4 san luis presentacion napas nosetto
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Marcelo NosettoGrupo de Estudios Ambientales – IMASL, CONICET & Universidad Nacional de San Luis
napas y agricultura en la región pampeana:
oportunidadesriesgos y claves para su manejo
napa freática: techo de la zona saturada* de agua en el perfil(*) todos los poros ocupados por agua napa
napaNW de Bs As SE de Australia NE de Mendoza
(-) (-) (+)
Pendiente < 0.05 % - basado en DEM de 1km2 de resolución
Llanura Chaco-Pampeana: Una de las regiónes más planas del mundo
napa
drenajedescarga(evaporitva)
llanura
napa
evapotranspiración precipitación
escurrimiento
descarga(líquida)
drenaje
deposición
lixiviación
evacuación
met.resp.
paisaje disectado
acumulación
napa en llanuras muy planas
napa freática: dependiente del balance hídrico local (escaso intercambio con otras regiones)
(-)anegamiento temporario, vehículo de sales
(+)“segunda oportunidad” de usar precipitación no aprovechada
en el tiempo: diferir agua de año húmedo a secoen el espacio: redistribuir agua (e.g. médano a bajo)
SINERGIA: aprovechar oportunidad (+)
puede minimizar riesgo (-)
cultivo(vegetación) napa
Respuesta de cultivos a napa
Respuesta de napa a cultivos I (corto plazo)
Respuesta de napa a cultivos II (largo plazo)
Napas: esquemas de monitoreo y toma de decisiones
Maiz, 2005-2006 (qq/Ha)año seco
> 152 143 125 107 89 71 53 35 17< 8
> 62 58 51 44 37< 30
Soja, 2006-2007 (qq/Ha)año húmedo
“Fenomeno” napa a nivel lote, “El Consuelo” – V. Mackenna
bajo, napa a 2.1-2.4 m
lomanapa a3.4-3.9 m
Napa responsablede 25-45% de producción
de maíz y soja en el establecimiento
en campaña 2005-2006
Precipitación Octubre-Marzo Norte (s/napa) Sur (c/napa)
2000-2001 (húmedo) 867 mm 732 mm2003-2004 (seco) 419 mm 416 mm .
Rendimiento medio SOJA
00.51.01.52.02.53.03.5
03-0
4
00-0
1
03-0
4
00-0
1
Colon, CalamuchitaS MaríaR 1ºR 2º
RocaSan MartinJ CelmanSaenz Peña
(T
n/H
a)
“Fenómeno” napa a nivel región, Córdoba N vs. S
Zona no saturada
Zona saturada
raíces)ascensocapilar Flujo
= gradiente de potencial x conductividad
barbechocultivo
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
duct
ivid
ad
productividad vs. profundidad de napa
año seco
año húmedo
nivel de napa vs. rendimiento18 freatímetros permanentes en 6 transectas topo altimetría GPS-geodésicomodelo del terreno -captura prof napa (r2 0.95)monitores de rendimiento
ELEVACION ABSOLUTA
ELEVACION RELATIVA
PROFUNDIDADE NAPA
1 km
freatímetros
> 152 143 125 107 89 71 53 35 17< 8
020406080
100120140
0 1 2 3 4 5 6 7
maíz 2005-2006
RENDIMIENTO
0 1 2 3 4 5 60
40
80
120
160G
rain
yie
ld (
qq h
a-1
)
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
Gra
in y
ield
ha
-1)
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
ha
-1)
0 1 2 3 4 5
20
40
60
80
Groundwater depth (m)
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: 140-245 cm
Soja: 120-220 cm
Trigo: 70-165 cm
Maiz, campaña 2007/08, “El Consuelo” (Vicuña Mackenna)
Banda IINapa = 2.8
Banda III (óptimo)Napa = 1.7
Banda IV (anegamiento)Napa = 0.8
Espigas por planta: 1.1 b 1.5 a 1.1 b
Granos por hilera: 37.6 a 33.7 b 34.3 b
293.9 a 286.3 a 205.9 bPeso 1000 granos (gr):
Rto. (Tn/ha): 10.5 b 12.7 a 6.6 c
determinantes del aporte de napa
4. profundidad
7. textura
10.salinidad
13.barreras físicas
16.demanda neta
de napa (-) en II y III, pero (+) en IVde raíces (+)
franca para ascenso capilar (+) gruesa para aportes vecinos (+)
salinidad de napa (-)tolerancia vegetacion (+)
PPT (-)ET (+)
0
1
0 1 2 3 4 5 6Profundidad de napa (m)
Banda IBanda IIBanda IIIBanda IV
pro
du
ctiv
idad
Nicho 1 (tolerancia anegamiento)
“expansion de nichos de napa”
Nicho 2 (raices profundas)
Nicho 3 (tolerancia salinidad)
thaptos (?)toscas
nivel de napa vs. Información satelitalMapa de profundidad freática
< 0 m
> 6 m
NDVI
0
1
Temperatura Superficial (ºC)20 ºC
33 ºC
Imagen Landsat 7 (Feb-2006)
0 1 2 3 4 5
P r o f u n d i d a d f r e á t i c a ( m )
0 . 6 3
0 . 6 6
0 . 6 9
0 . 7 2
0 . 7 5
0 . 7 8
ND
VI
0 1 2 3 4 5
P r o f u n d i d a d f r e á t i c a ( m )
2 6 . 2
2 6 . 4
2 6 . 6
2 6 . 8
2 7 . 0
2 7 . 2
Tem
per
atu
ra s
uper
ficia
l (ºC
)
0
5
10
15
20
25
1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3Profundidad de Napa (m)
Sal
inid
ad d
e N
apa
(dS
/m)
Situación de napas en Villegas (17 Ago 2007)
18 freatimetrosINTA – Villegas Zaniboni
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 2 4 6 8 10 12
granos forrajeras perennes forrajeras anuales
salinidad 10% de merma (dS/m en pasta)
toel
eran
cia
a
ench
arca
mie
nto
(0-2
)
soja, sorgo
cebada
colza
girasol, alfalfa, trebol
maiz
gramon
festuca
agropirotritic
ale
trigo
, ray
gras
s
vicia, avena, centeno
0
5
10
15
20
25
1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3Profundidad de Napa (m)
Sal
inid
ad d
e N
apa
(dS
/m)
optimo
marginal
optimoanegam. inaccesible
profundidad
Sal
inid
ad 75% del potencial
0% del potencial
aporte de napa en maizoptimo 4 casos (22%)marginal 10 casos (50%)
Limites al consumo: nivel y salinidad (villegas 7/2007)
0
5
10
15
20
25
1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3Profundidad de Napa (m)
Sal
inid
ad d
e N
apa
(dS
/m) aporte de napa en trigo
optimo 3 casos marginal 9 casos
0
5
10
15
20
25
1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3Profundidad de Napa (m)
Sal
inid
ad d
e N
apa
(dS
/m)
aporte de napa en cebadaoptimo 4 casos marginal 10 casos
Respuesta de cultivos a napa
Respuesta de napa a cultivos I (corto plazo)
Respuesta de napa a cultivos II (largo plazo)
Napas: esquemas de monitoreo y toma de decisiones
cultivo(vegetación) napa
niveles y salinidad
208.10208.20208.30208.40208.50208.60208.70208.80208.90209.00209.10
10-10 29-11 18-1 9-3 28-4 17-6 6-8 25-9
fecha (2006-2007)
cota
fre
ati
ca (
m)
bajos (6)
altos (5)
altos (5)
bajos (6)
213.24
211.28
“El Consuelo” niveles medios en altos y bajos
208.10208.20208.30208.40208.50208.60208.70208.80208.90209.00209.10
10-10 29-11 18-1 9-3 28-4 17-6 6-8 25-9
cota
fre
ati
ca (
m)
bajos (6)
altos (5)
13-1 al 10-2
profundidad (m)
-0.3
-0.2
-0.1
0
0.1
0.2
1 2 3 4 5
maizsoja
cam
bio
de
niv
el (
m)
Descarga (consumo neto)
cultivo(vegetación) napa
Lluvia: 120 mm
208.10208.20208.30208.40208.50208.60208.70208.80208.90209.00209.10
10-10 29-11 18-1 9-3 28-4 17-6 6-8 25-9
cota
fre
ati
ca (
m)
bajos (6)
altos (5)
cam
bio
de
niv
el (
m)
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
2 3 4 5
maizsoja
11-11 al 15-12
-0.05
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
2 3 4 5
profundidad (m)
maizsoja
10-3 al 28-3
Recarga (drenaje neto)
maizsoja
cultivo(vegetación) napa
Lluvia: 102 mm
Lluvia: 72 mm
Consumo y salinidad
efectos del cultivo sobre la napa
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
profundidad (m)
salin
idad
(d
S/m
)
pre siembra (11-11-06)
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
Respuesta de cultivos a napa
Respuesta de napa a cultivos I (corto plazo)
Respuesta de napa a cultivos II (largo plazo)
Napas: esquemas de monitoreo y toma de decisiones
cultivo(vegetación) napa
regulación hidrológica
1997 1998
Inundaciones en Pampa interior (¿cuenta la vegetación?)
Escenario Alfalfa
EscenarioTrigo – Soja 2ª - Maiz - Soja 1ª
Respuesta de cultivos a napa
Respuesta de napa a cultivos I (corto plazo)
Respuesta de napa a cultivos II (largo plazo)
Napas: esquemas de monitoreo y toma de decisiones
El Consuelo – Vicuña MackennaMaiz, 2005-2006 (qq/Ha)año seco
> 152 143 125 107 89 71 53 35 17< 8
¿podríamos anticipar estos efectos?¿Qué necesitamos?
Magdala - Nivel en el casco
Magdala, 1999-2007
Cambios mensuales(mediana, 25%, 75%)
-0,60
-0,40
-0,20
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
j a s o n d e f m a m j
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
sep-
99
dic-
99
mar
-00
jun-
00
sep-
00
dic-
00
mar
-01
jun-
01
sep-
01
dic
-01
ma
r-02
jun
-02
sep-
02
dic
-02
ma
r-03
jun
-03
sep-
03
dic
-03
ma
r-04
jun
-04
sep-
04
dic
-04
ma
r-05
jun
-05
sep-
05
dic-
05
mar
-06
jun-
06
sep-
06
dic-
06
mar
-07
jun-
07
pronostico puntual
Nivel esperado y sus cambios
Condiciones climaticas previas (largo plazo) Condiciones climaticas previas (recientes) TopografíaCultivo(s) antecesor(es) y estimación de sus efectosAtención a salinidad y barreras físicas
Impacto esperado sobre el cultivo
Patrón de respuesta (función nivel-rendimiento)Condiciones climáticas de la campaña (analisis probabilístico/modelos)
Acciones en función de napa
“Valoración” de lotes de acuerdo a napaOptimizar secuencia de siembra Aprovechar lotes con niveles óptimosMantener consumo en lotes con niveles demasiado elevados
Evaluar beneficios de agricultura de precisión y aplicarla en forma optima y flexible
Bajar riesgo de anegamiento con manejo (estrategia local de corto plazo, estrategia regional de largo plazo)
http://napas.iyda.net
GEA - San LuisEsteban JobbágyCelina SantoniSergio ContrerasAna AcostaGermán Baldi
FINANCIACION
CONICET, La Agencia, Fundación Antorchas, U.N.S.L., UBAInter American Institute for Global Change
National Science FoundationLIAG S.A., La Biznaga S.A.
FAUBA – Buenos AiresGervasio PiñeiroGustavo SznaiderJorge MercauRoxana Aragon
DUKE – North CarolinaRobert JacksonVictor Engel
INTA - PergaminoSilvina Portela
RISSAC – HungríaTibor Töth
COLABORADORES
http://gea.unsl.edu.ar
Nivel relativoNivel absoluto (con altimetría)SalinidadRendimiento
Qué medir? (comprender, monitorear, manejar)
Dónde medir?
Cubrir ambientes/toposecuencias, fases de la rotaciónEjemplo: 3 posiciones topograficas x 3 fases de la rotación x 2 repeticiones = 18 freatimetrosAmbientes de tosca, arena, thaptos, etc…
Nivel (c/15-30 dias en verano, c 30-60 dias en invierno)Salinidad (antes de la siembra, al final del ciclo)Rendimiento en la vecindad del freatímetro (o mapeo)Buenas referencias fijas!Excelente altimetria de bocasProtección (1.5 x 1.5 m)
Cómo y cuando medir?
Zona saturada
Zona no saturada
nivel freático
0.5 - 1 m
Clausura(1.5 m)
tapa
aporque
Profundidad(nivel relativo)
Elevación(nivel absoluto)
A B
MANEJO del aporte de napa
3. profundidad
7. textura
11.salinidad
15.demanda neta
especie/genotipo: profundización de raíces rápida
tolerancia a anoxia (en anegamiento)
(poco que cambiar!)
pero tener en cuenta que afecta relación prof-ren
especie/genotipo: resistencia a la salinidad
barbechos de lavado
altas densidades, fertilización, coberturas, doble cultivo,
intercultivo, manejo por ambientes
(insumos/genotipos/rotaciones variables)
Consumo de agua freática de un cultivo de maíz, “El Consuelo”, campaña 2007/08
Cálculo 1: En la estación de crecimiento la napa bajo 40 cm. Considero que esta caída es producto del consumo del cultivo y que los flujos horizontales son despreciables - entonces consumo freático neto = 140 mm (lote, SY: 0.35)
Cálculo 2: Acumulación de sales en el perfil edáfico y concentración salina de agua freática entonces consumo freático neto = 210 mm (napa:1.7 m)
Cálculo 3: Considerando aumento de rendimiento y eficiencia en el uso de agua del maíz (18.1 gr/mm) entonces consumo freático bruto = 285 mm (lote)
050
100150200250300350400
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Salinidad Napa (dS/m)
Ap
ort
e p
ote
nci
al d
e S
(Kg
/Ha/
100
mm
)
25 Kg S / Ha
NAPAS y NUTRIENTES
Datos de Villegas (17 Ago 2007)