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 saturadadel perfil de suelo/sedimento”

napa

drenajedescarga

(evaporitva)

paisaje de “hiper-llanura”

napa

evapotranspiración precipitación

escurrimiento

descarga

(líquida)

drenaje

o recarga

paisaje con pendiente

sales sales

Napa → Cultivo

Cultivo → Napa

Estrategias

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

pro

ductivid

ad

productividad vs. profundidad de napa

año seco

año húmedo

cap

ilarid

ad

capilaridad

Jobbágy et al 2009 – AAPRESID

> 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)

020406080

100120140

0 1 2 3 4 5 6 7

profundidad (m)

Re

nd

imie

nto

(q

q/H

a)

0 1 2 3 4 5 60

40

80

120

160

0 1 2 3 4 5 6 7

40

80

120

160

0 1 2 3 4 5 60

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4 5

10

20

30

40

0 1 2 3 4 5 60

10

20

30

40

50

60

Groundwater depth (m)

Gra

in y

ield

(qq h

a)

0 1 2 3 4 5

20

40

60

80

Maize 2006-2007

r2 = 0.48

Maize2007-2008

r2 = 0.75

Soybean2006-2007

r2 = 0.20

Soybean2007-2008

r2 = 0.41

Wheat 2006 Wheat 2007

r2 = 0.39r2 = 0.50

Banda óptimade profundidad

Maiz: 140-240 cm

Soja: 120-220 cm

Trigo: 70-170 cm

profundidad (m) profundidad (m)

ren

dim

ien

to (

qq

/Ha

)

Maiz 2006-2007 Maiz 2007-2008

Soja2006-2007

Soja2007-2008

Trigo 2006 Trigo 2007

Nosetto - Jobbágy –Sznaider - Jackson 2009 – Field Crops Research

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 6Profundidad de napa (m)

Banda IBanda IIBanda IIIBanda IV

pro

du

cti

vid

ad

franco arenoso

útil solo con napa

útil

no util

Ψm

p

Ψcc

5 dS/m soja, sorgo3.7 dS/m maiz

7 dS/m trigo9.5 dS/m cebada

merma 10%

Napa → Cultivo

Cultivo → Napa

Estrategias

Magdala, La Biznaga - Pehuajo

1.2 m

500 m

150

170

190

210

230

250

270

290

310

01- s

ep

01- o

ct

01

- nov

01

-dic

01

-ene

01-f

eb

01-m

ar

01-a

br

01-m

ay

0

20

40

60

80

0

20

40

60

80

0

20

40

60

80

pro

fundid

ad (

cm

)

Pre

cip

itaci ó

n (

mm

)

MAIZ 2008-2009

148 mm

222 mm

SOJA 1 TRIGO/SOJA 2

-150

-100

-50

50

0

desniv

el (c

m)

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)

sa

lin

ida

d (

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

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

ALT-BRUTA

ALT-GRUESA

ALT-FREAT

NIVEL

Relevamiento

DGPS

rasterizacion &

interpolacion

filtro 1 km

ordenada

regresion

ALT-FINA (m)

Pro

f n

ap

a (

m)

MEDICION NIVEL + ALT-FINA

ALT-FINA

restare

sta

<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

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 estable5-20Sep 65000-N150

Lleno

si

no2.4m

no

si

Hib estable5-20Sep 65000-N130

<2.8mno

si

<1.0mno

si

Hib estable<5/10 60000N130

Soja

<2.0mno

si

Hib.Alto Pot 1-15/9 70000N150

Rec 5/10

si

no

Hib est25/11-5/1260000-N130

Agua&$

si

no

Lomas buena aptitud, Pehuajó (BA)

Hib estable5-20Sep 65000-N150

Lleno

si

no2.8m

no

si

Hib estable5-20Sep 65000-N130

3.4mno

si

<1.3mno

si

Tr/Soja

Hib estableHasta 5/1060000-N100

Decisiones desde el 1 de mayo

Decisiones desde el 1 de septiembre

Mercau – Jobbágy & La Biznaga S.A.

Decisión

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

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

Ren

dim

ien

to (

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)

Rend S

IMU

LA

DO

(kg/h

a)

Sin Napa

Con Napa

todos 2008-2009

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

Altimetrianivel (X) = nivel (i) – ALT (i) + ALT (X)

filtro 250 mi

copia topografica perfectanivel (X) = nivel (i)

Altimetria + plano inclinado regionalALTr = ALT respecto al plano (ajustado segun lat/lon para i , j, k,…)

nivel (X) = nivel (i) – ALTr (i) + ALTr (X)

copia topografica suavizadaALTr = ALT respecto a plano suavizado(ajustado segun promedio movil o “kernel”)

nivel (X) = nivel (i) – ALTr (i) + ALTr (X)

evaluacion y ajusteobservado vs. esperado en pozos “descartables”

RUIDOS VARIOS: canales, lagunas, microcuencas de escurrimiento(metodos geofisicos, rendimientos)

Nivel: distancia vertical napa-superficieALT: elevacion sobre referencia general

napa (y agua en general): * recurso y problema* conexión -lote/paisaje/región-

* desafío que no respeta disciplinas

napa freática: “techo de la zona saturadadel perfil de suelo/sedimento”

indiferente problema oportunidad

19

73

19

75

19

77

19

79

19

81

19

83

19

85

19

87

19

89

19

91

19

93

19

95

19

97

19

99

20

01

20

03

20

05

20

07

0

1

2

3

4

5

6

7

?

nivel freático 35 años (anguil)

desniv

el (m

)

media

percentil 90

percentil 10

mayo

octu

bre

dic

iem

bre

febre

ro

-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)