Los desafíos de la agricultura - IPNI - Latin Americalacs.ipni.net/ipniweb/region/lacs.nsf...Incremento en la demanda de alimentos 2010-2050 Andrade, 2016 d. Asegurar dieta adecuada

Fernando H. Andrade

INTA Balcarce, FCA UNMP, CONICET

Los desafíos de la agricultura

Temario

Producción e impacto ambientalPasado y futuro

Impacto ambiental de la agricultura

Cómo satisfacer las demandas cuidando el ambiente

Los desafíos que enfrentamos

Capacidad de innovación y colaboración

Temario






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500

1000

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2000

2500

3000

3500

4000

-10000 -1000 -100 -10 0 +10 +50

Años desde 2000

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

Prod

ucci

ónde

cer

eale

s (M

illon

es tn

)

Producción e impacto ambiental

Andrade, 2016

Impacto am

biental

Guano Caldo Bordelés Verde de París

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-10000 -1000 -100 -10 0 +10 +50

Años desde 2000

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Prod

ucci

ón d

e ce

real

es

(Mill

ones

tn)

Andrade, 2016

Impacto am

bientalProducción e impacto ambiental

4000 mill en 2050. Mayor que estimacion de FAO. Pero ya estamos en 2800 mill.Aparte demanda de alim crecerá 70%

Evolución de la población

UN 2012.

Gapminder, 2016.Tasa de fecundidad (h/m)

Expe

ctat

iva

de v

ida

(año

s)

2.5

80

2 4 6 8

40

80

40

Tasa de fecundidad y expectativa de vida

De la producción total62% food35% feed3% Biocomb y otros

Disponibilidad de alimentos en el mundo

Para consumo humano. Año 2009. FAO, 2016

Gapminder

Ingresos y expectativa de vida

Ingreso/cap (U$S persona-1 año-1) Ingreso/cap (U$S persona-1 año-1)

Exp

ecta

tiva

de v

ida

(año

s)

400 2000 10000 40000 400 2000 10000 40000

80

40

80

40

2.5% por año PBI/cap/año2005-2050

Tilman et al., 2011.

Pro

teín

as v

eg(g

/d

/ca

p)

GDP per cápita (U$S/año)

GDP per cápita (U$S/año)

Cal

orí

as v

eg(K

cal/

d/

cap

)

Demanda de cal y prot vegetales en f(x) del ingreso

Incremento en la demanda de alimentos 2010-2050

Andrade, 2016d. Asegurar dieta adecuada media a todos los habitantes, red uso alimentos para combustibles

Asegurar conservación, restablecimiento y uso sostenible de los agroecosistemas

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Años desde 2000

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Prod

ucci

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cer

eale

s (M

illon

es tn

)

Andrade 2016

Impacto am

bientalProducción e impacto ambiental

Misión del PEI

Temario







Emisiones GEIDeforestación Suelos agrícolas degradadosUso agua dulceContaminación

Tem

pera

tura

( ºC

)Impacto ambiental de la agricultura

Variable Por agriculturaEmisiones GEI 30 % (44%)

49 Gt por año CO2 equiv (2010) 76% CO2, 16% CH4 y 6% N2O.Arg 0.8% GEI global < GEI/ha CO2 y N2O (SD poca fertiliz) Agricultura 16% del N2O.

IPCC, 2016

(CO2)280-400 ppm

Año


VariableDeforestación 45% temp y 27% trop

Bosque nativo 3700 millones has (Mundo), 30 millones ha (Argentina) . Deforestación anual = 0,24% y 1%, resp. Bosques cultivados 291 millones ha.

UN, 2016FAO, 2015

GEI, biodiversidad, MO y estruct de suelos, excesos hídricos (eros, cont, inun, saliniz). SE

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

Supe

rfic

ie (k

m2 )

9º

Impacto ambiental de la agriculturaVariable

Suelos agrícolas degradados 5 millones ha/año

Erosion, compactacion, pérd estructura , red de MO y fertilidad, desertificacion, Salinizacion, sodificación, Acidificación, etc.

Casas y Albarracín, 2015Viglizzo et al., 2010Bringezu et al., 2010

Compromete futura producción

Erosión 40 millones ha (Ch Pamp)


Variable Por agriculturaSuelos agrícolas degradados

Prom. prístinos: 4.00 Prom. agrícola: 2.92

MO

Sainz Rozas et al., 2011Sainz Rozas et al., 2015

MO Nutrientes

Impacto ambiental de la agriculturaVariable Por agricultura

Uso agua dulce 70 %

Extraccioneskm3

Agricultura%

Sup regada%

Mundo 4000 70 19

Argentina 38 74 5

FAO Aquastat, 2016Shiklomanov, 1999

Sup regada puede crecer x 3 Ext= 55% del umbral


Variable Por agriculturaContaminación química (plaguicidas)

2.5 millones t/año. 50% herb 33% insect. 1000pa

Plaguicidas <2kg/ha Arg 9 kg-lt/ha; Bverde 1a66% 1985-2013 0.1 a 3 µg l-1 (UE, USA)

Presencia en:• aire • suelo • agua superficial • Agua subterránea • Alimentos

Afectan:• Salud humana y animal• Mortandad aves (indicadores)• Insectos benéficos• Comunidades microbianas

UNEP, 2013Tilman et al., 2002Aparicio et al., 2015Colombo y Sarandón, 2015Zaccagnini, 2006


Variable Por agriculturaContaminación (Nutrientes)

Flujo P a los mares Extracción N2 del aire

200 millones tn (N P2O5 K2O)(0,8% Arg)

9 millones t/año121 millones t/año

Lasaletta et al., 2014Rockstrom et al. 2009.García y Diaz Zorita 2015.García y G. San Juan, 2015.

47% del N aplicado en prod cosechableBajos niveles de fertilización

Las conferencias del simposio brindan conocimientos útiles en cuanto a

satisfacer las demandas de PA y

revertir el impacto ambiental.

MIERCOLES 17 de MAYO

Fertilización: Presente y Futuro

11:00 Fertilizantes para la agricultura 2025. M. McLaughlin(Univ of Adelaide-CSIRO Australia)

Producir más y mejor en ambientes sanosQue se viene en los próximos años en cuanto a fertilizaciónSer más eficientes y efectivos

Temario






Cómo satisfacer las demandas?

Aumento de producción

Superficie cultivada

Ramankutty et al. 2004Portman et al. 2010

Am PasturasVerde CultivosRojo Ppal Cultivos

Superficie cultivada en el mundo


Rendimiento/área-tiempoSuperficie cultivada

Biodiversidad, GEI, tierras frágiles, excesos hídricos


Distribución espacial de rendimientos de maíz

Pardey y Pingali 2010 FAO, 2016; Fischer et al., 2009

Millones de tn adicionales por llevar rend de10 ppales paises a la media (4.9 t/ha) = 100.todos los países a la media = 175. todos los países a 7 t/ha = 406.

Cierre de brechas en maíz

Rendimiento (t/ha)

55% de Yw 80% de Yw 9 millones t/ha + (45% nacional, 1% mundial) Aramburu et al., 2013.

Arg 0,7%

Arg 0,8%

Fertilización y riego

Fert 50% de la prod. Arg 40 kg/ ha de NPK. vs120 kg/ha. Baja reposición

FAO 2014García y Diaz Zorita 2015.García y G. San Juan, 2015.

JUEVES 18 de MAYO

Novedades en fertilización: Contame en 15`08:30 Zinc en maíz: ¿Cuándo? ¿Cuánto? ¿Cómo? P. Barbieri08:45 ¿Y los otros micronutrientes y los otros cultivos? G. Ferraris10:00 Haciendo números: por qué fertilizar? A. Grasso (Fertilizar AC)

El sistema de producción14:50 ¿Por qué no fertilizamos cómo debemos? De la teoría a la práctica, de la ciencia al lote. F. Bert (AACREA)

(variab clim y tenencia tierra)


Rendimiento/área-tiempo

Agroquímicosinsumos

Superficie cultivada

Producción/ins-rec dispEUins-recReducir impacto ambiental

Contaminación N, P, plaguicidas; salinización Na , escasez


Saltar de curva de respuestaR

endi

mie

nto

en g

rano

Nivel de Insumos/recursos

Tecnologías de procesos y conocimientos

+ Prod +EU - IA

Principalmente con tec de proc y conocAndrade, 2016

Reducir insumos sin merma de productividadR

endi

mie

nto

Nivel de Insumos/recursos

Incrementar producción y eficiencia a igual nivel de insumos

Ren

dim

ient

o

Nivel de Insumos/recursosTitonell, 2013.Grassini 2014.

Incrementar insumos aumentando eficiencia de usoR

endi

mie

nto

Nivel de Insumos/recursosPID IPNI INTACaviglia et al. 2012Argentina poco uso de fertilizantes

2013

2010

1993

1968

Di Matteo et al. 2016. Ferreyra tesis 2014 Nagore tesis 2013Robles tesis 2013

Mejores Cultivares

Conocimiento de la Ecof de cultivos

Mas EUA EUN

0 50 100 150 200 250 300 3500

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3000

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MESH'65MESH'75

MESH'85

MESH'93

MESH'00

MESH'03MESH'10

Kg N disponible suelo ha-1

Ren

dim

ient

o de

gra

no (k

g ha

-1)

Mejores Cultivares

Resultados similares con EUAFerreyra tesis 2014 Nagore tesis 2013Robles tesis 2013

Andrade 2012. Cerrudo 2013.

0

15000

MESH'65

MESH'75

MESH'85

MESH'93

MESH'00

MESH'03

MESH'10

Ambiente

Ren

dim

ient

o

Mejores prácticas de manejo

Conocimiento amb cvAdaptación (cambio climático)

Suelos somerosBajo riesgo heladas

Suelos profundosMayor riesgo de heladas

Calviño y Monzón. CP Monzon et al., 2017

Agricultura x ambiente

Conocimiento amb cvAumento de productividad (23%) y de EUR I =


Volver al futuro17:15 Manejo por ambientes, ¿Cómo estamos? ¿Dónde vamos? Pablo

Calviño, Gustavo López, Máximo Uranga, Ricardo Echezarreta

4 presentaciones

Caviglia et al., 2004. Monzón et al., 2014Andrade J. Tesis.

Doble cultivo Captura de recursos

2000/01

0

20

40

60

80

100

Wheat Soybean W/S Int W/S Sec

An

nu

al c

aptu

re (

%)

RadiationWater

Trigo Soja T/S int T/S sec

Cap

tura

anu

al (%

)

Rad Agua

-Excesos hídricos (cont, erosión, sal)-Captura rad +MO, +capt nut

Conocimientos: secuencia y manejo + PA PR Pnut.

Excesos. Escurrimiento: +erosión y contamin, percolación contaminSube napa: salinización

Caviglia et al., 2013.

Captura de aguaDoble cultivoCaptura de agua

Cultivos de cobertura (servicios)

Cultivo de granosCultivo descompactador.Abono verde

Piñeiro et al., 2014Reducir excesos hídricosConocimientos amb cv

JUEVES 18 de MAYO Novedades en fertilización: Contame en 15`

09:00 Coberturas y maíz tardío: ¿los fertilizamos? A. Rovea (CREA Sur de Santa Fe)

09:15 Suelos compactados, ¿ahora qué hago? G. Gerster (INTA Roldán) cobertura?

CC y maiz tardio supresion malezasRaices de gramineas

Manejo integrado de plagas en soja basado en:

i) monitoreo semanal de plagas y de enemigos naturales, ii) utilización de umbrales de tratamiento, los plaguicidas

se aplican sólo cuando es estrictamente necesario, iii) uso de productos menos agresivos con mínimo daño a

organismos benéficos y iv) técnicas de aplicación adecuadas.

2 aplicaciones de insecticidas en 10 años (vs 3 aplic/año)Rendimientos = ó >

Manejo integrado de plagas

Frana J. CP

Conocimiento amb cv plagaIdem control malezas. Avena negra cebada y trigo

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Balcarce Parana

PA(g

m-2mm

-1)

IT

Productividad del agua en sistemas intensificados y testigos

Caviglia et al., 2012. Rizzalli et al., Inf PID.Apuntar a Pot secano, sin reducciones de eficiencia y sin >contam

>PRad>EUN

Ambiente

JUEVES 18 de MAYO

Nutrición de cultivos para rendimiento y calidad 11:00 Brechas de rendimiento en soja y maíz: Rol de la Nutrición en los Sistemas Productivos. I.A. Ciampitti (Kansas State University)

Enfoque holístico de prácticas

Abbate y Andrade, 1995D’Andrea, 2008

Variabilidad genética (líneas maíz) 20-34 kg grano/kg N abs (alto N)27-51 kg grano/kg N abs (bajo N)

Ambiente y manejo Deficiencias hídricas Temperaturas no óptimas, Adversidades bióticas, Inadecuadas prácticas de manejo, etc.

Eficiencia fisiológica del N

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200 250 300 350

Nitrógeno absorbido (kg ha-1)

Rend

imie

nto

(tn h

a-1

)

Balcarce, ArgentinaGriffith, Austral iaFlavopolder, Holanda

6715

5020

4025

3330 29

35

Eficiencia (kg kgN-1):Requerimientos (kgN tn-1):

(a)

N absorbido (kg/ha)

Ren

dim

ient

o (t/

ha))

Cassman et al., 2002Sainz Rozas et al., 1997 Melaj et al., 2003 Fageria y Baligar, 2005Barbieri et al., 2008

Menor exposición del N a pérdidas. Lavado, GEI

Eficiencia recuperación

Oferta/demanda

Mej genético capacidad de absorber y transportar nutrientes

Manejo de fertilizaciónAnálisis de suelo y plantaSincronía, fraccionamiento, lib lenta, localización, Fuente.

Manejo del cultivoEspaciamiento e/hileras Densidad plCultivo sano, vigoroso

JUEVES 18 de MAYO

Nutrición de cultivos para rendimiento y calidad11:50 Trigo, apuntando a rendimiento y calidad. J. Bassi (Fertilizar AC), C. Brambilla (Asesor privado), M. Ermácora (CREA Norte de Bs As), M. Zamora (INTA-MAA Barrow)

El sistema de producción 15:30 Modelos integrados de recomendación de la fertilización en la Región Pampeana. M. Díaz-Zorita (Fertilizar AC)

Panel 3 charlas. BPA demanda, manejo fertilizaciónEstimación requerim de fertilización, BPA

Studdert et al., 2010Aapresid, 2016Indice de intensificación de la rotación

C O

rgán

ico

part

icul

ado

(%) 70

80

90

100

0 4 8 12

Años de agricultura

Rem

anen

te d

e m

ater

ia o

rgán

ica

(% d

el n

ivel

orig

inal

)

Siembra directaLabranza mínimaLabranza convencional

Salida de una pastura

Años de agricultura

Rem

anen

te d

e M

O%

del

niv

el in

icia

l

Rotaciones y labranzas


Rotaciones y nutrición: buscando una producción sustentable14:00 ¿Qué rotación recomiendo en mi región? F. Salvagiotti (INTA Oliveros), V. Sauer (INTA Las Breñas), R. Fernández (INTA Anguil) y A. Irizar (INTA Pergamino)

15:00 Vuelven las pasturas: Manejo y fertilización para nuevos modelos ganaderos. A. Marino (INTA Balcarce)16:00 Nutrición intensiva para sistemas ganaderos intensivos. G. Duarte.

Temario







Satisfacer futuras demandas

Cuidado del ambiente

Desarrollo inclusivo - equitativo

Menzel, 2005. Hungry Planet.

500 - 250 U$S/semana 32 - 1,6 U$S/semana

800 millones desnutridos. Pobreza causaMuchos peq prod son pobres. Agric=Posib de desarrollo. Producir donde hace faltaBangla Desh, Sahel, coral. Refugiados ambientales. Los que más pagan son los que menos tienen

Un mundo desparejo

Argentina30% pobreza. 50% niñosDesarrollo inclusivo y equitativo

Temario






Estos desafíos requieren

Innovación

Inevitable Impredecible Acumulativa Exponencial

0

10

20

30

-2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0Millions

La Innovación es:

Weick, 2001Kuhn, 1962. Capacidad cerebro, ventaja adap. Trinquete tec cult, Retroalimentación

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Australopitecus H. habilis H.erectus H. sapiens

Especie

Volu

men

del

cer

ebro

(cm

3 )

pensamiento simbolico, lenguaje Experiencias trasmitidas vs experiencias vividas.Adaptación a ambientes cambiantes

Capacidad de innovación

Andrade, 2016

Eventos de creatividad e innovaciónSupervivencia- alimentación

Andrade, 2016

Requieren

Colaboración

Cooperación

Volviendo a los desafíos globales

Inst

Emp

InvExt

Prod

“Sociedadesque aprenden”

Virtuosa articulación de actores, visiones y disciplinas

Inv ext comunidad. PEI enfatiza esta articulaciónGarantía de que la sociedad se beneficia de la tecnología, prefde conocy procesos

Y = A + B + C + AB + AC + BC + ABC

Ludwig von Bertalanffy, 1969Teoria gral sistemasAristoteles. AC. Todo>S partes

Senge, 1992. Aprendiz organizArgyris, 1993.Errores

Bolivar, 2001. Resolver probl

Colaboración para la innovación

Disposición natural a la colaboración

Con los del mismo grupoTomasello, 2010

Colaboración

El hombre es el lobo del hombre Plauto Siglo IIAC, Hobbes Siglo XVII sociedad modula

Nace bueno y sociedad lo corrompe Rousseau, 1762 Emilio

Nace egoísta Dawkins 1976 El gen egoísta.

La supervivencia del más apto Spencer 1864 (Malthus, Darwin) Excesos capitalismo

Cooperamos por beneficio Wright 2001 Naturaleza cooperativa por beneficio

Construimos coexistencia Pinker 2011 Los ángeles q llevamos dentro. 1/50 a 1/1000 (muertes x violencia)

Economía del bien común Felber 2012. Confianza, cooperación, empatía, solidaridad, ambiente.

Inclinación natural a cooperar Tomasello 2010.

Volviendo al nivel global

Mapa de las mutaciones

Wells, 2007

1. M 168 50000 años 2. M 130 50000 años 3. M 89 45000 años4. M 9 40000 años5. M 175 35000 años6. M 173 30000 años7. M 20 30000 años 8. M 242 20000 años9. M 3 10000 años

1

3

2

4 5

6

7

89

Somos un gran grupo

Acostumbramos etiquetar a las personas

Locales ExtranjerosCristianos MusulmanesDerecha IzquierdaCampo CiudadNosotros Ellos

Estas categorías se desvanecen cuando preguntamosQuienes se sienten amados? Quienes se sienten solos?A quién le gusta bailar?A quién le gusta escribir?Quién ama la naturaleza?Quién se reúne con sus amigos?Es mucho más lo que nos une que lo que nos separa

TV2 Denmark30 a 1

Somos un gran grupo

Problemas comunesGEI ResiduosContaminaciónDegradación recursosPérdida biodiversidad

Capacidad de innovación y colaboración parasolucionar los problemas del ambiente, pobreza, desnutrición satisfacer demandas de productos agrícolas. Compromiso social y ambiental (valores del PEI)

Que la tecnología no se utilice para modelo deextralimitaciones, agotamiento de recursos, excesos de consumo planificación sectorial sin contabilidad ambiental. (para pocos por poco tiempo)

Educación Regulaciones, Monitoreo amb, Inversiones en Infraest

Además de Investig extensión articulación

Andrade, 2016

Temario






http://inta.gob.ar/documentos/los-desafios-de-la-agriculturahttp://lacs.ipni.net/article/LACS-1265

Muchas gracias

• Podemos lograr los objetivos de satisfacer la demanda futura de productos agrícolas y de alcanzar un mundo sustentable, basados en nuestra capacidad de innovación y colaboración.

• Frente al magnífico potencial inherente a nuestra especie, más grande es nuestra culpa por el hambre, la pobreza y la degradación ambiental que hoy experimentamos.

• El gran interrogante es si queremos hacerlo.

Conclusiones

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