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Variabilidad y Cambio Climático en la Expansión de la Frontera Agrícola en el Cono Sur: estrategias tecnológicas
para reducir vulnerabilidades –FTG-8011/08
IV Taller de Seguimiento Técnico Proyectos FONTAGROy24-26 de Junio, Honduras,
TegucigalpaTegucigalpaJorge Sawchik
Ubicación GeográficaUbicación Geográfica
• Pampas• Valles Valles
Centrales de Chilede Chile
• Gran Chaco
Antecedentes• Cono Sur de América Latina una de las
principales regiones productoras de alimentos.p p g p• Región donde es claro el proceso de expansión
de la agricultura, y donde existe una reserva d l l i bl ide suelos cultivables importante.
• Dos fenómenos simultáneos: expansión e intensificaciónintensificación.
Expansión (25 millones de has) sobre ecosistemas Expansión (25 millones de has) sobre ecosistemas frágiles, sustitución de tapices nativos, pasturas frágiles, sustitución de tapices nativos, pasturas cultivadas.cultivadas.Intensidad mayor de uso del suelo con alta Intensidad mayor de uso del suelo con alta frecuencia del cultivo de sojafrecuencia del cultivo de sojaf jf j
Se Suma el Cambio Climático La Variabilidad Climática ya La Variabilidad Climática ya
presente es lo mas Relevante pcon dos efectos:
1.1. Variabilidad y Pérdida de RendimientosVariabilidad y Pérdida de Rendimientos22 M D d ió d S l E ióM D d ió d S l E ió2.2. Mayor Degradación de Suelos por ErosiónMayor Degradación de Suelos por Erosión
ComponentesComponentes1.Caracterización de la expansión agrícola en la
óregión de estudio.2.Análisis de la vulnerabilidad de los sistemas de
producción agrícolasproducción agrícolas.3.Desarrollo de los escenarios climáticos a 10-30
años.4.Análisis de la vulnerabilidad de los sistemas,
bajo escenarios de CC. 5 Id ntifi ión d lt n ti s t n ló i s d 5. Identificación de alternativas tecnológicas de
mejor adaptación6. Difusión de Resultadosf
Componente2Análisis de la Vulnerabilidad de los Sistemas Análisis de la Vulnerabilidad de los Sistemas
de Producción Agrícolas.
1. Uso de la información generada en ELP (experimentos de largo plazo) en la Región -15 (experimentos de largo plazo) en la Región 15 experimentos con más de 15 años para:
2. Calibración de modelos de dinámica del Carbono.
3. Relación entre los cambios en el C orgánico y la productividad de los cultivosproductividad de los cultivos.
4. Aplicación de modelos de simulación de cultivos a las diferentes sub-regionesg
DESARROLLO• El ProblemaEl Problema• Enfoques MetodológicosB d D• Base de Datos
• Método de Análisis• Principales Resultados• La Tarea por DelanteLa Tarea por Delante
El ProblemaEl Problema
Valorización Económica de los SuelosValorización Económica de los SuelosValorización Económica de los Suelos Valorización Económica de los Suelos
C b O á i di d d lCarbono Orgánico como Indicador de la Productividad Agrícola.
Roberto DíazRoberto Díaz
Principales Caminos para Vincular Principales Caminos para Vincular Degradación del Suelo y Degradación del Suelo y
ProductividadProductividad
Modelos Estimadores
Coeficientes Técnicos según Tipo de Suelo Estimadores
de Erosión Ambiente y Cultivos
Modelos Coeficientes Técnicos
PRODUCTIVIDADPRODUCTIVIDAD
Estimadores del Carbono Orgánico
según Tipo de Suelo Ambiente y Cultivos
Orgánico
Evolución del C orgánico del suelo para diferentes rotaciones agrícolas en siembra directa en un Brunosol eutrico de EP-LB.
Century V4 0 considerando la erosion
7000
8000Century V4.0 considerando la erosion.
Soja / Trigo- Pasturas
5000
6000 Soja / Trigo
4000
5000
C /
m2 Trigo
2000
3000g C
Soja
0
1000
02000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080
Años
B d DBase de Datos
Experimento de Largo Plazo 1963..
Descripción de SistemasSistema Tratamiento Parcela 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2
Agricultura 1 4 CEB/G2a TRIGO SORGO CEB/G2a TRIGO SORGO CEB/G2a TRIGO SOAgricultura 1 4 CEB/G2a TRIGO SORGO CEB/G2a TRIGO SORGO CEB/G2a TRIGO SOContinua 1 12 SORGO CEB/G2a TRIGO SORGO CEB/G2a TRIGO SORGO CEB/G2a TRS/ Fertiz. 1 21 TRIGO SORGO CEB/G2a TRIGO SORGO CEB/G2a TRIGO SORGO CE
Agricultura 2 5 CEB/G2a TRIGO SORGO CEB/G2a TRIGO SORGO CEB/G2a TRIGO SOContinua 2 9 SORGO CEB/G2a TRIGO SORGO CEB/G2a TRIGO SORGO CEB/G2a TRC/ Fertiz. 2 18 TRIGO SORGO CEB/G2a TRIGO SORGO CEB/G2a TRIGO SORGO CEC/ Fertiz. 2 18 TRIGO SORGO CEB/G2a TRIGO SORGO CEB/G2a TRIGO SORGO CE
Rotacion 3 2 CEB/G2a TRIG/LOT. LOTUS LOTUS LOTUS SORGO CEB/G2a TRI/LOT. LOCult/ Past. 3 11 SORGO CEB/G2a TRI/LOT. LOTUS LOTUS LOTUS SORGO CEB/G2a TR50%y50% 3 19 LOTUS SORGO CEB/G2a TRI/ LOT. LOTUS LOTUS LOTUS SORGO CE
Rotacion 4 3 T. ROJO TRI/ PAST. PRADERA PRADERA PRADERA CEB/T.R. T.ROJO TRIG/PAST. PRACult/ Past. 4 13 CEB/ T.R. TR ROJO TRI/ PAST. PRADERA PRADERA PRADERA CEB/T.R. T.ROJO TRI/33%y66% 4 15 PRADERA CEB/T.R T.ROJO TRI/PAST. PRADERA PRADERA PRADERA CEB/T.R. T.R
Rotacion 5 6 CEB/G2a TRI/ PAST. PRADERA PRADERA PRADERA SORGO CEB/G2a TRI/PAST. PRACult/ Past. 5 8 SORGO CEB/G2a TRI/PAST. PRADERA PRADERA PRADERA SORGO CEB/G2a TRI/50%y50% 5 20 PRADERA SORGO CEB/G2a TRI/PAST. PRADERA PRADERA PRADERA SORGO CE
Agricultura 6 7 GIRASOL TRIGO CEB/S2a GIRASOL TRIGO CEB/S2a GIRASOL TRIGO CEContinua 6 10 CEB/S2a GIRASOL TRIGO CEB/S2a GIRASOL TRIGO CEB/S2a GIRASOL TRGranos 6 16 TRIGO CEB/S2a GIRASOL TRIGO CEB/S2a GIRASOL TRIGO CEB/G2a GIR
Rotacion 7 1 CEB/G2a TRI/T.R. T./ROJO CEB/G2a TRI/T.R. T.ROJO CEB/G2a TRI/T.R. T.RCult/ Past 7 14 T ROJO CEB/G2a TRI/T R T /ROJO CEB/G2a TRI/T R T ROJO CEB/G2a TRCult/ Past. 7 14 T.ROJO CEB/G2a TRI/T.R. T./ROJO CEB/G2a TRI/T.R. T.ROJO CEB/G2a TR66%y33% 7 17 TRIG/ T. R. T.ROJO CEB/G2a TRI/T.R. T.ROJO CEB/G2a TRI/T.R. T.ROJO CE
Dispersión Original de CarbonoDispersión Original de Carbono Orgánico vs. Rendimiento
10000
80009000
10000
ha)
500060007000
ient
o (k
g/h
200030004000
Ren
dim
i
01000
0 5 1 1 5 2 2 50.5 1 1.5 2 2.5Carbono Orgánico(%)
CULTIVOS
TRIGOTRIGO SORGOSORGO
GIRASOLGIRASOL CEBADACEBADA
Variables Explicativas• C ORG % de Carbono Orgánico en el SueloC_ORG % de Carbono Orgánico en el Suelo
• BRAY ppm de Fósforo Disponible
N TOT• N_TOT % de Nitrógeno Total en el Suelo
• FERT_P kg ha-1 de P2O5 como fertilizante
• FERT_N kg ha-1 de N como fertilizante
• SORGO kg ha-1 de equivalente rastrojoSORGO kg ha de equivalente rastrojo
• PH Acidez Titulable del Suelo
AÑO• AÑO Año Calendario de la Información
• E_SIEMBRA Cultivo de Primera o de Segunda
Registros Empleados de laRegistros Empleados de la Base de Datos
• RENDIMIENTO 690RENDIMIENTO 690• C ORGANICO 689• BRAY 664BRAY 664• N TOTAL 689• FERTILIZACIÓN CON P205 662• FERTILIZACIÓN CON P205 662• FERTILIZACION CON N 694• RASTROJO DE SORGO 397• RASTROJO DE SORGO 397• PH 663EPOCA DE SIEMBRA 286• EPOCA DE SIEMBRA 286
• TOTAL 5434
Método de Análisis
• Se depuró la Base de Datos de valores atípicos.p
• Se relegaron variables cuyo efecto estaba ya implícito en otras variablesimplícito en otras variables.
• Se recurrió al ajuste de modelos mixtos con estructuras de correlación CS y AR1 conestructuras de correlación CS y AR1 con Programa SAS.
Caracterización de las Variables
• Se estableció una matriz de correlaciones entre las variables independientes que p qpotencialmente podían ingresar al modelo.
• Se evitó ingresar conjuntamente aquellasSe evitó ingresar conjuntamente aquellas que presentaban coeficientes de correlación superiores a 0 30superiores a 0.30
• Por esta razón no ingresaron a los modelos principalmente NT y pHprincipalmente NT y pH.
RESULTADOSRESULTADOS
Modelos de Rendimiento
CULTIVO TIEMPO C. ORG FERT. N BRAY SORGO PREVIO
EPOCA SIEMBRA
INTERCEPTO
Año % Kg/ha ppm Kg/ha 1era o 2daAño % Kg/ha ppm Kg/ha 1era o 2da
TRIGO 41.8 1552 11.4 28.6 -0.140 -84464
CEBADA 36.7 1684 3.0 31.9 -0.116 -73902
GIRASOL 5.5 576 2.4 7.4 358 -11409SORGO 83.9 2467 -9.5 97.5 2767 -170892
Como se Corre el Modelo ?VARIABLE Unidad Coef .
LinealValorUnidad
RESULTADO
C.ORG % 1552 2.4 3725TIEMPO año 41.8 2007 83892FERT N K /h 11 4 48 547FERT.N Kg/ha 11.4 48 547BRAY Ppm 28.6 12 343SORGOPREVIO
Kg/ha -0.140 4000 -560PREVIOEPOCA DE SIEMBRA
1ra o2da
INTERCEPTO Kg/ha -84464
3483
Pérdida de Rendimiento de 4 Cultivos porPérdida de Rendimiento de 4 Cultivos por Disminución del Carbono Orgánico
8000
6000
7000
8000
ha)
4000
5000
ient
o (k
g/
TRIGOCEBADA
2000
3000
Ren
dim
i CEBADAGIRASOLSORGO
0
1000
.9 1 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 2 .1 .2 .3 .40. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 2. 2. 2. 2.Carbono Orgánico (%)
Hi ót i IHipótesis I
La degradación del C Orgánico afecta en a deg adac ó de C O gá co a ecta eforma diferencial a los cultivos ?
Pérdida de Rendimiento de 4 Cultivos porPérdida de Rendimiento de 4 Cultivos por Disminución del Carbono Orgánico
8000
6000
7000
8000
ha)
2467
4000
5000
ient
o (k
g/
TRIGOCEBADA
2467
2000
3000
Ren
dim
i CEBADAGIRASOLSORGO1552
1684
0
1000
.9 1 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 2 .1 .2 .3 .4
576
0. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 2. 2. 2. 2.Carbono Orgánico (%)
Pérdida Relativa de Rendimiento porPérdida Relativa de Rendimiento por Disminución de 1% de Carbono Orgánico
TRIGO CEBADA GIRASOL SORGO
0
TRIGO CEBADA GIRASOL SORGO
-30-20-10
-60-50-40
-52.9 -49.4
90-80-7060
-67.6 -66.9
-100-90
Hi ót i IIHipótesis II
Los rendimientos responden al C. os e d e tos espo de a C.Orgánico en forma decreciente como a
cualquier otra variable productiva?cualquier otra variable productiva?
Respuesta Cuadrática a C. Orgánico4500
3500
4000
2500
3000
nto kg/ha TRIGO = 4448 C. ORG - 799 C. ORG 2
1500
2000
Rend
imien
CEBADA = 6398 C. ORG - 1321 C. ORG 2
500
1000
0
0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5
Hi ót i IIIHipótesis III
La degradación del Suelo por pérdida de C. a deg adac ó de Sue o po pé d da de C.Orgánico puede ser compensada aumentando la
fertilización nitrogenada?fertilización nitrogenada?
Interacción: Fertilización Nitrogenada yInteracción: Fertilización Nitrogenada y Carbono Orgánico
4500
3500
4000
4500
/ha)
2000
2500
3000
mie
nto
(kg/
N20, CO2,FN220 kg N/ha
80 kg N / ha
1000
1500
Ren
dim N80,CO2,FN2
20 kg N/ha
0
500
0.90
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
1.60
1.70
1.80
1.90
2.00
2.10
2.20
2.30
2.40
2.50
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2
Carbono Orgánico (%)
Hi ót i IVHipótesis IV
El C. Orgánico del suelo tiene el mismo C. O gá co de sue o t e e e s oefecto con el empleo de baja tecnología
que con alta tecnología?que con alta tecnología?
Rendimientos de Trigo Agrupados por Ambientes Tecnológicos Alto y BajoAmbientes Tecnológicos Alto y Bajo
y = 29.047x - 55686R² = 0.24163500
4000
3000
3500
2000
2500
1000
1500
500
1000
01960 1970 1980 1990 2000 2010198
6
Respuesta del Trigo al C. Orgánico según p g g gNivel Tecnológico
35004000
a)
250030003500
kg /
ha
150020002500
ENTO
(k
Tecnología
50010001500
END
IMIE Baja
1964 - 1973
0500R
E
0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3C. ORGANICO (%)
Respuesta del Trigo al C. Orgánico según p g g gNivel Tecnológico
35004000
) T l í
250030003500
(kg
/ ha Tecnología
Alta1998 - 2007
150020002500
ENTO
(
Tecnología
50010001500
END
IMIE Baja
1964 - 1973
0500R
E
0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3C. ORGANICO (%)
Segundo Congreso Regional de Economía Agraria 5-7 de Noviembre
de 2008Montevideo- Uruguay
IMPACTO DEL INDICE DE PRODUCTIVIDAD CONEAT EN EL PRECIO DE LA TIERRA
Montevideo Uruguay
Agosto, 2008
Gonzalo Sapriza Fraga Bruno Lanfranco Crespogsapriza@ucu.edu.uy bruno@inia.org.uy
Valor de la Tierra en Relación al CONEAT 1993-2005
1400
16001993 2005
4600
1000
1200
600
800Valor en US$
400
600
1150
0
200
40 90 140 190 240Indice CONEATAdaptado: Sapriza y Lanfranco 2008
Carbono Orgánico y ProductividadExtrapolación a otros Suelos
0.5 0.8 1.1 1.4 1.7 2 2.3 2.6 2.9 k /h
Extrapolación a otros Suelos(Normalización del Indicador) % de CO
Original
30003500
0.5 0.8 1.1 1.4 1.7 2 2.3 2.6 2.9
80
100
%)
kg/ha
200025003000
60
80
ento
(%
68
10001500
20
40
endi
mie
0500
0
20Re
5019 28 38 47 56 66 75 84 94
C. Orgánico % de Suelo Virgen
50
Integración al IP CONEAT30003500
0.5 0.8 1.1 1.4 1.7 2 2.3 2.6 2.9
80
100
(%)
kg/ha
% de CO Original
Integración al IP CONEAT
1000150020002500
40
60
80
dad
por C
O
68
05001000
0
20
19 28 38 47 56 66 75 84 94. P
rodu
ctiv
idC Orgánico % de Suelo Virgen
50
I C. Orgánico % de Suelo Virgen
EJEMPLO IPCONEAT
% C Orgánico
IP C Orgánico
IP IntegradoCONEAT C. Orgánico C. Orgánico
I 180 50 68% 122II 150 82 100% 150II 150 82 100% 150
La Tarea por Delante
• Aplicar esta metodología los Experimentos de Largo Plazo de la Red del Proyecto
• Ajustar y validar modelos para el cultivo de soja.• Mejorar la precisión o calidad de los “Valores de
Referencia” • Capacitar y aplicar modelos predictivos de CO
para diferentes variantes de Sistemas Productivos en grandes Agroecosistemas.
• Posibilidades adicionales de la misma base de datos.
Efecto de la Degradación del CarbonoEfecto de la Degradación del Carbono Orgánico del Suelo en la Productividad
Potencial de los CultivosPotencial de los Cultivos.
Roberto Díaz Andrés Quincke Alejandro Morón Jorge Roberto Díaz, Andrés Quincke, Alejandro Morón, Jorge Sawchik Vilfredo Ibañez, Mónica Balzarini.
Pá i 69 75Páginas 69 - 75
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