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Plan Estratégico de Línea de Investigación Sistemas de Producción Agrícola, Pecuario, Forestal, Acuícola y Pesquero


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Plan Estratégico de Línea de Investigación

Sistemas de Producción Agrícola, Pecuario,

Forestal, Acuícola y Pesquero

(SPAPFAP)


Plan de Trabajo

Junio de 2006




Contenido


1. Definición de la Línea de Investigación y de sus Sublíneas 3

2. Propuesta de Fortalezas, Oportunidades, Debilidades y Amenazas (FODA) 14

Misión.- Llevar a cabo investigación científica que contribuya a dar solución a los problemas alimentarios del país, contribuyendo simultáneamente a capacitar y preparar recursos humanos capaces de integrarse como sujetos de cambio en los procesos productivos de las ciencias agrícolas, pecuarias, forestales, acuícolas y pesqueras. 16

Visión.- Una sociedad y gobierno que demandan la contribución del conocimiento generado por la Línea SPAPFAP para dar solución a las demandas de la sociedad sobre la producción agrícola, pecuaria, forestal, acuícola y pesquera, donde se vean involucrados y comprometidos todos los investigadores de la Línea en proyectos integrales y acciones que mejoren el nivel de vida de las comunidades rurales del país. 16

3. Objetivos Estratégicos, Estrategias y Acciones 16

4. Metas 2006-2007e indicadores 22

5. Equipo de trabajo interdisciplinario 26

6. Programa de actividades de la línea y presupuesto solicitado 27

7. Programa de actividades por integrante de la línea y presupuesto solicitado (2006-2007) 30

ANEXO 1. Resumen de los productos a obtener en la línea SPAPFAP por actividad sustantiva del Colegio de Postgraduados 35

ANEXO 2. Actividades de educación resultantes de la línea 36

ANEXO 3. Actividades de Investigación resultantes de la línea 39



ANEXO 4. Actividades de vinculación resultantes de la línea. 47

1. Definición de la Línea de Investigación y de sus Sublíneas



La Línea SPAPFAP se define como el conjunto de proyectos de investigación científica integrados con la finalidad de mejorar la productividad en el campo y en específico los procesos productivos relacionados con el sector agrícola, pecuario, forestal, acuícola y pesquero manteniendo el mínimo de deterioro ambiental y la sustentabilidad de los recursos naturales en beneficio de las comunidades rurales y de la sociedad en general.

Sublíneas:
1. Sistemas de Producción Intensivo, extensivo, en vida libre y traspatio.

2. Sistemas de Producción de temporal, riego e hidroponía.

3. Sistemas de Producción en invernadero y vivero.

4. Sistemas de Producción por cultivo de tejidos y/o clonación.
Relación de tópicos de investigación de la línea de investigación SPAPFAP

TOPICOS DE INVESTIGACIÓN

1) Nutrición vegetal

2) Nutrición y estrategias de alimentación animal y de fauna silvestre

3) Nutrición y estrategias de alimentación de especies acuícolas y pesqueras

4) Reproducción animal y de fauna silvestre

5) Sanidad animal, vegetal, fauna silvestre, y especies acuícolas y pesqueras

6) Propagación de plantas

7) Manejo de fauna silvestre

8) Mejoramiento genético animal, vegetal y de fauna silvestre

9) Salinidad de suelos y aguas

10) Uso eficiente del agua

11) Fertilidad de suelos

12) Conservación de granos y forrajes

13) Evaluación de sistemas de producción

14) Valoración de forrajes

15) Economía de la producción

16) Manejo forestal

17) Manejo de pesquerías

18) Manejo de especies acuícolas

19) Sistemas modulares de producción

20) Manejo de especies pecuarias





Aplicaciones por sublínea de la Línea SPAPFAP en el sector agrícola, pecuario, forestal, acuícola y pesquero


TOPICO

DESCRIPCIÓN




  • Nutrición vegetal

  • Nutrición y estrategias de alimentación animal y de fauna silvestre

  • Nutrición y estrategias de alimentación de especies acuícolas

  • Reproducción animal y de fauna silvestre

  • Sanidad animal, vegetal, fauna silvestre, y especies acuícolas

  • Propagación de plantas

  • Manejo de fauna silvestre

  • Mejoramiento genético animal, vegetal y de fauna silvestre

  • Salinidad de suelos y aguas

  • Uso eficiente del agua

  • Fertilidad de suelos

  • Conservación de granos y forrajes

  • Evaluación de sistemas de producción

  • Valoración de forrajes

  • Economía de la producción

  • Manejo forestal

  • Manejo de pesquerías

  • Manejo de especies acuícolas

  • Sistemas modulares de producción

  • Manejo de especies pecuarias




Producción intensiva.- Se refiere al sistema de producción con plantas o animales domésticos, silvestres, o especies acuícolas que se mantienen bajo confinamiento con fines productivos (plantas, frutos, carne, piel, leche, huevo, pies de cría, etc.) donde todos los insumos requeridos por la especie vegetal o animal confinada son suministrados por el hombre empleando diferentes técnicas para mejorar y hacer más eficiente la productividad.


  • Nutrición vegetal

  • Nutrición y estrategias de alimentación animal y de fauna silvestre

  • Nutrición y estrategias de alimentación de especies acuícolas

  • Reproducción animal y de fauna silvestre

  • Sanidad animal, vegetal, fauna silvestre, y especies acuícolas

  • Propagación de plantas

  • Manejo de fauna silvestre

  • Mejoramiento genético animal, vegetal y de fauna silvestre

  • Salinidad de suelos y aguas

  • Uso eficiente del agua

  • Fertilidad de suelos

  • Conservación de granos y forrajes

  • Evaluación de sistemas de producción

  • Valoración de forrajes

  • Economía de la producción

  • Manejo forestal

  • Manejo de pesquerías

  • Manejo de especies acuícolas

  • Sistemas modulares de producción

  • Manejo de especies pecuarias





Producción extensiva.- Se refiere al sistema de producción con plantas, animales domésticos, o especies acuícolas que se mantienen libres dentro de grandes extensiones en ocasiones delimitadas por cercos, donde el alimento principal lo obtienen de la vegetación nativa o del medio y a los que el hombre puede suministrar insumos varios aplicando diferentes técnicas que contribuyan en alcanzar los objetivos de producción.



  • Nutrición y estrategias de alimentación de fauna silvestre

  • Nutrición y estrategias de alimentación de especies acuícolas

  • Reproducción de fauna silvestre

  • Sanidad de fauna silvestre y especies acuícolas

  • Manejo de fauna silvestre

  • Mejoramiento genético de fauna silvestre

  • Evaluación de sistemas de producción

  • Economía de la producción

  • Manejo de pesquerías

  • Manejo de especies acuícolas





Producción en vida libre.- Se refiere al sistema de producción de fauna silvestre o de especies acuícolas donde los animales están libres y no tienen limitaciones de movimiento (cercos) y donde su principal alimento lo toman de la vegetación nativa o del medio y que pueden recibir insumos del hombre mediante técnicas especializadas para alcanzar los objetivos de producción.




  • Nutrición vegetal

  • Nutrición y estrategias de alimentación animal y de fauna silvestre

  • Nutrición y estrategias de alimentación de especies acuícolas

  • Reproducción animal y de fauna silvestre

  • Sanidad animal, vegetal, fauna silvestre, y especies acuícolas

  • Manejo de fauna silvestre

  • Mejoramiento genético animal, vegetal y de fauna silvestre

  • Conservación de granos y forrajes

  • Evaluación de sistemas de producción

  • Valoración de forrajes

  • Economía de la producción

  • Manejo de especies acuícolas

  • Sistemas modulares de producción

  • Manejo de especies pecuarias




Producción en traspatio.- Se refiere a los sistemas de producción agrícolas, pecuarios, de fauna silvestre, frutícolas y acuícolas que se desarrollan en las áreas contiguas a las viviendas de las comunidades rurales.




  • Nutrición vegetal

  • Sanidad vegetal

  • Propagación de plantas

  • Mejoramiento genético vegetal

  • Salinidad de suelos y aguas

  • Uso eficiente del agua

  • Fertilidad de suelos

  • Conservación de granos y forrajes

  • Evaluación de sistemas de producción

  • Valoración de forrajes

  • Economía de la producción

  • Sistemas modulares de producción




Producción de temporal.- Se refiere a los sistemas de producción agrícola que dependen exclusivamente de la disponibilidad de agua que llega a la superficie agrícola directa y exclusivamente por precipitación pluvial.



  • Nutrición vegetal

  • Sanidad vegetal

  • Propagación de plantas

  • Mejoramiento genético vegetal

  • Salinidad de suelos y aguas

  • Uso eficiente del agua

  • Fertilidad de suelos

  • Conservación de granos y forrajes

  • Evaluación de sistemas de producción

  • Valoración de forrajes

  • Economía de la producción

  • Sistemas modulares de producción

  • Manejo de especies pecuarias





Producción bajo riego.- Se refiere a los sistemas de producción agrícola y frutícola que dependen de forma parcial o total del agua que suministra el hombre bajo diferentes métodos y técnicas para favorecer la productividad de los cultivos o frutales.




  • Nutrición vegetal

  • Sanidad vegetal

  • Propagación de plantas

  • Mejoramiento genético vegetal

  • Uso eficiente del agua

  • Evaluación de sistemas de producción

  • Valoración de forrajes

  • Economía de la producción

  • Sistemas modulares de producción





Producción hidropónica.- Se refiere a los sistemas de producción agrícola establecidos en módulos que requieren de un sustrato diferente al suelo, donde se suministran sustancias nutrimentales disueltas en agua que hacen disponible los nutrientes requeridos por las plantas para favorecer el logro de los objetivos de producción.






  • Nutrición vegetal

  • Sanidad vegetal

  • Propagación de plantas

  • Mejoramiento genético vegetal

  • Uso eficiente del agua

  • Fertilidad de suelos

  • Evaluación de sistemas de producción

  • Valoración de forrajes

  • Economía de la producción

  • Manejo forestal

  • Sistemas modulares de producción




Producción en invernadero, túneles y acolchados.- Se refiere a los sistemas de producción agrícola (granos, forrajes, flores, hortalizas, cactáceas, árboles, etc.) que mediante el empleo de sistemas especiales y de materiales sintéticos (vidrio, plástico, polietileno) u orgánicos (esquilmos, coberteras) permiten modificar las condiciones climáticas y/o físicas del medio donde crecen las plantas a fin de favorecer el logro de los objetivos de producción.






  • Nutrición vegetal

  • Sanidad vegetal

  • Propagación de plantas

  • Mejoramiento genético vegetal

  • Salinidad de suelos y aguas

  • Uso eficiente del agua

  • Fertilidad de suelos

  • Evaluación de sistemas de producción

  • Economía de la producción

  • Manejo forestal

  • Sistemas modulares de producción



Producción en viveros.- Se refiere a los sistemas de producción sexual y vegetativa de materiales de propagación de plantas perennes (especies maderables y no maderables) que se desarrollan en módulos bajo condiciones controladas para alcanzar los objetivos de producción.




  • Nutrición vegetal

  • Sanidad vegetal

  • Propagación de plantas

  • Mejoramiento genético vegetal

  • Evaluación de sistemas de producción

  • Economía de la producción

  • Sistemas modulares de producción




Producción por cultivo de tejidos.- Se refiere a los sistemas de producción de plantas que representan un valor para el hombre por su uso o como recurso económico o de conservación, donde los ejemplares se desarrollan mediante técnicas basadas en el cultivo de tejidos.





  • Nutrición y estrategias de alimentación animal y de fauna silvestre

  • Nutrición y estrategias de alimentación de especies acuícolas

  • Reproducción animal y de fauna silvestre

  • Sanidad animal, fauna silvestre, y especies acuícolas

  • Manejo de fauna silvestre

  • Mejoramiento genético animal, y de fauna silvestre

  • Evaluación de sistemas de producción

  • Economía de la producción

  • Manejo de especies acuícolas

  • Sistemas modulares de producción

  • Manejo de especies pecuarias



Producción por clonación.- Se refiere a los sistemas de producción animal y fauna silvestre que tienen un valor económico o ecológico, donde los organismos son obtenidos a partir de técnicas de clonación para ser enfocados a alcanzar objetivos de producción.




Principales tendencias de investigación de la Línea SPAPFAP en el sector agrícola, pecuario y forestal


TENDENCIA DE INVESTIGACION

COMENTARIO

  • Incrementar la productividad de los sistemas.

Los sistemas de producción son el foco de la investigación de la línea, y por lo tanto su incremento en la producción reflejan la principal tendencia a donde deba ir dirigida la investigación para contribuir a cubrir la deficiencia de alimentos del país, y mejorar el nivel de vida de las comunidades rurales.

  • Conservar e incrementar la biodiversidad de los ecosistemas donde se desarrollan los sistemas de producción.

El uso sustentable de los recursos naturales juega un papel importante en los proyectos integrales de la línea. Hacer eficientes los sistemas de producción debe incluir el mantener los recursos (suelo, agua y atmósfera) con el mínimo de deterioro en un largo período de tiempo.

  • Optimizar las poblaciones de fauna silvestre para su aprovechamiento sustentable.

Las poblaciones de fauna silvestre que se distribuyen de forma natural en sus diferentes hábitat requieren de ser manejadas con la finalidad de que los productores puedan obtener los mayores beneficios de las mismas garantizando su preservación y sin el deterioro de los recursos asociados.

  • Evaluar los sistemas de producción tradicionales y proponer sus mejoras.

Los sistemas de producción nacionales que se desarrollan bajo condiciones limitantes de agua y suelo representan en términos de superficie y de su población un porcentaje considerable que debe ser atendido ofreciendo alternativas de mejora que garantice la producción de alimentos y que contribuya a satisfacer la demanda nacional de la población rural.

  • Establecer y evaluar sistemas de producción integrales.

Los sistemas integrales de producción principalmente en regiones marginales por la disponibilidad de recursos y climas semidesérticos requieren de incluir alternativas de producción que integren una mayor diversificación de sistemas para ofrecer en su conjunto mayores incentivos económicos de producción.

  • Dar solución a las demandas de producción agrícola, pecuaria, forestal, acuícola y pesquera de las comunidades rurales.

La investigación de sistemas de producción requiere de ser dirigida a satisfacer la demanda nacional de alimentos ofreciendo alternativas de mejora de los sistemas existentes, la evaluación de los mismos, y la creación de nuevos sistemas que ofrezcan mejores incentivos económicos a los productores bajo los conceptos de conservación y aprovechamiento sustentable.

  • Satisfacer los objetivos de educación y capacitación institucionales.

La evaluación, caracterización y mejora de los sistemas de producción se desarrolla en el proceso educativo característico del Colegio de Postgraduados. En este proceso se contempla principalmente la participación del estudiante de posgrado quien ejecuta las investigaciones de la línea bajo la supervisión de su consejo particular. En este proceso se incluye la capacitación al estudiante y se plantea de forma sistemática la capacitación a productores mediante acciones de la línea dirigidas a la vinculación con el sector productivo.

  • Disminuir la agricultura, ganadería y forestería de alto riesgo en zonas áridas.

La aplicación de diversas prácticas tanto agrícolas como pecuarias y forestales tradicionalmente se han estado llevando a cabo en los sistemas semiáridos de producción produciendo un daño que resulta en muchos casos irreversible en corto o mediano plazo. La investigación en este sentido tiende a mostrar los efectos dañinos que se producen no solo directamente sobre la producción, sino también sobre los recursos naturales y sus consecuencias, y simultáneamente ofrecer alternativas que eviten los daños e incrementen la productividad.

Tecnologías de alta prioridad en la investigación de la Línea SPAPFAP en el sector agrícola, pecuario y forestal


TECNOLOGÍA

COMENTARIO - DESCRIPCIÓN

Radio telemetría

Tecnología empleada en el monitoreo de organismos principalmente vertebrados en vida libre que definen sus movimientos y determinan su área de actividad y requerimientos de hábitat.

Mapeo por sensores remotos.

Tecnología empleada para el mapeo de áreas mediante sensores a distancia principalmente desde satélites, para la clasificación de comunidades vegetales y áreas en general.

Video detección

Tecnología empleada en la identificación de especies animales e individuos que son difíciles de ver en su medio, y que permite estimar la abundancia de sus poblaciones.

Estrategias para el establecimiento de cultivos perennes en zonas áridas.

Tecnología empleada en la implementación de cultivos que presentan características favorables de desarrollo bajo climas semiáridos seleccionados a partir de su adaptación y rendimiento y que pueden ser producto del manejo genético entre variedades y ecotipos.

Clonación

Tecnología empleada en la propagación de individuos de características extraordinarias relacionadas con la producción animal, acuícola y de fauna silvestre.

Sincronización de estros

Tecnología empleada para homogenizar los tiempos de parición de animales domésticos y silvestres para eficientizar la producción.

Inseminación artificial

Tecnología empleada en reproducción controlada y asistida en animales domésticos y silvestres para el uso más eficiente de padres sobresalientes en la producción.

Transplante de embriones

Tecnología empleada en la propagación de individuos con características sobresalientes de producción animal y fauna silvestre donde se emplean madres no sobresalientes como incubadoras de embriones.

Cultivo de tejidos

Tecnología empleada en la propagación masiva de plantas de características deseables para la producción o de especies vegetales en peligro de extinción a partir del cultivo de sus tejidos bajo condiciones de laboratorio.

Programación de modelos de cómputo

Tecnología empleada en la construcción de modelos computacionales que permiten en corto tiempo llevar a cabo evaluaciones, diagnóstico, análisis y valoración de las variables que definen los sistemas de producción.

Radioinmunoanálisis


La técnica de radioinmunoensayo o radioinmunoanálisis (RIA) es ampliamente utilizada en estudios de endocrinología y oncología, determinando la concentración de un gran número de sustancias, incluyendo vitaminas, productos de células cancerosas, hormonas, etc. y permite conocer y explicar el funcionamiento de aparatos y sistemas corporales.

Cromatografía de gases y liquida de alta definición (HPLC)

Tecnología empleada en la identificación y determinación de elementos empleados en la nutrición y alimentación animal, que permite hacer un uso más eficiente de los forrajes.

Espectrofotometría de absorción

La técnica se basa en que la interacción de la radiación electromagnética con la materia tiene su origen a nivel molecular. La cuantización de la energía responde a la interacción de los fotones con las moléculas. Si se diseña una manera de medir los fotones, se puede inferir el número de moléculas que pueden realizar la interacción con esa cantidad de fotones. La espectrofotometría utiliza relaciones para cuantificar la presencia de una especie absorbente. Si en una solución se encuentran presentes varias especies que producen absorción en una misma región del espectro electromagnético, es posible diseñar un procedimiento que posibilite la cuantificación de las diferentes especies siempre y cuando las señales de respuesta sean independientes. Su uso es muy amplio para la diferenciación y caracterización de sustancias empleadas o como producto de los sistemas de producción.

Fluorometría de la clorofila

Se trata de una técnica no destructiva, no invasiva, fácil y rápida que puede ser utilizada en laboratorio, invernadero y campo para estudiar el efecto que diferentes tipos de estrés biótico y abiótico tienen sobre la eficiencia fotosintética de la plantas bajo cultivo o en los ecosistemas naturales. Bajo condiciones de crecimiento normales (sin algún tipo de estrés), la eficiencia fotosintética es de 0.82 a 0.85; esta eficiencia se reduce por efecto de las condiciones fisiológicas de las plantas y las condiciones ambientales en las que crecen y se desarrollan. Se ha demostrado que diferentes factores (sequía, plagas, herbicidas, salinidad, competencia, etc.) que afectan a las plantas reducen la eficiencia fotosintética, lo cual está relacionado a la forma en que la energía solar capturada es disipada. Un fluorómetro de la clorofila es útil para evaluar el efecto de muy diversos factores bióticos y abióticos sobre la eficiencia fotosintética y por tanto sobre la productividad de las plantas.

Marcadores moleculares


Los marcadores moleculares son biomoléculas que se pueden relacionar con un rasgo genético. Las biomoléculas que pueden ser marcadores moleculares son las proteínas (antígenos e isoenzimas) y el DNA (genes conocidos o fragmentos de secuencia y función desconocida). El hombre ha seleccionado y mejorado especies vegetales, animales y microbianas basándose en el fenotipo. Las mejoras genéticas en el pasado fueron posibles gracias a la variabilidad genética, a la heredabilidad del carácter que se quería aislar, a la eficacia e intensidad de la selección aplicada, y al tiempo necesario para realizar un ciclo de selección. Sin embargo, quedan muchos aspectos desconocidos, como son el número y efecto de los genes implicados en la expresión de un carácter, la localización de estos genes, y su función fisiológica. Por otra parte, la taxonomía siempre ha estudiado características morfológicas, lo cual requiere observaciones muy exhaustivas de los organismos en diferentes estadios de desarrollo. Los criterios utilizados carecen muy a menudo de definición y objetividad y, en cualquier caso, son marcadores ambiguos debido a las influencias ambientales. Afortunadamente la aparición de los marcadores moleculares está ayudando a eliminar tanto los inconvenientes de una selección basada en el análisis exclusivo del fenotipo, como la identificación de especies y variedades de una forma más rigurosa y repetitiva.

Fluorocromos y estructura celular vegetal

Algunos colorantes denominados fluorocromos tienen la propiedad de ser excitados (pasar a un nivel superior de energía) cuando absorben luz ultravioleta (luz de longitud de onda corta). A medida que las moléculas excitadas regresan a su estado normal liberan el exceso de energía en forma de luz visible de mayor longitud de onda que la radiación excitante. Esta propiedad se denomina fluorescencia. Se han desarrollado métodos microscópicos modernos que aprovechan la mayor detección que posibilita este sistema. Este tipo de microscopios lleva una fuente luminosa que emite radiaciones ultravioleta, en el límite del espectro visible, que atraviesan el material de la preparación de la misma forma en que lo hace un microscopio óptico común. Las lentes suelen ser de cuarzo ya que el vidrio absorbe la radiación ultravioleta. A continuación del objetivo lleva unos filtros que retienen la radiación ultravioleta, que es peligrosa para el ojo humano, dejando pasar solamente la radiación visible, que no es peligrosa.

Hoy día se utiliza mucho un microscopio de fluorescencia en el cual la luz es emitida desde arriba del preparado (epifluorescencia). Un filtro deja pasar luz de la longitud de onda deseada para excitar al fluorocromo y un filtro barrera en el objetivo protege al ojo del observador de la radiación fluorescente. Los objetos fluorescentes aparecen brillantemente iluminados contra un fondo oscuro, según el color del colorante usado. Su aplicación tiene importancia en el estudio de las estructuras celulares tanto de células ecucariontes como células procariontes.



Sistemas de nuevo crecimiento

Tecnología para la producción de plantas donde las raíces se desarrollan en solución nutritiva que circula en un circuito cerrado sin sustrato.

Técnica de película de nutriente.

Tecnología para la producción de plantas donde hay una capa delgada de solución nutritiva siempre en contacto con las raíces que se recircula en un sistema cerrado.



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