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III Simposio Nacional de Agricultura
Temario
1. Introducción: El marco de referencia global
2. ¿Qué sabemos?
El marco de referencia regional
Causas y consecuencias del crecimiento de los cultivos de grano en el Cono Sur
3. ¿Que debemos conocer?
4. Algunas conclusiones
Demandas, desafíos y oportunidades para la agricultura• Demandas crecientes en
cantidad y calidad de alimentos, forrajes, biomateriales, fibras y biocombustibles
• Los desafíos para la agricultura
– Desarrollo humano y económico
– Seguridad alimentaria
– Seguridad energética
– Uso de tierras
– Efectos sobre el ambiente (externalidades)
Evolución de la población mundial
Fuente: ONU (2010)
La intensificación de la agricultura
Fuente: FAO, 2011
1961-2007
“La Revolución Verde ahorró aproximadamente 18 a 27 millones de
hectáreas de ser puestas en producción agrícola”Stevenson et al., 2013
El mundo precisa producir 50% a 70% mas alimentos hacia 2050 … algunas predicciones de 100%
Opciones:
1. Mayor area cosechada
2. Mayor rendimiento
y = 63.71x ‐ 123011r² = 0.96
y = 52.59x ‐ 101266r² = 0.98
y = 40.66x ‐ 78584r² = 0.97
500
1500
2500
3500
4500
5500
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
Grain yield, kg/ha
MaizeRiceWheat
Rendimientos de cereales, 1961-2007
Maize
Rice
Wheat
Fuente: FAO, 2009.
Tasas de crecimento de rendimiento
1.3%1.2%
1.3%
Rend
imiento (kg/ha)
Aumentar las tasas de incremento del rendimiento es un gran desafío que requiere de cooperación entre
disciplinas, geografías y sectores
Nutrición humana
TierraCarbono
Desafíos para las próximas décadas
Manejo de suelos y nutrientes son
comunes a los tres
MO
• Uso de tierras• Calidad de suelos• Uso y calidad de
aguas• Disposición de
desechos• Etc.
• Cambio climático• Costo de energía• Bioenergía• Etc.
• Cantidad de alimentos• Calidad de alimentos• Costo de alimentos
Adaptado del concepto de carbono y tierras de Henry Janzen, 2009
III Simposio Nacional de Agricultura
La situación del Cono SurEl marco de referencia regional
Entre 1991 y 2011, los cuatro países del Cono Sur (Argentina, Bolivia, Paraguay y Uruguay) aumentaron la producción de trigo, maíz y soja en aproximadamente 85%, 230% y 380%, respectivamente
Se espera que Latinoamérica y otras regiones como África y el sudeste de Asia, contribuyan a suplir las demandas a través de la expansión del área bajo cultivo y del aumento de la productividad
La expansión de la agricultura hacia áreas aún no explotadas a través de la deforestación e incorporación de ecosistemas más frágiles, constituye una amenaza a la sostenibilidad de los sistemas
La alternativa es impulsar el crecimiento de la productividad en las tierras actualmente en uso y no exponer nuevas tierras frágiles a costos y externalidades negativas
Tasas anuales de incremento en área, rendimiento y producción de trigo, maíz y soja en Argentina, Bolivia, Paraguay y UruguayPeriodo 1991-2011 - Elaboración propia a partir de FAOSTAT
Cultivo Variable Argentina Bolivia Paraguay Uruguay
Trigo
Area(miles ha/año) -30.5 2.0 18.5 12.5
Rendimiento(kg/ha/año) 49 23 35 69
Producción(miles t/año) 156.8 5.5 49.5 52.8
Maíz
Area(miles ha/año) 31.0 5.8 33.3 0.6
Rendimiento(kg/ha/año) 157 51 67 160
Producción(miles t/año) 594.3 28.7 120.2 13.0
Soja
Area(miles ha/año) 774.8 40.8 120.7 38.3
Rendimiento(kg/ha/año) 31 -1 -24 9
Producción(miles t/año) 2199 80.4 272.2 73.3
Tasas anuales de incremento en área, rendimiento y producción de trigo, maíz y soja en Argentina, Uruguay y el MundoPeriodo 1991-2011 - Elaboración propia a partir de FAOSTAT
Trigo Maíz
SojaLas tasas de incremento de rendimiento de los principales cultivos de grano deberían ser del orden del 3% por año para poder satisfacer las necesidades de alimentos hacia 2050 sin expandir el área de siembra
III Simposio Nacional de Agricultura
Causas y consecuencias del crecimiento de los cultivos de grano en el Cono Sur
• La rápida adopción de numerosas tecnologías de procesos y de insumos, desarrolladas a partir del mayor conocimiento,
– genética– mecanización– manejo de plagas, malezas y enfermedades– manejo del cultivo– siembra directa– fertilización – manejo específico por sitio
• Las consecuencias positivas,– aumentos en producción– beneficio económico y social para los productores y para la región– desarrollo de industrias relacionadas– mayor seguridad alimentaria
III Simposio Nacional de Agricultura
Costos y externalidades negativas del crecimiento de los cultivos de grano en el Cono Sur
– erosión hídrica y eólica– salinización de suelos– desertificación, caídas de la materia orgánica– pérdida de fertilidad de los suelos– pérdida de estructura y compactación de suelos– contaminación difusa de aguas, suelos y aire– aparición de malezas resistentes– pérdidas de biodiversidad– reducción de efectividad y eficiencia de recursos e insumos, – concentración de tierras y perdidas de fuentes de empleo– estancamiento en los rendimientos de los cultivos en muchos agroecosistemas de la región
III Simposio Nacional de Agricultura
Causas de los costos y externalidades negativasdel crecimiento de los cultivos de grano en el Cono Sur
– expansión de la frontera agrícola hacia tierras y ecosistemas frágiles
– sistemas de producción de monocultivo con baja eficiencia y efectividad en el uso de recursos e insumos
– una menor área bajo pasturas
– balances de nutrientes negativos
– falta de implementación de estructuras de conservación de suelos (terrazas, cultivos en franjas, etc.)
– alto precio de la tierra
– subsidios e impuestos distorsivos a nivel regional e internacional
Expansión y cambios en distribución de cultivos en los últimos 10 años Argentina y Uruguay - Periodos 1997-2001 y 2007-2011Elaboración propia a partir de FAOSTAT
Región/País PeriodoSuperficie Trigo Maíz Soja
miles ha --------------- % ---------------
Argentina1997 a 2001 17284 36 18 47
2007 a 2011 24730 18 12 70
Uruguay1997 a 2001 245 72 23 4
2007 a 2011 1127 38 7 55
Expansión a ecosistemas mas frágiles
Reducciones marcadas de áreas y periodos bajo pasturas
Reducción de otros cultivos de verano (girasol, sorgo)
Tarija, BoliviaFoto: F. García, IPNI, 2006
Choré, ParaguayFoto: F. García, IPNI, 2008
Carmen de Patagones, Bs As, ArgentinaFoto: D. Iurman, INTA Ascasubi, 2009
Agricultura en ambientes frágiles
Santa Cruz de la Sierra, BoliviaFoto: F. García, IPNI, 2009
Lote del sudeste de Córdoba bajo monocultivo de soja
Maíz, trigo y otros cultivosno son rentables
Las propiedades químicas, físicas y biológicas de los suelos son afectadas
Disminuye la MO
Baja el aporte de C al sistema
La soja domina la rotación(monocultura)
Efectos de la expansión del monocultivo
G. Cordone y G. GersterINTA Casilda y Roldán. 2005
Perfil de suelo mostrando las
zonas compactadas (marcas rojas) a 10-
15 cm
Balcarce, BA, Argentina 1998
C. De Patagones, BA, Argentina, 2009
Erosión
Los Molinos, Santa Fe, 2009
Casilda, SF, Argentina, 2009
Mercedes, Uruguay, 2012
Fotos de D. Iurman, F. Martínez y F. García
Balance de P en grupos de chacras agrícolas del Litoral Oeste de Uruguay
Cano (2005)
Grupo Características Nº chacras
Nº cultivos/ año
Cultivos fertilizados
(%)
Balance final
rotación(kg P/ha)
A Alta frecuencia de fertilización 7 1,13 91,1% 24,5
BAlta frecuencia de
fertilización, doble cultivo, rotaciones largas
6 1,97 86,7% 11,0
C (a) Extraen poco P, rotaciones cortas 6 1,22 71,4% 4,5
C (b) No fertilizan los cultivos de verano de segunda 7 1,48 62,2% -9,6
D Poseen altos niveles de P Bray, fertilizan poco 5 1,82 42,5% -40,2
III Simposio Nacional de Agricultura
Balances de N, P y K para Soja en UruguayZafra 2009/10 – Adaptado de Oyhantçabal y Narbondo, 2012
Nutriente Requerimiento Fertilización + Fijación
Balance Costo Reposición
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ kg/ha ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ US$/ha
Nitrógeno 120 64 ‐56 54.8
Fósforo 13 7.5 ‐5.5 13.3
Potasio# 35 6 ‐29 29.5
Considerando un margen bruto de US$/ha 348.5, la reposición de N, P y K representaría un 28% del mismo
#Potasio estimado a partir de información de A. Brasil y E. Hoffman
Balances aparente de P y K, para soja en todo el Uruguay en la Zafra 2011-12.
Hoffman y Baeten. – Unicampo Uruguay
Balance P - Soja 11-12
-30,0
-20,0
-10,0
0,0
10,0
20,0
30,0
0 1000 2000 3000 4000 5000
Rendimiento en grano (kg.ha-1)
Bal
ance
de
Fósf
oro
(kg
P.h
a-1)
77 % de las chacras con P.
Base de chacras sin agregado
Balance K - Soja 11-12
-100,0
-80,0
-60,0
-40,0
-20,0
0,0
20,0
40,0
60,0
0 1000 2000 3000 4000 5000
Rendimiento en grano (kg.ha-1)
Bal
ance
de
Pota
sio
(kg
K.h
a-1)
14 % de las chacras con K.
Base de chacras sin agregado
Balance global P = -1.5 kg P/ha Balance global K = - 33 kg K/ha
Fuente: E. Hoffman, Unicampo
III Simposio Nacional de Agricultura
Relación entre la variación de potasio extractable y la remoción por los cultivos
Experimento de Largo Plazo EEMAC 2001‐2011 – Ernst et al. (2012)
Extracciones de 300 kg/ha de K pueden resultar en caídas de K extractable de 0.17 meq/100 g
• Mayor producción por unidad de recurso y/o insumo involucrado en el espacio y el tiempo (kg/ha/año)
• Mejorar eficiencias en términos agronómicos, económicos y ambientales
• Involucra sistemas y no solamente cultivos
Intensificación productiva sustentable
• Rotaciones• Siembra directa• Balance de nutrientes, Nutrición adecuada de cultivos y suelos • Genética• Manejo integrado de plagas, enfermedades y malezas• Practicas de manejo como cultivos de cobertura• Otras
SiembraDirecta
Rotaciones Fertilidad
Materia orgánica
Residuos: Cobertura, cantidad y calidad
Suelo “vivo”
Sustentabilidad
Foto: C. Belloso Foto: AAPRESID
Ensayo rotaciones JICA Paraguay
Rotaciones intensivas•Más cultivos por año que permitan una mayor captura y eficiencia de uso de los recursos (Caviglia y Andrade, 2010)
• La alternancia de cultivos presenta numerosas ventajas productivas, económicas, ambientales y sociales
• Los planes de uso y manejo de suelos permiten disponer de herramientas regulatorias que consideren las rotaciones adecuadas de acuerdo a las características específicas del sitio para abordar aspectos como el control de la erosión u otros (Hill y Clerici, 2011)
III Simposio Nacional de Agricultura
Centeno entre maíz y sojaAlberti , Buenos Aires, Argentina, 2010
Gramíneas de cobertura en soja continuaArequito, Santa Fe, Argentina, 2010
Brachiaria luego de maízSanta Cruz de la Sierra, Bolivia, 2009
Vicia antes de maízCañada de Gómez, Santa Fe, Argentina, 2007
Cultivos de cobertura como puentes verdes entre cultivos de renta
III Simposio Nacional de Agricultura
¿Los balances de nutrientes deben ser siempre positivos?
NO!!! Deben responder a las necesidades de la chacra y
ambiente dentro de la chacra La fertilización correcta se evalúa por numerosos
indicadores: el balance parcial de nutrientes, la productividad parcial del factor, las eficiencias agronómica, de recuperación, y
fisiológica el beneficio neto, el retorno de la inversión, etc.
Productividad
OBJETIVOS DEL SISTEMA DE PRODUCCION
Ambiente saludable
Durabilidad
Rentabilidad
Los 4 Requisitos del Manejo Responsable de Nutrientes (4Rs)OBJETIVOS DE LA SOCIEDAD
Eficiencia de uso de recursos: Energía,Nutrientes, trabajo,
agua
Beneficio netoAdopción
Retorno de la inversión Estabilidad de
rendimientos
Alimentos accesibles y de bajo costo
Calidad del aire y el agua
Ingreso para el productor
Condiciones de trabajo
Balance de nutrientes
Perdidas de nutrientes
Rendimiento
Calidad
Erosión del suelo
Biodiversidad
Servicios del ecosistema
Fuente Correcta a la Dosis Correcta, en el Momento Correcto, y de la Forma Correcta
Trabajamos en sistemas de producción en los que las practicas interactúan y modifican la eficiencia y efectividad de uso de otras practicas
Rotaciones
Genética
Manejo integrado de plagas
Siembra directa
Coberturas
Fecha y densidad de
siembra
Nutrición/Fertilidad
Manejo por
ambientes
Sistema de producción
Rend
imiento
Insumo
Intensificación basada enmanejo, conocimiento
Productividad Eficiencia Impacto Ambiental
InteracciónDensidad
Dist. e/ hilerasFecha de siembra
LabranzasRotaciones
AguaBarbechoCultivar
FertilizaciónProtección del cultivo
ManejoIntensificadoSustentable
Intensificación de la Producción
Fuente: Rizzalli y Andrade, 2011
Actual
Intensificado
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Acortando la brecha de rendimiento con manejo intensificado
• 12 sitios en Illinois, Fuente: Universidad Illinois-Mosaic• 2 años en Santa Fe, Fuente: FCA-UNR• 4 años en Balcarce y Paraná, Fuente: INTA-IPNI-Fertilizar
Incremento del 28% del rendimiento en manejos intensificados
Productividad y eficiencia de uso de N y agua en maíz en los Ensayos de Largo Plazo (Adaptado de Caviglia et al., 2012)
ÍndiceINTA Paraná INTA‐FCA
BalcarceIS MP IS MP
Productividad de Agua (kg/mm) 6.7 a 5.1 b 9.9 a 8.3 b
Eficiencia de Uso de Agua (kg/mm) 12.3 a 9.4 b 13.9 a 11.8 b
Eficiencia de Captura de Agua (mm/mm) 0.59 0.59 0.71 0.70
Productividad Parcial de N (kg/kg N) 108 b 132 a 78 b 90 a
Eficiencia Fisiológica de Uso de N (kg/kg N) 34.3 a 26.4 b 45.8 a 41.3 b
Balance de N (kg/ha) ‐121 a ‐186 b ‐147 a ‐173 b
Emisiones de N2O en sistemas intensificadosMaíz 2011/12 – UIB INTA‐FCA Balcarce Fuente: Picone et al. (2013)
Variable Manejo Actual Manejo Intensificado
Emisiones de N-N2O en el ciclo(g N-N2O/ha) 227 273
Rendimiento(kg/ha) 5797 b 7643 a
kg maíz/g N-N2O 26 28N aplicado (kg N/ha) 43 67
g N-N2O/kg N aplicado 5.3 4.1
Indicadores de funcionamiento del sistema en ensayos de largo plazo
Red de Nutrición Región CREA Sur de Santa Fe 2000-2012
Fuente: CREA Sur Santa Fe-IPNI-ASP
Indicador Testigo NPS DiferenciaRendimiento Maíz
(kg/ha) 6616 11557 + 75%
Variabilidad espacial del rendimiento (%) 14‐48 11‐24 ‐ 3‐24%
Variabilidad temporal del rendimiento (%) 14‐28 7‐20 ‐ 7‐8%
Margen Bruto (U$) ‐ ‐ + 709 U$/año
MO (%) 2.7 3.1 + 15%
pH 6.1 5.6 ‐ 8%Bases intercambiables
(cmol/kg) 12.2 11.4 ‐ 7%
Actividad microbiana(mg glomalina/g suelo) 1.38 1.70 + 23%
Densidad aparente(g/cm3) 1.33 1.29 ‐ 3%
Comentarios finales• La región del Cono Sur presenta condiciones agro‐ecológicas inmejorables y cuenta con recursos humanos de gran valor para el desarrollo de una agricultura sustentable
• La agricultura sustentable requiere de la participación de toda la sociedad: productores, asesores, investigadores, instituciones oficiales, empresas, ONGs, consumidores, estados, etc.
• No podemos ser dogmáticos, debemos prepararnos para responder a la dinámica de las demandas de la sociedad, las oportunidades del mercado y los desafíos del cambio climático, conociendo los procesos y mecanismos que gobiernan a los sistemas de producción en todas las escalas
• Hablar con y escuchar a la sociedad/comunidad, educar y aprender es un proceso largo pero que nos brindara muchos frutos
• Las demandas y desafíos requieren de conocimientos y equipos interdisciplinarios, y de inversión social y económica