Impacto_Ambiental_-_J_Sawchik
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Transcript of Impacto_Ambiental_-_J_Sawchik
Los Cambios en el Escenario Agrícola
Principales cambios en la agricultura de granos
Adopción masiva de la Siembra DirectaPérdida progresiva de Sistemas Mixtos
(Rotación cultivo – pastura)Desarrollo de Sistemas en Agricultura
ContinuaExpansión del Cultivo de SojaIntensificación y Expansión de la
Agricultura – la cuestión de la Sustentabilidad
Evolución de Áreas de Siembra
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100
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1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
(mile
s ha
s)
TrigoCebadaMaízSorgo Soja Girasol
En base a datos de DIEA-MGAP
El ObjetivoCompartir y discutir información nacional sobre los posibles impactos del cultivo de soja en el ambiente.El marco de la discusión es amplio en tanto la soja forma parte de un sistema productivo complejo.Nos centraremos en 3 aspectos: la pérdida de suelo por erosión, el balance de materia orgánica, y la carga potencial de plaguicidas en el ambiente
El DesafíoDiseñar rotaciones de cultivos de
alta productividad, con prácticas de manejo que no dependan solamente
de la tecnología de insumos, de menor impacto sobre los RRNN y
que tengan en cuenta la heterogeneidad de nuestros ambientes de producción.
1) La Erosión de suelos ante el nuevo escenario agrícola
Componentes del proceso de Erosión
• El Impacto de la gota de lluviaDesagregaciónInicio del Transporte de partículas• El transporte por escurrimiento
El impacto de la gota de lluvia es el principal factor que afecta la erosión
Como solucionamos el problema?Cobertura = Diseño de rotaciones adecuadas,
reducción del laboreo.
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AC+L A-P+L A-P +SD
Eros
ion
(ton
elad
as/h
a/añ
o)
EROSION PROMEDIO ANUAL EN PARCELAS DE ESCURRIMIENTO, LLEVADAS A 100m DE
PENDIENTE García Prechac, 2000
CON PASTURAS + SD SE REDUCE LA
PERDIDA DE SUELO POR EROSION
LA PASTURA EN LA ROTACION
Uno de los efectos principales es el control de del escurrimiento y la
erosión
Si no integra la rotación debe lograrse un efecto similar a través de la
secuencia de cultivos
Pérdida relativa de suelo y carbono orgánico según manejo y cobertura del suelo por rastrojo
(Ingold, 2006)
0.00
0.20
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0.60
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LC-P SD-C SD-P SD-C SD-P
-R -R +R +R
Pérd
idda
rela
tiva
a LC
-P
Erosión COS erosionado
¿Qué sucede con la erosión del suelo cuando introducimos
el cultivo de Soja en el Sistema?
Erosión de suelo estimada por USLE/RUSLE para un Argiudol
Típico de la Unidad Young
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Soja cont. Soja-trigo Soja-Cob.Inv.
M-S-Tp-2P M-S-Tp-3P M-S-T-S-Tp-2P
M-S-T-S-Tp-3PEr
osió
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io A
nual
(Mg/
ha.a
ño)
Lab. Reducido Siembra Directa
Clérici et al. (2004)
Cultivo - Pastura
Doble Cultivo
¿Cuál es el impacto sobre la erosión de secuencias
agrícolas que incluyen soja en las “nuevas” áreas?
Pérdidas de suelo estimadas para suelos dominantes de la Unidad Alférez (pendiente 2 % para distintas rotaciones. (Pérez Bidegain et al.,
2008)
05
10152025
soja-soja soja-sorgo SOJA-CC-SORGO
ALFEREZ
Secuencias
Eros
ion
estim
ada
(Mg
ha-1)
Erosividad: 462 MJErodabilidad: 0.54
05
10152025
soja-soja soja-sorgo SOJA-CC-SORGO
SOJA-CC-SORGO 4%
TRIGO/SOJA-BCHO-
MAIZ
CARPINTERIA
Secuencias
Eros
ion
estim
ada
(Mg
ha-1)
Pérdidas de suelo estimadas para suelos dominantes de la Unidad Carpintería (pendiente 2 y 4 % para distintas rotaciones. (Pérez Bidegain
et al., 2008)
Erosividad: 638 MJErodabilidad: 0.14
Frecuencia de rendimientos de Soja según modelo ajustado como estimación de la
variabilidad de los mismos
Frecuencia de rendimientos de Soja según modelo ajustado como estimación de la
variabilidad de los mismos
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0.5-1.0 1.0-1.5 1.5-2.0 2.0-2.5 2.5-3.0 3.0-3.5
Clases de Rendimiento (Mg/ha)
Porc
enta
je (%
)
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0.5-1.0 1.0-1.5 1.5-2.0 2.0-2.5 2.5-3.0 3.0-3.5
Clases de Rendimiento (Mg/ha)
Porc
enta
je (%
) Saldain y Roel, 2002Saldain y Roel, 2002
Serie 1921-1969 y 1973-1993Serie 1921-1969 y 1973-1993
Agua potencialmente disponible de los suelos del Uruguay (Califra y Molfino, 2001)
Agua potencialmente disponible de los suelos del Uruguay (Califra y Molfino, 2001)
Erosión estimada para distintos suelos, secuencias y pendientes para SIEMBRA
DIRECTA
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2% 3% 3% 2% 4% 2% 6%
Alferez CañadaNieto
Young Carpintería Lechiguana
Suel
o pe
rdid
o (to
nela
da/h
a)
soja/bcho/soja Soja/cobertura/sojaSoja/Bcho/sorgo Soja-cobertura-sorgo
Pérez Bidegain et al., 2008
Componentes del proceso de Erosión
• EscurrimientoTransporte de partículas de sueloSoluciones:Diseño de rotacionesPrácticas de manejo (mejora de la
condición física del suelo, corte de las pendientes y canalizar el agua por los desagues naturales, etc.)
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0,05
0,10
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EneroFeb
rero
Marzo
AbrilMay
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mbreOctu
breNovie
mbreDici
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Rel
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S. Desnudo
A. Continua LR
A. Continua SD
Escurrimiento - La EstanzuelaPromedio 9 años
Entonces……Un buen control de la erosión va a depender de:
Diseño de rotaciones que mantengan cobertura viva o muerta sobre el suelo.
Soja continua resulta en pérdidas de suelo no admisibles.El diseño debe ser específico al tipo de suelo, condiciones climáticas promedio, en definitiva al ambiente. (variaciones en erosividad, erodabilidad)Erradicar malas prácticas de manejo y conservación de suelos.
Decreto del Poder Ejecutivo sobre prácticas de conservación de suelos, responsabilidades, plan de Uso y Manejo del Suelo.
2) El Balance de Materia Orgánica del suelo ante el nuevo escenario agrícola
Balance de Carbono
Manejo
HojasTallosRaíces
Exudados
CO2Erosión
Materia orgánicadel suelo
Tipo de suelo(textura)
Entradas Salidas
Incrementar entradas Reducción de pérdidas
¿ Como incrementamos las entradas?
Diseño de las Rotaciones (Tipo de Cultivo, Intensidad)
Aumento de la Productividaden realidad…
la combinación de todas estas prácticas
Carbono Orgánico (%) – La Estanzuelaluego de 12 años
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1 2 3 4LaboreoCult Continuo
LaboreoCult-Pastura
SDCult Continuo
SDCult Pastura
a
bbc
Prof: 0 – 7.5 cm
1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0
0-3
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6-12
12-18
Prof
undi
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COS (%)
AC LC
ROT LC
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ROT SD
1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0
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Prof
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(cm
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COS (%)
AC LC
ROT LC
SDC
ROT SD
Carbono Orgánico del suelo en el perfil luego de 13 años en ensayo Rotaciones Paysandú, 2005.
(Ernst y Siri-Prieto, 2006)
Carbono Orgánico del suelo en el perfil luego de 13 años en ensayo Rotaciones Paysandú, 2005.
(Ernst y Siri-Prieto, 2006)
Existen otros indicadores relacionados con la calidad de la materia orgánica que detectan
en forma más rápida los cambios por el uso y manejo del suelo
0,000
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0-7,5 cmC-POM 212
7,5-15 cm 0-7,5 cmC-POM 53
7,5-15 cm
g C
/100
g
AC-SD
CP-LC
CP-SD
Materia orgánica particuladaRotaciones x Laboreo - INIA La Estanzuela(Morón y Sawchik, 2006)
Nitrógeno utilizado en el período 1993-2003
(EEMAC, 2004)
0
200
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1000
con pastura sin pastura con pastura sin pastura
Nitr
ógen
o
1515,51616,51717,51818,51919,5
N total N/tonelada
Sin pasturas aumentan las necesidades de nitrógeno
¿Cuál es el impacto de las rotaciones sobre la materia orgánica del suelo en áreas
“nuevas”?
(Terra, Salvo, Garcia, Hernandez, 2006).
Impacto de la Intensidad de Uso del Suelo en el Impacto de la Intensidad de Uso del Suelo en el contenido de C total y Ccontenido de C total y C--POM (0POM (0--1515--cm) en un cm) en un
experimento de 72experimento de 72--ha bajo siembra directa en Uruguay ha bajo siembra directa en Uruguay (1995(1995--2003).2003).
Tratamientos Cultivo
ContinuoRotación
cortaRotación
LargaMejoramiento
Pasturas
Soil Organic C Fractions
________________(Mg C ha-1 )____________________
Total C (<2000 µm) 31.8b‡ 35.2ab 37.8a 38.8a
Coarse C-POM (2000-200 µm) 5.3b 6.0ab 6.8ab 7.8a
Fine C-POM (200-53 µm) 2.9b 3.7a 4.4a 4.7a
Non-C-POM(< 53 µm) 23.6a 25.5a 26.6a 26.3a
Least square means followed by the same letter within a row are not significantly different at P ≤ 0.1 level.
La rotación de cultivos y pasturas en siembra directa resulta en
balances neutros o positivos de Carbono y en menores
requerimientos de fertilizante nitrogenado
Sin embargo…….
• La realidad muestra que la rotación cultivo-pastura en sistemas agrícolas no se aplica o se aplica parcialmente.
• Entonces como hacemos para que las rotaciones actuales mantengan los niveles de materia orgánica?
Existen alternativas para diseñar rotaciones en agricultura
continua que mantengan un balance de Carbono aceptable.
En Rotaciones Agrícolas
Mayor presencia de especies C4 (maíz, sorgo).Doble cultivoIncluir especies de alto volumen de
raíces.Cultivos de coberturaLeguminosas de corta duración
Balances de C orgánico en diferentes Sistemas
Rotación Manejo TexturaBalance
de C(g/m2)
%Pérdidas
porErosión
Trigo-Soja SD Franco - 880 49
Soja-Soja SD Franco - 1191 77
M-S-T-Past. SD Franco + 248
Clérici, Baethgen, García Préchac y Hill (2004)
Inclusión de Cultivos de Cobertura en Rotaciones Agrícolas
• Mantenimiento del suelo cubierto (reducción de la erosión)
• Ubicación en puntos estratégicos de la rotación: • Gramíneas como antecesor de Soja• Leguminosas como antecesor de Maíz o
Sorgo• Posible suministro de N al cultivo siguiente• Momento de eliminación (ahorro de agua del
suelo)
Coberturas invernales en la secuencia Cvo. Verano – Cvo.
Verano
Tratamientos:
Soja continuaSoja – Avena – SojaSoja – Riagrás – Soja
Barbecho químico30, y 60 días pre-siembra
Inicio: 2003
Coberturas invernales – La Estanzuela
0,0
0,5
1,0
1,5
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3,0
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Tardío Temprano Tardío Temprano S/cobertura
% C
org
ánic
o
0-7,5 cm7.5-15 cm
Avena
Raigrás
0
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40
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80
100
120
140
160
180
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Tardío Temprano Tardío Temprano S/cobertura
PMN
mg
N-N
H4/
kg
0-7,5 cm7.5-15 cm
Avena
Raigrás
Coberturas invernales – La Estanzuela
Soja continua
Soja – Cobertura - Soja
Indice de Estabilidad Estructural
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Avena Temprano Avena Tardío Sin Cobertura
g de
sue
lo
Pérez Bidegain y Sawchik (s/p)
Soja continua
Soja – Cobertura - Soja
0,0
0,5
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2,5
3,0
AC LC Rot LC AC SD maíz AC SD soja Rot SD
MW
D
0,0
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2,5
3,0
AC LC Rot LC AC SD maíz AC SD soja Rot SD
MW
DEstabilidad de Agregados al Agua (mm) luego de 12 años de iniciados los tratamientos en el experimento
rotaciones de Paysandú- 2005.(Ernst y Siri-Prieto, 2006)
Estabilidad de Agregados al Agua (mm) luego de 12 años de iniciados los tratamientos en el experimento
rotaciones de Paysandú- 2005.(Ernst y Siri-Prieto, 2006)
Temprano Tardío
Tardío
Temprano
¿ Que otras alternativas estamos manejando como cobertura invernal
o abono verde?
Leguminosas Anuales:
Entrada de N vía FBNCobertura
Trébol AlejandrinoVicia
Problemas de sincronización entreoferta y demanda de N por el cultivo siguiente
Balance de Carbono
Manejo
HojasTallosRaíces
Exudados
CO2Erosión
Materia orgánicadel suelo
Tipo de suelo(textura)
Entradas Salidas
Incrementar entradas Reducción de pérdidas
El Balance de Carbono en las Rotaciones: un ejemplo
Ejemplo de cálculoCuanto pesa 1 ha de suelo?
10.000 m2 x 0.20 m = 2000 m32000 m3 x 1.25 = 2500 ton.Si tenemos 2.5 % de C orgánicoEntonces tengo 62.5 ton C/haSi ese suelo pierde 3 %/ha/año por
mineralizaciónEntonces perdemos 1,875 ton C/ha/añoCuanto preciso retornar al suelo?
Ejemplo de cálculo (cont..)Cultivo Trigo Soja Maíz
Rend. Grano 3500 2000 6000
Rastrojo +Raíces
8011 4900 12000
C en Residuos 3204 1960 4800
C incorporado 1602 980 2400
Requerimiento 1875 1875 1875
Balance C -273 - 895 +525
Consideraciones sobre las “nuevas áreas” agrícolas
La planificación del uso del recurso suelo es el factor que determinará que viene con y después de la Agricultura.Conocer limitantes en cuanto a
almacenaje de agua de los suelos, drenaje interno, erosión.Intervención en muchos casos sobre el
CN.Puede ser una alternativa para el ingreso
de pasturas en la rotación.
Entonces….
La elección de los cultivos en las secuencias regula el aporte de Carbono a través de los residuos.La producción de un cultivo por año en secuencias agrícolas no es sustentable desde el punto de vista del recurso.Existen alternativas “para mejorar el diseño
de las rotaciones agrícolas” o sea incrementar el tiempo bajo cultivo y reducir al mínimo los barbechos con baja cobertura.
Entonces….
En sistemas de agricultura continua bajo siembra directa la soja debe ser un componente mas de un sistema que alterne otros cultivos y controle efectivamente la erosión, de lo contrario no es sostenible.En cualquier caso el diseño de las rotaciones agrícolas debe tener en cuenta las características locales de clima y suelo (ambiente).La rotación cultivo-pastura en SD si bien es una excelente alternativa también tiene problemas tecnológicos.
3) La carga de plaguicidas en el ambiente y el nuevo
escenario agrícola
¿Cómo ha sido la evolución del paquete de aplicación de
plaguicidas en el cultivo de soja?
Cambios en los Ingredientes Activos
Cambios en los Ingredientes Activos
Escurrimiento
Suelo
Posibles destinos ambientales de los plaguicidas
Lavado
Fotodegradación
•Adsorción•Degradación química o microbiana
VolatilizaciónDeriva
Adsorción al suelo
• Interacción entre el plaguicida y el suelo• Determinado por características del plaguicida y
del suelo.• El grado de adsorción se expresa como el
coeficiente de distribución entre la fase sólida y acuosa (Kd).
• Comúnmente se utiliza el Koc para comparar la adsorción relativa de diferentes plaguicidas.
• Resulta de dividir el Kd por el contenido de C orgánico
Plaguicida
Suelo
Movilidad potencial de insecticidas
Compuesto Movilidad Vida media Solubilidad Koc
DDT Muy Baja 2000 0.0055 2x106
Clorpirifos Muy Baja 30 0.4 6070
Carbaryl Baja 10 120 300
Cipermetrina Muy Baja 30 0.004 100000
Endosulfan Muy Baja 50 0.32 12400
Triflumuron Baja 22 0.04 2750
Más información en www.eu-footprint.org
Susceptibilidad al escurrimiento
Considera vida media, coeficiente de retención y solubilidad en aguaDisuelto en agua
Alto potencial: alaclor, atrazina, carbaril, glifosato, imazapir, metolaclor, tebuconazol, etc.Asociado a sedimento
Endosulfan, clorpirifos, cipermetrina, etc..
EMBRAPA Medio Ambiente (2007)
Las iniciativas en Manejo de Plagas
Búsqueda de productos de menor impacto en el ambiente.Caracterización de biocontroladores de insectos plaga en soja.Evlauación de resistencia de la chinche Piezodorus guildinii a insecticidas y desarrollo de su control biológico con el parasitoide Telenomus podisi.Optimización de la tecnología de aplicación terrestre y aérea en cultivos extensivos. Eficacia y reducción de la contaminación ambiental.
La preocupación de los actores involucrados
Empresas privadasInstitutos de InvestigaciónMGAP (ej. decreto sobre limitación al uso de Endosulfan, capacitación, normativas)PPR – Apoyo a Proyectos de Investigación, a Centros de acopio de envasesExiste conciencia de la importancia de este tema desde diferentes puntos de vista
Reflexiones finales
La discusión sobre los impactos del cultivo de soja debe darse en el contexto de un sistema de producción que funcione como tal.El monocultivo de soja no es una opción sustentable desde el punto de vista de los RRNN (y probablemente tampoco desde el punto de vista productivo)
Reflexiones finales (cont..)El control de la erosión del suelo en sistemas que incluyen soja se logra en la medida que este cultivo integre una rotación de cultivos bien diseñada en función del ambiente específico.Si esto no se logra corremos el riesgo además de aumentar la carga de nutrientes y residuos de plaguicidas hacia aguas superficiales.Existen alternativas tecnológicas que permiten concretar sistemas de agricultura continua en SD, pero no siempre serán las más rentables.
Reflexiones finales (cont..)
Difícilmente podamos dar viabilidad a ninguna propuesta sustentable si no utilizamos la información generada en el país.Cada vez se requerirá más información en levantamiento de suelos, capacidad de uso, etc.
Estamos preparados para ello?
Muchas Gracias!!
