Fundamentos de Producción de Cultivos

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1 Fundamentos de Producción de Cultivos

2 Rendimiento Mundial año 2007 Cultivo Rendimiento (qq ha -1 ) Arroz 41 Trigo 28 Cebada 24 Avena 22 Maíz 50 Poroto 7 Lupino 9 Raps 16 Remolacha 468 Papa 166 Fuente: FAO

3

4

5 Tarea 1 En un mapa colocar el área de cultivo de Ej. Trigo. Indicar la superficie total (ha) La región con mayor superficie (%) La región con mayor rendimiento

6 Indice de cosecha (IC) Es la relación que existe entre la biomasa que se cosecha (rendimiento) y la biomasa aérea total del cultivo (rastrojo más rendimiento). IC = Rendimiento Biomasa total

7 Relación C/N Es un índice de calidad de la materia orgánica y la futura descomposición de los restos orgánicos. Aquellos restos orgánicos con alta relación C/N son los de difícil descomposición, ya que el poco N disponible limita el crecimiento de la flora microbiana. Rastrojo C/N C/N Aserrin 200:1 Muy alto Trigo 80:1 Alto Leguminosa 30:1 Bajo Suelo 10:1

8 RELACIÒN C/N Inmovilización Neta Hambre de N 4 8 semanas Mineralización %N SUELO Ganancia de NO 3 - Descomposición CANTIDAD SUELO EN EQUILILIBRIO NO 3 SUELO Microorganismos Inmovilización Nutrientes Disponibles en el suelo (NO 3 - ) Tasa de liberación de CO 2 Mineralización de un material con alta relación C/N 4-8 semanas Entrada del Residuo TIEMPO

9 32 :1

10 Tarea 2 Si tengo un residuo de maíz de 7 ton/ha con una relación C/N 50:1, Qué cantidad de nitrógeno hay que aplicar para que no se produzca hambre de nitrógeno?. Lleve este valor a urea. El C es aprox. 50% de MS 3500 Kg C /ha y 70 Kg N /ha en residuo de maíz Para lograr una relación 32:1 debería haber 109 Kg N/ha en vez de 70 Kg N/ha por lo que habría que aplicar 39 Kg N/ha. Si la urea tiene 46% de N Habría que aplicar 85 Kg urea /ha

11 Rastrojo de trigo medido en el campo (13 marzo 2009) Se utilizó un cuadrante de 50x50. Se tomaron 16 muestras Se obtuvo un promedio por cuadrante de 115 g (± 46) Esto correspondió a 4,6 Ton/ha de rastrojo de trigo.

12 Balance de Energía, EUR y Producción

13 Ejercicios 1. En un día de verano un suelo regado recibe 28 MJ m -2 día -1 de radiación global diaria y se mide una evaporación de 8 mm/día. Calcule RN, LE, H y G del día. RN = LE + H + G RN = 0,8 * RG = 0,8 * 28 MJ m -2 dia -1 = 22,4 MJ m -2 dia -1 RN = 22,4 MJ m -2 dia -1 LE = L * Dw * Evap = 2343 J g -1 * 1 g cm -3 * 0,8 cm dia -1 = 1874,4 J cm -2 dia -1 LE = 18,744 MJ m -2 dia -1 G = 0 (debido a que es un ciclo diario) H = RN- LE-G = 22,4-18,744 0 = 3,656 MJ m -2 dia -1 H = 3,656 MJ m -2 dia -1

14 RG PAR = 0,5 RG I o = PAR o I suelo = PAR suelo PAR o I o I suelo = I o e -k(iaf) PAR interceptado = I o I suelo PAR Suelo I suelo B = RUE * PAR interceptado Y = RUE * PAR interceptado *IC

15 Ejercicios 2. Si un 90% de intercepción de la radiación es óptimo para la tasa de producción de materia seca de los cultivos, calcule el IAF óptimo para trigo, remolacha y poroto. Considere un coeficiente de extinsión (k) de 0,88, 0,61 y 0,40, respectivamente. Si se intercepta el 90% de la radiación, al suelo llega el 10%. I suelo = Io * e k(iaf) Trigo Remolacha Poroto 10 = 100 * e -0,88(IAF) 10 = 100 * e -0,61(IAF) 10 = 100 * e -0,40(IAF) 0,1 = e -0,88(IAF) 0,1 = e -0,61(IAF) 0,1 = e -0,40(IAF) -2,3 = -0,88 (IAF) -2,3 = -0,61 (IAF) -2,3 = -0,40 (IAF) IAF = 2,6 IAF = 3,8 IAF = 5,7

16 f = 1 e k IAF Problemas de calidad

17 Isuelo = Io * e k(iaf)

18 I suelo = I o * e k(iaf) k geometría hoja características ópticas hojas Densidad plantación IAF Arreglo espacial Espaciamiento entre hilera Fecha de siembra

19 RUE

20 Ejercicios 3. En un cultivo de alfalfa se realizan mediciones de materia seca producida vs PAR interceptado. Se obtienen la siguiente tabla: Día PAR interceptado desde la siembra (MJ m -2 ) MS producida desde la siembra (g m -2 ) t t a) Cuánto vale RUE entre t1 y t2? b) Cuánto cambiará la RUE (en forma aproximada) si se expresa por MJ de radiación global?

21 Cómo se mide RUE? Se necesita medir: el aumento de peso seco de la parte aérea entre dos fechas la cantidad de radiación interceptada durante ese período. La aproximación usada es: RUEε = t 2 t1 MS t 2 ( Io MS t1 Isuelo)

22 El valor de ε RUE depende de Método de medición Metabolismo Rg PAR intercepción absorción 1. Fotosíntesis 2. Costo respiración 3. Balance oferta-demanda 4. Reservas subterráneas

23 Ejercicios 4. Una variedad x de maíz durante el período de crecimiento del grano tiene un IAF= 5,5, un coeficiente de extinsión (k) de 0,65, una RUE en base a RG de 1,15 g MJ -1 interceptado. La radiación global promedio es 30 MJ m -2 día -1. a) Cuánto vale la tasa de crecimiento diaria? b) Si el periodo de crecimiento del grano dura 45 días Cuál es el rendimiento alcanzado en qq ha -1. Qué hipótesis tiene que hacer para poder responder?

24 Y también respecto de Rg interceptado dms dt dms dt dms dt vs vs vs PARabs PARint Rgint Tasa de crecimiento del cultivo (g m -2 día -1 )

25 Ejercicios 5. Calcular la producción potencial (sin limitaciones de agua y nutrientes) en Talca de un cultivo de maravilla (especie C 3 ) sembrado el 1 de octubre y cosechado el 30 de marzo. El IC es de 0,25. Considere una RUE de 1,6 g MJ -1 de PAR interceptada. Suponga que la temperatura no afecta la productividad del cultivo. Mes oct nov dic ene feb mar RG (MJ m -2 día -1 ) Radiación interceptada (%)

26 Cobertura de suelo como estimador del PAR interceptado (%) 1. Ubicarse a 2 metros del cultivo y mirar como indica la figura 2 Evaluar el área del suelo cubierto por las hojas 3. Primero decidir si cubre más o menos del 50% del suelo, después hacer aproximaciones de 10%. 4. No haga estimaciones con el sol bajo (ni muy temprano ni muy tarde)

27 Balance hídrico

28 V total (Vt) SUELO 50% AGUA 25% AIRE 25% Mt = Ms + Mw Vt = Vs + Vw + Va V poros (Vp) Vp = Va + Vw Vt = Vs + Vp

29 Densidad Real Es el peso de la unidad de volumen de los sólidos del suelo. Ms Dr = Vs Valor promedio aproximado es de 2,65 g/cm 3

30 Densidad Aparente Es el peso de la unidad de volumen de suelo (incluye espacio poroso y sólidos). Da = Ms Vt Muy variable en los suelos y afectada por el manejo.

31 Porosidad Corresponde a la porción de un volumen dado de suelo no ocupado por sólidos. Vp E = = 1 - Vt Da Dr

32 Contenido de agua en el suelo Se puede expresar: -Gravimétrico Mw ω = (g/g) Ms - Volumétricos θ = ω Da (cm 3 /cm 3 ) - Altura H = θ Prof. del suelo (cm)

33 Capacidad de Campo (C. de C.). Es el contenido de agua de un suelo, después que ha sido mojado abundantemente y se ha dejado drenar libremente, evitando las perdidas por evapotranspiración alrededor de 24 a 48 horas después del riego o la lluvia. Corresponde aproximadamente al contenido de agua del suelo a una tensión o potencial mátrico del agua de bares. Punto de Marchitez Permanente (P.M.P.). Es el contenido de agua de un suelo al cual la planta se marchita y ya no recobra su turgencia al colocarla en una atmósfera saturada durante 12 horas. Por convención corresponde al contenido de agua a una tensión o potencial mátrico de -15 bares.

34 Saturación (poros llenos de agua) C. de C. > Humedad Aprovechable P.M.P. Seco en Estufa a 105 C por 24 horas (poros llenos de aire)

35 Balance Hídrico ET c = K c * ET o

36 Ejercicio 1. Un suelo Trumao de 70 cm de profundidad tiene una Da de 0,9 g cm -3, un contenido de humedad a C.C. y P.M.P. es 0,43 g g -1 y 0,22 g g -1 respectivamente, calcule: a) Cuál es la humedad aprovechable dicho suelo? b) Considerando que el suelo tiene una humedad de 0,35 g g -1 Qué altura de agua se debe añadir para que el contenido de humedad de una hectárea, llegue a C.C.? c) Qué monto de precipitación dejaría dicho suelo a saturación?

37 Ejercicio 2. Un cultivo de maíz en floración crece en un suelo franco con una profundidad de arraigamiento de 100 cm. El contenido de humedad del suelo a C.C. y P.M.P es de 0,3 g g -1 y 0,15 g g -1, respectivamente. La Da del suelo es 1,2 g cm -3. La evapotranspiración promedio diaria para un cultivo de maíz en floración es de 8 mm día -1. a) El primer riego se dará cuando el suelo llegue a 0,25 cm 3 cm -3 desde la superficie hasta una profundidad de 120 cm En cuantos días se regará el cultivo?. Considere que el suelo esta a C.C. b) Si posteriormente se fija un UR de 40% En cuantos días se volverá a regar el cultivo? c) Haga un gráfico altura de agua v/s tiempo en que aparezcan los riegos de a y b, más los valores de C.C. y P.M.P.

38 Ejercicio 3. A partir de la siguiente información fenológica de un maíz sembrado el 1 de octubre en Santiago, de los datos de precipitación (Pp), evaporación de bandeja (Ev) y coeficientes de bandeja (kp). a) Determine el monto y fechas de riego. b) Haga un gráfico altura de agua v/s tiempo en que aparezcan los riegos. El maíz esta en un suelo homogéneo de 80 cm de profundidad con una Da de 1,2 g cm -3, C.C. de 35% y un P.M.P. de 18%. Considere que el 1 de octubre el suelo tenía un contenido de humedad a C.C. y un U.R. de 40% Fase fenológica Duración (días) Kc (promedio de la fase) Fase inicial 20 0,6 Fase de Crecimiento activo 40 0,8 Fase de pleno desarrollo 50 1,5 Fase de maduración 30 0,7 TOTAL 140 Oct Nov Dic Ene Feb Marz Pp (mm) Ev (mm) 4,0 4,5 6,7 7,0 6,0 4,0 Kp 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7

39 Tiempo Térmico

40

41 Ejercicio 1. En el cuadro se indican los valores correspondientes a las temperaturas medias diarias (Tm) de Talca. Una determinada variedad de cebada se siembra el 25 de abril y se comprueba que las fases de emergencia, floración y maduración se producen el 10 de mayo, 15 noviembre y 20 de diciembre, respectivamente. Calcule los días grados para emergencia, floración y maduración de dicha cebada. Considere una Tb= 0 C. Mes E F M A M J J A S O N D Tmedia 27,2 26,3 19,7 16,4 13,1 8,1 5,6 7,2 14,3 18,2 20,1 22,4 ( C)

42 Ejercicio 2. Asumiendo que la temperatura de la semilla es igual a la del aire, calcule el tiempo necesario para la emergencia de maíz (Tb = 9,8; tiempo termal de emergencia = 61 dg) y trigo (Tb = 2,6; tiempo termal de emergencia = 78 dg), ambos sembrados el día 188. Día T max T min

43 Ejercicio 3. La duración del periodo siembra-floración de una especie es de 200 días con una temperatura media de 10 C y de 100 días con una temperatura media de 15 C. Calcule en qué fecha tendrá que sembrar para que el cultivo llegue a floración el 1 de diciembre. Mes E F M A M J J A S O N D Tmedia ( C)

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