CAMBIO CLIMATICO, AGRONOMIA Y PRODUCTIVIDAD DEL SUELO
Edmundo Acevedo H Universidad de Chile
Academia de Ciencias Agronómicas . 28 de Julio de 2015
TÓPICOS QUE TOCARÉ EN LA CHARLA
1. La Agronomía bajo el paradigma de mayor producción. 2. Problemas asociados a la intensificación de la Agricultura. 3. La importancia del carbono orgánico del suelo. 4. El exceso de CO2 y el efecto invernadero 5. El paradigma del rendimiento con sustentabilidad. 6. Cómo inver]r el flujo y almacenar carbono en los suelos.
LA AGRONOMÍA BAJO EL PARADIGMA DE MAYOR PRODUCCIÓN (1940-1980).
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CENTROS INTERNACIONALES
Mejoramiento Gené]co (IARC’s) Hibridos VPAs (OPVs) Aumento del rend. potencial Aumento del rend. bajo estrés Producción Biotecnología Agrícola Prác]cas Agronómicas Maquinaria Fer]lizantes Riego Pes]cidas Agricultura de precisión
Variaciones En Las Disponibilidades De Alimentos per Cápita En Grupos De Población Con Distintos Niveles De Renta Durante La Década
1980-1990.
TÓPICOS DE LA CHARLA
1. La Agronomía bajo el paradigma de mayor producción. 2. Problemas asociados a la intensificación de la Agricultura.
• Relación inversa entre producción y rusticidad. Las prácticas agronómicas deben hacerse cada vez más precisas.
• Aumento de producción ha sido paralelo al aumento de uso de fertilizantes y pesticidas.
• Escaso avance en fitomejoramiento para las zonas con estreses abióticos.
• Impacto ambiental muchas veces negativo: CO2, N2O, CH4
Intensificación Del Uso Del Suelo y Problemas Asociados
• Acidez (Fertilizantes) • Salinidad (Riego) • Sodicidad (Riego) • Pérdidas de C del suelo (Labranza y Quemas) • Erosión (Labranza) • Contaminación (Fert y Pest) • Aumento de emisiones de N2O • Aumento de emisiones de CH4
PERDIDA DE CARBONO Y NITROGENO POR INTENSIFICACION DEL USO DEL SUELO
(Sierra, 1990)
Reicosky, 2001
1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990
Year
0
1
2
3
4 Soil Organ
ic Carbo
n (%
)
Wheat, 6 Tons Manure/year Corn, 6 Tons Manure/year ConMnuous Wheat ConMnuous Corn
Sanborn Field: Missouri
EsMmated to 4 % in 1888 Wagner (1989)
Morrow Plots: Illinois Corn-‐Oats-‐Hay RotaMon Corn-‐Oats (1885-‐1953, Corn-‐Soybeans (1954-‐Present) ConMnuous Corn
LONG TERM EFFECTS OF CROP ROTATIONS
PÉRDIDAS DE PRODUCTIVIDAD DE LAS ROTACIONES DE CULTIVOS.
EROSIÓN DE MANTO
Quema
100 mm 152 mm 203 mm
280 mm
PÉRDIDAS DE CO2 ACUMULADAS
EN 24 HORAS (gCO2 m-2)
48
10
105
202 229
Sin Arar
(Reycosky, 1998, Mar]nez et al. 2008)
TÓPICOS DE LA CHARLA
1. La Agronomía bajo el paradigma de mayor producción. 2. Problemas asociados a la intensificación de la Agricultura. 3. La importancia del carbono orgánico del suelo.
Materia Orgánica del Suelo
MOS BioMca
• Microfauna
• Bacterias • Hongos • Ac]nomictes
MOS AbioMca
• Fracción lábil • Fracción estable (f. húmica o humus)
Acevedo et al 2010
Acevedo et al 2010
Curaqueo et al 2010
Diámetro ponderado medio de los agregados (DPM)
CDD
B
EEFF
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0 - 2 2 - 5 5 - 15
Profundidad (cm)
DPM
(mm
)
CLLT
4 años
C
B
A
FFF
0.0
0 .5
1 .0
1 .5
2 .0
2 .5
3 .0
0 - 2 2 - 5 5 - 15
Profundidad (cm)D
PM (m
m)
CLLT
7 años
TÓPICOS DE LA CHARLA
1. La Agronomía bajo el paradigma de mayor producción. 2. Problemas asociados a la intensificación de la Agricultura. 3. La importancia del carbono orgánico del suelo. 4. El exceso de CO2 y el efecto invernadero
A par]r de la revolución industrial se detecta un aumento considerable del [CO2] atmosférico
En la actualidad se emiten alrededor de 6.500 mill de ton de CO2 por la quema de combus]bles fósiles
GASES QUE CAUSAN EL EFECTO INVERNADERO
GAS INVERNADERO
Dióxido de carbono CO2 Metano CH4 Clorofluorocarbonos CFC Óxido nitroso N2O Otros (O3,H2O,NOx,CO,etc.)
% DEL EFECTO INVERNADERO
50 19 15 5 11
Bouwman, 1990
EN CHILE LAS PRECIPITACIONES ESTÁN DECRECIENDO
San]báñez (2010)
CAMBIO CLIMATICO AL 2040
B
PARa
RUE
Con agua
Déficit hídrico
TÓPICOS DE LA CHARLA
1. La Agronomía bajo el paradigma de mayor producción. 2. Problemas asociados a la intensificación de la Agricultura. 3. La importancia del carbono orgánico del suelo. 4. El exceso de CO2 y el efecto invernadero 5. El paradigma del rendimiento con sustentabilidad.
En los últimos diez años la demanda en los principales cultivos alimenticios, trigo, maíz y arroz, es superior al crecimiento de la producción. A partir de 2007 los precios de estos commodities subieron notablemente. Se espera, por ejemplo, que la demanda de trigo global suba a un millon de toneladas al año 2020, lo que implica una fantastica intensificación de los sistemas de producción para, prácticamente duplicar el rendimiento medio del trigo, de 2.5 a 4 ton / ha.
EL DESAFIO AGRONOMICO
INTENSIFICACION SUSTENTABLE La intensificación debe hacerse en forma sustentable y requerirá un acoplamiento casi perfecto de genotipos, agronomía y manejo agronómico para aumentar la productividad del sistema evitando un daño al medioambiente.
TÓPICOS DE LA CHARLA
1. La Agronomía bajo el paradigma de mayor producción. 2. Problemas asociados a la intensificación de la Agricultura. 3. La importancia del carbono orgánico del suelo. 4. El exceso de CO2 y el efecto invernadero 5. El paradigma del rendimiento con sustentabilidad. 6. Cómo inver]r el flujo y almacenar carbono en los suelos.
El efecto de la tasa de adición de carbono sobre el cambio del C orgánico en un suelo (Rasmussen y Collins, 1991).
AGRICULTURA DE CONSERVACIÓN
MOS: Materia orgánica del suelo
EVOLUCIÓN MOS
2
2.22.4
2.6
2.8
33.2
3.4
3.63.8
4
0 1 2 3 4 5 6 7 8
AÑOS DE MANEJO
% M
OS
CL 0-2CL 2-5CL 5-15LT 0-2LT 2-5LT 5-15
Sin Labranza + 500 kg /ha/año
Con Labranza - 2000 kg /ha/año
CARBONO EN EL SUELO
LIMITACIONES A LA LABRANZA DE CONSERVACION EN MEDIOAMBIENTES MEDITERRANEOS DE ALTO
RENDIMIENTO
Los Ambientes Mediterraneos se caracterizan por tener lluvia invernal y veranos calidos y secos. Por ello la descomposicion de los residuos sobre el suelo se dificulta. Los residuos acumulados generan problemas a las sembradoras, los aleloquímicos limitan la germinación y causan mortalidad de plantas y hay reproducción sexual de los patógenos en el residuo en el verano. Si llueve mucho las babosas proliferan en el ambiente frio y húmedo que les proporciona la paja. Eventualmente los agricultores queman los residuos anulando uno de los objetivos principales de la agricultura de conservación.
Mar]nez et al 2008
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
0 50 100 150 200
Grain Yield (Kg ha-‐1)
Precipitation between sowing -‐ 3thleaf (mm)
CT
NTa
a
aa
aa
b
b b
b
b b
Silva et al 2015
Mayor Producción
Intensificación
Sustentable
Secuestro de Carbono de la Atmósfera
Mantención de COS
Aumento de COS
Aumento de la produc]vidad
No sustentable
Emisión de CO2 Menor
Produc]vidad
GRACIAS
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