Definición de ambientes y estrategias agrícolas.

1. Esteban JOBBAGY
Napas y cultivos:
definición de ambientes y
estrategias agrícolas
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”

2. napa
drenaje
descarga
(evaporitva)
paisaje de “hiper-llanura”
napa
evapotranspiración precipitación
escurrimiento
descarga
(líquida)
drenaje
o recarga
paisaje con pendiente
sales sales
Napa → Cultivo
Cultivo → Napa
Estrategias

3. Napa → Cultivo
Cultivo → Napa
Estrategias
0
1
0 1 2 3 4 5 6
POTENCIAL
Aporte capilar
Profundidad de napa (m)
Banda IBanda IIBanda IIIBanda IV
Prof de raices
Anegamiento
productividad
productividad vs. profundidad de napa
año seco
año húmedo
capilaridad
capilaridad
Jobbágy et al 2009 – AAPRESID

4. > 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
1 km
18 freatímetros
Lote 5
Maiz 2005-2006 (qq/Ha)
0
20
40
60
80
100
120
140
0 1 2 3 4 5 6 7
profundidad (m)
Rendimiento(qq/Ha)
0 1 2 3 4 5 6
0
40
80
120
160
0 1 2 3 4 5 6 7
40
80
120
160
0 1 2 3 4 5 6
0
10
20
30
40
50
60
0 1 2 3 4 5
10
20
30
40
0 1 2 3 4 5 6
0
10
20
30
40
50
60
Groundwater depth (m)
Grainyield(qqha)
0 1 2 3 4 5
20
40
60
80
Maize 2006-2007
r2
= 0.48
Maize
2007-2008
r2
= 0.75
Soybean
2006-2007
r2
= 0.20
Soybean
2007-2008
r2
= 0.41
Wheat 2006 Wheat 2007
r2
= 0.39r2
= 0.50
Banda óptima
de profundidad
Maiz: 140-240 cm
Soja: 120-220 cm
Trigo: 70-170 cm
profundidad (m) profundidad (m)
rendimiento(qq/Ha)
Maiz 2006-2007 Maiz
2007-2008
Soja
2006-2007
Soja
2007-2008
Trigo 2006 Trigo 2007
Nosetto - Jobbágy –Sznaider - Jackson 2009 – Field Crops Research

5. determinantes
del aporte de napa
1. profundidad
2. textura
3. salinidad
4. barreras físicas
de napa (-)
de raíces (+) …ojo, se invierte con anegamiento
areno-franca, máximo ascenso capilar
+ arena, + impacto de almacenamiento saturado
salinidad de napa (-)
tolerancia cultivo (+)
thaptos y toscas
“sandwich de humedad”
0
1
0 1 2 3 4 5 6
Profundidad de napa (m)
Banda IBanda IIBanda IIIBanda IV
productividad
franco arenoso
útil solo con
napa
útil
no util
Ψ
m
p
Ψ
cc
5 dS/m soja, sorgo
3.7 dS/m maiz
7 dS/m trigo
9.5 dS/m cebada
merma 10%
Napa → Cultivo
Cultivo → Napa
Estrategias

6. Magdala, La Biznaga - Pehuajo
1.2 m
500 m
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)
Precipitación(mm)
MAIZ 2008-2009
148 mm
222 mm
SOJA 1 TRIGO/SOJA 2
-150
-100
-50
50
0
desnivel(cm)
MAIZ
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
El Consuelo, LIAG – V. Mackenna
2.5 m
150 m
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

7. Napa → Cultivo
Cultivo → Napa
Estrategias
Aporte
Segunda oportunidad de usar excesos / blindaje hídrico
Anegamiento
Anoxia, problemas nutricionales, enfermedades, labores dificultadas
Espacio Extrapolación y Mapeo (nivel, salinidad, barreras)
Tiempo Seguimiento y Pronóstico (nivel)
Riesgo y oportunidad (cultivo)
Decisión Rotaciones, genotipo, estructura y nutrición, alquiler….
agricultura variable o loteo por ambientes

8. ALT-BRUTA
ALT-GRUESA
ALT-FREAT
NIVEL
Relevamiento
DGPS
rasterizacion &
interpolacion
filtro 1 km
ordenada
regresion
ALT-FINA (m)
Profnapa(m)
MEDICION NIVEL + ALT-FINA
ALT-FINA
resta
resta
<198 m
>212 m
<194 m
>208 m
< 0 m
> 6 m
<-2 m
>+2 m
0 m
<198 m
>212 m
Espacio
http://napas.iyda.net
Tiempo

9. CONTROLES
Altimetria
DEMs ad-hoc, Shuttle
(SRTM)
Geofísica
salinidad / nivel / otros
Veris, EM38, Ohmmapper
Redes de freatimetros (10 a
50)
varias toposecuencias
gradientes regionales
distintos antecesores
RESULTADOS
Mapas de rendimiento
en sequia (e.g. 2008/09)
en sequia X nivel (08/09 y 03/04)
Imagenes satelites
indice verde, temperatura
area inundada (e.g. 2001/02)
Freatimetros testigo (1 a 5)
propios o ajenos
conocimiento previo de ambientes
DUALIDAD
aporte y anegamiento
DINAMICA
ambientacion dinámica según niveles
ambientacion fija con ponderación dinámica según niveles
INTERACCION
salinidad de aguas, barreras fisicas, otros condicionantes del rendimiento
cultivo (prof raices, tolerancia salinidad)
AMBIENTACION
mapas
conceptos
datos
Hib estable
5-20Sep
65000-N150
Lleno
si
no
2.4m
no
si
Hib estable
5-20Sep
65000-N130
<2.8m
no
si
<1.0m
no
si
Hib estable
<5/10 60000
N130
Soja
<2.0m
no
si
Hib.Alto Pot
1-15/9 70000
N150
Rec 5/10
si
no
Hib est
25/11-5/12
60000-N130
Agua&$
si
no
Lomas buena aptitud, Pehuajó (BA)
Hib estable
5-20Sep
65000-N150
Lleno
si
no
2.8m
no
si
Hib estable
5-20Sep
65000-N130
3.4m
no
si
<1.3m
no
si
Tr/Soja
Hib estable
Hasta 5/10
60000-N100
Decisiones desde el 1 de mayo
Decisiones desde el 1 de septiembre
Mercau – Jobbágy & La Biznaga S.A.
Decisión

10. Napa - Conclusiones
Importante en llanura
Efecto dual (anegamiento / aporte)
Ambientación flexible (nivel, salinidad y barreras, f-cultivo)
Agricultura de precisión:
comprensión (respuesta de cultivos a nivel/salinidad)
mapeo (análisis espacial de nivel/salinidad/barreras/textura)
acción (decisiones variables)
falta recorrer un largo camino…
equilibrio entre datos y conceptos
otros aspectos
(1) nutrientes (S y N)
(2) recuperación de bajos salinos / manejo barreras fisicas
(3) genética “napera” – tol. anegamiento/raíces profundas
(4) agronomía del paisaje y regulación hidrológica
Gracias
CONICET (Arg), UNSL (Arg), IAI (int), NSF (US), IDRC (Canada)
LIAG y La Biznaga, AACREA, INTA
Nosetto
Mercau
Aragon
Viglizzo
Portela/Andriulo
Sznaider
Venzano et al.
jobbagy @ gmail .com
GEA
INTA
GeoAgris
IyDA

11. Hiper-llanuras: pendiente regional < 0.1 % - basado en DEM de 8km2 de resolución
Jobbágy et al 2008 – Ecología Austral
Mercau – Jobbágy, en preparación
0
3000
6000
9000
12000
Rendimiento(kg/ha)
Aporte napa según modelos de cultivo
Magdala, La Biznaga S.A. (Pehuajo)
LAP
AP
APRHRH
Observado
Simulado
con Napa
Maiz 2008-2009
0
3000
6000
9000
12000
0 3000 6000 9000 12000
Rend OBSERVADO (kg/ha)
RendSIMULADO(kg/ha)
Sin Napa
Con Napa
todos 2008-2009

12. 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
descenso
capilar!
j
k
i
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
16001400120010008006004002000
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
16001400120010008006004002000
Altimetria
nivel (X) = nivel (i) – ALT (i) + ALT (X)
filtro 250 m
i
copia topografica perfecta
nivel (X) = nivel (i)
Altimetria + plano inclinado regional
ALTr = ALT respecto al plano
(ajustado segun lat/lon para i , j, k,…)
nivel (X) = nivel (i) – ALTr (i) + ALTr (X)
copia topografica suavizada
ALTr = ALT respecto a plano suavizado
(ajustado segun promedio movil o “kernel”)
nivel (X) = nivel (i) – ALTr (i) + ALTr (X)
evaluacion y ajuste
observado vs. esperado en pozos “descartables”
RUIDOS VARIOS: canales, lagunas, microcuencas de escurrimiento
(metodos geofisicos, rendimientos)
Nivel: distancia vertical napa-superficie
ALT: elevacion sobre referencia general

13. 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)
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
síntesis estacional
serie napa “La Paz”
(Daireaux 1987-2009)