Variables de manejo y de ambiente que explican la brecha de rendimiento de trigo. Facultad de Agronomía-FUCREA

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1 Variables de manejo y de ambiente que explican la brecha de rendimiento de trigo Facultad de Agronomía-FUCREA Oswaldo Ernst Facultad de Agronomía Universidad de la República Oriental del Uruguay Intensificación ecológica de la agricultura (IEA) Surge como concepto para responder al desafío de aumentar la producción en forma gradual y sostenible durante los próximos 40 años a una tasa que permita casi duplicar la producción actual. Tiene como objetivo producir más alimento por unidad de recurso utilizado (tierra, agua, nutrientes, etc.), minimizando externalidades negativas 1

2 Intensificación ecológica (sostenible) de la agricultura Producir más por unidad de recurso mientras se minimiza el impacto de la producción de alimentos sobre el ambiente. Lograrlo supone un incrementar en la precision con la cual se utilizan los insumos y control de las ineficiencias. Requiere una vision holística del sistema de producción, valorando no solo la eficiencia de un insumo en particular, sino la del conjunto del sistema en el tiempo (décadas), por lo que supone una valoración del impacto del proceso sobre la conservación de los recursos afectados a la producción Atributos deseables de la IEA (1) incrementar la producción (2) eficiencia de uso de los recursos limitados; (3) impacto mínimo sobre el calentamietno global; (4) mínimo impacto sitio-específico; (5) mínimo impacto fuera del sitio; (6) mínimo riesgo y máxima resiliencia ; (7) preservación de la biodiversidad en la agricultura; (8) preservación de la biodiversidad en la naturaleza; (9) impactos positivos en la sociedad. 2

3 Rendimiento de trigo (Kg ha -1 ) 21/04/2015 Intensificación ecológica de la agricultura (IEA) Aumentar la producción por unidad de superficie requiere: conocer cuál es el rendimiento alcanzable (frontera de rendimiento) para una condición dada Cuántos kilos hay entre el rendimiento actual y el rendimiento alcanzable Qué variables de ambiente y de manejo modifican el rendimiento alcanzable y cuáles definen la brecha entre el rendimiento actual y el alcanzable. El concepto de frontera e ineficiencias de producción Ineficiencias de producción ,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 recursos disponibles 3

4 PREGUNTAS 1. Cuánto es la brecha entre el rendimiento actual y el rendimiento alcanzable definido como aquel que, bajo la misma oferta de clima, fue obtenido en el 10% superior de los casos? 2. Qué variables de manejo explican las ineficiencias? Registros de productores de trigo integrantes de FUCREA del período año niño 1 año niña 2 años neutros RESULTADOS Variables determinantes de la frontera de rendimiento de trigo Oferta de Clima: radiación, temperatura, lluvia ( año, época de siembra, ciclo del cultivar, zona) Cultivar sembrado Años de agricultura continua pos pastura dependiendo del clima 4

5 El clima como determinante del rendimiento alcanzable de trigo (Ernst, 2014) Relación radiación temperatura (Q)= 1,3 MJ/ m -2 / día/ºc) Precipitaciones promedio 188 mm RAD llenado de grano 18 (MJ/ m -2 / día-1) T llenado media 18 (Co) Relación radiación temperatura (Q)= 1,7 MJ/ m -2 / día/ºc) Precipitaciones promedio 95 mm RAD llenado de grano 20(MJ/ m -2 / día-1) T llenado media 17 (Co) Efecto oferta de clima Setiembre-noviembre Alta radiación Baja temperatura Lluvia promedio Rendimiento actual 3774±1000 kg/ha Rendimiento alcanzable 6100 kg/ha Efecto clima Rendimiento Actual= 787 kg/ha Rendimiento Alcanzable=732 kg/ha Setiembre-noviembre Baja radiación Alta temperatura Lluvia > promedio Rendimiento actual 2987±1000 kg/ha Rendimiento alcanzable 5362 kg/ha 5

6 Attainable Yield (Kg ha -1 ) Rendimiento alcanzable (kg/ha) 21/04/2015 Frontera y variedades (Ernst, 2014) Environment Índice de climaindex Efecto años de agricultura pos pastura por condición climática sobre la frontera de rendimiento 6

7 Frontera de rendimiento de trigo (kg ha -1 ) en función de los años de agricultura continua pos pastura en condiciones de clima favorable (izquierda) o desfavorable (derecha). La línea sólida corresponde a la curva envolvente del conjunto de observaciones y las punteadas al intervalo de predicción al 95%. (Ernst, 2014) Pérdida anual de rendimiento alcanzable de trigo, el rendimiento actual y la brecha de rendimiento por año de agricultura continua pos pastura en sistemas agrícolas sin laboreo. (Ernst, 2014) Oferta de clima Rendimiento Frontera actual Brecha año bueno -18 * ns año malo -79 ** -56 ** -22 ** En 10 años la diferencia en el rendimiento medio por edad de chacra es de 560 kg/ha 7

8 Problema actual Sutiles, complejas y progresivas formas de degradación pueden estar ocurriendo aun en los sistemas más productivos. Esta menos obvia formas de degradación se están transformando en una restricción para la capacidad de producción futura. Variables de manejo que definen el rendimiento y la brecha 8

9 Ambiente de baja producción Efecto años de agricultura continua Cambio en la eficiencia de uso del N Ambiente de alta producción N= 80 a 130 kg/ha Efecto antecesor Sin efecto años de agricultura continua 9

10 Ambiente de alta producción N <80 kg/ha Efecto antecesor Sin efecto años de agricultura continua Efecto N y antecesor en ambientes de alta producción N=80 a 130 kg /ha N<80 kg /ha Efecto N= 500 kg/ha Efecto antecesor trigo/cebada= 9% Sin efecto años de agricultura 10

11 Resumiendo 1. rendimiento alcanzable Los sistemas de agricultura continua aun sin laboreo están reduciendo el rendimiento alcanzable de trigo con la actual tecnología de producción y para la secuencia de cultivos dominante Su efecto directo se manifiesta cuando se combina la siembra de cultivares de alto Ralc con una oferta climática desfavorable para el cultivo (mayor riesgo). Como existe brecha de rendimiento es un efecto que se manifiesta como pérdida de rendimiento futuro Resumiendo: ineficiencias En condiciones climáticas favorables 1. Respuesta a la fertilización nitrogenada total ( 80 a 130 kg/ha), lo que se logra fraccionando las aplicaciones. 2. efecto antecesor más importante que efecto años de agricultura En condiciones climáticas desfavorables 1. Respuesta a la fertilización nitrogenada 2. Efecto años de agricultura más importante que efecto antecesor Control de ineficiencias: decisiones para ésta zafra 11

12 Factores que determinan el rendimiento. Factores que limitan el rendimiento: Características varietales Sequía tolerante / uso eficiente del agua, Largo del ciclos de cultivo Captura eficiente de nutrientes y la conversión en biomasa Características de calidad Lluvia / ETP (humedad, viento) CALIDAD Captura y disponibilidad DE SUELO de agua (infiltración y corriente, retención) La disponibilidad de nutrientes (N, P, K, S, Ca, Mg, micronutrientes) Administración Riego (frecuencia, cantidad y método) Fertilización Manejo (nutrientes, por aptitud cantidad, de oportunidad y colocación) Administración uso, fertilización, (heterogeneidad) riego Mulching, labranza, terrazas, rotación.. Factores que reducen el rendimiento: Características varietales Tolerancia / resistencia Capacidad competitiva (malezas) Morfología / fenología Características de calidad Condiciones propicias para los ataques de ROTACIÓN plagas / enfermedades DE CULTIVOS y malezas la biodiversidad) Administración Plagas, enfermedades y malezas La rotación de cultivos, cultivos de cobertura y abonos Asignación espacial de los cultivos a través del paisaje Luz, agua y la competencia de nutrientes por las malas hierbas Las plantas hospederas de plagas Manejo de la biodiversidad planificada Rendimiento alcanzable Rendimiento actual 12

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