Optimización Espacial de la Producción Gustavo Ariel Sznaider Ignacio Ferlijiwskyj Departamento de Métodos Cuantitativos y Sistemas de Información Facultad de Agronomía, UBA

Optimización Espacial Heterogeneidad espacial Impacto sobre los modelos de decisión Herramientas para la detección de la heterogeneidad Herramientas para la descripción de la heterogeneidad Ejemplos

Heterogeneidad Espacial Medano Suelo hidromórfico Sin Restricciones

Heterogeneidad de la Producción Heterogeneidad de la exportación Heterogeneidad de la respuesta a insumos

Agricultura de Precisión Detectar heterogeneidad Delimitar ambientes Aplicar manejos diferenciales por ambiente (automáticamente)

Agricultura por Ambientes Heterogeneidad del Terreno Heterogeneidad de la Producción Agricultura de Precisión Interés por la Agricultura Por Ambientes - márgenes económicos -sustentabilidad

Heterogeneidad por zonas: Tandilia Chillar

Heterogenediad por zonas. Ventania Coronel Pringles

Heterogeneidad por zonas. Pampa Arenosa Catrillo

Heterogeneidad DENTRO vs ENTRE LOTE 81 qq/ha 83 qq/ha 98 qq/ha 93 qq/ha DIFERENCIA MÁXIMA: 17 qq/ha Maíz Vedia, Prov. Buenos Aires

Heterogeneidad DENTRO vs ENTRE LOTE

DIFERENCIA > 100 qq/ha

Dentro del lote vs entre regiones del país 98 qq/ha 90 qq/ha 70 qq/ha 75 qq/ha Maíz

DENTRO vs ENTRE LOTE vs ENTRE REGIONES Mayor Heterogeneidad dentro del lote que entre lotes de un mismo campo entre regiones del país

Regiones con heterogeneidad dentro de los lotes Regiones con Importante Heterogeneidad Intralote

Patrones Espacio - Temporales alto bajo potencial Intermedio

Patrones Espacio - Temporales

Variabilidad interanual

Estabilidad / Riesgo en cada ambiente 40 qq 15 qq 14 % 75 %

Conclusiones Detección y Caracterización -Diferencia importante de rendimiento entre ambientes (intralote) -Repetitividad de las diferencias -Predictibilidad -Diferencias de estabilidad/riesgo entre ambientes -Implicancias sobre los modelos agronómicos y la toma de decisión -Modelos de Fertilización -Densidad de Siembra -Genotipos -Manejo de plagas (hongos, maleza)

Modelo de Reposición Fertilizante a Aplicar = Extracción de Cosecha P en TRIGO

Modelo de Reposición Fertilizante a Aplicar = Extracción de Cosecha P en SOJA

Modelo de Umbral Crítico

Modelos de Balance Objetivo de Rendimiento Nfertilizante = NRequeridoPorCultivo – Ninicial - Nmineralizado – Nresiduos + Npérdidas

Modelos de Respuesta Modelos de Simulación Textura, Profundidad (capacidad retención hídrica) Disponibilidad de H20, N Rendimiento Cultivo

Otras decisiones Densidad de siembra Genotipos Funguicidas diferencias de humedad del canopeo entre ambientes Malezas Reguladores del crecimiento

Implicancias Sobre el Medio Ambiente Evapotranspiración actual Precipitación Percolación Contenido de agua útil Agroquímicos Contaminación

El problema Estado “claro”Estado “turbio” Enturbamiento  menos fotosíntesis, más descomposición  anoxia Eutrofización: aumento de la biomasa y un empobrecimiento de la diversidad

Implicancias Sobre el Medio Ambiente Evapotranspiración actual Precipitación Percolación Contenido de agua útil Agroquímicos Contaminación Diferencias en: Capacidad de almacenaje de agua Capacidad de captura del cultivo Oportunidad de minimizar Contaminación mediante aplicación variable de agroquímicos

Balance de Carbono Toneladas de Carbono 30 cm vs. año Pérdida: ½ Ton carbono año (p-value 0.01)

Balance de Carbono Para los siguientes cálculos se aplicaron las fórmulas descriptas en: Roberto Alvarez y Haydée S. Steinbach, Capítulo 4. BALANCE DE CARBONO EN AGROSISTEMAS. Libro de Materia Orgánica de la cátedra de Fertilidad. FAUBA

BALANCE C (TON/HA*AÑO) - BL11 MATERIA ORGANICAMINERALIZACION POR AÑO MINERALIZADO

BALANCE C - BL /2010-MAIZ APORTE MINERALIZADO BALANCE

BALANCE C – POR CULTIVO RENDIMIENTOS TIPO

BALANCE C (TON/HA*AÑO)

MINERALIZADO VS APORTE – LOMA

MINERALIZADO VS APORTE – MEDIA LOMA

MINERALIZADO VS APORTE – BAJO

Conclusiones Todos los cultivos tienen balances negativos en todos los ambientes De mejor a peor balance: Trigo/Soja Maíz Soja El balance es peor en el ambiente de alto potencial (donde hay más MO => más mineralización) ¿Como hacemos para mejorar el balance? Aumentar Biomasa/Rendimiento Aplicar más N (en los ambientes de peor balance)

Aumentar Biomasa/Rendimiento ¿Cuanto tiene que rendir cada cultivo para no perder Carbono?

Efecto del aumento de N Nitrógen o

Efecto del N sobre la cant. de biomasa e Ind. Cosecha R. Alvarez,* H. S. Steinbach, S. M. Grigera, E. Cartier, G. Obregon, S. Torri, and R. García Agronomy Journal La producción de biomasa responde al N más que el rendimiento TRIGO

Efecto del N sobre la cantidad de biomasa e Índice de Cosecha

Nitrógen o

Efecto del N sobre coeficiente de aporte humus Modelo Century convalida esta idea, otros modelos no (falta concenso) Nitrógen o ¿Disminuye C:N Hipótesis: Favorece transformación residuos a materia orgánica (modifica Coeficiente Humificación)?

Conclusiones y Preguntas El agregado de más Nitrógeno en los ambientes de peor balance (mayor potencial de rendimiento) Impacta positivamente mediante: Aumento del rendimiento Aumento de la Biomasa que es mayor que el aumento de rendimiento (Trigo !!!, ¿Maíz? ¿otros?) ¿Mejora en el Coeficiente de Humificación?

Repercusiones Aumentar N en ambientes de alto potencial No solo sirve porque aumenta rendimiento También sirve porque: se genera más biomasa el aumento de biomasa es proporcionalmente mayor que el aumento de rendimiento (Trigo) mayor proporción de residuos pasa a la materia orgánica (¿?) …justo en el ambiente donde más hay que cuidar el balance de carbono.

Repercusiones Cambio de Paradigma Pasamos de Agricultura CortoPlacista (recomendaciones según curvas de respuesta de rendimiento al N) A Agricultura sustentable de largo plazo y por ambientes (recomendaciones que además consideran largo plazo: generación de residuos, humificación, balance de C)

Mejoras en el ABC En Century, CH está afectado por la textura Podemos revisar la fórmula de Century y adaptarla a nuestros cálculos También podemos ver en Century como se afecta con textura: CM Buscar otros trabajos científicos que estimen CH y CM Experimentar

Conclusiones Agricultura de Precisión detectar ambientes intralote cuantificar las diferencias de productividad Importante Heterogeneidad Espacial Diferencias entre ambientes de: rendimientos alcanzables estabilidad/riesgo Implicancias sobre modelos fertilización (exportación, respuesta) densidad plagas, malezas Impacto Ambiental Oportunidad de Agricultura por Ambientes mejora en los márgenes y sustentabilidad