31.1 Revoluciones agrícolas y mejora de cultivos

Introducción histórica

A lo largo de la historia de la humanidad, las revoluciones agrícolas han sido hitos que han transformado radicalmente
la forma de producir alimentos, permitiendo el crecimiento demográfico, el desarrollo de civilizaciones y el intercambio
comercial. Desde la domesticación de plantas y animales en el Neolítico hasta la biotecnología moderna, cada gran salto
en la productividad ha ido acompañado de innovaciones en técnicas, herramientas y conocimientos biológicos. En este texto
se repasa el proceso de mejora de cultivos en sus distintas fases, con ejemplos, fechas y datos que ilustran el impacto
de cada revolución agrícola.

1. Revolución neolítica y domesticación de plantas (c. 10 000–4 000 a.C.)

La transición del nomadismo a la agricultura, conocida como Revolución Neolítica, comenzó alrededor del 10 000 a.C. en
la región del Creciente Fértil (Mesopotamia y Levante). Los primeros agricultores seleccionaron espontáneamente
semillas de trigo (Triticum spp.), cebada (Hordeum vulgare) y leguminosas (Lens culinaris, Cicer arietinum) con
características deseables: mayor tamaño, cosechas más abundantes y adaptación a climas locales.

La domesticación supuso:

• Reducción del dispersión natural de las semillas, facilitando la cosecha mecánica.
• Incremento del contenido de almidón y de proteínas, mejorando el valor nutritivo.
• Desarrollo de variedades locales adaptadas a la sequía o salinidad.

Estos procesos de selección artificial fueron la base para la formación de sociedades sedentarias y la aparición de
tecnologías como la hoz, los molinos de mano y los sistemas rudimentarios de riego a partir del 6 000 a.C.

2. Revolución agrícola mesopotámica (c. 3 500–2 000 a.C.)

En Mesopotamia, alrededor del 3 500 a.C., se implementaron sistemas de canalización e irrigación que permitieron
cultivar en zonas áridas. La ciudad de Uruk alcanzó picos de producción de cebada de hasta 1 500 kg/ha, frente a
los 500 kg/ha de cultivos de secano. El registro de tabillas cuneiformes muestra órdenes de siembra, distribución de
agua y rotación simple, anticipando prácticas de manejo de suelos.

Esta revolución prefiguró la capacidad de los estados antiguos para controlar la producción agrícola y asegurar excedentes
que sustenten ciudades y ejércitos.

3. Revolución agraria británica (siglos XVII–XVIII)

La denominada Revolución Agraria Inglesa (aprox. 1650–1850) marcó un cambio profundo en Europa Occidental. Entre sus
innovaciones destacan:

• El cercamiento (enclosure) de tierras comunales, que permitió la concentración de parcelas y la rotación más eficiente.
• La rotación de cultivos de cuatro campos de Norfolk (por Charles Townshend, c. 1720), introduciendo lupino y ráñigo.
• La sembradora de semillas de Jethro Tull (1701), que plantaba en surcos uniformes y mejoraba la germinación.

Como resultado, la productividad británica se duplicó en el siglo XVIII, pasando de unos 350 kg de grano por hectárea
a cerca de 700 kg/ha hacia 1800. Estos excedentes sostuvieron el crecimiento urbano y la industrialización temprana.

4. Selección convencional y mejora pre-científica (siglos XVIII–XIX)

A finales del siglo XVIII y durante el XIX, el conocimiento empírico evolucionó hacia prácticas sistemáticas de
selección. Agricultores como Thomas Andrew Knight en Inglaterra y Louis-Marie de La Panouse en Francia llevaron a
cabo experimentos de cruzamiento de variedades locales de colza, trigo y remolacha azucarera. Entre 1800 y 1900, las
variedades de remolacha incrementaron su concentración de sacarosa del 6 % al 12 %, sentando las bases de la industria azucarera europea.

5. Mendel y la genética de los cultivos (1865–1900)

En 1865, Gregor Mendel formuló las leyes de la herencia tras estudiar más de 28 000 arvejas (Pisum sativum).
Sus aportaciones fueron ignoradas hasta 1900, cuando Hugo de Vries, Carl Correns y Erich von Tschermak las redescubrieron.
Esto permitió entender la transmisión de caracteres y diseñar cruzamientos dirigidos con:

• Líneas puras para determinados caracteres (color, forma, resistencia).
• Registro estadístico de proporciones (3:1, 9:3:3:1).
• Pruebas de retrocruzamiento para confirmar genotipos.

La aplicación de la genética mendeliana en cultivos como el maíz (Zea mays) y el trigo durum generó
híbridos F1 con un 20–30 % más de rendimiento que las variedades tradicionales.

6. Revolución verde (décadas de 1940–1970)

En el siglo XX, la Crisis Alimentaria Mundial puso en evidencia la necesidad de aumentar la producción. Entre 1944
y 1970, bajo el liderazgo de la Fundación Rockefeller y la FAO, se desarrolló la Revolución Verde:

• Norman Borlaug y su programa de variedades de trigo de alto rendimiento con tallo corto (semi-dwarfs).
  Cultivares del trigo Norin 10 aumentaron cosechas de 1,5 t/ha (1940) a 4,5 t/ha (1970).
• Introducción de fertilizantes químicos (N, P, K) y uso de plaguicidas.
• Sistemas de riego más intensivos, particularmente en India y Pakistán.

El impacto fue notable: en India, la producción de trigo creció de 12 millones de toneladas (1965) a 69 millones de
toneladas (2000), evitando hambrunas y cambiando la estructura económica rural.

7. Mejora genética mediante mutagénesis y biotecnología (décadas de 1960–1990)

A partir de los años 60, se exploraron técnicas de mutagénesis inducida por rayos gamma o químicos (EMS, MNU).
Miles de variedades mutantes de arroz, trigo y cebada fueron liberadas, con rasgos como:

• Mayor tolerancia a salinidad y sequía.
• Resistencia a patógenos (roya, mildiu, fusariosis).
• Mejora de calidad de grano (alto contenido proteico, mejor pasta en trigo).

Posteriormente, la biotecnología permitió la obtención de cultivos transgénicos: maíz Bt (1996), soja resistente a herbicidas,
algodón Bt. Estas variedades redujeron el uso de insecticidas hasta un 30 % y aumentaron rendimientos entre un 10 y un 20 %.

8. Revolución actual: genómica, edición de genoma y agricultura de precisión

En el siglo XXI, la convergencia de la genómica, la edición de genes (CRISPR/Cas9 desde 2012) y la digitalización impulsa
una nueva revolución agrícola:

1. Selección asistida por marcadores (MAS): identificación de QTLs y genes de interés para acelerar
   cruzamientos.
2. Edición génica: mutaciones puntuales o inserciones precisas en genes de resistencia, tolerancia a estrés
   abiótico y mejora de nutrientes.
3. Agricultura de precisión: uso de drones, sensores de suelo, satélites y sistemas IoT para aplicar
   insumos de forma variable (VRA), reduciendo costes y huella ambiental.

Por ejemplo, en 2020 se liberó en Brasil la soya CRISPR-TALEN con tolerancia mejorada a sequía, con un aumento de
productividad del 15 % en zonas semiáridas. En la UE, proyectos como SmartAgriHubs (2019–2022) integran más de
200 nodos de innovación digital para modernizar explotaciones agrícolas.

9. Retos y perspectivas futuras

A pesar de los avances, la seguridad alimentaria mundial enfrenta retos: cambio climático, pérdida de biodiversidad,
degradación de suelos y desigualdad en el acceso a tecnologías. Los objetivos de desarrollo sostenible de la ONU
(ODS 2) plantean duplicar la productividad agrícola de modo sostenible para 2030.

Entre las líneas de trabajo más prometedoras destacan:

• Biología sintética para diseñar polisacáridos y biofertilizantes adaptados a cada región.
• Uso de microbiomas del suelo para mejorar la salud de las plantas.
• Desarrollo de variedades poliploides y apomícticas para cosechas sin semilla, como el sorgo apomíctico.

El futuro de la revolución agrícola dependerá de la colaboración entre investigadores, agricultores, gobiernos y
sociedad civil para garantizar una producción de alimentos resiliente, equitativa y respetuosa con el medio ambiente.

Temática 31.1 Revoluciones agrícolas y mejora de cultivos

Selección de libros para profundizar en la historia, los métodos y las transformaciones de la agricultura y la mejora de plantas.

1. El origen de las plantas cultivadas

   Jack R. Harlan (1992, 3.ª ed.)

   Estudio clásico sobre los procesos de domesticación y dispersión de las principales plantas cultivadas en el Viejo Mundo.

   Más información: https://www.cambridge.org/core/books/origin-of-cultivated-plants

2. Domestication of Plants in the Old World

   Daniel Zohary, Maria Hopf y Ehud Weiss (2012, 4.ª ed.)

   Análisis botánico y arqueológico de la aparición de la agricultura en Europa, Oriente Próximo y África del Norte.

   Editorial: Oxford University Press

3. Dirt: The Erosion of Civilizations

   David R. Montgomery (2007)

   Recorrido histórico por el papel del suelo y la fertilidad en el auge y caída de sociedades agrícolas.

   Incluye capítulos sobre técnicas de cultivo, rotación y conservación de suelos.

4. The Columbian Exchange

   Alfred W. Crosby (1972)

   Explora el impacto de la transferencia de cultivos, animales y enfermedades entre Viejo y Nuevo Mundo tras 1492.

   Obra de referencia para entender la globalización temprana de la agricultura.

5. Crops and Man

   Jack R. Harlan (1992)

   Visión integrada de la coevolución entre sociedades humanas y cultivos desde el Neolítico hasta la era moderna.

   Aborda la selección, genética y sociocultural de las plantas domesticas.

6. Evolution of Crop Plants

   Jonathan Smart y Norman Simmonds (eds.) (2017, 5.ª ed.)

   Manual académico que reúne capítulos sobre genética, fitomejoramiento y biotecnología en cultivos clave.

   Incluye estudios de casos de cereales, leguminosas y hortalizas.