INTRODUCCIÓN

La Autosuficiencia Alimentaria es la capacidad de una comunidad o región para producir los alimentos de origen vegetal y animal que requieren para su sostenimiento. El punto central es satisfacer las necesidades alimenticias mediante la producción local y no depender del exterior para satisfacer la demanda ( Cruz Herrera et al., 2021). La Autosuficiencia Alimentaria incluye no sólo la producción de alimentos, sino también la transformación y la actividad comercial. En este sentido el TecNM contribuye con tres pilares fundamentales: 1) Programas educativos para la formación de capital humano especializado, mediante la oferta de programas educativos pertinentes de Licenciatura y Posgrado, que abordan líneas de generación y aplicación del conocimiento en temas relacionados con la Autosuficiencia Alimentaria; 2) Investigación y desarrollo tecnológico, mediante formación de redes de investigación y la ejecución de proyectos prioritarios de impacto regional; y 3) Vinculación efectiva con sector social, productivo y gubernamental. Por su distribución nacional en regiones estratégicas, la contribución del TecNM es fundamental en temas variados como agroecología, producción sostenible, desarrollo de bioinsumos, uso de tecnologías emergentes, aplicaciones biotecnológicas en la agricultura y uso sostenible de la agrobiodiversidad. De toda esta variedad de temas, dos de los más importantes son la biotecnología agrícola y la conservación de la agrobiodiversidad, ya que para lograr la Autosuficiencia Alimentaria se debe contar con los insumos (abonos, semillas, nutrientes, etc) efectivos donde la biotecnología juega un papel fundamental, y mitigar el impacto de las actividades en el ambiente donde la conservación de la agrobiodiversidad es primordial.

DESARROLLO

La Agenda estratégica de Autosuficiencia Alimentaria y rescate del campo mexicano

El TecNM puso en marcha a principios de 2023 la Agenda para la Autosuficiencia Alimentaria y rescate del campo mexicano, con la finalidad de coadyuvar en la atención de los objetivos del Programa Sectorial Agropecuario y de Desarrollo Rural. En la agenda se plantearon tres objetivos estratégicos: 1) Lograr la Autosuficiencia Alimentaria mediante el aumento de la producción y productividad agropecuaria y acuícola pesquera, 2) Contribuir al bienestar de la población rural mediante la inclusión de los productores rurales a fin de aprovechar el potencial de los territorios y los mercados locales, 3) Incrementar las prácticas de producción sostenible en el sector agropecuario y acuícola pesquero frente a los riesgos agroclimáticos. Para el cumplimiento de estos objetivos, en lo académico se planteó el diseño de planes y programas de estudio, y la capacitación y certificación de competencias; en investigación y vinculación se planteó la innovación, desarrollo y transferencia de tecnología. Así el TecNM se transformó en una plataforma de colaboración, con la participación de actores de diversos niveles, tales como estudiantes, investigadores, directivos, productores, empresarios, así como actores gubernamentales.

Otro aspecto importante por resaltar en la contribución del TecNM al programa de Autosuficiencia Alimentaria es la conformación de varias redes de investigación, entre las que destacan la red Genética y cultura del maíz, Agricultura sustentable y Conservación y aprovechamiento de los recursos zoogenéticos. Estas redes se formaron por la integración de investigadores de Institutos Tecnológicos Federales, Superiores e Instituciones Externas. Las actividades de las redes han fortalecido los grupos de trabajo y la incidencia regional. Por ejemplo, por iniciativa de las redes Genética y cultura del maíz y Agricultura sustentable, el TecNM fue sede de la X Reunión Nacional de Maíces Nativos y del V Congreso Mexicano de Fisiología Vegetal a finales de 2023. Así también se organizó el Congreso Internacional de Agroecosistemas a principios de 2024. Ambos eventos atrajeron asistentes (estudiantes, investigadores, productores, público en general) de diversas regiones de México, para compartir experiencias exitosas de investigación y desarrollo. También a través de las redes de investigación se han realizado Ferias regionales de Semillas en la Península de Yucatán, y exposición de productos agroecológicos con la participación de artesanos y agricultores en Chiapas, Michoacán y Sonora.

La biotecnología agrícola para la Autosuficiencia Alimentaria

La biotecnología es una disciplina científica que utiliza organismos vivos, células y moléculas biológicas para desarrollar productos y procesos que benefician a la sociedad. Esta área de estudio combina conocimientos de biología, química, genética, microbiología, ingeniería y otras disciplinas para estudiar y aprovechar todo tipo de organismos desde bacterias, hongos, animales y plantas, con el fin de obtener nuevos productos o mejorar procesos industriales, médicos, ambientales, agrícolas, entre otros. La biotecnología agrícola percibe una serie de instrumentos y herramientas que emplean los científicos para estudiar y comprender a los organismos vivos a nivel bioquímico, molecular y genómico que han de ser utilizados en la producción agrícola.

El continuo aumento de la población mundial, junto con las limitaciones en el suministro de recursos naturales, la pérdida de fertilidad del suelo, el cambio climático y el impacto negativo al medio ambiente, presenta un desafío significativo para los científicos y biotecnólogos agrícolas de hoy en día. En el marco de la Autosuficiencia Alimentaria, la biotecnología agrícola se rige como un pilar fundamental. Esta disciplina aporta herramientas y tecnologías innovadoras que tienen el potencial de incrementar la productividad agrícola, fortalecer la resistencia de los cultivos frente a plagas y enfermedades, optimizar la calidad nutricional de los alimentos y minimizar los impactos ambientales derivados de la producción agrícola. La biotecnología agrícola proporciona métodos alternativos a los enfoques actuales para mejorar el medio ambiente y los sistemas de producción, por ejemplo, se utiliza para desarrollar biofertilizantes y bioplaguicidas para reducir la dependencia de productos químicos nocivos ( Chaudhary et al., 2022).

De acuerdo con la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura ( FAO, 2024), las biotecnologías agrícolas se aplican de forma creciente en la agricultura para combatir el hambre y la pobreza, principalmente contribuir a la adaptación al cambio climático y mantener los recursos naturales. Sin embargo, el enfoque actual de la biotecnología para producir alimentos de forma sostenible para 2000 millones de personas más para 2050, no ha beneficiado lo suficiente a los pequeños productores agrícolas. Por ello, en muchos países el uso de estrategias biotecnológicas que promuevan la agricultura sostenible a pequeña y mediana escala, son cada vez más importantes, ya que ofrecen soluciones innovadoras para abordar los desafíos alimentarios y ambientales en un mundo cada vez más poblado y afectado por el cambio climático.

El TecNM ha desarrollado una notable trayectoria en la investigación y aplicación de biotecnología agrícola. Los biotecnólogos del país y el TecNM han investigado y desarrollado tecnologías en torno a procariontes y eucariontes para distintos estudios e innovaciones. Uno de los grandes avances que ha tenido la biotecnología vegetal en tiempos modernos consiste en la capacidad de cultivar in vitro especímenes completos o células de especies vegetales endémicas y/o en peligro de extinción. Las técnicas del cultivo in vitro permiten conservar y multiplicar células o tejidos a partir de pequeñas muestras en condiciones controladas. También, investigadores del TecNM han aprovechado la producción de metabolitos (moléculas de señalización, reguladoras del crecimiento, ácidos orgánicos, antibióticos, biopolímeros, entre otros) y enzimas de bacterias y hongos entomopatógenos nativos, aislados y caracterizados molecularmente para generar biofertilizantes, bioinsecticidas, biofungicidas y bioestimulantes. Así también, se han desarrollado fitonanopartículas y otros materiales nanométricos para su uso en la biofortificación agrícola y protección de cultivos. Estas innovaciones biotecnológicas mejoran la calidad nutricional de los alimentos, como una alternativa para combatir la malnutrición.

Con un enfoque en la colaboración interdisciplinaria, la innovación y la internacionalización, el TecNM desempeña un papel clave en áreas emergentes, como la biotecnología de precisión que combina técnicas de genómica, transcriptómica, proteómica y metabolómica para estudiar y comprender mejor los procesos biológicos en las plantas. Así también, el estudio del microbioma del suelo, es decir, la comunidad de microorganismos que viven en el suelo puede proporcionar información valiosa sobre cómo mejorar la salud de los cultivos y aumentar su productividad. También el desarrollo de biorreactores para la producción masiva de microorganismos benéficos que incrementen el rendimiento de los cultivos juega un papel importante para la Autosuficiencia Alimentaria.

Por todo lo anterior, estas áreas emergentes de la biotecnología agrícola tienen el potencial de mejorar la productividad, la resistencia y la calidad de los cultivos, lo que podría contribuir significativamente a la producción sostenible de alimentos en la transición hacia la autosuficiencia alimentaria a nivel regional y global.

Conservación de la agrobiodiversidad para la Autosuficiencia Alimentaria

La agrobiodiversidad se refiere a la diversidad biológica (plantas, animales y microorganismos) que tiene relación directa con la producción agrícola y pecuaria. La agrobiodiversidad es fundamental para la sostenibilidad de los sistemas agrícolas, ya que cubre funciones específicas para mantener la estabilidad a largo plazo y es fundamental en la resiliencia ante el cambio climático. La importancia de la agrobiodiversidad radica en su capacidad para mantener los servicios ecosistémicos esenciales, como la polinización, conservación del suelo, supresión de plagas, y de esa forma, asegurar la producción de los agroecosistemas. A nivel mundial, la agrobiodiversidad enfrenta varias amenazas, como la expansión de la agricultura intensiva, el establecimiento de monocultivos altamente dependientes de agroquímicos y el uso de cultivos mejorados. Esto ha llevado a una drástica reducción de la diversidad genética cultivada, donde actualmente se depende de un número limitado de especies y variedades vegetales para la producción de alimentos, pues el maíz, trigo y arroz proporcionan más del 50% de lo que se consume a nivel mundial. Ante este escenario se han hecho esfuerzos a nivel internacional para preservar y promover la agrobiodiversidad, con iniciativas de agricultura sostenible y programas de conservación de los recursos naturales.

A nivel global, la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura presentó en 2022 el marco de acción en materia de biodiversidad para la alimentación y la agricultura, donde se integran tres áreas estratégicas sobre conservación y utilización sostenible de la agrobiodiversidad.

1. Área estratégica 1: Caracterización, evaluación y seguimiento de la biodiversidad, a través de mejora en la disponibilidad de la información sobre la agrobiodiversidad y el acceso a ella.

2. Área estratégica 2: Gestión de la agrobiodiversidad a través del fomento en la utilización sostenible de la biodiversidad para la agricultura, así como mejorar la conservación y restauración de la biodiversidad.

3. Área estratégica 3: Marcos institucionales en aras de la agrobiodiversidad, a través de la creación de capacidades por medio de la sensibilización, la investigación, la educación y la capacitación, así como reforzar los marcos jurídicos, de políticas e incentivos y mejorar la cooperación y la financiación ( FAO, 2022).

En este contexto, se describen algunas acciones concretas para la conservación de la agrobiodiversidad ( Figura 1).

Conservación In situ y Ex situ de germoplasma nativo. Para la conservación In situ se deben mantener y promover los sistemas agrícolas tradicionales que cultivan una amplia variedad de especies y variedades, así como establecer áreas definidas donde se cultiven y manejan variedades nativas. También se debe fomentar y preservar el conocimiento y las prácticas agrícolas tradicionales que contribuyen a la agrobiodiversidad. Para la conservación Ex situ debe almacenar semillas en bancos de germoplasma para asegurar su disponibilidad futura. También se pueden utilizar espacios, como jardines botánicos, para conservar especies y variedades agrícolas en condiciones controladas.

Mejora de políticas y legislación. A nivel políticas públicas se deben desarrollar y fortalecer leyes y programas que apoyen la conservación y uso sostenible de la agrobiodiversidad, así como crear incentivos financieros para los agricultores que cultivan variedades nativas. También es importante proteger los derechos de los agricultores a guardar, intercambiar y vender semillas de germoplasma nativo.

Investigación y desarrollo. Se debe involucrar a los agricultores en programas de mejoramiento genético para desarrollar variedades adaptadas a las condiciones locales, apoyar la investigación sobre la biodiversidad agrícola, así como promover tecnologías agrícolas que mejoren la productividad sin comprometer la biodiversidad.

Educación y sensibilización. Se deben implementar programas educativos que resalten la importancia de la agrobiodiversidad y las prácticas sostenibles, así como capacitar a los agricultores en técnicas de cultivo y manejo sostenible que promuevan la diversidad. Es importante también promover campañas para concienciar al público y a los agricultores sobre los beneficios de la agrobiodiversidad.

El TecNM consciente de esta necesidad ha desarrollado proyectos de conservación In Situ y Ex Situ, que tiene impacto en los programas educativos, así como en la sensibilización de productores y público general. En este sentido se han abordado tres áreas fundamentales: 1) Conservación de la diversidad de cultivos nativos y de especies vegetales no cultivadas, 2) Conservación y aprovechamiento sostenible de microorganismos, y 3) Conservación de insectos benéficos en los agroecosistemas.

1. Conservación de la diversidad de cultivos nativos y de especies vegetales no cultivadas. En México existe una enorme variedad de cultivos nativos que son producidos principalmente por productores pequeños para autoconsumo y venta local de excedentes. Uno de los sistemas de producción tradicionales es el sistema Milpa, donde se fomenta la diversidad de especies cultivadas y plantas silvestres para el consumo familiar. En estos sistemas la base fundamental es el cultivo del maíz, y en la mayoría de los casos se intercala con frijol y calabaza, pero también existen algunas variantes donde se cultivan especies hortícolas, frutales y especias. Algunos problemas actuales que se presentan en estos sistemas de producción son la pérdida de diversidad cultivada por la introducción de semillas mejoradas, falta de tecnología para eficientizar los procesos de cultivo, pérdida de interés de la población joven (menores de 40 años) por preservar estos recursos y falta de capacitación de los productores en la integración de sus productos a nuevas cadenas de valor regional. El TecNM en el Sureste y Península de Yucatán ha desarrollado trabajos concretos de recolecta y caracterización de cultivos nativos (maíz, frijol, tomate, chile) y conservación de semillas de maíz y frijol en bancos de germoplasma de Instituciones Cooperantes. Resalta en este caso un proyecto autorizado por el Consejo Nacional de Humanidades, Ciencia y Tecnología a dos Institutos Tecnológicos de Yucatán en colaboración con el Centro de Investigación Científica de Yucatán, donde se abordó la conservación, uso sostenible, incremento de la capacidad productiva y revalorización de la Milpa Maya. Entre las actividades que se llevaron a cabo destacan talleres de capacitación a productores sobre uso de bioinsumos, ferias y eventos de intercambio de semillas, establecimiento de contenedores fríos para el resguardo de semillas y foros de intercambio de saberes entre productores.

El TecNM también ha abordado proyectos de conservación y aprovechamiento de especies no cultivadas. Por ejemplo, en la región centro de la Península de Yucatán se ha estudiado la cereza Maya ( Malpighia glabra) como un frutal alternativo para alimento de la población rural. Así también, en la zona Norte de Chiapas, en comunidades de la cultura Zoque, se han realizado trabajos de caracterización y conservación de especies no cultivadas que son utilizadas como alimento alternativo y medicina, entre las que destacan el chipilín ( Crotalaria longirostrata), hierbamora ( Solanum nigrescens), quelite ( Amaranthus retroflexus) y bledo ( Amaranthus hybridus). Estas especies son fuente invaluable de alimentos en regiones rurales marginadas.

2. Conservación y aprovechamiento sostenible de microorganismos. Las comunidades microbianas presentes en el suelo son parte importante en el desarrollo y salud de las plantas. Estos microorganismos presentes en la rizosfera y en el follaje ayudan a la asimilación de nutrientes, supresión de fitopatógenos, producción de fitohormonas y mejora en las características físicoquímicas del suelo. El TecNM a través de proyectos de investigación aplicada ha contribuido con diversas estrategias para la conservación de microorganismos en los agroecosistemas, como es el establecimiento de leguminosas en sistemas de policultivos, establecimiento de sistemas agrosilvopastoriles, implementación de sistemas de agricultura de conservación, uso de abonos orgánicos para proveer de elementos necesarios para las comunidades microbianas y rotación de cultivos para fomentar las poblaciones microbianas asociados a diversas especies vegetales. También se ha realizado aprovechamiento sostenible de la diversidad microbiana a través del aislamiento de hongos y bacterias de suelos agrícolas, y sedimentos y aguas de ambientes extremos (sitio del volcán El Chichón y manglares de Chiapas) para el desarrollo de inoculantes microbianos útiles en promoción de crecimiento y protección contra plagas. Estos productos tienen la característica de ser amigables con el ambiente e inocuos a la salud humana.

3. Conservación de insectos benéficos en los agroecosistemas. La conservación de insectos benéficos, incluidos polinizadores, parasitoides, depredadores y descomponedores, es esencial para mantener la salud de los agroecosistemas. Como parte de la agrobiodiversidad, estos insectos desempeñan roles cruciales en el control biológico de plagas, la producción de frutos por polinización de cultivos y la descomposición de materia orgánica. El TeecNM ha desarrollado proyectos de uso de policultivos para mejorar los indicadores de sostenibilidad. Se ha observado que para lograr aumento de poblaciones de insectos benéficos y disminución de incidencia de plagas, es necesario la conservación de bordes y áreas no cultivadas en los agroecosistemas, cuyo papel es fundamental como refugio y fuente de alimentos. En el TecNM también se han ejecutado proyectos cuyo énfasis es la utilización de productos biorracionales usados para reducir el uso de plaguicidas químicos y no poner en riesgo a las poblaciones de polinizadores. En este sentido, también se han considerado además el establecimiento de jardines botánicos, donde se establecen especies nativas que ofrecen néctar y polen durante todo el año y la instalación de refugios controlados, en favor de la protección de las abejas. En estos espacios se han impartido talleres y pláticas para sensibilización de productores agrícolas y público en general, de la trascendencia de la conservación de plantas nativas e insectos benéficos.

CONCLUSIONES

El TecNM como institución de enseñanza superior y de generación y aplicación de conocimiento cuenta actualmente con capacidades instaladas (capital humano e infraestructura) para la atención de temas transversales de incidencia que coadyuvan a lograr la Autosuficiencia Alimentaria. Las acciones concretas del TecNM incluyen el desarrollo de la Agenda estratégica para la Autosuficiencia Alimentaria y rescate del campo mexicano, la creación de redes de investigación y la puesta en marcha de proyectos estratégicos vinculados sobre biotecnología agrícola y conservación de la agrobiodiversidad. Existen áreas de oportunidad que se podrían integrar al plan de desarrollo institucional del TecNM para que conjuntamente con los programas del gobierno federal y locales se concreten acciones en favor de los pequeños y medianos productores agrícolas de México para lograr la Autosuficiencia Alimentaria.

REFERENCIAS

Chaudhary, P., Singh, S., Chaudhary, A., Sharma, A., & Kumar, G. (2022). Overview of biofertilizers in crop production and stress management for sustainable agriculture. Frontiers in Plant Science, 13: 930340. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.930340

Cruz Herrera, K. L., Valdivia Alcalá, R., Martínez Damián, M.A., & Contreras Castillo, J. M. (2021). Autosuficiencia alimentaria en México: precios de garantía versus pagos directos al productor. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 12(6): 981-990. https://doi.org/10.29312/remexca.v12i6.2533

FAO (2022). Marco de acción en materia de biodiversidad para la alimentación y la agricultura. FAO Comisión de Recursos Genéticos para la Alimentación y la Agricultura. Roma. https://doi.org/10.4060/cb8338es

FAO (2024). Biotechnology. Available online: https://www.fao.org/biotechnology/en/