106 millones de hectáreas con variada aptitud para soja · 106 millones de hectáreas con variada...
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1
1960 1988 2002
1 punto: 3000 hectáreas
Evolución de la superficie de cultivos anuales en Argentina durante el período 1960-2010 (Fuentes: Viglizzo et al. 2002; Cruzate y Casas, 2012)
1 punto: 10000 hectáreas
2010
106 millones de hectáreas con variada aptitud para soja
La gran plasticidad ambiental de la soja explica su rápida expansión
2
Expansión del área de soja en las regiones pampeana y chaqueña
Cada punto: 350 hectáreas
Fuente: INTA, Carreño y Viglizzo (2007).
1960 1988 2002
Evolución de la superficie cultivada (% área total) con las especies dominantes en la pradera pampeana durante el período 1969-2005
0
10
20
30
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Trigo
%
0
2
4
6
8
10
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Maíz
%
0
4
8
12
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Girasol
%
0
10
20
30
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Soja
%
0
100
200
300
400
Trigo Maíz Girasol Soja Invernada
Margen Bruto (U$S/ha/año)
Media regional Desvío estándar interregional
Margen Bruto comparado (año de referencia: 2004) de cinco actividades agropecuarias dominantes en la pradera pampeana
0
Superficie
cosechada (m
illones has año-1)
5
10
15
0
1000
2000
3000
Rendimiento (kgha-1)
Años
1970 1980 1990 2000
0
30
60
90
Venta de glifosato(millon
es $ año-1)
Superficie de sojacosechada
OGM
Rendimiento de soja cosechada
Venta deglifosato
Rendimiento medio por hectárea, superficie cosechada, y uso deglifosato en el cultivo de soja en Argentina entre 1970 y 2000
Fuente: adoptado de Martínez-Ghersa y Ghersa (2005), y Trigo (2005).
Siembradirecta
3
Estimadores del índice de productividad+ clima+ capacidad de drenaje del suelo+ profundidad de suelo+ textura del suelo+ concentración de sales+ alcalinidad+ contenido de materia orgánica+ capacidad de intercambio catiónico+ erodabilidad
Índices de productividad de la pradera pampeana (Fuente: INTA, 1990)El condicionante ambiental: las líneas de mayor productividadrelativa son las de menor resistencia al avance agrícola
Frente en avance
Frente estacionario
Frente en retroceso
Mayor densidadde cultivo
1976
Fuente: Volante et al. (2009).
4
1999
Fuente: Volante et al. (2009).
2003
Fuente: Volante et al. (2009).
2008
Fuente: Volante et al. (2009).
1976
5
1989 2001
2008
Deforestación acumulada y tasa anual de deforestación en el Noroeste Argentino durante el período 1950-2008 (Fuente: estimado a partir de datos de Volante et al. 2011)
Proyección estimada Estimaciones satelitales
0
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
8000000
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Deforestación acumulada
(Número de hectáreas)
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
350000
400000
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Tasa de deforestación
(Número de hectáreas / año)
6
Relación estimada entre los stocks medios de carbono en la biomasa y en la fracción orgánica del suelo en distintas eco-regiones y en tres períodos históricos.
Las líneas verticales sobre las barras representan los desvíos estándar de las medias (Fuente: Viglizzo et al., 2011).
0
20
40
60
80
Total País Pampeana Espinal Chaco Paranaense Esteros Delta Yungas
Sto
ck C
en s
uelo
(Mg h
a-1)
0
50
100
150
200
Sto
ck C
en b
iom
asa
(Mg h
a-1)
1956-60
1986-90
2001-05
Estimación del balance de gases con efecto invernadero (GEI) para las distintas eco-regiones del país, y para los tres períodos analizados. Valores negativos indican
secuestro, y positivos indican emisión. Fuente: Carreño, L.V., Pereyra, H. y Ricard, F. (2010).
Esteros
de IberáPampeana Delta del
ParanáYungas
ChaqueñaEspinal y
Campos
Bosque
Atlántico
1956-1960 1986-1990 2001-2005
Balance de GEI (ton ha-1año-
1)
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
Productividad
Productividad
Uso de insumos
Stock de nutrientes
B
Tiempo
Relativismo de la noción de sustentabilidad en sistemas agropecuarios de bajos y de altos insumos
A
1970
1
2
3
4
1980 1990 2000 2010
0
Producción de cereales
Consumo de nitrógeno
Consumo de agua de riego
Consumo de plaguicidas
Fuente: Tilman et al. (2002); FAO (2010).
Valores relativos de cambio a escala global entre la producción de cereales y el consumo de fertilizantes, agua de riego y plaguicidas entre 1970 (=1) y 2006.
7
Gradientes de extracción de nitrógeno y fósforo a través del área agrícola argentina (Fuente: Cruzate y Casas, 2012)
1 punto: 8000 ton
2001-20051986-19901956-1960
Cambios estimados en el stock de fósforo asimilable en suelos de Argentina durante el período 1956-2005 (Fuente: Viglizzo et al., 2011).
Cambios en el stock de fósforo en suelos en el centro de Argentina (Fuentes: INTA-IPNI)
1980198019801980 1999199919991999
Rendimiento relativo de tres cultivos (soja, maíz y trigo) en función delP disponible. 9 años de ensayos en CREA Sur de Santa Fe (Fuente:
Gutiérrez Boem et al., 2011).
0
20
40
60
80
100
120
Ren
dim
ient
o re
lativ
o (%
))
0 2010 30 5040 60 8070
P Bray (ppm) 0-20 cm
soja
maíz
trigo
8
Gradientes de extracción de potasio y azufre a través del área agrícola argentina (Fuente: Cruzate y Casas, 2012)
Gradientes de extracción de calcio y boro a través del área agrícola argentina (Fuente: Cruzate y Casas, 2012)
Balance general de nutrientes en el área agrícola argentina (Fuente: Cruzate y Casas, 2012)
Balance económico general debido al desbalance de nutrientes en el área agrícola argentina (Fuente: Cruzate y Casas, 2012)
9
0
30
60
90
120
150
180
Con
cent
raci
ón d
e N
O3
en a
gua
(mg/
litro
)
Críaextensiva
Engordeen pastoreo
Engordemixto
Tambomixto
Feedlot
Impacto del nivel de intensificación ganadera sobre la concentración de nitratos en aguas de drenaje, lagunas, pozos, napa freática (Fuentes: Mignolet et al. 1999, Andriulo et al. 2003, Pordomingo 2003, Sainato et al. 2006, Gil 2006, Frank 2007, Herrero et al. 2008,
Herrero y Gil (2008), Herrero 2009, Carbó et al. 2009).
Tolerancia(45 mg NO3 /litro)
Mediciones de campo
Estimaciones de modelo
Densidad animal (animales/ha)
Intensidad alimentación (% concentrados en dieta)
Estimación mediante el modelo AgroEcoIndex del riesgo de erosión de suelos (ton sedimento ha-1 año-1) en 50 años (Fuente: Viglizzo et al., 2011)
0.0 0.4 0.8 1.2
3
6
9
12
15
Área cultivada x 100
18
1956-60 1986-90 2001-05
Riesgo de erosión de suelos
(ton sedimento/ha/año)
100
200
300
Estimación mediante el modelo AgroEcoIndex del riesgo de contaminaciónpor plaguicidas (índice relativo) en 50 años (Fuente: Viglizzo et al., 2011)
1956-60 1986-90 2001-05
0.0 0.4 0.8 1.2
Área cultivada x 100
Riesgo de contaminación por
plaguicidas (Índice relativo) 2001-05
1 punto: 106 unidades de contaminación
1956-60 1986-90
Riesgo estimado de contaminación por plaguicidas en distintas eco-regiones de Argentina durante el período 1956-2005 (Fuente: Viglizzo et al., 2011)
10
0
5
10
15
20
25
30
35
1956-1960 1986-1990 2001-2005
Bosque Paranaense
Delta del Paraná
Esteros & Campos Yungas
Chacos &
Espinal
Pro
vis
ión
rela
tiva (
0–
100)
de s
erv
icio
s e
cosis
tém
icos
Provisión relativa de servicios ecosistémicos en Argentina (en mapa 1 punto: 0.25 unidades) y cambios ocurridos durante el período 1956-2005 (Fuente: Carreño et al., 2010).
0
1
2
3
-1
-2
-3
1955-60 1986-90 2001-05
Impactos ambientales positivos (en negro) y negativos (en rojo) de la expansión agropecuaria en Argentina en el período 1955-2005. Año 1960=1. Fuente: Viglizzo et al. (2011).
Consumo de energía fósil
Impacto en el hábitat
Stocks de C-P-Nen suelo
Emisión de gases invernadero
0
1
2
3
-1
-2
-3
1955-60 1986-90 2001-05
Impactos ambientales positivos (en negro) y negativos (en rojo) de la expansión agropecuaria en Argentina en el período 1955-2005. Año 1960=1. Fuente: Viglizzo et al. (2011).
Producción de energía
Riesgo erosión del suelo
Riesgo de contaminación
plaguicidas
Eficiencia de de uso de laenergía fósil
Riesgo decontaminaciónpor nutrientes
Impacto ecológico y ambiental de laexpansión agropecuaria en Argentina:
1. Devegetación y deforestación de tierras naturales
2. Stocks decrecientes de C y otros nutrientes
3. Emisión creciente de GEI
4. Intervención creciente sobre el hábitat
5. Provisión declinante de algunos servicios ecosistémicos
6. Riesgos decrecientes de erosión de suelos y contaminación por pesticidas debidos a la mejora tecnológica
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Ubicación relativa de Argentina en varios indicadores de riesgo ecológico-ambiental
RIESGO BAJO RIESGO MEDIO RIESGO ALTO
Deforestacióny expansión
agrícolaContaminación
nutrientesPérdida denutrientes
Erosiónsuelos
Uso aguasubterránea
Pérdidahábitat
EmisiónGEI
BrasilIndonesia
BrasilIndonesia
BrasilIndonesia
China
Holanda
China
IndiaChina
KeniaArgentinaArgentina
Argentina
Argentina
Argentina
Argentina
Contaminaciónplaguicidas
Argentina
MundoArgentina
Somos herederos de una formación agronómica clásica que ha considerado a las lluvias y su
estacionalidad el factor hídrico más gravitante
Dinámica en superficie de la Oscilación Sur de El Niño en el Pacífico ecuatorial
Fuente: NOAA (2009). National Oceanic and Atmospheric Administration de EEUU.
12
Dinámica en profundidad de la Oscilación Sur de El Niño en el Pacífico ecuatorial
Fuente: NOAA (2009). National Oceanic and Atmospheric Administration de EEUU.
Localización geográfica de anomalías térmicas debidas a los eventos El Niño/La Niña en el Océano Pacífico y su influencia en los continentes
(Fuente: NESDIS-NOAA, 2012)
Evolución de las anomalías térmicas en la superficie del Pacífico en la región 3-4 de El Niño en base a estimaciones trimestralessuperpuestas (Fuente: NESDIS-NOAA, 2012)
Años Niño
Años Niña
Umbral
Niño
Umbral
Niña
Anomalías térmicas (ºC)
+1.5924.47Junio 2012
+ 1.2025.48Mayo 2012
+ 1.3026.90Abril 2012
+ 0.2726.91Marzo 2012
+ 0.1626.30Febrero 2012
Anomalía (ºC)Temperatura (ºC)
El Niño 1+2
Mes
Evolución del índice El Niño 1+2 durante el año 2012
13
300
500
700
900
1100
1300
1500
1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Pampa suh-húmeda
Pampa semiárida
Pampa occidental
300
500
700
900
1100
1300
1500
1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Pampa ondulada
Pampa austral
Pampa oriental
Patrones pluviométricos (mm/año) de las regiones de Pampas y Espinal
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Depto San Justo (Córdoba)
Región Espinal central
Desplazamiento geográfico de la isoyeta de 600 mm en labaja cuenca del Plata de Argentina
1880-1920
Desplazamiento geográfico de la isoyeta de 600 mm en labaja cuenca del Plata de Argentina
1920-1960
Desplazamiento geográfico de las isoyetas de 600 mm en labaja cuenca del Plata de Argentina
1960-2000
14
Desplazamiento geográfico de la isoyeta de 600 mm en labaja cuenca del Plata de Argentina
2000- ?
?
-3
-2
-1
0
1
2
3
1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Oscilación térmica (ºC)
-3
-2
-1
0
1
2
3
1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Oscilación decádicadel Pacífico
Oscilación decádicadel Atlántico
Oscilaciones térmicas de los océanos Pacífico y Atlántico y patrones pluviométricos de las regiones pampeana occidental y chaqueña oriental
Lluvias (mm/año)
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Promedio precipitacionesEspinal central
Promedio precipitacionespampa occidental
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Correlación entre la Oscilación Decádica del Pacífico (ºC) y la potencia de El Niño entre las décadas de 1950 y 2010.
y = 14.689x + 31.705R2 = 0.7411
10
20
30
40
50
-1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00
Oscilación decádica del Pacífico (ºC)
Intensidad de El Niño
Influencia delPacífico
Influencia delAtlántico
Influencias oceánicas en las precipitaciones de Argentina
15
Dinámica eco-geo-hidrológica de las áreas anegables del NE de La Pampa y NO de Buenos Aires (Fuente: adaptado de Badano, 2010).
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1960 1970 1980 1990 2000
Precipitaciones (mm/año)
Nivel freático (m)
Tendencia en las precipitaciones (Viglizzo, 2010) y estimación de los niveles freáticos (Badano, 2010) en el NO sub-húmedo de Buenos Aires en el período 1960-2005.
-14,00
-12,00
-10,00
-8,00
-6,00
-4,00
-2,00
0,001965 1975 1985 1995 2005 2015
Nivel freático (m)
Nivel freático en el área de influencia del departamento San Justo(Córdoba) entre 1970 y 2011
-14,00
-12,00
-10,00
-8,00
-6,00
-4,00
-2,00
0,001965 1975 1985 1995 2005 2015
Nivel freático (m)
Relación entre el nivel de precipitaciones (mm/año) y el nivel freático (m) en el área de influencia del departamento San Justo(Córdoba) entre 1970 y 2011
1970 1980 1990 2000 20100
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Precipitaciones (mm/año)
16
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Porcentaje del área total
Área ganadera
Área de cultivo
Área no aprovechable
50 años de cambio en el uso de la tierra en el departamento San Justo(Córdoba), ecosistema del Espinal
Cultivos anuales
Pastizal/pastura
Bosque
Cambios en el uso de la tierra, intensidad de evapotranspiración y dinámica freática en los ecosistemas
Nivel freático, topografía y comportamiento de los cultivos en fases húmedas y secas
-7,00
-6,00
-5,00
-4,00
-3,00
-2,00
-1,00
0,00-4,00 -3,50 -3,00 -2,50 -2,00 -1,50
Nivel freático medio del NO La Pampa (m)
Nivel freático d
e localidades d
e la pampa
húmeda (m
)
Correlaciones entre el nivel freático medio (1978-2006) de sitios en el NO de La Pampavarios sitios en localidades del NE y Centro y SO de Buenos Aires
Sitios de control freático ubicados en Gral. Pico (R=0.81, P<0.01), Intendente Alvear (R=0.97, P<0.01), Catriló (R=0.82, P<0.01),Ceballos (R=0.54, P<0.01), Quemú (R=0.92, P<0.01), Rancul (R=0.85, P<0.01), Speluzzi (R=0.74, P<0.01), Villegas (R=0.49, P<0.09), Bolivar(R=0.84, P<0.01), 9 de Julio ((R=0.64, P<0.01), Bordenave (R=0.79, P<0.01)
17
Coeficientes de correlación de lluvias y niveles freáticos en localidadeslocalidades pampeanas y bonaerenses (Fuente: Viglizzo, 2010)
Gral. Picoversus
Catriló
Quemú
Alvear
Bordenave
Lluvia vslluvia
Freática vsfreática
0.60
0.35
0.20
0.37
0.83
0.88
0.76
0.71
-14,00
-12,00
-10,00
-8,00
-6,00
-4,00
-2,00
0,00-4,00 -3,50 -3,00 -2,50 -2,00 -1,50
Nivel freático medio del NO La Pampa (m)
Nivel freático d
e localidades d
e pampa húmeda (m
)
Rafaela (R=0.05, P>0.05)
Pergamino (R=-0.09, P>0.09)
M Juárez (R=0.02, P>0.05)
Correlación entre el nivel freático medio del NO de La Pampa y tres localidadesde la Pampa húmeda (Rafaela, Pergamino y Marcos Juárez)
-10,00
-9,00
-8,00
-7,00
-6,00
-5,00
-4,00
-3,00
-2,00
-1,00
0,00
-13,00 -12,50 -12,00 -11,50 -11,00 -10,50 -10,00 -9,50 -9,00 -8,50 -8,00
Nivel freático medio de Pergamino (m)
Nivel freático d
e dos localid
ades d
e pampa húmeda (m
)
Marcos Juárez (R= 0.49, P< 0.01)
Rafaela (R= 0.75, P< 0.01)
Correlación del nivel freático entre sitios localizados en Pergamino, Rafaela y Marcos Juárez Hipótesis de sistemas freáticos independientes en la planicie pampeana
AcuíferoPuelche
AcuíferoAraucano
18
-13,00
-11,00
-9,00
-7,00
-5,00
-3,00
-1,00
-4,00 -3,50 -3,00 -2,50 -2,00 -1,50
Nivel freático medio del NO La Pampa (m)
Nivel freático d
e localidades d
e pampas
sub-húmeda y h
úmeda (m
)
Sitiosanegables(0 y -6 m)
Sitios no anegables(-6 y -13 m)
Comparación del comportamiento freático de distintas localidades de la pradera pampeana
Coeficientes de correlación de lluvias y nivel freático con el % de áreas cultivables anegadas en el NO de Buenos Aires
Significanciaestadística (P)
Coeficiente deCorrelación (R)
Lluvia vs % áreaanegada
- 0.11
> 0.05
0.88
Nivel freático vs % áreaanegada
< 0.01
Relaciones entre precipitación anual, ascenso del nivel freático y porcentaje de tierras cultivables anegadas en el NO de Buenos Aires
% área cultivable anegada
0
80
60
40
20
-2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0
Nivel freático (m)
Y= -0.39 – 2.95 X + 12.85 X2
R = 0.88, P < 0.01
% área cultivable anegada
0
80
60
40
20
-2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0
Nivel freático (m)
¿Hay umbrales freáticos críticos a partir del cual se disparan procesos no lineales de anegamiento?
?
Fuentes: INDEC (1997), Abraham (2007), Salinas (2010).
Buenos Aires
Córdoba
Santa Fe
1970 1980 1990 2000 2010
0
25
50
75
100
125
150
Supe
rfici
e re
gada
(x 1
000
has)
Superficie de cultivos extensivos bajo riego de aspersión y su evolución en tres provincias de la región Pampeana desde 1970
19
Mapa e imagen satelital que muestra la cobertura por pivotes de riego sobre el acuífero Ogallala en el norte de Texas. Landsat Geocover Image; Mapa:
USGS Fact Sheet 2007
DeclinaciDeclinaciDeclinaciDeclinacióóóón del nivel fren del nivel fren del nivel fren del nivel freáááático (m)tico (m)tico (m)tico (m)
Más de 4530-4515-307,5-153-7,5 Tres reflexiones para colegas
Hay vida más allá de la pluviometría
Es una vida más complicada
Debemos asumirla como tal si queremos hacer una agronomía de “sintonía fina”
Tres interrogantes sin respuesta
¿Están las lluvias y la freática muy vinculadas? ¿O no tanto?
Si la freática es una caja de sorpresas, ¿podemos anticiparnos mediante modelos de alerta temprana?
¿Es la freática un disparador de anegamientos abruptos? Si lo es, ¿estamos cerca o lejos de entender los mecanismos
de regulación involucrados?