4 san luis presentacion napas nosetto
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Marcelo NosettoGrupo de Estudios Ambientales – IMASL, CONICET & Universidad Nacional de San Luis
napas y agricultura en la región pampeana:
oportunidadesriesgos y claves para su manejo
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napa freática: techo de la zona saturada* de agua en el perfil(*) todos los poros ocupados por agua napa
napaNW de Bs As SE de Australia NE de Mendoza
(-) (-) (+)
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Pendiente < 0.05 % - basado en DEM de 1km2 de resolución
Llanura Chaco-Pampeana: Una de las regiónes más planas del mundo
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napa
drenajedescarga(evaporitva)
llanura
napa
evapotranspiración precipitación
escurrimiento
descarga(líquida)
drenaje
deposición
lixiviación
evacuación
met.resp.
paisaje disectado
acumulación
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napa en llanuras muy planas
napa freática: dependiente del balance hídrico local (escaso intercambio con otras regiones)
(-)anegamiento temporario, vehículo de sales
(+)“segunda oportunidad” de usar precipitación no aprovechada
en el tiempo: diferir agua de año húmedo a secoen el espacio: redistribuir agua (e.g. médano a bajo)
SINERGIA: aprovechar oportunidad (+)
puede minimizar riesgo (-)
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cultivo(vegetación) napa
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Respuesta de cultivos a napa
Respuesta de napa a cultivos I (corto plazo)
Respuesta de napa a cultivos II (largo plazo)
Napas: esquemas de monitoreo y toma de decisiones
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Maiz, 2005-2006 (qq/Ha)año seco
> 152 143 125 107 89 71 53 35 17< 8
> 62 58 51 44 37< 30
Soja, 2006-2007 (qq/Ha)año húmedo
“Fenomeno” napa a nivel lote, “El Consuelo” – V. Mackenna
bajo, napa a 2.1-2.4 m
lomanapa a3.4-3.9 m
Napa responsablede 25-45% de producción
de maíz y soja en el establecimiento
en campaña 2005-2006
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Precipitación Octubre-Marzo Norte (s/napa) Sur (c/napa)
2000-2001 (húmedo) 867 mm 732 mm2003-2004 (seco) 419 mm 416 mm .
Rendimiento medio SOJA
00.51.01.52.02.53.03.5
03-0
4
00-0
1
03-0
4
00-0
1
Colon, CalamuchitaS MaríaR 1ºR 2º
RocaSan MartinJ CelmanSaenz Peña
(T
n/H
a)
“Fenómeno” napa a nivel región, Córdoba N vs. S
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Zona no saturada
Zona saturada
raíces)ascensocapilar Flujo
= gradiente de potencial x conductividad
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barbechocultivo
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0
1
0 1 2 3 4 5 6
POTENCIAL
Aporte capilar
Profundidad de napa (m)
Banda IBanda IIBanda IIIBanda IV
Prof de raices
Anegamiento
pro
duct
ivid
ad
productividad vs. profundidad de napa
año seco
año húmedo
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nivel de napa vs. rendimiento18 freatímetros permanentes en 6 transectas topo altimetría GPS-geodésicomodelo del terreno -captura prof napa (r2 0.95)monitores de rendimiento
ELEVACION ABSOLUTA
ELEVACION RELATIVA
PROFUNDIDADE NAPA
1 km
freatímetros
> 152 143 125 107 89 71 53 35 17< 8
020406080
100120140
0 1 2 3 4 5 6 7
maíz 2005-2006
RENDIMIENTO
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0 1 2 3 4 5 60
40
80
120
160G
rain
yie
ld (
qq h
a-1
)
0 1 2 3 4 5 6 7
40
80
120
160
0 1 2 3 4 5 60
10
20
30
40
50
60
Gra
in y
ield
ha
-1)
0 1 2 3 4 5
10
20
30
40
0 1 2 3 4 5 60
10
20
30
40
50
60
Groundwater depth (m)
Gra
in y
ield
ha
-1)
0 1 2 3 4 5
20
40
60
80
Groundwater depth (m)
Maize 2006-2007
r2 = 0.48
Maize2007-2008
r2 = 0.75
Soybean2006-2007
r2 = 0.20
Soybean2007-2008
r2 = 0.41
Wheat 2006 Wheat 2007
r2 = 0.39r2 = 0.50
Banda óptimade profundidad
Maiz: 140-245 cm
Soja: 120-220 cm
Trigo: 70-165 cm
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Maiz, campaña 2007/08, “El Consuelo” (Vicuña Mackenna)
Banda IINapa = 2.8
Banda III (óptimo)Napa = 1.7
Banda IV (anegamiento)Napa = 0.8
Espigas por planta: 1.1 b 1.5 a 1.1 b
Granos por hilera: 37.6 a 33.7 b 34.3 b
293.9 a 286.3 a 205.9 bPeso 1000 granos (gr):
Rto. (Tn/ha): 10.5 b 12.7 a 6.6 c
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determinantes del aporte de napa
4. profundidad
7. textura
10.salinidad
13.barreras físicas
16.demanda neta
de napa (-) en II y III, pero (+) en IVde raíces (+)
franca para ascenso capilar (+) gruesa para aportes vecinos (+)
salinidad de napa (-)tolerancia vegetacion (+)
PPT (-)ET (+)
0
1
0 1 2 3 4 5 6Profundidad de napa (m)
Banda IBanda IIBanda IIIBanda IV
pro
du
ctiv
idad
Nicho 1 (tolerancia anegamiento)
“expansion de nichos de napa”
Nicho 2 (raices profundas)
Nicho 3 (tolerancia salinidad)
thaptos (?)toscas
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nivel de napa vs. Información satelitalMapa de profundidad freática
< 0 m
> 6 m
NDVI
0
1
Temperatura Superficial (ºC)20 ºC
33 ºC
Imagen Landsat 7 (Feb-2006)
0 1 2 3 4 5
P r o f u n d i d a d f r e á t i c a ( m )
0 . 6 3
0 . 6 6
0 . 6 9
0 . 7 2
0 . 7 5
0 . 7 8
ND
VI
0 1 2 3 4 5
P r o f u n d i d a d f r e á t i c a ( m )
2 6 . 2
2 6 . 4
2 6 . 6
2 6 . 8
2 7 . 0
2 7 . 2
Tem
per
atu
ra s
uper
ficia
l (ºC
)
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0
5
10
15
20
25
1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3Profundidad de Napa (m)
Sal
inid
ad d
e N
apa
(dS
/m)
Situación de napas en Villegas (17 Ago 2007)
18 freatimetrosINTA – Villegas Zaniboni
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0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 2 4 6 8 10 12
granos forrajeras perennes forrajeras anuales
salinidad 10% de merma (dS/m en pasta)
toel
eran
cia
a
ench
arca
mie
nto
(0-2
)
soja, sorgo
cebada
colza
girasol, alfalfa, trebol
maiz
gramon
festuca
agropirotritic
ale
trigo
, ray
gras
s
vicia, avena, centeno
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0
5
10
15
20
25
1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3Profundidad de Napa (m)
Sal
inid
ad d
e N
apa
(dS
/m)
optimo
marginal
optimoanegam. inaccesible
profundidad
Sal
inid
ad 75% del potencial
0% del potencial
aporte de napa en maizoptimo 4 casos (22%)marginal 10 casos (50%)
Limites al consumo: nivel y salinidad (villegas 7/2007)
![Page 21: 4 San Luis Presentacion Napas Nosetto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022032419/55a40b141a28abf45e8b484d/html5/thumbnails/21.jpg)
0
5
10
15
20
25
1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3Profundidad de Napa (m)
Sal
inid
ad d
e N
apa
(dS
/m) aporte de napa en trigo
optimo 3 casos marginal 9 casos
0
5
10
15
20
25
1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3Profundidad de Napa (m)
Sal
inid
ad d
e N
apa
(dS
/m)
aporte de napa en cebadaoptimo 4 casos marginal 10 casos
![Page 22: 4 San Luis Presentacion Napas Nosetto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022032419/55a40b141a28abf45e8b484d/html5/thumbnails/22.jpg)
Respuesta de cultivos a napa
Respuesta de napa a cultivos I (corto plazo)
Respuesta de napa a cultivos II (largo plazo)
Napas: esquemas de monitoreo y toma de decisiones
![Page 23: 4 San Luis Presentacion Napas Nosetto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022032419/55a40b141a28abf45e8b484d/html5/thumbnails/23.jpg)
cultivo(vegetación) napa
niveles y salinidad
![Page 24: 4 San Luis Presentacion Napas Nosetto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022032419/55a40b141a28abf45e8b484d/html5/thumbnails/24.jpg)
208.10208.20208.30208.40208.50208.60208.70208.80208.90209.00209.10
10-10 29-11 18-1 9-3 28-4 17-6 6-8 25-9
fecha (2006-2007)
cota
fre
ati
ca (
m)
bajos (6)
altos (5)
altos (5)
bajos (6)
213.24
211.28
“El Consuelo” niveles medios en altos y bajos
![Page 25: 4 San Luis Presentacion Napas Nosetto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022032419/55a40b141a28abf45e8b484d/html5/thumbnails/25.jpg)
208.10208.20208.30208.40208.50208.60208.70208.80208.90209.00209.10
10-10 29-11 18-1 9-3 28-4 17-6 6-8 25-9
cota
fre
ati
ca (
m)
bajos (6)
altos (5)
13-1 al 10-2
profundidad (m)
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
1 2 3 4 5
maizsoja
cam
bio
de
niv
el (
m)
Descarga (consumo neto)
cultivo(vegetación) napa
Lluvia: 120 mm
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208.10208.20208.30208.40208.50208.60208.70208.80208.90209.00209.10
10-10 29-11 18-1 9-3 28-4 17-6 6-8 25-9
cota
fre
ati
ca (
m)
bajos (6)
altos (5)
cam
bio
de
niv
el (
m)
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
2 3 4 5
maizsoja
11-11 al 15-12
-0.05
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
2 3 4 5
profundidad (m)
maizsoja
10-3 al 28-3
Recarga (drenaje neto)
maizsoja
cultivo(vegetación) napa
Lluvia: 102 mm
Lluvia: 72 mm
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Consumo y salinidad
efectos del cultivo sobre la napa
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
profundidad (m)
salin
idad
(d
S/m
)
pre siembra (11-11-06)
post cosecha (29-09-07)
madurez (16-04-07)post cosecha (29-09-07)
pre siembra (11-11-06)
SOJA
madurez (16-04-07)
MAIZ
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Respuesta de cultivos a napa
Respuesta de napa a cultivos I (corto plazo)
Respuesta de napa a cultivos II (largo plazo)
Napas: esquemas de monitoreo y toma de decisiones
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cultivo(vegetación) napa
regulación hidrológica
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1997 1998
Inundaciones en Pampa interior (¿cuenta la vegetación?)
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Escenario Alfalfa
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EscenarioTrigo – Soja 2ª - Maiz - Soja 1ª
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![Page 34: 4 San Luis Presentacion Napas Nosetto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022032419/55a40b141a28abf45e8b484d/html5/thumbnails/34.jpg)
Respuesta de cultivos a napa
Respuesta de napa a cultivos I (corto plazo)
Respuesta de napa a cultivos II (largo plazo)
Napas: esquemas de monitoreo y toma de decisiones
![Page 35: 4 San Luis Presentacion Napas Nosetto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022032419/55a40b141a28abf45e8b484d/html5/thumbnails/35.jpg)
El Consuelo – Vicuña MackennaMaiz, 2005-2006 (qq/Ha)año seco
> 152 143 125 107 89 71 53 35 17< 8
¿podríamos anticipar estos efectos?¿Qué necesitamos?
![Page 36: 4 San Luis Presentacion Napas Nosetto](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022032419/55a40b141a28abf45e8b484d/html5/thumbnails/36.jpg)
Magdala - Nivel en el casco
Magdala, 1999-2007
Cambios mensuales(mediana, 25%, 75%)
-0,60
-0,40
-0,20
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
j a s o n d e f m a m j
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
sep-
99
dic-
99
mar
-00
jun-
00
sep-
00
dic-
00
mar
-01
jun-
01
sep-
01
dic
-01
ma
r-02
jun
-02
sep-
02
dic
-02
ma
r-03
jun
-03
sep-
03
dic
-03
ma
r-04
jun
-04
sep-
04
dic
-04
ma
r-05
jun
-05
sep-
05
dic-
05
mar
-06
jun-
06
sep-
06
dic-
06
mar
-07
jun-
07
pronostico puntual
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Nivel esperado y sus cambios
Condiciones climaticas previas (largo plazo) Condiciones climaticas previas (recientes) TopografíaCultivo(s) antecesor(es) y estimación de sus efectosAtención a salinidad y barreras físicas
Impacto esperado sobre el cultivo
Patrón de respuesta (función nivel-rendimiento)Condiciones climáticas de la campaña (analisis probabilístico/modelos)
Acciones en función de napa
“Valoración” de lotes de acuerdo a napaOptimizar secuencia de siembra Aprovechar lotes con niveles óptimosMantener consumo en lotes con niveles demasiado elevados
Evaluar beneficios de agricultura de precisión y aplicarla en forma optima y flexible
Bajar riesgo de anegamiento con manejo (estrategia local de corto plazo, estrategia regional de largo plazo)
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http://napas.iyda.net
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GEA - San LuisEsteban JobbágyCelina SantoniSergio ContrerasAna AcostaGermán Baldi
FINANCIACION
CONICET, La Agencia, Fundación Antorchas, U.N.S.L., UBAInter American Institute for Global Change
National Science FoundationLIAG S.A., La Biznaga S.A.
FAUBA – Buenos AiresGervasio PiñeiroGustavo SznaiderJorge MercauRoxana Aragon
DUKE – North CarolinaRobert JacksonVictor Engel
INTA - PergaminoSilvina Portela
RISSAC – HungríaTibor Töth
COLABORADORES
http://gea.unsl.edu.ar
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Nivel relativoNivel absoluto (con altimetría)SalinidadRendimiento
Qué medir? (comprender, monitorear, manejar)
Dónde medir?
Cubrir ambientes/toposecuencias, fases de la rotaciónEjemplo: 3 posiciones topograficas x 3 fases de la rotación x 2 repeticiones = 18 freatimetrosAmbientes de tosca, arena, thaptos, etc…
Nivel (c/15-30 dias en verano, c 30-60 dias en invierno)Salinidad (antes de la siembra, al final del ciclo)Rendimiento en la vecindad del freatímetro (o mapeo)Buenas referencias fijas!Excelente altimetria de bocasProtección (1.5 x 1.5 m)
Cómo y cuando medir?
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Zona saturada
Zona no saturada
nivel freático
0.5 - 1 m
Clausura(1.5 m)
tapa
aporque
Profundidad(nivel relativo)
Elevación(nivel absoluto)
A B
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MANEJO del aporte de napa
3. profundidad
7. textura
11.salinidad
15.demanda neta
especie/genotipo: profundización de raíces rápida
tolerancia a anoxia (en anegamiento)
(poco que cambiar!)
pero tener en cuenta que afecta relación prof-ren
especie/genotipo: resistencia a la salinidad
barbechos de lavado
altas densidades, fertilización, coberturas, doble cultivo,
intercultivo, manejo por ambientes
(insumos/genotipos/rotaciones variables)
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Consumo de agua freática de un cultivo de maíz, “El Consuelo”, campaña 2007/08
Cálculo 1: En la estación de crecimiento la napa bajo 40 cm. Considero que esta caída es producto del consumo del cultivo y que los flujos horizontales son despreciables - entonces consumo freático neto = 140 mm (lote, SY: 0.35)
Cálculo 2: Acumulación de sales en el perfil edáfico y concentración salina de agua freática entonces consumo freático neto = 210 mm (napa:1.7 m)
Cálculo 3: Considerando aumento de rendimiento y eficiencia en el uso de agua del maíz (18.1 gr/mm) entonces consumo freático bruto = 285 mm (lote)
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050
100150200250300350400
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Salinidad Napa (dS/m)
Ap
ort
e p
ote
nci
al d
e S
(Kg
/Ha/
100
mm
)
25 Kg S / Ha
NAPAS y NUTRIENTES
Datos de Villegas (17 Ago 2007)