Docstoc

la Heterogeneidad ambiental

Document Sample
la Heterogeneidad ambiental Powered By Docstoc
					Reconocimiento y Manejo de la Heterogeneidad ambiental en el movimiento CREA
1- Introducción

El crecimiento y rendimiento de los cultivos extensivos se encuentran principalmente determinados por la disponibilidad de recursos (Nitrógeno, fósforo, azufre, agua, etc.) y el nivel en el que se encuentren los factores limitantes (p.ej. temperatura). Existe suficiente evidencia en la literatura que muestra que la respuesta a la aplicación de tecnologías es mayor en los ambientes de alta productividad que en los de baja productividad (de Wit, 1992), en los casos en que la tecnología aplicada no remueve la principal limitante para el crecimiento. Existen, en la Región Pampeana, un número de trabajos que mostraron respuestas de este tipo. En el Sudeste de la Provincia de Buenos Aires, Calviño et. al (2002), mostraron que la respuesta del cultivo de trigo a la fertilización nitrogenada y los umbrales hasta los cuales se observaba esta respuesta eran mayores en suelos profundos que en suelos someros y asociaron estas diferencias a la disponibilidad de agua en cada uno de los distintos tipos de suelos. En el Oeste de la Provincia de Buenos Aires, se observó una clara relación entre el contenido de arena de los suelos (de 0-20 cm) y la respuesta del cultivo de trigo a la fertilización con nitrógeno (Menéndez et. al, 2005a). En esta misma zona, se observó que la respuesta del cultivo de Maíz a la fertilización con nitrógeno también dependía del ambiente considerado (Menéndez et. al, 2004, Menéndez et. al. 2005b). En la zona norte de Buenos Aires, Ruiz et. al (2001) mostraron que la probabilidad de respuesta del cultivo de Maíz a la fertilización con Nitrógeno cambiaba según el grado de deterioro del suelo, estimado a partir de la cantidad de años de agricultura continua. Además de la fertilización nitrogenada, la respuesta a la aplicación de otras tecnologías como el hibrido o variedad sembrada o la densidad de siembra, también esta determinada por el ambiente (Satorre E.H, 2005; Menéndez et al., 2005a y b; Calviño et. al., 2004). De esta manera, existe la oportunidad de reordenar espacialmente los recursos con el objetivo de (i) aumentar la eficiencia de uso de los insumos, (ii) evitar efectos no deseados de la aplicación de tecnologías (p.ej. contaminación de napas freáticas) y (iii) mejorar los resultados económicos de las empresas. En muchos grupos del Movimiento CREA se realiza actualmente agricultura por ambientes. Por ejemplo, en el CREA Henderson-Daireaux el 80% del cultivo de Trigo se fertiliza con nitrógeno siguiendo recomendaciones basadas en indicadores ambientales. La fertilización con Fósforo varia de acuerdo al contenido del suelo y el ambiente en el cual se siembra el cultivo. Del mismo modo que en el Trigo, la fertilización del cultivo de Maíz se realiza de acuerdo al ambiente considerado. Otros grupos CREA como el CREA Roque Pérez –Saladillo o el CREA Tandil han identificado los factores que en mayor medida determinan el rendimiento en sus zonas y han generado reglas de manejo por ambiente para los distintos cultivos.

Las regiones en las cuales se encuentran los establecimientos del Movimiento CREA presentan variabilidad tanto a escala regional como intra-lote. A escala regional, los tipos de suelo y su asociación con el paisaje, por un lado, y los patrones climáticos (temperaturas, precipitaciones), por otro, son los factores que determinan la variabilidad en los ambientes de producción. Un análisis de la variabilidad de los ambientes y el comportamiento de los cultivos a escala regional puede ser de gran utilidad para (i) delimitar grandes zonas (unidades de paisaje), en las cuales es esperable encontrar diferentes factores que contribuyan a generar la variabilidad de ambientes y (ii) realizar una estimación del impacto que podrían tener diferentes tecnologías de manejo sobre los rendimientos de los cultivos y el funcionamiento del sistema en general. A escala de establecimiento o intra-lote, el tipo de suelos y la posición en el paisaje son los principales factores que generan variabilidad entre los ambientes. Otros factores, como el grado de deterioro de los suelos pueden estar estrechamente asociados a los rendimientos de los cultivos, aunque no mantengan un patrón espacial predecible. Lo más frecuente en la delimitación de ambientes a esta escala de trabajo, ha sido su asociación con elementos conocidos del paisaje. Por ejemplo, es muy común dividir ambientes según se encuentren ubicados en las lomas – o partes altas – o en las zonas mas bajas del paisaje, basándose en el conocimiento de que los cultivos se comportan de manera diferente en los distintos ambientes. Sin embargo, existen zonas en las cuales no resulta sencillo asociar los ambientes de producción con elementos del paisaje – p.ej. paisajes planos – o donde los factores más importantes para la determinación del crecimiento de los cultivos no mantienen patrones espaciales conocidos (Doberman et al., 2004). En estos casos, es posible recurrir a metodologías que utilizan directamente al cultivo como “estimador” de la calidad del ambiente (monitor de rendimiento, imágenes satelitales, etc.). Una vez que los ambientes de producción fueron caracterizados y delimitados, el manejo de la heterogeneidad ambiental requiere de “reglas de decisión” del manejo de los cultivos en cada ambiente. Estas reglas tienen por objetivo optimizar el uso de los recursos y el resultado en los diferentes ambientes. Ejemplos de estas reglas serian a) el nitrógeno objetivo (suelo + fertilizante) en trigo y Maíz en los diferentes ambientes, b) densidad de siembra en Maíz en diferentes ambientes, c) el hibrido o variedad a sembrar en cada ambiente, etc. Para la generación de estas reglas de decisión del manejo de los cultivos es necesaria la realización de ensayos que prueben cada una de las hipótesis. Por otro lado, el uso de modelos de simulación permite incorporar la variabilidad climática al análisis de los resultados.

Objetivos. El objetivo de este trabajo es analizar la variabilidad ambiental en el movimiento CREA, tanto a escala Regional como a escala intra-lote. Asimismo, este trabajo se propone avanzar sobre el conocimiento de la interacción entre las tecnologías y el ambiente en diferentes cultivos realizados en la Zona

Los objetivos parciales del proyecto son:

1- Realizar un análisis de la variabilidad ambiental a escala regional. 2- Analizar el comportamiento de los cultivos en cada una de las unidades de paisaje descriptas en el punto 1. 3- Analizar la variabilidad interna de las unidades de paisaje y el comportamiento de los cultivos en cada uno de los suelos. 4- Generar un sistema de cartografía digital del movimiento CREA (Digitalización de Campos y potreros y cartografía de suelos). 5- Realizar a partir de imágenes satelitales (índice verde normalizado), monitores de rendimiento y cartografía de suelos (1:50.000 o menores) una clasificación de ambientes de los campos de la Zona a escala de intra-lote. 6- Analizar la interacción tecnología – ambiente en los diferentes cultivos que se realizan en la zona. A partir de este análisis se generaran reglas de decisión de manejo de los cultivos por ambiente.

1- Materiales y Métodos. 1.1- Objetivo 1. Para atender este objetivo se trabajara a partir de la información del Atlas de Suelos de la Republica Argentina (escala 1:500.000). En el Atlas se detallan las unidades de paisaje – zonas en las que se repite el mismo patrón de suelos – y su composición. Los límites de las unidades cartográficas detalladas en el Atlas muchas veces no coinciden con la realidad. Por esto, se realizara un trabajo de validación de la cartografía a partir de imágenes satelitales. El patrón de variabilidad edáfica será simplificado (se agruparan las unidades de paisaje similares) para el análisis. Los criterios que se usaran para el agrupamiento de unidades de paisaje serán (i) tipo de suelo y su posición en el paisaje y (ii) la distancia entre las unidades. De este modo quedara conformado un mapa en el que se detallaran diferentes zonas que difieren en el tipo de paisaje y los suelos asociados a este.

1.2- Objetivo 2. Para atender este objetivo se requerirá a los asesores de los diferentes Grupos CREA datos de rendimiento a nivel de lote de los últimos 4 años. Los establecimientos serán ubicados en las diferentes unidades de paisaje. Se analizaran las diferencias en los rendimientos entre las diferentes unidades de paisaje mediante la técnica de análisis de varianza (ANOVA).

1.3- Objetivo 3.

A partir del análisis del punto 1 y de la cartografía de suelos (1:50.000) se asociara cada tipo de suelo en las unidades de paisaje con la serie dominante en la cartografía. Estas series de suelos serán cargadas en los modelos de simulación. Con estos datos y con información climática de estaciones meteorológicas de la Zona se simularan cultivos con diferentes manejos y se analizara la interacción manejo – ambiente. Los modelos que se utilizaran serán (i) CERES-Trigo, (ii) CERES-Maíz y (iii) CROPGRO para soja.

1.4- Objetivo 4. Para atender este objetivo se requerirá que los asesores de los diferentes grupos CREA ubiquen los establecimientos en los catastros de los partidos o departamentos. A partir de esto, se digitalizara y rectificaran la posición geográfica de los establecimientos. Esto se hará utilizando el programa sistemas de información geográfica (ArcView 3.3). Del mismo modo se pedirá un mapa del establecimiento con los potreros numerados para incluirlos en el mapa digital. De esta manera se contara con un mapa con todos los establecimientos y los lotes de los establecimientos de la zona. El programa permite adherir una tabla de datos a cada elemento del mapa. Los datos a incorporar en el sistema serán discutidos oportunamente con los asesores. Este objetivo incluye la capacitación de los asesores o ayudantes de asesores en el uso del programa ArcView. Este sistema permitirá la gestión georreferenciada de la tecnología y es la base de la agricultura por ambientes.

1.5- Objetivo 5. Para atender este objetivo se trabajara con imágenes satelitales Landsat 5 o 7. Estas imágenes tienen una resolución de 30m x 30m (tamaño del píxel). Se utilizaran imágenes de diferentes fechas y no menos de 4 años distintos. En un paso posterior se analizara la utilidad de incorporar imágenes SPOT 1 y 2 (píxel de 20 m x 20 m) en la delimitacion de los ambientes. Las diferentes fechas son necesarias para poder analizar los distintos cultivos en sus periodos más críticos o cercanos a ellos. La incorporación de 4 años asegura la incorporación de una parte de la variabilidad climática. Las imágenes serán rectificadas utilizando puntos tomados a campo con GPS. A partir de estas imágenes se calculara el índice verde Normalizado (NDVI) para las diferentes fechas y años. Este índice es un indicador de la biomasa presente en el sitio en la fecha correspondiente a la imagen. Mediante técnicas de estadística espacial y clusters se separaran los píxeles que difieran en su efecto sobre los cultivos. De esta manera quedara conformado un mapa de ambientes de los diferentes lotes de los establecimientos. En los establecimientos en los que se cuente con datos de monitores de rendimiento se incorporara esta herramienta para la delimitación de los ambientes.

En un paso posterior se caracterizarán estos ambientes. Para esto se realizaran muestreos dirigidos en los se medirán diferentes variables (textura, infiltración de agua, MO, etc.) con el objetivo de determinar las causas que generan variabilidad ambiental. Se analizaran estas relaciones mediante análisis multivariados y técnica de regresión simple. 1.6- Objetivo 6. Para atender este objetivo se montara una red de ensayos para evaluar tecnologías de manejo en los diferentes cultivos. Se seleccionaran, de común acuerdo con los asesores, las tecnologías a evaluar en los distintos cultivos. Se harán no menos de 3 ensayos por ambiente por año durante 3 años. Los datos se analizaran mediante análisis de varianza o técnicas de regresión según corresponda.

Resultados esperados. Se espera que este trabajo contribuya de manera importante con los asesores y productores de la zona en (i) el conocimiento de la variabilidad ambiental a escala regional e intra-lote y sus efectos sobre los cultivos, (ii) las variables que generan esta variabilidad ambiental y (iii) el manejo optimo de los cultivos en cada uno de los ambientes. Además, quedara instalado el sistema que permitirá realizar aplicaciones variables de insumos y la gestión de la tecnología por ambiente. Por ultimo, es de esperar que los asesores incorporen los sistemas de información geográfica y el análisis ambiental como herramienta de trabajo en el asesoramiento de las empresas. Los resultados serán entregados a cada asesor CREA. Además muchos de los resultados de este trabajo serán publicados como documentos internos, presentaciones a congresos, trabajos en revistas especializadas, etc.

Cronograma del Proyecto. El Proyecto se realizara en las diferentes Regiones del Movimiento CREA. Sin embargo, la incorporación de las distintas regiones al proyecto no será simultanea sino que esta proyectado que se produzca durante el transcurso de los próximos 3 años.

El cronograma que se presenta a continuación corresponde a los plazos establecidos a partir de la incorporación de una región al proyecto. Los análisis de las Regiones que se incorporen durante el tercer año de iniciado el proyecto concluirán durante el sexto año.

Los plazos establecidos para los diferentes objetivos son los siguientes:

Año 1 Objetivo 1 Objetivo 2 Objetivo 3 Objetivo 4 Objetivo 5 Objetivo 6

Año 2

Año 3

Esto significa que los 3 primeros objetivos deberán estar cumplidos el primer año de trabajo. El cuarto y quinto objetivo estarán terminados al cabo del segundo año y el sexto objetivo al cabo del tercer año de trabajo.

Bibliografía. 1- de Wit, C.T. (1992). Resource Use efficiency in agriculture. Agricultural Systems 40: 125-151. 2- Doberman A., and J.L. Ping (2004). Geoestatistical integration of yield monitor and remote sensing improve yield maps. Agron. J. 96:285-297. 3- Menéndez F.J., Gonzalez Venzano S., Tamburrino M., Maqueda, C, Barattini A., Pereda M., Perego P., Ballve R., Halliburton M.J, de Forteza S., Lanari E. (2004). Caracterización de la Interacción tecnología x ambiente en la zona Oeste de AACREA. Informe de Avance. Servicio de Informaciones de AACREA. 4- Menéndez F.J., Blanchard G. Gonzalez Venzano S. (2005a). Análisis de la Campaña de Trigo 2004-2005 en los CREA Henderson-Daireaux, Pirovano-La Larga y La vía. 5- Menéndez F.J., Tamburrino M.J., Maqueda C., Alonso J.I., Guell S y Barattini A. (2005b). Caracterización de la Interacción tecnología x ambiente en la zona Oeste de AACREA. Informe de Avance. Servicio de Informaciones de AACREA. 6- Ruiz R., E.H. Satorre, G.A. Maddonni, J. Carcova y M.E. Otegui.(2001) Umbrales de decisión para la decisión nitrogenada en Maíz. En Actas del VII Congreso Nacional de Maíz, Pergamino. 7- Satorre E.H. (2005) Análisis de la campaña de Trigo 2004-2005. CREA Roque Pérez-Saladillo. Servicio de informaciones de AACREA.


				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Stats:
views:1055
posted:7/5/2008
language:Spanish
pages:6
richard quintanilla richard quintanilla computer technician
About