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Napas y Agricultura en la region pampeana: oportunidades, riesgos y claves para su manejo- Marcelo Nosetto
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Napas y Agricultura en la region pampeana: oportunidades, riesgos y claves para su manejo- Marcelo Nosetto

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  • Dos variables claves para ver las posibilidades de aprovechamiento por parte de los cultivos son la profundidad y la salinidad de la misma.
  • Otra forma de ver el efecto de la napa sobre los cultivos es con información satelital
  • Transcript

    • 1. Marcelo Nosetto Grupo de Estudios Ambientales – IMASL, CONICET & Universidad Nacional de San Luis http://gea.unsl.edu.ar napas y agricultura en la región pampeana: oportunidades riesgos y claves para su manejo
    • 2. napa (y agua en general): * recurso y problema * conexión - lote/paisaje/región- * desafío que no respeta disciplinas napa freática : “ techo de la zona saturada del perfil de suelo/sedimento” indiferente problema oportunidad 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 0 1 2 3 4 5 6 7 ? nivel freático 35 años (anguil)
    • 3. napa (-) (-) (+) napa NW de Bs As SE de Australia NE de Mendoza
    • 4. Napa en llanuras Napa -> Cultivo Cultivo -> Napa Manejo Visión regional
    • 5. Napa en llanuras Napa -> Cultivo Cultivo -> Napa Manejo Visión regional
    • 6. Pendiente < 0.05 % - basado en DEM de 1km 2 de resolución Llanura Chaco-Pampeana: Una de las regiónes más planas del mundo
    • 7. napa evapotranspiración precipitación escurrimiento descarga (líquida) drenaje paisaje disectado napa drenaje descarga (evaporitva) llanura deposición lixiviación evacuación met. acumulación
    • 8. napa en llanuras muy planas napa freática : dependiente del balance hídrico local (escaso intercambio con otras regiones) (-) anegamiento temporario, vehículo de sales (+) “ segunda oportunidad” de usar precipitación no aprovechada en el tiempo: diferir agua de año húmedo a seco en el espacio: redistribuir agua (e.g. médano a bajo) SINERGIA: aprovechar oportunidad (+) puede minimizar riesgo (-)
    • 9. Napa en llanuras Napa -> Cultivo Cultivo -> Napa Manejo Visión regional
    • 10. Zona no saturada Zona saturada raíces ) ascenso capilar Flujo = gradiente de potencial x conductividad
    • 11. cultivo barbecho
    • 12. 0 1 0 1 2 3 4 5 6 POTENCIAL Profundidad de napa (m) Prof de raices productividad productividad vs. profundidad de napa Aporte capilar Banda I Banda II Banda III Banda IV Anegamiento año seco año húmedo capilaridad
    • 13. > 152 143 125 107 89 71 53 35 17 < 8 “ El Consuelo” – V. Mackenna (Córdoba) LIAG S.A. MONITOREO & MAPEO DE RENDIMIENTO MONITOREO & MAPEO DE NIVEL Lote 5 Maiz 2005-2006 (qq/Ha) 1 km 18 freatímetros 0 20 40 60 80 100 120 140 0 1 2 3 4 5 6 7 profundidad (m) Rendimiento (qq/Ha)
    • 14. Banda óptima de profundidad Maiz: 140-245 cm Soja: 120-220 cm Trigo: 70-165 cm Maíz Maíz Soja Soja Trigo Trigo Rendimiento Rendimiento Rendimiento Profundidad freática Profundidad freática seca seca seca húmeda húmeda húmeda 3,7 x 1,8 x 3 x 1,3 x 1,3 x 1,6 x
    • 15. Maiz, campaña 2007/08, “El Consuelo” (Vicuña Mackenna) Banda II Napa = 2.8 Banda III (óptimo) Napa = 1.7 Banda IV (anegamiento) Napa = 0.8 Espigas por planta: 1.1 b 1.5 a 1.1 b Granos por hilera: 37.6 a 33.7 b 34.3 b 293.9 a 286.3 a 205.9 b Peso 1000 granos (gr): Rto. (Tn/ha): 10.5 b 12.7 a 6.6 c
    • 16. Mercau y otros, en preparación 0 3000 6000 9000 12000 Rendimiento (kg/ha) Aporte napa según modelos de cultivo Magdala, La Biznaga S.A. (Pehuajo) LAP AP APRH RH Observado Maiz 2008-2009 Simulado con Napa 0 3000 6000 9000 12000 0 3000 6000 9000 12000 Rend OBSERVADO (kg/ha) Rend SIMULADO (kg/ha) Sin Napa Con Napa todos 2008-2009
    • 17.
      • determinantes
      • del aporte de napa
      • profundidad
      • textura
      • salinidad
      • barreras físicas
      de napa (-) de raíces (+) …ojo, se invierte con anegamiento areno-franca, máximo ascenso capilar Franco, franco-limoso  + impacto de almacenamiento saturado salinidad de napa (-) tolerancia cultivo (+)
      • thaptos y toscas
              • “ sandwich de humedad”
      Nicho 1 (tolerancia anegamiento) “ expansion de nichos de napa” Nicho 2 (raices profundas) Nicho 3 (tolerancia salinidad) 5 dS/m soja, sorgo 3.7 dS/m maiz 7 dS/m trigo 9.5 dS/m cebada merma 10% Suelo Saturación % CC % PMP % Sat – PMP % Sat - PMP (mm/m) Arenoso 36 13 6 30% 300 mm Franco arenoso 42 22 10 32% 320 mm Franco 47 31 15 32% 320 mm Franco limoso 48 32 13 35% 350 mm Franco arcilloso 51 40 22 29 % 290 mm Arcilloso 59 53 39 20% 200 mm 0 1 0 1 2 3 4 5 6 Profundidad de napa (m) Banda I Banda II Banda III Banda IV productividad
    • 18. Ensayo maíces “Don Mario” 2008-2009, América (BA) Foto tomada a fin de FEBRERO de 2009 tras dos lluvias grandes Nivel freático a 3.6 m ascenso capilar maiz no “ stay green” maiz “stay green”
    • 19. 0 5 10 15 20 25 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) Situación de napas en Villegas (17 Ago 2007) 18 freatimetros INTA – Villegas Zaniboni
    • 20. 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 2 4 6 8 10 12 granos forrajeras perennes forrajeras anuales salinidad 10% de merma (dS/m en pasta) toelerancia a encharcamiento (0-2) soja, sorgo cebada colza girasol, alfalfa, trebol maiz gramon festuca agropiro triticale trigo, raygrass vicia, avena, centeno
    • 21. 0 5 10 15 20 25 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) aporte de napa en maiz optimo 4 casos (22%) marginal 10 casos (50%) Limites al consumo: nivel y salinidad (villegas 7/2007) optimo marginal optimo anegam. inaccesible profundidad Salinidad 75% del potencial 0% del potencial
    • 22. 0 5 10 15 20 25 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) aporte de napa en trigo optimo 3 casos marginal 9 casos 0 5 10 15 20 25 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) aporte de napa en cebada optimo 4 casos marginal 10 casos
    • 23. nivel de napa vs. Información satelital Mapa de profundidad freática Imagen Landsat 7 (Feb-2006) < 0 m > 6 m NDVI 0 1 Temperatura Superficial (ºC) 20 ºC 33 ºC
    • 24. Napa en llanuras Napa -> Cultivo Cultivo -> Napa Manejo Visión regional
    • 25. Magdala, La Biznaga - Pehuajo 1.2 m 500 m desnivel ( cm ) Mercau y otros , en preparación 150 170 190 210 230 250 270 290 310 01 - sep 01 - oct 01 - nov 01 - dic 01 - ene 01 - feb 01 - mar 01 - abr 01 - may 0 20 40 60 80 0 20 40 60 80 0 20 40 60 80 profundidad ( cm ) Precipitaci ó n ( mm ) MAIZ 2008-2009 148 mm= 58% consumo RECARGA 59 mm 222 mm= 100% consumo DESCARGA 328 mm SOJA 1 TRIGO/SOJA 2 -150 -100 -50 50 0 desnivel (cm) MAIZ
    • 26. El Consuelo, LIAG – V. Mackenna 2.5 m 150 m pre siembra (11-11-06) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 Prof napa (m) salinidad (dS/m) efecto sobre salinidad RECARGA DESCARGA bajo -> loma loma -> bajo post cosecha (29-09-07) madurez (16-04-07) post cosecha (29-09-07) pre siembra (11-11-06) SOJA madurez (16-04-07) MAIZ
    • 27. Napa en llanuras Napa -> Cultivo Cultivo -> Napa Manejo Visión regional
    • 28. napa ¿y entonces qué? Aporte segunda oportunidad de usar excesos / blindaje hídrico Anegamiento Anoxia, problemas nutricionales, enfermedades, labores dificultadas SINERGIA: Aprovechamiento de aportes - Control de anegamiento Definición de ambientes dinámica (topografía, barreras edáficas, salinidad, nivel ) Diseño de rotaciones ( doble cultivo, coberturas, Maiz sept vs. Maiz dic) ( cultivos de consumo, pasturas) Estructura y nutrición del cultivo Secuencia de lotes a sembrar Alquileres
    • 29. acotando incertidumbres Serie “La Paz” Daireaux, 1987-2009 -4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 may-87 may-88 may-89 may-90 may-91 may-92 may-93 may-94 may-95 may-96 may-97 may-98 may-99 may-00 may-01 may-02 may-03 may-04 may-05 may-06 may-07 may-08 may-09 nivel freático (m) napa INERCIA nivel absoluto vs. nivel un mes atrás (r2 .85) nivel tres meses atrás (r2 .50) ppt anual previa (r2 .30) ppt anual previa, lag 4 meses (r2 0.33) desnivel (m) media percentil 90 percentil 10 mayo octubre diciembre febrero -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 mayo ESTACIONALIDAD desnivel mensual vs. mes del año (r2 .33) ppt mes actual (r2 .28) ppt mes previo (r2 .12) 400 600 800 1000 1200 1400 1600 12 meses precipitación (mm/año) precipitación
    • 30. Nivel esperado y sus cambios Condiciones climaticas previas (largo plazo) Condiciones climaticas previas (recientes) Topografía Cultivo(s) antecesor(es) y estimación de sus efectos Atención a salinidad y barreras físicas Impacto esperado sobre el cultivo Patrón de respuesta (función nivel-rendimiento) Condiciones climáticas de la campaña (analisis probabilístico/modelos) Acciones en función de napa “ Valoración” de lotes de acuerdo a napa Optimizar secuencia de siembra Aprovechar lotes con niveles óptimos Mantener consumo en lotes con niveles demasiado elevados Evaluar beneficios de agricultura de precisión y aplicarla en forma optima y flexible Bajar riesgo de anegamiento con manejo (estrategia local de corto plazo, estrategia regional de largo plazo)
    • 31. distribución espacial (control 1 – clima) control 2 – topografía control 3 – antecesores freatimetros permanentes (c/30-60 días) reglas de extrapolación pozos de chequeo otros controles o filtros (bajos!) salinidad, barreras físicas ambientes “picado fino” ambientes “picado grueso” manejo diferenciado intralote altimetría, mapas de rendimiento, geofísica (e.g. veris) manejo diferenciado entre lotes caracterización y mapeo de ambientes
    • 32. Nivel relativo Nivel absoluto (con altimetría) Salinidad Rendimiento Qué medir? (comprender, monitorear, manejar) Dónde medir? Cubrir ambientes/toposecuencias, fases de la rotación Ejemplo: 3 posiciones topograficas x 3 fases de la rotación x 2 repeticiones = 18 freatimetros Ambientes de tosca, arena, thaptos, etc… Nivel (c/15-30 dias en verano, c 30-60 dias en invierno) Salinidad (antes de la siembra, al final del ciclo) Rendimiento en la vecindad del freatímetro (o mapeo) Buenas referencias fijas! Excelente altimetria de bocas Protección (1.5 x 1.5 m) Cómo y cuando medir?
    • 33. Zona saturada Zona no saturada nivel freático 0.5 - 1 m Clausura (1.5 m) tapa aporque Profundidad (nivel relativo) Elevación (nivel absoluto) A B
    • 34. 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Salinidad Napa (dS/m) Aporte potencial de S (Kg/Ha/100 mm) 25 Kg S / Ha NAPAS y NUTRIENTES Datos de Villegas (17 Ago 2007)
    • 35. Hib Alto Pot 1-15Sep 75000-N170 Hib Alto Pot 1-15Sep 65000-N150 Hib estable <5/10 65000 N130 Soja Hib.Alto Pot 1-15/9 75000 N120 + 50 Hib est 25/11-5/12 60000-N130 Decisiones & Napa (La Biznaga SA) Lomas buena aptitud, Pehuajó (BA) Hib estable 1-15Sep 75000-N170 Hib estable 1-15Sep 65000-N150 Tr/Soja Hib estable Hasta 5/10 60000-N130 Decisiones desde el 1 de mayo Decisiones desde el 1 de septiembre Mercau – Jobbágy – La Biznaga S.A Lleno si no 2.8m no si <3.2m no si <1.2m no si <1.8m no si Rec 5/10 si no Lleno si no 3m no si 4m no si <1.5m no si
    • 36. http://napas.iyda.net
    • 37. Napa en llanuras Napa -> Cultivo Cultivo -> Napa Manejo Visión regional
    • 38. Precipitación Octubre-Marzo Norte (s/napa) Sur (c/napa) 2000-2001 ( húmedo ) 867 mm 732 mm 2003-2004 ( seco ) 419 mm 416 mm . “ Fenómeno” napa a nivel región, Córdoba N vs. S Rendimiento medio SOJA 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 03-04 00-01 03-04 00-01 Colon, Calamuchita S María R 1º R 2º Roca San Martin J Celman Saenz Peña (Tn/Ha)
    • 39. 1995 1997 1999 2001 2003 2005 0 10 20 30 -4.0 -3.0 -2.0 -1.0 0.0 (%) nivel freático (m) area inundada ciclos de sequía/inundación Aragón y otros, Ecohydrology
    • 40. VEG-NAP: modelo acoplado, numérico, 1-D, paso diario - versión exploratoria Escenario Alfalfa
    • 41. Escenario Trigo – Soja 2ª - Maiz - Soja 1ª
    • 42.  
    • 43. ¿muy arriba? hago un raigras !! soja o nada rajemos !! Productor 1 Productor 2 nivel freático ↔ estrategias agrícolas napa a un metro... Contreras-Jobbágy-Nosetto-Calderón (ASAE 2008)
    • 44. 0 200 400 600 800 1000 0 200 400 600 800 1000 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 91 96 agricultura (40% de las campañas) transpiracion (mm/yr) productor 1 productor 2 agricultura (28% de las campañas) DOS estrategias agrícolas en Pampa Arenosa Productor 1: Maiz / Soja y raigras con napa < 1 m Productor 2: Maiz / Soja y abandono con napa < 1 m Clima de los últimos 100 años (Río IV) +20% lluvia MODELO transpiracion (mm/yr) 4 3 2 1 0 -1 nivel freatico (m) frecuencia productor 2 productor 1 Posición de napas (frecuencia)
    • 45. Conclusiones Aportes - almacenamiento y transferencia (estabilidad, predictibilidad) Problemas - anegamiento (predecible y manejable, ojo! acciones regionales) Responsabilidad hidrológica de la agricultura Aún resta mucho por aprender … * Nutrientes * Manejo de barreras físicas * Ciclos de salinidad y su manejo * Agronomía del paisaje * Comportamientos ante la napa * Pronóstico de largo plazo (uso vs. clima)
    • 46. Gracias CONICET (Arg), UNSL (Arg), IAI (int), NSF (US), IDRC (Canada) LIAG y La Biznaga, AACREA, INTA Jobbagy Mercau Aragon Viglizzo Portela/Andriulo Sznaider Venzano et al. marcelo.nosetto @gmail.com http://gea.unsl.edu.ar GEA INTA GeoAgris IyDA