Presentación proyecto Eco fisiología de quinoa y practicas de manejo. La experiencia de QuinAgua: Riego deficitario de la ...
Estructura presentación <ul><li>Introducción </li></ul><ul><ul><li>Quinoa </li></ul></ul><ul><ul><li>Riego deficitario </l...
<ul><li>Quinoa como cultivo estratégico  </li></ul><ul><ul><li>Muy nutritivo </li></ul></ul><ul><ul><li>Bien adaptado a la...
Introducción <ul><li>El concepto del riego deficitario </li></ul><ul><ul><li>Aplicación limitada de agua (≠ irrigación com...
Riego deficitario A secano Irrigación completa Irrigación deficitaria Mg/ha 2 5 4 lluvia irrigación
Producir (mas) alimentos con menos agua (en regiones (semi-)aridas) <ul><li>Biomasa producida </li></ul><ul><li>producto e...
Estructura presentación <ul><li>Introducción </li></ul><ul><ul><li>Quinoa </li></ul></ul><ul><ul><li>Riego deficitario </l...
Estructura del proyecto QuinAgua <ul><li>Cooperación Bolivia~Bélgica </li></ul><ul><li>Titulo:  </li></ul><ul><ul><li>Pote...
Participantes UNIDAD EJECUTORA:  FACULTAD DE AGRONOMIA, UMSA, La Paz RESPONSABLES: Dr. DIRK RAES Dr. ERIK MATHIJS     Dr. ...
Area del proyecto Mejillones Llica
Metas principales <ul><li>Conocer bien el balance hídrico del agro-sistema quínoa </li></ul><ul><li>Estudios agroclimático...
 
Estructura presentación <ul><li>Introducción </li></ul><ul><ul><li>Quinoa </li></ul></ul><ul><ul><li>Riego deficitario </l...
Experimento controlado <ul><li>Estudio del déficit hídrico en quinoa durante varias etapas del crecimiento (2004-2005) </l...
Resultados estudio controlado <ul><li>Etapas criticas de la quinoa: </li></ul><ul><ul><li>Establecimiento </li></ul></ul><...
Resultados estudio controlado <ul><li>Consecuencias de déficit hídrico durante estas etapas: </li></ul><ul><ul><li>Rendimi...
<ul><li>Consumo de agua antes y después de la floración: </li></ul>Resultados   estudio controlado Antes   Durante y despu...
<ul><li>Consumo de agua antes y después de la floración: </li></ul>Resultados estudio controlado Durante y después  Antes ...
Experimentos de campo <ul><li>Experimentos de 2005-2006: </li></ul><ul><ul><li>Para comprobar una estrategia de riego defi...
Resultados estudios de campo <ul><li>Rendimientos Patacamaya 2005-2006 </li></ul><ul><ul><li>Riego completo: 2040 kg/ha </...
Resultados estudios de campo <ul><li>Rendimientos Patacamaya 2006-2007 </li></ul><ul><ul><li>Riego inicial: 820 kg/ha </li...
Resultados estudios de campo <ul><li>Ciclo 2005-2006 en Patacamaya: rendimiento total </li></ul>
Resultados estudios de campo <ul><li>Ciclo 2005-2006 en Patacamaya: EUA </li></ul>
 
Estructura presentación <ul><li>Introducción </li></ul><ul><ul><li>Quinoa </li></ul></ul><ul><ul><li>Riego deficitario </l...
Metodología <ul><li>Modelo FAO-AquaCrop </li></ul><ul><ul><li>Crecimiento dinámico en reacción a estreses medio ambientale...
Unidad de crecimiento Biomasa Radiación solar Transpiración (a) (b) Enlace directo entre producción de biomasa y transpira...
Metodología <ul><li>Unidad de crecimiento, conducido por el agua: </li></ul><ul><ul><li>Unidad  de balance hídrico: BUDGET...
Niveles de estres hidrico Niveles de estres hidrico 1 2 3 leaf expansion stomatal closure canopy senescence FC WP
Ejemplo de modelización 1 2 3
Resultados: indice de productividad del agua (WP)
Resultados: montaje del índice de cosecha
Resultados <ul><li>Acciones importantes de calibración: </li></ul><ul><ul><li>“ Dormáncia” antes de iniciar senescencia </...
Ejemplo del balance hídrico modelizado
Ejemplo de cobertura del suelo modelizado
Relacion entre cosecha observada y modelizada
Relacion entre biomasa observada y modelizada
Mejoramiento futuro del modelo <ul><li>Efecto de fertilidad baja en el índice de cosecha </li></ul><ul><li>Cambio de la lo...
Estructura presentación <ul><li>Introducción </li></ul><ul><ul><li>Quinoa </li></ul></ul><ul><ul><li>Riego deficitario </l...
Conclusiones:  riego completo <ul><li>Riego completo de la quinoa no es aconsejable: </li></ul><ul><ul><li>Disponibilidad ...
Conclusiones:  riego deficitario <ul><li>En años con sequía  </li></ul><ul><ul><li>A la siembra </li></ul></ul><ul><ul><li...
Conclusiones:  FAO-AquaCrop <ul><li>El modelo calibrado será útil </li></ul><ul><ul><li>Para precisar y afinar la estrateg...
Gracias por su atención!
 
Mas información <ul><ul><li>http :// perswww.kuleuven.be / sam_geerts /   </li></ul></ul><ul><ul><li>[email_address] </li>...
Biomass Canopy transpiration
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Solar driven growth engine Solar radiation Biomass Canopy transpiration (a) (b) (c) Biomass is derived directly from the i...
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Canopy transpiration ETcrop =  Kc  x  ETo no water stress reference evapotranspiration crop coefficient
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above-ground biomass  yield HI Harvest Index (HI) time
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Topicos: estudios agroclimáticos <ul><ul><li>Se ha zonificado el altiplano de acuerdo a su potencialidad de riego deficita...
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Riego deficitario de la Quinoa y modelización de la productividad del agua del cultivo _ GEERTS Sam y et al. - RM

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Excelente presentación expuesta en el II Congreso Internacional de la Quinua

Donde se nos da a conocer los resultados sobre;

- Experimentos con riego deficitario (controlado, campo, campo de agricultor)

- Modelización de la productividad del agua

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Riego deficitario de la Quinoa y modelización de la productividad del agua del cultivo _ GEERTS Sam y et al. - RM

  1. 1. Presentación proyecto Eco fisiología de quinoa y practicas de manejo. La experiencia de QuinAgua: Riego deficitario de la quinoa y modelización de la productividad del agua del cultivo Sam Geerts Dirk Raes Magali Garcia Jorge Cusicanqui Cristal Taboada Roberto Miranda Edwin Yucra Felix Mamani
  2. 2. Estructura presentación <ul><li>Introducción </li></ul><ul><ul><li>Quinoa </li></ul></ul><ul><ul><li>Riego deficitario </li></ul></ul><ul><li>Estructura del proyecto QuinAgua </li></ul><ul><li>Ejemplos de investigación </li></ul><ul><ul><li>Experimentos con riego deficitario (controlado, campo, campo de agricultor) </li></ul></ul><ul><ul><li>Modelización de la productividad del agua </li></ul></ul><ul><li>Conclusiones y sugerencias </li></ul>
  3. 3. <ul><li>Quinoa como cultivo estratégico </li></ul><ul><ul><li>Muy nutritivo </li></ul></ul><ul><ul><li>Bien adaptado a las condiciones adversas: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Sequía </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Heladas </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Salinidad del suelo </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Cultivo “sub-utilizado” </li></ul></ul>Introducción
  4. 4. Introducción <ul><li>El concepto del riego deficitario </li></ul><ul><ul><li>Aplicación limitada de agua (≠ irrigación completa) durante periodos criticos de crecimiento </li></ul></ul><ul><ul><li>No producción máxima </li></ul></ul><ul><ul><li>Producción estable </li></ul></ul><ul><ul><li>Productividad máxima del agua (rendimiento/agua) </li></ul></ul>
  5. 5. Riego deficitario A secano Irrigación completa Irrigación deficitaria Mg/ha 2 5 4 lluvia irrigación
  6. 6. Producir (mas) alimentos con menos agua (en regiones (semi-)aridas) <ul><li>Biomasa producida </li></ul><ul><li>producto económico </li></ul><ul><li>Agua utilizada </li></ul><ul><li>transpirado para el cultivo </li></ul>EUA = kg m³ Eficiencia del uso del agua
  7. 7. Estructura presentación <ul><li>Introducción </li></ul><ul><ul><li>Quinoa </li></ul></ul><ul><ul><li>Riego deficitario </li></ul></ul><ul><li>Estructura del proyecto QuinAgua </li></ul><ul><li>Ejemplos de investigación </li></ul><ul><ul><li>Experimentos con riego deficitario (controlado, campo, campo de agricultor) </li></ul></ul><ul><ul><li>Modelización de la productividad del agua </li></ul></ul><ul><li>Conclusiones y sugerencias </li></ul>
  8. 8. Estructura del proyecto QuinAgua <ul><li>Cooperación Bolivia~Bélgica </li></ul><ul><li>Titulo: </li></ul><ul><ul><li>Potencial de incremento de la producción de la quinoa por riego deficitario para aliviar la pobreza en zonas marginales del Altiplano boliviano </li></ul></ul><ul><li>Mayo 2005 – Abril 2010 </li></ul>
  9. 9. Participantes UNIDAD EJECUTORA: FACULTAD DE AGRONOMIA, UMSA, La Paz RESPONSABLES: Dr. DIRK RAES Dr. ERIK MATHIJS Dr. MAGALI GARCIA CARDENAS Estudiantes Ph.D. CRISTAL TABOADA ROBERTO MIRANDA SAM GEERTS JORGE CUSICANQUI FELIX MAMANI EDWIN YUCRA Nº DE PARTICIPANTES: 16 # ESTUDIANTES 6 # DOCENTES 1 # ADMINISTRATIVO 1 # TECNICO DE CAMPO
  10. 10. Area del proyecto Mejillones Llica
  11. 11. Metas principales <ul><li>Conocer bien el balance hídrico del agro-sistema quínoa </li></ul><ul><li>Estudios agroclimáticos (descripción y zonificaciones) </li></ul><ul><li>Conocer su impacto ambiental del riego deficitario de la quínoa </li></ul><ul><li>Conocer el balance de nutrientes de la quinoa bajo riego deficitario </li></ul><ul><li>Conocer su impacto socio-económica del riego deficitario de la quínoa </li></ul><ul><li>Deducir directivas sostenibles y investigar posibles escenarios para la aplicación de riego en el cultivo de la quinoa </li></ul>
  12. 13. Estructura presentación <ul><li>Introducción </li></ul><ul><ul><li>Quinoa </li></ul></ul><ul><ul><li>Riego deficitario </li></ul></ul><ul><li>Estructura del proyecto QuinAgua </li></ul><ul><li>Ejemplos de investigación </li></ul><ul><ul><li>Experimentos con riego deficitario (controlado, campo, campo de agricultor) </li></ul></ul><ul><ul><li>Modelización de la productividad del agua </li></ul></ul><ul><li>Conclusiones y sugerencias </li></ul>
  13. 14. Experimento controlado <ul><li>Estudio del déficit hídrico en quinoa durante varias etapas del crecimiento (2004-2005) </li></ul><ul><ul><li>Bajo protector de lluvia </li></ul></ul><ul><ul><li>Diferentes tratamientos con estrés hídrico concentrado en una etapa </li></ul></ul>
  14. 15. Resultados estudio controlado <ul><li>Etapas criticas de la quinoa: </li></ul><ul><ul><li>Establecimiento </li></ul></ul><ul><ul><li>Floración </li></ul></ul><ul><ul><li>Grano lechoso </li></ul></ul>
  15. 16. Resultados estudio controlado <ul><li>Consecuencias de déficit hídrico durante estas etapas: </li></ul><ul><ul><li>Rendimiento bajo </li></ul></ul><ul><ul><li>Eficiencia de uso de agua bajo </li></ul></ul>
  16. 17. <ul><li>Consumo de agua antes y después de la floración: </li></ul>Resultados estudio controlado Antes Durante y después Eficiencia del uso del agua
  17. 18. <ul><li>Consumo de agua antes y después de la floración: </li></ul>Resultados estudio controlado Durante y después Antes Eficiencia del uso del agua
  18. 19. Experimentos de campo <ul><li>Experimentos de 2005-2006: </li></ul><ul><ul><li>Para comprobar una estrategia de riego deficitario en condiciones de campo </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Patacamaya </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Condoriri </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Irpani </li></ul></ul></ul><ul><li>Experimentos de 2006-2007 </li></ul><ul><ul><li>Para afinar la estrategia de riego deficitario </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Patacamaya </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Mejillones </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Patarani </li></ul></ul></ul>
  19. 20. Resultados estudios de campo <ul><li>Rendimientos Patacamaya 2005-2006 </li></ul><ul><ul><li>Riego completo: 2040 kg/ha </li></ul></ul><ul><ul><li>Riego deficitario: 2010 kg/ha </li></ul></ul><ul><ul><li>Sin riego, con manejo diario y cosecha de lluvias: 1680 kg/ha </li></ul></ul><ul><ul><li>Comunarios, sin riego: 800 kg/ha </li></ul></ul>
  20. 21. Resultados estudios de campo <ul><li>Rendimientos Patacamaya 2006-2007 </li></ul><ul><ul><li>Riego inicial: 820 kg/ha </li></ul></ul><ul><ul><li>Riego inicial y durante floración y grano lechoso: 1260 kg/ha </li></ul></ul><ul><ul><li>Riego inicial y durante pre-floración, floración y grano lechoso: 1220 kg/ha </li></ul></ul><ul><ul><li>Comunarios, sin riego: 200-600 kg/ha </li></ul></ul>
  21. 22. Resultados estudios de campo <ul><li>Ciclo 2005-2006 en Patacamaya: rendimiento total </li></ul>
  22. 23. Resultados estudios de campo <ul><li>Ciclo 2005-2006 en Patacamaya: EUA </li></ul>
  23. 25. Estructura presentación <ul><li>Introducción </li></ul><ul><ul><li>Quinoa </li></ul></ul><ul><ul><li>Riego deficitario </li></ul></ul><ul><li>Estructura del proyecto QuinAgua </li></ul><ul><li>Ejemplos de investigación </li></ul><ul><ul><li>Experimentos con riego deficitario (controlado, campo, campo de agricultor) </li></ul></ul><ul><ul><li>Modelización de la productividad del agua </li></ul></ul><ul><li>Conclusiones y sugerencias </li></ul>
  24. 26. Metodología <ul><li>Modelo FAO-AquaCrop </li></ul><ul><ul><li>Crecimiento dinámico en reacción a estreses medio ambientales </li></ul></ul><ul><ul><li>Puede ser calibrado para diferentes cultivos </li></ul></ul><ul><ul><li>Entrada limitada y robusto </li></ul></ul>
  25. 27. Unidad de crecimiento Biomasa Radiación solar Transpiración (a) (b) Enlace directo entre producción de biomasa y transpiración con el coeficiente sintético de la productividad del agua (WP) WP Crop water productivity HI granos
  26. 28. Metodología <ul><li>Unidad de crecimiento, conducido por el agua: </li></ul><ul><ul><li>Unidad de balance hídrico: BUDGET (Raes et al., 2006) </li></ul></ul><ul><ul><li>WP (productividad del agua; T a ~biomasa) </li></ul></ul><ul><ul><li>HI (Indice de cosecha) </li></ul></ul><ul><li>Crecimiento fenológico: </li></ul><ul><ul><li>Tiempo normal </li></ul></ul><ul><ul><li>Tiempo termal (grados días) </li></ul></ul>
  27. 29. Niveles de estres hidrico Niveles de estres hidrico 1 2 3 leaf expansion stomatal closure canopy senescence FC WP
  28. 30. Ejemplo de modelización 1 2 3
  29. 31. Resultados: indice de productividad del agua (WP)
  30. 32. Resultados: montaje del índice de cosecha
  31. 33. Resultados <ul><li>Acciones importantes de calibración: </li></ul><ul><ul><li>“ Dormáncia” antes de iniciar senescencia </li></ul></ul><ul><ul><li>Altos niveles de tolerancia de estrés hídrico </li></ul></ul><ul><ul><li>Productividad de agua (WP) mas baja para campos con riego completo (escasez de nutrientes) </li></ul></ul>
  32. 34. Ejemplo del balance hídrico modelizado
  33. 35. Ejemplo de cobertura del suelo modelizado
  34. 36. Relacion entre cosecha observada y modelizada
  35. 37. Relacion entre biomasa observada y modelizada
  36. 38. Mejoramiento futuro del modelo <ul><li>Efecto de fertilidad baja en el índice de cosecha </li></ul><ul><li>Cambio de la longitud del ciclo de crecimiento en base al déficit hídrico </li></ul><ul><li>El fortalecimiento del cultivo debido a estrés hídrico inicial </li></ul>
  37. 39. Estructura presentación <ul><li>Introducción </li></ul><ul><ul><li>Quinoa </li></ul></ul><ul><ul><li>Riego deficitario </li></ul></ul><ul><li>Estructura del proyecto QuinAgua </li></ul><ul><li>Ejemplos de investigación </li></ul><ul><ul><li>Experimentos con riego deficitario (controlado, campo, campo de agricultor) </li></ul></ul><ul><ul><li>Modelización de la productividad del agua </li></ul></ul><ul><li>Conclusiones y sugerencias </li></ul>
  38. 40. Conclusiones: riego completo <ul><li>Riego completo de la quinoa no es aconsejable: </li></ul><ul><ul><li>Disponibilidad de agua en el mundo y en el Altiplano </li></ul></ul><ul><ul><li>Disponibilidad de nutrientes en el Altiplano </li></ul></ul><ul><ul><li>Incidencia de Mildeu y otras enfermedades </li></ul></ul><ul><ul><li>Estrés hídrico en fases vegetativos causa un fortalecimiento de la planta </li></ul></ul><ul><ul><li>Rendimientos iguales a la quinoa baja riego deficitario </li></ul></ul><ul><ul><li>Menos granos grandes que con riego deficitario </li></ul></ul>
  39. 41. Conclusiones: riego deficitario <ul><li>En años con sequía </li></ul><ul><ul><li>A la siembra </li></ul></ul><ul><ul><li>En floración </li></ul></ul><ul><ul><li>En grano lechoso </li></ul></ul><ul><li>… la aplicación de incluso pequeñas cantidades de riego es valiosa (30-140 mm) </li></ul><ul><li>Cuidado con los años de buen inicio de época de lluvias </li></ul><ul><ul><li>En floración </li></ul></ul><ul><ul><li>En grano lechoso </li></ul></ul> Estabilización sostenbible de los rendimientos
  40. 42. Conclusiones: FAO-AquaCrop <ul><li>El modelo calibrado será útil </li></ul><ul><ul><li>Para precisar y afinar la estrategia de riego deficitario en diferentes condiciones de manejo </li></ul></ul><ul><ul><li>Para formular estrategias de mitigación de sequía en años El Niño </li></ul></ul><ul><ul><li>Para formular estrategias de mitigación la alta variabilidad del clima bajo escenarios de cambios climáticos </li></ul></ul>
  41. 43. Gracias por su atención!
  42. 45. Mas información <ul><ul><li>http :// perswww.kuleuven.be / sam_geerts / </li></ul></ul><ul><ul><li>[email_address] </li></ul></ul><ul><ul><li>[email_address] </li></ul></ul><ul><ul><li>Oficina QUINAGUA en la Facultad de Agronomía de la Universidada Mayor de San Andres, La Paz, Bolivia </li></ul></ul>
  43. 46. Biomass Canopy transpiration
  44. 47. Carbon driven growth engine Solar radiation Biomass Canopy transpiration (a) (b) (c) Growth is based on the carbon assimilation by the leaves photosynthetic process Crop canopy is discretized in layers
  45. 48. Solar driven growth engine Solar radiation Biomass Canopy transpiration (a) (b) (c) Biomass is derived directly from the intercepted solar radiation through a single synthetic coefficient (radiation use coefficient) 
  46. 49. Solar radiation Biomass Canopy transpiration (a) (b) (c) Water driven growth engine Direct link between biomass production and canopy transpiration through the synthetic coefficient WP WP Crop water productivity yield HI
  47. 50. Canopy transpiration ETcrop = Kc x ETo no water stress reference evapotranspiration crop coefficient
  48. 51. Transpiration when water stress Crop transpiration = Ks x Kc x ETo stress coefficient wilting point field capacity 1.0 0.0 FC WP FC WP
  49. 52. above-ground biomass yield HI Harvest Index (HI) time
  50. 53. <ul><li>Climate </li></ul><ul><li>weather conditions </li></ul><ul><li>Crop parameters </li></ul><ul><li>Soil parameters </li></ul><ul><li>Field parameters </li></ul>2. Input
  51. 54. Topicos: estudios agroclimáticos <ul><ul><li>Se ha zonificado el altiplano de acuerdo a su potencialidad de riego deficitario para el cultivo de quinoa </li></ul></ul><ul><ul><li>Se han identificado las principales limitaciones y se está evaluando probabilísticamente las épocas de mayor riesgo de sequía de acuerdo a la zona </li></ul></ul>

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