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Tecnología para sistemas agrícolas: Denunciando el presente, imaginando
el futuro
Oswaldo ErnstFacultad de Agronomía
Marco de referencia
La invitación recibida fue:
"Más o menos la idea sería así: como gran tema solicitar que nos brinde una visión de
cómo está el sistema agrícola hoy y hacia donde va, cuáles son los desafíos y ¿qué debemos de esperar?,…………….. ”
Resultado: Denunciando el presente, imaginando el futuro
Marco de referencia
una visión de cómo está el sistema agrícola hoy y hacia donde va, cuáles son los desafíos y ¿qué debemos de esperar?,…………….. ”
Resultado: Denunciando el presente, imaginando el futuro
Imaginando el futuro
• La mejor forma de “adivinar el futuro” es trabajar para hacerlo realidad
• Esto implica elegir “alguno de los futuros” dentro del menú de todos los “futuros posibles”
Propuesta para analizar el sistema agrícola
• Imaginando el futuro en 1990• Mirando el 2003-04 como el futuro de 1990• El 2012 como futuro del 2003-04• Imaginando el 2020 como futuro del 2012
Propuesta:
• Imaginando el futuro en 1990
Efecto de la edad de chacra sobre el rendimiento del trigo
Fuente: Ernst, Guido, Iewdiukow, 1988.
Objetivo: Eliminar el efecto “edad de chacra”
ErosiónOxidación de C No laboreo
futuro
I Simposio Agricultura de Secano Setiembre 17-18, 2009. Paysandú 8
Pérdida estimada de suelo por erosión usando el RUSLE para CC, ROT con LC o NL en Paysandú, Uruguay (1993-2005) (solo cultivos
continuos).
1,0
3,6
1,4
6,6
0
2
4
6
8
ROT NL ROT LC CC NL CC LC
Ero
sió
n e
stim
ad
a (M
g h
a-1 a
ño
-1)
CONDICIÓN No 1 PARA EXTRAPOLAR LOS RESULTADOS
I Simposio Agricultura de Secano Setiembre 17-18, 2009. Paysandú 9
Cantidad total de COS y NTS según laboreo y rotación(0-18-cm) Adaptado de Ernst y Siri-Prieto, 2009
40
45
50
55
1993 2004
TC
OS
Mg
/ha
COS
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
1993 2004N
TS
Mg
/ha
N
19
20
21
22
23
24
25
1993 2004
CO
S g
/kg
CC LC CC NL ROT LC ROT NL
19
20
21
22
23
24
25
1993 2004
CO
S g
/kg
CC LC CC NL ROT LC ROT NL
19
20
21
22
23
24
25
1993 2004
CO
S g
/kg
CC LC CC NL ROT LC ROT NL
19
20
21
22
23
24
25
1993 2004
CO
S g
/kg
CC LC CC NL ROT LC ROT NL
Efecto del sistema de laboreo y la rotación cultivo-pastura sobre el rendimiento (Mg ha-1) de trigo/soja, cebada/sorgo, barbecho/girasol, en el experimento de largo plazo en Paysandú, Uruguay (2001-2008).
Ernst, Siri, Cadenazzi, 2009
Manejo
Cultivo LCCP-L SDC-PL SDC-PC SDCC
Trigo 3.04 a 3.17 a 3.22 a 3.22 a Soja 1.51 b 1.89 ab 1.81 ab 2.10 a
Cebada 3.72 a 2.74 ab 2.56 b 2.86 a Sorgo 4.26 a 4.89 a 5.10 a 5.04 a
Girasol 2.88 a 2.59 ab 2.20 b 2.29 ab
Rendimiento relativo para cada cultivo para agricultura en rotación con pasturas (ROT-SD-LC) y
agricultura continua AC SD-LC
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
1992 1995 1998 2001 2004 2007
en %
bas
e LC
ROT SD-LC AC SD-LC
Uso de insumos en cuatro sistemas de producción durante 12 años, Paysandú, Uruguay 1993-2005. (Siri-Prieto et al, 2005).
LC SD LC SD
FertilizantesNitrogeno (kg ha-1) 639 775 349 431Fósforo (kg ha-1) 404 425 214 230
HerbicidasGlifosato (kg ha-1) 0 37.9 0 21.6Metsulforon Metil (kg ha-1) 3.0 11.0 6.0 6.0Atrazina (kg ha-1) 7.3 7.3 6.0 6.0Alfa Metolaclor (kg ha-1) 11.0 11.5 4.3 4.8
InsecticidasClorpirifos (g ha-1) 960 960 480 480Endosulfan (kg ha-1) 2.27 2.27 0.53 0.53Alsystin (g ha-1) 170 170 0 0
Machinery OperationsGas-oil (l ha-1) 1104 713 633 377Labor use (h ha-1) 90.0 59.4 50.6 31.2
cultivo-pasturaAgricultura Rotacióncontinua
FORO: El sistema agrícola-ganadero del Siglo XXI
Agricultura continua:
• Igual rendimiento, mayor producción de grano• Igual cantidad de malezas pero menor diversidad, (cambio
en el problema) • Incremento de plagas estrategas R (las de suelo)• Enfermedades “de la rotación”• Deficiencias de N por falta de fijación simbiótica
• Resultado: mayor cantidad de agroquímicos
• AGRICULTURA Y GANADERIA SE SEGUIRAN LLEVANDO BIEN, PERO ALAMBRADO DE POR MEDIO
Ernst, 1999
DESAFIOS EN EL CORTO PLAZO
• MANTENER UNA TASA CRECIENTE DE ADOPCION DE UN SISTEMA QUE NO ASEGURA MAYOR RENDIMIENTO EN EL CORTO PLAZO
• RESPETAR LOS LIMITES DE LA NUEVA PROPUESTA• APORTAR A LA SUSTENTABILIDAD GENERAL DEL SISTEMA
PRODUCTIVO
FORO: El sistema agrícola-ganadero del Siglo XXI
Desafíos de corto plazo
Ernst, 1999
Propuesta para analizar el sistema agrícola
• Imaginando el futuro en 1990• Mirando el 2003-04 como el futuro de 1990• El 2012 como futuro del 2003-04• Imaginando el 2020 como futuro del 2012
Cangüé, v. 24 , p. 27-30, 2003.
ERNST, O. Uruguayizando argentineces. Cangüé, v. 24 , p. 27-30, 2003.
Sostenibilidad económica de los sistemas mixtos y de agricultura continua
(Fernadez y Andregnette, 2004)
Tomado de Sustentabilidad de la producción agrícola en el Uruguay
Soja 2da
ESQUEMA DE USO DEL SUELO DEL AREA AGRICOLA
G 1era
G 2da
Soja 1era
Sorgo/maiz 1era
Soja 2da
Barbecho
CEBADA
TRIGO
AÑO 1 AÑO 2
Soja 1era
Soja 2da
Soja 2da
TRIGO
CEBADA
Barbecho
Sorgo/maiz 2daa
• 50% de la rotación tiene suelo descubierto en invierno
• No se siembran praderas
¿Praderas? Paysandú, seminario técnico
VERANOVERANO BARBECHOBARBECHO Cultivo de veranoCultivo de verano
BARBECHO MUY LARGO
CULTIVO DE COBERTURA
Cultivo de inviernoP Cultivo de veranoCultivo de inviernoP Cultivo de verano
BARBECHO MUY CORTO
MOMENTO DE COSECHA
Cual es el problema?
FPTA 251IMPACTO DE NUEVAS PRÁCTICAS DE MANEJO DE SUELO EN LA DINÁMICA DEL AGUA EN SISTEMAS BAJO SIEMBRA
DIRECTA
TESISTAS DE GRADOEmiliano UribeHernan MasollerGervario OlazarriRoberto SymondsAndres RubioLucia CameloPablo Leiva
INVESTIGADORESGuillermo Siri-Prieto
Jorge Sawchik
Mario Perez Bidegain Oswaldo Ernst
Martin Rodriguez
Gonzalo Ferreira
Luciano Dabala
Arbeja
Avena Común
T. Alejandrino
Vicia
Raigras
0
5
10
15
20
25
S/T S/T cob C/T C/T cob
Ero
sión
anu
al e
stim
ada
(Mg/
ha)
Soja 1ª Cebada Sorgo 2ª
Bar/Cob Soja 2ª Bar/Cob
14.3
9.6
9.66.5
Erosión anual estimada (Mg ha-1) para la rotación realizada en el Mangrullo, Soriano (Modelo USLE/RUSLE, Erosión 5.91)
Erosión anual estimada (Mg ha-1) para la rotación realizada en Tierra Negra, Soriano (Modelo USLE/RUSLE, Erosión 5.91).
0
5
10
15
20
25
30
S/T S/T cob C/T C/T cob
Ero
sión
anu
al e
stim
ada
(Mg/
ha)
Cebada soja 2a Trigo
Soja 2a Bar/Cob Soja 1a
16.1 10.8 6.8 6.2
Erosión anual estimada (Mg ha-1) para la rotación realizada en Daca, Soriano (Modelo USLE/RUSLE, Erosión 5.91).
0
5
10
15
20
25
S/T S/T cob C/T C/T cob
Ero
sión
anu
al e
stim
ada
(Mg/
ha)
Maíz Silo Cob. Avena Maíz Silo
Prad 1 Prad 2 Prad 3
12.2
9.3
8.2
6.2
CONCLUSIÓN:
Las terrazas ayudan, pero la cobertura es la clave
Propuesta para analizar el sistema agrícola
• Imaginando el futuro en 1990• Mirando el 2003-04 como el futuro de 1990• El 2012 como futuro del 2003-04• Imaginando el 2020 como futuro del 2012
Proporción de los cultivos de soja de estación completa de la zafra 2010 sembrados sobre distintos cultivos
antecesores
Soja/barbecho/soja
otros/barbecho/soja
Sorgo+Maiz/barbecho/soja
Pradera-soja
Elaborado a partir de encuestas de la DIEA
Riesgo de erosión
Estimación del efecto de distintas secuencias sobre la materia orgánica del suelo
(rendimiento medio nacional)barbecho soja barbecho soja barbecho sojatrigo soja trigo soja trigo sojatrigo soja barbecho maíz trigo sojatrigo soja cobertura maíz trigo sojatrigo soja cebada sorgo barbecho girasol
-0,9
-0,8
-0,7
-0,6
-0,5
-0,4
-0,3
-0,2
-0,1
0,0
0,1
0,2
1 2 3 4 5
tasa de cambio
sin erosión
con erosión
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
1 2 3 4 5
incremento de rendimiento
sin erosión
con erosión
Cambio en Materia orgánica Incremento de rendimiento para el equilibrio
Altos rendimientos dependientes de aptitud agrícola
Rendimiento insuficiente para mantener la calidad del suelo
Problema: rendimientos bajos en chacras con alta aptitud agrícola (En base a registros CREA González, 2012)
Primer cuantificación del problema: el resultado de los rendimientos.
33
Efecto años de agricultura. Cultivo de invierno 2010 (FUCREA).
Fuente: Mazzilli 2011.
Rendimiento actual de trigo (kg ha-1), alcanzable y su relación con la “edad de chacra” (Centurión y Chinazzo, 2012)
Tratamiento Rango de edades n Media D.E. CV Mín Máx ALCANZABLE 0 a 1 12 6055 1685 28 3103 8172 ACTUAL 0 a 1 12 4941 1719 35 2261 7896 ALCANZABLE 2 a 4 12 6024 1013 17 4616 7634 ACTUAL 2 a 4 13 4788 1285 27 2598 6722 ALCANZABLE 5 a 6 8 5592 823 15 4631 7087 ACTUAL 5 a 6 8 3509 1164 33 2386 6043 ALCANZABLE 7 o mas 6 6228 1565 25 4456 8741 ACTUAL 7 o mas 6 4167 1248 30 2962 6014
Variables relevadas
VariablesHAProf totalPMNCAADCAAD TOT%CC relativoProf 2 kg resInf 1Inf 2
ICS= % C , INF 2, PMN , Prof.
Relación entre el ICS y la diferencia entre rendimiento actual y alcanzable (Centurión y Chinazzo, 2012)
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
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Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
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Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil
0.90 1.43 1.96 2.49 3.02
ICS
-1719
-71
1577
3224
4872
RE
ND
-DIF
Árbol de regresión y clasificación para la brecha de rendimiento en función del ICS y variables de ambiente
(Centurion y Chinazzo, 2012)
Rendimiento alcanzable= Capacidad de uso + calidad d suelo + tecnología
Calidad de suelo= capacidad de uso + COS + Infil. + PMN
El sistema de producción debe mantener/mejorar estas propiedades
Denunciando el presente• la producción agrícola creció en un esquema de expansión,
– sin cambios en el rendimiento medio de cada cultivo, – con un número muy bajo de empresas productoras, – con alta extranjerización de la tierra, – con aplicación de paquetes de tecnologías de insumos homogéneos
en grandes zonas heterogéneas en recursos y rendimientos logrables.
altamente dependiente de que se mantengan las relaciones de precios actuales
Modificar esta tendencia es la clave para lograr en un país productivo sostenible
Propuesta para analizar el sistema agrícola
• Imaginando el futuro en 1990• Mirando el 2003-04 como el futuro de 1990• El 2012 como futuro del 2003-04• Imaginando el 2020 como futuro del 2012
Imaginando el futuro
Mantener la producción global en menos superficie afectada a la agricultura
“Intensificación sustentable” (Caviglia, 2011)
Captura de agua y radiación (intensificación)
Mejora de la eficiencia de uso (tecnología de producción y nutrición)
Control de pérdidas (riego)
Sistemas agrícolas dispersos en suelos con Aptitud agrícola alta-muy
alta
Trabajando para darle oportunidad al futuro elegido
Manejo del paisaje en función de su capacidad de uso
Sistemas agrícolas dispersos en suelos con Aptitud agrícola alta-muy
alta
Agrupación por atributos de suelo que maximicen la varianza entre ellos y la minimicen dentro de ellos
TRES GRUPOS (ambiente-suelo) en zonas claramente diferenciables:
1- Medio
2- Menor profundidad, menor CAAD
3- Profundo, fértil, alta CAAD
A-ml B-ml D-ml-s Total
Medio 0 22 7 29
Menor prof
0 22 0 22
Profundo 27 0 1 28
Total 27 44 8 79
Nivel de concordancia entre mapas generados a partir de atributos del suelo y “ambientes” generados a partir de imágenes y monitores de
rendimiento (Bosch y Lecueder, 2011)
El suelo define su capacidad de usoSaberlo antes de sembrar evita corregir por el error
ÁRBOLES DE REGRESIÓN Y CLASIFICACIÓN: PARA RENDIMIENTO DE SOJA (Bosch y Lecueder, 2011)
Rendimiento de sorgo de segunda según población para las diferentes zonas
(Medina y Olivera, 2012)
Densidad A M B 6 5,5 Aa 5,1 Bb 4,5 Ac
12 5,4 Aa 5,3 Ab 4,5 Ac 18 5,5 Aa 5,1 Bb 4,6 Ac
Promedio 5,5 a 5,2 b 4,5 c
El manejo de cultivo no levanta la limitante impuesta por la capacidad de uso
Los nutrientes como insumo en trigo(Centurión y Chinazzo, 2012)
N+P+K
El agua como insumoMazzilli, s/p
Max Promedio Min Max Promedio MinTrigo 1867 165 0 3667 1236 0
Maiz 1º 7592 2255 0 12108 6711 1068Maiz 1º (9 pl.m-2) 8556 3152 503 - - -
Maiz 2º 9156 2780 0 10714 5414 3Girasol 1º 3085 1388 15 3907 2250 77Girasol 2º 3015 1123 0 3016 1517 0
Soja 1º 4028 1752 20 4390 2844 353Soja 2º 2841 533 0 3303 1657 11
CultivoSuelo Profundo Suelo Superficial
Aumento Rendimiento (Kg/ha) Aumento Rendimiento (Kg/ha)CAAD = 140 mm CAAD = 80 mm
I Simposio Agricultura de Secano Setiembre 17-18, 2009. Paysandú 48
BIO-ENERGÍA: UN NUEVO ESCENARIO(2010-2050)
I Simposio Agricultura de Secano Setiembre 17-18, 2009. Paysandú 49
El gran problemaCalidad de suelo vs Biocombustibles usando rastrojos de cultivos
Alimento vs energía
I Simposio Agricultura de Secano Setiembre 17-18, 2009. Paysandú 50
ESTE NUEVO ESCENARIOBIO-ENERGETICO
USO DE RESIDUOS AGRÍCOLASCULTIVOS ENERGETICOS
Manejo del paisaje en función de su capacidad de uso
Cultivos en fajas“Producción de energía” en zonas a proteger
Corredores de vidaZonas de amortiguación
SISTEMAS DE PRODUCCIÓN SIN LABOREO
Sólo cultivos de 2da
Tiempo barbechoEnfermedades
AC soja-barbecho-soja
Erosión en SD
Terrazas
Pérdidas de COS y prop. físicas
Respuesta a K
Manejo por zonas
paraplow
Cambiar la secuencia
Advertencia
Secuencia + CC
Secuencia+ CC + terrazas
Aumento de producción > 7 ton rastrojo/ha /año
Balance de nutrientesCAPACIDAD DE USO+ MANEJO DEL AGUA+
NUTRIENTES =PRODUCCIÓN
Capacidad de uso
LA INFORMACION ES CONCLUYENTELA INFORMACION ES CONCLUYENTE
A NIVEL PAÍS EL ACTUAL SISTEMA AGRÌCOLA NO ES SOSTENIBLE EN EL TIEMPO
LAS TECNOLOGIAS PARA MITIGAR PROBLEMAS TIENEN MUY BAJA ADOPCIÒN
LA INFORMACION ES CONCLUYENTELA INFORMACION ES CONCLUYENTE•“La naturaleza trata a la tierra benignamente. El hombre la trata brutalmente, ………….Vierte la fertilidad año tras año sobre las ciudades, las cuales, en recompensa de lo que dejan de aprovechar, mandan los residuos a los ríos y al océano
• “Este terrible proceso destructivo podrá ser disculpable en una civilización joven, pero ya no admite disculpas en los Estados Unidos de Norteamérica del año 1938”
• “Sabemos lo que debemos hacer y estamos empezando su ejecución”, “el público está despertando justamente a último momento. Dentro de 30 años sería demasiado tarde”
Dr. Henry A. Wallace (1938)Ministro de Agricultura de los Estados Unidos de Norteamérica
•En Uruguay tenemos diagnosticada una grave enfermedad de los sistemas agrícolas actuales, se ha reconocido la causa y sus
consecuencias, se sabe cuál es la medicina…….
Gracias..
Modelo 11
sistemas agrícolas sostenibles en Uruguay
País agrícola: Modelo 2
sistemas agrícolas sostenibles en Uruguay
me imagino éste
Desafío: país productivo (agrícola) sustentable
• …será necesario implementar tecnologías y control de procesos de difícil aplicación cuando la estrategia es crecer en superficie.
• ………..imaginar sistemas de producción alternativos, con más trabajo y menos recetas.
sistemas agrícolas sostenibles en Uruguay
gracias