UNIDAD II LOS FACTORES CLIMÁTICOS Y SUS EFECTOS SOBRE LA PRODUCCIÓN

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1 UNIDAD II LOS FACTORES CLIMÁTICOS Y SUS EFECTOS SOBRE LA PRODUCCIÓN

2 OBJETIVOS GENERAL: Analizar los efectos de los factores climáticos sobre los sistemas agropecuarios.

3 PRINCIPALES ELEMENTOS DEL CLIMA: LAS VARIABLES CLIMÁTICAS
Energía solar (Insolación-Radiación) Temperatura Precipitación Humedad: aire, suelo Evaporación, ETP Vientos Nubosidad Presión atmosférica

4 Son indispensable para:
CONOCIMIENTO DE LAS CONDICIONES CLIMATOLÓGICAS E HIDROLÓGICAS DE UNA REGIÓN Son indispensable para: 1.- El ordenamiento y manejo de los recursos hídricos, agropecuarios y forestales entre otros 2.- Para calcular los rendimientos hídricos 3.- Pronosticar crecidas y preparar control de inundaciones

5 CONOCIMIENTO DE LA CLIMATOLÓGICAS E HIDROLÓGICAS
4.- Diseñar proyectos hidroeléctricos, riego y drenaje 5.- Estudiar el abastecimiento de agua potable e industrial En la medida que esta información sea disponible y confiable, la planificación, ejecución y operación de los proyectos responderán a las necesidades de la región.

6 EFECTO DE LAS VARIABLES CLIMÁTICAS SOBRE LA PRODUCCIÓN AGROPECUARIA
DETERMINANTE EN EL EXITO O FRACASO FACTORES CLIMATICOS AFECTAN: 1.- Zonificación de cultivos y razas 2.- Épocas de siembra 3.- Presencia de plagas y enfermedades 4.- Prácticas culturales (riego, tiempo de cosecha, manejo de competidores bióticos)

7 ESTADOS FENOLÓGICOS DEL DESARROLLO
10 ESTADOS FENOLÓGICOS DEL DESARROLLO SIEMBRA EMERGENCIA CRECIMIENTO ACTIVO ÍNDICE MÁXIMO DE ÁREA FOLIAR FLORACIÓN FIN DE LA FLORACIÓN INICIO DEL LLENADO DEL GRANO MADUREZ FISIOLÓGICA COSECHA

8 Respuestas a la luz Crecimiento Y desarrollo Germination Fotoperíodo Fototropismo En los humanos la falta de luz en invierno  Depresión

9 Localidad Junio Diciembre Canadá 16.5 8.0 Florida 13.5 10.5 Londres 15 7 RELOJES BIOLÓGICOS RELOJES BIOLÓGICOS: Mecanismos fisiológicos que mide el tiempo, acoplando ritmos ambientales y físicos para determinar periodicidades RITMO CIRCARDIANO: Capacidad de sincronizar y repetir funciones a intervalos aproximados de 24 horas FOTOPERÍODO: Dispara la actividad hormonal de la germinación y la floración en las plantas, la muda en insectos, la acumulación de grasa y la emigración de aves y mamíferos

10 GERMINACIÓN Las semillas requieren de luz para germinar.
Las Cucurbitaceas (Ejm. Auyama) tienen necesidades opuestas, la luz inhibe la germinación

11 ENERGÍA SOLAR Fototropismo: Orientación hacia la luz por la acumulación de auxina (regulador del crecimiento) en la parte sombreada del tallo. Fotoperíodo: # total de horas luz por día recibida por la planta. Existen químicos específicos que pueden ser activados o desactivados dependiendo del # horas sin luz

12 FOTOPERÍODO Se detecta en hojas.
Algunas plantas necesitan al menos 8,5 h luz para florecer Si solo una parte de una hoja se expone al fotoperíodo correcto, la planta entera florecerá

13 Como manejar la luz en Agroecosistemas?
Selección de cultivos (metabolismo) Policultivos y estructura del dosel. Manejo del índice de área foliar (IAF - LAI)

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16 PLANTAS C3 Y C4 FACTOR C3 C4 Luz moderada Temperatura moderada
MÁXIMA FOTOSÍNTESIS/ UNID. SUPERFICIE FOLIAR Luz moderada Temperatura moderada Luz intensa* Temperatura máxima* * (Uso eficiente de agua) PREDOMINA EN Bosques y latitudes nubosas Desiertos y pastizales PROD. PRIMARIA Mayor parte de la producción primaria mundial EJEMPLO Trigo, arroz, papa, mayoría de hortalizas CULTIVO MIXTO Maíz, sorgo, caña de azúcar, pasto bermuda, guinea, MONOCULTIVO

17 Estructura de la hoja

18 FLORACIÓN Conversión del meristemo apical, a partir del cual todas las partes de la flor serán producidos. Como ocurre la conversión a meristemo floral?

19 FLORACIÓN SEÑALES : Madurez de la planta Temperatura
Fotoperíodo (longitud relativa del día y la noche Estrés (sequía, frió)

20 20 TEMPERATURA VERNALIZACIÓN: Muchas plantas anuales y bianuales tienen su tiempo de floración atrasado a menos que sufran un período de frío Las yemas de muchas especies de climas templados (manzanas) necesitan un período frío antes de desarrollar flores (pocos días a 0–10°C). Esta dormancia es localizada. El previo enfriamiento de una yema le permite florecer mientras las otras permanecen dormidas

21 GRADO–DIA Ó TIEMPO TERMAL (INTEGRAL TÈRMICA)
BASE DEL DESARROLLO DE LOS CULTIVOS GRADOS REQUERIDOS PARA LOGRAR CADA UNO DE LOS ESTADOS FENOLÓGICOS DEL DESARROLLO SON LOS GRADOS ACUMULADOS DESDE LA SIEMBRA DEPENDEN DEL TIPO DE CULTIVO Y CARACTERÍSTICAS DE CRECIMIENTO

22 TEMPERATURA: Fenómeno del Niño

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25 Patrón Normal del Pacífico
Patrón Normal del Pacífico. Vientos ecuatoriales apilan agua más caliente hacia el oeste. El agua fría se va hacia las costas de Sudamérica. (NOAA / PMEL / TAO

26 Condiciones de El Niño. El pool de "agua caliente" va hacia la costa sudamericana. Ausencia de movimientos de agua fría incrementan el calentamiento

27 Condiciones de La Niña. El agua caliente está mas al oeste que lo usual

28 TEMPERATURA 0 < TEMPERATURA < ºC, DURANTE UNA SERIE DE DÍAS CONSECUTIVOS: NO DESTRUYEN LOS CULTIVOS AFECTAN SU COMPORTAMIENTO AFECTA LA PRODUCTIVIDAD (CUALI – CUANTITATIVAMENTE)

29 TEMPERATURA > 30ºC (HUMEDAD DEL AIRE MUY BAJA) > 35ºC Y LA HUMEDAD RELATIVA ES ALTA: NO SON FÁCILMENTE TOLERADAS POR LAS PLANTAS Y LOS ANIMALES CAUSAN DAÑOS EXTENSIVOS EN LAS COSECHAS.

30 TEMPERATURA LOS CULTIVOS REQUIEREN UNA CIERTA AMPLITUD DE TEMPERATURA, PARA QUE SU COMPORTAMIENTO SEA NORMAL, CALIDAD DE FRUTAS (Grados brix) LA DIFERENCIA MÍNIMA ENTRE LAS TEMPERATURAS MEDIAS DEL DÍA Y DE LA NOCHE, ES ALREDEDOR DE 5 A 7 ºC DEL SUELO ES UN FACTOR MEDIOAMBIENTAL DETERMINANTE. UMBRAL MÍNIMO DE TEMPERATURA DEL SUELO (15 º C)

31 CONDICIONES CLIMÁTICAS
SE DERIVAN DE LA RADIACIÓN TEMPERATURA, LA PRECIPITACIÓN, EL VIENTO, etc. EL AGUA: ELEMENTOS VITALES DESARROLLO ES IMPORTANTE Manejar métodos para predecir su disponibilidad Determinar épocas de escasez y abundancia Cubrir sus requerimientos.

32 REGIÓN HÚMEDA: Lluvias frecuentes y abundantes todo el año.
pp. mensual (mm) pp. anual (mm) pp. diaria (mm) PRECIPITACIÓN REGIÓN HÚMEDA: Lluvias frecuentes y abundantes todo el año. Acarrea: Enfermedades, lavado de nutrimentos, Arvenses, dificultad en labores Alternativas: Arroz, Malanga, Búfalo, drenajes, control de inundación y siembra en camellones.

33 PRECIPITACIÓN Región con alternancia de estación húmeda y seca (Caso vertiente llanera) Casi toda la lluvia se presenta durante una estación húmeda de mediana duración (exceso de lluvia en una época y déficit en otra) Los cultivos son plantados al principio de la estación lluviosa

34 BALANCE HIDROLÓGICO LA RELACIÓN ENTRE EL BALANCE HIDROLÓGICO Y EL NIVEL FREÁTICO PERMITE HACER UN ESCENARIO A FUTURO DEL NIVEL FREÁTICO. A ESTO ES NECESARIO SUMARLE UN BUEN PRONÓSTICO METEOROLÓGICO

35 INUNDACIONES Y SEQUÍAS
30 INUNDACIONES Y SEQUÍAS EL EXCESO Y LA FALTA DE AGUA SIEMPRE HAN SIDO RIESGOS NATURALES DE LA AGRICULTURA EN LA ACTUALIDAD, LOS AGRICULTORES SUFREN LOS EXTREMOS CLIMÁTICOS ESTOS FENÓMENOS SON RESULTADO DEL CAMBIO CLIMÁTICO

36 INUNDACIONES FUENTE: Inundaciones y otras catástrofes naturales en el mundo                         

37 INUNDACIONES Bangladesh
RAZONES: AUMENTO DE LA DENSIDAD DE POBLACIÓN USO DE TIERRAS MARGINALES PARA CULTIVOS INAPROPIADOS LA DEFORESTACIÓN TIERRAS CON FUERTES PENDIENTES CADA VEZ MÁS PERSONAS ESTÁN SUFRIENDO INUNDACIONES: Más de 130 millones entre 1993 y 1997 Las inundaciones han contribuido con la degradación También han contribuido la pobreza y la marginación

38 Cómo utilizar el agua en cultivos?
.-Haciendo obras de infraestructura .-Utilizando la estacionalidad de la precipitación .- Previo conocimiento de: .-Retención de agua .-Tasa de infiltración .-Topografía .-Nivel Freático .-Riego

39 HUMEDAD HUMEDAD EXTERIOR (%) BARÓMETROS (hPa) Min Máx.

40 HUMEDAD ATMOSFÉRICA LAS NECESIDADES HIGROMÉTRICAS SON DIFICILES DE ESPECIFICAR VALORES EXTREMOS SON DESFAVORABLES 70 AL 90% PUEDEN FAVORABLES

41 HUMEDAD DEL SUELO Déficit: Encrespan y enrollan Amarillamiento
Reducción de cosecha Perdida de hojas, florecer Fructificación - supervivencia Exceso: Limita la respiración de raíces y metabolismo Aumenta de MOS anaeróbicos Acumulación de fitotóxicos: CH4, CH2=CH2

42 Exceso: Hay reducción (Redox), iones ferrosos y manganosos (tóxico)
HUMEDAD DEL SUELO Exceso: Hay reducción (Redox), iones ferrosos y manganosos (tóxico) SO4 H2S (olor a huevo podrido) La planta se debilita se enferma Solución: Sistemas de drenaje Canales y diques Siembra en montículos Cultivos adaptados como el arroz

43 EVAPORACIÓN RETORNA A LA ATMOSFERA MAS DE LA MITAD DEL AGUA DE LLUVIA (afecta las plantas) SOLUCIÓN: COBERTURAS DE SUELO CON RESTOS DE CULTIVO PLÁSTICOS CULTIVOS DE COBERTURA USOS DE CULTIVOS INTERCALADOS

44 EVAPOTRANSPIRACIÓN Es mas difícil de controlar que la evaporación
Solución: Escoger cultivos con necesidades de agua menor Dejar descansar la tierra

45 VIENTOS Aumenta la transpiración (desecación)
VELOCIDAD DEL VIENTO 40 VIENTOS Aumenta la transpiración (desecación) Células pequeñas (compacta) Deformidad de las plantas Daños y volcamientos Erosión eólica

46 MAX. VELOCIDAD DEL VIENTO (KM/h)
DIRECCIÓN DEL VIENTO MAX. VELOCIDAD DEL VIENTO (KM/h) VIENTOS Daños: Transporte de patógenos Benéficios: Mantiene niveles óptimos de CO2 Disminuye los niveles de humedad Reduce el ataque de hongos Enfriamiento de la planta en sequía Ayuda a transportar el polen

47 VIENTOS ¿Que hacer? Barreras rompevientos: reduce la velocidad
Técnicas de siembra: sembrar un cultivo anual como barrera, (girasoles en tomate, brócoli, lechuga) Aporque: evitar volcamiento Fecha de siembra: ajustada a la temporada de menor viento Variedades resistentes: plantas de bajo porte, tallo grueso, sistema radical desarrollado (Ej. Hartón enano)

48 Molinos de viento para extraer agua
"Generadores de turbina eólica" fuentes de energía eléctrica. Dañan menos el medio ambiente, (al menos 21 km/h)

49 NUBOSIDAD LA NUBOSIDAD AFECTA DIRECTAMENTE A LA RADIACIÓN SOLAR Y LA TEMPERATURA

50 PRESIÓN ATMOSFÉRICA (PA)
EN EL ECUADOR: LA VARIACIÓN ES MÍNIMA A INICIOS DE LA MAÑANA Y A MEDIADOS DE LA TARDE. LUGARES CON ALTA PRESIÓN: BUEN TIEMPO CON VIENTOS SUAVES LUGARES DE BAJA PRESIÓN: NUBLADO, ACOMPAÑADO DE LLUVIAS Y VIENTOS FUERTES > ALTURA < PRESIÓN

51 LATITUD DISTANCIA ENTRE UN LUGAR Y EL ECUADOR
EN EL ECUADOR (0º) Y EN LOS POLOS (90º) EN EL ECUADOR LA RADIACION ES PERPENDICULAR Y EL ESTRATO ATMOSFERICO ES MAS DELGADO QUE A LATITUDES MAYORES DISMINUCIÓN DE LA INTENSIDAD DE RADIACIÓN CONFORME UNO SE ALEJA DEL ECUADOR

52 LA LATITUD DEL LUGAR Y LA ESTACIÓN DEL AÑO:
CONDICIONAN QUE LAS NECESIDADES DE FOTOPERÍODO DE LOS CULTIVOS, LIGADO A LA DURACIÓN DE LA NOCHE CERCA DE LOS POLOS: MAYOR VARIACIÓN ESTACIONAL CERCA DEL ECUADOR: AGRICULTURA DURANTE EL AÑO

53 LA LATITUD DEL LUGAR Y LA ESTACIÓN DEL AÑO:
MODIFICACION DE LA DURACIÓN DE LA NOCHE, CON TÉCNICAS DE SOMBREO (FLOR DE NAVIDAD) O ILUMINACIÓN (CRISANTEMOS)

54 ALTITUD LA ALTITUD INCREMENTA LA INTENSIDAD DE LUZ PORQUE LA ATMOSFERA MAS DELGADA ABSORBE Y DISPERSA MENOS LA LUZ ¿QUÉ PASA CON LAS PLANTAS? DEGRADAR SU CLOROFILA POR SATURACIÓN DE LUZ DESARROLLAN COLOR REFLECTIVO, PELOS Y ESCAMAS

55 SIN INFORMACIÓN BÁSICA:
SIN MEDICIONES DE PARÁMETROS METEOROLÓGICOS, DE NIVELES FREÁTICOS, SIN DATOS DE SUELO, ETC. NO ES POSIBLE EL DESARROLLO CIENTÍFICO, ÚTIL A LOS FINES PRÁCTICOS SIN DATOS BÁSICOS.

56 Impacto de la población
sobre el ambiente

57 50 Impacto de la población sobre el ambiente Papel de los bosques en la regulación de las inundaciones y la desertificación.

58 EL DOCUMENTO DE LA FAO AGUA PARA LA VIDA, Publicado en 1994 informa que:
LAS ZONAS ÁRIDAS Y SEMIÁRIDAS CUBREN 1/3 DE LA SUPERFICIE CONTINENTAL DE LA TIERRA LAS CUALES CONDUCEN A LA DESERTIFICACIÓN...

59 CONSECUENCIAS DE LA DESERTIFICACIÓN
Reducción de la resiliencia Disminución de la productividad Consecuencias aguas abajo Pérdida de biodiversidad Hambruna Incremento en sedimentos Deterioro en la salud Deterioro de acueductos Deterioro en producción de energía Deterioro del turismo Refugiados ambientales Contaminación por polvo

60 DESERTIFICACIÓN DE 1984 A 1985 LA SEQUÍAS DE ÁFRICA AFECTO A MILLONES DE PERSONAS LA DEGRADACIÓN DE TIERRAS Y LA DESERTIFICACIÓN 10 MILLONES DE REFUGIADOS AMBIENTALES, Y FUESEN DESPLAZADOS PERMANENTEMENTE

61 FORO INTERNACIONAL SOBRE LA SEQUÍA… Más de 150 millones de personas serán refugiados ambientales en 2050

62 EL DOCUMENTO DE LA FAO AGUA PARA LA VIDA Publicado en 1994 informa que:
LA DEGRADACIÓN ES UNA CAUSA DEL IMPACTO DE LAS INUNDACIONES Y SEQUÍAS APROX. 70 % DE LAS TIERRAS DE SECANO Y 1/6 DE LA POBLACIÓN SUFREN DEGRADACIÓN REGIONES SEMIÁRIDAS Y SECA DE ÁFRICA, ASIA Y AMÉRICA DEL SUR LA SEQUÍA Y LA DESERTIFICACIÓN SON CAUSA DE EMIGRACIONES EN BRASIL Y EN EL SAHEL SE HAN PERDIDO SUS MEDIOS DE VIDA (AGRICULTURA), PROVOCANDO HAMBRUNAS, DESNUTRICIÓN Y EMIGRACIÓN

63 ES UN RECURSO NATURAL QUE AFECTA LA PRODUCCIÓN.
RELACIÓN CLIMA - PRODUCTIVIDAD AGRARIA: DIFERENCIAS REGIONALES Y ENTRE CULTIVOS EL CLIMA ES UN RECURSO NATURAL QUE AFECTA LA PRODUCCIÓN. SU INFLUENCIA DEPENDE DE: LAS CARACTERÍSTICAS DE LA LOCALIDAD LAS CONDICIONES DE PRODUCCIÓN. TIENE TANTA IMPORTANCIA EL NIVEL DE EXPOSICIÓN DEL CULTIVO AL CLIMA, COMO EL NIVEL DE VULNERABILIDAD

64 EL CLIMA Y LOS CULTIVOS LAS DIFERENCIAS EN CADA PROVINCIA, DETERMINA LA CREACIÓN DE UN MAPA DE INFLUENCIA CLIMÁTICA EN EL SECTOR AGRARIO LA VARIACIÓN EN EL RENDIMIENTO AGRARIO, PUEDE PROVOCAR TAMBIÉN IMPORTANTES VARIACIONES EN LOS PRECIOS DE MERCADO LA ADAPTACIÓN DE LA PRODUCCIÓN A LA EVOLUCIÓN DEL MERCADO CONTRIBUYEN A REFORZAR LA COMPETITIVIDAD DEL SECTOR

65 EL CLIMA Y LOS CULTIVOS COMO RESULTADO: LOS AGRICULTORES SE ENFRENTAN INCERTIDUMBRES: INDUSTRIALES MERCADO: CANTIDAD, CALIDAD, VALOR

66 EN LA MEDIDA EN QUE ESTA VARIACIÓN ESTÉ ASOCIADA AL CLIMA:
EL CLIMA Y LOS CULTIVOS EN LA MEDIDA EN QUE ESTA VARIACIÓN ESTÉ ASOCIADA AL CLIMA: IDEAL QUE LOS PRODUCTORES EVITEN ESE RIESGO, YA QUE LA VARIABILIDAD METEOROLÓGICA AFECTA GENERANDO EL RENDIMIENTO Y LOS INSUMOS ESTO COMPLICA LAS FUNCIONES DE PRODUCCIÓN GENERANDO ERROR EN LA SALIDA (RETROALIMENTACIÓN)

67 LOS RESULTADOS INDICAN QUE:
EL CLIMA Y LOS CULTIVOS LOS RESULTADOS INDICAN QUE: LAS HELADAS Y LA SEQUÍA SON EL PRINCIPAL FACTOR DE RIESGO EN LA MAYORÍA DE LAS REGIONES Y CULTIVOS. LA DISPONIBILIDAD Y USO DEL AGUA PARA OTROS USOS COMPITEN CON LA AGRICULTURA 

68 ¿Habrá alimentos suficientes para todos?
El rápido crecimiento de la población ? La crisis de la agricultura convencional La degradación ambiental

69 “LOCURA: SEGUIR HACIENDO LO MISMO Y ESPERAR RESULTADOS DIFERENTES”
ALBERT EINSTEIN GRACIAS POR SU ATENCIÓN!