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ASOZULIAASOCIACIÓN DE USUARIOS DEL DISTRITO
DE ADECUACIÓN DE TIERRAS DE GRAN ESCALA DEL RIO ZULIA
Alternativas para el desarrollo agropecuario del distrito de riego del Zulia y sus zonas de influencia con proyección competitiva y sostenible
Plataforma Agroclimática de Zonificación –Espacio Temporal
Contenido
• Problemática – Antecedentes (Video).
• Por qué la Plataforma Agroclimática de Zonificación
• Visión General de la Plataforma
• Objetivos
• Metodología General de desarrollo
• Los cinco componentes de la Plataforma• El Clima
• El Agua
• El Suelo
• El Cultivo
• Aspectos Socioeconómicos
• Resultados obtenidos hasta la presente (Demo)
• Potencialidades de la Plataforma
• Proyecciones y Recomendaciones
Problemática y Antecedentes
•Área de influencia: 45.000ha• Sistemas: - Transitorios
- Ganadería- Permanentes
• Monocultivo:(Arroz/Riego/ Fangueo 49 años)
Alternativas de producción al
cultivo del arroz. ??
• Los agricultores se vieron en la necesidad de solicitar alternativas de producción alArroz.•Había disminución creciente de los recursos hídricos. (14 m3/s a 10 m3/s)• Además, el Municipio de Cúcuta requería de 3m3/s que se disminuirían de la
oferta hídrica.•Degradación de los suelos (fangueo, compactación, lavado de nutrientes, erosión
hídrica).•Había que proponer cultivos alternativos, en relativamente corto tiempo.• La información de campo (biofísica y socieconómica) era reducida.
Problemática y Antecedentes
Mecanización: Fangueo (manejo de suelos) Continuación problemática
Erosión Continuación problemática
Febrero 2016
ErosiónMO: 2,0%
Estudio de alternativas para el desarrollo agropecuario del distrito de riego del Zulia con
proyección agropecuaria sostenible
ASOZULIAASOCIACIÓN DE USUARIOS DEL
DISTRIRO DE ADECUACIÓN DE TIERRAS DE GRAN ESCALA DEL RIO ZULIA
Alternativas potenciales de producción agropecuaria competitivas
y sostenibles desde el punto de vista ambiental y socioeconómico,
identificadas para más de 1.500 productores, que incluyen los
usuarios del Distrito de Riego del río Zulia y productores de la
zona de influencia del valle del rio Zulia y el Pamplonita, ubicados
en 45.000 ha de territorio.
Metodología: Enfoque General del Proyecto
MODELAMIENTO ESPACIAL Y
TEMPORAL INTEGRADO
INFORMACIÓN SECUNDARIA
Suelos: IGAC - CORPOICA
Clima: IDEAM
Aguas: IGAC – IDEAM – DEM
Cultivos: FAO – CORPOICA
Socioeconómico: ASOZULIA –
CORPOICA - OTROS
CULTIVOS:
Modales y Potenciales:
Variables fisiológicas de los
cultivos: Evapotranspiración
Real, Kc, Productividad
Hídrica, Temperaturas Base y
Corte. Variables Fisiológicas
Especiales.
CLIMA:
Precipitación.
Evapotranspiración de
Referencia (Variables del
clima: R Solar, (B. Solar) T°
(med, máx, min), HR. Vv)
AGUA:
Disponibilidad Hídrica,
Régimen de Caudales
Variabilidad de Caudales
Caudales extremos
Análisis Duración Caudal
SUELOS:
Variables Química = Fertilidad
Variables Físicas = Balances
hídricos y disponibilidad del
agua
SOCIOECONOMÍA:
Caracterización Socioeconómica
del Productor
Tipificación económica de cultivos.
Análisis de Costos, Análisis de
Mercados Nacionales e
Internacionales.
Análisis de rentabilidad de
Cultivos. Base Catastral.
Objetivo de la Plataforma Agroclimática de Zonificación –Espacio Temporal
General
Diseñar, estructurar, construir y poner a punto unaplataforma de información y modelación agroclimáticaintegral, espacializada y con información a través deltiempo, que considere los componentes dimensionales delClima, Suelo, Agua, Cultivos y Socioeconomía de losproductores, que inciden en el territorio agropecuario deinterés y con proyección nacional.
Metodología General
INICIO
CLIMA SUELO AGUAS CULTIVOS SOCIOECONOMÍA
Series
Climáticas
IDEAM Estaciones
CORPOICA
Series Climáticas
InterNac (AgMerra, Otros)
Cartografía
Básica IGACSuelos
IGAC
DEM
Inf Campo
Física Suelos
Inf Campo
Química Suelos
Series
Hidrométricas
IDEAM
Series
Hidrométricas
ASOZULIA
Cultivos
Modales
ASOZULIA
Cultivos
Potenciales
ECOCROP (FAO)
Encuestas
Productores
Talleres
Costos
Cultivos
Base
Catastral
Información
De Mercados
Nacionales
Información
De Mercados
InternacinalAnálisis de Calidad,
llenado y
depuración de
Series Climática
Espacialización de
la Información
(Métodos de
interpolación)
Determinación de
Precipitación
(Probabilidades
extremas 25 -
75%)
Determinación de
Evapotranspiración
de Referencia (Eto)
Balances hídricos
agrícolas
Escenarios de
Variabilidad
Climática
Escenarios de
Cambio Climático
Análisis de
Variabilidad
Climática
Análisis de Cambio
Climático
Verificación de
Calidad de la
información
Espacialización de
Variables (métodos
de interpolación)
Análisis Químicos
del suelo
Análisis Físicos del
SueloGeneración de
Variables
dependientes
Cálculo de la
Capacidad de
Retención de
humedad
Análisis de
Fertilización de
Cultivos
Determinación de
Problemas físicos
del suelo (Compac,
Degrada, etc)
Alternativas
Tecnológicas de
Manejo de Suelos
Verificación de
Calidad de las
Series
Hidrométricas
Determinación de
Curvas de Duración
Caudal
Delimitación
Automática de
Cuencas
Tributarias
Determinación de
ADFs de series
Hidrométricas
Determinación de
Características
Fisiográficas de
Cuencas
Ecuaciones de
Estimación de
ADFs Regresión
Múltiple – Step
Wise
Análisis de
Duración Caudal
Disponibilidad Hídrica
Agrícola
Requerimientos de
Almacenamiento en
Épocas Criticas
Variables
Fisiológicas de
Cultivos
Cultivos
Transitorios?
Estimar
Producción
AquaCrop
Tecnología Drones
– Estimar Procesos
DesarrolloCalibrados
AquaCrop?
Estimación
Desarrollo de
biomasa.
FAO 66
Validación
Cultivos
AquaCrop
Validación
Cultivos
FAO_66
Estimar
Producción
FAO_66
Determinación
Áreas de Cultivos
Potenciales
1
AREAS DE CULTIVOS
MODALES Y
POTENCIALES
Análisis de Costos de
Cultivos Modales y
Potenciales
Análisis de Mercados
Nacionales e
Internacionales de
Cultivos Potenciales
Análisis de Rentabilidad
de Cultivos Modales y
Potenciales
Análisis de Cadenas de
Cultivos Modales y
Potenciales
Optimización de Áreas
de Cultivos Modales y
Potenciales
FIN
Análisis de
Insumos Altos
No
No
Si
Si
Análisis
Micorrizas del
suelo
Alternativas de
fertilización
biológica de suelos
Análisis de
Metales Pesados
del suelo
Diagnóstico de
Problemas de
Toxicidad de suelos
Análisis de Calidad
Físico - Química de
Aguas
Muestreos
Periódicos
De Aguas
Determinación de
Calidad en Estiaje y
Avenidas
Modelamiento de
la Calidad del Agua
QUAL2RKW
Diagnóstico de
Calidad de Agua para
Uso Agrícola y
Doméstico
Prácticas
Culturales
Talleres de
BPA
Talleres de
BPG
Habilidades y
Cualidades de
Exportación de los
Productores
Productores
Capacitados en
BPA - BPG
Metodología
• Mejorar la rentabilidad de los sistemas de producciónpropuestos con las tecnologías de punta teniendo en cuentafactores Ambientales, Biofísicos, y Socioeconómicos.
Evapotranspiración del Cultivo
Balance HídricoProducción de Biomasa
Cosecha
Productividad
Rentabilidad
Precipitación
Disponibilidad Hídrica
Evapotranspiración de Referencia
SUELO
CULTIVO
Prácticas de Manejo
Investigación científica y tecnológica integral para la producción Agropecuaria,con base en aspectos Agroclimáticos
Proceso de Interpolación Automatizada de ETo
BD ESPACIAL CLIMA:
Tn, Tx, TM, HR, VV, Srad.
ALGEBRA DE MAPAS PROGRAMACIÓN EN R
ETo DIARIA1980 - 2010
Administración y Manejo de la Información
METEOROLOGICA HIDROLOGICA HIDROMETEOROLOGICA NO SE CONOCE
• Para la gestión de la información se encuentra en desarrollandouna interfaz web que permita la gestión de la informaciónconectándose a la base de datos agroclimática integral, agregandofuncionalidades y visores para el fácil entendimiento y gestión dela información.
Plataforma Agroclimática (web)
• Representación y funcionalidades interactivas sobre mapa.• Filtro y descarga de información generado por polígonos o por características de las
estaciones.• Funcionalidades para la interacción del usuario.• Desarrollo sobre el potente lenguaje Python utilizando como herramienta de desarrollo
Django• Framework de estilos CSS• Framework para la interactividad en frontend.• Plugins (Leaflet, DataTable. Etc..)
Algunas características y funcionalidades:
Organización territorial de Colombia
Estaciones
Clima
Agua (Caudales)
Suelo
Regiones Departamentos Municipios
Categorías
Tipos
Clases
Propietarios
Inf. diaria Inf. mensual
Inf. diaria
Inf. mensual
Unidad cartográfica
Perfiles
Piso térmico Paisajes
Muestras
Propiedades Físicas
Propiedades Químicas
Resumen del modelo general de la basede datos agroclimática integral (BDAI).
Agricultura
Socio economía
Base de datos agroclimática integral (BDAI)
Base de datos agroclimática integral (BDAI)
Agua
Clima
Suelo
Agricultura
Socio economía
Servidor de aplicacionesy Base de datos
Un Servidor Central: Hewlett Packard Enterprise. ProLiant
BL660c Gen9 Server Blade, Procesador: Intel Xeon ES-4650v4
2.2GHz 10 núcleos, 4 procesadores, Ram: 32 DDR4 DIMM, 512
GB velocidad 2400 MT/s, Disco Duro: 372 Gb y 20 Tb de almacenamiento.
Cinco Work Stations: Lenovo TinkStation
P710. Procesador: Intel Xeon E5-2600v2
2.2 GHz, 2 procesadores, 24 GB Ram,
Disco Duro: 1 Tb.
Esquema de conformación del Hardware
Plataforma Agroclimática (web)
Estabilidad Estructural: Denominación No Puntos %
Inestable (DPM< 0,5) 113 12,64
Lig estable (DPM 0,51 a 1,5) 547 61,19
Mod estable (DPM 1,51 a 3) 213 23,83
Estable (DPM 3,1 a 5) 21 2,35
Da (gr/cm3) Interpretación No Puntos %
<0,6 Muy baja 0 0
0,61 a 0,9 Baja 17 1,90
0,91 a 1,2 Media 227 25,39
1,21 a 1,5 Alta 471 52,68
> 1,5 Muy alta 179 20,02
894 100TOTAL
Densidad Aparente 0,74 a 1,97 (g/cm3)
Estabilidad Estructural DPM 0,21 a 3,78 (mm)
Clase Textural
Resultado de física de suelos
Clase textural No Puntos (%)
Texturas finas (Ar, ArA, ArL) 247 27,63
Texturas moder finas (FAr, FArL, FArA) 22 24,83
Texturas medias (F, FL) 164 18,34
Texturas gruesas (A, FA, AF) 261 29,19
TOTAL 894 100
Distribución espacial de la Materia Orgánica
Resultados de Fertilidad de Suelos
Distribución espacial del Fósforo
Resultados de Fertilidad de Suelos
Distribución espacial del Potasio
Resultados de Fertilidad de Suelos
Categoría Área (ha) %
Bajo 15288,48 33,57%
Medio 19743,12 43,36%
Alto 10422,00 22,89%
Muy alto 81,72 0,18%
Índice de Fertilidad química de Parent (1989)
Variable
- Materia orgánica
- Capacidad de intercambio catiónico efectiva
- Disponibilidad de P (ppm)
- Disponibilidad de S (ppm)
- Saturación de K (%)
- Saturación de Ca (%)
- Saturación de Mg (%)
- pH
- ∑ bases (Ca+Mg+K)
Índice de fertilidad química del suelo
Análisis Regional de Duración de Caudal
Nombre de la estación
ADF (m3/s)
n Q2.75
(m3/s) Q50
(m3/s) Q 95
(m3/s) Q100
(m3/s)
Astilleros 74.23 4992 264.25 51.66 12.5 7.6
Cornejo 16.83 14749 51.4 12.9 5.04 2.73
K0+200 11.48 2431 13.1 11.46 9.79 7.82
La Iguana 3.13 4723 15.98 1.9 1.05 0.6
La Mesa 0.24 3631 0.5 0.23 0.06 0.01
La Taponera 0.23 3629 0.5 0.22 0.04 0.01
Los Pomarrosos 7.29 6873 19.98 6.1 1.36 0.07
Pajarito 80.54 7641 265 59.6 24.5 13.7
Pte Capira 10.18 2912 26.82 8.53 3.99 2.8
Zulia Pte Ospina 70.41 4017 224.23 51.58 23 15.14
San Javier 50.94 15933 140 40.2 18.8 12
Termotasajero 74.19 2115 232.63 50.97 22.16 8.92
Pto León 119.4 10517 420.5 80 30.2 13.45
Arroz 43.9%
Cultivospermanentesarbóreos 3.5%
Pastos limpios 20.7%
Pastos arbolados
8.5%
Pastos enmalezados
5.6%
Otros 1.02%
Bosque de galería 3.9%
Arbustaldenso 3.3%
Vegetación secundaria
2.9%Ríos 2.4%
Cobertura de la tierra
Estimación de la producción de biomasa
Mapas de rendimiento [t.ha-1] para el cultivo de yuca sembrada el
1983/01/01 (a), y 1983/06/01 (b) generados con el modelo de
estimación de rendimiento basado en el Modelo AquaCrop.
1983/01/01 1983/06/01
Estimación de la cosecha del cultivo de yuca
Mapas de rendimiento para el
cultivo de arroz en cinco fechas
de siembra, en el área del distrito
de riego del río Zulia, generados
con el software AquaCrop – GIS.
1983/01/01 1983/03/01
1983/06/01
1983/09/01 1983/12/01
Optimización del rendimiento del cultivo de Arroz
1983/06/01
Punto de
muestreoCoordenadas Imagen Mapa
Punto 1
Aguas arriba
bocatoma en
estación
hidrológica
Termotasajero
Lat. 7,84061°
Lon. -72,64258°
Punto 2
Bocatoma distrito
de riego Asozulia
Punto 3
Salida canales de
riego Asozulia
Caño Colorado
intersección con
Qda Floresta
Lat. 8,10523°
Lon. -72,58144°
Lat. 8,24877°
Lon. -72,49439°
Análisis de Calidad de agua del Río Zulia
Análisis Socioeconómico
GanaderíaCítricosPalma
CacaoArrozIngresosAgrícolas
Logros obtenidos para el SNCTA
▪ Generación de metodologías, modelos y softwarepara estudios agroclimáticos; empleando losconocimientos científicos más recientes ytecnologías de punta.
▪ Fortalecimiento de capacidades corporativas paraanálisis agroclimáticos: estudios de zonificaciónagropecuaria del país para la potencialidad decultivos.
Innovaciones obtenidas por el proyecto Zulia (1)
1. Diseño de una plataforma agroclimática integral
Cinco grandes componentes:
Clima - Suelo - Agua - Cultivo – Socioeconomía.
2. Utilización de software de código abierto. (Reducción decostos, y reutilización de algoritmos).
3. Un sistema integral para simulación y estimación de laproducción agropecuaria.
4. Una metodología para estimación de los efectos de lavariabilidad y cambio climático.
Innovaciones obtenidas por el proyecto Zulia (2)
5. Uso de bases de datos internacionales:
AGMERRAQ (NASA), para estimación del Clima.
6. Análisis del clima espacial y no puntual.
7. Uso de Evapotranspiración de referencia como base para laestimación de la producción de biomasa.
8. Modelo Regional de Duración de Caudal para disponibilidadhídrica en la cuenca de los ríos Zulia y Pamplonita.
Proyección a futuro
▪ Metodología CORPOICA disponible para responder ademandas de planificación productiva de una región.
▪ Proyecto agroclimático de CORPOICA para analizar lavocación de uso agropecuario biofísico y socioeconómico,regional y nacional, teniendo como base la plataformaagroclimática generada en el proyecto Zulia.
▪ Complementación CORPOICA - UPRA, en la zonificaciónagropecuaria de cultivos, con análisis agroclimáticos yestudios de variabilidad y cambio climático. (Metodologías).
César Terán PhD. IP, Disponibilidad Hídrica
Ing. Agua y Medio Ambiente
Gilberto MurciaPhD. IP, Suelos
Maquinaria Agrícola y Suelos
Edwin Rojas M.Sc. IP, AgroclimatologíaFísica, Meteorología
Andrés Zabala M.Sc. IP, SocioeconomíaEconomía Agraria
Diego Alzate M.Sc. Generación Agroclima
Ing. Ambiental
Yanine Rozo M.Sc. P. Social, BPA, BPG Planeación Socioeconómica
Equipo de trabajo
Rafael Reyes PhD. IPD, Líder, Coordinación Sistema. Prod. Agr.
Tropical
Fabio Martínez M.Sc.
Simulación Cultivos
Fisiologíade Cultivos
John Estupiñan M.Sc. Análisis de Caudales
Recursos Hidráulicos
Lilia Ortiz Esp.Unidades CartográficasIng. Forestal, SIG
Liliana Castillo M.Sc.Balances hídricosGeoinformación y observ. Tierra
Shamir TorresIng. SistemasProgramación y Bases Datos
Gustavo Araujo M.Sc. Suelos, SIG, escalas Geoinformación y observ. Tierra
Gonzalo Rodríguez M.Sc. Socioeconomía
Economía
Diego SánchezIng. Agrónomo
Captura de información
Margarita Ramírez, PhD.Microbiología de suelos Alexandra Fajardo
Ing. AgrónomaInformación local
Diego AguileraIng. AgrícolaFísica de suelos
Ana María CalvoIng. Química
Calidad de Aguas
Edgar AlmanzaIng. AgrícolaManejo de aguas
