Enfoque Tradicional en el Análisis de Productividad de la Tierra

  El enfoque tradicional en el análisis de la productividad ha considerado, por mucho tiempo, a la tierra como una caja negra, es decir, un sistema en el cual se incorporan insumos y se obtienen productos, asumiendo una relación mecánica entre incrementos de insumos y aumentos de producción. Este planteamiento, si bien válido en el sector manufacturero, donde una máquina transforma un material por acciones físicas o químicas, no se adapta al caso de la tierra, ya que ésta puede responder de diferente manera a los estímulos a los que se le somete mediante la adición de insumos o las modificaciones de los parámetros ambientales.

En la agricultura el factor de producción fundamental es la tierra o, más específicamente, el suelo, que es en sí mismo un sistema de producción con elementos vivos y que, utilizando energía y otros insumos, produce biomasa; este proceso productivo se realiza regularmente con o sin intervención humana y tiene, por lo tanto, una productividad propia independiente de aquella del sistema económico; la productividad biológica, que puede ser primaria o secundaria.

  La productividad primaria se define como la tasa a la cual la energía radiante es almacenada por la actividad fotosintética en forma de materia orgánica, que puede ser utilizada como alimento en otros términos, es la tasa de conversión de energía radiante en energía química y materia orgánica. Se suele distinguir entre productividad primaria bruta y productividad primaria neta: la primera se refiere al total de la actividad fotosintética, incluyendo aquella parte de energía radiante captada pero usada en el proceso de respiración. La productividad primaria neta es la tasa de energía realmente incorporada a los tejidos de la planta. La productividad secundaria se refiere a la tasa de acumulación de energía en los niveles de consumidores o niveles heterotróficos superiores y convertida en diferentes tejidos.

  Obviamente, las productividades biológicas y económicas, y por consiguiente la relación entre ambas, no viene determinada exclusivamente por la variedad o cultivo solamente, dependerá también de las condiciones físicas, biológicas, químicas, y en general ambientales, en la cuales el cultivo crece, o por las características de cada especie o variedad de especie en particular, ya que cada especie tiene diferente capacidad fotosintética. Ciertas plantas conocidas como C₄ han desarrollado modificaciones biológicas y morfológicas que reducen el impacto de la reacción del oxígeno responsable de la pérdida de eficiencia fotosintética, aumentando la respiración. Entre ese tipo de plantas, que pierden por lo tanto menos energía durante el proceso fotosintético, se encuentran el maíz, el sorgo, la caña de azúcar y el mijo. Aquellas plantas que no son capaces de suprimir la reacción oxigenasa se llaman plantas C₃ y entre ellas se encuentran el trigo, la soya, el algodón, la remolacha, el tabaco y el arroz, que son menos eficientes que las anteriores en la conversión de energía solar. Además, se sabe que las plantas C₄ usan en forma más eficiente tanto nitrógeno como agua durante la fotosíntesis. De aquí se deduce que se puede aumentar la eficiencia en el uso del agua por el simple expediente de usar más plantas del tipo C₄ en ambientes cálidos de regiones áridas o semiáridas.