Sistemas de Producción Agropecuarios y su Influencia en la Contaminación de Aguas Superficiales y Profundas Fernando García Préchac Director de la DGRN-MGAP.

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1 Sistemas de Producción Agropecuarios y su Influencia en la Contaminación de Aguas Superficiales y Profundas Fernando García Préchac Director de la DGRN-MGAP Tacuarembó, 12 de julio de 2019

2 Indice de la Presentación
Causas y Procesos por los cuales las aguas superficiales se contaminan, principalmente con Fósforo, considerada como la causa principal de las floraciones de cianobacterias. La Contaminación con P en Uruguay y la hipótesis de la mayor contribución de la Producción Lechera.     Propuestas y Medidas para mitigar el problema; su aplicación hasta la fecha en la Cuenca del Santa Lucía y las que se irán tomando a futuro. Contaminación de aguas subsuperficiales. Rotaciones Pasturas-cultivos, ejemplo de sistemas Agroecológicos (Sostenibles) en ROU. Forestación y sus efectos en Degradación de Tierras y Aguas-

3 Informe de DINAMA de Monitoreo de Calidad de Aguas en la Cuencas del Río Negro
(

4 Mecanismos de Contaminación con P
Fuentes difusas Escurrimiento: Cont. Soluble Erosión: Cont. Particulada contaminan aguas superficiales Fuentes Puntuales: Llegada de efluentes (Urbanos e Industriales) contaminados a las aguas.

5 Piletas de Tratamiento de Efluentes de Joanicó

6 Cañada que viene de las piletas cruzando el Establecimiento Joanicó y llegando a Represa

7 Vertedero de la Represa de Canelón Grande

8 El Problema de P en Aguas Superficiales en Uruguay

9 Fósforo disuelto (PD) en el agua de las cuencas indicadas, Otoño de 2014 (Carrasco-Letelier et al., 2014, Rev. INIA No. 39). Padrones catastrales con actividad Lechera según datos del SNIG y DICOSE en 2018 (Informe de S. Delgado, DGRN-MGAP)

10 Arroyo Grande Boca del Yi

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12 Niveles críticos para fertilizar con P en Uruguay (C
Niveles críticos para fertilizar con P en Uruguay (C. Perdomo, Fagro-Udelar,com.pers.) Cultivo ppm P Bray I Alfalfa 18-20 Trebol blanco 14-16 Trebol rojo 12-14 Lotus 10-12 Soja Trigo Cebada Por encima de 30 ppm la probabilidad de respuesta al agregado de P de cualquier cultivo es prácticamente nula (Ministry of Agriculture, Fisheries and Food, UK, 1994).

13 % de muestras de suelo analizadas con P Bray 1 MAYOR al valor en colores (Laboratorio INIA-Estanzuela, Andrés Berreta, com. Pers.)

14 A. Sharpley, 2015, In Hoffman et al. (Eds), IV Simp. Nac
A.Sharpley, 2015, In Hoffman et al. (Eds), IV Simp. Nac. de Agricultura, Fagro-Udelar.

15 Proyecto INIA-FPTA : Impacto de la producción lechera en la calidad del agua Rafael Arocena, Guillermo Chalar, Carlos Perdomo, Daniel Fabián, Juan Pablo Pacheco, Mauricio González, Vanesa Olivero, Macarena Silva, Patricia García Sección Limnología, Instituto de Ecología y Ciencias Ambientales, Facultad de Ciencias, UDELAR Departamento de Suelos y Aguas, Facultad de Agronomía, Universidad de la República, Uruguay

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17 Productividad Campo natural Agricultura Agricultura Agricultura

18 Niveles de P Bray1 en el suelo (0-15 cm) (datos de una pastura y de un sitio por cuenca)

19 P Total en Agua Superficial: Datos de G
P Total en Agua Superficial: Datos de G. Chalar (Fcien) Promedios de 12 muestreos de 9/09 a 9/10 C. Control C. Control C. Control C. Control

20 A. Sharpley, 2015, In Hoffman et al. (Eds), IV Simp. Nac
A.Sharpley, 2015, In Hoffman et al. (Eds), IV Simp. Nac. de Agricultura, Fagro-Udelar.

21 Recomendaciones (Perdomo y García Préchac, 23/3/13 e Inf
Recomendaciones (Perdomo y García Préchac, 23/3/13 e Inf. De 4 Decanos al CDC-Udelar, 21/5/13) para actividades Agropecuarias Controlar la erosión de suelos, extendiendo a todas las actividades agrícolas y pecuarias de esta cuenca la normativa que el MGAP ha comenzando a aplicar a la agricultura cerealera. Controlar la fertilización fosfatada, permitiéndola solo cuando los análisis de suelo arrojen valores de P soluble por debajo de los niveles críticos determinados por la investigación nacional disponible. Establecer áreas de exclusión aledañas a los cursos y embalses de aguas superficiales, incluyendo la recuperación de la vegetación ribereña, así como la exclusión de la llegada directa de animales a abrevar en dichas aguas. Necesidad de mejorar los vertidos de los efluentes de los tambos a través de la aplicación de tecnologías de tratamiento y su correcta gestión. También, la importancia de controlar los feed-lots y otras fuentes puntuales asociadas a confinamientos de animales.

22 Acumulación en Superficie (Estratificación) de P en los Suelos

23 Factor de estratificación (FE) (C. Perdomo, Fagro-Udelar, com. pers.)
𝐹𝐸= 𝑃 𝐵𝑟𝑎𝑦1 (0−2,5 𝑐𝑚) 𝑃 𝐵𝑟𝑎𝑦1 (0−15𝑐𝑚) FE: Resultados de 32 Sitios en Predios Lecheros de Florida: Promedio=4,0 Max. =8,6 Min.=1,3

24 Perdida de P total anual, discriminado en P soluble y P particulado, en relación a la combinación de tipo de uso de suelo, laboreo y rotación, así como a la dosis de P2O5 ha-1 agregada en el Sitio EEMAC para el setiembre 2012 a setiembre (Perdomo et al., 2015) Buenas Prácticas “El control de la Erosión no sería suficiente por si solo para resolver este problema, ya que aun considerando solamente la salida de P particulado del predio, resulta obvio que en suelos con alta estratificación, con tasas de erosión cercanas al umbral de 7 Mg/ha. año ya se estaría superando el valor límite del Índice de P (5 kg/ha.año). Por tanto, se debería controlar además la fertilización fosfatada excesiva e incorporar el fertilizante fosfatado al suelo, para así disminuir la estratificación de P en las primeras capas del suelo”. Además, Areas “Filtro” (Buffer) antes de la llegada del escurrimiento superficial a los cuerpos de aguas superficiales-

25 Contaminación de aguas subterráneas
*Sustancias móviles NO3- “se lavan” y permanecen sin cambio en el ambiente anaerobio del acuífero. “contaminan aguas profundas”

26 Resultados de 80 Predios Productivos en 10 subcuencas del Santa Lucía Chico, afluentes a la Represa de OSE en Paso Severino (Proyecto INIA-FPTA, Fcien-Fagro-Udelar; Arocena et al., Perdomo et al.) Bajo <= 3 ppm Medio > 3 y <10 Alto >= 10 ppm

27 Causas de Contamianción de aguas subterráneas con nitratos y coliformes en el litoral sudoeste del Uruguay O. Casanova, C. Perdomo y V. Ciganda (Agrociencia 2001) 355 muestras de aguas subterráneas sacadas entre 1996 y 1999 en Soriano, Colonia, San José y Canelones. Los pozos fueron clasificados por varios criterios; el que mostró relación con los resultados fue su cercanía (menos de 50 m) o lejanía (más de 50 m) de Fuentes Puntuales de Contaminación generalmente orgánica de origen humano (aguas servidas y cámaras sépticas) o animal (restos de salas de ordeñe, gallineros, porquerizas, feedlots, etc.). En 144 muestras de Aguas Superficiales, no se detectaron contenidos importantes de nitratos.

28 Si bien los Agroquímicos Monitoreados por DINAMA no han presentado valores sobre los niveles de referencia, No se han monitoreado aún todos los que se usan. Se debe prevenir y mitigar excesos. Comparación de Rotaciones de Cultivos y Pasturas vs. Agricultura Continua

29 Uso de insumos en cuatro sistemas de producción ensayados durante 12 años: , EEMAC-FA-UDELAR (Siri-Prieto et al, 2005). Las Rotaciones de cultivos y pasturas utilizan aproximadamente 50% menos de Agroquímicos y Combustibles que los sistemas de Agricultura continua.

30 Adopted by the fourth Global Soil Partnership Plenary Assembly | 06/2016

31 Principales Amenazas y Recomendaciones
Se identificaron 10 amenazas para los suelos del mundo. Las 3 más importantes, a escala global y en orden decreciente: 1)La Erosión, 2)La Pérdida de Carbono Orgánico y 3) el Desbalance de Nutrientes. Principales Recomendaciones para atacarlas: 1) Minimizar el disturbio de los suelos, evitando su laboreo mecánico. 2) Mejorar y mantener la cobertura orgánica protectora de los suelos, usando cobertura por residuos y cultivos de cobertura. 3) Cultivar un amplio rango de especies de plantas, tanto anuales como perennes, en asociaciones, secuencias y rotaciones que pueden incluir árboles, arbustos, pasturas y cultivos. 4) Manejar juiciosamente la fertilización de cultivos y pasturas con fertilizantes industriales y orgánicos, así como todos los demás agroquímicos.

32 RESULTADOS DE LA EXPERIMENTACIÓN NACIONAL DE LARGO PLAZO
EROSION

33 Tolerancia para ambos suelos
Erosión anual promedio (Ton/ha) de 6 años, ajustada a 100 m de pendiente, en dos sitios con suelos de erodabilidad muy contrastante en INIA-La Estanzuela, e INIA-33 UE Palo a Pique (García Préchac et al. 2004). Tolerancia para ambos suelos CC: Cultivo Continuo CPR: Rot. Cultivos-Pasturas CT: Laboreo Convencional, RT: Lab. Reducido, NT: Siembra Directa

34 RESULTADOS DE LA EXPERIMENTACIÓN NACIONAL DE LARGO PLAZO
CONTENIDO DE CARBONO ORGANICO DEL SUELO

35 Contenido de Carbono Orgánico (COS) a lo largo del tiempo en 5 sistemas de uso del suelo en el experimento iniciado en 1963 en La Estanzuela. Profundidad de muestreo 15 cm (Quinke et al., 2012). Siembra Directa desde 2007 Cincel y disquera Arado -COS disminuyó en CC sin fertilización con N y P; el ultimo valor es 45% del original. -En CC con fertilización N - P, COS se equilibró alrededor del 72% del original. -COS es mayor en las RCPs; más con mayor tiempo bajo pasturas y menos bajo cultivos.

36 Siembra Directa (NT) > Laboreo Convencional (CT).
Carbono Orgánico del Suelo (COS) Total y sus fracciones físicas (Mg/ha), 0-3 cm, 10 años de inicado el experimento en EEMAC (Salvo et al., 2010). Siembra Directa (NT) > Laboreo Convencional (CT). En CT, Rotaciones (ROT) > Cultivo Continuo (CC). En CC, C.POM C4 > C-POMC3. Laboreo Siembra Directa

37 Disminución del Contenido de Carbono Orgánico de los Suelos: ̴20% del promedio del año 2002 hasta el año (13 años). Lo anterior determina disminución de la Capacidad de Intercambio Catiónico, por lo tanto de la Cantidad de Cationes Intercambiables, uno de las cuales es el K, y por lo tanto disminución de pH. La disminución de Materia Orgánica determina no solo menor disponibilidad de N sino también de S en los suelos. También, menor contenido de Materia Orgánica determina empeoramiento de las propiedades físicas de los suelos (peor estructura). En Síntesis: DEGRADACIÓN DE LOS SUELOS

38 El Plan Ambiental Nacional para el Desarrollo Sostenible (Aprobado por el Gabinete Ambiental en Diciembre de 2018), establece: Objetivo 2.2, Promover prácticas productivas que reduzcan el impacto ambiental de las actividades agropecuarias, y su Meta es “Prácticas agropecuarias con base en los elementos de la Agroecología”

39 Creación conjunta e intercambio de conocimientos (Co-innovación),
El Plan dice que tomará la Definición en la Ley de Agroecología, que con el No del 19 de enero de 2019 establece que es “La aplicación de los conceptos y principios ecológicos al diseño y manejo de ecosistemas agrícolas sostenibles''. Los elementos de la Agroecología que se indican en la pág. Web de FAO ( Diversidad, Creación conjunta e intercambio de conocimientos (Co-innovación), Sinergia, Eficiencia, Reciclaje, Resiliencia, Valores humanos y sociales, Cultura y tradiciones alimentarias, Gobernanza responsable y Economía circular y solidaria.

40 En Uruguay, las Rotaciones de Cultivos anuales y Pasturas perennes, son los sistemas de producción agropecuaria que cumplen con la gran mayoría de esos elementos de la Agroecología identificados por FAO. Son diversos, ya que incluyen producción de cultivos y producción animal. Generan un mosaico en el espacio que ocupan. Son producto de la investigación nacional (DURANTE MAS DE 50 AÑOS) y su aplicación por los productores; durante los últimos 30 años del siglo XX y hasta la primera mitad de la primera década del presente siglo, fueron los adoptados masivamente por los productores agropecuarios (Co innovación). Los cultivos aprovechan la fijación simbiótica de Nitrógeno por las pasturas con leguminosas, así como el corte de los ciclos de malezas, plagas y enfermedades que los atacan durante el período bajo pasturas (Sinergia). Lo anterior también resulta en mayor Eficiencia y Economía Circular en el uso de insumos: las pasturas aprovechan la fertilidad residual de la aplicación de P a los cultivos y los cultivos el N fijado simbióticamente por las pasturas. También, el mantenimiento del contenido de Materia Orgánica del suelo asegura la disponibilidad de azufre (S). Los cultivos aprovechan la devolución de K al suelo en la orina y heces de los animales en pastoreo directo de las pasturas de la rotación(Reciclaje). La diversidad de productos aporta resiliencia al sistema frente a las variaciones interanuales de clima y de precios de insumos y productos.

41 Además de lo visto sobre Erosión, Carbono y agroquímicos, las rotaciones de cultivos y pasturas con siembra directa en Uruguay: Han mostrado biodiversidad en el suelo semejante a las del campo natural (Tesis de M.Sci. de Stella Zerbino, 2005, Fcien-Udelar). Esto, junto con la dispersión o mosaico espacial, el menor uso de agroquímicos, así como la diversidad floral (en particular las de las forrajeras de las pasturas), ofrece mayores posibilidades a los polinizadores.

42 Entre las Líneas de Acción de la meta 2. 2
Entre las Líneas de Acción de la meta del Plan Nacional para el Desarrollo sostenible están: “Recuperar significativamente el área de cultivos agrícolas anuales realizada en rotaciones con pasturas”. “Lograr que el área de cultivos agrícolas anuales que permanezca en sistemas de cultivos continuos en proporción significativa no incluya ninguno que se repita todos los años en el mismo sitio (monocultivos)”. Actualmente, los Planes de Uso y Manejo Responsable Presentados ante la DGRN 61,2 son rotaciones agrícolas puras 38,8% son rotaciones de cultivos y pasturas permanentes

43 Por lo tanto, la implementación del Plan Nacional para el Desarrollo Sostenible deberá abordar las políticas para, al menos, invertir las proporciones actuales que indican los Planes de Uso y Manejo de Suelos.

44 En la Cuenca del Tacuarembó, en particular en su parte alta, el uso predominante de la tierra el FORESTAL. Síntesis de Resultados de la investigación Nacional sobre su efectos en: Las Propiedades de los Suelos y en El regimen hídrico. Informe Nacional sobre Degradación de Tierras entre 2000 y 2015.

45 Trabajos liderados por el Prof. Jorge Hernández, Dep
Trabajos liderados por el Prof. Jorge Hernández, Dep. de Suelos y Aguas – Fagro – Udelar. Resultados de numerosos estudios durante 10 años del ciclo de los nutrientes y el contenido de CORG de suelos bajo forestación comercial con eucaliptos. Muestran claramente que si se exporta solamente la madera de los árboles y se dejan en el sitio las hojas, ramas y la corteza de los fustes, las bases (Ca, K, Mg) constituyen lo principalmente exportado; aunque buena parte de esas magnitudes exportadas son repuestas luego de la descomposición completa de los restos indicados. Se modifica el pH, acidificándose la parte superior del suelo mineral, debajo del mantillo u horizonte “0” que se forma sobre el suelo forestado. El contenido de carbono orgánico de los suelos forestados, luego de un turno de crecimiento (10 – 20 años): 1) se identifica la presencia del nuevo horizonte orgánico (“O”) formado por la acumulación de hojarasca sobre el suelo mineral; 2) en este, se observa en general alguna disminución cerca de la superficie y una acumulación en la base del horizonte A y sobre el B o en este. En el balance, los suelos forestados tienden a ganar algo de contenido de CORG en relación al uso bajo pasturas precedente, siendo la mayor causa de diferencia la presencia del horizonte “0”.

46 Resultados Hidrológicos del Prof. Luis Silveira, IMFIA-Fac
Resultados Hidrológicos del Prof. Luis Silveira, IMFIA-Fac. de Ingeniería-Udelar. 1) Trabajo en la cuenca del Río Tacuarembó hasta Paso Aguiar (2697 km2; 540 km2 forestados), en el que se realizó la comparación de la magnitud del escurrimiento anual entre los períodos pre y post forestación (1975 al 1993, vs vs 2008). La reducción en el período post forestación fue entre 8.2 y 36.5%, dependiendo de la magnitud de la precipitación en el año. La reducción del escurrimiento fue mayor en primavera-verano ( %) y menor durante el otoño-invierno ( %). 2) Trabajo sobre microcuencas de 100 – 200 ha, en el litoral oeste. Una de las microcuencas plantada con Eucaliptos y la otra bajo pasturas naturales. El trabajo obtuvo y analizó datos desde 2006 a La descarga específica anual promedio disminuyó aproximadamente 17% en la cuenca forestada. Esta reducción de escurrimiento fue equivalente a la intercepción de precipitación promedio anual realizada por parte aérea de los árboles. Al igual que en el estudio en el Río Tacuarembó, la reducción de escurrimiento fue mayor en períodos secos. Los datos monitoreados de la altura del nivel freático con piezómetros, no mostraron diferencias conclusivas en la recarga de agua subterránea entre ambos usos del suelo. 3) Trabajos iniciados por F. García Préchac y continuados por el Prof. Mario Pérez Bidegain de Fagro-Udelar, demuestran menor retención de agua en los suelos forestados por mayor hidrofobicidad. Ello puede ser explicación de los resultados de Silveira en cuanto la recarga de agua subterránea.

47 Surje de la combinación de la evolución de:
Taller Nacional de Secuestro de Carbono en sistemas Agropecuarios (2/10/18, INIA-La Estanzuela) Presentado por del Ing. Agr. Alfredo Blum del MVOTMA, Punto Focal ante la Conv. De las Nac. Unidas para la Lucha contra la Desertificación. Meta de Neutralidad de la Degradación de Tierras. Informe Nacional de cambio ( Tierra Mejorada 7,88% Degradada 25,63% Estable ,48% Surje de la combinación de la evolución de: -Productividad (NDVI) -Tipo de Cobertura -Carbono del Suelo

48 Muchas Gracias Fernando García Préchac Director de la DGRN-MGAP
Ex Profesor de Suelos y Aguas, Fagro-Udelar