SEMINARIO CAUQUENES. La Importancia de la Información Agrometeorológica en la Gestión Agrícola

Transcripción

1 La Importancia de la Información Agrometeorológica en la Gestión Agrícola Claudio J. Pérez Castillo INIA Quilamapu 4 de julio de

2 2

3 Introducción El clima es uno de los componentes ambientales mas determinantes en la adaptación, distribución y productividad de los seres vivos. La agricultura es una actividad estrechamente relacionada con el clima. Los fenómenos relacionados con el clima, como la cantidad y distribución de las lluvias, humedad almacenada en el suelo, ocurrencia de heladas o granizos, etc, repercuten directamente en la producción y cosechas de los diferentes cultivos. La presencia de plagas y enfermedades, la eficiencia en la absorción de nutrientes, la demanda de agua por las plantas y la duración de los ciclos vegetativos, dependen también en gran medida de las condiciones climáticas de cada zona agroecológica 3

4 Introducción INIA en conjunto con FDF y DMC mantienen un convenio que involucran mas de 193 Estaciones Metereológicas a nivel nacional, que aportan datos climáticos y servicios de información para el apoyo al manejo agropecuario. Así mismo, con la información generada con este sistema, unido al procesamiento e interpretación de imágenes satelitales, INIA genera informes agrometeorológicos mensuales para el MINAGRI con información relevante que permite tomar decisiones tanto a nivel de autoridades como de agricultores 4

5 Pérdidas Estimadas de Producción Mundial Utilizado 48% NO utilizado 52% Enfermedades 12% Insectos 12% Postcosecha 18% Malezas 10% 5

6 Intensidad de uso de pesticidas a inicios de la década de 2000 en Chile y en los países pertenecientes a la OCDE Fuente: FAO 6

7 La importancia de algunas variables climáticas Salvo en los cultivos bajo invernadero, el productor nunca podrá tener control del clima. Por lo tanto es conveniente estar bien informado de las condiciones climáticas locales para poder hacer frente a cualquier eventualidad ambiental. 7

8 Tanto el desarrollo como el crecimiento de las cultivos son afectados por factores ambientales Del Pozo

9 Fases de desarrollo en cereales de grano pequeño Es el proceso de diferenciación que ocurre a lo largo del ciclo de vida de un cultivo. Del Pozo

10 Factores Ambientales que Afectan el Desarrollo de los Cultivos Temperatura Fotoperiodo Vernalización (Horas Frío) 10

11 Es la acumulación de biomasa a través del tiempo, como resultado de la asimilación de CO2, agua y nutrientes. Crecimiento El crecimiento de la planta se puede analizar en términos de aumento de la materia seca y su distribución entre los distintos órganos, tanto aéreos como subterráneos. Del Pozo

12 Factores Ambientales que Afectan el Crecimiento de los Cultivos Temperatura Radiación Agua Nutrientes 12

13 Es un solvente para iones y moléculas polares Evaporación Transpiración Absorción de nutrientes Agua 13

14 Importante para estudiar el efecto en la producción de cultivos, predecir posibles problemas de enfermedades y daños físicos en los cultivos. Precipitación También se usa para calcular balances hídricos e índices de sequía y fechas de siembra, entre otras. 14

15 Cambio global en precipitaciones: Chile: 50% SE South America: 23% IPCC (2001) 15

16 Chile: las precipitaciones están decreciendo Santibáñez (2010) 16

17 Mayores vientos marinos Fenomenología del Cambio Climático en Chile Mayor nubosidad costera Menores Tº max Aire con mas HR Mas viento Bolsones de aire caliente en Secano Interior Mayores Tº max y min Mayor inestabilidad Acelerada alza de Tº sobre 3000 m 17 Santibañez, 2011

18 El Niño La Niña El Niño es un fenómeno de interacción océano-atmósfera propio de la variabilidad climática natural y se presenta cuando las TSM en el Pacífico Ecuatorial son iguales o mayores que 0.5 C, respecto del promedio climatológico, por un período de 3 o más meses consecutivos. La Niña en cambio sucede cuando la TSM está por debajo de -0.5ºC. 4 julio julio 2011 EL NIÑO cperez@inia.cl LA NIÑA 18

19 Cálido Lluvioso y Cálido (May-Nov) EL NIÑO Efectos en Chile Seco (Dic-Mar) Seco y Frío (Ene-Dic) Fuente: DMC Lluvioso (Dic-Mar) 19 4 julio 2011 cperez@inia.cl 19 Frío Seco y Frío (May-Nov) LA NIÑA Lluvioso (Ene-Dic) Fuente: DMC

20 El Anticiclón y el Ciclón circumpolar se desplazan hacia el sur en verano, y se retiran hacia el norte en invierno. Esto provoca la estacionalidad de la precipitación en la Zona Central del país. 4 julio 2011 Fuente: P. Santibañez, 2011 cperez@inia.cl 20

21 SEQUIA AÑO DE NIÑA El Anticiclón se mantiene mas desplazado hacia el sur impidiendo la entrada de los frentes originados en el ciclón circumpolar. 4 julio 2011 Fuente: P. Santibañez, 2011 cperez@inia.cl 21

22 AÑOS LLUVIOSOS NIÑO MEDIANO El Anticiclón se retira permitiendo la entrada profunda de los frentes del ciclón circumpolar. 4 julio 2011 Fuente: P. Santibañez, 2011 cperez@inia.cl 22

23 El Anticiclón se reforzará y desplazará hacia el sur. Análogamente el Ciclón circumpolar se reforzará generando un mayor numero de frentes con alta energía. Esto aumentará el nivel de conflictividad en la zona de rozamiento haciendo el clima mas inestable. 4 julio 2011 Fuente: P. Santibañez, 2011 cperez@inia.cl 23

24 La Serena Valparaíso Santiago Curicó Chillan Concepción Temuco Valdivia Osorno Pto. Montt Coyahique Balmaceda Pta.Arenas Desviación ( %) La Serena Valparaíso Santiago Curicó Chillan Concepción Temuco Valdivia Osorno Pto. Montt Coyahique Balmaceda Pta.Arenas Desviación en Milímetros Desviación (mm) Respecto al Promedio Climatológico ( ) Desviación (%) Respecto al Promedio Climatológico ( ) Anomalía Pluviométrica (mm) 01 Enero - 08 Junio de 2011 Anomalía Pluviométrica Actual (%) 01 Enero - 08 Junio de

25 25

26 Eficiencia de uso del agua (EUA) Cultivo EUA (g DM /kg H 2 0) Agua utilizada (g H2O / g DM) Maíz Sorgo Papa Remolacha Trigo Soja Alfalfa ET

27 Afecta el crecimiento y desarrollo de cultivos Afecta múltiples procesos en la planta como: Fenología Temperatura Fotosíntesis y respiración Absorción de nutrientes Dormancia de semillas y de yemas Produce daños por frío 27

28 Cambio climático global: aumento de T Fuente: Rothamsted Research Annual Review

29 Cambio climático global: aumento de T Temperatura media global relativa al periodo (14 basado en registros de estaciones meteorológicas. 29 C),

30 Temperatura 30

31 Efecto de la Tº en el Crecimiento de Trigo, Maíz y Soya Tasa de crecimiento Trigo Maíz Soya. Temperatura ( C) Del Pozo

32 Yemas Pétalos a floración Plena floración a fruto chico 32

33 Temperatura del Aire Importante para calcular unidades térmicas de crecimiento de cultivos (unidades calor o grados-día) mediante las cuales es posible medir la influencia de la temperatura en la velocidad de desarrollo de los cultivos e insectos, y con ello predecir la aparición de etapas fenológicas de cultivos y estadios biológicos en los insectos. Los registros de temperatura también se usan para calcular horas o unidades frío requeridas por los frutales caducifolios y algunos insectos durante la etapa de hibernación. 33

34 Días grado o Grados Día (GD) es definido como días en términos de grado sobre una temperatura umbral (Arnold, 1959). Para completarse una etapa fenológica es necesario la acumulación del Requerimiento Térmico (RT); este se mide en grados-días sobre la temperatura base. Días Grado 34

35 Aplicaciones de este parámetro: Programación de fechas de siembra o ciclos de cultivo Pronóstico de fechas de cosecha Determinar el desarrollo esperado en diferentes localidades Determinar el desarrollo esperado en diferentes fechas de siembra o inicio del ciclo de cultivo Determinar el desarrollo esperado de diferentes genotipos Pronosticar coeficientes de evapotranspiración de cultivos Pronóstico de plagas y enfermedades Días Grado 35

36 Fuente: CIREN 36

37 37

38 38

39 41

40 Horas Frío (1 mayo-30 julio) Horas de Frío bajo 7ºC (HF)= diaria de horas con Tº entre 0ºC y 7ºC Requisitos generales de frío de especies frutales de clima templado ESPECIES HORAS <7ºC ESPECIES HORAS <7ºC Almendro (1) Guindo Dulce (500) Arándano Kaki Avellano Kiwi Ciruelo Europeo Manzano (200) Ciruelo Japonés (100) Membrillo Damasco (200) Morera Durazno (100) Nogal Frambueso Pecano Grosellero Peral Guindo Agrio Vid (100) julio 2011Fuente: G. Gil cperez@inia.cl 42

41 Cuáles son los efectos negativos que podemos observar como consecuencia de la falta de frío invernal? En la vegetación: La brotación es desuniforme y se retrasa. Muchas yemas vegetativas no brotan, quedando latentes, aunque pueden hacerlo más tarde. Los brotes crecen más débiles. Las yemas laterales no abren y la planta presenta un desarrollo más vertical (acrotonía). 43

42 En el árbol: 1) Retraso en la entrada en producción. 2) Desenfrenado crecimiento vegetativo. 3) En frutales de pepita, pocos dardos. 4) Excesivo uso de reservas. 5) Poco desarrollo foliar, con mayor daño de sol. 44

43 En las flores: 1) La floración se retrasa, se extiende y es desuniforme. 2) Como consecuencia de lo anterior, las variedades no coinciden en el tiempo de floración, afectando el cuaje. 3) Las flores más débiles caen antes de cuajar, tienden a ser deformes, multiovuladas. 4) El polen es poco viable. 5) En el damasco y otros frutales de carozo, muy sensibles a la falta de frío, se observa caída de yemas. 45

44 En la fruta: Maduración irregular. Menores producciones. La calidad de la fruta se ve afectada: a) menor tamaño b) pobre coloración ( disponibilidad de carbohidratos para nutrirla) c) menor firmeza (menor densidad celular en los tejidos en formación). 46

45 Horas Frío Fuente: Gonzalez, Acumulación de horas-frio (base 7ºC) durante El Niño 1997, y LaNiña Valle Central. 4 julio 2011 Región del Maule. cperez@inia.cl 47

46 Temperatura del Suelo La temperatura del suelo afecta la selección de la fecha de siembra, el crecimiento de las plantas y los microorganismos y las propiedades del suelo a través de su grado de meteorización 48

47 Foto: Rothamsted Research Foto: R.Ripa Come pulgones Crysoperla Come larvas y huevos 49

48 Chaqueta Amarilla Vespula germanica F. 50

49 Fuente: Estay 2007 Programa de Alerta de Vuelo Grados Día (GD)= T max.+t min. Umbral Térmico inferior 2 51

50 Fuente: Estay 2007 Programa de Alerta de Vuelo 52

51 53

52 54

53 La radiación solar está compuesta por radiaciones de distintas longitudes de onda, constituyendo el espectro electromagnético. Al pasar por la atmósfera, los rayos son filtrados y cambia la importancia relativa de los diversos componentes de la radiación solar. Radiación Radiación Solar Composición de la radiación (%) Entrada a la atmósfera Entrada a la biosfera Ultravioleta 9,2 2,0 Visible (luz) 42,4 54,0 Infrarrojo 48,4 44,0 Total 100,0 100,0 Del Pozo

54 Radiación y Productividad La radiación tiene directa incidencia en: Balance de energía de la planta En la tasa de fotosíntesis de las hojas y del cultivo En la tasa de crecimiento del cultivo y en la materia seca acumulada. 56

55 Se usa para estimar la evapotranspiración potencial a través de fórmulas empíricas que involucran diversos factores de clima (Ecuación de Penman- Monteith) Radiación Solar 57

56 Humedad Relativa Junto con la temperatura, esta variable es importante para pronosticar heladas. 59

57 Humedad Relativa También es una variable climática clave para el pronóstico de enfermedades de cultivos, y se utiliza en combinación con otras variables para estimar la evapotranspiración. 60

58 Humedad de las Hojas El contenido de humedad de las hojas está directamente relacionado con la presencia de enfermedades, por lo que esta variable se utiliza para su pronóstico. Manzanas con Venturia Trampa de esporas 61

59 Velocidad y Dirección del Viento Estos dos factores son componentes esenciales para determinar la evapotranspiración en cultivos. También son importantes por su efecto en la erosión del suelo y daños a los cultivos, así como en la programación de aplicaciones de pesticidas. También permiten conocer la trayectoria de organismos benéficos y nocivos a las plantas y distribución del polen de las plantas. 62

60 Otras Aplicaciones Prevención y manejo de Incendios Forestales 63

61 Otras Aplicaciones 64

62 Fuente: COMSA 65

63 SEGURO AGRÍCOLA 4 julio 2011 cperez@inia.cl 66

64 Otras Aplicaciones Determinación de índices de bienestar animal. Determinación de la fecha con humedad óptima en el suelo para el inicio de siembras. Análisis del período apropiado para reforestación en una región determinada. 67

65 Parametros Climáticos Disponibles (Horarios, Diarios y Mensuales) Temperaturas. (Diarias y horarias) Humedad Relativa. (Variación diaria horaria) Presión Atmosférica. (Variación diaria horaria) Pluviometría. (Diaria y Acumulada mensual) Velocidad y dirección del Viento. (Máxima diaria y hora) Radiación Global. (Horarias y máxima diaria) 68

66 Principales Funciones Utilizadas por Especies 71

67 Modelos Predictivos Aplicaciones Disponibles Estados fenológicos de frutales: Vid de mesa - principales variedades Vid vinifera - principales variedades Manzano - principales variedades Plagas: Polilla de la manzana (Cydia pomonella) Enfermedades de origen fungoso: Oidio en manzanos (Podosphaera leucotricha) Venturia en manzanos (Venturia inaequalis) 72

68 Golpe de sol en manzanos Aplicaciones Disponibles Temperaturas criticas en frutales Acumulación térmica y fechas de madurez de cosecha. Desfase de la temporada respecto a la anterior. Alarmas - Mensajes de texto a Celulares Alarma de Oídio en manzanos Alarma de Venturia en manzanos Alarma de Golpe de Sol en manzanos Alarma de Temperaturas Críticas en frutales Alarma de Heladas 73

69 74

70 75

71 76

72 77

73 78

74 Problemas Aumento requerimiento de riego Deshidratación y golpes de sol Posibles problemas de polinización Aumento agresividad plagas y enfermedades Ambiente mas favorable ataque de hongos Aumento variabilidad climática Aumento niveles de stress térmico Aceleración de la maduración Caída en la calidad de los frutos Caída de rendimientos CONCLUSIONES Acciones Mejor gestión de riego Manejo del follaje y sistema de protección Regulación del stress Sistemas mas integrados de control Búsqueda de patrones más resistentes Mejores sistemas de monitoreo y alerta climática Mecanismo de reducción del estrés Cambio de variedades Relocalización de variedades Optimización de la gestión productiva Fuente: Santibañez,

75 CONCLUSIONES Es muy importante seguir ampliando la red de EMA s para tener mayor cobertura, así como aplicaciones mas confiables Ampliar las aplicaciones actuales y potenciales de acuerdo con las necesidades de agricultores y autoridades Incorporar nuevos modelos predictivos. Incorporar nuevas aplicaciones a nuevas especies Es importante la articulación Público-Privada 80

76 GRACIAS 81