otras prácticas que son costosas y de difícil aplicación, que incluso a largo plazo pueden generar pérdida o degradación de la estructura y propiedades del suelo (Ianneta & Colonna, s.f; Mesa, 2003; García, 2002; Sánchez & Arguello, 2006). Teniendo en cuenta este contexto, en los últimos años se han venido probando alternativas, como la fitorremediación y la biorremediación con microorganismos (Muñoz, 2001; Ramírez, Serrano, & Sandoval, 2006), orientadas a la recuperacion de suelos degradados por salinización, con el fin de disminuir la perdida del potencial agricola del suelo obteniendose beneficios económicos y ambientales (García, 2002; Argente, et al. 2010; Ladeiro, 2012).

El uso de microorganismos también favorece el crecimiento de plantas resistentes a altas concentraciones de sal por medio de técnicas de manipulación genética, implementando genes de microorganismos halófilos en plantas que podrían adaptarse a crecer en suelos salinos (Hasegawa, et al. 2000; Chookietwattana, 2003; Mesa, 2003; Kumar, et al. 2009; Quiroz, et al. 2012; Lamz & González, 2013). En el grupo de los microorganismos halófilos hay bacterias halófilas, que tienen la capacidad de degradar compuestos en ambientes contaminados. Se han hecho ensayos con petróleo crudo, aceites, metales pesados, residuos de contaminantes industriales (Paniagua et al. 2001), productos químicos tóxicos y contaminantes orgánicos (Le Borgne, et al. 2008), usando microorganismos bacterianos halófilos, además se ha demostrado el alto potencial que tienen en la captura de sodio, lo cual podría orientar estudios para biorremediar aguas y

mitigar el efecto de la salinización en el suelo (Ramírez et al. 2004; Sánchez & Arguello 2006; Faraj, Abdul & Huyop, 2016) Dependiendo de su requerimiento de sal, las bacterias halófilas se clasifican como halotolerantes, moderadamente halófilos y halófilos extremos (Ventosa, et al. 1998; Oren, 1999; Gonzales & Peña, 2002; Kanekar, et al. 2011; Faraj, Abdul & Huyop, 2016), clasificación que también tiene relación con los mecanismos de adaptacion a las altas concentraciones salinas. Se conocen dos mecanismos para la adaptacion y crecimiento de bacterias halófilas, i) la estrategia de sal en el citoplasma, en la cual las bacterias adaptan todos los sistemas en el interior de la celula a las altas concentraciones salinas, y trabajan en mantener un equilibrio intracelular y extracelular con respecto a estas concentraciones por medio del crecimiento, la germinación de endosporas, la motilidad, el transporte de betaína y glicina y la activacion de ciertas enzimas que son dependientes del cloruro; este mecanismo parece estar limitado a las Archaea extremadamente halófilas (Ventosa, et al. 1998; Oren, 1999; Oren, 2002; Gonzales & Peña, 2002; Kunte, 2005; Kanekar, et al. 2011; Faraj, Abdul & Huyop, 2016). El segundo mecanismo es el de ii) solutos organicos, en el cual las células pueden mantener bajas concentraciones de sal dentro de su citoplasma y la presión osmótica del medio es equilibrada por compuestos orgánicos compatibles, lo que no requiere una adaptación especial de los sistemas intracelulares. Este mecanismo funciona por medio de la acumulación de compuestos orgánicos como azúcares, polioles, aminoácidos y/o derivados de aminoácidos, compuestos no iónicos altamente solubles en agua que no alteran el metabolismo ni siquiera en concentraciones citoplasmáticas altas, por lo cual se denominan compuestos compatibles; la acumulación de estos solutos es directamnte dependiente de la concentracion de NaCl a la cual se encuentren expuestas las bacterias (Ventosa, et al. 1998; Oren, 1999; Kunte, 2005; Garzón Rubiano, 2015; Faraj, Abdul & Huyop, 2016). Es importante resaltar que la membrana citoplasmática de las bacterias halófilas tambien presenta cambios estructurales que alteran su composicion, sintesis de proteninas, lipidos y acidos grasos, que le permite formar una barrera entre el

citoplasma y el medio ambiente con su alta salinidad (Kates, 1986; Kanekar, et al. 2011; Faraj, Abdul & Huyop, 2016).

Con base en este contexto, esta investigación propone el uso de bacterias halófilas aisladas de ambientes salinos en el país, como una alternativa de gran potencial e interés para la recuperación del potencial agricola de los suelos salinos en el municipio de Sáchica. Ademas este trabajo aporta elementos a considerar en la elaboraración de una propuesta sustentable que contribuya a la problemática de las sales principalmente en Sáchica y que a largo plazo pueda ser replicable en todo el país. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue evaluar el potencial de las bacterias halófilas seleccionadas, en la disminucion de la conductividad eléctrica de un suelo moderadamente salino, por medio de un bioensayo en invernadero donde se determinaron variables cuantitativas y cualitativas relacionadas con los efectos de la salinidad en plantas de tomate, cultivo altamente suceptible.

METODOLOGIA

Descripción de la zona de estudio Sáchica es un municipio ubicado en el departamento de Boyacá sobre la cordillera oriental a una altura de 2150 msnm que corresponde a piso térmico frío y de páramo, con una temperatura promedio de 16.2° C (Alcaldía de Sáchica, 2017). El municipio se encuentra dividido en 6 veredas, de las cuales dos, Centro y Espinal se encuentran dentro de las zonas en riesgo por amenaza y susceptbilidad a la salinización (IDEAM & IGAC, 2005; IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017), de alli se seleccionarón puntos de muestreo aleatorios para enviar muestras de suelo al laboratorio del Insituto Geografico Agustin Codazzi (IGAC) y determinar el grado de salinidad, elementos que sirvieron para seleccionar el lugar para recolectar el suelo con el cual se realizó el bioensayo.

Aislamiento Bacterias Halófilas Para realizar los aislamientos de bacterias halófilas se seleccionaron dos zonas de interés con base en los mapas de amenaza y susceptibilidad a la salinización publicados por el IDEAM, una zona degradada por salinidad, conocida como área salino-sódica en Manaure, Guajira, y una zona moderadamente salina del municipio de Sáchica en Boyacá (IDEAM, 2005, 2017). Se tomaron muestras de agua y suelo en Manaure y de suelo en Sáchica siguiendo los protocolos para muestreos de suelo y abonos orgánicos y muestreo de aguas del IDEAM (IDEAM,

2008).

A partir de estas muestras se realizó el aislamiento y recuperación de las bacterias halófilas que se usaron en el bioensayo en invernadero, con base en las metodologías propuestas por Sánchez & Arguello (2006), Castro, et al. (2011) y Rojas, et al. (2012) con algunas modificaciones. El aislamiento de las cepas bacterianas se realizó en agar nutritivo modificado con 1.5% NaCl, esto con el fin de recuperar la mayor cantidad de bacterias halófilas, e impedir el crecimiento de microrganismos que no fueran de interés, las condiciones de crecimiento en este primer aislamiento fueron 37° C de temperatura durante 24 horas de incubación. Posteriormente se realizaron siembras de las cepas bacterianas recuperadas en

agar nutritivo con diferentes concentraciones de sal NaCl al 3 %, 6% 9% y 12%,

este procedimiento se realizó para seleccionar las cepas que crecieran en la

mayor concentración de sal, a una temperatura de 37°C durante 24 horas. Para

realizar el bioensayo, se seleccionaron dos cepas de bacterias halófilas de Manaure, uno de los lugares más afectados por la problemática de las sales, donde además las condiciones naturales ofrecen el ambiente propicio para el desarrollo de microorganismos extremófílos, y cuatro cepas nativas de Sáchica, principalmente para identificar las diferencias que pudieran darse entre las cepas bacterianas halófilas aisladas de diferentes zonas. Las que evidenciaron menor tiempo de crecimiento en todas las concentraciones salinas evaluadas fueron característizadas morfológicamente a nivel macroscópico teniendo en cuenta

características como la forma, color, borde, elevación y superficie de las colonias, y a nivel microscópico identificando forma y afinidad por la tinción de Gram.

Bioensayo en invernadero El bioensayo se realizó en dos fases, la primera tuvo como objetivo evaluar la respuesta del suelo a los tratamientos con las bacterias halófilas seleccionadas y se hizo por medio de un diseño experimental completamente aleatorizado con arreglo factorial siete que corresponde al número de tratamientos (6 cepas bacterianas y un testigo) con cinco repeticiones para cada tratamiento, esto da como resultado 35 unidades experimentales.

En la segunda fase se sembraron plantas de tomate con el fin de evaluar variables agronómicas relacionadas con los efectos negativos de la salinización, para esta fase se incluyó un control positivo, con cinco repeticiones también, para el crecimiento de la planta, usando suelo no salino de la sede el Remanso de la Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales (U.D.C.A).

Preparación de inóculos Se realizaron siembras de las cepas seleccionadas en agar nutritivo con 6% de NaCl y se incubaron durante 24 h a 37° C, a partir del crecimiento de cada una de las cepas se prepararon pre-inóculos aplicando 3 µl de solución salina a las cajas con las cepas para facilitar que las células se despegaran y con ayuda de un asa bacteriológica se recogió todo el contenido en tubos de ensayo, completando a 10 µl con solución salina, posteriormente se prepararon diluciones hasta conseguir una concentración de 106 UFC/ml, (la concentración fue verificada por medio de espectrofotometría con una lectura de 0.2 Abs a 600 nm), para inocular 1 ml en caldo nutritivo (6% NaCl) y obtener los inóculos finales que se usaron en el bioensayo. El caldo nutritivo fue puesto en incubadora durante 24 horas a 37°C y

120 rpm, al finalizar este tiempo se realizó nuevamente la medición de la

concentración por espectrofotometría hasta conseguir una concentración de 108

UFC/ml para cada una de las cepas bacterianas (lectura de 0.4 Abs a 600 nm) (Tapia & Moreno, 2012; Sánchez, et al. 2012).

Pruebas en invernadero A partir de los resultados de salinidad parcial obtenidos de las muestras de suelo enviadas al laboratorio del IGAC, se seleccionó el punto de muestreo, ubicado en la vereda centro del municipio de Sáchica, en las coordenadas, 5,588654 latitud y -73,54011 longitud; de allí se recolectaron 105 Kg de suelo con salinidad moderada (5.2 ds/m Ce), traídos a la sede el remanso de la Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A, ubicado a 2700 msnm, donde el suelo fue repartido 3 kg por matera, previa esterilización en autoclave con el fin de disminuir la carga microbiana del suelo y favorecer el crecimiento de las cepas bacterianas halófilas a usar en el bioensayo .

El bioensayo se dividió en dos fases; en la primera fase cada matera fue inoculada dos veces cada quince días, con 5 ml de una solución bacteriana a una concentración de 108 UFC/ml de cada una de las 6 cepas bacterianas halófilas, a excepción del testigo absoluto que fue inoculado dos veces cada quince días con 5ml de caldo nutritivo sin bacterias. En la fase dos, luego de disminuir la conductividad eléctrica inicial del suelo traído de Sáchica, de 5.2 ds/m a +/- 2.0 ds/m, un mes después de iniciar el bioensayo, se sembraron plántulas de tomate, esto con el fin de determinar variables agronómicas afectadas por la salinización del suelo. Durante esta fase también se realizaron dos inoculaciones cada quince días con las bacterias halofilas evaluadas con las condiciones especificadas en la fase 1, así mismo se inoculo el testigo absoluto con caldo nutritivito sin bacterias. Se agregaron además cinco materas con suelo no salino de la sede el Remanso de la U.D.C.A, como control positivo únicamente para el crecimiento de la planta de tomate.

En todo el bioensayo, que en total tuvo una duración de dos meses, se determinó el valor de la conductividad eléctrica (Ce) semanalmente, por medio de un

conductímetro Handylab multiparametrico (multi 12 SCHOTT Instruments) y únicamente en la fase dos, que duro un mes hasta finalizar el bioensayo, se midieron semanalmente la altura de la planta, el número de hojas, en este mismo intervalo de tiempo y se observó clorosis y marchitez, y cada quince días se determinó el área foliar.

Las condiciones que se manejaron en las dos fases del bioensayo fueron las mismas, la temperatura promedio fue de 36° C en el día y 12° C en la noche, aplicaciones de agua hasta completar la capacidad de campo dependiendo de las condiciones de humedad, incluso en la primera fase cuando no se habían sembrado las plántulas de tomate, y un sistema cerrado para evitar la pérdida de agua y el lavado de sales, esto se consiguió usando bolsas plásticas para contener el suelo dentro de las materas.

Determinación de la conductividad eléctrica y variables agronómicas. Para realizar la medición de la conductividad eléctrica se tuvieron en cuenta las metodologías propuestas por el laboratorio de suelos del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC, 2006), que sugieren determinar este parámetro directamente con un conductímetro en el extracto saturado del suelo, en total se tomaron 10 mediciones en un intervalo de tiempo semanal. Con respecto a las variables cualitativas de crecimiento de la planta de tomate, se realizó la medición directa de la altura con metro desde el cuello de la raíz hasta la base de la hoja más joven o ápice y se determinó el número de hojas por medio del conteo directo de todas las hojas presentes en la planta (Mostacedo & Fredericksen, 2000; Barraza & Cardona, 2004; Barrera, Suárez, & Melgarejo, 2010). Por otra parte se realizó la observación directa de las variables de clorosis y marchitez en las hojas presentes en la planta, clasificando el cambio de color de las hojas de verde a amarillo como presencia de clorosis y el enroscamiento y secado de las hojas como marchitez (Barraza & Cardona, 2004; Barrera, Suárez, & Melgarejo, 2010. Finalmente el área foliar fue determinada por métodos directos no destructivos,

tomando fotos de las plantas, y calculando por planimetría, por medio del análisis de las imágenes con el programa ImageJ 2016, un programa de procesamiento de imagen digital de dominio público programado en Java (Brito, et al. 2007).

Recuento de Microorganismos.

En primer lugar se realizó un recuento bacteriano al suelo moderadamente salino de Sáchica luego de ser esterilizado en autoclave y antes de ser usado en el bioensayo. Posteriormente se realizaron recuentos bacterianos cada 15 días para verificar la presencia de las bacterias halófilas, la técnica de recuento usada fue el conteo de UFC en placa (UFC x factor de dilución/gr de suelo) (USAL, 2003; Lopez & Torres, 2006), el medio de cultivo utilizado fue Agar Nutritivo modificado con 6% de NaCl, para garantizar que los microorganismos aislados fueran halófilos y para disminuir el riesgo de contaminación. Se realizaron 3 repeticiones de recuentos por tratamiento, incluyendo el testigo.

Análisis estadístico La validación de análisis de resultados se realizó con el programa estadístico R Core Team (2016), a partir de los datos obtenidos en el bioensayo para conductividad eléctrica, altura, número de hojas y área foliar aplicando un análisis de varianza ANOVA, comparación de medias por medio de la prueba de Tukey (Intervalo de confianza 95%) y para confirmar los datos obtenidos para la conductividad eléctrica un análisis de medidas repetidas. Se realizó la comparación de cada uno de los tratamientos vs cada una de las variables determinadas, así mismo se sometieron a este análisis los resultados obtenidos para los recuentos bacterianos, comparando las UFC reportadas para cada tratamiento con las cepas bacterianas halófilas. Adicionalmente con el mismo programa se realizó una prueba de chi2 para analizar las variables cualitativas agronómicas, clorosis y marchitez, con el fin de determinar el grado de relación que existe entre estas dos variables.

RESULTADOS

Aislamiento Bacterias Halófilas Nativas En el aislamiento primario en agar nutritivo modificado con 1.5 % de NaCl, se obtuvieron 18 cepas bacterianas a partir de las muestras de agua y suelo del municipio de Manaure y 20 cepas bacterianas de las muestras de suelo del municipio de Sáchica. A partir de las cepas recuperadas se seleccionaron 6 con base en el en el crecimiento que presentaron en agar nutritivo modificado con diferentes concentraciones de cloruro de sodio, NaCl (3 %, 6%, 9% y 12%), en total se seleccionaron 2 cepas a partir de muestras de Manaure y 4 aisladas de muestras de suelo del municipio de Sáchica, las cuales presentaron crecimientos abundantes en todas las concentraciones usadas en menos de 24 horas a una temperatura de incubación de 37°C, que es la temperatura optima de crecimiento para estos microorganismos.

Tabla 1.

Zona M= Manaure, Zona S= Sáchica. V/A viro a amarillo, fermentacion de manitol, y N/V, no viro, no hay fermentacion de manitol ( Rodriguez, 2017).

CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS DE LAS CEPAS HALÓFILAS AISLADAS (Colonias en agar Nutritivo 6% NaCl) Zona Cepa

Aislamiento % NaCl Muestra Morf Gram Forma Elevación Borde Superficie Consistencia Pigmento Salado Manitol 1M C1

3% - 6% - 9% -

12%

Suelo Bacilos Negativos puntiforme convexa Irregular redondeado lisa cremosa rosacrema V/A 1M C2

3% - 6% - 9% -

12%

Suelo Bacilos Negativos plana convexa Irregular redondeado lisa mucoide blanca N/V 2S C3

3% - 6% - 9% -

12%

Suelo Bacilos Positivos plana convexa Irregular redondeado lisa cremosa blanca V/A 2S C4

3% - 6% - 9% -

12%

Suelo Bacilos Positivos puntiforme convexa Regular redondeado lisa cremosa crema V/A 2S C5

3% - 6% - 9% -

12%

Suelo Bacilos Positivos puntiforme convexa Irregular redondeado lisa mucoide crema V/A 2S C6

3% - 6% - 9% -

12%

Suelo Bacilos Positivos puntiforme convexa Regular redondeado lisa cremosa crema V/A

Otra característica que se tuvo en cuenta para seleccionar las cepas fue la variación morfológica observada macroscópica y microscópicamente entre las diferentes concentraciones, las cepas seleccionadas mostraron características morfológicas similares en todas las concentraciones de sal usadas (tabla 1).

Luego de realizar el aislamiento y caracterizacion morfologica de las cepas seleccionadas se obtuvieron 6 pre-inoculos de las cepas bacterianas, a una concentracion de 106 UFC/ml y a partir de estos se elaboraron los inoculos finales con una concentracion de 108 UFC/ml para cada cepa, se almacenaron en tubos de ensayo de 13x10 cm hasta que se aplicaron en el suelo con salinidad moderada traido de Sáchica.

Pruebas en invernadero, determinación de la conductividad eléctrica (Ce) El valor inicial de conductividad eléctrica para el suelo usado en el bioensayo fue de 5.2 ds/m, dato reportado por el laboratorio de suelos del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC) y confirmado en esta investigación, por medio de conductímetro, este valor corresponde a salinidad moderada de acuerdo a la clasificación del grado de salinización (tabla 2).

Tabla 2.

Calificación del grado de Salinidad, tomado de CAR, IDEAM & U.D.C.A, 2017

Rango para Calificación Calificación Salinidad Ce ≥ 16 ds/m Muy severa Ce ≥ 8 ds/m < 16 ds/m Severa Ce ≥ 4 ds/m < 8 ds/m Moderada Ce ≥ 2 ds/m < 4 ds/m Ligera Ce < 2 ds/m Muy ligera

En total se tomaron 10 mediciones de este parámetro en intervalos de tiempo de 7 días, para todos los tratamientos. Con relación a los resultados de la conductividad eléctrica (Ce), se observó la disminución de este parámetro con todos los tratamientos aplicados desde la primera semana, con la tendencia a disminuir de forma gradual en cada medición. Sin embargo durante la semana 7 se presentó un

aumento en los valores obtenidos de Ce, sobre todo en el tratamiento con la Cepa

1 (Tabla 3). El testigo negativo del bioensayo que corresponde a suelo sin cepa

bacteriana también presento disminución en la conductividad eléctrica, en menor medida con relación a los tratamientos evaluados. Por otra parte, debido al sistema cerrado que se manejó en el bioensayo se puede interpretar que la disminución en la conductividad eléctrica se debe a los tratamientos con las cepas que fueron aplicados, y/o a la absorción de sales realizada por las plantas, reflejada en los efectos de toxicidad observados en las variables agronómicas cualitativas determinadas.

Tabla 3.

Valores de conductividad eléctrica por semanas. Ce ds/m (desisiemens/metro). En rojo se resalta el aumento de la conductividad eléctrica. Letras diferentes representan diferencias significativas p < 0.05. (Rodríguez, 2017).

TRATAMIENTOS

SEMANAS

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 T1 Cepa 1 (a) 5.2 (a) 4.7 (ab) 3.2 (a) 2.6 (a) 1.9 (a) 1.9 (ab)3.8 (a) 2.3 (a) 1.2 (a) 0.8 T2 Cepa 2 (a) 5.2 (a) 4.2 (a) 2.6 (a) 2.2 (a) 1.9 (a) 2.6 (ab)3.1 (a) 1.7 (a) 1.1 (a) 0.7 T3 Cepa 3 (a) 5.2 (a) 4.1 (a) 2.9 (a) 2.2 (a) 1.7 (a) 1.4 (a) 1.8 (a) 1.5 (a) 1.3 (a) 0.8 T4 Cepa 4 (a) 5.2 (a) 4.1 (ab) 3.0 (a) 2.6 (a) 2.5 (a) 2.2 (ab)2.5 (a) 2.2 (a) 1.1 (a) 0.6 T5 Cepa 5 (a) 5.2 (c) 6.2 (a) 2.8 (a) 2.2 (a) 1.9 (a) 1.8 (ab)2.3 (a) 1.4 (a) 1.1 (a) 0.7 T6 Cepa 6 (a) 5.2 (ab) 5.1 (ab) 3.1 (a) 2.2 (a) 1.9 (a) 1.8 (ab)3.0 (a) 1.4 (a) 1.0 (a) 0.7 T- Testigo (a) 5.2 (ab) 5.1 (c) 4.3 (b) 3.6 (b) 3.7 (b) 4.1 (b) 4.3 (b) 3.8 (b) 3.5 (b) 3.0

El análisis de varianza y prueba de comparación de Tukey, permitió establecer que, en todos los tratamientos con las cepas bacterianas halófilas hubo un efecto directo en la disminución de la conductividad eléctrica del suelo (P < 0.05), lo que indica que si hay influencia de los tratamientos sobre el suelo con salinidad moderada que se recolecto de Sáchica. La confiabilidad de la prueba es del 95% según los resultados obtenidos con el programa estadístico R Core Team (2016).

Figura 1.

Valores de conductividad eléctrica para cada tratamiento por semanas. Análisis estadístico de varianza y prueba de comparación de Tukey, programa R core team (2016) (Rodriguez, 2017).

Figura 2.

Análisis de Medidas repetidas, programa R core team (2016). Comparación de los tratamientos con respecto a los valores de conductividad eléctrica para cada fecha de medición (Rodríguez, 2017).

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 (Ce) Semanas Disminución de la Conductividad eléctrica (Ce) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T-

En la figura 1 se observa que todos los tratamientos muestran valores de conductividad eléctrica < 2 ds/m en la medición final del bioensayo en la semana

10 (Tabla 3), valor que está relacionado con salinidad muy ligera (tabla 2). De

acuerdo con los resultados obtenidos, no hubo diferencias estadísticas entre los tratamientos con las cepas bacterianas halófilas, pero si hubo diferencia con respecto al testigo absoluto, evidenciándose que si hubo un efecto de las cepas en la disminución de la conductividad eléctrica (tabla 3, figura 1). Adicionalmente se realizó un análisis de medidas repetidas para aislar el efecto del tiempo sobre las mediciones, con los resultados obtenidos se confirmó que no existen diferencias significativas entre cepas con la misma confiabilidad (figura 2).

Medidas agronómicas De acuerdo con los resultados obtenidos para estas variables, se observó que todos los tratamientos permitieron el crecimiento de las plantas de tomate, estas fueron sembradas luego de conseguir una conductividad eléctrica igual o menor que 2 ds/m, cuatro semanas después de aplicar los tratamientos en el suelo con salinidad moderada. El crecimiento de las plantas se vio reflejado en el aumento semanal de la altura y del número de hojas a diferencia de lo observado en el testigo absoluto o tratamiento sin cepa, en el cual se observó perdida de hojas, marchitez y clorosis desde la segunda semana, llegando incluso a perder el 80% de las plantas.

Sin embargo, con respecto al control positivo de crecimiento para las plantas de tomate, (sembradas en suelo sin salinidad) se presentaron diferencias significativas (p >0.05) en todas las variables agronómicas determinadas, entre estas plantas control (+) y las plantas sembradas en el suelo con los tratamientos, aunque tuvieron mejores características que las plantas sembradas en el suelo sin tratamiento o testigo absoluto (control -), que presentaron menor altura y menor número de hojas, además algunas plantas evidenciaron síntomas de toxicidad

reflejados en la clorosis y marchitez en comparación con el control positivo, en el cual ninguna de las plantas presento estos síntomas.

a)

b)

c)

Figura 3.

Variables agronómicas determinadas, a) Altura, b) Número de hojas, c) Área foliar. Letras diferentes muestran diferencias significativas. T1=cepa 1, T2=cepa 2, T3=cepa 3, T4=cepa 4, T5=cepa 5, T6= cepa 6, ST= sin cepa o testigo absoluto, C+=control positivo, análisis estadístico de varianza y prueba de comparación de Tukey, programa R core team (2016) (Rodríguez, 2017).

Con respecto al análisis estadístico, en primer lugar, para la altura se evidencio un aumento en el tiempo en cada medición, sin embargo, se observaron diferencias significativas (p >0.05) entre las plantas de control positivo para el crecimiento de tomate y las plantas sembradas en el suelo con salinidad moderada de Sáchica (figura 3). También se observaron diferencias significativas con respecto a la altura entre los tratamientos T1 y T4, T6, T2 y testigo, siendo los valores finales 20.5 cm,

13.5 cm, 13.3 cm, 12.5 cm y 13 cm, respectivamente (figura 3), lo que significa

que los tratamientos no tienen efecto directo sobre esta variable y que la toxicidad por sales pudo afectar algunas unidades experimentales. Por otra parte, en la variable número de hojas se evidenciaron diferencias significativas (p >0.05) en los conteos realizados para los tratamientos y el control positivo de crecimiento (figura 3), siendo más alto el número de hojas reportado para el control positivo, esto significa que con respecto a esta variable tampoco hay efecto directo de los tratamientos y en cambio sí se observaron efectos negativos de la variación en la concentración de sales, determinados por la disminución del número de hojas.

Figura 4.

Plantas de tomate al final del bioensayo. Para el tratamiento T2,T6 y ST, se observa clorosis y marchitez de las hojas (Rodriguez, 2017).

Los resultados para las variables de clorosis y marchitez fueron analizados por medio de una prueba estadística de chi2, debido a que estas variables son cualitativas, encontrando que en general cuando hay clorosis se presenta marchitez, la confiabilidad de esta prueba fue de 95% (p <0.05), lo que indica la

CONTROL POSITIVO

T2: CEPA 2

T6: CEPA 6

ST: SIN CEPA

relación directa entre estas dos variables, comprobando que siempre que se presentaron hojas con clorosis posteriormente se marchitaron (Figura 4). Finalmente el área foliar también presento diferencias significativas (p >0.05) con respecto al control positivo de crecimiento para el tomate (Figura 3), se evidencio que ningún tratamiento tiene un efecto directo positivo en esta variable y que la toxicidad ocasionada por la variación en la concentración de sales en el suelo afecta negativamente esta característica.

Figura 5.

Diferencias entre las raíces a) suelo salino sin tratamiento, se observan raíces pequeñas y aglutinadas b) suelo con tratamiento, se observan raíces pequeñas y c) Suelo no salino, control positivo crecimiento planta de tomate, se observan raíces sueltas y más grandes (Rodríguez,

2017).

Aunque no se propone dentro de la metodología de esta investigación, vale la pena resaltar algunas propiedades físicas del suelo que se pudieron observaron en esta fase del bioensayo, principalmente debido a que se relacionan directamente con los efectos de las altas concentraciones de sal; como ya se mencionó la estructura del suelo es una característica que se relaciona con los efectos de la salinización, y que afectan el desarrollo de las raíces. Con respecto a esto, se encontró que, si bien es cierto que las características físicas iniciales del a) b) c)

suelo evidenciaron agrietamientos y problemas de estructura, luego de aplicar los tratamientos con bacterias esta condición mejoro, no obstante al finalizar el bioensayo y retirar las plantas se observaron diferencias entre las raíces de las plantas control positivo, las plantas en suelo con tratamientos y las plantas sin tratamiento (figura 5 ), lo cual indicia que la variación en la concentración de sales en el suelo incide directamente en el desarrollo y crecimiento de las plantas de tomate usadas en el bioensayo.

Recuento de bacterias halófilas

En primer lugar se determinó el recuento de microorganismos bacterianos halófilos inicial para el suelo moderadamente salino de Sáchica, luego de ser esterilizado en autoclave y antes de ser usado en el bioensayo, este recuento fue de 2.8 x 103 UFC, lo cual permite simular las condiciones que se tendrían en campo donde siempre van a existir microorganismos en el suelo. Posteriormente, se realizaron los recuentos en el suelo para cada tratamiento, cada quince días después de las inoculaciones con las cepas bacterianas halófilas, para un total de cuatro recuentos para cada cepa. Los resultados obtenidos por medio de la técnica de recuento en placa, demuestran la presencia de bacterias halófilas en el suelo para todos los tratamientos, también para el suelo usado como testigo, donde no se aplicó ninguna cepa bacteriana, pero debido a la carga microbiana inicial del suelo (2.8 x 103 UFC/gr), evidencio crecimiento de microorganismos halófilos. Los recuentos obtenidos para todos los tratamientos con las 6 cepas bacterianas estuvieron por encima de 106 UFC/gr suelo, a excepción del testigo o tratamiento sin cepa, que durante los dos primeros recuentos, mostro recuentos < 104 UFC/gr suelo.

Con relación a los recuentos microbianos, el análisis de varianza y prueba de Tukey, permitieron establecer diferencias significativas entre los tratamientos para

3 de los 4 recuentos realizados. El primer recuento no mostro diferencias

significativas (p < 0.05) entre los tratamientos, ya en el segundo recuento se

observaron diferencias entre los tratamientos T3 y T5 con respecto a los demás tratamientos y el testigo, obteniéndose recuentos de 1,3 x 108 UFC/g suelo y 1,1 x

108 UFC/g suelo, respectivamente. El tercer recuento evidencio diferencias de T1

(1,2 x 108 UFC/g suelo) y T5 (1.48 x 108 UFC/g suelo), con los demás tratamientos, y para el recuento final 58 días después del montaje, se determinó diferencia marcada entre el T1 (2,3 x 10 8 UFC/g suelo) y los demás tratamientos incluyendo el testigo (Figura 6).

Figura 6.

Recuento de bacterias halófilas, expresado en unidades formadoras de colonia por gramo de suelo (UFC/gr suelo) y tabla de datos, letras diferentes representan diferencias significativas, análisis estadístico de varianza y prueba de comparación de Tukey, programa R core team (2016) (Rodríguez, 2017).

DISCUSIÓN

El aislamiento de las cepas bacterianas halófilas realizado evidencia la alta diversidad de microorganismos extremófílos en ambientes con condiciones adversas, como las altas concentraciones salinas, aunque el número de cepas aisladas en este estudio fue menor en comparación con otras investigaciones

(Sánchez &Arguello, 2006; Díaz, 2011, Garzón Rubiano, 2015) que usan técnicas más avanzadas para el aislamiento y la identificación de microorganismos, es de resaltar que debido a la complejidad que presentan los microorganismos halófilos, este tipo de estudios resaltan la importancia de trabajar con ellos para contribuir con su conocimiento y aprovechar su potencial biotecnológico (Litchfield & Gillevet, 2002; Ramírez, Sandoval, & Serrano, 2004; Ramírez, Serrano & Sandoval, 2006; Castillo & Barragán, 2011).

Diversos estudios se han realizado para aislar cepas bacterianas halófilas de ambientes hipersalinos, con el fin de caracterizarlas e identificarlas, contribuyendo al amplio conocimiento que se tiene hoy en día de estos microorganismos. Se han encontrado bacterias como, Salinicoccus salitudinis, Halomonas sediminis, Halobacillus humanensis, Virgibacillus litoralis, Actinopolyspora righensis sp, Pantoea agglomerans, Pseudomonas oryzihahitans, Pseudomonas mora viensis, Arthrohacter agilis, aisladas de ambientes salinos extremos (Chen et al. 2007; Heng et al. 2007; Hedi, et al. 2009; Peng et al. 2009; Flores, et al. 2010; Castro, et al. 2011; Chen et al. 2011; Meklat, et al. 2013; Irshad, el al. 2014; Viver, et al.

2015).

Así mismo, en Colombia se han realizado algunos estudios para aislar bacterias halófilas de ambientes hipersalinos, especies como Vibrio alginolyticus, Vibrio metschnikovii, Flavimonas oryzihabitans y Agrobacterium tumefasciens, han sido aisladas de agua de mar de diferentes áreas en la isla de San Andrés y de agua superficial del Humedal Cintura de la Cuenca del río San Jorge en Córdoba (Sánchez & Arguello, 2006); otras como, Pseudomonas pseudoalcaligenes, Gluconacetobacter diazotrophicus, Thalassospira xiamenensis, Lysobacter sp., Roseovarius mucosus, Clostridium bifermentans, Shewanella algae, Stappia indica, Vibrio alginolyticus, Prolixibacter bellariivorans, Cellulomonas bogoriensis, Desulfovibrio acrylicus, aisladas de manantiales salinos en Risaralda y Boyacá (Diaz, 2011). Por otra parte, a partir de muestras obtenidas de las minas de sal de Zipaquirá se han podido identificar géneros representativos como Halobacterium

sp, y Halococcus sp (Becerra, Cortés, & Giraldo, 2004) y recientemente del mismo lugar se aislaron 41 cepas, siendo 13 nuevas especies, clasificadas dentro de los géneros, Chromohalobacter, Oceanobacillus, Halomonas, Paracoccus, Kocuria y Staphylococccus, que cuentan con un amplio perfil bioquímico, producción de enzimas hidrolíticas, biosurfactantes y antibióticos (Garzón Rubiano, 2015). Para este estudio no se caracterizaron a nivel bioquímico las cepas bacterianas halófilas aisladas usadas en el bioensayo, sin embargo, las características macroscópicas y microscópica observadas permiten hacer algunas comparaciones con géneros conocidos; las bacterias halófilas que posiblemente se podrían encontrar en los aislamientos del municipio de Manaure, un ambiente salino

extremo por naturaleza, podrían pertenecer al grupo de halobacterias y bacterias

moderadamente halófilas, donde la mayoría se clasifica como bacterias Gram negativas, esto coincide con los resultados encontrados para las cepas 1 y 2, aisladas de Manaure, ambas identificadas microscópicamente como bacilos Gram negativos, con colonias que mostraron pigmentaciones rosadas, cremosas y blancas, respectivamente; estas podrían clasificarse dentro de algunos géneros comunes como Salinivibrio sp, Pseudomonas halófilas, Flavobacterium sp. (Ventosa, et al. 1998; DasSarma & Arora, 2001; Ventosa & Ruiz, 2002; Kanekar, et al. 2011).

Con respecto a las cepas aisladas de las muestras de suelo del municipio de Sáchica, los resultados también coinciden con la literatura, indicando que estas bacterias en su mayoría pertenecen a microorganismos Gram positivos moderadamente halófilos, lo cual coincide con los resultados obtenidos para las cepas 3, 4, 5 y 6 que fueron identificadas microscópicamente como bacilos Gram positivos, con colonias pigmentadas de color beige cremoso y que podrían clasificarse dentro de algunos géneros comunes como, Bacillus sp., Marinococcus sp., y Salinococcus sp. (Ventosa, et al. 1998; DasSarma & Arora, 2001; Ventosa & Ruiz, 2002; Kanekar, et al. 2011).

Por otra parte, con relación al mecanismo de adaptación a condiciones salinas, de

las bacterias halófilas usadas en el bioensayo, de acuerdo con los resultados obtenidos para todas las cepas, que evidenciaron crecimiento en concentraciones de NaCl de 3%, 6%, 9% y 12%, y también en agar nutritivo sin sal, es posible deducir que estas bacterias usen la estrategia de solutos compatibles, que permite un alto grado de adaptabilidad de las células a cambios en la concentración de sal de su entorno (Oren, 1999), a diferencia de la estrategia de adaptacion de sal en el citoplasma, que se restringe unicamente a bacterias extremadamente halófilas y algunas excepciones de bacterias fermentativas anaerobias (Halanaerobiales), que crecen exclusivamente en presencia de altas concentraciones sal, por lo cual no se habrian desarollado en el agar nutritivo con las concentraciones de sal usadas en este estudio (Oren, 2008).

De acuerdo con esta informacion, y conociendo la clasificacion de los microorganismos halófilos con respecto a su requerimiento de sal como: halotolerantes 0-5% NaCl, ligeramente halófilos 2-5% NaCl, moderadamete halófilos 5-20% NaCl y extremadamente halófilos 20-30% NaCl (Ventosa, et al. 1998; Oren, 1999: Oren, 2002; Kanekar, et al. 2011), tambien es posible confirmar que las cepas usadas en este estudio en efecto no pertenecen al grupo de bacterias extremadamente halófilas, sino al grupo de bacterias moderadamente

halófilas, ya que pueden tolerar un amplio rango de concentraciones de sal,

evidenciando en el crecimiento en las diferentes concentraciones de NaCl usadas en este estudio. Cabe resaltar, que las bacterias extremadamente halófilas tienen requerimientos nutricionales y ambientales difíciles de conseguir en laboratorio y usualmente son aisladas de ambientes marinos y salmueras, nuevas razones para afirmar que las bacterias usadas en el bioensayo no pertenecen a este grupo de microorganismos (Ventosa, et al. 1998; DasSarma & Arora, 2001; Litchfield & Gillevet, 2002; Oren, 2002; Ventosa & Ruiz, 2002; Chookietwattana, 2003; Kanekar, et al. 2011).

Otro aspecto importante que puede contribuir a orientar la clasificacion de las bacterias halófilas usadas en este bioensayo es la biosíntesis y/o acumulación de

solutos osmóticos orgánicos, que hace parte de la estrategia de adaptación a las concentraciones salinas, según la literatura los solutos orgánicos compatibles incluyen polioles como glicerol, azúcares y sus derivados, aminoácidos y sus derivados, y aminas cuaternarias como glicina, betaína y ectoínas, entre los más destacados (Ventosa, et al. 1998; Oren, 2008; Kanekar, et al. 2011; Shivanand & Mugeraya, 2011), de estos compuestos, se conoce que las bacterias moderadamente halófilas gram negativas, como las cepas 1 y 2 aisladas de Manaure usan principalmente la betaina y ectoina, mientras que las bacterias moderadamenta halófilas gram positivas, como las cepas 3, 4, 5 y 6 aisladas de Sáchica, utilizan prolina, ectoína o diamino ácidos N-acetilados, que son capaces de sintetizar, como un solutos compatibles (DasSarma & Arora, 2001). Con relación al bioensayo, se observó que todas las cepas bacterianas halófilas evaluadas mostraron la capacidad de capturar sodio y movilizarlo, ya que se conoce que el crecimiento de estas bacterias es dependiente de Sodio (Na+), usado para diversas reacciones bioenergéticas, por lo cual se está movilizando constantemente por la célula para mantener un gradiente de iones sodio a través de sus membranas citoplasmática mediante sistemas de transporte primario y secundario (Ventosa, et al. 1998; Oren, 1999; Ventosa & Ruiz, 2002; Müller & Saum, 2005). La movilización del sodio se evidencio por la disminución en la conductividad eléctrica del suelo evaluado, sin embargo dentro de los resultados obtenidos se encontró en la semana 7 que la conductividad eléctrica aumento para todos los tratamientos, comportamiento que fue más evidente en el T1 (cepa 1), esto posiblemente se relacione con el número de bacterias que ya han cumplido su ciclo de vida y mueren en el suelo liberando por medio de la autolisis el sodio al medio externo luego de que ha sido movilizado y usado para los diversos procesos intracelulares (Ventosa, et al. 1998; Oren, 1999; Ventosa & Ruiz, 2002; Müller & Saum, 2005), (Figura 7).

Por otra parte, los resultados obtenidos con respecto a las variables agronómicas evaluadas indican que la sal presente en el suelo pudo haber afectado algunas de

las plantas en los tratamientos T4, T6, T2 ya que el tomate es una planta altamente sensible a los efectos de la toxicidad por sales, evidenciada en la disminución de la altura de la planta, el número de hojas, la presencia de clorosis, necrosis o marchitez y la disminución del área foliar. Las plantas cultivadas en suelo salino, o con aguas salinas sufren alteraciones en todo su metabolismo, y lo reflejan macroscópicamente cuando se comparan con plantas cultivadas sin estrés salino (Cuartero, Fernández, & Gonzales, 1999; Paredes, 2009; Casierra, Arias & Pachón, 2013). Diferentes estudios han reportado que además hay un efecto en la disminución de la germinación, un menor peso de los frutos, entre otros efectos fisiológicos, morfológicos y bioquímicos (Goykovic & Saavedra, 2007; Casierra, Arias & Pachón, 2013; Sanjuan, et al. 2015). Es posible que la variación e inestabilidad de la presencia de sodio pudiera afectar el desarrollo de la planta de tomate.

Figura 7.

Se observan las graficas de conductividad eléctrica y recuentos bacterianos, se resaltan los valores de las semanas S7 y S3, donde se oobserva que la Ce aumenta cuando el recuento de bacterias halófilas disminuye (Rodriguez,2017).

Aunque la conductividad eléctrica fue disminuida antes de realizar el trasplante de las plántulas, es importante recordar que las altas concentraciones de sal no solo

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 Ce ds/m Semanas Conductividad eléctrica 0,00E+00 2,00E+07 4,00E+07 6,00E+07 8,00E+07 1,00E+08 1,20E+08 S0 S1 S2 S3 S4

UFC

Semanas Recuentos Bacterianos

afectan a las plantas sino también al suelo, afectando sus propiedades físicas, la estabilidad estructural, la conductividad hidráulica y la tasa de infiltración (Shainberg & Letey, 1984), con relación a esto, se observó el agrietamiento del suelo usado en el bioensayo, lo cual es una consecuencia de la salinización que dificulta el transporte de agua y el establecimiento de las raíces del cultivo. Para este estudio se comprobó la afectación en raíces con la disminución de su tamaño en comparación con el control positivo de crecimiento al final del ensayo (Figura 5) (Medina, Cooman, & Escobar, 2001; Jaramillo, 2002; Otero, Gómez, & Sánchez,

2002; IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017).

Por último, con relación a los recuentos microbianos realizados se evidencio que a partir de la primera inoculación se obtuvieron valores altos para las poblaciones bacterianas evaluadas, eso indica que los microorganismos se adaptaron con facilidad al suelo usado en el bioensayo. Para todas las cepas los valores encontrados fueron mayores de 106 UFC/gr suelo. De acuerdo con los resultados se puede establecer que existe una relación directa entre el número de microorganismos y los valores de la conductividad eléctrica, teniendo en cuenta que a mayor número de bacterias halófilas presentes en el suelo es menor el valor de la conductividad eléctrica, y un menor número de microorganismos puede relacionarse con el aumento de este parámetro y por lo tanto con el aumento de la salinidad en el suelo (Figura 7).

En Colombia, se han realizado investigaciones que orientan el trabajo con microorganismos para recuperar las características de los suelos, la mayoría realizados en condiciones de laboratorio (Sánchez & Arguello 2006, Díaz et al. 2011), muy pocos en condiciones de invernadero (Micán et al. 2013; Escobar et al. 2011; Méndez, 2012; Calderón, 2015); otras investigaciones con bacterias halófilas y halotolerantes, también muestran el potencial de estos microrganismos

como promotores de crecimiento vegetal y fijadores de nitrógeno, esto representa

un beneficio adicional para las plantas (Rojas, et al. 2012), por esta razon es de gran valor seguir realizando estudios que permitan encontrar una alternativa

biologica para mitigar los efectos de los procesos de salinización en los suelos con vocacion agricola.

CONCLUSIONES

A partir de las muestras de ambientes salinos en Manaure y Sáchica se aislaron microorganismos bacterianos moderadamente halófilos con alto potencial para la captura y movilización de sodio en suelos salinizados del municipio de Sáchica en Boyacá, identificados macroscópica y microscópicamente como bacilos Gram negativos que según la literatura reportada podrían pertenecer a los géneros Salinivibrio sp, Pseudomonas halófilas o Flavobacterium sp. y bacilos Gram positivos que podrían clasificarse dentro de los géneros de Bacillus sp., Marinococcus sp., y Salinococcus sp.

De acuerdo con los resultados del bioensayo es posible determinar que, las bacterias halófilas evaluadas tienen un efecto directo en la disminución de la conductividad eléctrica por medio de la movilización de sales, sobre todo de NaCl, lo cual se evidencia en las mediciones semanales de este parámetro (Ce), que paso de una conductividad eléctrica inicial de 5,2 ds/m, que corresponde a salinidad moderada, a valores menores que < 1,0 ds/m, que corresponden a salinidad muy ligera. Sin embargo de acuerdo con los resultados debe garantizarse un inoculo activo de microorganismos para que se dé la movilización de sodio, esto debe estudiarse con más detalle.

Con respecto a las variables agronómicas determinadas, los altibajos en la concentración de sales mostraron incidencia en la altura, número de hojas, área foliar y la presencia de clorosis y marchitez, que resultaron significativamente diferentes con respecto al control positivo de crecimiento para el tomate. No obstante los resultados con respecto a estas variables indican que a pesar de las diferencias con el control positivo las plantas sembradas en el suelo con tratamientos evidencian mejoras en el crecimiento del tomate en comparación con el testigo absoluto.

Aunque esta investigación no propuso el estudio detallado de las propiedades físicas del suelo como el agrietamiento y la falta de estructura, estas fueron evidentes en el bioensayo, por lo cual es importante resaltar que el crecimiento de las plantas mediado por el adecuado desarrollo de sus raíces se vio afectado debido a que la variación en la concentración de sales en el suelo incidió directamente en la estructura y otras propiedades físicas del mismo. Los resultados obtenidos para los recuentos bacterianos dan cuenta de la complejidad de trabajar con microorganismos vivos, para esta investigación de forma general se observó una línea tendencial en aumento, salvo algunas excepciones que pueden darse en respuesta a diversas razones, relacionadas principalmente con la disponibilidad de sales en el medio (suelo) que tiene un efecto directo en el número de microorganismos presentes. Finalmente se resalta la importancia de trabajar con microorganismos nativos aislados de Sáchica y exógenos aislados de Manaure, que según se determinó en este bioensayo ofrecen un alto potencial para los procesos de biorremediación de suelos contaminados con altas concentraciones de sal, evidenciado en el efecto directo que tuvieron las bacterias halófilas en la disminución de la conductividad eléctrica del suelo.

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DIAGNÓSTICO DEL CONTEXTO SOCIECOLÓGICO DE LA SALINIZACIÓN

DEL SUELO EN SÁCHICA-BOYACÁ, APORTES DESDE EL ENFOQUE

AGROECOLÓGICO PARA EL MANEJO CON BACTERIAS HALÓFILAS.

Rodríguez Aristizabal, Mónica Alejandra, monica.alrodriguez@udca.edu.co – Estudiante de Maestría en Ciencias Ambientales, cohorte IV, Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A. Pyszczek, Oscar Luis, opysxczek@udca.edu.co – PH D en Geografía, Director de la Maestría en Gestión Socio ambiental, Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A. Higuera Mora, Nubia Carolina, nhiguera@uniminuto.edu – M. Sc Agricultura ecológica Docente en Corporación Universitaria Minuto de Dios UNIMINUTO

RESUMEN

La salinización es un proceso de degradación química ocasionado por el aumento de la concentración de sales en el suelo, que puede causar efectos negativos en las características fisicoquímicas del suelo y en los procesos fisiológicos y bioquímicos de las plantas y los microorganismos del suelo. En Colombia se estima que aproximadamente el 5.6 % de los suelos están afectados por esta problemática; sin embargo, la información detallada es escasa, dispersa y desactualizada. Este trabajo tuvo como principal objetivo identificar aspectos locales de la problemática de la salinización en Sáchica-Boyacá, uno de los municipios con mayor susceptibilidad y amenaza a esta condición en el país, con el fin de establecer aportes para el diseño de una propuesta de manejo de tipo biológico que pueda desarrollarse en el marco de la agroecología. La metodología propuesta se apoyó en un enfoque cualitativo y el análisis de documentos oficiales relacionados con la problemática de la salinización. Se recolectó información primaria con las autoridades locales y diferentes actores sociales del municipio. Los principales resultados muestran que existen varios factores de predisposición a la problemática de la salinización en el municipio, principalmente relacionados con las características naturales de la región, factores ambientales, prácticas agrícolas y aspectos de tipo económico. Adicionalmente se identificó que la problemática de la salinización en el municipio afecta principalmente a los productores de las veredas Centro y Espinal que representan el 33% el territorio,

pero no hay una planteamiento de estrategias de manejo y prevención por parte de las autoridades locales. Por otra parte, se pudo establecer que las prácticas de manejo de la salinización en el municipio están dirigidas al uso de enmiendas químicas y orgánicas principalmente; sin embargo, ninguno de estos tratamientos ha permitido dar solución a esta problemática de manera permanente. Finalmente se reconoce que debido a la dinámica de la dispersión de las sales resulta difícil zonificar las áreas degradadas por la problemática de la salinización y así mismo realizar procesos de recuperación edáficos. Por tal motivo se considera pertinente orientar el diseño de una propuesta de manejo desde el enfoque agroecológico para abordar la problemática de la salinización del suelo en el municipio de Sáchica, este enfoque permite tener una visión integradora que pone a la comunidad local como actor principal y partícipe activo de la implementación de procesos biotecnológicos, como el uso de bacterias halófilas para contribuir con la disminución de la salinización del suelo.

Palabras claves:

Salinización, prácticas agrícolas, bacterias halófilas, recuperación edáfica, agroecología.

INTRODUCCIÓN

La salinización es un proceso de degradación química del suelo caracterizada por la acumulación de altas concentraciones de sal, que, dependiendo del tipo de sales predominantes y de factores ambientales como el tipo de suelo, clima y drenaje pueden causar efectos diversos (Otero, Gómez, & Sánchez, 2002) El origen de estos procesos pueden ser naturales y/o antrópicos, clasificándose como salinización primaria o secundaria, respectivamente (Tabla 1) (Ianneta & Colonna, s.f ; IDEAM & MAVDT, 2010; IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017). En casos extremos, la salinización, ocasiona la infertilidad del suelo, la incapacidad de recuperación natural, el incremento de las inundaciones, la disminución en la

producción del alimento, la pérdida de ecosistemas y por tanto de la biodiversidad, generando procesos de desertificación de áreas (MADS, 2015). En respuesta a la problemática existen prácticas de manejo tal como el uso de enmiendas químicas, método propuesto por la USDA (United States Departament of Agriculture), que consiste en aplicar sales solubles de calcio y sales de calcio con baja solubilidad o yeso, siendo en la actualidad el método más usado (Escobar, et al. 2011). Otras prácticas para el manejo de suelos salinos son el uso de materia orgánica o humus (enmiendas orgánicas), uso de plantas halotolerantes, la mezcla de la capa superficial y el raspado o ruptura de costras con arado y el lavado o inundación. No obstante, ninguno de estos métodos resulta fácil o económico, por lo cual se dificulta eliminar o disminuir las altas concentraciones de sal en el suelo (García, 2002; Sánchez & Arguello 2006; Gómez, 2013).

Tabla 1.

Principales causas del origen de la salinización de tipo natural y/o Antrópico. Tomado y modificado de Ianneta & Colonna, s.f; IDEAM & MAVDT, 2010; IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017

ORIGEN DE LA SALINIZACIÓN

NATURAL

PRIMARIA

La formación de suelos básicos.

Origen de la roca madre.

Meteorización de minerales.

Ubicación geográfica.

Clima árido.

Nivel freático.

Malas condiciones de drenaje.

ANTRÓPICA

SECUNDARIA

Riego con agua de mala calidad.

Fertilizaciones excesivas.

Enmiendas químicas.

Prácticas de manejo agrícola inadecuadas.

En el mundo se estima que cerca de 150 millones de hectáreas se encuentran salinizadas; se calculan que 59,4 millones se encuentran en Latinoamérica y de estas, el 5,6% corresponden a Colombia (Lesch, Rhoades, & Chanduvi, 1999; Otero, Gómez, & Sánchez, 2002; MAVDT, 2004; FAO, 2010; MADS, 2015). Tanto

a nivel local, departamental y nacional, la salinización se considera como un problema importante en términos de productividad y usos del suelo, generando esfuerzos en los diferentes niveles gubernamentales con el fin de prevenir, mitigar y disminuir los efectos adversos. Varios documentos a escala nacional y departamental dan cuenta de los aspectos relevantes de la problemática de la salinización del suelo, así mismo las políticas para la gestión sostenible del suelo, documentos cartográficos, informes y protocolos para la identificación y el manejo de esta afectación, son muestra del interés y la importancia que se le brinda a esta situación en el país (IDEAM, 2002; MAVDT, 2004; IDEAM & IGAC, 2005; DANE,

2016; MADS 2015; IDEAM & MAVDT, 2010; IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017).

El objetivo de la presente investigación consistió en identificar aspectos locales de la problemática de la salinización en Sáchica-Boyacá, una de las áreas del departamento con mayor amenaza y susceptibilidad a la salinización (IGAC & IDEAM, 2005; IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017), para establecer las consideraciones generales para el diseño de una propuesta de manejo de tipo biológico desarrollada en el marco de la agroecología, que pueda contribuir con la disminución de la salinización del suelo y mitigar los efectos adversos de esta problemática en el municipio. Cabe resaltar que las condiciones naturales, la sequía, la sobreexplotación del suelo y el riego con agua de mala calidad como consecuencia del déficit hídrico en la región, suponen factores de predisposición a la salinización del suelo en esta zona del departamento de Boyacá (Alcaldía Municipal Sáchica, 2004; IGAC, 2004; MAVDT, 2004; IDEAM & IGAC, 2005; Alcaldía de Sáchica - Boyacá, 2016; Alcaldía de Sáchica - Boyacá, 2017; IDEAM,

CAR & U.D.C.A, 2017).

Por otra parte, el concepto de agroecología ha sido explicado por diferentes autores (Altieri & Nicholls, 2000; Méndez & Gliessman, 2002; Gliessman, et al. 2007; León, 2009; Morales, 2011), de forma general el concepto hace referencia a la “ciencia que estudia la estructura y función de los agroecosistemas desde el punto de vista de sus relaciones ecológicas y culturales” (León, 2009) o “la

aplicación de conceptos y principios ecológicos para el diseño y manejo de agroecosistemas sostenibles” (Méndez & Gliessman, 2001), lo cierto es que aunque tenga diversas definiciones construidas a partir de diferentes enfoques todas tienen elementos comunes que buscan principalmente la producción estable y eficiente de recursos productivos, la seguridad y autosuficiencia alimentaria, el uso de prácticas agroecológicas o tradicionales de manejo, la preservación de la cultura local y de la pequeña propiedad, un alto nivel de participación de la comunidad en decidir la dirección de su propio desarrollo agrícola y la conservación y regeneración de los recursos naturales (Altieri, 2009). La agroecología como parte de las ciencias ambientales, entendidas como el estudio de las interacciones hombre-naturaleza, a través de la agricultura ha sido el vehículo más importante de relación ser humano- naturaleza y no hay ninguna otra actividad humana que sea más ambiental que la agricultura (León, 2009). La agroecología se fortalece con el pensamiento de sistemas y el enfoque de sistemas; además, se basa en corrientes teóricas y metodológicas de la disciplina, la multidisciplina, la interdisciplina, tomando en cuenta el conocimiento local, que es donde se aplican los conceptos y principios ecológicos, sociales y económicos (Ruiz, 2006).

CONSIDERACIONES METODOLÓGICAS

De acuerdo con el contexto planteado, la realización de esta investigación propone varias etapas metodológicas dentro del paradigma cualitativo, se propone un enfoque orientado a los actores y la investigación participativa por medio del análisis de documentos oficiales relacionados con el municipio y con la problemática de la salinización, a nivel nacional, regional y local; recolección de información primaria y secundaria con autoridades locales del municipio, con el apoyo de la Alcaldía Municipal, especialmente del departamento de planeación y la UMATA; y con diferentes actores sociales del municipio, quienes permitieron el desarrollo de diferentes técnicas cualitativas de recolección de datos.

Para el desarrollo de la investigación se utilizaron diferentes fuentes de información suministradas por el Municipio de Sáchica: Plan de Desarrollo Municipal 2016-2019 (Alcaldía de Sáchica-Boyacá, 2016), el análisis de situación de salud de Sáchica, ASIS (ESE Centro de Salud de Sáchica, Área de Vigilancia Epidemiológica, 2016) y el Esquema de Ordenamiento Territorial EOT, 2004-2016, (Alcaldía de Sáchica, 2004) y otros datos suministrados directamente por el departamento de planeación y la UMATA del municipio. Asimismo, información sobre los indicadores de la población publicada en el censo nacional realizado en el año 2005 (DANE, Censo General - Perfil Sáchica-Boyacá, 2005) y datos obtenidos del tercer censo agropecuario realizado en el año 2014 (DANE, Anexos Municipales, 2016).

Se analizaron también otros documentos del ámbito regional y nacional importantes para conocer el estado actual de la problemática (IGAC, 2004; MAVDT, 2004; MADS, 2015) y entre los cuales se encuentran los mapas de amenaza y susceptibilidad a la salinización en el país. Cabe resaltar que además para el año 2017 se publicó la actualización del Protocolo para la Identificación y Evaluación de la degradación de suelos por salinización realizado por el IDEAM en colaboración con la CAR y la Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A (IDEAM & MAVDT, 2010; IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017). A partir del análisis de esta información se pudo obtener el diagnóstico del contexto sociecológico de la salinización en el municipio de Sáchica y parte del estado actual de esta problemática.

Por otra parte en el marco investigativo se realizaron observaciones directas, entrevistas semiestructuradas e historias de vida, permitiendo obtener información directamente de la fuentes (Campoy & Gómez, 2015), aportando una visión más holística y a la vez profunda sobre la problemática de la salinización del suelo en Sáchica, como también posibilitar la participación de diversos actores, con diferentes experiencias y conocimientos relacionados con la problemática de la salinización en el municipio de Sáchica (Tabla 2).

Tabla 2.

Etapas metodológicas. Descripcion de las etapas metodologicas y tecnicas cualitativas usadas en el trabajo con la comunidad local de Sáchica. Pyszczek & Rodríguez 2017 Etapas Metodologicas Actividades Tecnicas Empleadas Resultados esperados

De exploración

Búsqueda de datos e información.

Análisis de los documentos oficiales obtenidos

Técnicas de rastreo de información.

Selección y jerarquización de datos e informaciones

Diagnóstico del contexto socioecológico en el municipio

De ejecución

Identificación de comportamientos y actitudes frente a la problemática por parte de la población objeto de estudio Observación directa:

3 procesos de las

etapas del cultivo de tomate: el proceso de podas, tutorado y recoleccion de frutos.

Estado actual de la problemática

Aspectos generales del manejo de la salinización del suelo en Sáchica

Obtención de informacion oficial de autoridades y de la comunidad local

Entrevistas semiestructurada, 2 funcionarios UMATA,

8 agricultores

afectados Obtención de experiencias de la población objeto de estudio con la problemática.

Historias de Vida Actor social clave Señor Hector Sierra.

De aplicación Consideraciones tendientes a la aplicación de bacterias halófilas en la mitigación de la salinización.

Análisis de la información obtenida por medio de la triangulacion metodologica para la construcción de estrategias de manejo.

Propuesta de manejo de la salinizacion del suelo que involucre el uso de bacterias halófilas

Los resultados obtenidos permitieron identificar y caracterizar los aspectos generales relacionados con esta afectación y la validación de la información obtenida se realizó por medio de una triangulación metodológica, que consistió en

comparar los resultados de las observaciones directas, las entrevistas y la historia de vida.

RESULTADOS

DIAGNOSTICO SOCIECOLOGICO DE LA SALINIZACIÓN

1.

CONTEXTO MUNICIPIO DE SÁCHICA

Sáchica es un municipio ubicado en el Departamento de Boyacá sobre la cordillera oriental, es un territorio montañoso que distribuye sus tierras en el piso térmico frío y de páramo, con una temperatura promedio de 16.2° C y una altura de 2150 msnm, su extensión total es aproximadamente de 64 km2, divididos en 6 veredas: Centro, Arrayan-Canales, Tintal, Espinal, Ritoque y Quebrada Arriba (Alcaldía Municipal Sáchica, 2004; Alcaldía de Sáchica-Boyacá, 2016; Alcaldía de Sáchica - Boyacá 2017). El municipio se encuentra dentro de la provincia de Ricaurte Alto, región donde las condiciones ambientales pueden variar de áridas a desérticas, con escasos recursos no renovables e insuficiencia de agua, tanto para consumo humano como para la actividad agropecuaria y económica en general, situación relacionada con el régimen pluviométrico bimodal del municipio que presenta épocas de lluvias entre marzo-mayo y septiembre-noviembre y períodos secos entre diciembre-febrero y julio-agosto.

El sistema hídrico del municipio está conformado por el río Sáchica y el río La Candelaria, cuencas que hacen parte de la cuenca del río Suta, que es un afluente del río Suárez y éste, a su vez, es afluente del río Magdalena. También existen varias subcuencas o quebradas: Chiguichanga, Ritoque, La Carcoca y Quebrada Arriba, que son permanentes y La Grande, El Jabón, Tensia y Tejar que son intermitentes y durante los períodos secos, junto con los ríos, disminuyen su caudal, llegando a perderse totalmente en épocas de verano (Alcaldía Municipal Sáchica, 2004; Alcaldía de Sáchica-Boyacá, 2016; Alcaldía de Sáchica - Boyacá

2017).

Suelos y agricultura en el municipio.

Según el esquema de ordenamiento territorial, la agricultura, es la actividad que más genera empleo en el municipio (IGAC, 2004; Alcaldía de Sáchica, 2004; DANE, Anexos municipales, 2016; Alcaldía de Sáchica - Boyacá 2017) y a la vez, la que más salinización provoca, afectando principalmente a la Vereda Centro, y la Vereda Espinal, (IGAC & IDEAM, 2005; IDEAM, CAR & U.D.CA, 2017). Desde el punto de vista fisiográfico los suelos en estas veredas corresponden a paisaje de zona aluvial 1 donde se encuentran suelos de valles estrechos2 que se dividen dependiendo del tipo de clima, encontrando los que se hallan a una altura que oscila entre 2000 y 2500 msnm y que presentan zonas de relieve plano, sujetas a encharcamientos por desbordamientos de los ríos, con usos limitado por deficiencias de humedad en épocas secas y por otra parte se encuentran los suelos de tipo erosionado, que se presentan en todas las veredas, ocasionando la pérdida de los horizontes superficiales y generando cárcavas 3 amplias y profundas, desprovistas de vegetación, con afloramientos rocosos y pedregosidad. El municipio de Sáchica tiene el porcentaje de suelos con erosión más alto en el departamento de Boyacá, contando con un total de 94,86% con respecto a la severidad de la erosión presentada (IGAC, 2004; Alcaldía de Sáchica, 2004;

MADS, IDEAM & U.D.C.A, 2015).

Con respecto a las unidades de manejo dadas en los esquemas de ordenamiento territorial, para las Veredas Centro y Espinal, se tienen en primer lugar la unidad de manejo IV: que se presenta a lo largo del río Sáchica, en la vereda Arrayán, Centro y parte del Espinal y que comprende suelos que tienen como principales limitaciones, las deficiencias de precipitaciones, texturas finas, presencia de

1 Zona aluvial: Porción de espacio alargada, relativamente plana y estrecha, intercalada entre dos áreas de relieve más alto y que tiene como eje a un curso de agua (IGAC, 2017) 2 Valle Estrecho: Incisión angosta formada por una pequeña corriente de agua que deposita los materiales en sentido longitudinal, limitada por terrenos más altos (IGAC, 2017) 3 Cárcava: Hoya o concavidad formada en el terreno por la erosión de las corrientes de agua (IGAC, 2017)

carbonatos y fertilidad baja a moderada, para lo cual se ha recomendado, aplicar riego por aspersión, diversificar cultivos con gramíneas o instalar frutales, incorporar residuos orgánicos y fertilizar con materia orgánica. En segundo lugar, la unidad de manejo VI: que corresponde a suelos que se localizan en todas las veredas, con limitantes como la falta de agua, baja fertilidad, reacción fuertemente ácida; a excepción de las áreas donde hay carbonatos y el pH es más alto. Para este tipo de suelos también se ha recomendado la rotación de cultivos, aplicar riego, abonos nitrogenados, recoger las piedras, reforestar con especies nativas y mantener los suelos bajo cobertura vegetal (IGAC, 2004; Alcaldía de Sáchica,

2004).

Aspectos Socioeconómicos Según el Analisis de situacion de salud (ASIS) del municipio de Sáchica, realizado en el año 2016, la población total para este año sumaba un total 3.780 habitantes, otros datos de este documento, detallan que del total de la población 1.941 habitantes son hombres (51,3%) y 1.839 habitantes son mujeres (48,7%), observándose una proporción entre hombres y mujeres más o menos homogénea con una diferencia de solo 2.6%. Específicamente para las veredas Centro y Espinal, que son las más afectadas por la problemática de la salinización y que suman el 23.6 km 2 (33%) del territorio, se conoce que la población total asciende a 2481 personas, lo que corresponde aproximadamente al 66% de la población total, resaltando que en la vereda centro que corresponde a la parte urbana del municipio, se concentra más del 50% de los habitantes (Tabla 3). (DANE, 2005; ESE Centro de Salud de Sáchica, Área de Vigilancia Epidemiológica, 2016). Con respecto al sistema agropecuario, según cifras del año 2004, 1835 Ha eran potencialmente aptas para la agricultura y 4.429 Ha se consideraban improductivas, sumando entre las dos la totalidad de la extensión del territorio 6.262,43 Ha. En este mismo informe, se señala que solo estaban sembradas 765

Ha, lo que indicaba subutilización del territorio (Alcaldia Municipal de Sáchica,

2004).

Tabla 3.

Indicadores de estructura demográfica, Sáchica-Boyacá, 2005-2016-2020. Tomado de ASIS Sáchica 2016 (ESE Centro de Salud de Sáchica, Área de Vigilancia Epidemiológica, 2016). Indicadores demográficos Año

2005

2016

2020

Población total

3.868

3.780

3.734

Población Masculina

1.969

1.941

1.922

Población Femenina

1.899

1.839

1.812

Relación hombres: mujeres/Índice de Masculinidad

109,69

105,55

106

Índice de infancia

37

32

30

Índice de Juventud

26

25

25

Índice de vejez

9

11

12

Índice de envejecimiento

23

35

41

Índice de dependencia infantil

65,36

52,86

48,54

Índice de dependencia mayores

11,18

13,22

14,16

En contraparte, para el año 2014, y según los resultados del Tercer Censo Nacional Agropecuario, la situación muestra que, de 5932.5 Ha que fueron censadas, se clasificaron, 875.6 Ha, como áreas naturales, 3190.6 Ha, como áreas en uso agropecuario, 1510.5 Ha, como áreas no agropecuarias y 355.8 Ha, como áreas en usos y coberturas de la tierra (DANE, Anexos Municipales, 2016). Otros datos reportados en el censo agropecuario detallan que, del total de las áreas con uso agropecuario, 1868.7 Ha corresponden a pastos, 651.9 Ha a rastrojos, 669.3 Ha son áreas exclusivamente agrícolas y 0.8 Ha con uso agropecuarias (Alcaldía Municipal de Sáchica, 2004; DANE, Anexos Municipales, 2016). Esto en comparación con la información reportada para el año 2004, evidencia que el uso agrícola de la tierra disminuyó, pasando de 765 Ha a 669.3 Ha (Alcaldía Municipal de Sáchica, 2004), Otra información relacionada con el perfil social de los productores se presenta en la tabla 4. Por otra parte, de las 669 Ha de producción agrícola en el municipio clasificadas en 98 unidades de producción de uso exclusivamente agrícola, predominan los cultivos de cebolla de bulbo y tomate, principalmente en invernadero; otros cultivos

que también fueron reportados para el municipio en el inventario agrícola del tercer censo nacional agropecuario, fueron el cultivo de plántanos, tubérculos, frutales, cereales, flores y follajes, plantas forestales y cultivos de hortalizas, verduras o legumbres (DANE, Anexos Municipales, 2016). Dentro de las áreas de siembra de los cultivos predominantes de cebolla y tomate, se encuentran las veredas Centro y Espinal, que en la actualidad tienen mayor número de cultivos de tomate que de cebolla, debido principalmente a las dificultades propias del desarrollo de los cultivos, que para el caso de la cebolla requiere más inversión no solo económica sino también de recursos humanos.

Tabla 4.

Información productores de Sáchica año 2014-2015. Tomado de DANE, Anexos Municipales,

2016.

Total productores

218

Total productores hombres

123

Total productores mujeres

95

Productores en unidades de producción agropecuaria (UPA)

133

Productores unidades de producción no agropecuaria (UPNA)

85

Rango edad productores 20-60 años Escolaridad productores Básica primaria

Cabe resaltar que, los cultivos de tomate y cebolla, son altamente sensibles a la salinización del suelo, tolerando hasta 2 ds/m de conductividad eléctrica (parámetro relacionado directamente con la concentración de sales en el suelo) (Cuartero, Fernández, & Gonzales, 1999; Goykovic, Alanoca & Calle, 2014), razón por la cual se ven afectados los agricultores en estas veredas, donde, se hallaron conductividades eléctricas de hasta 11.2 ds/m, que corresponde a salinidad alta

(IGAC, 2016).

2.

ESTADO ACTUAL DE LA PROBLEMÁTICA DE SALINIZACIÓN DEL

SUELO EN SÁCHICA-BOYACÁ.

De acuerdo al mapa de amenaza por salinización (escala 1:1.500.000), publicado por el IDEAM y el IGAC en el año 2005, para el municipio de Sáchica, en las veredas Centro y Espinal tienen un alto riesgo de presentar procesos de degradación del suelo por altas concentraciones de sal (Figura 1).

Figura 1.

Mapa Veredal del municipio de Sáchica, en contraposición con los mapas de amenaza y susceptibilidad a la salinización (Alcaldía de Sáchica, 2004; IDEAM & IGAC, 2005; Alcaldía de Sáchica-Boyacá, 2016; IDEAM, 2015; IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017) Modificado por Rodríguez,

2017.

Con dicho antecedente, se empezó a adelantar la elaboración de un nuevo recurso cartográfico que detallara mejor la situación de la problemática actual de la salinización a nivel nacional, regional y local. Sin embargo, conocer el estado actual del suelo con respecto a la concentración de sal es un reto, debido a los procesos dinámicos que presentan las sales en los suelos; por ello se elaboró un mapa escala 1:1.200.000, que representa las zonas con susceptibilidad a este proceso de degradación, convirtiéndose en la línea base para identificar y evaluar los procesos de degradación del suelo por salinización, con el fin de monitorear y

dar respuesta a los efectos adversos, en el marco de la política para la gestión sostenible del suelo y con base en las metodologías propuestas en la actualización del protocolo ya mencionado (Figura 1) (MADS, 2015; IDEAM, CAR, U.D.C.A, 2017).

Tabla 5.

Descripción de las características de los suelos, y amenazas en las zonas de productividad tomado de plan de ordenamiento territorial Sáchica 2004-2016, (Alcaldía municipal de Sáchica, 2004) modificado por Rodríguez, 2017.

ZONAS DE ´PRODUCTIVIDAD

MEDIANA

Los suelos son profundos, de relieves planos y de texturas medianas Bien drenados Presentan fertilidad de moderada a baja Son suelos neutros a ligeramente ácidos.

MEDIANA-BAJA

Los suelos son profundos a moderadamente profundos, de relieves planos a ligeramente planos y de texturas medias Presentan fertilidad baja a moderada Son suelos neutros a muy ácidos Presentan erosión ligera.

Presentan salinidad ligera a una profundidad mayor de los 40 cm.

BAJA

Los suelos son profundos a superficiales, relieve plano a ligeramente plano Moderadamente bien drenados Fertilidad moderada a baja Suelos ligeramente ácidos a alcalinos Limitaciones por la escasa y mala distribución de las lluvias.

La información a nivel local para Sáchica de esta problemática es escasa, sobre todo por parte de las autoridades del municipio y de acuerdo con la revisión de los instrumentos de planeación disponibles, no se contempla esta problemática como tema de discusión por lo cual no se han desarrollado estrategias para la gestión y atención de la comunidad afectada. Por otra parte, según información dada por los agricultores de la zona, la problemática de la salinización, no es reciente en el

municipio, pues se conoce que aproximadamente hace 30 años se ha venido dando esta afectación.

Según los documentos analizados, la única referencia sobre la salinidad de los suelos para el municipio de Sáchica, se hace en el esquema de ordenamiento territorial, cuando se describen las zonas de producción, divididas en zonas agropecuarias de mediana, mediana-baja y baja productividad, que son la parte plana del municipio especialmente en la cuenca del río Sáchica, donde también se encuentran las veredas Centro y Espinal (Tabla 5) (Alcaldía municipal de Sáchica,

2004).

3.

CONSTRUCCIÓN SOCIAL SOBRE LA PROBLEMÁTICA DE LA

SALINIZACIÓN DE LOS SUELOS EN EL MUNICIPIO DE SÁCHICA-BOYACÁ.

A fin de profundizar sobre la concepción y enfoque de la salinización en el municipio se aplicaron diferentes técnicas cualitativas de recolección de datos, observaciones directas de algunos procesos relacionados con el cultivo de tomate, entrevistas a diferentes actores sociales con el fin de identificar la visión local de la problemática y adicionalmente el desarrollo de la historia de vida de uno de los agricultores afectados por esta condición. Como parte del proceso de investigación y recolección de datos, se visitaron diferentes invernaderos en las Veredas Centro y Espinal, observándose algunos de los efectos de la salinización en las actividades agrícolas desarrolladas en el municipio, que en la actualidad se relacionan en su mayoría con el cultivo de tomate a campo abierto o en invernadero. Algunos de los efectos observados fueron las costras blancas en el suelo y su compactación, ocasionado como se evidencio en algunos de los terrenos que se han dejado de usar para fines agrícolas (Figura 2). Por otra parte, con base en estas visitas se seleccionaron dos invernaderos de la vereda Centro en el casco urbano, para realizar las observaciones directas, seleccionados a partir del grado de afectación por salinización así como también la disposición de los propietarios a participar en la investigación.

a) b)

Figura 2

Imagen a) Costras salinas invernadero vereda centro. Imagen b) Invernadero vereda centro

afectado por salinización. Foto por Rodríguez, 2016.

Si bien los procesos observados no se relacionan de forma directa con la problemática de la salinización del suelo, a partir de la información obtenida mediante la metodología de observación directa, fue posible identificar las fases que conlleva el cultivo de tomate, que además han sido las mismas desde hace varios años en el municipio. Para el momento de la visita realizada, fue posible observar tres procesos que se hacen siempre en el mismo orden, el “deschuponado” o poda, el tutorado y la recolección de frutos. De estos procesos cabe resaltar que todos se ejecutaron de modo manual y/o artesanal sin la utilización de herramientas o maquinarias. Se evidenció además que se realizan algunas actividades simultáneas como el control de malezas y el diagnóstico de plagas y enfermedades. Del mismo modo, realizar estos procesos contribuye a identificar manchas blancas en el suelo, la clorosis, entorchamiento y/o marchitez de las hojas de la planta y algunos cambios en el tamaño y color de los frutos, síntomas de la salinización (Figura 3) (Cuartero, Fernández & Gonzales 1999; Escobar & Lee, 2000; Casierra, Arias & Pachon, 2013).

El análisis de los resultados obtenidos a partir de las entrevistas tanto a los actores institucionales como a los agricultores se pudo establecer los aspectos relacionados con las prácticas de manejo de la salinización y con la asistencia técnica y acompañamiento que reciben los afectados. En total fueron entrevistados dos funcionarios de la UMATA, que es la dependencia de la alcaldía relacionada con el manejo agropecuario, y 8 actores sociales claves (productores, trabajadores y residentes) de las veredas Centro y Espinal. En general se evidenciaron coincidencias en el análisis de la información obtenida: con respecto al origen de las sales en el suelo, se detectaron coincidencias entre lo manifestado por los funcionarios de la UMATA como los agricultores, en atribuir el aumento de la concentración de sales en el suelo, al uso del agua de río para las actividades agrícolas, como el riego de cultivos, también se mencionó que el nacimiento del río Sáchica tiene su origen en los termales del área, que según los agricultores del municipio incorpora sales a sus aguas. En segundo lugar, se identificó a partir de los mapas presentados en la figura 1 y de la información obtenida a partir del diagnóstico sociecológico de la salinización en el municipio, que esta problemática afecta únicamente a las veredas y productores que se encuentran en las cercanías del río, aproximadamente de 20 a 30 personas de las veredas Centro y Espinal, debido a la calidad del agua que en los períodos secos no solo se vuelve escasa, si no que presenta acumulación de sales, esto se pudo comprobar a través de las entrevistas en las cuales se mencionó que: “conozco gente afectada, pero a mí no me han afectado las sales en el suelo, sé que las plantas se queman…Es toda la gente que está por el lado del rio, esa agua es muy salada” Oscar Alba, agricultor local vereda Ritoque –Sáchica.. En tercer lugar, del análisis del total de los entrevistados, se evidencia que, con respecto a las prácticas de manejo asociadas a la degradación del suelo por salinización, las técnicas más usadas corresponden al uso de enmiendas químicas y orgánicas (Tabla 6), principalmente como calcio, magnesio, cal agrícola y/o yeso, con respecto a las enmiendas químicas, y de tipo orgánico tales como, el humus, materia orgánica y en algunos casos particulares la melaza.

De acuerdo con las entrevistas realizadas a los funcionarios de la alcaldía, se manifestó que el acompañamiento técnico está relacionado con problemas fitosanitarios asociados a los cultivos que se dan en la zona, más no a los problemas de la degradación de suelos por salinización, información que es corroborada por el 90% de los agricultores entrevistados, quienes se muestran insatisfechos con el acompañamiento técnico realizado por la UMATA en los problemas relacionados con la salinización, por ello buscan asesoría técnica en los almacenes agrícolas.

Frente a esta situación, de acuerdo con la visión institucional, mientras no se sean afectados más productores por la problemática de la salinización que otorgaría mayor visibilidad, la alcaldía no considera necesaria ninguna acción preventiva o de manejo. En contraparte los productores manifiestan su inconformidad y siguen actuando individualmente para su beneficio, continuando con las prácticas de manejo mencionadas (tabla 6) e implementando otras técnicas de cultivo, como la siembra en camas con sustratos, similar a la técnica de cultivos hidropónicos, así mismo en su preocupación por encontrar fuentes de mejor calidad de agua, el 30% de los productores han empezado a excavar pozos profundos en sus terrenos.

Finalmente, se implementó la técnica de historia de vida, para conocer con más detalle cómo se ha dado la problemática de la salinización del suelo en Sáchica a través del tiempo, (Figura 3). El señor Héctor Sierra, uno de los propietarios de los invernaderos seleccionados para realizar las observaciones directas y quien mostro disposición para participar en esta investigación, fue seleccionado como actor social clave para realizar la historia de vida, pues desde hace varios años se ha visto afectado por la problemática de las sales y ha presenciado varias etapas del proceso de degradación del suelo como consecuencia del aumento de las mismas. El señor Héctor manifiesto que el manejo de los suelos salinizados con

enmiendas químicas es una técnica usada tradicionalmente por varias

generaciones. Sin embargo, siempre ha estado inquieto por buscar una solución

definitiva para contra restar las pérdidas que ha presentado en diferentes oportunidades, para lo cual en el último año ha venido implementando surcos con camas levantadas a 25 cm del suelo con diferentes sustratos, principalmente turba y cascarilla de arroz para sembrar el cultivo de tomate, que con el uso del agua obtenida de las excavaciones para el riego ha mostrado buenos resultados.

Tabla 6.

Estrategias locales para el manejo de la salinización del suelo en Sáchica-Boyacá (Rodríguez,

2017).

ESTRATEGIAS PARA EL MANEJO DE LA SALINIZACIÓN EN SÁCHICA

Enmiendas Químicas, Yeso, Calcio, Cal agrícola.

El yeso y la cal, mejoran la velocidad de infiltración del agua y desplazan el sodio, solubilizando las sales para facilitar su lixiviación por el perfil del suelo, lejos de la zona radicular. Se requiere de lavado con abundante agua para lixiviar las sales (García, 2002; Longo, et al. 2005).

Enmiendas Orgánicas, materia orgánica, humus La materia orgánica, ayuda en el mantenimiento de la estructura del suelo, también influye en el comportamiento del agua en el suelo aumentando la capacidad de retención de la misma y facilitando su movimiento a través del perfil (García, 2002; Flores, Flores & Torres, 2014).

Melaza Mejora la estructura del suelo, aporta carbohidratos para beneficiar el crecimiento de los microorganismos del suelo, ayuda a prevenir la acumulación de patógenos que dañan a las plantas, y contribuye en la disminución de la acumulación de sal que puede causar problemas nutritivos (Zérega & Adams, 1994; Rojas, 2005; Herrada, 2009; Gasca, 2010; Hernández, et al. 2013; Macías, 2014).

Biológicos, microorganismos eficientes Mejoramiento de la estructura del suelo, algunos microorganismos tienen efecto en el crecimiento de las plantas como promotores de crecimiento vegetal y fijadores de nitrógeno (Terry, Leyva, & Hernández, 2005; Ramón & Rodas, 2007; Rojas, et al. 2012; Sánchez, Gómez, & Garrido, 2012).

Cultivo en camas con sustratos diferentes Se excluye el uso de suelos con problemas de salinidad, cambiándolo por sustratos con cascarilla de arroz, materia orgánica y suelos con condiciones óptimas dispuestos en camas elevadas a 30 cm de los suelos afectados por la salinización (Cánovas, 1995; Baixauli & Aguilar, 2002; Calderón, 2002; Peña, Casierra & Monsalve, 2013)

Se validó la información obtenida por medio de las otras técnicas cualitativas aplicadas, y fue posible comparar las etapas del proceso de producción del cultivo

de tomate mencionadas en la historia de vida, con las actividades detalladas en las observaciones directas.

Figura 3

a) Técnica: observación directa, proceso recolección de frutos, b) Técnica: entrevistas a

agricultores Sáchica, c) Técnica: Historia de vida. Fotos Rodríguez, 2016

A través del relato del señor Héctor y como se evidenció en las entrevistas, se resalta que el uso indiscriminado de agroquímicos ha sido y es uno de los factores de predisposición más altos para que aumente la concentración de sales en el suelo (Ianneta & Colonna, s.f; IDEAM & MAVDT, 2010; IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017). También se corroboró el origen de la salinización atribuido al riego con agua de mala calidad del río Sáchica. La historia de vida de don Héctor Sierra, es un recurso importante para entender con mayor profundidad los aspectos que se revelaron a partir de las entrevistas, así como las actividades de la producción del cultivo de tomate que se analizaron por medio de la observación directa.

4.

CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO DE UNA PROPUESTA DE

MANEJO DESDE EL ENFOQUE AGROECOLÓGICO CON BACTERIAS

HALÓFILAS

Se han usado diferentes estrategias para dar manejo a la salinización del suelo en la comunidad local en Sáchica, no obstante, ninguno de los tratamientos ha logrado funcionar a largo plazo, ocasionando pérdidas y uso limitado de suelos a) b) c)

con vocación agrícola, en respuesta a esta situación se hace necesario buscar alternativas que ofrezcan un tratamiento efectivo y que promuevan el uso del suelo por medio de prácticas agrícolas sostenibles (FAO, 2016). De acuerdo con ello, la presente investigación ofrece algunos aportes para el diseño de una estrategia con base en principios agroecológicos para el manejo de suelos salinos en Sáchica-Boyacá, con el fin de contribuir con su recuperación por medio de la implementación del uso de bacterias halófilas en prácticas agrícolas locales y trabajo conjunto con la comunidad.

Se conoce que algunos factores claves para conseguir el desarrollo agrícola sostenible son la educación y la investigación (Altieri, 1999) que en su mayoría han dirigido sus esfuerzos a beneficiar a quienes tienen fácil acceso al capital, grandes agricultores y comerciantes agrícolas (Altieri, 1999; Altieri & Nicholls, 2000), por lo cual es de gran importancia proponer estrategias a nivel local teniendo en cuenta los problemas y necesidades de pequeños agricultores, con el fin de contribuir a la producción en países en vía de desarrollo. La presente investigación permite brindar algunas consideraciones con base en principios agroecológicos para tratar la problemática de la salinización del suelo en el municipio de Sáchica-Boyacá, reconociendo que la agroecología como enfoque multidisciplinario para la práctica de la agricultura sustentable, combina estrategias políticas, económicas, ambientales y sociales para una producción que protege y mejora los recursos naturales al mismo tiempo que mantiene altos niveles de producción de alimentos sanos para el autoconsumo y el mercado (Acevedo, 2013). De acuerdo con esto es importante señalar que aunque el concepto de agroecología ha sido definido por varios autores (Altieri & Nicholls, 2000; Méndez & Gliessman, 2002; Gliessman, et al. 2007; León, 2009; Morales, 2011) todos resaltan que la agroecología es el estudio de los agroecosistemas desde las interacciones naturales y sociales que definen su estructura y funcionamiento, por lo cual aporta a esta investigación la oportunidad de realizar el estudio de la problemática de la salinización del suelo desde una mirada integradora y holística,

que permite obtener el diagnóstico del contexto sociecológico de esta afectación, brindando los elementos necesarios para construir alternativas de manejo con base en las necesidades de los agricultores afectados, dando la mayor importancia a los factores ambientales y sociales específicos de la zona (Gliessman 2002; Altieri, 2009).

Para proponer una estrategia de manejo de suelos salinos con base en principios agroecológicos, en primer lugar se debe hacer la distinción de al menos cuatro dimensiones determinantes, ambiental, social, política y económica, por lo cual el punto de partida de la propuesta seria el diagnóstico sociecológico presentado en este documento, que identifica las características ambientales de la región, el contexto social de la comunidad local, el estado actual de la problemática y la construcción social sobre el conocimiento acerca de la salinización, a partir de esta información se presentan a continuación algunas consideraciones a tener en cuenta:

Dimensión ambiental; una de las situaciones derivadas de la salinización es la pérdida del potencial agrícola del suelo debido a su degradación como consecuencia del alto contenido de sales, frente a esta situación en Sáchica se han usado enmiendas químicas y orgánicas que han permitido el uso limitado del suelo, no obstante a largo plazo la concentración de sales aumenta, principalmente por el uso indiscriminado de insumos agrícolas químicos no solo para tratar la salinidad sino para otros procesos como la fertilización o el control de plagas. Por tal motivo se propone la implementación de un programa piloto en campo (“in situ”) para evaluar el efecto de un tratamiento biológico por medio de bacterias halófilas en la disminución de la concentración de sales en el suelo para contribuir con el manejo de los suelos afectados y con el fin de disminuir el uso de agroquímicos. Se conoce que el uso de bacterias halófilas en condiciones de laboratorio ha evidenciado alto potencial para disminuir concentraciones salinas (Sánchez & Arguello 2006, Díaz et al. 2011; Escobar et al. 2011) también en

invernadero (Méndez, 2012; Micán et al. 2013; Calderón, 2015; Rodríguez & Higuera, 2017), donde recientemente se demostró que el uso de estas bacterias tiene un efecto directo en la disminución de la conductividad eléctrica del suelo, un parámetro relacionado directamente con el aumento de la concentración de sales (Rodríguez & Higuera, 2017).

Por otra parte teniendo en cuenta que el uso de insumos agrícolas químicos no solo está relacionado con el manejo de la salinización, se propone buscar alternativas para el control de plagas y enfermedades en tomate, que es el cultivo más importante en el municipio de Sáchica, por medio de biocontroladores de insectos, hongos y bacterias (Sanchez, Bustamante, & Shattock, 1998; Hernandez & Bustamante, 2001; Badii & Abreu, 2006; Lopez, Riquelme, & Botto, 2010; ). Así mismo buscar tratamientos biológicos para la fertilización por medio de enmiendas químicas y/o microorganismos fijadores de nitrógeno y solubilizadores de fosfato, que incluso ya se han usado para cultivos de tomate en invernadero que es la forma de produccion más común en el municipio (Terry, Leyva, & Hernández, 2005; Ramon & Rodas, 2007; Sanchez, Gomez, & Garrido, 2012). Cabe resaltar que la actividad microbiana en el suelo como elemento de regulación facilita los nutrimentos a los agroecosistemas sostenibles, por lo cual una propuesta que involucre el uso de microorganismos para dar manejo a diferentes situaciones adversar relacionadas con el cultivo de tomate en el municipio de Sáchica va de acuerdo con los principios agroecológicos (Ferrera & Alarcón, 2001).

Dimensión social, a partir de la investigación participativa se evidenció que en general la comunidad de Sáchica tiene algunos conocimientos sobre la salinización del suelo, sobre todo con respecto a las afectaciones que se derivan de esta degradación del suelo, no obstante se identificó que existen algunas interpretaciones con relación al origen de las sales en el suelo que deben aclararse, por ejemplo, no asociar el uso de los insumos agroquímicos al aumento de la concentración de sales, por otra parte el 90% de los entrevistados atribuyen

el origen de las sales en el río Sáchica a su nacimiento en aguas termales, sin embargo según se identificó en el diagnóstico sociecológico del municipio, este tendría su origen en el páramo de Rabanal. Teniendo en cuenta esto, el primer paso para el diseño de una propuesta de manejo de la salinización con base en principios agroecológicos, sería reforzar el conocimiento local sobre esta afectación con el fin de tener mayor claridad y unificar la información relacionada con esta condición, facilitando el desarrollo de propuestas alternativas de manejo, este aprendizaje y apropiación del conocimiento local de la problemática de la salinización puede realizarse por medio de talleres participativos, una herramienta clave en el enfoque agroecológico.

Por otra parte, entendiendo que algunas factores de tipo social, como la variación de precios en el mercado, los cambios en la tenencia de las tierras y la implementación de políticas agrarias pueden incidir tanto en los sistemas agrícolas como una sequía, plagas o la disminución de los nutrientes en el suelo (Hecht, 1999; Gliessman, et al. 2007) es necesario tener en cuenta el perfil social de la comunidad de Sáchica, presentado en el diagnóstico socioecológico, y la construcción social sobre el conocimiento de esta afectación, descrito en esta investigación, para definir la mejor forma de transferir el uso y apropiación de biotecnologías agrícolas, como el uso de bacterias halófilas. Por tal razón la propuesta de manejo debe incluir programas de acompañamiento y capacitación continua para la implementación de un programa piloto en campo con base en el uso de estos microorganismos, más aun teniendo en cuenta que el enfoque agroecológico busca promover el uso prácticas agrícolas sostenibles (Gliessman, et al. 2007; Richman, 2015) que puedan ser apropiadas por la comunidad local de Sáchica, con el fin de mitigar los efectos negativos de la salinización. Luego de implementar el piloto usando bacterias halófilas, será posible desarrollar tecnologías a la medida de las necesidades y circunstancias de la comunidad local por medio del diálogo de saberes, ofreciendo compatibilidad cultural en las alternativas propuestas y construidas a partir del conocimiento tradicional y la

biotecnología agrícola moderna (Altieri, 2009) promoviendo el uso sostenible de los recursos, ya que no se generan impactos negativos en el ambiente y no se transformará el ecosistema más bien se identificarán elementos de manejo que una vez incorporados, llevarán a la optimización de la producción agrícola en el municipio (Altieri, 2009).

Finalmente cabe resaltar que con respecto a la receptividad por parte de la comunidad local de Sáchica a la implementación de nuevas estrategias de manejo de la salinización del suelo, se pudo sondear por medio de la investigación participativa, que los agricultores de Sáchica se mostraron interesados en procesos de innovación, así mismo el 90 % de los entrevistados estaría de acuerdo en experimentar con la intensión de adoptar nuevas prácticas si perciben que pueden obtener algún beneficio, algo que menciona Gliessman (2002), en su investigación sobre transiciones a la sustentabilidad.

Dimensión política; una de las situaciones evidenciadas en el municipio de Sáchica-Boyacá, fue la falta de políticas públicas relacionadas con la prevención y/o mitigación de los efectos negativos de la problemática de la salinización, de acuerdo con los resultados obtenidos a partir de la investigación participativa, según los diferentes actores sociales, debido a que la salinización afecta únicamente algunos productores de la comunidad no es considerada un problema destacado en el municipio, por ello este trabajo busca aportar algunas consideraciones que pueden tomarse en cuenta para incidir en las políticas gubernamentales, sobre todo considerando que a nivel nacional se cuenta con el protocolo para la identificación y evaluación de la degradación de suelos por salinización, que brinda los aspectos básicos para caracterizar y zonificar esta problemática a nivel local (IDEAM, CAR & U.D.C.A, 2017). Una de las propuestas que surge a partir de este trabajo y con base en el enfoque agroecológico, es la organización de los agricultores afectados con el fin de dar a conocer de forma clara a las autoridades locales las implicaciones de la

problemática de la salinización en el municipio, principalmente para conseguir que se incluya el tema del manejo de sales en los planes de desarrollo municipal y departamental, de igual forma esta investigación busca contribuir con el desarrollo de políticas tanto a nivel local como departamental y nacional que promuevan el acompañamiento técnico por parte de las entidades pertinentes para prevenir y mitigar los efectos socio ambientales asociados con esta afectación del suelo (Altieri, 1999; Méndez & Gliessman, 2002).

Es importante que las instituciones públicas contribuyan a la transformación de las comunidades rurales pobres en actores sociales capaces de potenciar su propio desarrollo y sobre todo a fomentar políticas que favorezcan el desarrollo sustentable (Altieri & Nicholls, 2000). Así mismo es deber de las instituciones públicas asegurar que existan oportunidades reales para la comunidad local, sin excepción, de protagonizar la solución de sus problemas, ofrecer oportunidades que reivindiquen la inventiva tradicional y la organización-participación local además de poner a disposición de todos los agricultores alternativas tecnológicas compatibles con el contexto local, en este caso para dar manejo a la salinización del suelo (Altieri & Nicholls, 2000).

Dimensión económica; por último y no menos importante, el factor económico en los procesos de producción agrícola es clave, ya que los productores invierten esperando siempre obtener un retorno suficiente para solventar gastos y obtener ganancias (Gliessman, 2002). Con base en esta afirmación, se conoce que el uso de alternativas de manejo sostenible suponen un ahorro con respecto a los gastos en insumos agropecuarios, de acuerdo con esto, una estrategia con base en principios agroecológicos con bacterias halófilas que disminuyan la concentración de sales y por tanto aumenten la productividad, que largo plazo brindaría mayores beneficios económicos en comparación con la agricultura tradicional, sobre todo en temas relacionados con el uso de insumos agroquímicos de alto costo, por ello cobra importancia el desarrollo de programas piloto que permitan evaluar las

ventajas y desventajas del uso e implementación de las estrategias alternativas, tanto en términos económicos como socioecológicos (Gliessman, 2002; Morales,

2011).

Varios factores relacionados directa o indirectamente con la economía están contribuyendo a incentivar la transición a prácticas agrícolas sostenibles (Riechman, 2015), tales son, el costo ascendente de la energía, los bajos márgenes de ganancia de las prácticas convencionales, el desarrollo de nuevas prácticas que se vislumbran como opciones viables, la creciente conciencia ambiental entre consumidores, productores y entidades reguladoras y los mercados nuevos y más fuertes para productos agrícolas cultivados y procesados con métodos alternativos (Gliessman, 2002).

De acuerdo con esto, se propone también buscar alternativas de producción relacionadas con la implementación de variedades de tomate que sean resistentes a la salinización o con el cultivo de otros productos que sean adaptables a las condiciones sociecológicas del municipio de Sáchica, esto por supuesto supone un análisis más detallado en términos políticos, económicos, ambientales y sociales.

Finalmente teniendo en cuenta estas consideraciones y resaltando que los objetivos principales de la agroecología se dirigen a, i) conservar los recursos naturales y mantener niveles continuos de producción agrícola, ii) minimizar los impactos ambientales, iii) adecuar las ganancias económicas, a satisfacer las necesidades humanas y de ingresos, iv) responder a las necesidades sociales de las familias y comunidades rurales y v) promover tecnologías de producción estable y de alta adaptabilidad ambiental (Altieri, 2009). En síntesis algunos elementos a tener en cuenta para desarrollar una propuesta desde el enfoque agroecológico en Sáchica- Boyacá son: a) el desarrollo de tecnologías teniendo en cuenta la adaptabilidad de la comunidad local de Sáchica, esto con base en el diagnóstico sociecológico realizado en esta investigación, que presenta las prácticas agrícolas tradicionales y el conocimiento local de los

factores relevantes relacionados con la problemática de la salinización esto permitirá estabilizar la producción e incrementar la resiliencia frente al cambio climático; b) el trabajo por medio de métodos pedagógicos para demostrar a través de la implementación del uso de bacterias halófilas en las prácticas agrícolas tradicionales el funcionamiento de esta estrategia de manejo, sobre todo teniendo en cuenta que el aprendizaje se facilita por mediante la práctica; c) para que la implementación de nuevas alternativas se lleve a cabo con éxito, es necesario un trabajo conjunto con la comunidad local de Sáchica que permita fortalecer el compromiso por parte de los agricultores en el diseño, elaboración, manejo y evaluación de la estrategia de manejo de la salinización del suelo con bacterias halófilas así mismo capacitar personal local para promover el desarrollo y la implementación de esta nueva alternativa; y d) hacer énfasis en el desarrollo de tecnologías que puedan ser fácilmente comunicables entre los agricultores del municipio de Sáchica, utilizando experimentación a pequeña escala, como el ensayo piloto con bacterias halófilas que se propone en esta investigación, para demostrar el efecto de esta alternativa de manejo de manera oportuna para que los actores locales entiendan el uso, ventajas, y desventajas de esta tecnología, y realicen sugerencias y aportes para que posteriormente en la implementación puedan apropiar estas nuevas estrategias (Altieri, 2009).

CONCLUSIONES

El diagnóstico socioecológico de la salinización en el municipio de Sáchica- Boyacá, permitió identificar varios aspectos importantes relacionados con esta problemática, en primer lugar se evidencio que esta situación ha afectado a los agricultores de las cercanías al río Sáchica hace aproximadamente 25-30 años, sin embargo el número de productores afectados no ha sido suficiente para visibilizar la problemática e incidir en la implementación de políticas para la prevención y manejo de esta afectación del suelo. En segundo lugar, se determinó que aunque existe un conocimiento local sobre los aspectos relacionados con la

salinización es necesario generar mayor claridad en aspectos relacionados con el origen y aumento de la concentración de sales en el suelo. En tercer lugar se evidenció que el uso de diferentes técnicas para adecuar parcialmente el suelo afectado, ha sido el mismo a través de los años, siendo las técnicas más usadas las enmiendas químicas y orgánicas, las cuales han permitido mejorar la estructura del suelo y permitir el drenaje de las sales por medio de la lixiviación a través del perfil del suelo, no obstante debido a que los problemas derivados de la salinización del suelo han continuado se ha evidenciado la pérdida del potencial agrícola del suelo en algunas áreas de las veredas Centro y Espinal, ubicadas en el área de influencia del río por tanto las más afectadas por esta condición. Finalmente se identificó que los agricultores no reciben asesoría técnica por parte de las autoridades locales competentes si no que buscan soluciones a nivel individual en los almacenes agrícolas del municipio.

Frente a este panorama se hace necesario desarrollar e implementar estrategias de manejo con base en principios agroecológicos, que permitan no solamente incidir en la mejora del recurso natural que es el suelo afectado, sino también en los procesos sociales derivados de la problemática de la salinización. El enfoque agroecológico permite el desarrollo de estrategias a partir de las necesidades específicas de la comunidad local, no obstante para lograr que el proceso tecnológico se desarrolle es necesario complementar a través de programas de educación la apropiación de estas nuevas estrategias con el fin de sensibilizar y generar conocimiento reconociendo las ventajas y desventajas de la transición a sistemas de producción agroecológicos y respondiendo todas las dudas que los agricultores locales tengan sobre el proceso, por esto es importante facilitar el proceso de adaptación tecnológica, en el enlace con los mercados y en la nueva organización social.

Es importante resaltar que el enfoque agroecológico se encuentra en la continua búsqueda de mecanismos construcción conjunta del conocimiento por medio de un intercambio de saberes, en respuesta a los diferentes inconvenientes que

presentaban los modelos de transferencia de tecnología convencional, más aun sabiendo que es un reto adoptar estrategias biotecnológicas como la implementación del uso de bacterias halófilas, a las condiciones políticas, económicas y sociales que prevalecen a nivel local, teniendo en cuenta además otras dificultades que se presentan en la transferencia de conocimientos e información sobre manejo de biodiversidad en los campos de cultivo, principalmente relacionadas con el papel de los agricultores que tienden a relegarse de la formulación de tales estrategias.

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CONSIDERACIONES FINALES

Las ciencias ambientales se caracterizan porque “estudian, de manera conjunta, las interrelaciones complejas, dinámicas y constantes, que se establecen entre los ecosistemas y las culturas” (Carrizosa, 2001). De acuerdo con esto la agricultura se constituye como una de las actividades humanas que más inciden en la

transformación de los ecosistemas a través de dichas interrelaciones, por medio

de la adaptación del suelo para satisfacer las necesidades del hombre, la agricultura convencional ha permitido la provisión de alimentos y trabajo, no obstante en los últimos años se ha observado el impacto socioecológico que esta actividad ha ocasionado.

Una de las problemáticas derivadas de esta situación es la salinización del suelo, que puede darse de forma natural o antrópica debido al uso intensivo de insumos agroquímicos y prácticas agrícolas inadecuadas, esto ha incrementado las áreas de afectación a nivel mundial, causando preocupación ya que una de las principales consecuencias de este proceso de degradación es la desertificación del suelo, que puede derivarse en problemas sociales relacionados con la perdida de la soberanía alimentaria y las migraciones.

En este contexto ha surgido la necesidad de desarrollar estrategias alternativas para mitigar los efectos de la agricultura convencional, enfoques como la agroecología una ciencia ambiental en construcción han permitido guiar formas de producción más sostenibles beneficiando no solo a los ecosistemas sino también el tejido social que respalda dichos sistemas de producción en diferentes escalas. Por tal motivo esta investigación buscan contribuir a la transformación del contexto sociecológico de las áreas afectadas por la problemática de la salinización del suelo a través de la orientación del diseño de estrategias en el marco de las ciencias ambientales, por medio de una visión integradora que sobre todo busca involucrar a la comunidad local del municipio de Sáchica en Boyacá para desarrollar e implementar nuevas alternativas de manejo de suelos salinizados por

medio del uso de microorganismos para contribuir con la recuperación de suelos con vocación agrícola. Es de gran importancia que las estrategias puedan desarrollarse con y para las comunidades, de acuerdo a sus necesidades y al contexto social y ambiental de su territorio, para que puedan ser apropiadas y llevadas a cabo de manera exitosa, entendiendo que el conocimiento tradicional sobre el ambiente, las plantas, los suelos y los procesos ecológicos recupera gran valor en el enfoque agroecológico.

“La idea es que la investigación y el desarrollo agrícola debieran operar sobre la base de un enfoque desde abajo, comenzando con lo que ya está ahí: la gente del lugar, sus necesidades y aspiraciones, sus conocimientos de agricultura y sus recursos naturales autóctonos. En la práctica, el enfoque consiste en conservar y fortalecer la lógica productiva de los campesinos mediante programas de educación y adiestramiento, usando granjas demostrativas que incorporen tanto las técnicas campesinas tradicionales como también nuevas alternativas viables. De esta manera, el conocimiento las percepciones ambientales de los agricultores están integrados a esquemas de innovación agrícola que intentan vincular la conservación de recursos y el desarrollo rural. Para que una estrategia de conservación de recursos compatible con una estrategia de producción tenga éxito entre los pequeños agricultores, el proceso debe estar vinculado a esfuerzos de desarrollo rural que den la misma importancia a la conservación de los recursos locales que a la autosuficiencia alimentaria y/o participación en los mercados locales” Altieri, 2009.

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