Estación Experimental Agropecuaria General Villegas Cristian Álvarez Manejo eficiente del agua
Zona de influencia
Uso consuntivo: 6 y 7% precipitaciones 3 y 4% agua a siembra
Agua útil = Prof. x (CC PMP) x DA = 1 3 mm Sistema de producción Agua útil = Prof. x (Hum. Siembra PMP) x DA = 3 mm Cultivo Agua útil = Prof. x (Hum. V 6 PMP) x DA = 3 mm Nitrógeno
Precipitaciones (mm mes-1) ETP (mm mes-1) Promedio historico ETP Y PP (1974-27) 2 2 18 18 16 16 14 14 12 12 1 1 8 8 6 6 4 4 2 2 ENE. FEB. MAR. ABR. MAY JUN. JUL. AGO SET OCT NOV DIC. Meses LLuvias ETP
5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 55 6 65 7 75 8 85 9 95 Probabilidad (%) Villegas 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1 Precipitaciones (mm) prob oct-dic prob dic-mar prob oct-mar
Probabilidad (%) Probabilidad (%) Probabilidad (%) Probabilidad (%) Probabilidad de precipitaciones marzo- septiembre octubre-noviembre 1 8 6 4 2 1 2 3 4 Agua (mm) octubre- diciembre 1 5 1 2 3 4 Agua (mm) diciembre-marzo 1 5 1 2 3 4 Agua (mm) 1 8 6 4 2 1 2 3 4 Agua (mm)
Unidad Fisiográfica Medanos Longitudinales HE A AC C HT A B2 B3 C Loess Arena HTN A AC IIB2t IIB3 HTA A1 AC IIB2t IIB3 NCu AB IIBt tosca NC A B2t tosca Limo IIC IIC IIBCK Bc C Médano, 2-5 Km de ancho y mas de 1 Km de largo Depresión intermedanosa.3-3 Km de ancho E: Hapludol Entico T: Hapludol Típico HTN: Hapludol Thapto Nátrico HTA: Hapludol Thapto Argico NCu: Natracuol Típico NC: Natracualf Típico (Adaptado de Zamolinski, 21)
Captación Almacenaje agua útil = Prof. x (CC PMP) x DA = 6 y 15 mm Eficiencia precipitaciones (ej. 5%)... 24 mm
Se considera importante el volumen total ocupado por poros mayores de 1 µm de diámetro equivalente. Este diámetro coincide aproxim. con el diámetro mínimo de las raíces de la mayoría de los cultivos. Diámetro (µm) Tensión (bares) Función Menor,2 mayor 15 agua no disponible,2 a 1,33 15 agua útil 1 3,1,33 drenaje lento 3 15,2,1 drenaje medio Mayor 15,1-,2 drenaje rápido e aireación
Profundidad (cm) Efecto de compactación sobre la porosidad 2 4 6 8 1 Porosidad (%) 1 2 3 4 ANU AM AP DL DM A ANU: agua no útil, AM: agua mantenimiento, AP: agua producción, DL: drenaje lento, DM: drenaje medio, A: aireación. Lote Nueva Castilla Textura % A7,5 L2,6 Ar 71,9 CC : 164 mm MO % 1,35 PMP : 63 mm Induce 4,8 Agua Util : 11 mm P ppm 17.7 N Total,11 Romina Fernandez (Inédito) 25 Densidad aparente máxima, susceptibilidad a la compactación, umbral hídrico de mayor sensibilidad, compactación relativa.
Cap. Almac. Agua útil 13 mm 18 3 mm 6 mm/1cm La PER también resultó variable entre cultivares: 14 cm en grupos 3 y 23 cm en grupos 7 de soja, donde las diferencias se relacionaron con el ciclo ontogénico (Dardanelli y Bachmeier, 1993). 85 14 mm Determinación práctica agua disponible
In filtra c ió n a c u m u la d a (c m m in -1 ) V e lo c id a d d e in filtra c ió n (c m m in -1 ) In filtra c ió n a c u m u la d a (c m m in -1 ) V e lo c id a d d e in filtra c ió n (c m m in -1 ) Infiltración acumulada y velocidad de infiltración 35 1.4 35 1.4 3 Ustol 1.2 3 Udol 1.2 25 1* 1 25 1 2.8 2.8 1* 15.6 15.6 1 2*.4 1.4 5.2 5 2*.2 2 4 6 8 1 2 4 6 8 1 Tie m po (m in) T ie m p o (m in ) LC SD L C ve l SD ve l LC SD L C ve l SD ve l
Capacidad de retención de agua de suelos característicos de la zona de influencia de EEA Villegas Clase textural mm agua/ cm suelo 1 metro Arenosos.5 5 arenosos franco 1.12 112 Franco 1.53 153 Franco arenoso 1.3 13 Franco limoso 1.97 197 Franco arcilloso 1.21 121
(mm) 6 5 4 3 2 1 GIRASOL Suelo 1 35 52 6 6 3 8 14 Días Suelo 2
Agua (mm) Agua (mm) Dinámica de agua durante el desarrollo del cultivo de maíz Ustol Udol 6 5 6 5 ns ns ns ns ns 4 ns ns ns 3 ns 2 ns 1 2 4 6 8 1 12 14 16 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 dias desde la siembra dias desde la siembra SD LC pmp SD LC pmp
N-NO - 3 (kg ha -1 ) Contenido de N-NO - 3 a la siembra 4 35 3 25 2 15 1 5 LC SD LC SD Udol Ustol -2 2-4 4-6
Rendimiento de grano sitio Labranza Fertilización (kg ha -1 ) Rendimiento (kg ha -1 ) Ustol Udol LC SD LC SD 6528 1 844 5966 1 8834 9922 1 1811 8258 1 1994
Uso consuntivo y eficiencia de uso Sitio Udol Ustol Fertilización (kg ha -1 ) 1 1 U C (mm) EUA (kg Ms ha - 1 mm -1 ) EUA (kg grano ha -1 mm -1 ) LC SD LC SD LC SD 53 559 34 13 19 15 521 545 35 2 21 2 422 422 55 4 15 14 447 456 5 57 19 19
N (kg.ha -1 ) Contenido de N-nitratos a distintas profundidades en suelos con CRA contrastantes y bajo tres longitudes de barbecho: corto = 1 medio = 4 largo = 7 días. 14 12 1 8 6 4 2 4-1 cm 2-4 cm -2 cm c m l c m l c m l CRA 42 CRA 9 CRA 21
Sin P Con P Resp. Testigo 7554 7953 399 N + S 8256 9981 1725 Resp. 72 228
Rendimiento (Kg/ha.) Rendimiento en función del nivel de MOJ 13 12 11 R 2 =,117 1 9 8 R 2 =,84 7 6 Rinde Test. Rinde Fert. 5 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 MOJoven (Kg/ha.)
EB (%) 25 2 15 1 5 B M A Nivel de residuos < 1 cm > 2 cm
Rendimiento (Kg/ha) Agua útil (mm) 4 3 2 b <8 cm >12 cm c b d b 12 1 8 6 <,8 m >1,2 m 1 a 4 2 T S D Tratamientos Siembra Floración Cosecha Fechas de muestreos
Rendimiento (Kg/ha) MO (%) 1 4 75 3 5 2 25 1 68 77 85 Precipitaciones (mm) Testigo Fertilizado MO
Rendimiento (kg/ha) Ambiente-Genética, densidad, fecha siembra, fertilización. 5 4 3 2 1 y = -,339x2 + 19,825x + 475,49 R 2 =,83 5 1 15 2 25 Agua útil a la siembra (mm)
kg/ha 25 Requerimiento de agua. y nutrientes EUA G=24,4 EUA BT= 55,1 2 EUA G=2,5 EUA BT= 46,5 EUA G=18,9 EUA BT= 47,9 EUA G=25,9 EUA BT= 47,3 15 EUA G=2,3 EUA BT= 39,9 EUA G=18,8 EUA BT= 28,6 1 5 NK 255T AD 8 STA DK 39 T NK 24 Exp XG 72 VDH 26 Grano Hoja+Tallo
MS (kg/ha) 35. 3 25 2 15 1 5 Don Santiago Melipal Don Rene Don Norberto Quehue Don Guillermo T 4 12
EUA (kg/ha). 35 3 25 2 15 1 5 Don Santiago Melipal Don Rene Don Norberto Quehue Don Guillermo T 4 12
PROFUNDIDAD EVOLUCION DE LA NAPA CERCANA LAS MARIAS JN AG O D F AB J 2/1 2/3 4/5 6/7 -,9 -,89-1,4-1,4-1,9-1,32-1,32-1,32-1,32-1,33-1,66-1,66-1,6-1,56-1,7-1,18-1,43-1,45-1,68-1,92-1,32-1,32-1,32-1,32-1,78-1,82-1,88-1,73-1,88-1,23-2,4-2,1-2,1-2,2-2,3-2,2-2,1-2,2-2,5-2,1-2,1-2,4-2,3-2,2-2,1-2,55-2,9-3,4-2,7-2,7-2,8-2,9-3 -3,1-3,2-3,3-2,71 22/3 23/4 24/5 25-6 26-7 27-8
Salinidad de Napa (ds/m) Situación de napas en Villegas (17 Ago 27) 25 2 15 1 5 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 Profundidad de Napa (m) 18 freatimetros INTA Villegas Zaniboni
Salinidad Salinidad de Napa (ds/m) 25 2 15 1 5 aporte de napa en maíz optimo 4 casos (22%) marginal 9 casos (5%) 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 Profundidad de Napa (m) marginal optimo zona I zona II zona III % del potencial 75% del potencial profundidad
Salinidad de Napa (ds/m) 25 2 15 1 5 aporte de napa en soja optimo 6 casos (33%) marginal 9 casos (5%) 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 Profundidad de Napa (m)
Salinidad de Napa (ds/m) Salinidad de Napa (ds/m) 25 2 15 1 5 aporte de napa en trigo optimo 7 casos marginal 13 casos 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 Profundidad de Napa (m) 25 2 15 1 5 ojo aporte de napa en cebada optimo 9 casos marginal 16 casos 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 Profundidad de Napa (m)
Aporte potencial de S (Kg/Ha/1 mm) NAPAS y NUTRIENTES Datos de Villegas (17 Ago 27) 4 35 3 25 2 15 1 5 25 Kg S / Ha 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Salinidad Napa (ds/m)
196 1988 22 Cada punto: 35 hectáreas Fuente: INTA, Área de Gestión Ambiental (25). Cobertura territorial del cultivo de soja en la baja Cuenca del Plata
El dust-bowl de las pampas hoy
Suelo: Hapludol Típico CRA: 24 mm Perfil sin limitantes en profundidad
Agua (mm) 5 4 41 3 2 19 22 25 175 1 3 AI P AI+P T CC
Gral. Pinto Días desde el inicio del ensayo Tratamiento Eficiencia de barbecho 84 T 12.6 114 T 11.5 149 T 6.9 477 T Negativo 57 T Negativa 531 T Negativa
Gral. Villegas Días desde el inicio del ensayo Tratamiento Eficiencia de barbecho (mm) 158 T negativa 492 T negativa
MS (Kg ha-1) UC (mm) Producción de MS, Uso Consuntivo y eficiencia de utilización del agua, promedio de 2 años y 2 sitios 7 18 6 5 4 175 172 175 17 3 2 1 26 kg MS mm -1 32 Kg MS mm -1 A C R Tratamientos 162 22 Kg MS mm -1 165 16 155
MS (kg/ha) UC (mm) Producción de MS, Uso Consuntivo y eficiencia de utilización del agua, Santa Rosa (La Pampa) 5 35 kg/ mm 18 4 15 3 2 1 6 kg/ mm 6.6 kg/ mm 12 9 6 3 A C CB MS UC
Agua útil (mm) Monocultivo de Soja Cultivo de Cobertura: Triticale cv. Tehuelche Agua Útil 25 2 15 1 5 23 24 25 26 27 años Testigo Macollaje Encañazón Mad. Fisiológica
MS (kg ha-1) Corto plazo Cultivo de cobertura 12 1 8 6 4 2 23 24 25 26 27 años Testigo Macollaje Encañazón Mad. Fisiológica
Profundidad (cm) Profundidad (cm) Cultivos de cobertura en monocultivos de soja M.O (Tn ha-1) M.O joven (Tn ha-1) 5 1 15 2 25 2 4 6 8 1 12 2 2 4 4 6 6 8 8 1 1 12 12 14 14 16 16 18 18 2 2 Monocultivo Madurez fisi Monocultivo Madurez fisi Macollage Encañazon Macollage Encañazon Materia orgánica (corto plazo, 4 años!!!): Sin diferencias entre tratamientos con CC y menores que sin estos. Tendencia a mayor concentración superficial de fracciones gruesas de M.O. con CC Alvarez y col. (28)
Efecto de 4 años acumulados de cobertura Profundidad Monocultivo Macollaje Encañazón Madurez fisiológica MO Joven / MOTotal -5 27.36 33.9 36.69 47.13 5-1 8.45 7.29 9.53 12.57 1-15 3.81 3.14 3.11 5.27 15-2 6.34 1.47 3.43 4.79
Efecto de 4 años acumulados de cobertura Profundidad Monocultivo Macollaje Encañazón Madurez fisiológica ph -5 5.54 5.64 5.81 5.91 5-1 5.64 5.53 5.69 5.67 1-15 5.67 5.66 5.6 5.7 15-2 5.71 5.69 5.62 5.84
Efecto de 4 años acumulados de cobertura Profundidad Monocultivo Macollaje Encañazón Madurez fisiológica DA Mg/m 3-5 1.29 1.28 1.26 1.27 5-1 1.37 1.41 1.36 1.38 1-15 1.36 1.4 1.38 1.37 15-2 1.36 1.39 1.36 1.37
% agregados Efecto de 4 años acumulados de de cultivo de cobertura 6 5 4 3 2 1 Testigo Macollaje Encañazon Mad. Fisiológica Tratamiento > 8 mm < 2 mm
Infiltración acumulada (cm h-1) Cultivos de cobertura en monocultivos de soja 35 a 3 25 b 2 bc 15 c 1 5 5 1 15 2 25 Tiempo (mm) Macollaje Encañazon Madurez fisiológica Monocultivo Infiltración acumulada 4to año: Mayor tasa de infiltración en sistemas con CC secados hacia floración-madurez Tendencia a mayor estabilidad de estructura, sin cambios en tamaño de fragmentos. Alvarez y col. (28)
Rendimiento (kg/ha) Cultivos de cobertura en monocultivos de soja Macollaje Encañazón Madurez Fisiológica Testigo 4 3 2 1 23 24 25 26 27 Rendimiento de soja (corto plazo, 5 años!!!): Sin diferencias entre tratamientos con CC y menores que sin estos. Alvarez y col. (28)
Infiltración acumulada (cm/min) 3 25 2 15 1 5 6 12 18 24 3 36 Tiempo (min) A C R T
Velocidad deinfiltración (cm/min) Velocidad de Infiltración (cm/min) 3,5 3,5 3 3 2,5 2,5 2 2 1,5 1,5 1 1,5,5 6 12 18 24 3 36 Tiempo (min) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Tiempo (min) A C R T A C R T
Infiltración (cm/min) 35 3 25 2 15 1 y =,18x + 11,66 R 2 =,77 p<,1 5 2 4 6 8 1 12 MS (kg ha -1 )
Productividad del cultivo Condiciones agroecológicas Condiciones de manejo (genotipos, fecha de siembra, manejo nutricional, etc) Precipitaciones Fotoperíodo Temperatura Textura Topografía Nutrientes Espesor suelo explorado
Mapas de suelo Ln29 TIPO DE UNIDAD:Asociación. PAISAJE:Lomas amplias suavemente onduladas. CAPACIDAD DE USO: IIIs. INDICE DE PRODUCTIVIDAD: 68_C. *Lincoln (6%) lomas. *Cañada Seca (3%) pie y medias lomas *Ameghino (1%) cresta de lomas
Mapas de rendimiento Fuente: DZD Agro 26
Cuánto de la variabilidad de los rendimientos puede ser explicada por variables edáficas??? Esa variabilidad depende de la escala de análisis??? Qué estrategias de manejo se pueden implementar para minimizar la variabilidad???
Variabilidad en los rendimientos: escala regional
Rendimiento (kg ha -1 ) Rendimiento (kg ha -1 ) Rendimiento (kg ha -1 ) Rendimiento (kg ha -1 ) Variabilidad en los rendimientos: escala regional 6 6 5 5 4 3 2 Oeste Este Centro 4 3 2 1 Rendimiento = 39,1x + 2494 r 2 =,12 p<,8 1 2 3 4 1 4 5 6 7 MO (g kg -1 ) ph 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 1 2 3 Pe (mg kg -1 )..5 1. 1.5 2. Nt (g kg -1 )
Rendimiento (kg ha -1 ) Rendimiento (kg ha -1 ) Variabilidad en los rendimientos: escala regional 4 35 3 25 3919 3762 358 315 4 3 3756 a 3668 ab 3445 b 2 15 2 1 5 1 1 2 3 4 CUS Hapludoles Típicos Hapludoles Enticos Hapludoles Thapto- Árgicos
Productividad de soja en ambientes de menor aptitud productiva
Variabilidad en lotes de baja aptitud productiva Campaña Soja 27-8 3 lotes de primera 12 lotes de segunda Lotes en promedio CUS > 3,5 Delimitación de ambientes de peladal, baja, media y alta productividad Precipitaciones (mm) Cultivo Mín- Máx Promedio CV (%) De Primera 321-62 413 24 De Segunda 326-523 416 23
Variabilidad en lotes de baja aptitud productiva Variable Mín- Máx Promedio CV (%) Rendimiento (kg/ha) -6575 242 61 Prof. al thapto (cm) 1-85 35 36 Materia orgánica (%).32-4.2 2.29 26 Arcilla (%) 4-19 1 33 Limo (%) 23-51 38 15 Arena (%) 29-69 52 16 ph 5.1-1.6 6.1 17 S- Sulfatos (ppm) 8.-99. 35.2 231 Cond. Eléctrica (ds/m).2-21.3 1.4 148 CIC (meq/1 g) 1-21 14.6 15 Calcio (meq/1 g) 2.1-1.5 6.2 26 Magnesio (meq/1 g) 1.5-5.3 2.9 21 Potasio (meq/1 g).85-4.4 2.3 25 Sodio (meq/1 g).5-7.3 1.4 71 PSI (%) 2.7-53. 1. 73 RAS.19-5..7 81
Rendimiento (kg ha -1 ) Variabilidad en lotes de baja aptitud productiva 4 3752 35 3 25 269 2 1797 15 1 5 Peladal Baja Media Alta Productividad
Rendimiento (kg/ha) Materia Orgánica (kg ha -1 ) Variabilidad en lotes de baja aptitud productiva 7 6 y = 86 x + 588 R 2 =.14 3, 25, 22,2 23,8 26,2 5 4 2, 15, 16,5 3 1, 2 1.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 MO 5,, Peladal Baja Media Alta Productividad
Rto ph Variabilidad en lotes de baja aptitud productiva 7 6 8, 7,5 7,6 5 4 3 y = -692x + 6756 R 2 =.18 7, 6,5 6, 6,1 5,9 2 5,5 5,6 1 4 5 6 7 8 9 1 ph 5, Peladal Baja Media Alta Productividad
Rendimiento (kg/ha) Rendimiento (kg/ha) Variabilidad en lotes de baja aptitud productiva 7 7 6 6 5 5 4 4 3 2 y = -1x + 3584 R 2 =.26 3 2 1 1 1 2 3 4 5 6 Porcentaje de sodio intercambiable (%) 5 1 15 2 Conductividad Eléctrica
Rto Variabilidad en lotes de baja aptitud productiva 7 6 5 4 3 2 1 4 54 14 154 24 254 34 354 44 S de sulfatos
Rendimiento (kg/ha) Profundidad al thapto y rendimiento 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Profundidad al thapto (cm)
Rendimiento (kg ha -1 ) Rendimiento (kg/ha) Variabilidad espacial dentro de los lotes Estancia Huiyiló Estancia Huiyiló 7 7 6 5 6 5 y = 136,17x + 211,54 R 2 =,5191 4 4 3 3 2 2 1 1 2 4 6 8 1 12 Prof al thapto (cm) 1 15 2 25 3 35 4 Materia orgánica (g kg -1 )
Rendimiento relativo (%) Agricultura por ambientes: escala de lote 1 8 6 4 2 Si espesor < 41 cm, RR = -2 + 2 * espesor r 2 =,32 2 4 6 8 1 12 14 Espesor sobre el horizonte IIB (cm)
Rendimiento (kg ha -1 ) Rendimiento (kg ha -1 ) Suelos Hapludoles Thapto: espesor al horizonte thapto: 35-4 cm 45 4 35 3 25 2 15 1 5 a ab Hapludol Thapto- Árgico a a b b a a a 17.5 cm 26 cm 35 cm 45 4 35 3 25 2 15 1 5 a Hapludol Thapto- Nátrico a b b a b 23 cm 35 cm DM 35 DM 425 DM 497 DM 35 DM 425 DM 497 Variedad Variedad
Rendimiento (kg ha -1 ) Suelos Hapludoles Thapto: espesor al horizonte thapto: 35-4 cm Presencia de carbonatos Hapludol Thapto- Nátrico 18 15 a a a 12 a a a 17.5 cm 9 35 cm 6 3 DM 35 DM 425 DM 487 Variedad
Rendimiento Kg ha-1 Nitrógeno: Fertilización con N en sorgo granífero 6 5 a a 4 3 b b a a 1 17 2 1 5 1 dosis de N kg ha-1 Álvarez y col (28)
Compactación en SISTEMAS MIXTOS
EFECTOS SOBRE EL CULTIVO Relación suelo - clima
Deben diferenciarse dos aspectos: Densificación: Se refiere a la pérdida de porosidad y se mide mediante la Densidad Aparente. DA = Peso suelo seco = Mg Volúmen m 3 Endurecimiento: Se refiere al aumento de la resistencia a la penetración. Esta característica está relacionada en forma inversa con la humedad del suelo.
DENSIDAD APARENTE RELACIONA EL PESO DEL SUELO SECO CON SU VOLUMEN, INCLUYENDO EL ESPACIO POROSO DAP (Mg m3) = PESO. VOLUMEN TAMBIEN ES UNA MEDIDA DEL ESPACIO POROSO TOTAL POROSIDAD (%) = [ 1 DAP / DP] * 1 CONDICIONA UNA GRAN CANTIDAD DE PROCESOS RELACIONADOS CON LA NUTRICION VEGETAL, AL AFECTAR LA CIRCULACION DE AGUA, AIRE Y LA PENETRACION DE LAS RAICES
Resistencia a la penetración
FORMAS DE COMPUTAR EL VALOR S R AREA BASAL S = x R 2 PNTR Golpe S = 1,5394 cm 2 G AREA LATERAL S = x R X G PNTR Golpe S = 5,5 cm 2
El indice de cono (resistencia) se expresa Mpa. El r del cono es de 1.25 cm la base es 4.91 cm2 y la Resistencia de (golpes x 2 kg x.5 m /.5 / 4.91). golpes x 4.7 = kgm/cm2 o golpes x.47 = MPa Valores limitantes que cita la bibliografía 2,5-3 Mpa. Esto puede afectar la operación de la sembradora y/o la penetración de las raíces
VARIACION ESPACIAL DE LA RESISTENCIA A LA PENETRACION 2.8 m 1.4 m Capa 5-7.5 cm suelo pastoreado a,4 Mpa,4 a,8 Mpa,8 a 1,2Mpa 1,2 a 1,6 Mpa