Clase 5 Conv Clima en Agro Intro WRSI

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Clase 5 Conv Clima en Agro Intro WRSI Powered By Docstoc
					Convirtiendo Información

        Climática en

Información Agronómica

   (Evaluación de Riesgos en Base a
       Experiencias del Pasado)
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                0
                10

                0
                9

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                8

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                0
                4
Frecuencia(%)


                0
                3

                0
                2

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                1

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                        9

                        0
                        8

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                        0
                        4
        Frecuencia(%)


                        0
                        3

                        0
                        2

                        0
                        1

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Se sabe antes de la siembra: Decisiones? Planificación?
Importancia de “Tiempo” dentro
          del Clima

  Por ejemplo:
  Información de variabilidad dentro del
  Pronóstico para un Trimestre
  (Períodos de días consecutivos sin lluvia)


  Un paso adicional al Downscaling
  (mejora resolución temporal)
                                        Probability of Yield = Mean – ½ StDev
                                          (in Sim ≈ 80%, in National ≈ 90%)
                               1




                              0.8
Prob(Yld = Mean- 1/2 StDev)




                              0.6




                              0.4
                                                                                                     SIM TRT 2
                                                                                                     NATIONAL
                              0.2                                                                    SIM TRT 6



                               0
                                    3     4               5          6              7            8          9
                                                              Dry Spell Length (days)



                                              Dry Spell             Nat     Sim 2       Sim 6
                                              Mean                 0.22      0.23         0.25             Dry Spell Mean =
                                              Mean-1               0.13      0.08         0.13             5.25 (sim 2)
                                              Mean+1               0.38      0.56         0.39
                                                                                                           5.74 (sim 6)
                                                               NDJ
                                                  NINA          6.0          Híbrido de ciclo CORTO sembrado en Octubre
Probabilidad de Rendimiento = 80% del Esperado    NEUTRAL       5.0          Híbrido de ciclo MEDIO sembrado en Octubre
                                                  NINO          4.7

                                                 1.0


                                                 0.9


                                                 0.8
                                                                TRT1
                                                                TRT5
                                                 0.7


                                                 0.6


                                                 0.5


                                                 0.4


                                                 0.3


                                                 0.2


                                                 0.1


                                                 0.0
                                                       3               4      5          6           7          8         9



                                                           Media El Niño   Días Consecutivos sin Lluvias (“Dry Spells”)
                                                           Media La Niña
                                                           Media Neutral
  Predicciones del Estado de los Cultivos
   al final de la Estación de Crecimiento
               Usando el WRSI
                                (Este de África)


COF11 – Forecast Crop Conditions at          Actual Crop Conditions at
          End of Season                           End of Season




                         Slide Cortesía de G. Galu
                                   Pronósticos de Cultivos (e.g., Maíz)



                        5000
Maize Yield (kg / ha)




                        4000

                                            Lluvia y Temperaturas Desconocidas
                        3000


                        2000              (La mejor estimación del rendimiento es:
                                          Simulados con datos de clima
                                          de todo el período, e.g., 1930-2004)
                        1000




                               Fecha de                                       Floración
                                Siembra                                          (Período
                                                                                  Crítico)
                                   Pronósticos de Cultivos (e.g., Maíz)



                        5000
Maize Yield (kg / ha)




                        4000                             Lluvia y Temperaturas
                                       + 1mes
                                   Lluvias y Temp.       Desconocidas
                        3000         Observadas
                                                     Ahora la mejor estimación es:
                        2000                         Simulaciones del cultivo
                                                     con 1 mes de clima observado
                        1000                         y el resto con clima histórico,
                                                     e.g., 1930-2004


                               Fecha de                                     Floración
                               Siembra                                      (Período
                                                                            Crítico)
                                  Pronósticos de Cultivos (e.g., Maíz)



                        5000
Maize Yield (kg / ha)




                        4000


                        3000


                        2000


                        1000
                                             (Más datos de Clima Observado


                               Fecha de                                  Floración
                               Siembra                                   (Período
                                                                         Crítico)
Si sabemos “Algo” del Clima del año presente:

   •Fase El Niño
   •Impacto de El Niño sobre lluvias
   •Situación en el Atlántico
   •Pronóstico Probabilístico



                                 En vez de usar el clima de TODOS
                                 los años usar:
                                      •Años “del tipo” del PRESENTE
                                      •El Pronóstico Probabilístico

                                 Las probabilidades de Lluvia,
                                 Temperaturas, etc., van a ser diferentes
                                  Pronósticos de Cultivos (e.g., Maíz)



                        5000
Maize Yield (kg / ha)




                        4000


                        3000


                        2000

                                                                          Todos los años
                        1000
                                                                          Clima “Condicional” (*)



                               Fecha de                                                Floración
                               Siembra                                                 (Período
                                                                                       Crítico)
                                    (*)   Años análogos, fases ENSO, Atlántico, etc.
Además de “Convertir” la Información
Climática, es necesario usarla en
combinación con otros tipos
de Información

De lo contrario puede ser
“Información Interesante pero no Útil”


Ejemplo en Seguridad Alimentaria
                             Como cubren las necesidades de comida las
                                Familias de 3 localidades de África

                                     Dónde es más importante el Clima?
% annual food requirements




                                                                         Inseguridad
                                                                         alimentaria
Somalia:                                                                                                                                                                                                                                                     N u g a l V a lle y -lo w la n d p a s t o ra l: S h e e p , c a m e l
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          H i g h l a n d p a s t o r a l : G o a ts

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          CALU ULA
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           #




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       <
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  KAND ALA
                                                                                                                                                                                                                          G o lis -G u b a n p a s t o ra l: G o a t s , c a m e l                                                                                                                             #
                                                                                                                                                            Z E YL A C
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  BO S S AS O
                                                                                                                                                       #
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       BARG A AL
                                                                                    D J IB O U T I                                                                                                                                                                                                                                 LAS Q O RA Y                                          Y
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         #                                                         #

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     #




Food Economy Groups
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               <
                                                                                                                                                                                      L U G H A YE
                                                                                                                                        AW DAL                                #
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   CE E R IG A AB O
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           Y
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           #
                                                                                                                                                                                                                                   BERBERA                                                                                                                                                                                                              XA A F U U N

                                                                                                                                                            BAKI
                                                                                                                                                                                                                           #
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       SAN AG                                                           IS K U S H U B A N                               #


                                                                                                                                                        #                                                                                                                                                                                                                                                                  #

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          BAR I
                                                                                                                                                     B O R O M AG                 ALB EED
                                                                                                                                                                                                                                           SH EI K H                                                                      C E EL A F W E Y N
                                                                                                                                                                                                                                       #                                                                              #
                                                                                                                                         #
                                                                                                                                         Y
                                                                                                                                                        GE BILE Y




                                                                                                                                                            <
                                                                                                                                                                #
                                                                                                                                                                                      BAND AR W AN AAG                                                     BU R C O                        GA RAD AG
                                                                                                                                                                                                   #
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               B A N D E R B EY L A
                                                                                                                                                                                      #
                                                                                                                                                                                      Y                                                            Y
                                                                                                                                                                                                                                                   #                                                                                                                                 #       QA RDH O                                          #
                                                                                                                                                                        HA R G E Y S A




                                                                                                                                                                                                                           <
                                                                                                                                                                                                                       OW DW E Y NE                                                                                                    XU D U N                    TALE E X




(Food Security Assessment Unit)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   #                       #
                                                                                                                                                                                                                                                                          CAYNA BO
                                                                                                                                BALL I GU BAD LE
                                                                                                                                                                                  #
                                                                                                                                                                                                                                       TO G D H E E R                                #
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        SO O L
                                          A g r o - p a s to r a l : S o r g h u m , c a t t l e                                (B a lle h K h a d a r )                                                                                                                                                                                                                                          D a n G o r a yo




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               <
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              #




                                                                                                                                                                                                                                                                  <
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   LA S C AA N O O D
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       G AR O O W E
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          #
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          Y
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               Y
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               #
                                                                                                                                                                                                                                                                                     BUUH O OD LE
                                                                                                                                                                                                                                                                             #
                                                                           T o g d h e r : A g ro - p a s t o r a l
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   EY L
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    NU GA L                #




                                                                                                                                                                                              H a u d & S o o l p a s t o r a l: C a m e l, s h o a t s
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              #   B U R T IN L E
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    K a k a a r p a s t o ra l:
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  J A R IB A N                                      S h e e p & g o a ts
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              #
                                                                                                                                                                                                                                                                                 GO LD O GO B
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              #




                                                                                                                                                                                                                                       IA




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    <
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       G AL K A C Y O                                                                          F is h in g




                                                                                                                                                                                                                               P
                                                                                                                                                                                                                          IO
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               #
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               Y




                                                                                                                                                                                                                      H
                                                                                                                                                                                                                  T
                                                                                                                                                                                                                E
                                                                                                                                                                                                                                                                                         CABU DW A AQ                                                    M U DU G
                                                                                                                                                                                                                                                                                 #
                                                                                                                                                                                                                                                                                            #
                                                                                                                                                                                          H ir a n r iv e rin e :                                                                               Ca d aad o




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          <
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   P a s t o ra l: S h e e p
                                                                                                                                                                                          S o r g h u m , m a i z e , c a tt l e
                                                                                                                                                                                                                                                                                         D H U S A -M A R E E B




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          <
                                                                                             B a y - B a k o o l h i g h p o te n t i a l s o r g h u m ;                                                                                                                        Y
                                                                                                                                                                                                                                                                                 #
                                                                                                                                                                                                                                                       G u ri C e e l
                                                                                             C a t t le & c a m e l                                                                                                                                               #
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   #
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        HO BYO

                                                                                                                                                                                                                                                                                         GALG ADU D
                                        A g r o - p a s to r a l : C a m e l , c a t tl e & s o r g h u m
                                                                                                                                                                                                                                   <

                                                                                                                                                                    #
                                                                                                                                                                                                                                            B E L E T -W E Y N E
                                                                                                                                                                                                                                                                                 C E EL B U U R                                                                                                         A d d u n p a s t o r a l:
                                                                                                                                                                        C e el B ar d e                                                Y
                                                                                                                                                                                                                                       #                                                    #
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              #
                                                                                                                     YE E D
                                                                                                                                    #                                    BAK O OL                                                                                                                             #
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  XA R A R D H E E R E                                  M i x e d S h o a ts , c a m e l
                                                                                                                                                 R a b D h u u re
                                                                                                                                         #
                                                                                                                                                                                                                                                                                          G a l H a re e ri

                                                                       DO LO W       #                                                       <
                                                                                                                                                                    XU D U R                                                                       H IR A N                                       G a l ca d




                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           <
                                                                                                                                                                          Y
                                                                                                                                                                          #




                                                                                         <
                                                                                                                                                                                                       #                                                                                    #

                                                                                                                                                     W A J ID                                                                              B U L O -B U R T O
                                                                                    BE LE T X A W LUUQ
                                                                                                  O                                                                                           TAY E G LO W                                             #                                                          #
                                                                                                                                                 #
                                  J u b a , p u m p irr ig a t e d              #                                #                                                                                                                                                       #


                                                                                                                                                                                                                                                                             ADAN YAB AL
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          C E EL D H E ER                                          A g r o - p a s to r a l :
                                  c o m m e r c i a l fa r m i n g :
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   C o w p e a , s h o a t s , c a m e l, c a t t le
                                  T o b a c c o , o n io n s ,              G AR B A H AR E Y                                                                                                                                                          #
                                                                                             Y
                                                                                             #                                                                                                                                                              JA L A L A Q S I
                                                                                                                                                     BA Y D H A B A
                                  m a iz e                                                                                                  #                                                                                                                                                   M . SH ABELLE
                                                                                                                                                                Y
                                                                                                                                                                #

                                                                                                         Q A N S A X D H E ER E                                                                                                                    #       M A H A D A Y W E YN E
                                                                         GEDO                                                   #
                                                                                                                                                                                      #
                                                                                                                                                                                          BURH AKA BA
                                                       #
                                                           C E EL W A Q                                                                                                                                                                            #
                                                                                                                                                                                                                                                   Y       JO W H A R        #   CADA LE
                                                                                                                                                                                                                 W A N L EW EY N
                                                                                                                                                                                                                      #




                                                                                                     <
                                                                                                                                #                                                                                                                  BALC AD
                                                                  B A A R -D H E E R E           #                                                                                                                                             #
                                                                                                                      D IN S O R                            BAY                                        A F G O O YE
                                                                                                                                                                                                                                                              #
                                                                                                                                                                                                                                                                  W ARS HE IKH
                                                                                                                                                                                                                                   #

                                   P a s t o ra l:                                                                                                                                                                                         Ñ




                                                                                                                                                                                                                               <
                                                                                                                                                                                                                                                       M O G A D IS H U
                                                                                                                                                                                  QO RY O LE Y
                                   Cam el &                                                                                                                                                             #
                                                                                                                 SA K O W               KURT UNW AAREY                                                            #
                                                                                                                                                                                                                  Y   M ER K A
                                   sh o a ts                                                                 #
                                                                                                                                                                                               #
                                                                                                                                                                                                            #

                                                                                                                                                                                                                G O L W EY N
                                                            <




                                                                          M . JU B A                                                                                                                                                                                                                  S h a b e l l e r i v e r i n e : I r r i g a te d m a i z e




                                                                                                                                                                                          <
                                         KENYA




                                                                                                                                        SO B L A A L E
                                                                                                                                                                          #
                                                                                                                 #
                                                                                                                 Y
                                                                                                                     BU A AL E
                                                                                                                                                                                  #       BRAW E
                                                                                                                                                                                                                                                                             L . S h a b e l l e r a i n f e d & f l o o d i r r i g a t e d : M a i z e & c a t tl e
                                                                                                                                                                                      L. SHAB ELLE
                                                                                                                                                                <

                                                                                AFM A DO W                                  J I L IB                                                                              C o a s ta l p a s to r a l :G o a t s & c a t t l e
                                                                                     #                                 #
                                                                                                                            <




                                                                  LOW ER                                                                                                                      J u b a D h e s h e k : M a iz e , s e s a m e
                                                                                                                      #     JA M A A M E
                                                                  JUB A
                                                                                                                     KIS M A Y O
                                                                                                                 Y
                                                                                                                 #
                                                                                                         <




                                                                                                                                        L o w e r J u b a : M a iz e & c a t t le
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   S O M A L IA
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       F O O D E C O N O M Y G R O U P S / A R E A S (D r a ft )
                                                            <




                                                            BADH ADH E
                                                                   #

                                                                                                                                        N



                                   P a s t o ra l:
                                   C a t t le & s h o a t s                 0                 50                     10 0               15 0                20 0                  25 0                 30 0      K i l o m e te r s
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         F O O D S E C U R IT Y A S S E S S M E N T U N IT

                                    C a p it a l                                             In te r n a t i o n a l b o u n d a r y                                                           P r o p e rt y o f F S A U -F A O .                                                                                             F S A U i s m a n a g e d b y t h e F A O , fu n d e d b y

                              Y
                              #     R e g io n a l c a p it a l                                                                                                                                P . O . B o x 1 2 3 0 V ila g e M a rk e t (N a ir o b i) ,                                                                     E C a n d s u p p o r t e d b y U S A I D - S o m a l ia

                              #     D is t ric t t o w n                              R e g io n a l B o u n d a r y                                                                           T e l 7 4 5 7 3 4 /8 2 9 7 /1 2 9 9 /6 5 0 9 ,
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               and        W F P -S o m a lia


                                    M a jo r r o a d                                 D is t ric t B o u n d a ry                                                                               Fax: 7 405 98
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               F S A U p a r t n e r s a r e W F P - S o m a l ia , F E W S - S o m a l ia , F A O ,
                                                                                                                                                                                               E - m a i l : f s a u i n fo @ f s a u .o r . k e .
                                    R iv e r                                         c o a s tl i n e                                                                                                                                                                                                                          U N IC E F , S C F U K a n d                       U N D P -S o m a lia .

                                                                                                                                                                                                                Ja n u a ry, 2 0 0 1                                                                                                              IN C O -O R P E R A T IO N W I T H U N D P - S O M A L I A
                                        Gross Margins for Rainfed Maize
                                     Márgenes Brutos(1960 – 2001) de Maíz en Secano
                                                      (US $/ha) para Riego
                                        (Ciclo Corto, Siembra de Setiembre, 1968 - 1999)
                                                     Modelo CERES-Maize
                           800


                           600
Márgen Bruto (US $ / ha)




                           400


                           200


                             0


                           -200
                                                                    CV = 128%
                                                                    9 years in 30: results ( 0)
                                                                    60% of Total Income in 6 years
                           -400
                              1965   1970     1975     1980      1985     1990     1995    2000


                           (Role of Climate Knowledge)
                                     Adjusting crop management practices to ENSO phases

                                     Maize: Changing sowing date and hybrid type
                                     La Niña years: shorter season hybrid, late sowing date

                           100                                                                        100
                                       La Niña (15 Sep)
                           90          El Niño (15 Sep)                                               90           La Niña (15 Dec)
                           80                                                                                      El Niño (15 Sep)
Cumulative Frequency (%)




                                                                                                      80




                                                                           Cumulative Frequency (%)
                           70                                                                         70
                           60                                                                         60
                           50                                                                         50
                           40                                                                         40
                           30                                                                         30
                           20                                                                         20
                           10                                                                         10
                            0                                                                          0
                                 0    2500    5000    7500   10000 12500                                    0   2500    5000   7500   10000 12500
                                             Maize Yield (kg/ha)                                                       Maize Yield (kg/ha)
                        La Estanzuela: Frecuencia de Heladas en Decadios por Fase de ENSO

             3.0


             2.5
                                                                                           EL NIÑO
                                                                                           NEUTRO
                                                                                           LA NIÑA
             2.0
Frecuencia




             1.5


             1.0


             0.5


             0.0
                   90   (ABR)   120   (MAY) 150   (JUN) 180   (JUL)   210 (AGO)   240   (SET) 270    (OCT)   300

                                                         Decadio
                                                       (Mes aprox.)                      Higher Chance
                                                                                         of late frost
                                                                                         (Flowering WH, BA)
                          Uruguay: National Wheat and Barley Yields 1980-2000
                          (Growing Season = May - December // Critical = OND)

                  3000



                  2500



                  2000
                                                                                      1999/00
Yield (kg / ha)




                  1500
                                                                           1997/98


                  1000
                                Water Excess (diseases, harvest)

                  500           Late frost                                 Barley
                                                                           Wheat

                    0
                         1980   1983         1986   1989     1992   1995       1998
Agricultura: Enfoque y Ejemplos de Decisiones

Ejemplos Años La Niña en Uruguay:

Maíz:   Ciclos cortos, siembra tardía
        PERO: Problemas en Cosecha?


Sembrar Sorgo (más resistente)
        PERO: Ingreso menor (precio)


Producción de Carne:      Destetar temprano
                          Suplementar (heno, silo, etc.)
                          PERO: Costos mayores


En GENERAL: Establecer sistemas resistentes a Variabilidad Climática

•Diversificar
•Laboreo (conservación de agua)
•Época de siembra X Tipo de Cultivar/Híbrido
•Riego (suplementario)
•Ganado: Pasturas mejoradas/ Heno y Silo
Para Informar Decisiones / Planificación:

Proveer Análisis Cuantitativos
(Cuánto pierdo por cambiar la decisión?)




Técnicas de Simulación (Simples o Complejos)

Métodos de Comunicación (GIS)
Introducción al
     WRSI

 Water Requirement
 Satisfaction Index
                    SOLAR
                  RADIATION
Plant Density,
Plant Type,                     CO2
Phenology,
                 INTERCEPTION


                   Kg DM
                 POTENTIAL
                                SOLAR
                              RADIATION
Plant Density,
Plant Type,                                 CO2
Phenology,
                             INTERCEPTION
Rainfall, Temperature,
Roots, Irrigation, Tillage
                               Kg DM
                             POTENTIAL
          SOIL
         WATER
                                SOLAR
                              RADIATION
Plant Density,
Plant Type,                                   CO2
Phenology,
                             INTERCEPTION      Fertilizers,
Rainfall, Temperature,
                                               Residues
Roots, Irrigation, Tillage
                                               Tillage
                               Kg DM
                             POTENTIAL
          SOIL                                SOIL
         WATER                              NUTRIENTS
                                SOLAR
                              RADIATION
Plant Density,
Plant Type,                                   CO2
Phenology,
                             INTERCEPTION      Fertilizers,
Rainfall, Temperature,
                                               Residues
Roots, Irrigation, Tillage
                                               Tillage
                               Kg DM
                             POTENTIAL
          SOIL                                SOIL
         WATER                              NUTRIENTS

                                Kg MS
                                REAL
                                    SOLAR
                                  RADIATION
Plant Density,
Plant Type,                                             CO2
Phenology,
                                 INTERCEPTION            Fertilizers,
Rainfall, Temperature,
                                                         Residues
Roots, Irrigation, Tillage
                                                         Tillage
                                   Kg DM
                                 POTENTIAL
          SOIL                                          SOIL
         WATER                                        NUTRIENTS

                                      Kg MS
        Temperature,                  REAL
        Crop Species



        Roots                Leaves           Stems         Spikes
Relevance: Susceptibility to Stress Affect Growth, Yield




     Simple Model: (a) Different Water requirement per growth stage
                   (b) Different penalization on yields for water stress
Simple Model of Crop/Pasture:

Perform Water Balance




(a) Different Water requirement
    per growth stage

(b) Different penalization on yields
    for water stress

                       Simplification of DEVELOPMENT

                       Assumptions on effects of NUTRIENTS
Simple Soil Water Models: Example FAO
Simple Soil Water Models: Example FAO
           Yield = f (ETr / ETp)

(Evapotranspiration Observed / Evapotranspiration Potential)
PASTURAS
PASTURAS




CULTIVOS
PASTURAS




CULTIVOS
Sin Estrés




CULTIVOS
Con Estrés
Hídrico
          En Modelos de Simulación más Complejos
       Se usa un Enfoque Similar para Balances de Agua
                    ETP, ETr y Rendimiento
                 (Ejemplo: Modelo CENTURY)


                      1.00
Relative Production




                      0.75

                      0.50

                      0.25



                                     0.25        0.50      0.75           1.0


                             (Rainfall + Irrigation + Soil Water) / ETP
Ejercicio de WRSI

				
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