miniaturadeimagen|Policultivo de arroz y tilapia, en Java El sistema arroz-pez es un policultivo que integra la agricultura de arroz con la acuicultura, integrando peces generalmente de agua dulce en los arrozales. Se basa en una relación de beneficio mutuo entre el arroz y los peces en el mismo agroecosistema. Este sistema fue reconocido por la FAO en el año 2002 como uno de los primeros Sistemas de Patrimonio Agrícola de Importancia Mundial.
Los beneficios de los sistemas de cultivo de arroz-pez incluyen un mayor rendimiento del arroz, la producción de un cultivo adicional (peces) en la misma tierra, la diversificación de la producción agrícola, una mayor seguridad alimentaria y una menor necesidad de uso de fertilizantes y pesticidas. Dado que los peces se alimentan de insectos y caracoles, estos sistemas pueden reducir las enfermedades transmitidas por mosquitos, como la malaria y el dengue, y los parásitos transmitidos por caracoles, como los trematodos que causan enfermedades como la esquistosomiasis. La reducción del uso de productos químicos puede disminuir los daños ambientales causados por su liberación al medio ambiente. El aumento de la biodiversidad puede reducir las emisiones de metano de los arrozales.
Historia Se cree que el cultivo simultáneo de arroz y peces tiene más de dos mil años de antigüedad. En tumbas de la dinastía Han en China se han encontrado antiguas maquetas de arcilla de arrozales, que contienen modelos en miniatura de peces como la carpa común (Cyprinus carpio). El sistema se originó en algún lugar de Asia continental, como en India, Tailandia, el norte de Vietnam y el sur de China. Es probable que la práctica comenzara en China, ya que fueron pioneros en la acuicultura. izquierda|miniaturadeimagen|La carpa puede haber sido el primer pez en los sistemas arroz-pez. Es probable que las carpas estuvieran entre los primeros peces utilizados en los sistemas de cultivo arroz-pez. Los registros de la dinastía Wei, entre los años 220 y 265 d. C., mencionan que "un pez pequeño con escamas amarillas y cola roja, criado en los arrozales del condado de Pi, al noreste de Chengdu, provincia de Sichuan, puede usarse para hacer salsa". Liu Xun escribió las primeras descripciones del sistema, con textos redactados alrededor del año 900 d. C. durante la dinastía Tang. Los sistemas de cultivo de arroz-pez podrían haber evolucionado a partir del cultivo en estanques en China; una teoría propone que la práctica comenzó cuando los agricultores decidieron colocar el exceso de alevines en sus estanques y encontraron que los resultados eran positivos. La práctica podría haberse desarrollado independientemente de China en otros países asiáticos; hay evidencia de que se extendió desde la India a países asiáticos vecinos hace más de 1500 años.
La práctica ganó popularidad lentamente entre los agricultores, y a mediados de la década de 1900, más de 28 países en todos los continentes excepto la Antártida usaban sistemas de arroz-pez. Históricamente, la carpa común era el pez más usado, con la tilapia de Mozambique (Oreochromis mossambicus) en segundo lugar. A medida que la práctica se extendió por todo el mundo, se adoptaron nuevas especies. Por ejemplo, Malasia introdujo el gurami piel de serpiente (Trichogaster pectoralis) y Egipto usó la tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus). Un estudio temprano, en la provincia de Jiangsu en 1935, encontró que colocar carpa negra (Mylopharyngodon piceus), carpa herbívora (Ctenopharyngodon idella), carpa plateada (Hypophthalmichthys molitrix, 'aleta plateada'), carpa cabezona (Aristichthys nobilis) y la carpa común junto con arroz era beneficioso. Los sistemas arroz-pez tradicionalmente requerían poco mantenimiento, cultivando proteína animal adicional junto con el alimento básico, el arroz. El espacio utilizado para los sistemas de arroz-pez en China creció de 441.027 hectáreas a 853.150 hectáreas y la producción aumentó drásticamente, pasando de 36.330 toneladas a 206.915 toneladas entre 1983 y 1994. En 2002, el sistema arroz-pez se convirtió en uno de los primeros Sistemas de Patrimonio Agrícola de Importancia Mundial reconocidos por la FAO.
Principio
Mutualismo miniaturadeimagen|Diagrama de interacciones del sistema arroz-pez, que muestra los beneficios mutuos de los cultivos y las ventajas para el agricultor El arroz y los peces forman una relación mutualista: ambos se benefician al crecer juntos. El arroz proporciona a los peces refugio y sombra, así como una temperatura del agua reducida, además de insectos herbívoros y otros pequeños animales que se alimentan del arroz. El arroz se beneficia de los desechos nitrogenados de los peces, mientras que estos reducen las plagas de insectos como los saltamontes, enfermedades como la mancha foliar del arroz y las malezas. Al controlar las malas hierbas, se reduce la competencia por los nutrientes. El dióxido de carbono liberado por los peces puede ser utilizado en la fotosíntesis por el arroz.
El constante movimiento de los peces permite que la superficie del suelo se afloje, lo que puede:
Mejora los niveles de oxígeno al aumentar la cantidad de oxígeno disuelto. En consecuencia, aumenta la actividad de los microorganismos y generan más nutrientes utilizables, lo que permitirá una mayor absorción de nutrientes por parte del arroz.
Aumentar la mineralización de la materia orgánica. Optimización de la liberación de nutrientes en el suelo. Promover la descomposición del fertilizante y, por lo tanto, su eficacia. Mejor desarrollo de las raíces del arroz.
La fertilidad del suelo mejora con la integración de peces, cuyo estiércol es un fertilizante que recicla materia orgánica, nitrógeno, fósforo y potasio. La inclusión de peces en los arrozales ayuda a mantener la salud del suelo, la biodiversidad y la productividad.
La diversidad acuática en los sistemas arroz-pez incluye fitoplancton, zooplancton, fauna bentónica del suelo y poblaciones microbianas; todos estos desempeñan un papel en la mejora de la fertilidad del suelo y el mantenimiento de la producción a largo plazo. Sin embargo, las comunidades bentónicas pueden verse alteradas por el pastoreo constante de los peces.
Aplicación como policultivo miniaturadeimagen|Diseño de un sistema de cultivo de arroz-pez con canales. A: Antes de la cosecha B: Después de la cosecha C: Nueva inundación Los sistemas arroz-peces son policultivos basados en el potencial de beneficio mutuo. Para poner esto en práctica, se añaden canales en los arrozales previamente planos para permitir que los peces continúen creciendo incluso durante la cosecha de arroz y las estaciones secas.
Antes de crear el campo de arroz, el campo se trata con 4,5 a 5,25 toneladas por hectárea de estiércol orgánico El estiércol orgánico se aplica nuevamente durante la temporada principal de crecimiento, con aproximadamente 1,5 toneladas por hectáreas aplicada cada 15 días. Esto proporciona nutrientes para el arroz y los cultivos añadidos de plancton y bentos que alimentan a los peces. Durante la temporada principal de crecimiento, los alimentos suplementarios complementan el cultivo de plancton y bentos y se utilizan una o dos veces al día. Los alimentos suplementarios incluyen harina de pescado, torta de soja, salvado de arroz y salvado de trigo. Los peces se siembran a una tasa de entre 0,25 y 1 por metro cuadrado.
Los peces no deseados o especies invasoras pueden amenazar la relación mutualista entre el arroz y los peces, y por lo tanto reducir la productividad. Especies como el bagre, cabeza de serpiente (Channa argus) y la anguila de arrozal ( Monopterus albus ) se consideran especies no deseadas. Las aves piscívoras son una amenaza; se pueden usar redes para aves para proteger a los peces.
Beneficios
Económico miniaturadeimagen|Paisaje de cultivo arroz-pez en Arunachal Pradesh, noreste de la India. Las ganancias netas varían entre países y dentro de ellos. En general, los campos integrados arroz-pez tienen un impacto positivo en los rendimientos netos. En Bangladés, los rendimientos netos son más del 50% mayores que en los monocultivos de arroz. En China, el rendimiento neto por región es entre un 45 y un 270% mayor. Se encontró un caso de pérdida en los rendimientos netos en Tailandia con solo el 80% de la rentabilidad de los monocultivos de arroz. Esto podría deberse a la inversión inicial necesaria al iniciar el sistema. El uso de sistemas arroz-pez ha resultado en un aumento en los rendimientos y la productividad del arroz de 6,7 a 7,5 toneladas por hectárea y simultáneamente también de 0,75 a 2,25 toneladas de pescado por hectárea. Los sistemas de arroz y pez constituyen una posible atracción turística, ya que la práctica crea un paisaje distintivo. La adición de peces diversifica la producción de la granja, aumenta la seguridad alimentaria y genera ingresos; Halwart y Gupta comentan que si además aumenta el rendimiento del arroz y reduce la necesidad de fertilizantes y pesticidas, estos son "beneficios adicionales".
Salud pública En 1981, la Comisión de Salud de China reconoció los arrozales integrados como una posible medida para disminuir la población de mosquitos, que transmiten enfermedades como la malaria y el dengue. La densidad de larvas se reduce en los arrozales integrados, ya que los peces de agua dulce se alimentan habitualmente de ellas. Los sistemas arroz-pez pueden disminuir el número de caracoles, conocidos por transmitir trematodos que a su vez causan la esquistosomiasis. La dieta de los agricultores puede mejorar con la adición de proteína de pescado. La reducción de la resistencia a los antibióticos es otro posible beneficio; las bacterias en los sistemas de arroz y cangrejos de río tienen una menor frecuencia y una menor diversidad de genes de resistencia a los antibióticos que los sistemas de acuicultura sin arroz.
Ambiental Como los peces controlan las plagas y las malas hierbas, se utilizan menos productos químicos (como pesticidas y herbicidas), lo que reduce la liberación de estos agroquímicos al medio ambiente. Se ha comprobado que los arrozales con peces requieren un 24 % menos de fertilizantes y un 68% menos de pesticidas que el arroz cultivado solo. Además, los agricultores suelen optar por no usar pesticidas para evitar dañar a los peces.
A su vez, aumenta la biodiversidad. Por ejemplo, la adición de carpa común (Cyprinus carpio) a un monocultivo de arroz aumentó el número de vías de transferencia de energía en un 78,69%, mientras que la eficiencia de transferencia de energía aumentó en un 67,86%.
Además, los sistemas de arroz-pez pueden reducir las emisiones de metano en comparación con el monocultivo de arroz. Los arrozales son los principales contribuyentes de la agricultura a los gases de efecto invernadero, que contribuyen al cambio climático, principalmente porque cuando se inundan, como suele ocurrir en un ciclo regular, sustentan bacterias metanogénicas; en general, los arrozales contribuyen alrededor del 10% del efecto invernadero global. Los sistemas de arroz-pez podrían contribuir a la reducción a escala global de las emisiones de metano.
Aplicaciones
Países en desarrollo En la década de 2010, los sistemas de arroz-pez se exportaron a países menos desarrollados con el Fondo Fiduciario FAO/China. Alrededor de 80 expertos chinos en sistemas arroz-pez fueron enviados a países subdesarrollados en diversas regiones del mundo, como algunos países africanos, otras partes de Asia y el Pacífico Sur, para implementar los sistemas arroz-pez y sus beneficios, así como para compartir sus conocimientos agrícolas. Por ejemplo, el programa de Cooperación Sur-Sur China-Nigeria integró más de de campos de arroz-pez en Nigeria, lo que ha permitido que la producción de arroz y tilapia casi se duplique.
Resiliencia climática