Estimación de la huella hídrica en papa: Comparación entre agricultura de conservación y agricultura tradicional en Cundinamarca

Transcripción

1 Estimación de la huella hídrica en papa: Comparación entre agricultura de conservación y agricultura tradicional en Cundinamarca Taller de socialización de resultados Manizales 26 de Noviembre 2013 Fundesot Wilson Otero, Rosalbina Solanilla, Alfonso Cifuentes, Jorge Garcia CIAT Fredy Monserrate, Marcela Quintero, Jefferson Valencia CONVENIO No. C DERIVADO DEL CONVENIO DE COOPERACIÓN TECNICA Y CIENTÍFICA No CELEBRADO ENTRE EL MINISTERIO DE AGRICULTURA Y DESARROLLO RURAL- MADR Y CIAT

2 Objetivo del convenio Objetivo del convenio (MADR - CIAT- FUNDESOT): Determinar la cantidad de agua utilizada para producir un kilo de papa bajo dos condiciones de manejo en Cundinamarca; las perdidas de suelo, nutrientes, emisiones de gases efecto invernadero y costos de producción. Hipótesis a comprobar: La implementación de la agricultura de conservación en el sistema productivo de papa mejora la capacidad productiva del suelo, su indicador de huella hídrica y mejora la rentabilidad del cultivo.

3 Principios de la Agricultura de Conservación Cobertura Permanente (Mantener el suelo cubierto) Preparación mínima del suelo Agricultura de Conservación Rotación con Abono verde

4 Qué es huella hídrica? Indicador que permite caracterizar el volumen de agua usado para la producción de un bien o servicio, teniendo en cuenta el volumen de agua consumido y contaminado en el proceso. Tiene en cuenta los usos directos e indirectos del agua Indicador multidimensional y sitio-específico Huella hídrica de acuerdo a su color: Verde: Volumen de precipitación evaporada o incorporada en un producto Azul: Volumen de agua extraída de un cuerpo de agua que es evaporada o incorporada en un producto y que no vuelve al mismo cuerpo de agua. Gris: Volumen de agua requerido para diluir los contaminantes en el agua hasta un nivel adecuado, luego de un proceso productivo Fuente: Hoekstra. A., Chapagain, A., Aldaya., Mekonnen, M. (2011)- The water footpring assesment manual

5 Cómo lo estamos haciendo? Parcelas con condiciones de manejo diferentes (Agricultura de Conservación, Abonos Verde, Agricultura Tradicional) Gris Verde Caracterización de suelos Datos de sensores climáticos Mediciones en campo: Parcelas de escorrentía, lisímetros, Cámaras de gases efecto invernadero (GEI) Cálculos de huella hídrica y potencial de calentamiento global

6 Avances en el cultivo de la papa: Ubaté (4 ciclos de implementación) 1- La implementación de la agricultura de conservación en Cundinamarca mejora los rendimientos de la cosecha comercializable del cultivo Sin Valor Comercial 3 Estimación Ubaté

7 Huella hídrica verde 2- La implementación de la agricultura de conservación (AC) mejora el indicador de huella hídrica debido al mejoramiento de la capacidad productiva de los suelos Evapotranspiración del cultivo calculada mediante AQUACROP Huella hídrica en lt/kg ET del cultivo durante el ciclo (Calculado mediante AQUACROP) = mm o 3278 m3/ha. Entre 0.5 a 6 mm diarios, con una moda de 2 a 3 mm diarios.

8 A - Promedios de suelo y nutrientes perdidos en el suelo por ciclo Monitoreo de la perdida de suelo y nutrientes en el suelo perdido y la escorrentía (2) 3- Los resultados muestran que con AC con el tiempo disminuye la pérdida de suelos, de nutrientes en la escorrentía, podría ayudar a disminuir los costos de producción y el agua requerida para la producción y para la dilución de los contaminantes. PAC Papa en agricultura de conservación PAT Papa en agricultura tradicional Sibaté = 1 ciclo de implementación. Ubaté = 4 ciclos de implementación Los efectos se observan con el tiempo!!!!

9 Perdida de nutrientes en la escorrentía B Escorrentía y nutrientes en la escorrentía Promedios por ciclo de cultivo en Ubaté AV PAC PAT PO4 (mg/l) NH4 (mg/l) NO3 (mg/l) Escorrentia (m3/ha)

10 Huella Hídrica Gris Contaminante C Agua requerida para la dilución de los contaminantes Nivel Máximo Permisible (mg/l) - Cmax PO4 1 NH4 10 NO3 10 HHgris =Effl (l)* (c effl c nat )(mg/l) (c max c nat )(mg/l)* Rend (Kg/Ha) Effl = Escorrentía c = concentración del contaminante Rend= Rendimiento C nat = Huella Hídrica Gris (l/kg) AV PAC PAT PO4 NH4 NO3 El fósforo el más contaminante y el de mayor costo para el agricultor!!!

11 Huella Hídrica Total para papa: Estimada Vs Medida 350 Litros/Kg Mundial Colombia Cundinamarca Tradicional* Conservación* -Mekonnen, M.M. and Hoekstra, A.Y. (2010) The green, blue and grey water footprint of crops and derived crop products, Value of Water Research Report Series No.47, UNESCO-IHE, Delft, the Netherlands- Medición en parcelas experimentales en Ubaté (Papa A. Conservación Vs. Tradicional) (HH verde se reduce en 22% en papa en agricultura de conservación y la HH Gris se reduce en papa en agricultura de conservación en 45%)

12 Huella Hídrica Total para papa: Estimada Vs Medida 4. Capacitación y divulgación Taller con técnicos locales sobre AC Taller con Asociación de productores Dic/2013 Taller con Instituciones Febrero /2014

13 GRACIAS

14 Box plot de la escorrentía y la perdida de nutrientes semanal Escorrentía y perdida de nutrientes en sus formas contaminantes [HH Gris](1) Escorrentía

15 Box plot de la escorrentía y la perdida de nutrientes durante el ciclo Escorrentía y perdida de nutrientes en sus formas contaminantes [HH Gris](2) L/10m2

16 Mediciones y ajustes para el segundo ciclo: Huella hídrica verde Medición de la evapotranspiración en campo mediante un lisímetro neumático: Registra perdidas y ganancias de peso del sistema(suelo + cultivo) mediante el cambio del nivel del agua en el piezómetro. Ganancias: Precipitación, biomasa. Perdidas: Evapotranspiración, percolación

17 Huella hídrica Verde (2) Calibración del Lisímetro Al adicionar pesos conocidos el nivel del agua sobre el piezómetro cambia. La relación es casi uno a uno. Por cada 250 g (aprox.) de peso sube un mm en el piezómetro. Debido al área del tanque (0.25 m2 aprox. ) un mm de agua son 250 g

18 Huella hídrica Verde (3) Evapotranspiración en el lisímetro: Trabaja sobre un balance hídrico P + R = PER + ET +- CH ET = CH+P-PER P (precipitación). R(riego). PER(percolación). ET(evapotranspiración). CH (Cambio de humedad en el suelo). 3 1 Avena Papa La manguera mide los cambios de humedad del sistema (piezómetro). El agua que se encuentre dentro del tubo de drenaje la percolación. CH [14] Avena: (M15sep - M14sep)*10 = ( )*10 = 3 mm PER = cada 250 cc drenados son un mm de lamina percolada. ET = Ch [dia] + P [dia] Cantidad de precipitación (mm)

19 Huella hídrica Verde (4) Evapotranspiración en el lisímetro: Trabaja sobre un balance hídrico P + R = PER + ET +- CH ET = CH+P-PER P (precipitación). R(riego). PER(percolación). ET(evapotranspiración). CH (Cambio de humedad en el suelo). Avena Papa Fecha Prec (mm) CH Avena ET Avena CH papa ET Papa 14-Sep Sep Sep Sep Sep Sep Sep Sep

20 Mediciones y Ajustes para el segundo ciclo: GEI

21 Mediciones y Ajustes para el segundo ciclo: GEI Vs Vs

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