EXPERIENCIAS Y ACTUALIDAD DE LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN EN URUGUAY

Transcripción

1 EXPERIENCIAS Y ACTUALIDAD DE LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN EN URUGUAY Ing. Agr. Carlos Otaño Luna Programa de Cultivos Programa Producción y Sustentabilidad Ambiental EE Dr Alberto Berger - La Estanzuela

2 CONTENIDO: - Agricultura Actual - En que se ha trabajado - En que estamos..

3 CONTENIDO: - Actualidad de la Agricultura - En que se ha trabajado - En que estamos..

4 AGRICULTURA ACTUAL Las chacras son manejadas de manera uniforme, sin considerar la variabilidad espacial natural del suelo y/o inducida por el manejo agronómico. En muchas chacras, la variación espacial de rendimiento de los cultivos esta relacionada a factores edáficos y topográficos que afectan la dinámica del agua y la disponibilidad de ésta para los cultivos. El uso de herramientas vinculadas a la Agricultura de Precisión (AP) permite conocer la distribución espacial de la productividad de rendimiento de una chacra, para la toma de decisiones a nivel predial. La optimización del uso de insumos permite la estabilidad de los sistemas de producción, optimización de los recursos, maximizando el retorno económico y preservando el medio ambiente.

5 Precio promedio de arrendamiento de la tierra (U$S/ha) por Seccional Judicial. Fuente: MGAP - DIEA

6 Área sembrada (miles de hectáreas) Rendimiento (ton/hectárea sembrada) Cultivos de Invierno: Área sembrada, producción y rendimiento de cultivos, por año agrícola Área Trigo Área Cebada Rend. Trigo Rend. Cebada / / / / / / / /11 Años 0 Fuente: ANUARIO ESTADÍSTICO AGROPECUARIO, 2011 DIEA - MGAP.

7 Área sembrada (miles de hectáreas) Rendimiento (ton/hectárea sembrada) Cultivos de Invierno: Área sembrada, producción y rendimiento de cultivos, por año agrícola y = x R² = y = x R² = Área Trigo Área Cebada 2 Rend. Trigo 200 Rend. Cebada / / / / / / / /11 Años 0 Fuente: ANUARIO ESTADÍSTICO AGROPECUARIO, 2011 DIEA - MGAP.

8 Área sembrada (miles de hectáreas) Rendimiento (ton/hectárea sembrada) Cultivos de Verano: Área sembrada, producción y rendimiento de cultivos cerealeros e industriales, por año agrícola. Área Soja Área Maíz Área Sorgo Área Girasol 900 Rend. Soja Rend. Maíz Rend. Sorgo Rend. Girasol / / / / / / / /11 Años Fuente: ANUARIO ESTADÍSTICO AGROPECUARIO, 2011 DIEA - MGAP. 0

9 Área sembrada (miles de hectáreas) Rendimiento (ton/hectárea sembrada) Cultivos de Verano: Área sembrada, producción y rendimiento de cultivos cerealeros e industriales, por año agrícola. Área Soja Área Maíz Área Sorgo Área Girasol 900 Rend. Soja Rend. Maíz Rend. Sorgo Rend. Girasol y = x R² = y = x R² = / / / / / / / /11 Años Fuente: ANUARIO ESTADÍSTICO AGROPECUARIO, 2011 DIEA - MGAP. 0

10 CONTENIDO: - Agricultura Actual - En que se ha trabajado - En que estamos..

11 Criterios básicos que deben cumplirse para justificar el manejo sitio-específico: 1) la existencia de variabilidad espacial en factores que influyan significativamente en la productividad de los diferentes cultivos. 2) la identificación y cuantificación de las causas de la variabilidad de estos factores. 3) el conocimiento científico-agronómico que permita utilizar la información recolectada para el logro de un beneficio productivo, económico o ambiental.

12 ANTECEDENTES Y ATUALIDAD Hoy I Taller AP Mercedes e INIA-TT II Taller AP INIA-TT Curso Posgrado AP FAGRO III Taller AP y AxA INIA-LE

13 CONTENIDO: - Agricultura Actual - En que se ha trabajado - En que estamos..

14 AD- BN BD- AN BD- AN AD- BN Roel, Plant & Firpo Área: 4 ha. 40% Ladera Fajas apareadas cruzando variabilidad. 2 Repeticiones.

15 Proyecto PDT / Proyectos INIA Descripción variabilidad y relación con rendimiento 2. Herramientas para delineación de ZM 3. Establecer interacción entre ZM y prácticas de manejo 4. Difusión y formación (Tesis grado Otaño y Zarucki, Bonilla y Fewer, Stirling y Pereira; Tesis posgrado V. Pravia, D. Melo) Experimentos en fajas (este y litoral)

16 Mas enfasis en los mapas de rendimiento y ECa Elevación Suelos Índices Topográficos Conductividad Eléctrica Mapas Rendimiento o Índices Vegetación

17 Altos Rendimientos Más enfasis en mapeo detallado de suelos Sitio 1: 80mm AD Sitio 3: 170mm AD Rendimientos Medios Sitio 2: 120mm AD Rendimientos Bajos

18 INIA Inovagro, Delimitación de ZM (Maestría C Bonilla, Arroz) 2. Desarrollar y adaptar tecnologías para fertilización variable por ZM 3. Estrategias de fertilización PK variable y respuesta vegetal por ZM (Maestría C Otaño) 4. Inicio trabajos sensores y fertilización variable maíz y trigo (D Melo Yara) Formación y difusión (Tesis Maestría C Otaño, Tesis Maestría C Bonilla)

19 INIA Manejo por ambientes, Estimación de la capacidad de almacenaje de agua del suelo mediante sensoramiento remoto infrarojo termal (P. Rossini, A. Berger) 2. Topografía y atributos del terreno (A. Nuñez, A. Berger y C. Otaño) 3. Normalización de Mapas de Rendimiento (C. Otaño)

20 CONTENIDO: - Agricultura Actual - En que se ha trabajado - En que estamos..

21 1 Ensayos en Faja 2 Normalización de Mapas de Rendimiento El objetivo general de los ensayos es utilizar tecnologías disponibles vinculadas a la AP para desarrollar metodologías de análisis que permita cuantificar, georeferenciar, analizar y relacionar la variabilidad espacial de diferentes chacra con prácticas de manejo sobre la productividad de rendimiento para diferentes cultivos

22 Estimación del estado de los cultivos 1. Monitoreo del estado de los cultivos, estimacion de rendimiento previo a cosecha - ADP (Gustavo Polack) -Tesis de Maestria Deborah Gaso 2. Evaluacion de sensores para refertilización (GreenSeeker y CropScanner) - Ensayos instalados por Ariel Asuaga (4 sitios Mercedes) 3. Manejo por ambientes - Estimación de capacidad de almacenaje de agua en suelo

23 DETERMINACIÓN DE LAS NECESIDADES DE REFERTILIZACION NITROGENADA EN TRIGO UTILIZANDO SENSORES ACTIVOS PROYECTO: Mejora del sistema actual de diagnostico y recomendación de necesidades de fertilización nitrogenada en cereales de invierno en Uruguay, mediante estudios de modelación y sensoramiento remoto INSTITUCIONES PARTICIPANTES: - INIA - FACULTAD DE AGRONOMÍA - INTA - PARANÁ

24 OBJETIVO GENERAL: Mejorar la eficiencia de uso del nitrógeno en términos de rendimiento y calidad de grano como principal insumo de los cereales de invierno (trigo y cebada), reduciendo el impacto ambiental negativo por el uso inadecuado de la fertilización nitrogenada. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: - Desarrollo de nuevos indicadores del potencial productivo temprano y su relación con la respuesta a la refertilización nitrogenada, basados en sensoramiento remoto. - Desarrollo, ajuste y validación de modelos para estimar el balance de nitrógeno en las etapas siembra-z30. - Estudio de la vigencia del actual modelo de diagnostico y recomendación de fertilización nitrogenada en distintos ambientes asociados a edad de chacra y las variaciones del potencial productivo dentro de un mismo sitio.

25 SENSORES ACTIVOS Reflectancia (%) = Reflejada / Incidente IR Luz emitida BR R Luz reflejada Hatfield, JL, Agron. J. 100:S-117 S-131 (2008). - Dos o tres longitudes de onda simultáneos NDVI = (R IR -R R ) / (R R +R IR ) CI = (R IR /R BR ) -1

26 SENSORES ACTIVOS Ventajas - Bajo costo operativo. - Mediciones estables. - Mediciones independientes de la luz ambiente. - Fácil uso, se mide y el dato esta pronto (no requiere georeferenciación, ni la creación de mosaicos). - Permiten aplicación sobre la marcha. * - Permiten capitalizar transito por la chacra de la maquinaria y obtener un dato de estado de cultivo. Desventajas - Baja resolución espacial (equiparable a mapa de rendimiento)

27 SENSORES ACTIVOS GreenseekerHandheld Cropscanner Mapeo y aplicación en tiempo real Apuntar y medir Las Martinetas, Trigo Z30, Zafra 2013, Dolores

28 SENSORES ACTIVOS Cropscanner ( ) Santa Ana, Trigo Z30, Zafra 2014, Colonia

29 MODELO Z30 Zafra 2013 Evaluar sensores - Intercalibración entre sensores de distintos orígenes Verificar la capacidad de cuantificar variables conocidas - Área foliar - N en planta (gn KgMS -1 ) - N absorbido (gn m -2 ) - Materia seca acumulada (gms m -2 ) Zafra 2014 Instalar experimentos de diagnóstico y calibración Formalizar proyecto (Inovagro, trabajos de tesis)

30 RED DE EXPERIMENTOS sitios, 3 cultivares (Genesis2375, Syngenta300, ACA901) 6 dosis de N en Zadoks 22 (0, 40, 80, 120, 160, 200 KgN Ha -1 ) y 3 repeticiones A Z30 se determinó contenido de nitrógeno en planta acumulación de materia seca aérea índice de área foliar contenido de clorofila con SPAD NDVI y CI con GreenSeekerHandheld y Cropscanner

31 RENDIMIENTO

32 NDVI NDVI NDVI NDVI SENSOR ESTADO DEL CULTIVO Muy buena relación con NAbs, IAF, y Peso Seco Pobre relación con SPAD y N% y = x x R² = Indice de area foliar (m2 m-2) Contenido de N (%) y = 0.000x R² = y = -9E-05x x R² = Peso seco (Kg Ha-1) N absorbido (Kg Ha-1)

33 Rendimiento en grano (MgHa-1) Rendimiento (Mg Ha-1) SENSOR ESTADO DEL CULTIVO Muy buena relación NDVI-rendimiento y Nabs-rendimiento EM SR TN NDVI N absorbido a Z30 (KgHa-1)

34 - Los valores de NDVI observados por ambos sensores estuvieron altamente relacionados entre sí, y además con el IAF, con la acumulación de MS, y el NAbsor por el cultivo. - No se encontró ninguna relación con el valor de SPAD, ni con el valor de contenido de N en la MS. - El NDVI además estuvo altamente relacionado al rendimiento obtenido. -Los sensores activos tienen la capacidad de diferenciar dentro de la chacra zonas de mayor-menor potencial de rinde y respuesta a N. - Un número mayor de sitios y condiciones de cultivos son necesarios para verificar si la relación NDVI-rendimiento es robusta y puede ser utilizada como un indicador absoluto, o si debe ser utilizada solamente como un indicador relativo de las necesidades de refertilización nitrogenada del cultivo.

35 COMENTARIOS FINALES Hace años que se trabaja en AP a pesar de esto algunos problemas persisten: Criterios uniformes y claros para delineacion de ambientes Manejo especifico por ambientes (refertilización y otros) Estrategias de manejo adaptadas a AP En muchos aspectos AP ha madurado. De estar guiado por la disponibilidad de maquinaria e instrumentos, se paso a estar guiado por la demanda de respuestas (AxA, refertilización, manejo N,PK) Mayor capital involucrado, mayores costos de produccion, combinados con uso agricola intensivo justifican mayor demanda por AP y AxA

36 LO QUE NO SE MIDE NO SE PUEDE MEJORAR William Thomson, Primer barón de Kelvin ( ) MUCHAS GRACIAS! Web: