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Fernando H. Andrade
INTA Balcarce, FCA UNMP, CONICET
Los desafíos de la agricultura
Temario
Producción e impacto ambientalPasado y futuro
Impacto ambiental de la agricultura
Cómo satisfacer las demandas cuidando el ambiente
Los desafíos que enfrentamos
Capacidad de innovación y colaboración
Temario
Producción e impacto ambientalPasado y futuro
Impacto ambiental de la agricultura
Cómo satisfacer las demandas cuidando el ambiente
Los desafíos que enfrentamos
Capacidad de innovación y colaboración
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-10000 -1000 -100 -10 0 +10 +50
Años desde 2000
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Prod
ucci
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cer
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s (M
illon
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)
Producción e impacto ambiental
Andrade, 2016
Impacto am
biental
Guano Caldo Bordelés Verde de París
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Años desde 2000
2.0
1.5
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Prod
ucci
ón d
e ce
real
es
(Mill
ones
tn)
Andrade, 2016
Impacto am
bientalProducción e impacto ambiental
4000 mill en 2050. Mayor que estimacion de FAO. Pero ya estamos en 2800 mill.Aparte demanda de alim crecerá 70%
Evolución de la población
UN 2012.
Gapminder, 2016.Tasa de fecundidad (h/m)
Expe
ctat
iva
de v
ida
(año
s)
2.5
80
2 4 6 8
40
80
40
Tasa de fecundidad y expectativa de vida
De la producción total62% food35% feed3% Biocomb y otros
Disponibilidad de alimentos en el mundo
Para consumo humano. Año 2009. FAO, 2016
Gapminder
Ingresos y expectativa de vida
Ingreso/cap (U$S persona-1 año-1) Ingreso/cap (U$S persona-1 año-1)
Exp
ecta
tiva
de v
ida
(año
s)
400 2000 10000 40000 400 2000 10000 40000
80
40
80
40
2.5% por año PBI/cap/año2005-2050
Tilman et al., 2011.
Pro
teín
as v
eg(g
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/ca
p)
GDP per cápita (U$S/año)
GDP per cápita (U$S/año)
Cal
orí
as v
eg(K
cal/
d/
cap
)
Demanda de cal y prot vegetales en f(x) del ingreso
Incremento en la demanda de alimentos 2010-2050
Andrade, 2016d. Asegurar dieta adecuada media a todos los habitantes, red uso alimentos para combustibles
Asegurar conservación, restablecimiento y uso sostenible de los agroecosistemas
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Años desde 2000
2.0
1.5
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Prod
ucci
ónde
cer
eale
s (M
illon
es tn
)
Andrade 2016
Impacto am
bientalProducción e impacto ambiental
Misión del PEI
Temario
Producción e impacto ambientalPasado y futuro
Impacto ambiental de la agricultura
Cómo satisfacer las demandas cuidando el ambiente
Los desafíos que enfrentamos
Capacidad de innovación y colaboración
Impacto ambiental de la agricultura
Emisiones GEIDeforestación Suelos agrícolas degradadosUso agua dulceContaminación
Tem
pera
tura
( ºC
)Impacto ambiental de la agricultura
Variable Por agriculturaEmisiones GEI 30 % (44%)
49 Gt por año CO2 equiv (2010) 76% CO2, 16% CH4 y 6% N2O.Arg 0.8% GEI global < GEI/ha CO2 y N2O (SD poca fertiliz) Agricultura 16% del N2O.
IPCC, 2016
(CO2)280-400 ppm
Año
Impacto ambiental de la agricultura
VariableDeforestación 45% temp y 27% trop
Bosque nativo 3700 millones has (Mundo), 30 millones ha (Argentina) . Deforestación anual = 0,24% y 1%, resp. Bosques cultivados 291 millones ha.
UN, 2016FAO, 2015
GEI, biodiversidad, MO y estruct de suelos, excesos hídricos (eros, cont, inun, saliniz). SE
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
Supe
rfic
ie (k
m2 )
9º
Impacto ambiental de la agriculturaVariable
Suelos agrícolas degradados 5 millones ha/año
Erosion, compactacion, pérd estructura , red de MO y fertilidad, desertificacion, Salinizacion, sodificación, Acidificación, etc.
Casas y Albarracín, 2015Viglizzo et al., 2010Bringezu et al., 2010
Compromete futura producción
Erosión 40 millones ha (Ch Pamp)
Impacto ambiental de la agricultura
Variable Por agriculturaSuelos agrícolas degradados
Prom. prístinos: 4.00 Prom. agrícola: 2.92
MO
Sainz Rozas et al., 2011Sainz Rozas et al., 2015
MO Nutrientes
Impacto ambiental de la agriculturaVariable Por agricultura
Uso agua dulce 70 %
Extraccioneskm3
Agricultura%
Sup regada%
Mundo 4000 70 19
Argentina 38 74 5
FAO Aquastat, 2016Shiklomanov, 1999
Sup regada puede crecer x 3 Ext= 55% del umbral
Impacto ambiental de la agricultura
Variable Por agriculturaContaminación química (plaguicidas)
2.5 millones t/año. 50% herb 33% insect. 1000pa
Plaguicidas <2kg/ha Arg 9 kg-lt/ha; Bverde 1a66% 1985-2013 0.1 a 3 µg l-1 (UE, USA)
Presencia en:• aire • suelo • agua superficial • Agua subterránea • Alimentos
Afectan:• Salud humana y animal• Mortandad aves (indicadores)• Insectos benéficos• Comunidades microbianas
UNEP, 2013Tilman et al., 2002Aparicio et al., 2015Colombo y Sarandón, 2015Zaccagnini, 2006
Impacto ambiental de la agricultura
Variable Por agriculturaContaminación (Nutrientes)
Flujo P a los mares Extracción N2 del aire
200 millones tn (N P2O5 K2O)(0,8% Arg)
9 millones t/año121 millones t/año
Lasaletta et al., 2014Rockstrom et al. 2009.García y Diaz Zorita 2015.García y G. San Juan, 2015.
47% del N aplicado en prod cosechableBajos niveles de fertilización
Las conferencias del simposio brindan conocimientos útiles en cuanto a
satisfacer las demandas de PA y
revertir el impacto ambiental.
MIERCOLES 17 de MAYO
Fertilización: Presente y Futuro
11:00 Fertilizantes para la agricultura 2025. M. McLaughlin(Univ of Adelaide-CSIRO Australia)
Producir más y mejor en ambientes sanosQue se viene en los próximos años en cuanto a fertilizaciónSer más eficientes y efectivos
Temario
Producción e impacto ambientalPasado y futuro
Impacto ambiental de la agricultura
Cómo satisfacer las demandas cuidando el ambiente
Los desafíos que enfrentamos
Capacidad de innovación y colaboración
Cómo satisfacer las demandas?
Aumento de producción
Superficie cultivada
Ramankutty et al. 2004Portman et al. 2010
Am PasturasVerde CultivosRojo Ppal Cultivos
Superficie cultivada en el mundo
Aumento de producción
Rendimiento/área-tiempoSuperficie cultivada
Biodiversidad, GEI, tierras frágiles, excesos hídricos
Cómo satisfacer las demandas?
Distribución espacial de rendimientos de maíz
Pardey y Pingali 2010 FAO, 2016; Fischer et al., 2009
Millones de tn adicionales por llevar rend de10 ppales paises a la media (4.9 t/ha) = 100.todos los países a la media = 175. todos los países a 7 t/ha = 406.
Cierre de brechas en maíz
Rendimiento (t/ha)
55% de Yw 80% de Yw 9 millones t/ha + (45% nacional, 1% mundial) Aramburu et al., 2013.
Arg 0,7%
Arg 0,8%
Fertilización y riego
Fert 50% de la prod. Arg 40 kg/ ha de NPK. vs120 kg/ha. Baja reposición
FAO 2014García y Diaz Zorita 2015.García y G. San Juan, 2015.
JUEVES 18 de MAYO
Novedades en fertilización: Contame en 15`08:30 Zinc en maíz: ¿Cuándo? ¿Cuánto? ¿Cómo? P. Barbieri08:45 ¿Y los otros micronutrientes y los otros cultivos? G. Ferraris10:00 Haciendo números: por qué fertilizar? A. Grasso (Fertilizar AC)
El sistema de producción14:50 ¿Por qué no fertilizamos cómo debemos? De la teoría a la práctica, de la ciencia al lote. F. Bert (AACREA)
(variab clim y tenencia tierra)
Aumento de producción
Rendimiento/área-tiempo
Agroquímicosinsumos
Superficie cultivada
Producción/ins-rec dispEUins-recReducir impacto ambiental
Contaminación N, P, plaguicidas; salinización Na , escasez
Cómo satisfacer las demandas?
Saltar de curva de respuestaR
endi
mie
nto
en g
rano
Nivel de Insumos/recursos
Tecnologías de procesos y conocimientos
+ Prod +EU - IA
Principalmente con tec de proc y conocAndrade, 2016
Reducir insumos sin merma de productividadR
endi
mie
nto
Nivel de Insumos/recursos
Incrementar producción y eficiencia a igual nivel de insumos
Ren
dim
ient
o
Nivel de Insumos/recursosTitonell, 2013.Grassini 2014.
Incrementar insumos aumentando eficiencia de usoR
endi
mie
nto
Nivel de Insumos/recursosPID IPNI INTACaviglia et al. 2012Argentina poco uso de fertilizantes
2013
2010
1993
1968
Di Matteo et al. 2016. Ferreyra tesis 2014 Nagore tesis 2013Robles tesis 2013
Mejores Cultivares
Conocimiento de la Ecof de cultivos
Mas EUA EUN
0 50 100 150 200 250 300 3500
1500
3000
4500
6000
7500
9000
10500
12000
13500
MESH'65MESH'75
MESH'85
MESH'93
MESH'00
MESH'03MESH'10
Kg N disponible suelo ha-1
Ren
dim
ient
o de
gra
no (k
g ha
-1)
Mejores Cultivares
Resultados similares con EUAFerreyra tesis 2014 Nagore tesis 2013Robles tesis 2013
Andrade 2012. Cerrudo 2013.
0
15000
MESH'65
MESH'75
MESH'85
MESH'93
MESH'00
MESH'03
MESH'10
Ambiente
Ren
dim
ient
o
Mejores prácticas de manejo
Conocimiento amb cvAdaptación (cambio climático)
Suelos somerosBajo riesgo heladas
Suelos profundosMayor riesgo de heladas
Calviño y Monzón. CP Monzon et al., 2017
Agricultura x ambiente
Conocimiento amb cvAumento de productividad (23%) y de EUR I =
MIERCOLES 17 de MAYO
Volver al futuro17:15 Manejo por ambientes, ¿Cómo estamos? ¿Dónde vamos? Pablo
Calviño, Gustavo López, Máximo Uranga, Ricardo Echezarreta
4 presentaciones
Caviglia et al., 2004. Monzón et al., 2014Andrade J. Tesis.
Doble cultivo Captura de recursos
2000/01
0
20
40
60
80
100
Wheat Soybean W/S Int W/S Sec
An
nu
al c
aptu
re (
%)
RadiationWater
Trigo Soja T/S int T/S sec
Cap
tura
anu
al (%
)
Rad Agua
-Excesos hídricos (cont, erosión, sal)-Captura rad +MO, +capt nut
Conocimientos: secuencia y manejo + PA PR Pnut.
Excesos. Escurrimiento: +erosión y contamin, percolación contaminSube napa: salinización
Caviglia et al., 2013.
Captura de aguaDoble cultivoCaptura de agua
Cultivos de cobertura (servicios)
Cultivo de granosCultivo descompactador.Abono verde
Piñeiro et al., 2014Reducir excesos hídricosConocimientos amb cv
JUEVES 18 de MAYO Novedades en fertilización: Contame en 15`
09:00 Coberturas y maíz tardío: ¿los fertilizamos? A. Rovea (CREA Sur de Santa Fe)
09:15 Suelos compactados, ¿ahora qué hago? G. Gerster (INTA Roldán) cobertura?
CC y maiz tardio supresion malezasRaices de gramineas
Manejo integrado de plagas en soja basado en:
i) monitoreo semanal de plagas y de enemigos naturales, ii) utilización de umbrales de tratamiento, los plaguicidas
se aplican sólo cuando es estrictamente necesario, iii) uso de productos menos agresivos con mínimo daño a
organismos benéficos y iv) técnicas de aplicación adecuadas.
2 aplicaciones de insecticidas en 10 años (vs 3 aplic/año)Rendimientos = ó >
Manejo integrado de plagas
Frana J. CP
Conocimiento amb cv plagaIdem control malezas. Avena negra cebada y trigo
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Balcarce Parana
PA(g
m-2mm
-1)
IT
Productividad del agua en sistemas intensificados y testigos
Caviglia et al., 2012. Rizzalli et al., Inf PID.Apuntar a Pot secano, sin reducciones de eficiencia y sin >contam
>PRad>EUN
Ambiente
JUEVES 18 de MAYO
Nutrición de cultivos para rendimiento y calidad 11:00 Brechas de rendimiento en soja y maíz: Rol de la Nutrición en los Sistemas Productivos. I.A. Ciampitti (Kansas State University)
Enfoque holístico de prácticas
Abbate y Andrade, 1995D’Andrea, 2008
Variabilidad genética (líneas maíz) 20-34 kg grano/kg N abs (alto N)27-51 kg grano/kg N abs (bajo N)
Ambiente y manejo Deficiencias hídricas Temperaturas no óptimas, Adversidades bióticas, Inadecuadas prácticas de manejo, etc.
Eficiencia fisiológica del N
0
2
4
6
8
10
12
0 50 100 150 200 250 300 350
Nitrógeno absorbido (kg ha-1)
Rend
imie
nto
(tn h
a-1
)
Balcarce, ArgentinaGriffith, Austral iaFlavopolder, Holanda
6715
5020
4025
3330 29
35
Eficiencia (kg kgN-1):Requerimientos (kgN tn-1):
(a)
N absorbido (kg/ha)
Ren
dim
ient
o (t/
ha))
Cassman et al., 2002Sainz Rozas et al., 1997 Melaj et al., 2003 Fageria y Baligar, 2005Barbieri et al., 2008
Menor exposición del N a pérdidas. Lavado, GEI
Eficiencia recuperación
Oferta/demanda
Mej genético capacidad de absorber y transportar nutrientes
Manejo de fertilizaciónAnálisis de suelo y plantaSincronía, fraccionamiento, lib lenta, localización, Fuente.
Manejo del cultivoEspaciamiento e/hileras Densidad plCultivo sano, vigoroso
JUEVES 18 de MAYO
Nutrición de cultivos para rendimiento y calidad11:50 Trigo, apuntando a rendimiento y calidad. J. Bassi (Fertilizar AC), C. Brambilla (Asesor privado), M. Ermácora (CREA Norte de Bs As), M. Zamora (INTA-MAA Barrow)
El sistema de producción 15:30 Modelos integrados de recomendación de la fertilización en la Región Pampeana. M. Díaz-Zorita (Fertilizar AC)
Panel 3 charlas. BPA demanda, manejo fertilizaciónEstimación requerim de fertilización, BPA
Studdert et al., 2010Aapresid, 2016Indice de intensificación de la rotación
C O
rgán
ico
part
icul
ado
(%) 70
80
90
100
0 4 8 12
Años de agricultura
Rem
anen
te d
e m
ater
ia o
rgán
ica
(% d
el n
ivel
orig
inal
)
Siembra directaLabranza mínimaLabranza convencional
Salida de una pastura
Años de agricultura
Rem
anen
te d
e M
O%
del
niv
el in
icia
l
Rotaciones y labranzas
MIERCOLES 17 de MAYO
Rotaciones y nutrición: buscando una producción sustentable14:00 ¿Qué rotación recomiendo en mi región? F. Salvagiotti (INTA Oliveros), V. Sauer (INTA Las Breñas), R. Fernández (INTA Anguil) y A. Irizar (INTA Pergamino)
15:00 Vuelven las pasturas: Manejo y fertilización para nuevos modelos ganaderos. A. Marino (INTA Balcarce)16:00 Nutrición intensiva para sistemas ganaderos intensivos. G. Duarte.
Temario
Producción e impacto ambientalPasado y futuro
Impacto ambiental de la agricultura
Cómo satisfacer las demandas cuidando el ambiente
Los desafíos que enfrentamos
Capacidad de innovación y colaboración
Los desafíos que enfrentamos
Satisfacer futuras demandas
Cuidado del ambiente
Desarrollo inclusivo - equitativo
Menzel, 2005. Hungry Planet.
500 - 250 U$S/semana 32 - 1,6 U$S/semana
800 millones desnutridos. Pobreza causaMuchos peq prod son pobres. Agric=Posib de desarrollo. Producir donde hace faltaBangla Desh, Sahel, coral. Refugiados ambientales. Los que más pagan son los que menos tienen
Un mundo desparejo
Argentina30% pobreza. 50% niñosDesarrollo inclusivo y equitativo
Temario
Producción e impacto ambientalPasado y futuro
Impacto ambiental de la agricultura
Cómo satisfacer las demandas cuidando el ambiente
Los desafíos que enfrentamos
Capacidad de innovación y colaboración
Estos desafíos requieren
Innovación
Inevitable Impredecible Acumulativa Exponencial
0
10
20
30
-2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0Millions
La Innovación es:
Weick, 2001Kuhn, 1962. Capacidad cerebro, ventaja adap. Trinquete tec cult, Retroalimentación
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Australopitecus H. habilis H.erectus H. sapiens
Especie
Volu
men
del
cer
ebro
(cm
3 )
pensamiento simbolico, lenguaje Experiencias trasmitidas vs experiencias vividas.Adaptación a ambientes cambiantes
Capacidad de innovación
Andrade, 2016
Eventos de creatividad e innovaciónSupervivencia- alimentación
Andrade, 2016
Requieren
Colaboración
Cooperación
Volviendo a los desafíos globales
Inst
Emp
InvExt
Prod
“Sociedadesque aprenden”
Virtuosa articulación de actores, visiones y disciplinas
Inv ext comunidad. PEI enfatiza esta articulaciónGarantía de que la sociedad se beneficia de la tecnología, prefde conocy procesos
Y = A + B + C + AB + AC + BC + ABC
Ludwig von Bertalanffy, 1969Teoria gral sistemasAristoteles. AC. Todo>S partes
Senge, 1992. Aprendiz organizArgyris, 1993.Errores
Bolivar, 2001. Resolver probl
Colaboración para la innovación
Disposición natural a la colaboración
Con los del mismo grupoTomasello, 2010
Colaboración
El hombre es el lobo del hombre Plauto Siglo IIAC, Hobbes Siglo XVII sociedad modula
Nace bueno y sociedad lo corrompe Rousseau, 1762 Emilio
Nace egoísta Dawkins 1976 El gen egoísta.
La supervivencia del más apto Spencer 1864 (Malthus, Darwin) Excesos capitalismo
Cooperamos por beneficio Wright 2001 Naturaleza cooperativa por beneficio
Construimos coexistencia Pinker 2011 Los ángeles q llevamos dentro. 1/50 a 1/1000 (muertes x violencia)
Economía del bien común Felber 2012. Confianza, cooperación, empatía, solidaridad, ambiente.
Inclinación natural a cooperar Tomasello 2010.
Volviendo al nivel global
Mapa de las mutaciones
Wells, 2007
1. M 168 50000 años 2. M 130 50000 años 3. M 89 45000 años4. M 9 40000 años5. M 175 35000 años6. M 173 30000 años7. M 20 30000 años 8. M 242 20000 años9. M 3 10000 años
1
3
2
4 5
6
7
89
Somos un gran grupo
Acostumbramos etiquetar a las personas
Locales ExtranjerosCristianos MusulmanesDerecha IzquierdaCampo CiudadNosotros Ellos
Estas categorías se desvanecen cuando preguntamosQuienes se sienten amados? Quienes se sienten solos?A quién le gusta bailar?A quién le gusta escribir?Quién ama la naturaleza?Quién se reúne con sus amigos?Es mucho más lo que nos une que lo que nos separa
TV2 Denmark30 a 1
Somos un gran grupo
Problemas comunesGEI ResiduosContaminaciónDegradación recursosPérdida biodiversidad
Capacidad de innovación y colaboración parasolucionar los problemas del ambiente, pobreza, desnutrición satisfacer demandas de productos agrícolas. Compromiso social y ambiental (valores del PEI)
Que la tecnología no se utilice para modelo deextralimitaciones, agotamiento de recursos, excesos de consumo planificación sectorial sin contabilidad ambiental. (para pocos por poco tiempo)
Educación Regulaciones, Monitoreo amb, Inversiones en Infraest
Además de Investig extensión articulación
Andrade, 2016
Temario
Producción e impacto ambientalPasado y futuro
Impacto ambiental de la agricultura
Cómo satisfacer las demandas cuidando el ambiente
Los desafíos que enfrentamos
Capacidad de innovación y colaboración
http://inta.gob.ar/documentos/los-desafios-de-la-agriculturahttp://lacs.ipni.net/article/LACS-1265
Muchas gracias
• Podemos lograr los objetivos de satisfacer la demanda futura de productos agrícolas y de alcanzar un mundo sustentable, basados en nuestra capacidad de innovación y colaboración.
• Frente al magnífico potencial inherente a nuestra especie, más grande es nuestra culpa por el hambre, la pobreza y la degradación ambiental que hoy experimentamos.
• El gran interrogante es si queremos hacerlo.
Conclusiones
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