inia: preparando la agricultura para el cambio...

INIA: preparando laagricultura para el

CAMBIO CLIMÁTICO

R E V IS TA D EL IN S TIT U TO D E IN V E S TIG ACIO N E S AG R O P EC UA RIA S

Nº112Enero 2020 / ISNN 0717-1609 / www.inia.cl

REPRESENTANTE LEGALPEDRO BUSTOS V.Director Nacional INIA

DIRECTORFELIPE DE LARRAECHEA M.Jefe Nacional de Comunicaciones

EDITORAANDREA ROMERO G.Periodista INIA

COMITÉ TÉCNICOMARTA ALFARO V.Subdirectora Nacional de I+D

PAULA TORRES O.Secretaria Técnica / Jefa de Gabinete

COORDINADORES PROGRAMAS NACIONALES DE INIACARLOS OVALLE M.CHRISTIAN HEPP K.FERNANDO ORTEGA K.GABRIEL SELLÉS V.MARÍA TERESA PINO Q.MARUJA CORTÉS B.

TEXTOS Y FOTOGRAFÍASAutores y Encargados de Comunicaciones INIA

DISEÑO Y DIAGRAMACIÓNversión productora gráfica SpA

Enero 2020

Publicación del Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA), Ministerio de Agricultura, Chile.

Dirección: Fidel Oteíza N° 1956, pisos 11, 12 y 15, Providencia, Santiago. Teléfono: +56 22577 1000

Prohibida su reproducción total o parcial sin la autorización del INIA. La mención de productos no implica recomendación INIA.

TIERRA ADENTRO · INIA: preparando la agricultura para el Cambio Climático 1

Índice

INIA: preparando la agricultura para el cambio climático ................................................... 2PEDRO BUSTOS V.

Tendencias de las emisiones y absorciones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) en Chile ..................................................................................................................................................... 4

MARTA ALFARO V.

Aportes de INIA a la investigación en emisiones y mitigación de gases con efecto invernadero en el sector agropecuario .................................................................. 8

FRANCISCO SALAZAR S., MARTA ALFARO V. y SARA HUBE S.

Investigación de INIA en mitigación de metano entérico ................................................... 13CAMILA MUÑOZ M. y EMILIO UNGERFELD M.

Secuestro de carbono en suelos, opción real para la mitigación ................................... 16MARCELO PANICHINI P. y CARLOS OVALLE M.

Plagas agrícolas y cambio climático: desafíos y manejo ..................................................... 21IVETTE ACUÑA B., PATRICIA NAVARRO G. y MÓNICA MADARIAGA V.

Nuevas orientaciones en los programas de mejoramiento genético de cultivos y forrajeras de INIA .................................................................................................................... 26

FERNANDO ORTEGA K., MARÍA TERESA PINO Q. y LUIS INOSTROZA F.

Adaptando la fruticultura a la escasez hídrica ........................................................................... 31GABRIEL SELLES VAN SCH., ALEJANDRO ANTÚNEZ B. y CARLOS ZÚÑIGA E.

Efectos del cambio climático en la vitivinicultura y alternativas para asegurar la sustentabilidad y calidad del viñedo en el Valle Central .......................... 38

CAROLINA SALAZAR P. y MARISOL REYES M.

Mejorando la adaptación de los sistemas ganaderos mediante el uso de parientes silvestres para desarrollar variedades de alfalfa tolerantes a sequía ................................................................................................................................................................. 42

SOLEDAD ESPINOZA T., VIVIANA BARAHONA L. y CARLOS OVALLE M.

Portal Agroclimático INIA: valiosa herramienta para la adaptación al cambio climático ............................................................................................................................................ 46

JAIME SALVO DEL P., MARCEL FUENTES B. y CRISTÓBAL CAMPOS M.

Publicaciones INIA

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INIA: preparando la agricultura para el cambio climático

Pedro Bustos V.Director Nacional

P or décadas, hemos venido estudiando el calentamiento global debido a los impactos que genera dicho fenómeno en el medioambiente y que afecta a la agricultura de manera mucho más severa que a otras áreas de la economía, debido a la fuerte

dependencia del sector de las condiciones térmicas, la concentración de CO2 y el régimen de las precipitaciones.

En este sentido, el cambio climático global ya está impactando a Chile en lo relacionado con la distribución y niveles de las precipitaciones, los aumentos de la temperatura media y extremas, e incidiendo negativamente en la disponibilidad de agua tanto en las áreas de secano como de riego. Este fenómeno también ha impactado sobre el patrón de aparición y propagación de plagas y patógenos que dañan a cultivos y animales, y en la respuesta fisiológica de las plantas. Como resultado de aquello, hemos observado una alteración de la distribución de las zonas tradicionales de producción de alimentos con el traslado de cultivos anuales desde la zona centro hacia el sur, por la menor disponibilidad de agua y el avance de las zonas áridas.

No obstante, la agricultura y ganadería tienen mucho que decir —y aportar— en lo relacionado con hacer frente a este fenómeno. Los cambios en la frontera agrícola ofrecen nuevas oportunidades de desarrollo para el sector, que a su vez es el único capaz de paliar el avance de los Gases de Efecto Invernadero (GEI) y del calentamiento global.


INIA ha orientado su quehacer en investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) a generar estrategias de mitigación

y adaptación para la agricultura, buscando contribuir a ser un país carbono neutral en el año 2050.

Frente a esto, INIA ha orientado su quehacer en investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) a generar estrategias de mitigación y adaptación para la agricultura, buscando contribuir con la ambiciosa meta de llegar a ser un país carbono neutral en el año 2050.

En esta edición de la revista Tierra Adentro abordaremos algunas de estas estrategias orientadas a minimizar los impactos del cambio climático sobre la producción, y las acciones que pueden hacer del agro una actividad más sostenible. Esto incluye el trabajo de cuantificación de las emisiones de GEI en sistemas agropecuarios, tanto por uso de fertilizantes y purines en praderas y cultivos, como de los distintos manejos a nivel predial, incluyendo el efecto de la alimentación animal en las emisiones de metano entérico generado por vacas en producción de leche; el secuestro de carbono atmosférico y su retención como carbono orgánico de los suelos; nuevos manejos agronómicos; control de plagas y enfermedades de importancia económica en diversos cultivos; mejoramiento genético para el desarrollo de variedades adaptadas a crecer y producir en los nuevos escenarios ambientales; y la generación de información oportuna para la gestión del riesgo climático, a través de la red de estaciones agrometeorológicas de INIA, entre otros ámbitos.

Este es un desafío crítico, pero nuestro Instituto está abocado con pasión a la generación de soluciones innovadoras y tecnológicas, puesto que la agricultura y ganadería son actividades clave para la seguridad alimentaria, y parte del patrimonio natural y cultural de Chile. TA

Tendencias de las emisiones y absorciones de Gases de Efecto

Invernadero (GEI) en Chile

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Las emisiones mundiales de Gases de Efecto Invernadero (GEI) se han incrementado en un 81% entre 1970 y 2010. Chile no es un emisor relevante en el contexto global, con un aporte que alcanza sólo el 0,26% de las emisiones de GEI y que lo

ubica en el lugar N°62 a nivel mundial. Sin embargo, es un país altamente vulnerable a los efectos del cambio climático.

E l efecto invernadero es un proceso natural. De toda la energía solar que llega al planeta, el 30% es reflejado

como espejo hacia el espacio; la atmósfera retiene un 20%, mientras que el 50% restante llega a la superficie terrestre, calentándola. La superficie terrestre absorbe una parte de la radiación que ha penetrado y desprende el resto enviándola al espacio en forma de radiación infrarroja. Este mecanismo otorga condiciones óptimas para la vida, ya que la temperatura media de la superficie terrestre se mantiene en torno a los 15°C, de lo contrario se estima que la temperatura del planeta bordearía los -6°C.

El GEI natural más importante es el vapor de agua, mientras que los principales GEI generados por las actividades antrópicas1 son el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O), los gases hidrofluorocarbonos (HFCs), perfluorocarbonos (PFCs) y el hexafluoruro de azufre (SF6). Cada GEI posee un Potencial de Calentamiento Global (PCG)

diferente, que representa el efecto de calentamiento relativo, en comparación con el CO2. Para transformar las emisiones de gases a una expresión equivalente que permita sumarlos se utiliza el PCG de cada gas, lo que posibilita expresar todos los gases en una unidad común denominada CO2 equivalente (CO2 eq).

Las emisiones mundiales de GEI se han incrementado en un 81% entre 1970 (27 Gt año-1) y 2010 (49 Gt año-1). Chile no es un emisor relevante en el contexto global, con un aporte que alcanza sólo el 0,26% de las emisiones de GEI y que lo ubica en el lugar N°62 a nivel mundial. Sin embargo, es un país altamente vulnerable a los efectos del cambio climático.

El último Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero (INGEI) indica que las emisiones de GEI totales del país contabilizaron 111.677,1 kt CO2 eq en 2016 (MMA, 2018), incrementándose en un 115% desde 1990 y en un 7% desde 2013 (Figura 1). Los principales causantes de la tendencia en las emisiones de GEI totales son las emisiones de CO2 generadas por la quema de

combustibles fósiles (contabilizadas en el sector Energía), las emisiones de CH4 generadas por el ganado y las emisiones de N2O generadas por la aplicación de nitrógeno en los suelos agrícolas (las últimas dos contabilizadas en el sector Agricultura).

Respecto a las emisiones de GEI totales por sector, Energía representó un 78%, seguido por el sector Agricultura (11%), el sector IPPU (6%) y, finalmente, el sector Residuos (5%).

Estas estimaciones indican que las emisiones per cápita del país alcanzan a 2,5 t CO2 eq per cápita en 2016, incrementándose en un 1.611% desde 1990 y en un 12% desde 2007.

MARTA ALFARO V.Ingeniera Agrónoma, Ph.D.

Subdirectora Nacional I+D de INIA

1 Actividades antrópicas: cualquier acción o intervención realizada por el ser humano sobre la faz del planeta, por ejemplo, la pesca, agricultura y la mayoría de las emisiones de gases de carbono a la atmósfera (de origen fabril, vehicular, etc.).

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Contribución a las emisiones de GEI por gas

Las emisiones de GEI totales estuvieron dominadas por el CO2, representando un 79%, seguido del CH4 con un 12%, del N2O con un 6% y de los Gases Fluorados que contabilizan colectivamente un 3% (Figura 2).

Anhídrido Carbónico (CO2)

Las emisiones totales de CO2 sumaron 87.889,3 kt CO2 eq en 2016, incrementándose en un 162% desde 1990 y en un 9% desde

W Gráfico 1. Emisiones de GEI totales (kt CO2 eq) por sector, serie 1990-2016 (MMA, 2018).

W Figura 2. Emisiones de GEI totales (kt CO2 eq) por gas, serie 1990-2016 (MMA, 2018).

2013. El sector de mayor relevancia es Energía con un 96% del total, debido principalmente a la quema de combustibles fósiles.

Metano (CH4)

Las emisiones totales de CH4 sumaron 13.937,7 kt CO2 eq en 2016, incrementándose en un 8% desde 1990 y disminuyendo en un 2% desde 2013. El sector que más contribuye a las emisiones de CH4 en el país es la Agricultura con un 47% del total, debido principalmente a las actividades pecuarias asociadas con el proceso de fermentación entérica

de los animales rumiantes. Éste es seguido por el sector Residuos con un 39%, debido a la eliminación de residuos sólidos en sitios de disposición final; Energía aporta con un 13%, asociado al uso de leña en el sector residencial; y el sector IPPU con un 0,2%, generado por la producción de metanol.

Óxido Nitroso (N2O)

Las emisiones totales de N2O sumaron 6.708,8 kt CO2 eq en 2016, incrementándose en un 20% desde 1990 y disminuyendo en un 4% desde 2013. El sector de mayor relevancia


Respecto a las emisiones de GEI totales por sector, el sector Energía representó un 78%, seguido por el sector Agricultura (11%), el sector IPPU (6%) y, finalmente, el sector Residuos (5%).

respecto a las emisiones de N2O es Agricultura con un 71%, debido principalmente a las actividades pecuarias asociadas con el estiércol y orina depositados directamente en el suelo; lo sigue el sector Energía, que aporta un 17%, asociado al uso de automóviles; el sector IPPU con un 7%, debido a la producción de ácido nítrico; y el sector Residuos con un 5%, generado por el tratamiento de aguas servidas domiciliarias.

Gases Fluorados

Las emisiones de Gases Fluorados sumaron 3.141,7 kt CO2 eq en 2016. Si bien estos gases fluorados son los menos relevantes en términos de las emisiones totales, destaca el incremento del 5.022,8% desde 1990 y del 50% desde 2013, lo que refleja su creciente importancia. El sector IPPU es el único que genera emisiones por gases fluorados en el país, principalmente, por el uso de

productos sustitutos de las sustancias que agotan la capa de ozono. Los principales gases fluorados estimados son los HFC (91%) y el SF6 (9%).

Tendencia del balance de GEI de Chile

El balance de GEI de Chile, que es la diferencia entre las emisiones y absorciones, contabilizó 46.184,8 kt CO2 eq, incrementándose en un 2.262% desde 1990 y en un 42% desde 2013 (Figura 3). Los principales causantes de la tendencia del balance de GEI son las emisiones de CO2 generadas por la quema de combustibles fósiles y las absorciones de CO2 de las tierras forestales. Los valores observados que escapan de la tendencia del balance de GEI (especialmente en 1998, 2002, 2007, 2012 y 2015) son consecuencia, fundamentalmente, de las emisiones de GEI generadas por los incendios forestales. TA

W Figura 3. Balance de emisiones de GEI (kt CO2 eq), serie 1990-2016 (MMA, 2018).

Aportes de INIA a la investigación en emisiones y mitigación de gases con efecto invernadero

en el sector agropecuario

Francisco Salazar S.Ingeniero Agrónomo Ph.D.

Investigador INIA Remehue

Marta Alfaro V.Ingeniera Agrónoma, Ph.D.

Subdirectora Nacional I+D de INIA

Sara Hube S.Química Analista

INIA Remehue

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A nivel nacional y mundial, Agricultura y Ganadería son una fuente importante de emisiones de gases con

efecto invernadero (GEI), responsable del 24% y 10,5% del total de gases generados respectivamente, siendo el segundo emisor después del sector Energía.

El Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA), a través de su Grupo de Investigación en Medio Ambiente y Ganadería, trabaja desde el año 2009 en cuantificar las emisiones de GEI en sistemas

Estas prácticas permiten reducir el impacto de la actividad agropecuaria en el ambiente, mejorar la eficiencia del uso

de nutrientes y aumentar la rentabilidad a nivel predial, compatibilizando aspectos ambientales y económicos.

de producción agropecuarios del país, tanto por uso de fertilizantes y purines en praderas y cultivos, como de los distintos manejos a nivel predial, incluyendo el efecto de la alimentación animal en las emisiones de metano entérico generado por vacas en producción de leche. Así, INIA estudia las principales fuentes de óxido nitroso (N2O) y metano (CH4) en agricultura y ganadería.

Estos avances, sumados a la formación de recursos humanos en este tema y la implementación de infraestructura y metodologías de

laboratorio y campo (Figuras 1 y 2), comparables con aquellas disponibles a nivel global, han permitido generar factores de emisión específicos para el país, que son utilizados en el Inventario Nacional de GEI. Cabe destacar que los valores de emisión de GEI desde suelos, asociados al uso de fertilizantes obtenidos en Chile, están por debajo de los valores por defecto establecidos por las directrices del año 2006 del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC en sus siglas en inglés).

W Figura 1. Evaluaciones de campo para la emisión de gases con efecto invernadero y volatilización de amoníaco.

W Figura 2. Equipo de medición automatizado para evaluar la emisión de óxido nitroso y metano desde suelos.

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INIA participa como revisor técnico de inventarios de distintos países del mundo, contribuyendo a lo realizado por el IPCC. Además, es parte desde el inicio de la elaboración de los Inventarios Nacionales de GEI (mma.gob.cl/cambio-climatico/cc-02-1-sistema-nacional-de-inventarios-de-gases-de-efecto-invernadero-de-chile), estimando los gases emitidos por el sector agropecuario de Chile. Con ello, ha contribuido a priorizar la investigación en esta materia, que se ha centrado en las principales fuentes emisoras.

El enfoque del trabajo en GEI ha incluido la evaluación de estrategias para reducir las emisiones sin afectar la producción, complementándolas con aquellas que permitirán la adaptación de nuestros sistemas agrícolas y ganaderos a los nuevos escenarios de cambio climático. Así, por ejemplo, estudios desarrollados en el sur del país muestran que la incorporación de leguminosas como lotera a las praderas, aumenta la producción de forraje en verano y otoño, favoreciendo la producción animal en periodos de escasez de alimentos, resultando en un descenso de la fertilización nitrogenada aplicada y, con ello, de las emisiones

de N2O y de metano entérico en sistemas de producción pastoriles. Respecto de las emisiones de suelos, los resultados sugieren que, en suelos bajo praderas sin intervención, las emisiones de N2O no superan los 0,5 kg N-N2O/ha/año. Sin embargo, cuando los suelos son fertilizados o manejados bajo pastoreo, las emisiones de este gas aumentan 3 y hasta 5 veces por sobre el nivel basal, dependiendo de la época del año y la dosis y fuente de fertilizante nitrogenado aplicado. Los estudios también muestran que el uso de inhibidores de la nitrificación, reduce las emisiones de óxido nitroso y la lixiviación de nitratos hasta en un 20% y 15% respectivamente, aunque esto no siempre se traduce en una mayor productividad de praderas o cultivos, lo que puede limitar la adopción de estas tecnologías por parte de los productores.

Otros estudios refieren a la pérdida de nitrógeno por volatilización de amoniaco por la aplicación de fertilizantes nitrogenados y purines de lechería, gas que contribuye indirectamente a la formación de N2O. Los resultados permiten estimar pérdidas de nitrógeno total de hasta 30% por la aplicación de urea y de

hasta 20% (del N total y 80% del N amoniacal) por la aplicación de purines. Adicionalmente, se han evaluado medidas de mitigación como el uso de inhibidor de la volatilización de NH3, que ha logrado reducir hasta en un 70% la pérdida de nitrógeno por esta vía al aplicarse en combinación con urea. Otras estrategias de manejo como alternativas de fuentes fertilizantes nitrogenados y el uso de riego post aplicación, también han significado reducciones importantes en la volatilización de NH3. Estas prácticas permiten aminorar el impacto de la actividad agropecuaria en el ambiente, mejorar la eficiencia del uso de nutrientes y aumentar la rentabilidad a nivel predial, pudiendo compatibilizar aspectos ambientales y económicos.

Vinculación nacional e internacional

INIA participó en el proyecto MAPS Chile (mma.gob.cl/cambio-climático/proyecto-maps-chile), que evaluó técnica y ambientalmente la implementación de diversas medidas de mitigación, estableciendo cuáles podrían tener mayor efecto en la reducción de los GEI en el país.

A través de una iniciativa con el Fondo para el Medio Ambiente Mundial (FMAM), la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI) y el Ministerio de Energía de Chile, el Instituto evaluó los biodigestores existentes y la factibilidad técnico-económica de su implementación y funcionamiento en predios lecheros del sur del país (www.minenergia.cl/biogaslechero). El estudio mostró que esta tecnología permite reducir significativamente la generación de GEI por manejo del estiércol, no obstante, bajo las actuales condiciones de manejo en sistemas pastoriles lecheros de esta zona, su uso no es económicamente viable a la fecha.

INIA ha desarrollado su quehacer en asociación con organizaciones de productores, consorcios y empresas agropecuarias. Por ejemplo, llevó

W Equipo de investigación y desarrollo de Medio Ambiente y Ganadería de INIA.


a cabo un diagnóstico y propuesta técnica para un Acuerdo de Producción Limpia en predios lecheros de la región de Los Lagos (que hoy incluye a la región de Los Ríos), en el que se propusieron Buenas Prácticas Ganaderas para un uso eficiente de los recursos a nivel predial, como manejo de residuos, agua y energía, lo que contribuye a mejor manejo ambiental y eficiencia.

Destaca la relación institucional con productores de leche y carne del país, siendo INIA socio fundador y miembro de los directorios del Consorcio Lechero (consorciolechero.cl) y de Papa (www.papachile.cl), y de la Corporación de la Carne (www.corporaciondelacarne.cl), en los que ha incentivado la incorporación de la temática ambiental en su accionar. Cabe indicar que el país está implementando la Agenda de Desarrollo Sustentable del Sector Lácteo de Chile al 2021 (https://www.odepa.gob.cl/wp-content/uploads/2018/02/12-Agenda-Desarrollo-Sustentable -Sector- Lechero.pdf), coordinada como secretaría técnica a través del Consorcio Lechero y en la que INIA contribuye técnicamente, priorizando

la importancia de incluir las emisiones de GEI como tema estratégico, entre otros temas relevantes. Esto ha sido considerado como uno de los pilares ambientales de esta estrategia, en concordancia con la visión del sector lechero a nivel mundial y de la Agenda de Sustentabilidad Ambiental de Lecherías (dairysustainabilityframework.org). INIA también ha realizado investigaciones con empresas agropecuarias, como COLUN y Soprole, para mejorar el manejo de purines de lechería en especial. Y desarrolló un estudio con la empresa DeLaval que, mediante la implementación de equipos eficientes, redujo el consumo de energía eléctrica en 33% en un predio lechero, lo que impacta tanto en el aspecto económico como en las emisiones de GEI.

Factor importante ha sido la cooperación internacional con instituciones líderes en esta materia. Destaca el trabajo colaborativo con Rothamsted Research, North Wyke de Inglaterra; AgResearch y Landcare Research de Nueva Zelanda; y Queensland University de Australia (Figura 3). INIA participa en redes internacionales de investigación, por ejemplo, representando a Chile ante la Alianza Global de Investigación de Gases de Efecto Invernadero

en Producción Animal (https://globalresearchalliance.org), entidad conformada por 61 países de todos los continentes y que promueve la I+D en estos temas.

También existe vinculación permanente con países de Latinoamérica y el Caribe, con proyectos y actividades de difusión de sus resultados. Así, INIA forma parte de Procisur (www.procisur.org.uy), red de colaboración de los institutos de investigación del Cono Sur de América, y de redes como RAMIRAN (ramiran.uvlf.sk) y SBERA (sbera.org.br/en) que reúnen a investigadores en manejo y utilización de estiércoles animales y residuos de agroindustria y municipales. Además, INIA impulsó la red MANURESOUTH, orientada al uso eficiente del agua, y manejo y utilización de efluentes en predios lecheros pastoriles del Cono Sur de América, que congrega a científicos de Argentina, Uruguay, Brasil y Chile.

Por otra parte, el Instituto ha participado como referente técnico y realizado los primeros estudios de Huella de Carbono (www.inia.cl/proyecto/501509) y Huella del Agua (www.inia.cl/proyecto/ 501693) en distintos rubros agropecuarios, lo que ha posibilitado generar valores nacionales comparables con estudios a nivel mundial en diversos productos

W Figura 3. Visita técnica de investigadores de Rothamsted Research de Inglaterra y de la Universidad de Aberystwyth de Gales.

INIA participó en el proyecto

MAPS Chile, que evaluó técnica y

ambientalmente la implementación de

diversas medidas de mitigación, estableciendo cuáles podrían

tener mayor efecto en la reducción de los GEI en el país.

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y efectuar un análisis crítico del uso de estas herramientas. Su estimación ha permitido determinar temas críticos dentro de la producción agropecuaria desde el punto de vista de las emisiones de GEI.

Un componente relevante ha sido la formación de recursos humanos y la difusión de la investigación realizada. INIA ha instruido a estudiantes de pre y postgrado en la evaluación de GEI y sus medidas de mitigación. A la fecha, ha impartido cuatro cursos en uso de metodologías para evaluar GEI en el sector agropecuario, dirigido a investigadores y estudiantes de más de 25 países de Latinoamérica y el Caribe. Otro aporte significativo es la consolidación de la conferencia GALA, impulsada por INIA en 2014, y que ya planifica su IV versión para octubre de 2020 en Cusco, Perú. Esta iniciativa busca juntar a todos quienes trabajan en emisiones de GEI del sector agropecuario en Iberoamérica,

actuando como instancia de discusión y catalizador de nuevos talentos. Asimismo, ha generado publicaciones científicas, divulgativas y de prensa; y realizado numerosas charlas, seminarios, talleres, cursos y días de campo, para productores y asesores agropecuarios (Figura 4), en especial a Grupos de Transferencia Tecnológica (GTTs), con el fin de propagar los resultados de la investigación.

Todo este trabajo, que ha sido financiado por fondos nacionales e internacionales, ha permitido al país posicionarse como líder latinoamericano en esta importante área.

En los años venideros, INIA se focalizará en la generación de recomendaciones de manejo aplicado, que permitan la reducción de emisiones de GEI en sistemas agropecuarios, su adaptación a los nuevos escenarios de cambio climático, y favorezcan la valoración

de los beneficios de la agricultura a la sociedad, incluyendo aspectos de seguridad alimentaria y generación de servicios ecosistémicos. Además, trabajará en el desarrollo de tecnologías que permitan optimizar el proceso tradicional de fertilización de praderas y cultivos, incluyendo nuevas opciones empleando nanotecnología.

Agradecimientos

A los productores y empresas agropecuarios, consorcios y las distintas fuentes de financiamiento que han apoyado esta investigación: Fondecyt, CONICYT, British Royal Society, IFS, FIA, FDI, FONTAGRO, Global Reseach Alliance (GRA), Ministerios de Agricultura, Energía y Medio Ambiente de Chile, GEF y UNIDO. Y a todo el equipo de investigación en Medio Ambiente y Ganadería de INIA Chile. TA

W Figura 4. Difusión de las actividades realizadas, a través de charlas técnicas y actividades de campo.

Investigación de INIA en mitigación de metano entérico

Camila Muñoz M.Médico Veterinario (DVM), Ph.D.

Investigadora INIA Remehue

Emilio Ungerfeld M.Ingeniero Agrónomo, M.Sc. Ph.D.

Investigador INIA Carillanca


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Se prevé que la demanda por productos de rumiantes como carne y leche continúe aumentando, por lo que el desafío es

generar conocimiento científico para disminuir la producción de metano en el rumen, sin afectar la productividad animal

ni la rentabilidad de la producción.

E l metano producido en la fermentación ruminal (“metano entérico”) es responsable del 6% de las

emisiones globales de gases de efecto invernadero (GEI) de origen antropogénico. Si bien éste es un porcentaje relativamente menor en comparación con otras fuentes de GEI, es estratégico disminuir las emisiones de metano porque:i) En la última década han

aumentado considerablemente más rápido que las de dióxido de carbono. De continuar esta tendencia, el metano podría igualar o superar al dióxido de carbono en importancia como causa del cambio climático.

ii) Dado que el potencial de calentamiento global del metano es 28 veces más alto que el del dióxido de carbono, disminuir las emisiones de una cierta cantidad de metano tendría un impacto favorable 28 veces mayor que si se tratara de una misma cantidad de dióxido de carbono.

iii) La vida media del metano en la atmósfera es más corta que la del dióxido de carbono (9 años en comparación con 30), por lo cual el impacto de una disminución de las emisiones sobre la concentración atmosférica sería más inmediato.

Además de los efectos ambientales del metano entérico, la formación de metano en el rumen y su liberación a la atmósfera representan una pérdida de energía para los rumiantes de entre 2 y 12% de la energía ingerida. Por tanto, existe un potencial para aumentar la eficiencia energética de la fermentación en el rumen y la productividad de los animales si se pudiera disminuir la formación de metano (“metanogénesis”) en el rumen y capturar la energía del metano en nutrientes como los ácidos grasos volátiles, para que puedan ser utilizados para la producción de leche y carne.

Se prevé que la demanda por productos de rumiantes como carne y leche continúe aumentando, por lo que el desafío es generar conocimiento científico para disminuir la producción de metano en el rumen, sin afectar la productividad animal ni la rentabilidad de la producción. En INIA llevamos a cabo investigación aplicada en estrategias de alimentación para disminuir las emisiones de metano entérico en vacas lecheras, e investigación básica para re-dirigir el flujo de hidrógeno metabólico desde la metanogénesis hacia otros productos de la fermentación ruminal.

Estrategias nutricionales para mitigar la producción de metano entérico

La suplementación de vacas lecheras con concentrado (5 kg/día), pastoreando praderas de buena calidad con abundante disponibilidad en primavera, no disminuyó las emisiones de metano por kilogramo de leche producida ni las emisiones absolutas de metano por animal. Similares resultados se obtuvieron suplementando mayores niveles de concentrados (4 versus 8 kg/día) en lactancia tardía. En cambio, un manejo adecuado del pastoreo en el periodo primaveral, evitando la acumulación excesiva de biomasa y el endurecimiento de la pradera, aumentó la producción de leche favoreciendo, de esta manera, la dilución de las emisiones de metano por kilogramo de leche producida (Cuadro 1). Así, buenas prácticas de pastoreo contribuyen a acortar las brechas de eficiencia productiva y ambiental.

Otra estrategia investigada es la suplementación con aceite contenido en semillas oleaginosas enteras, con los objetivos adicionales de aumentar la eficiencia de uso del nitrógeno y mejorar el perfil de ácidos grasos de la leche en relación a sus propiedades


nutricionales. La suplementación de vacas lecheras con semillas de algodón disminuyó la producción de metano por animal en comparación con las semillas de raps y de lino, y tendió a bajar la producción de metano por kilogramo de leche en comparación con las semillas de raps (Cuadro 2).

Sin embargo, la suplementación con semilla de algodón aumentó ligeramente la eliminación de nitrógeno en la orina. La suplementación con semillas de oleaginosas favoreció las características nutricionales de la grasa láctea, concluyéndose que es necesario evaluar los resultados de las estrategias de mitigación de metano en relación a todos los aspectos ambientales, productivos, y de calidad de los productos.

Actualmente, se continúa trabajando sobre los efectos a largo plazo de la suplementación con

semillas de oleaginosas y sobre la combinación de estrategias antimetanogénicas en vacas lecheras.

El control de los flujos de hidrógeno metabólico en la fermentación ruminal

Inhibir la metanogénesis en el rumen no resulta en beneficios productivos consistentes para el rumiante, como cabría esperar al disminuir las pérdidas de energía como metano. Parte de la explicación para la falta de efectos consistentes sobre la productividad animal podría estar en la disminución severa de la

Cuadro 1. Efectos de la biomasa de pradera pre-pastoreo sobre la producción de leche y las emisiones de metano de vacas lecheras en lactancia temprana a media.

Biomasa normal1 Biomasa alta2 SEM P =

Consumo de materia seca (kg/d)3 15.5 13.9 0.36 < 0.001

Leche (kg/d) 24.4 21.6 0.61 < 0.001

Metano (g/d) 323 321 10.0 0.85

Metano (g/kg leche) 13.6 15.3 0.64 0.01

1 2.300 kg MS/ha.2 5.100 kg MS/ha.3 Pradera + 1.8 kg/d de concentrado.

Cuadro 2. Efecto de la suplementación con semillas oleaginosas sobre la producción de leche y las emisiones de metano de vacas lecheras en lactancia temprana.

Grasa inerte Raps Algodón Lino SEM P =

Consumo de materia seca (kg/d)1 18.0b 20.2a 17.8b 17.9b 0.62 0.02

Leche (kg/d) 19.3 20.4 18.8 19.5 0.91 0.49

Metano (g/d) 396bc 465a 361c 427ab 18.8 < 0.001

Metano (g/kg leche) 20.8 23.1 19.5 22.3 1.45 0.11

1 Dietas totalmente mezcladas en base a ensilaje de maíz, ensilaje de pradera y concentrados.abc Letras diferentes en la misma fila indican diferencias significativas (P < 0.05; Tukey HSD).

recuperación de hidrógeno metabólico en los principales productos de fermentación, incluyendo los ácidos grasos volátiles. Sumideros de electrones alternativos, como cambios en la producción y composición de biomasa microbiana, y el control de los flujos de hidrógeno metabólico en la fermentación ruminal con metanogénesis inhibida están siendo estudiados en experimentos in vitro e in vivo, concluyéndose hasta ahora que el redireccionamiento de hidrógeno metabólico desde la metanogénesis hacia la biosíntesis de aminoácidos microbianos podría depender del sustrato energético. TA

El metano producido en la fermentación ruminal es responsable del 6% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero.

Secuestro de carbono en suelos, opción real

para la mitigación

Marcelo Panichini P.Ingeniero Agrónomo, M.Sc. Dr.Investigador INIA Quilamapu

Carlos Ovalle M.Ingeniero Agrónomo, Ph.D.

Coordinador Programa Nacional de Sustentabilidad INIA

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El secuestro de carbono en el suelo es la remoción del carbono de la atmósfera mediante la fotosíntesis de las plantas y su almacenamiento como forma de materia orgánica estable y de larga vida en el suelo. Para ello, se requieren cambios en las prácticas agrícolas tradicionales, para aportar más

materia orgánica, que ésta sea más estable, y/o que retarde su descomposición.

L a evidencia científica advierte que tenemos unos cinco años por delante para evitar el peligroso cambio climático,

que se generaría si la temperatura global promedio aumenta más de 2°C sobre los niveles preindustriales. Chile será una de las regiones más afectadas si superamos dicha barrera. Así, las proyecciones regionales indican que es probable que suba la frecuencia e intensidad de los incendios forestales (lo ocurrido en el verano de 2017, con más de 600.000 hectáreas quemadas, confirma dichas proyecciones), que disminuyan las precipitaciones (excepto en la zona austral), y se produzca un aumento de la incidencia de la sequía y de las temperaturas extremas.

En este contexto, la agricultura juega un papel fundamental, pero dual; ya que no sólo es responsable de una parte importante de las emisiones de Gases con Efecto Invernadero a la atmósfera (50% del metano y 70% del óxido nitroso), sino que también puede contribuir a su mitigación, a través del secuestro del carbono atmosférico y su retención como carbono orgánico de los suelos (COS). Una segunda razón es porque la capacidad de producir alimentos para nuestra población y de exportar en un contexto de

cambio climático, dependerá fundamentalmente de nuestra capacidad de mantener o incrementar la productividad primaria de los suelos. El manejo sostenible de éstos, incorporando prácticas agronómicas que preserven o incrementen el contenido de materia orgánica, es esencial para la adaptación al cambio climático y, por ende, para la viabilidad de la agricultura chilena.

En el año 2007, los 195 países que adhieren a la Convención Marco de Naciones Unidas sobre Cambio Climático (CMNUCC), entre ellos Chile, deciden aportar a la reducción global de emisiones de GEI, a través del desarrollo e implementación de Acciones Nacionalmente Apropiadas de Mitigación (NAMAs, por su sigla en inglés). En este contexto, el Instituto de Investigaciones Agropecuarias y la Universidad de Concepción, en respuesta a un requerimiento del Ministerio de Agricultura, a través del Servicio Agrícola y Ganadero y del Ministerio de Medio Ambiente, con financiamiento de INNOVA CORFO, ejecutan el proyecto “Una NAMA agrícola para Chile, mediante el manejo sustentable de los suelos” (2014-2017), que identificó los usos del suelo y las prácticas de manejo que los agricultores pueden aplicar,

para aumentar el almacenamiento de carbono orgánico del suelo y mejorar la producción en un escenario de clima cambiante.

Factores que influencian el secuestro de carbono en el suelo

Pese a los innumerables beneficios que supone la materia orgánica (MO) en los suelos, incrementar su contenido no es nada fácil. Requiere tiempo, prácticas agronómicas apropiadas y permanencia de éstas en el mediano y largo plazo. La permanencia del carbono en el suelo depende en gran medida del balance entre los aportes y las pérdidas por descomposición, sin embargo, hay factores que desempeñan un rol fundamental en la estabilización, como por ejemplo, la mineralogía, los factores climáticos, la labranza, el cambio de uso del suelo y la tasa de incorporación (Figura 1).

Entre los factores climáticos se señala que la temperatura y la precipitación tienen un efecto directo sobre la acumulación de carbono (C). Sin embargo, los factores edáficos jugarían un papel aún más importante. Dado que nuestro país cuenta con distintos tipos de suelos y climas, es

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importante hacer esta diferenciación. La fracción de arcilla tiene un rol preponderante en la estabilización y acumulación de C, no obstante, no es determinante para todos los tipos de suelos del país.

Al respecto hay que diferenciar entre la estabilización de la materia orgánica en suelos volcánicos y no volcánicos. En suelos de origen volcánico, la mayor cantidad de C se encuentra formando complejos entre el aluminio y el hierro unido al humus. Este reservorio constituye la fracción mayoritaria en los horizontes superficiales, cuando el suministro de materia orgánica es abundante. Generalmente, este tipo de suelos se caracteriza por presentar pH ligeramente ácido y baja densidad aparente, lo que junto a las condiciones climáticas, permiten que la tasa de descomposición de los compuestos orgánicos sea más lenta, otorgando un mayor tiempo de residencia del C en el suelo. Por otro lado, los suelos no volcánicos, principalmente de la zona central y

centro-norte del país, protegen el C generando uniones con la arcilla y el limo, lo que unido a la menor cobertura vegetal y condiciones climáticas, favorece una mayor tasa de descomposición y, por ende, un menor tiempo de residencia del C en el suelo. Esta heterogeneidad en climas y suelos es la que se pudo constatar en los resultados reportados en la NAMA Agrícola, evidenciando cómo los usos y manejos del suelo juegan un rol fundamental en la protección y acumulación de la materia orgánica (Figura 2).

También es un hecho muy bien reportado en Chile y el mundo que la conversión de ecosistemas naturales a sistemas agrícolas ha disminuido el carbono orgánico del suelo (COS), aumentando las concentraciones de CO2 en el ambiente. Por tanto, la aplicación de medidas para disminuir las emisiones debe orientarse a mantener prácticas que promuevan la protección del suelo y aumenten los niveles de materia orgánica (Figura 1). La adopción de prácticas

de manejo como la cero labranza, el establecimiento de praderas permanentes, la incorporación de materia orgánica estabilizada (compost), la supresión de las quemas agrícolas, entre otras, promueven la mantención y acumulación del COS. Esto se sustenta en la incorporación de materia orgánica y en la menor tasa de descomposición que se obtiene al disminuir la perturbación del suelo. De esta forma, se puede maximizar la acumulación de carbono. Sin embargo, los resultados varían de acuerdo a la zona agroecológica, tipo de suelo, sistema de cultivo, manejo de residuos y clima imperante.

Los resultados del proyecto “Desarrollo de una NAMA agrícola para Chile”, reflejan la variabilidad en los contenidos de C en algunos sistemas productivos del país. Bajos niveles de COS (1,4-4%) se observan en suelos sedimentarios, graníticos y aluviales de las regiones de O’Higgins al norte. Niveles intermedios (4-8%) se aprecian en suelos rojo arcillosos de la región del Maule, y niveles altos

W Figura 1. Factores que afectan el secuestro de carbono en el suelo (adaptado de Lal, 2003; Marek y Lal, 2003, complementado por Chowdhury y col. 2011).


(8-12%) se encuentran en suelos de cenizas volcánicas recientes desde la región del Ñuble hacia el sur (Figura 2). En la medida que se avanza al sur del país, se observa un menor impacto de las prácticas agronómicas sobre los contenidos de C. Lo anterior se explica en gran medida por los altos contenidos de C que poseen estos suelos, lo que implica que cualquier cambio en el uso y manejo no reflejará un cambio significativo en el corto plazo.

Secuestro de carbono en praderas

Los sistemas de manejo de praderas analizados en el proyecto, incluyeron en la zona mediterránea praderas mejoradas con siembra de leguminosas anuales (tréboles subterráneos, hualputra) y gramíneas (falaris, ballica anual), y fertilización fosfatada. En el sur, en zonas de clima templado, las praderas estaban conformadas por trébol blanco y ballica perenne. Los resultados revelaron una diferencia marcada entre suelos volcánicos (trumaos) del sur y no-volcánicos de las regiones comprendidas entre O’Higgins y Biobío (Figura 3).

Incorporación de enmiendas orgánicas estabilizadas (compost)

De los suelos trumaos muestreados, la mitad de ellos registró aumentos significativos del COS con aplicación de compost (Figura 4). En suelos no-volcánicos (suelo granítico del secano interior de la región del Ñuble) los efectos fueron muy superiores a los trumaos, especialmente en aquellos sitios donde el compost se ha aplicado por largos períodos (CET de Yumbel).

Conclusiones

· No todas las prácticas evaluadas mostraron similar eficacia a la hora de secuestrar carbono. El establecimiento de praderas fue la

W Figura 2. Variación en los contenidos de carbono orgánico del suelo con distintos usos y manejos agronómicos entre las regiones de O’Higgins y de Los Ríos (Wolff y col. 2019, proyecto Una NAMA agrícola para Chile).

W Figura 3. Contenido de carbono orgánico del suelo bajo pradera mejorada y no mejorada en suelos: A) no volcánicos de las regiones de O’Higgins, Maule y Biobío, y B) volcánicos de las regiones de Biobío y La Araucanía (Wolff y col. 2019).

A

B

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práctica de mayor impacto, sobre todo en los suelos del secano interior y de la costa de la zona de clima mediterráneo, y en suelos de secano del valle central, entre las regiones de Valparaíso y de La Araucanía.

· La aplicación de materia orgánica estabilizada (compost) fue la

segunda práctica de mayor impacto, sobre todo en suelos con bajo contenido de COS. La permanencia de la práctica es bastante segura en los agricultores orgánicos, pues la nutrición de sus cultivos depende en parte de ella. En cuanto a otros sistemas productivos, hay una

creciente toma de conciencia de la necesidad de incrementar la materia orgánica del suelo. En la práctica, muchos suelos podrían ser “recuperados” con aplicaciones de compost, con el co-beneficio de secuestro de COS.

· La incorporación de rastrojos de cereales, tal como se bonifica en Chile, no produjo una ganancia en carbono del suelo. En efecto, el impacto de la práctica en cereales no-maíz no fue importante. Sin embargo, hay varias consideraciones de tipo ambiental que ponen en tela de juicio las recomendaciones que impliquen la continuación de las quemas. Primero, la quema del rastrojo emite altas cantidades de CO2 al ambiente. Con quema de residuos, considerando los rendimientos típicos chilenos, se emite el equivalente a 400 kg CO2/ha/año en la quema de cereales, y 800 kg CO2/ha/año con quema de rastrojos de maíz.

· La cero labranza permitió aumentar la cantidad de carbono del suelo sólo en aquellos sitios donde el sistema se había aplicado por más de 10 años y se había suprimido la quema de rastrojos.

En síntesis, el secuestro de carbono implica cambios permanentes en el manejo del suelo, lo que no se logra con bonificación de prácticas que sólo se aplican por un año y que no permiten garantizar que el secuestro de carbono sea sostenido en el tiempo. TA

W Figura 4. Contenido de carbono del suelo (%) en sitios con y sin aplicación de compost en suelos trumaos.

W Secuestro de carbono mediante la incorporación de compost.

Plagas agrícolas y cambio climático: desafíos y manejo

Ivette Acuña B.Ingeniera Agrónoma, Ph.D.

Investigadora INIA Remehue

Patricia Navarro G.Ingeniera Agrónoma, Entomóloga, Ph.D.

Investigadora INIA Carillanca

Mónica Madariaga V.Profesora Biología y Química, Dra.

Investigadora INIA La Platina


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El cambio climático causará modificaciones en el comportamiento, desarrollo, severidad e incidencia temporal de plagas y enfermedades. Por ello, INIA ha estado trabajando

en técnicas de modelamiento predictivo y de simulación, para el estudio y análisis de prevención de riesgo

de patógenos en diversos cultivos.

L os episodios climáticos extremos, cada vez más frecuentes e intensos, provocan graves amenazas

a la disponibilidad de alimentos, acceso a los mismos, su estabilidad y utilización, reduciéndose así la productividad agrícola. En efecto, la variabilidad climática es la principal causa de las fluctuaciones anuales de la producción, tanto en los países en desarrollo como en los desarrollados. Por eso, los puntos importantes a considerar en el sector agrícola abarcan temáticas como la adaptabilidad de la tierra para diferentes tipos de cultivos, pérdida de la biodiversidad y del funcionamiento del ecosistema en los hábitats naturales, cambios en la distribución de agua de buena calidad para los cultivos, pérdida de tierras arables, disminución del agua subterránea y diferentes tipos de plagas y enfermedades.

Respecto de esto último, tanto enfermedades como poblaciones de insectos que superan el umbral económico y, por tanto, revisten importancia económica para la agricultura, dependen de la presencia de cultivos de interés y de la existencia de condiciones ambientales para su propagación y crecimiento poblacional.

Los cambios en los patrones climáticos se expresarán en los agroecosistemas, en parte, con posibles desplazamientos de cultivos y con una o más de las siguientes alternativas:· El desplazamiento espacial de

plagas y enfermedades, que se encontrarán con condiciones climáticas favorables para su establecimiento y dispersión.

· La generación de condiciones más propicias para estos problemas sanitarios, dado el cambio de condiciones ambientales en el sector.

· El desarrollo de poblaciones de insectos y enfermedades que en la situación previa no podían alcanzar los umbrales de daño económico.

· Mejoramiento o disminución de las condiciones para el desarrollo de enemigos naturales de las plagas.

Dado lo anterior, los efectos del cambio climático sobre plagas y enfermedades pueden ser positivos, negativos o neutrales en los cultivos agrícolas, por lo que la información sobre posibles consecuencias de este fenómeno es absolutamente necesaria para proponer medidas de adaptación, que permitan a los agricultores

comprender este cambio y tomar las medidas de manejo para reducir el impacto del cambio climático en general, y conocer los nuevos patrones de comportamiento de las plagas.

Por ejemplo, las barreras geográficas en Chile que solían ser el gran impedimento de ingreso de nuevas plagas hace un par de décadas, hoy se ven anuladas con la globalización y el incremento en el intercambio de bienes materiales. Dicho intercambio (exportaciones, importaciones, compras por internet hacia el extranjero, etc.) ha favorecido el ingreso de nuevas plagas a nuestro país. Ejemplos son la llegada de chinches como Bagrada hilaris (Hemiptera: Pentatomidae) e Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae), comúnmente conocidas como chinche pintada y chinche marrón marmoleada, respectivamente. Otra plaga de importancia económica y de reciente ingreso a nuestro territorio es Drosophila suzukii (Diptera: Drosophilidae), que representa una amenaza para la fruticultura de cualquier país donde esta mosca se encuentra presente.

Por otro lado, desde el punto de vista fitopatológico, los virus son considerados parásitos obligados, pues sólo pueden existir en el


interior de las células hospederas. La diseminación horizontal de los virus se realiza mediante vectores como insectos, nemátodos, ácaros y algunos hongos. Por ejemplo, la enfermedad de Sharka en frutos de carozo, Plum pox virus, es causante de que la fruta pierda sus características cosméticas y organolépticas y, por ende, su valor comercial (Figura 1). La expresión de síntomas y el desarrollo de la enfermedad en las plantas está relacionada con la interacción planta patógeno. En el caso de las enfermedades causadas por virus se deben relacionar tres elementos para que la enfermedad se desarrolle: virus-vector-hospedero, y el éxito de dicha relación está supeditada a la presencia de condiciones ambientales favorables (Figura 2). Los cambios ambientales modifican fuertemente esta interacción, por lo cual el cambio climático estaría modificando el comportamiento de enfermedades causadas por virus.

La respuesta particular y precisa de cada enfermedad y plaga a los nuevos ambientes no se puede predecir con total certidumbre. Sin embargo, al tener conocimiento de los requerimientos ambientales de las plagas se puede estimar las posibilidades de aparición y desarrollo, y los efectos que podrían tener los cambios en la temperatura, humedad relativa o en el régimen de precipitaciones sobre algunas plagas y enfermedades, mediante el desarrollo de modelos predictivos.

Estos modelos permiten evaluar si dichos problemas sanitarios podrían disminuir o aumentar su incidencia en un territorio determinado, mantener sus actuales niveles o producirse cambios en los patrones estacionales.

La ocurrencia de enfermedades en plantas está asociada a una interacción dada por las condiciones climáticas específicas para cada patógeno, vector, características de la planta y cantidad de inóculo. En consecuencia, a la estrecha relación existente entre ambiente, patógeno, vector y hospedero, cualquier cambio

en uno de estos factores influirá de forma positiva o negativa sobre la patología. Dado lo anterior, los factores de riesgo a considerar para prevenir problemas sanitarios asociados a cambio climático son:· Estudios de las plagas presentes

y su distribución poblacional. Esto

permite identificar áreas de riesgo de establecimiento de plagas emergentes y potenciales plagas endémicas.

· Uso de herramientas preventivas, incluyendo monitoreo, distribución geoespacial de las plagas y programas de alerta temprana que

W Figura 2. Triángulo de las enfermedades en las plantas y factores causales necesarios para la expresión y desarrollo, así como su efecto sobre la seguridad alimentaria.

W Figura 1. Frutos de ciruelo manifestando síntomas de deformación y manchas con forma de anillos, debido a la infección causada por Plum pox virus, causante de la enfermedad de Sharka.

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posibiliten la toma de decisiones de manera informada.

· Uso de herramientas de control que sean eficientes, de bajo impacto para el medio ambiente, y sostenibles en el tiempo. Lo anterior debería fundamentarse en un plan de manejo integrado de plagas que involucre herramientas

culturales (uso de bordes, cultivos trampas, diversificación en la planificación de cultivos, rotaciones eficaces para el manejo de plagas), evitando en lo posible el uso de agroquímicos, aplicándolos sólo cuando son necesarios y en forma oportuna, para evitar futuros problemas de

resistencia y contaminación del ambiente y los alimentos.

· La resistencia varietal de las plantas se relaciona con la fase de crecimiento del cultivo y con la tasa de incremento de la enfermedad. Sin embargo, la distribución regional, densidad de siembra y estado fisiológico

W Larvas de Lepidóptero en coles. W Síntomas de Tizón tardío en hojas de papa.

W Sistema de alerta temprana para Tizón tardío http://tizon.inia.cl. El círculo muestra la ubicación de la estación meteorológica para obtención de datos, y el color, la condición de alerta.

En Chile, desde 2003, el INIA, en asociación con otras instituciones públicas y privadas, inició estudios con el objetivo de implementar estrategias de manejo integrado de tizón tardío, basado en el uso de pronosticadores.


general del cultivo, también ejercen influencia sobre el desarrollo epidémico. Por ejemplo, entre los factores meteorológicos, los más agravantes son la duración del mojado del tejido vegetal susceptible y la temperatura, responsables del desencadenamiento de la infección, esporulación y de la velocidad de los procesos involucrados en el desarrollo de una patología. Otros factores son las condiciones del suelo y los factores bióticos. Por último, con el patógeno hay que considerar la disponibilidad y cantidad de inóculo, su eficacia (virulencia y patogenicidad) y su sobrevivencia de una temporada a otra.

Considerando que los factores climáticos pueden influenciar el comportamiento de plagas y enfermedades, el efecto del cambio climático evidentemente causará modificaciones en el comportamiento, desarrollo, severidad e incidencia temporal de éstas. Por ello, se ha estado trabajando en técnicas de modelamiento predictivo y de simulación como importantes herramientas para el estudio y análisis de prevención de riesgo de patógenos en diversos cultivos, plagas y enfermedades.

Los sistemas de alerta temprana pueden minimizar los daños causados por el cambio climático en el futuro. Además, contribuyen a facilitar la toma de decisiones de los productores para un manejo integrado. El uso de la información de estas alertas permite un mejor manejo de la enfermedad y el uso más eficiente y racional de los agroquímicos disponibles para su control, ya que aplicaciones de productos son innecesarias cuando las condiciones ambientales no son favorables para el desarrollo del patógeno.

En Chile, desde 2003, el Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA), en asociación con otras instituciones públicas y privadas, inició estudios con el objetivo de

W Condiciones para el desarrollo del Tizón tardío desde 2010 a 2019 por temporada, en dos localidades. Un sector con bajo riesgo (A) y otro con alto riesgo (B). Color rojo indica condición muy favorable; naranja, condición buena; amarillo condición media; verde no hay condición para el desarrollo de la enfermedad.

implementar estrategias de manejo integrado de tizón tardío, basado en el uso de pronosticadores. Para ello, se realizó la caracterización de las poblaciones de Phytophthora infestans, agente causal de esta enfermedad, resistencia a fungicidas, evaluaciones de resistencia varietal de los principales cultivares comerciales de papa en Chile, junto a la calibración, validación del modelo predictivo y establecimiento de un servicio de alerta temprana, apoyada en la red de estaciones meteorológicas de INIA (http://agromet.inia.cl). Este servicio de alerta temprana ha demostrado que es posible disminuir hasta en un 50% las aplicaciones de agroquímicos necesarias para el control de esta enfermedad, sin afectar el rendimiento, logrando aplicaciones

oportunas y disminuyendo la contaminación ambiental. El servicio hoy cuenta con 5.000 usuarios suscritos, quienes reciben la información a través de correos electrónicos, mensajería de texto y portal web (http://tizon.inia.cl). Una encuesta dio a conocer que el 42% de los suscritos utiliza el sistema para tomar decisiones de manejo integrado.

Actualmente, INIA está desarrollando otros sistemas de alerta temprana para patologías tales como tizón temprano (Alternaria spp.) (http://alternaria.inia.cl) y vuelo de áfidos (http://pulgón.inia.cl) para el cultivo de papa. En las últimas temporadas, el sistema cuenta también con información de un pronóstico a 3 días, para predecir las condiciones de tizón tardío. TA

A

B

Nuevas orientaciones en los programas de mejoramiento

genético de cultivos y forrajeras de INIA

Fernando Ortega K.Ingeniero Agrónomo, Ph.D.

Coordinador de los Programas Nacionales de Cultivos y RRGG INIA

María Teresa Pino Q.Ingeniera Agrónoma, Ph.D.

Coordinadora del Programa Nacional Alimentos y Alimentación INIA

Luis Inostroza F.Ingeniero Agrónomo, Dr.

Investigador INIA Quilamapu

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El cambio climático requiere adecuaciones metodológicas, obligando a acelerar los procesos de selección y liberación de variedades mejor adaptadas a crecer y producir en los

nuevos escenarios ambientales.

E n las últimas cuatro décadas, los sistemas productivos de Chile han tenido importantes cambios, provocando

un aumento considerable en los rendimientos promedio y calidad industrial, tema no menor cuando un 50% de los avances logrados en rendimiento son atribuidos al mejoramiento genético. En este contexto, los aportes de INIA son cuantiosos, generando más de 270 variedades de cultivos y forrajeras en su historia. No obstante, los sistemas productivos agropecuarios están enfrentando nuevos desafíos producto del cambio climático, lo que releva aún más la importancia del mejoramiento genético nacional, debiendo reorientar sus objetivos y metodologías de trabajo. Importante es mencionar que, dada la naturaleza del mejoramiento genético, los cambios de objetivos y metodologías que se tomen hoy, tendrán efecto aplicado (generación de nuevas variedades) en un horizonte mínimo de 10 años, lo que da mayor urgencia a la reorientación.

El cambio climático incide en la producción agrícola, alterando factores abióticos (humedad disponible, temperatura, radiación, concentración de CO2, daño directo por fenómenos

climáticos como nieve, granizo y viento, entre otros) y bióticos (mayor presión de plagas y enfermedades). Estos factores determinan el ambiente de crecimiento de las especies cultivadas, lo que incide directamente sobre los procesos de crecimiento, desarrollo y, finalmente, productividad. En Chile, el cambio climático ha sido asociado a una mayor ocurrencia de eventos que afectan en forma negativa la producción agrícola, como eventos de sequía que restringen la productividad de cultivos y forrajeras. Sin embargo, el cambio climático también ofrece oportunidades para desarrollar cultivos nuevos en el país o en zonas geográficas donde antes no se podía (por ejemplo, el desplazamiento de la producción frutícola hacia el sur de Chile y del cultivo de trigo candeal más al sur).

Desde 2008, el Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) ha desarrollado estrategias

de adaptación y mitigación de los sistemas productivos al cambio climático. Éstas se han ejecutado con un enfoque integral, considerando adecuaciones de manejo agronómico (cambio en fechas de siembra, estrategias de riego, fertilización, uso de microorganismos endófitos, sistemas de alerta para enfermedades, entre otros) y mejoramiento genético para crear variedades con mayor tolerancia a estrés abiótico (principalmente hídrico y térmico) y biótico (resistencia a enfermedades y virus).

Los programas de mejoramiento genético utilizan distintas metodologías, de acuerdo a la naturaleza genética de la(s) característica(s) a mejorar (monogénica1 o poligénica2, heredabilidad); a la biología reproductiva de la especie (autógama3, alógama4, clonal5) y a la disponibilidad de variabilidad

1 Monogénica: determinada por un único gen. 2 Poligénica: carácter que se expresa por la acción de muchos genes. 3 Autógama: en botánica, modo de reproducción sexual consistente en la fusión de

gametos femeninos y masculinos producidos por el mismo individuo. 4 Alógama: tipo de reproducción sexual en plantas consistente en la polinización cruzada y

fecundación entre individuos diferentes. 5 Clonal: reproducido en forma vegetativa, para dar copias idénticas genéticamente.

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genética para las características. Sin embargo, todos los programas tienen en común que deben caracterizar un alto número de poblaciones e individuos en varias generaciones. El factor tiempo es relevante, dado que liberar una nueva variedad puede tomar entre 10 a 15 años. El cambio climático requiere adecuaciones metodológicas; obliga a acelerar los procesos de selección y liberación de nuevas variedades adaptadas a crecer y producir en los nuevos escenarios ambientales.

Para esto, los programas de mejoramiento genético del INIA han debido complementar los métodos de mejoramiento genético convencional con técnicas de fenómica6 y genómica7, que permiten incrementar la eficiencia de los procesos de selección y lograr en un menor plazo llegar al objetivo final, que es poner a disposición de los agricultores las nuevas variedades con atributos deseados (Figura 1).

Las plantas responden al estrés abiótico mediante cambios en una serie de mecanismos de tipo molecular, fisiológico y morfológico, regulados por un alto número de genes (caracteres cuantitativos). La integración de la genética molecular con la fisiología, a través de herramientas que permiten caracterizar de forma más eficiente el material genético (mayor número de individuos en menor tiempo) está conduciendo a la identificación de regiones del genoma que controlan la expresión de la tolerancia a sequía o temperaturas. En las últimas décadas, el desarrollo de cultivares tolerantes a estrés abiótico, ya sea para sequía o temperaturas extremas, se ha abordado principalmente con tres estrategias:

· Identificación de los caracteres fenológicos8, morfológicos9 o fisiológicos10 que debido a su asociación con el rendimiento bajo condiciones de estrés, pueden ser utilizados como criterios de selección.

· La implementación de la selección asistida por marcadores moleculares, basada en la asociación entre caracteres fenotípicos que confieren tolerancia a estrés y las regiones del genoma que gobiernan la expresión de estos caracteres.

· El conocimiento de la función de genes mayores permite el

diseño de estrategias modernas de introgresión de genes al germoplasma elite. Por ejemplo, mediante técnicas de edición de genoma, hoy es posible introducir genes que controlan la pérdida de agua de la planta.

Las metodologías de caracterización fenotípica han evolucionado considerablemente en el último tiempo, gracias a una serie de innovaciones en cuanto a equipos nuevos más eficientes para evaluaciones fisiológicas, uso de imágenes multiespectrales para analizar algunas características,

6 Fenómica: implica la medición, observación y análisis sistemático de todos los rasgos cualitativos y cuantitativos de interés de un organismo.

7 Genómica: rama de la Genética que se ocupa del mapeo, secuenciación y análisis de las funciones de genomas completos. 8 Fenología: estudio de las fechas en que comienzan las diferentes fases o estados del desarrollo de las plantas en función del ambiente y

genotipo, como emergencia, floración, maduración y otros. 9 Caracteres morfológicos: aquellos que están relacionados con la estructura externa y forma de las plantas, es decir, los órganos que

componen el cuerpo de la planta (hojas, tallos, raíces, etc.). 10 Caracteres fisiológicos son aquellos que consideran las funciones que realizan los organismos para vivir.

W Figura 1. Esquema simplificado de mejoramiento genético que integra herramientas de genómica y fenómica (las imágenes son aporte conjunto de INIA Quilamapu, Universidad de Talca e INIA Uruguay).


desarrollo de sensores para monitorear condiciones ambientales y desarrollo informático. El fenotipeo moderno de alta eficiencia (“High-througput phenotyping”) combina todas estas innovaciones para caracterizar un alto número de individuos en forma rápida y precisa. Por otro lado, la genómica avanza a pasos agigantados y considera distintas herramientas que van desde la identificación de genes candidatos, la secuenciación, tecnologías ómicas11, hasta la edición génica. El mejoramiento moderno suma al mejoramiento convencional herramientas de la fenómica y genómica (Figura 1).

Desarrollo en INIA

Dado los nuevos escenarios, la mayor parte de los programas de mejoramiento de cultivos de INIA consideran distintas técnicas de fenotipeo y genotipeo para estrés abiótico y biótico. El fenotipeo para adaptación a estrés hídrico se realiza en localidades contrastantes o en un sitio o ambiente controlado (cámara de crecimiento), pero generando condiciones contrastantes. En estos ensayos se avalúa el comportamiento agronómico, parámetros fisiológicos y morfología de raíces para buscar caracteres asociados a la adaptación a estrés hídrico.

Un ejemplo del uso de imágenes para fenotipear disponibilidad de forraje en un set de 2.000 plantas individuales de trébol blanco se muestra en la Figura 2. Una vez que el sistema fue optimizado, en cinco minutos de vuelo de un dron con cámara multiespectral y posterior interpretación se evaluó lo que por métodos convencionales toma días.

Gracias a un proyecto de FONTAGRO, el programa de mejoramiento de trigo realizó un importante trabajo entre 2010-2014, donde evaluó la tolerancia a sequía

de 384 accesiones en ambientes contrastantes (riego versus secano). Con herramientas fisiológicas y genéticas se seleccionó germoplasma tolerante a sequía y, producto de ello, tres líneas genéticas están siendo actualmente evaluadas en distintas localidades para liberar una nuevo cultivar.

El cultivo de arroz en Chile tiene dos grandes desafíos en mejoramiento genético. Primero, es el cultivo con mayor requerimiento de agua, por lo que se está trabajando en los últimos años en el manejo agronómico y la selección de materiales que muestren buena capacidad productiva con menor cantidad de agua. Por otro lado, el área de cultivo de arroz en Chile es la más al sur del mundo, lo que determina que el período de crecimiento con temperaturas apropiadas sea inferior al de otros países. Por esto, se está seleccionando para acortar el período vegetativo (sin disminuir rendimiento) y para obtener materiales con mayor tolerancia a frío en la etapa de establecimiento y floración.

En papa, desde el año 2010 se ha trabajado con selección en función de índices de tolerancia a sequía y a líneas parentales con tolerancia a temperaturas extremas. Se ha utilizado un enfoque integrando evaluaciones fisiológicas, morfológicas e identificando genes asociados a tolerancia a estrés abiótico para aplicaciones moleculares. El trabajo desarrollado en ambientes contrastantes permitió seleccionar dos variedades con mayor tolerancia a estrés hídrico que están en proceso de escalamiento para ponerlas a disposición de los agricultores.

Por otro lado, el cambio climático ha potenciado la ocurrencia de virosis en cultivos —muy especialmente en papas—, determinada por la mayor presencia de vectores como áfidos y por el desarrollo de nuevas razas del virus. El uso de técnicas moleculares para detectar la presencia de genes de resistencia en los materiales de mejoramiento ha sido fundamental (Figura 3), sumado a estudios de la relación áfido-virus-planta.

Finalmente, en forrajeras INIA está trabajando con distintas especies buscando tolerancia a estrés abiótico. Tal es el caso del Bromo, gramínea nativa que permitió desarrollar las dos

W Figura 2. Fenotipeo para estimar disponibilidad de forraje en trébol blanco utilizando imágenes (Fuente: INIA).

11 Las “ómicas” son las ciencias que permiten estudiar un gran número de moléculas, implicadas en el funcionamiento de un organismo.

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primeras variedades: Bronco-INIA y Bromino-INIA. Éstas se comercializan en mezcla bajo el nombre de Póker INIA, caracterizada por su elevado potencial de rendimiento de forraje y persistencia productiva, junto con su mayor resistencia a estrés hídrico en comparación a otras gramíneas (Figura 4). Otro ejemplo importante es alfalfa, especie leguminosa de amplia adaptación en Chile y con muy buena tolerancia a estrés hídrico. En esta especie se ha trabajado en la colecta e introducción de germoplasma desde ambientes áridos de Chile y del mundo. Hoy se evalúa con herramientas de fenotipeo de alto rendimiento 70 poblaciones de alfalfas establecidas en condiciones de secano (Cauquenes, región del Maule). Adicionalmente, se han desarrollado poblaciones para la identificación de regiones del genoma que controlan la tolerancia a sequía.

En todos los trabajos ejecutados por INIA es importante destacar la colaboración científica que ocurre a escala nacional e internacional con otros centros de investigación y universidades. TA

W Figura 4. Rendimiento de Bromo y otras grámineas forrajeras manejadas sin riego en en dos veranos secos y con altas temperaturas (INIA Carillanca, Vilcún). (Fuente: INIA).

W Figura 3. Marcador molecular Ry SC3 (321 pb), para identificación del gen Ryadg de resistencia al virus PVY en variedades y líneas experimentales de papa. (Fuente: INIA).

El cambio climático incide en la producción agrícola, alterando factores abióticos

(humedad disponible, temperatura, radiación, concentración de CO2, daño directo por

fenómenos climáticos como nieve, granizo y viento, entre otros) y bióticos (mayor presión

de plagas y enfermedades).

Adaptando la fruticultura a la escasez hídrica

Gabriel Selles van Sch.Ingeniero Agronómo, Dr.

Coordinador Programa Nacional de Hortofruticultura INIA

Alejandro Antúnez B.Ingeniero Agronómo, Ph.D.

Investigador INIA La Platina

Carlos Zúñiga E.Ingeniero Agronómo, Ph.D.Investigador INIA La Cruz


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Es preciso desarrollar estrategias de manejo agronómico que permitan aumentar la productividad del agua en las

especies frutales, entendiendo por productividad del agua el incrementar la producción y la calidad, con la misma o menor cantidad de recursos hídricos (más por menos).

C hile posee una superficie bajo riego cercana a un millón de hectáreas. La agricultura es el sector de

la economía más demandante de agua, representando entre el 75 y 80% del uso consuntivo, con fines de riego. El riego es esencial para mantener la producción agrícola del país, toda vez que las precipitaciones se concentran en periodos de invierno, por lo cual la demanda de agua de las diferentes especies debe ser suplida con agua de riego, proveniente de cauces superficiales y/o subterráneos.

Del millón de hectáreas bajo riego, la fruticultura —básicamente de exportación— ocupa una superficie de alrededor de 300.000 ha (Cuadro 1), generando un ingreso FOB cercano a los US$6.000 millones anuales, lo que representa el 40% del PIB silvoagropecuario, y el 4% del PIB nacional.

El 50% de la superficie frutal se concentra desde la región Metropolitana hacia el norte que, por sus condiciones climáticas, permite el desarrollo de una gran variedad de especies de cosecha temprana. Esta zona, sin embargo, se caracteriza por presentar un desbalance histórico entre la disponibilidad de recursos

hídricos y la demanda de los diferentes sectores (Figura 1).

A lo señalado, se suman los eventos de sequía que periódicamente afectan a las regiones de la zona centro-norte (a lo menos 17 períodos

de sequía de diferente extensión, entre los años 1924 y 2015), y la disminución de precipitaciones que predicen los modelos de cambio climático en esta zona productora de frutas del país.

Cuadro 1. Superficie de riego y de frutales a nivel nacional.

RegiónSuperficie

regada(ha)

Superficiefrutales*

(ha)

%acumulado

Arica y Parinacota 12.301

Antofagasta 2.294

Atacama 19.354 10.794 4

Coquimbo 75.714 29.863 14

Valparaíso 86.157 50.855 32

Metropolitana 136.757 48.063 49

O’Higgins 210.693 75.239 75

Maule 299.102 48.280 92

Biobío 166.574 11.231 96

La Araucanía 49.772 7.302 99

Los Ríos – Los Lagos 12.535 4.073 100

Aysén 2.717

Magallanes 19.844

Total 1.093.814 285.700

(*) CIREN 2012. Fuente: Censo 2006/07.


libres de heladas e intensidad de las mismas, horas frío, días grado, y demanda evaporativa de la atmósfera (evapotranspiración potencial), entre otros. Desde la perspectiva del suelo, un aspecto relevante es la caracterización físico química de los suelos, y su variabilidad espacial dentro del predio, de modo de conocer propiedades como estructura, textura, limitaciones físicas (nivel de compactación, por ejemplo, capacidad de aire, limitaciones químicas), para programar las labores de preparación de suelos —preplantación— necesarias para el adecuado desarrollo de las raíces (subsolado, aplicaciones de enmiendas, etc.) y selección de portainjertos más adecuados para las condiciones particulares de cada tipo de suelo, o bien descartar algunas especies si las condiciones son muy limitantes. Existe bastante evidencia científica que muestra que el desarrollo de las raíces está estrechamente relacionado a la producción y a la condición de la fruta (Figura 2). Hoy no es extraño encontrar plantaciones de especies sensible a las bajas temperaturas en zonas de alta incidencia de heladas o cultivos sensibles a suelos pesados, que presentan un pobre desarrollo del sistema radicular, por falta de oxígeno en la zona de raíces en suelo o por el desarrollo de algún tipo de enfermedades, como phytophthora.

Sectorización de cuarteles de acuerdo a condiciones físicas de suelo

Conocer la variabilidad espacial de las propiedades físicas del suelo, en particular, el agua fácilmente aprovechable por las plantas (AFA), permitirá hacer una adecuada sectorización de los equipos de riego localizado, generando zonas homogéneas de manejo respecto de tiempos y frecuencias idóneos de riego, para satisfacer los requerimientos hídricos de las plantas (Figura 3).

W Figura 1. Disponibilidad y extracción del recurso hídrico por regiones (Fuente: Ministerio del Medio Ambiente, 2011. Informe del estado del medio ambiente).

Esta visión está en línea con la preocupación del tema del agua a nivel mundial, que ha llevado a desarrollar el concepto de Huella Hídrica del producto, que corresponde a la cantidad total de agua utilizada por kg de producto generado a través de la cadena productiva. La Huella Hídrica puede ser interpretada como un indicador de sustentabilidad de los sistemas productivos.

Lo anterior hace necesario, más hoy que antes, desarrollar estrategias de manejo agronómico que permitan aumentar la productividad del agua en las especies frutales, entendiendo por productividad del agua como incrementar la producción y la calidad, con la misma o menor cantidad de agua (más por menos). Esta es la filosofía de los trabajos de adaptación al cambio climático del programa de riego y drenaje del INIA; filosofía que no solo implica aumentar la eficiencia de aplicación del agua de riego, mediante el uso de sistemas de riego tecnificado, sino también estrategias de manejo que signifiquen, como ya se

ha indicado, una mayor productividad del agua utilizada.

Así, estas estrategias consideran la elección del cultivo, sectorización de cuarteles, considerar oferta y demanda de agua del huerto y elección del método de riego, programación de riego de acuerdo con balances hídricos, control del riego y estrategias de riego complementarias y reducción de la evaporación.

Elección de los cultivos considerando condiciones ambientales y de suelo

Para maximizar la productividad, se debe realizar la elección de la especie y variedad teniendo en cuenta, además de aspectos de orden económico y comercial, las condiciones climáticas y edafológicas (de suelo), de tal forma que éstas no sean limitantes para que el cultivo seleccionado manifieste su máximo potencial productivo. Desde el punto de vista climático o agroclimático, es preciso considerar períodos

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W Figura 2. Relación entre el rendimiento (cajas/ha) y el número de raíces finas por metro cuadrado de suelo en vid de mesa, cv Thompson Seedless (Fuente: INIA).

W Figura 3. Ejemplo de sectorización de suelo de acuerdo a sus propiedades físicas. Se definen zonas homogéneas de retención de Agua Fácilmente Aprovechable por las plantas (AFA).

Considerar oferta y demanda de agua del huerto y elección del método de riego

Otro aspecto no menor, dado que se trata de cultivos permanentes, de largo aliento y alta inversión, es la realización de un balance hídrico previo (análisis de la oferta y demanda de agua a nivel predial), de modo que puedan definir la superficie máxima de riego seguro en el mediano y largo plazo, para que las estrategias a aplicar sean realmente de adaptación al cambio climático y no de déficit permanente por una planificación inadecuada de la explotación frutícola.

La selección del método de riego parece ser un tema ya zanjado. Sistemas de riego presurizados de aplicación localizada de agua, como es el caso del riego por goteo o micro aspersión, son de uso común en fruticultura, cuya eficiencia de aplicación puede llegar sobre 80%, superando al riego superficial. Preocupación importante es el área de suelo mojado que se debe generar, para mojar el sistema de raíces (uso de

una o más líneas según el tamaño de planta y tipo de suelo). Más adelante volveremos sobre los sistemas de riego presurizados.

Programación del riego a través de balances hídricos

La programación y el control del riego —para definir tiempos y frecuencias de riego— son herramientas clave en la producción y obtención de fruta de calidad, permitiendo aplicar la cantidad de agua que demanda el cultivo, de acuerdo a su estado fenológico y el período crítico para el desarrollo de la fruta. En este sentido, el uso de estaciones meteorológicas automáticas (EMA), que posibiliten cuantificar la demanda evaporativa de la atmósfera (evapotranspiración de referencia) se ha convertido en una gran ayuda. Por otra parte, está el uso de imágenes satelitales que determinan la evolución temporal del desarrollo del cultivo, mediante la cuantificación del índice normalizado de la vegetación, (NDVI, Figura 4). Esta cuantificación permite tener una

mejor estimación del Kc (coeficiente de cultivo), factor necesario para determinar los requerimientos hídricos de las diferentes especies. INIA, junto a otras universidades nacionales y financiamiento FIA, está desarrollando una Plataforma Agrícola Satelital (PLAS), de acceso público, para la determinación de requerimientos hídricos a nivel predial (http://maps.spiderwebgis.org/login/?custom=plas).

Control del riego

De manera complementaria, es altamente recomendable tener un sistema de control que faculte hacer un seguimiento del contenido de agua del suelo y su variación, para hacer los ajustes que sean necesarios al programa de riego. Normalmente esta operación se realiza por medio de calicatas, sin embargo, hoy en día con el desarrollo de la electrónica y la telemetría, es posible incorporar sensores de medición continua de humedad, en tiempo real, que permiten verificar si el suelo se encuentra a capacidad de campo


después del riego, si la frecuencia fue oportuna, y si se está perdiendo agua bajo la zona de raíces.

Estrategias de riego complementarias y reducción de la evaporación

Existen prácticas de manejo de riego complementarias, que ayudan a reducir el consumo de agua en períodos de escasez, como es el riego deficitario controlado (RDC) y el riego deficitario sostenido (RDS). El primero consiste en aplicar una cantidad menor de agua a la requerida por las plantas, en ciertos períodos fenológicos de éstas que no afecten el desarrollo de la fruta. Por ejemplo, en frutales de cosecha temprana, reducir la cantidad de agua en determinado porcentaje en postcosecha. En tanto, en el RDS se realiza una aplicación deficitaria de riego durante todo el desarrollo del frutal. El éxito de estas técnicas depende de la capacidad de controlar la magnitud del déficit hídrico y la capacidad de los equipos de riego de recuperar la cuantía del defecto hídrico cuando éste va más allá de lo deseado. En consecuencia, es una práctica que requiere mucho monitoreo del estado hídrico de la planta y del suelo, pudiendo ser útil para enfrentar situaciones puntuales, pero no una estrategia de largo plazo, ya que se ha visto que en el curso del tiempo las plantas se resienten, disminuyendo su crecimiento vegetativo, afectando la cantidad de fruta y las reservas nutricionales de las raíces.

Existen otras prácticas de manejo que sí pueden significar una disminución del consumo de agua, sin someter a las plantas a déficit hídrico. Po ejemplo, las que ayudan a reducir la evapotranspiración de un frutal. La evapotranspiración corresponde a la suma de dos componentes: el de evaporación (pérdida de agua directamente desde el suelo) y la transpiración propia de la planta. Desde el punto de vista productivo, el componente transpiración es el relevante, es decir, el agua que entra

W Figura 4. Desarrollo del Índice Normalizado de la Vegetación (NDVI) de dos variedades de uva de mesa, medido mediante imágenes satelitales (Plataforma PLAS). Para una misma fecha el NDVI es diferente y, por tanto, también sus requerimientos hídricos (Kc = 1,5 NVDI=0,23).

a la planta desde el suelo y se pierde en la atmósfera en forma de vapor, a través de los estomas. El agua transpirada por la planta es el motor de la absorción de nutrientes; proporciona la fuerza mecánica para el crecimiento del vegetal, interviene en la fotosíntesis y, sobre todo, regula la temperatura del tejido, evitando estrés térmico. O sea, el agua sale en forma de vapor a la

atmósfera por medio de los estomas, lo que permite al mismo tiempo que ingrese CO2, materia prima para la formación de carbohidratos.

Una forma, entonces, de reducir la evapotranspiración es controlando la magnitud de la evaporación que depende, entre otros factores, del área superficial de suelo mojado y de la frecuencia de riego. Riegos de

W Figura 5. Porcentaje de evaporación (E/ETc) en un huerto de palto regado por microaspersión regado diariamente y con frecuencia de riego cada cinco días. (Fuente: INIA).

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alta frecuencia, diarios o dos veces al día presentan un alto componente de evaporación, por tanto, distanciar la frecuencia del riego, aprovechando la capacidad de retención de agua del suelo, contribuye a reducir las pérdidas por evaporación directa. Esto se ilustra en la Figura 5, donde se puede ver que, bajo microaspersión, en el riego diario la evaporación puede alcanzar cerca de un 30% de la ETc, en cambio, en riegos cada cinco días, ésta puede ser la mitad.

El cambio de riego por micro aspersión a riego por goteo también produce una disminución de la evaporación, al reducir la superficie de suelo mojado, preservando la zona húmeda bajo el área sombrada por los árboles.

En el caso del riego por goteo es posible reducir la evaporación de los primeros centímetros del suelo mediante el uso de mulch artificial, plástico o natural paja o restos de

W Figura 6. Ejemplos de uso de mulch, para reducir evaporación en uva de mesa. A) Mulch paja; B) Mulch plástico; y C) Mulch sarmiento.

A B

C

poda (Figura 6). La magnitud del efecto del uso de mulch en el control de evaporación en condiciones de riego por goteo se presenta en la Figura 7.

Recientemente INIA ha comenzado a evaluar el uso de riego por goteo subsuperficial (goteo enterrado). En esta modalidad, el

W Figura 7. Porcentaje de evaporación (E/ETc) en un huerto de palto regado goteo con o sin mulch (Fuente: INIA).


sistema de riego va bajo la superficie, a unos 30 cm de profundidad, lo que evita que se produzcan fenómenos de evaporación. Existen líneas de riego especialmente diseñadas para este uso, sin embargo, es necesario evaluar la distribución de agua en el suelo y de sales, así como formas de detectar tempranamente posibles problemas de taponamiento.

Otra forma de aminorar la evapotranspiración en los frutales es mediante modificaciones microclimáticas, utilizando por ejemplo cubiertas de malla o plásticas. Éstas reducen la radiación solar directa que recibe el cultivo, disminuyen la velocidad del viento, afectan temperatura y, en algunos casos, la humedad relativa, todo lo cual significa una baja de la demanda hídrica y las necesidades de riego respecto del aire libre, de un 25 a 30% (Figura 8).

Hay que tomar en cuenta que al modificar las condiciones microclimáticas del huerto, aparte de reducir los requerimientos de riego, se generan otros efectos como disminuir daños por golpe de sol o russet provocado por ramaleo del viento, adelantar cosecha, proteger el cultivo de eventos climáticos no deseables (lluvia en cosecha) o efectos sobre parámetros de calidad de la fruta (firmeza, color), por lo que se requiere ir desarrollando paquetes tecnológicos apropiados para este nuevo sistema productivo.

Finalmente, hay que señalar que los acumuladores de agua pueden ser una fuente de pérdidas de este recurso, tanto por infiltración como por evaporación. Las pérdidas de agua por infiltración se pueden reducir

W Figura 8. Relación entre la demanda evaporativa (Eto, mm/día) bajo plástico y al aire libre (Fuente: INIA).

Del millón de hectáreas bajo riego, la fruticultura —básicamente de exportación— ocupa una superficie de alrededor de 300.000 ha, generando un ingreso FOB cercano a los US$6.000 millones anuales, lo que representa el 40% del PIB silvoagropecuario, y el 4% del PIB nacional.

a través del uso de revestimientos de algún material impermeable (arcilla o PVC). Las pérdidas por evaporación se pueden mermar significativamente cubriendo la superficie con malla rashel, láminas de PVC o bolas flotantes anti evaporación. La selección del método depende principalmente de las dimensiones de la superficie por cubrir.

La implementación de las técnicas señaladas puede contribuir a mejorar la productividad del agua y a constituirse en herramientas prácticas de adaptación al cambio climático en aquellas especies que son hoy día el sostén de la fruticultura de exportación. TA

Efectos del cambio climático en la vitivinicultura y alternativas para asegurar la sustentabilidad

y calidad del viñedo en el Valle Central

Carolina Salazar P.Bióloga Ambiental, Dra.

Investigadora INIA La Platina

Marisol Reyes M.Ingeniera Agrónoma, Dra.

Investigadora INIA Cauquenes

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INIA ha comenzado a enfocar su trabajo en la búsqueda de soluciones agronómicas fáciles de implementar, con bajos

costos y mano de obra asequible, para contribuir a adaptar la viticultura nacional al calentamiento global.

E l efecto del cambio climático actual y futuro en la industria de la uva y el vino, se ha convertido en un componente

de investigación relevante a nivel mundial. Reportes sobre este fenómeno evidencian modificaciones en la temperatura y precipitaciones. En nuestro país, las proyecciones para la zona central determinan que, en promedio, la temperatura aumentará 1°C en el período hasta 2030; 1°C-2°C entre 2040-2070; y de 3°C a 4°C a finales de siglo. En cuanto a las precipitaciones, se proyecta una disminución de 5% a 15% para el año 2030 entre los ríos Copiapó y Aysén. Esto, acompañado de un aumento en los eventos de sequía, precipitaciones con altas temperaturas, noches cálidas y días con temperaturas extremas.

El aumento de temperatura es especialmente alarmante para la viticultura, porque afecta la fisiología de la vid, determinando su rendimiento y calidad. El acortamiento de las etapas fenológicas, y los cambios en la maduración y el tiempo de cosecha, son algunos de los efectos que ya se pueden observar en algunos viñedos. Según la Oficina de Estudios y Políticas Agrarias (Odepa), las temperaturas del verano 2016-2017 produjeron bayas y racimos de menor

tamaño, causando una disminución en la producción.

El sector vitícola en Chile tiene una gran importancia económica, al ser nuestro país un importante productor y exportador de uvas y vinos. De acuerdo con el informe de la Organización Mundial de la Viña y el Vino, Chile comprende 215.000 ha con el 72% de la producción dedicada a las uvas de vino. En particular, la producción vitivinícola en el país se desarrolla en valles caracterizados por condiciones

climáticas específicas, que se ubican entre las regiones de Atacama hasta La Araucanía, destacando el Valle Central, donde se concentra más del 80% de la producción nacional. Esta zona está ubicada desde la región Metropolitana hasta el Maule, e incluye cuatro subregiones: los valles de Maipo, Rapel, Curicó y Maule (Decreto de Ley 464).

Por tanto, considerando la importancia de la producción vitivinícola para Chile y las

W Figura 1. Sistema de cámaras de techo abierto (OTC), modificadas desde lo propuesto por Sadras and Soar (2009) instaladas en el Valle Central de Chile.

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consecuencias que el incremento de las temperaturas puede producir, el grupo de Cambio Climático y Viticultura de INIA comenzó a evaluar desde 2015 los efectos del incremento de la temperatura en viñedos comerciales del Valle Central. Para lograrlo, se utilizó un sistema de cámara de techo abierto (Open Top Chamber, OTC), que consiste en paneles de policarbonato alveolar transparente, en forma de embudo invertido, situados bajo la canopia, que permiten el incremento de calor en la zona de crecimiento del fruto (Figura 1).

Los tratamientos (OTC y control) fueron establecidos en los valles de Maipo y Cauquenes, en la variedad Syrah, durante tres temporadas agrícolas. Este sistema permitió observar los efectos directos de la temperatura sin alterar otros parámetros de manejo agronómico (manejo de canopia, carga frutal, aplicaciones fitosanitarias, riego) y manteniendo las variaciones climáticas propias de los valles.

Para comprobar que el sistema era capaz de incrementar la temperatura, se instalaron sensores de temperatura a la altura de los racimos. Estos sensores evidenciaron que la temperatura media en los tratamientos con OTC se mantuvo 0,76 ± 0,80 °C sobre el control durante el periodo de crecimiento.

La Figura 2 muestra las diferencias de temperatura entre la OTC y el control. Entre envero y cosecha, donde se produce la acumulación de azucares y antocianinas (color), la temperatura media en la OTC fue superior en 0,96 ± 0,57 °C, respecto al control. Los datos observados permiten proponer que este sistema representa una simulación efectiva del incremento de temperatura proyectado a corto plazo (año 2030).

En general, para establecer el momento óptimo de la cosecha, los viticultores deben evaluar la madurez considerando el contenido de azúcar, la acidez y el pH, y la composición fenólica relacionada

con el color en vinos tintos. En los resultados obtenidos es posible ver una aceleración en la acumulación de sólidos solubles totales (azúcar) en las plantas bajo las OTC en ambos valles (Figura 3), lo que fue consistente en las tres temporadas analizadas. Esto se identificaría como un acortamiento en el periodo de maduración de las bayas relacionado con el aumento de azúcar, que ha sido reportado por otros autores.

Respecto a la composición fenólica, las temperaturas elevadas durante el proceso de maduración disminuyeron la concentración de antocianinas en las bayas evaluadas a 22 ± 1°Brix (Figura 4).

W Figura 2. (A) Diferencias de la temperatura media entre la OTC y el control, medidas en el Valle del Maipo. (B) Detalle de las diferencias de temperatura media y máxima entre la OTC y Control según etapa fenológica, considerando la fenología de la variedad Syrah.

W Figura 3. Solidos solubles totales, determinados como °Brix, al momento de la cosecha de la variedad Syrah en el Valle del Maipo y Valle de Cauquenes, sometida a dos condiciones térmicas, mediante OTC, durante la temporada 2017-2018. Los datos son consistentes con las otras dos temporadas analizadas en el estudio. Los asteriscos indican diferencias significativas p>0,05.


Este efecto de la temperatura sobre la composición fenólica ha sido ampliamente reportado en la viticultura, siendo un factor determinante para la maduración de variedades tintas. Lo observado en el Valle Central ha sido denominado como un desacoplamiento entre la acumulación de azúcar y antocianinas durante el período de crecimiento y/o maduración de la vid, es decir, la acumulación de azúcares ocurre más rápidamente que la acumulación de antocianinas durante la maduración.

Si la madurez fenólica se retrasa debido al aumento de la temperatura, puede ocurrir que los productores decidan “esperar” hasta obtener el color óptimo de las bayas. Cuando esto sucede, las uvas aumentan su contenido de azúcar, lo que

conllevaría a un incremento en los grados alcohólicos. Además, esto podría producir dificultades en la fermentación alcohólica y maloláctica, produciendo vinos desequilibrados y de menor calidad.

No obstante, no sólo se podría esperar un efecto en la calidad de las uvas. Estos ensayos permitieron observar una disminución del diámetro y peso de las bayas por causa del incremento de las temperaturas, lo que tendría una repercusión directa sobre el rendimiento del viñedo, ocasionando una disminución de los kilos de fruta producida (Figura 5).

Estos resultados presentan un desafío para el grupo de Cambio Climático y Viticultura de INIA, el cual ha comenzado a enfocar

su trabajo en la búsqueda de alternativas agronómicas fáciles de implementar, con bajos costos y mano de obra asequible, para contribuir a adaptar la viticultura nacional al cambio climático y asegurar su sustentabilidad.

Para adaptar la viticultura a los efectos de la temperatura, existen técnicas previas al establecimiento del viñedo como la búsqueda de nuevas variedades, uso de portainjertos, selección clonal, nuevos sistemas de conducción y/o nuevas zonas de producción vitivinícola. Sin embargo, para mantener las características propias de los valles evaluados y dar una respuesta a corto plazo a los productores, existen técnicas de manejo agronómico que pueden ser utilizadas para contrarrestar los efectos de la temperatura, asegurando la sustentabilidad de la viticultura en el Valle Central, sin perder sus características y tipicidad.

Algunas de estas técnicas se basan en el manejo de la canopia. Entre ellas se encuentran la poda mínima, poda de floración, deshojados y una técnica que ha aportado resultados positivos en Australia y España, la Poda Tardía de Invierno (PIT).

La PIT se diferencia de la poda tradicional, porque se lleva a cabo después de la brotación. Esta técnica se ha utilizado a nivel internacional en otros ensayos experimentales, para contrarrestar los efectos de la temperatura con resultados positivos, logrando retrasar la maduración sin afectar la productividad y calidad de las bayas.

Es importante tener en cuenta que los efectos de la temperatura sobre el viñedo serán reconocidos en el corto plazo y que las acciones para adaptar la viticultura a las nuevas condiciones climáticas deben ser consideradas una prioridad para un sector económicamente importante en la agricultura nacional. Es por lo que INIA ha comenzado la evaluación de nuevas técnicas y tecnologías que permitan dar respuesta a los desafíos del cambio climático. TA

W Figura 5. Diámetro (A) y Peso (B) de bayas sometidas a dos condiciones térmicas, mediante OTC, en el Valle del Maipo y Valle de Cauquenes al momento de la cosecha (22±1 °Brix en tratamiento control). Los asteriscos indican diferencias significativas p>0,05.

W Figura 4. Antocianinas Totales en bayas de la variedad Syrah sometida a dos condiciones térmicas, mediante OTC en el Valle del Maipo, durante la temporada 2017-2018. Las muestras fueron previamente seleccionadas a 22 ± 1 °Brix. Los asteriscos indican diferencias significativas p>0,05.

Mejorando la adaptación de los sistemas ganaderos mediante el uso de parientes silvestres para desarrollar variedades de alfalfa

tolerantes a sequía

Soledad Espinoza T.Ingeniera Agrónoma, Mg. Dra.Investigadora INIA Cauquenes

Viviana Barahona L.Ingeniera Agrónoma

Investigadora INIA Cauquenes

Carlos Ovalle M.Ingeniero Agrónomo, Ph.D.

Coordinador Programa Nacional de Sustentabilidad INIA

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E l clima mundial está cambiando rápidamente y los agricultores medianos y pequeños, en particular,

son más vulnerables, pues viven en ambientes marginales y están menos preparados para enfrentar el cambio climático. En las zonas de secano mediterráneo de Chile central, el problema es aún más agudo por las fuertes sequías que cada vez son más frecuentes. Nuestro proyecto, ejecutado con SARDI de Australia, en asociación con Crop Trust, en un consorcio de 4 países (Chile, Australia, China y Kazajstán), tiene como objetivo ayudar a los agricultores, introduciendo nuevas variedades desarrolladas a partir de parientes silvestres de la alfalfa, que producen más biomasa con la misma o menor cantidad de agua.

Los llamados parientes silvestres de los cultivos (CWR por su sigla en inglés), también denominados variedades ancestrales, han evolucionado para sobrevivir en ambientes extremos, desarrollando diversas estrategias para la tolerancia a la sequía. Esta adaptación ofrece el potencial de contribuir a crear variedades más resistentes ante el cambio climático global. Por ello, buscamos identificar, conservar e incorporar estos parientes

Se ha hecho un esfuerzo para representar las accesiones de alfalfa de todo el mundo, de modo de maximizar la diversidad y capturar diferentes mecanismos para

la adaptación a la tolerancia a escasez hídrica.

silvestres a nuevos cultivares modernos de alfalfa. Las nuevas líneas de pre-breeding han superado problemas de hibridación inter-específica, permitiendo a los fitomejoradores introducir más fácilmente la nueva diversidad en sus programas de mejoramiento. El fin es seleccionar y evaluar nuevas variedades resistentes para los países participantes.

El proyecto —iniciado y liderado en Australia por el investigador Dr. Alan Humphries del Instituto de Investigación y Desarrollo del Sur de Australia (SARDI)—, ha logrado reunir una colección de alfalfas tolerantes a sequía de todo el mundo. Éstas son parientes silvestres de la alfalfa e incluyen, entre otras, a Medicago falcata (flores amarillas), M. ruthenica o especies arbustivas como M. arborea. También se han buscado y adquirido accesiones de los bancos de genes de Australia, Estados Unidos y Rusia. Por nuestra parte, hemos colectado y fenotipado accesiones de alfalfas de los valles del desierto de Atacama en nuestro país, todas ellas provenientes de ambientes con escasa pluviometría o que son conocidas por su tolerancia a la sequía o salinidad.

El siguiente paso realizado en Australia fue hacer cruzamientos entre los parientes silvestres y varias

líneas de élite de diferentes países, que tienen una adaptación local. En los últimos tres años, con las progenies de estos cruces, comenzamos a evaluarlos en cada uno de los países socios, apuntando en Chile a las líneas que serán tolerantes a la sequía para climas mediterráneos y tolerantes al frío para Magallanes.

En cada sitio se ha sembrado un grupo común de alrededor de 70 líneas. En el caso de nuestro país, ya tenemos resultados de tres años, que ya están siendo sembradas en Magallanes, en la primavera de 2019. Cabe indicar que se ha hecho un esfuerzo para representar las accesiones de alfalfa de todo el mundo, de modo de maximizar la diversidad y capturar diferentes mecanismos para la adaptación a la tolerancia a sequía. En cada país se está comparando el rendimiento de las líneas previamente seleccionadas en ambientes de bajo y alto estrés abiótico.

Principales resultados

De acuerdo a la temporada 2017-2018 (segundo año de producción) se puede observar que las líneas experimentales producen en el secano interior de Cauquenes entre 4 y 10 toneladas de materia seca/ha/año

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(en tres cortes), con una pluviometría anual de 479 mm (Figura 1); siendo las líneas más promisorias AF 3448 (M. sativa x M. arborea) y APG45669 (M. sativa, de origen altiplánico). En general, la mayoría se encuentra en el promedio de producción de 6,7 toneladas de MS/ha/año. Cabe señalar que la sobrevivencia de plantas en el secano interior, en el primer año, fue de 99% (contabilizadas en noviembre) y al segundo año, después del verano (abril), de 83%, lo que demuestra que existe una mortalidad de plantas debido a la sequía de verano, pero la producción no se ve afectada.

Las líneas que presentan menor producción tienen hábito de crecimiento rastrero o semi erecto, por lo que la selección debería dirigirse a ecotipos con crecimiento erecto, que expresen su desarrollo en una mayor cantidad de follaje, con una alta relación hoja/tallo y que tengan una menor tasa de defoliación cuando enfrentan situaciones de estrés abiótico.

En los ensayos se ha observado que es primordial conseguir un buen establecimiento del cultivo, pues al desarrollar adecuadamente su raíz pivotante en el primer año, la alfalfa asegura el anclaje de la planta, la sobrevivencia, la cobertura del cultivo y el desarrollo necesario para soportar adversidades climáticas

W Figura 1. Producción de materia seca (kg/ha) de las diferentes líneas de alfalfas, en la temporada 2017-2018.

(Figura 2). Por otra parte, en el periodo de emergencia de las plántulas, la velocidad de crecimiento y su sensibilidad a las bajas temperaturas, inducen que la alfalfa sea un cultivo sensible a la alta competencia de las malezas, las que al ser muy agresivas, retrasan considerablemente el desarrollo de la planta.

Extensión a los pequeños productores de Chile

Un intenso programa de extensión se está desarrollando en el secano mediterráneo de Chile,

zona particularmente interesante, pues nunca se había sembrado alfalfa como planta de secano; sólo con riego. En esta nueva fase del proyecto —liderada por INIA Cauquenes—, se han realizado siembras demostrativas en diversas ecorregiones y, ya en 2019, se han distribuido 635 kilos en paquetes de 5 kg de semillas a los pequeños agricultores, que forman parte de los 20.000 productores que habitan en el centro de Chile (Figura 3). En colaboración con los productores y técnicos del programa de extensión territorial del secano mediterráneo, se han realizado días de

W Figura 2. Líneas de alfalfas en condiciones de secano interior de Cauquenes. Octubre 2018. Centro Experimental INIA Cauquenes.


W Figura 4. Transferencia Tecnológica Territorial a productores del secano interior sobre cultivo de alfalfa. En Centro Experimental INIA Cauquenes. Octubre 2019.

W Figura 3. Siembra de alfalfa con tracción animal. Agricultor Juan Ábrigo, del sector El Parrón, comuna de Rauco, región del Maule.

campo con una asistencia que supera los 800 agricultores, estudiantes y profesionales capacitados en 2 años (Figura 4).

Otro ejemplo ocurre en la región del Maule, en la costera comuna de Chanco, donde una alfalfa de dormancia 9, establecida en el predio de una agricultora innovadora, produjo 4,3 toneladas de MS/ha en la primera temporada 2017; llegando a 7,2 toneladas de MS/ha en los siguientes años, sin riego.

En el secano de precordillera de la región del Ñuble, la alfalfa ha tenido un buen comportamiento, por lo que más de 15 productores la establecieron en sus predios sin riego en 2018. En 2019, en tanto, la demanda por realizar siembras demostrativas en diversas localidades

superó el número inicial de agricultores interesados. La alfalfa en esta zona debe presentar dormancia para enfrentar las bajas temperaturas invernales. Los agricultores de precordillera cuentan con maquinaria y equipos apropiados, lo que les ha permitido un exitoso establecimiento de la pradera, lográndose resultados al primer año que superan las 8 toneladas de MS/ha.

En Chile y Australia, existen grandes esperanzas con el potencial de los híbridos arbusto x alfalfa (M. arborea x M. sativa) para aumentar la producción de invierno y la producción total de forraje. También se busca seleccionar plantas con un sistema de raíces más profunda del donante M. arborea, que hará que la planta sea aún más tolerante a la sequía. TA

La sobrevivencia de plantas en el secano

interior, en el primer año, fue de 99% (noviembre) y al segundo año,

después del verano (abril), de 83%,

lo que demuestra que existe una mortalidad de

plantas debido a la sequía de verano,

pero la producción no se ve afectada.

Portal Agroclimático INIA: valiosa herramienta para la adaptación

al cambio climático

Jaime Salvo Del P.Ingeniero Agrónomo, Ph.D.Investigador INIA La Cruz

Marcel Fuentes B.Ingeniero Civil Agrícola, M.Sc.Investigador INIA Quilamapu

Cristóbal Campos M.Ingeniero Civil Agrícola

Investigador INIA Quilamapu

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INIA monitorea los efectos del clima y de la disponibilidad de agua sobre los rubros agrícolas más importantes a lo largo

del país, para proveer recomendaciones de adaptación a los riesgos que impone este fenómeno.

E s un hecho evidente que el cambio climático está afectando a la agricultura de manera mucho más dramática

que a otras áreas de la economía, debido a su fuerte dependencia de las temperaturas y de las precipitaciones. Así, la ocurrencia de eventos extremos tales como sequías, olas de calor, inundaciones, heladas y tormentas de viento está mostrando efectos devastadores sobre la producción de cultivos y la ganadería, con un impacto directo sobre la población rural y la economía del país.

Para enfrentar esta nueva realidad es necesario que los agricultores cuenten con información fidedigna sobre la variación del comportamiento del clima en su localidad y adquieran una mejor comprensión de los efectos que esto trae sobre sus cultivos, con miras a tomar las mejores decisiones de plantación o de manejo agronómico que les permitan reducir los riesgos asociados a un clima cambiante.

En respuesta a esta necesidad, INIA hace más de diez años ha formado parte de un Sistema Nacional de Gestión de Riesgo Agroclimático y Emergencias Agrícolas, establecido por el Ministerio de Agricultura, entregando mensualmente un

Informe Agrometeorológico Nacional para cada una de las regiones, a través del portal http://dgir.minagri.gob.cl/. En la actualidad, los nuevos usuarios pueden suscribirse en forma gratuita en: www.inia.cl/agroclimatico/.

El informe está dividido en cuatro capítulos; el primero entrega información de la proyección climática trimestral con base en la información obtenida de la Dirección Meteorológica de Chile (DMC, www.dmc.cl) y de los pronósticos de consenso internacional del Centro de Predicción Climática NOAA (https://www.cpc.ncep.noaa.gov/), en conjunto con la información meteorológica disponible en la red meteorológica nacional (https://www.agromet.cl/). El segundo capítulo entrega información actualizada de los caudales de los ríos y de las napas subterráneas, con apoyo de la información que la Dirección General de Aguas (DGA) publica (www.dga.cl). En el capítulo 3 se incluyen mapas con índices de vegetación NDVI y VCI, que permiten identificar zonas con potenciales problemas y un mapa indicador de la disponibilidad de agua en el suelo, generados a partir de imágenes satelitales proporcionadas por USGS (https://www.usgs.

gov/centers/eros), NASA (https://earthdata.nasa.gov/), University of Columbia (https://iri.columbia.edu/) y Universidad de Castilla - La Mancha (http://maps.spiderwebgis.org/webgis/). En el capítulo final, se entregan recomendaciones de más de 50 investigadores y extensionistas expertos de INIA, incluyendo medidas concretas que pueden adoptar los agricultores, para adaptarse a los escenarios meteorológicos que impone el cambio climático.

Tres ejemplos del tipo de información que entrega el Informe a los agricultores son ilustrados en diferentes macrozonas del país, sobre la base de datos climáticos del primer semestre de 2019:

El primer ejemplo muestra que “la macrozona Norte fue afectada por lluvias torrenciales que causaron aluviones. Este problema se presenta en forma recurrente en el norte del país, y se intensifica con las más altas temperaturas asociadas al fenómeno Niño”. Ante esta situación, INIA dio a conocer medidas de adaptación agronómica para recuperar la producción y promover una cultura de trabajo que permita crear resilencia frente a estas condiciones, entre las cuales destacamos las siguientes:

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· Recuperar y reubicar canales de riego de huertos de perales, manzanos, damascos, membrillos, ciruelos y tunas afectados por acumulación de sedimentos de los aluviones.

· Aumentar los monitoreos de escamas blancas (Aspidiotus nerii, Hemiberlesia lataniae) y de la mosquita blanca del fresno (Siphoninus phillyreae) que aumentan en condiciones de más altas temperaturas en el cultivo de olivos.

· Ajustar las necesidades de riego de naranjos, limones y olivos, de acuerdo con los datos agrometeorológicos de evapotranspiración disponibles en http://agromet.inia.cl.

· Prevenir los efectos de heladas tempranas en olivos, adelantando la madurez mediante cosecha selectiva de aceitunas ya maduras.

Un segundo ejemplo ilustra que “en la macrozona Centro, se ha presentado con mayor intensidad los efectos de la sequía, como consecuencia conjunta de la falta de precipitaciones y de la ampliación de plantaciones frutícolas en zonas con escasez hídrica ya declarada”. Para confrontar los riesgos que imponen estas condiciones, INIA ha propuesto durante este año:· Ajustar la frecuencia y/o el tiempo

de riego para compensar las

W Valores promedio de índice de vegetación VCI en terrenos de uso agrícola en la región de Antofagasta. http://200.54.96.8/informe/2019-7/VCI/2/Agricola-2.png

W Disponibilidad de agua del 10 al 25 de junio 2019, región Metropolitana. http://200.54.96.8/informe/2019-7/H/13.png

W Diferencia de NDVI en el lapso de 16 días en la región de Los Ríos. http://200.54.96.8/informe/2019-7/NDVI/dif-14.png


mayores tasas de evaporación y transpiración del área bajo cultivo de paltas, debido al aumento de temperaturas.

· Usar coberturas con mallas para disminuir la radiación solar incidente sobre el área de cultivo o del dosel del huerto de paltas.

· Ajustar la superficie cultivada con paltos a la disponibilidad real de agua en cada zona.

En contraste, el tercer ejemplo indica que “en la macrozona Sur, el mayor impacto de la falta de agua y aumento de temperaturas se ha manifestado en la escasez de forraje y en la proliferación de incendios forestales”. En estas condiciones, INIA ha recomendado:· Cosechar lo antes posible el trébol

rosado con un 50% de floración, para preservar sus nutrientes y reducir la carga de combustible susceptible de ser afectada por incendios.

· Pastorear praderas de trébol blanco/gramíneas con una carga animal moderada, evitando el sobrepastoreo.

· Dejar en rezago praderas de alimentación de ovinos en sectores de lomajes, debido a que un aumento del banco de semillas es primordial para especies anuales tales como trébol subterráneo y hualputra.

Es un hecho evidente que el

cambio climático está afectando a la agricultura de

manera mucho más dramática que a otras áreas de la

economía

W Nuevas plantaciones frutales en el valle de Cuncumén.

W Producción de cítricos en el Cajón de la Magdalena en la región de Valparaíso.

W Estación meteorológica en Colliguay, región de Valparaíso.

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En respuesta a esta necesidad, INIA hace más de diez años ha formado parte de un Sistema Nacional de Gestión de Riesgo Agroclimático y Emergencias Agrícolas, establecido por el Ministerio de Agricultura, entregando mensualmente un Informe Agrometeorológico Nacional, para cada una de las regiones del país, a través del portal http://dgir.minagri.gob.cl/

W Restricciones hídricas en plantaciones de paltos en la región de Valparaíso.

W Sequía en parronales, región de Valparaíso.

· Establecer praderas suplementarias de pastoreo invernal (verdeos) con especies como ballica anual o avena.

Conclusión

El Instituto de Investigaciones Agropecuarias mantiene activo un trabajo de monitoreo de los efectos del clima y de la disponibilidad de agua sobre los más importantes rubros agropecuarios a lo largo del país, en una activa colaboración con la sección de Emergencias y Gestión de Riesgos Agrícolas (SEGRA) del Ministerio de Agricultura, para proveer recomendaciones de adaptación a los riesgos que impone el cambio climático a la producción agropecuaria de nuestro país.

La comunicación de esta información a técnicos, autoridades y agricultores posibilita un proceso de reflexión, análisis y toma de decisiones que crea la oportunidad de adquirir conciencia sobre los problemas que impone el cambio climático y entrega una oportunidad para un cambio cultural y social entre las personas que desarrollan la actividad agrícola en Chile, lo cual puede servir también de ejemplo para otras comunidades agrícolas que enfrentan desafíos similares a nivel internacional. TA

Opciones de praderas permanentes para escenarios de cambio climático

Las regiones de Los Ríos y Los Lagos son responsables de cerca del 50% de la población bovina de Chile, la cual aporta el 78% de la producción nacional de leche y un 40% de la de carne. La alimentación de estos sistemas de producción se basa en la pradera, manejada en su mayoría bajo condiciones de secano. No obstante, la escasez de precipitaciones ha hecho que la tasa de crecimiento de forraje en estas praderas disminuya drásticamente durante el periodo estival, limitando la producción animal en este periodo; situación que se acentuaría por efectos del cambio climático. Frente a este escenario, INIA ha trabajado en el desarrollo de recursos forrajeros adaptados a ambientes marginales, que se caracterizan por presentar periodos de sequías, desequilibrios térmicos y suelos degradados.Estas opciones se dan a conocer en el Informativo Nº 181 del Centro Regional INIA Remehue (Osorno), que puede ser descargado en: http://biblioteca.inia.cl/medios/biblioteca/informativos/NR40745.pdf

Publicaciones INIA

Funciones y servicios ecosistémicos de las turberas en Magallanes

Esta publicación pertenece a la colección de libros INIA y entrega los resultados del programa “Bases ambientales, jurídicas y comerciales para el desarrollo sustentable de las turberas en Magallanes”, ejecutado por el Centro Regional de Investigación INIA Kampenaike, con apoyo del Gobierno Regional de Magallanes y la Seremi de Agricultura. Su objetivo es aportar herramientas para entender cuáles son las funciones y servicios de las turberas, qué son, cuál es su origen, cómo han evolucionado y cuál es su aporte a la mitigación del cambio climático, entre otras interrogantes que surgen de estos complejos ecosistemas, que contienen una diversidad biológica única.“Funciones y servicios ecosistémicos de las turberas en Magallanes” (334 páginas) puede ser descargado en: http://biblioteca.inia.cl/medios/biblioteca/libros/NR40171.pdf

Más de 55 años aportandoal sector agroalimentarionacional

Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA)Somos la principal institución de investigación agropecuaria de Chile.

Desarrollamos tecnologías que aumentan la productividad y sustentabilidaddel sector agroalimentario, apoyando a los innovadores del agro.

Realizamos investigación en cultivos, frutales, hortalizas y forrajeras, aportandomás de 270 variedades al sector productivo nacional.

Generamos variados productos tecnológicos, incluyendo semillas y bioinsumosde la más alta calidad.

Realizamos transferencia tecnológica, con un enfoque territorial e inclusivo.

inia: preparando la agricultura para el cambio...

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