EXPERIENCIAS Y ACTUALIDAD DE LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN EN URUGUAY

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

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

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

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.

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

Área sembrada (miles de hectáreas) Rendimiento (ton/hectárea sembrada) Cultivos de Invierno: Área sembrada, producción y rendimiento de cultivos, por año agrícola. 600 4 500 3.5 3 400 300 200 100 Área Trigo Área Cebada Rend. Trigo Rend. Cebada 2.5 2 1.5 1 0.5 0 2003/04 2004/05 2005/06 2006/07 2007/08 2008/09 2009/10 2010/11 Años 0 Fuente: ANUARIO ESTADÍSTICO AGROPECUARIO, 2011 DIEA - MGAP.

Área sembrada (miles de hectáreas) Rendimiento (ton/hectárea sembrada) Cultivos de Invierno: Área sembrada, producción y rendimiento de cultivos, por año agrícola. 600 500 y = 0.0517x + 2.7805 R² = 0.3898 y = 58.196x + 28.079 R² = 0.754 4 3.5 3 400 Área Trigo 2.5 300 Área Cebada 2 Rend. Trigo 200 Rend. Cebada 1.5 1 100 0.5 0 2003/04 2004/05 2005/06 2006/07 2007/08 2008/09 2009/10 2010/11 Años 0 Fuente: ANUARIO ESTADÍSTICO AGROPECUARIO, 2011 DIEA - MGAP.

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 6 800 700 Rend. Sorgo Rend. Girasol 5 600 4 500 400 3 300 2 200 100 1 0 2003/04 2004/05 2005/06 2006/07 2007/08 2008/09 2009/10 2010/11 Años Fuente: ANUARIO ESTADÍSTICO AGROPECUARIO, 2011 DIEA - MGAP. 0

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 6 800 700 Rend. Sorgo Rend. Girasol 5 600 4 500 400 300 y = 0.0299x + 1.7109 R² = 0.1099 y = 96.815x + 60.043 R² = 0.899 3 2 200 100 1 0 2003/04 2004/05 2005/06 2006/07 2007/08 2008/09 2009/10 2010/11 Años Fuente: ANUARIO ESTADÍSTICO AGROPECUARIO, 2011 DIEA - MGAP. 0

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.

ANTECEDENTES Y ATUALIDAD Hoy 2004 2008 2011 2012 2013 2013 I Taller AP Mercedes e INIA-TT II Taller AP INIA-TT Curso Posgrado AP FAGRO III Taller AP y AxA INIA-LE

AD- BN BD- AN BD- AN AD- BN Roel, Plant & Firpo 2003-2004 Área: 4 ha. 40% Ladera Fajas apareadas cruzando variabilidad. 2 Repeticiones.

Proyecto PDT 2006-2008/ Proyectos INIA 2006-2011 1. 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)

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

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

INIA Inovagro, 2011-2013 1. 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)

INIA Manejo por ambientes, 2012 1. 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)

1 Ensayos en Faja 2 Normalización de Mapas de Rendimiento 2 1 2 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. 1 1 1

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

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

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.

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

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)

SENSORES ACTIVOS GreenseekerHandheld http://www.trimble.com Cropscanner http://www.cropscanner.com Mapeo y aplicación en tiempo real Apuntar y medir Las Martinetas, Trigo Z30, Zafra 2013, Dolores

SENSORES ACTIVOS Cropscanner (http://www.cropscanner.com ) Santa Ana, Trigo Z30, Zafra 2014, Colonia

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)

RED DE EXPERIMENTOS 2013 4 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

RENDIMIENTO

NDVI NDVI NDVI NDVI SENSOR ESTADO DEL CULTIVO Muy buena relación con NAbs, IAF, y Peso Seco 0.70 0.60 0.50 0.40 0.70 0.60 0.50 0.40 Pobre relación con SPAD y N% 0.30 0.20 y = -0.031x 2 + 0.244x + 0.304 R² = 0.580 0.30 0.20 0.10 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 Indice de area foliar (m2 m-2) 0.70 0.60 0.50 0.10 2.00 3.00 4.00 5.00 Contenido de N (%) 0.70 0.60 0.50 0.40 0.40 0.30 y = 0.000x + 0.273 R² = 0.891 0.30 y = -9E-05x 2 + 0.013x + 0.074 R² = 0.730 0.20 0.20 0.10 0.10 0 500 1000 1500 2000 2500 0 20 40 60 80 100 Peso seco (Kg Ha-1) N absorbido (Kg Ha-1)

Rendimiento en grano (MgHa-1) Rendimiento (Mg Ha-1) SENSOR ESTADO DEL CULTIVO Muy buena relación NDVI-rendimiento y Nabs-rendimiento 7 7 6 5 6 5 4 3 2 1 4 3 2 1 EM SR TN 0 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 NDVI 0 0 50 100 N absorbido a Z30 (KgHa-1)

- 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.

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

LO QUE NO SE MIDE NO SE PUEDE MEJORAR William Thomson, Primer barón de Kelvin (1824-1907) MUCHAS GRACIAS! E-mail: cotano@inia.org.uy Web: www.inia.uy