Contenido de nitrógeno en grano de trigo y cebada cervecera ante condiciones contrastantes de fuente - destino en post - antesis

Trigo y cebada son cultivos con un alto grado de difusión a nivel mundial. Ambos son importantes como especies cultivables debido a la utilidad que poseen sus granos. El principal destino de trigo es la industria harinera y el de cebada la industria maltera. Estas industrias requieren que el grano posea un porcentaje de proteína determinado. El objetivo general del trabajo fue analizar en forma comparada para trigo y cebada las variaciones en el porcentaje de nitrógeno en el grano ante modificaciones en la relación fuente - destino en post-antesis. Los factores considerados en el análisis fueron (i) un cultivar de trigo y cebada, (ii) dos niveles contrastantes de disponibilidades de nitrógeno en suelo a siembra (57 kg N ha-1, N0; 130 kg N ha-1, N1), (iii) variaciones en la relación fuente - destino (F:D) a lo largo del período de llenado (7, 14, 21 y 28 días desde antesis), dadas por (iii.1) sin modificación en la relación fuente - destino (control), (iii.2) incremento en la disponibilidad de recursos por grano mediante desespiguillado (tratamiento DE), (iii.3) disminución parcial en el tamaño de la fuente foliar actual (defoliación de todas las hojas verdes del cultivo con excepción de la hoja bandera, tratamiento HB), y (iii.4) supresión total en el tamaño de la fuente foliar actual (defoliación de todas las hojas verdes, tratamiento SH). El desespiguillado en trigo aumentó el porcentaje de nitrógeno en grano (PNG) independientemente del momento en el cual se realizó dicho tratamiento, y con mayor efecto en la situación NO que N1. En cebada, solo el tratamiento DE 7 generó incrementos en el PNG respecto al control. Por consiguiente, la limitación por nitrógeno post-antesis fue mayor en trigo que en cebada y se evidenció hasta estados intermedio - avanzados del período de llenado. Los tratamientos de defoliaciones parciales o totales no presentaron diferencias en PNG con respecto a la situación control en ningún momento del periodo de llenado en el que se realizó el tratamiento en ninguno de los cultivares. La respuesta del PNG a los cambios F:D de granos provenientes del vástago principal fue semejante a la de los granos de los macollos.

Caracterización ecofisiológica de líneas elite de trigo : identificación de atributos vinculados con el rendimiento potencial

Las actuales tasas de progreso en rendimiento de trigo son inferiores a las requeridas para satisfacer la demanda de alimentos proyectada. Hasta la fecha las mejoras del rendimiento potencial han sido basadas en la selección por rendimiento per se, sin embargo hay evidencias de que criterios de selección indirecta basados en atributos fisiológicos asociados al rendimiento podrían acelerar el progreso de mejoramiento. Para ello, es necesario identificar estos atributos y comprender su base genética a fin de facilitar su incorporación en nuevos genotipos. En este sentido, una evaluación fenotípica correcta y detallada resulta ser el factor limitante a la hora de incrementar nuestro conocimiento sobre los atributos fisiológicos que determinan el rendimiento potencial. El objetivo general del trabajo fue realizar la fenotipificación de un set de líneas elite de trigo primaveral (denominadas CIMCOG) proveniente de CIMMYT, de modo de caracterizar la variabilidad genotípica e identificar atributos fisiológicos asociados con el rendimiento y sus componentes numéricos y fisiológicos. El set de líneas CIMCOG se evaluó a campo, sin limitaciones hídrico-nutricionales, ni bióticas, bajo un diseño alfa lattice con 2 repeticiones. El set de líneas presentó baja variabilidad en el tiempo a antesis debido a que se encontraron en el rango de 54-58 días con una diferencia (aproximadamente 4 días), demostrando que es un set adecuado para identificar atributos favorables para aumentar el rendimiento. La biomasa fue el principal componente fisiológico que explicó los cambios en el rendimiento y estuvo asociada a cambios en la eficiencia de uso de la radiación (EUR), mientras que la variación en el índice de cosecha fue sustancialmente menor que la observada en biomasa. El número de granos por unidad de área fue el principal componente que explicó las variaciones en el rendimiento, siendo el número de espigas por unidad de área su principal determinante. Teniendo en cuenta este set de genotipos, futuros progresos en el rendimiento de trigo podrían estar asociados a mejoras en la EUR y a un mayor establecimiento de espigas, lo cual requiere una mayor comprensión de aspectos

Seguimiento de la productividad forrajera mediante teledetección : desarrollo de una herramienta de manejo para sistemas de producción ganaderos

La productividad forrajera (PF) es una variable crítica para el manejo y la planificación de los sistemas de producción ganaderos. Sin embargo, las dificultades para cuantificarla a campo y la necesidad de manejar un marco conceptual robusto para utilizarla en la toma de decisiones hacen que habitualmente los sistemas de producción se manejen con una caracterización rudimentaria de esta variable. En esta tesis se desarrolló un sistema de seguimiento de la PF en tiempo real y a la escala de lote, basado en la lógica de la eficiencia en el uso de la radiación (EUR). Primero se diseñó y se puso en funcionamiento una versión preliminar del sistema, y luego se investigaron en mayor detalle dos aspectos críticos de su funcionamiento: la estimación de la fracción de radiación absorbida por el canopeo (fRFAA) a partir de índices de vegetación derivados de imágenes satelitales, y el comportamiento de la EUR ante variaciones del estrés ambiental, el manejo de la defoliación, y la escala temporal de observación. La metodología para implementar la versión preliminar del sistema de seguimiento forrajero se basó en estimar la fRFAA y la EUR. La primera fue estimada como una función no lineal del índice de vegetación normalizado del sensor MODIS. La estimación de la EUR se basó en calibraciones empíricas entre la PF estimada a campo y la radiación absorbida para dos recursos forrajeros: pasturas de loma y bajos de agropiro. Los resultados mostraron que la radiación absorbida predijo datos independientes de PF con precisión aceptable. El sistema fue implementado informáticamente en un software específico denominado Segf. En relación al primer aspecto de mejora del sistema, la estimación de la fRFAA, se estudió la absorción de radiación a campo con una barra de interceptación en cultivos de trigo (utilizados como modelo experimental) y se la correlacionó con distintos índices de vegetación calculados a partir del sensor espectral MODIS. Se encontró que los índices de vegetación explicaron entre 90 y 94 por ciento de las variaciones de fRFAA. El índice de vegetación mejorado presentó una relación más lineal que el clásico índice de vegetación normalizado, posiblemente debido a la ausencia de saturación del primero ante aumentos del área foliar. En relación al segundo aspecto de mejora del sistema, la variabilidad de la EUR, se realizó un experimento de un año sobre una pastura consociada de festuca y alfalfa sometida a distintos tratamientos. La EUR fue más estable que la fRFAA ante cambios de la disponibilidad de recursos y de intensidad de defoliación. Sin embargo, la EUR tendió a disminuir ante estrés hídrico (déficit y exceso), y a aumentar ante defoliación severa y sombreado. Además, la variabilidad de la EUR a lo largo del rebrote de la pastura y entre tratamientos dependió de la escala temporal de observación o cálculo: fue más variable al considerar períodos de 12 días que al considerar todo el período de rebrote o la estación (45 y 90 días respectivamente). Como resultado de la tesis, los productores agropecuarios y sus asesores cuentan con un sistema capaz de estimar mes a mes la PF de sus lotes para una serie temporal de aproximadamente diez años. Actualmente 1.478.000 ha ganaderas están bajo seguimiento mediante un sistema basado en esta tesis. Esto implica un cambio cualitativo de disponibilidad de información y representa una oportunidad para tomar mejores decisiones de manejo, a la vez que concientiza sobre el uso racional del forraje para maximizar su crecimiento. Adicionalmente, la base de datos de PF generada, extraordinariamente amplia en su cobertura espacial y temporal, será de utilidad para trabajos de investigación sobre los patrones espacio-temporales de PF.

Factores condicionantes de la evolución estructural de suelos limosos bajo siembra directa : efecto sobre el balance de agua

La evolución estructural de los suelos y su relación con la dinámica del agua son aspectos clave en la sustentabilidad de los agro-ecosistemas. La siembra directa (SD) combinada con la simplificación de secuencias de cultivos, generan la necesidad de estudiar nuevos aspectos de la degradación física de suelos cultivados. El objetivo de esta tesis fue identificar factores condicionantes de la evolución estructural de suelos limosos bajo SD y analizar las consecuencias de la presencia de estructura laminar y otras estructuras asociadas sobre el balance de agua. Se aplicó el método del perfil cultural en distintos sitios de la pampa húmeda norte y se realizaron ensayos de campo (tránsito, cobertura, secuencias) y laboratorio (humedecimiento-secado, intervalo hídrico óptimo) para modelar la evolución de la estructura laminar, identificar sus factores formadores y cuantificar su efecto sobre el funcionamiento hídrico. El desarrollo de estructura laminar está generalizado en la pampa húmeda norte. Su proporción en el perfil está asociada con el número de años bajo SD. El tránsito agrícola y la cobertura superficial no afectaron su evolución. La estructura laminar se forma por fisuración por humedecimiento-secado de una estructura masiva subyacente. La distribución de macroporos de esta estructura y su estabilidad, afectan la microfisuración y la formación de agregados elongados. Las raíces contribuyen con el crecimiento lateral y la exploración de la capa superficial del suelo por impedimento en su profundización cuando la densidad aparente es crítica (mayor a1,44 Mg m-3). La estructura laminar altera el patrón de drenaje y aumenta el escurrimiento superficial en función de su proporción en el perfil del horizonte A. La secuencia de cultivos implementada bajo SD condiciona su formación y en consecuencia el funcionamiento hídrico del suelo. Las ecuaciones generadas permitirán identificar secuencias de cultivos que mejoren la captación de agua para aumentar rendimientos y minimizar riesgos ambientales.

Bases moleculares de la interacción virus-planta : relación entre genes de defensa, ARNs pequeños y sintomatología

Los virus fitopatógenos producen alteraciones en el metabolismo y la fisiología de sus huéspedes provocadas principalmente por alteraciones en la expresión génica durante las infecciones. Numerosos cambios están asociados a respuestas de estrés y defensa y sus efectos secundarios son probablemente causantes de los síntomas. El uso de plantas transgénicas que expresan proteínas virales constituye un sistema útil para estudiar la complejidad de la interacción planta-virus. Con el fin de determinar patrones de expresión génica alterados, se emplearon líneas que expresan proteínas del TMV sin función supresora del silenciamiento: la proteína de cápside mutada (CPT42W), la proteína de movimiento (MP) y una línea co-expresante (MPxCPT42W) que mostró alteraciones morfológicas (semejantes a síntomas) y de acumulación de miARNs. Se realizó un microarreglo para detectar cambios transcripcionales asociados a la coexpresión de CPT42W y MP, utilizando como control una línea isogénica con ambos transgenes silenciados y fenotipo normal (mpxcpT42W*). Se estudiaron procesos biológicos cuyos genes mostraron alteraciones por la co-expresión de CPT42W y MP, focalizando en vías relacionadas a estrés oxidativo, inmunidad innata y vías degradación de ARN. Se demostró que CPT42W y MP modularon la defensa innata de un modo complejo: MP parecería actuar como inductor de defensa, alterando los niveles de ERO y SA mientras que CP jugaría un rol antagónico, inhibiendo la expresión de PR-1 y RDR1. Por otro lado, estudios funcionales en vías de degradación de ARN, demostraron que genes componentes del ARN exosoma, inducidos por la expresión de MP y CPT42W, estarían implicados en la alteración de miARNs y constituirían mecanismos alternativos subyacentes a la generación de síntomas en infecciones virales. Este trabajo constituye un importante aporte al entendimiento de los mecanismos de defensa antiviral y de producción de síntomas, proporcionando herramientas para diseñar nuevas estrategias biotecnológicas de control de virosis en cultivos de interés agronómico.

Competencia y alelopatía en el sistema soja (Glycine max (L.) Merr.) - Maleza (Artemisia annua L.)

La maleza altamisa (Artemisia annua L.) interfiere con el cultivo de soja por competencia y alelopatía, moduladas por estreses bióticos y abióticos (e.g. densidad, herbicida). Los aleloquímicos de altamisa (e.g. artemisinina, aceite esencial) pueden afectar directamente el crecimiento del cultivo o, indirectamente, a través de Bradyrhizobium japonicum (bacteria fijadora de N). Comprender los efectos de las interacciones en el sistema soja-altamisa es agroecológicamente relevante para diseñar prácticas que optimicen la producción y minimicen el uso de insumos. El objetivo de esta tesis fue analizar las interferencias competitivas y alelopáticas entre soja-altamisa y su impacto sobre la nodulación y el rendimiento del cultivo ante cambios en la densidad de plantas y dosis de herbicida. La metodología incluyó ensayos en: (i) parcelas a campo con distintas combinaciones de densidades cultivo-maleza y niveles de alelopatía y de herbicida, (ii) macetas a campo con distintas fuentes de aleloquímicos (biomasa seca y verde de altamisa, artemisinina pura) y suelos (arcilloso y arenoso) y (iii) laboratorio con distintos tipos y niveles de aleloquímicos. (i) Altas densidades de altamisa junto con altos niveles de aleloquímicos en el suelo no redujeron el crecimiento y rendimiento de soja y promovieron la nodulación con o sin aplicación de dosis subletales de herbicida. (ii) El rendimiento fue mayor en presencia de aleloquímicos y sustrato arcilloso. La relación entre el rendimiento y el peso de los nódulos fue positiva y los mayores valores se registraron con biomasa seca de altamisa. (iii) La artemisinina y el aceite esencial provocaron un efecto sinérgico negativo sobre el crecimiento de B. japonicum. El efecto neto de las interacciones competitivas, alelopáticas y de mutualismo generadas entre soja y altamisa dependen no solo del ambiente explorado sino del nivel de organización estudiado. En condiciones de campo (parcelas y macetas), la interacción alelopática fue positiva o neutra, mientras que en laboratorio resultó negativa.

Alternativas para aumentar la producción de forraje en pastizales naturales de la pampa deprimida

El sobrepastoreo es la principal causa de deterioro de los sistemas pastoriles del mundo. Este proceso reduce la provisión de forraje y de otros servicios ecosistémicos como la regulación del balance de carbono o la biodiversidad. Esta tesis investigó el efecto individual o combinado del agregado de herbicida, nitrógeno y Lotus tenuis sobre la oferta forrajera del pastizal. Probamos la hipótesis que la liberación de recursos provocada por el herbicida sobre las poblaciones no forrajeras será aprovechada por las especies de mayor valor si se estimula su crecimiento por medio de la acción de las otras prácticas (fertilización e intersiembra) . Se realizaron dos experimentos a campo, de un año de duración, en un pastizal natural de la Pampa deprimida (Pcia. de Buenos Aires) . El primero evaluó el efecto del agregado de nitrógeno y de semillas de L. tenuis en parcelas que habían sido tratadas, o no, con herbicida selectivo. El segundo evaluó el impacto del agregado de fósforo en parcelas que habían recibido, o no, nitrógeno o L. tenuis, a su vez con o sin herbicida. Se estimaron distintas variables que describen la respuesta de la vegetación a esos tratamientos. El herbicida controló eficazmente a las especies de bajo valor forrajero y aumentó la productividad del pastizal, porque permitió la promoción del crecimiento de las gramíneas estivales. Ni el agregado de nitrógeno ni el de semillas de L. tenuis mejoraron la oferta forrajera e, incluso, con estos tratamientos aumentó la población de A. tenuifolia. El agregado de fósforo al pastizal que había recibido nitrógeno o L. tenuis solo presentó un moderado efecto positivo en la abundancia relativa de las gramíneas invernales. Los resultados indican que, en el corto plazo, el control con herbicida fue la única estrategia que revirtió parcialmente los efectos negativos del sobrepastoreo.

Influencia de la humedad del grano y la velocidad de trabajo sobre las pérdidas de cosecha en soja

Argentina es considerada como el país de mayor competitividad para producir soja en el mundo, ya que ha logrado obtener el mayor rendimiento promedio de soja de primera y el menor costo de producción. Para esta campaña se espera una producción récord de cerca de 50 millones de toneladas, para la cual en el país hay alrededor de 25.000 cosechadoras, número insuficiente para una recolección eficiente. Normalmente la cosecha se realiza en otoño momento en el cual las inclemencias del tiempo pueden producir retardos en la recolección, lo que sumado al hecho de la simultaneidad de cultivos para cosechar, provoca que los operarios de las cosechadores aumenten las velocidades de trabajo, tanto de la máquina como del cilindro trillador lo que provoca incrementos de las pérdidas y del daño mecánico del grano, sobre todo en soja, que tiene un momento óptimo de recolección muy acotado. En el presente trabajo se evaluó el desempeño de una cosechadora convencional en la cosecha de un cultivo de soja con dos humedades de grano y tres velocidades de avance de la máquina. Se mensuraron las pérdidas por plataforma, por cola y de cosecha, contrastándose los resultados mediante ANOVA y Test de Tukey (p menor a 0,05). Los resultados obtenidos mostraron pérdidas con diferencias significativas entre las velocidades y entre las humedades, ensayadas, como así también entre las pérdidas por cola respecto a las de plataforma; pero no se encontró interacción entre las velocidades y las diferentes humedades. Se estima que los resultados obtenidos podrán aportar a los productores algunas herramientas más, a la hora de efectuar la cosecha de soja, especialmente cuando ésta alcance humedades de comercialización o aún menores, con el objetivo de minimizar las pérdidas ocasionadas por la máquina.

Propiedades de suelo y producción de trigo según estrategias de delimitación de zonas de manejo

Las metodologías para la delimitación de zonas de manejo (ZM) dentro de lotes de producción han diferido según sus aplicaciones. Los objetivos de este trabajo fueron (i) cuantificar diferencias de propiedades de suelo y de productividad y uso de nitrógeno en trigo entre ZM definidas mediante 8 metodologías en Argiudoles representativos de la pampa ondulada (PO), y (ii) mediante una metodología seleccionada en (i) cuantificar diferencias de productividad de trigo entre ZM con diferentes niveles de nitrógeno aplicado: 0 y 160 kg N ha-1 según años y regiones. Además, (iii) integrar los rendimientos de trigo con indicadores independientes de suelo. En 3 lotes de trigo de la PO durante la campaña 2007 se delimitaron ZM de alta (A), media (M) y baja (B) productividad según mapas de rendimiento (MR), posición en el relieve, índice de verdor de cultivos, índice verde de gramíneas, antecedentes de manejo, mapa de suelo, fotointerpretación (FIS), y suma estandarizada de MR y mapas de suelos. Utilizando FIS en la campaña 2008 se delimitaron ZM en 3 lotes de la subregión PO, y en 3 lotes de las subregiones pampa austral y pampa interior. Las diferencias entre ZM en propiedades de suelo y producción de trigo fueron dependientes de los lotes. La FIS determinó mayor contenido de carbono orgánico (mayor a 6 por ciento) en la ZM A y M que en la ZM B. Al incrementarse la productividad de las ZM, los máximos rendimientos fueron logrados con menores niveles de nitrógeno disponible. Diferencias mayores entre ZM de productividad A y B se tuvieron delimitado con FIS, la ZM de productividad A superó a ZM B en los rendimientos mínimos (mayor a 44 por ciento) y máximos (mayor a 7,5 por ciento), y en eficiencia uso de nitrógeno (menor a 59 por ciento). En menor medida que la disponibilidad de nitrógeno las condiciones del año mostraron efectos sobre las diferencias de rendimientos entre ZM, con balances hídricos más favorables se incrementaron las diferencias de rendimientos entre la ZM A y ZM B en 6 por ciento. En la subregión pampa interior y pampa austral las ZM de productividad A mostraron rendimientos 53 y 56 por ciento mayores que la ZM B, siendo las diferencias de rendimiento entre ZM menos afecta por la disponibilidad de nitrógeno que en la región pampa ondulada. Esta información sugiere la importancia de elección del la metodología de delimitación según el objetivo que persiga la delimitación de zonas de manejo. La instrumentación de estrategias de diagnóstico y recomendación de necesidades de fertilización con N en trigo según ZM sería una estrategia recomendable para el uso eficiente de este nutriente, mejorando su retorno productivo y reduciendo los riesgos ambientales asociados a su sobredosificación.

Impacto de la inversión tecnológica y de la demanda externa sobre la producción y competitividad de la uva en el Perú : período 1961-2011

Las mejoras en la tecnología, se logran a partir de la innovación tecnológica, aplicando los productos del sistema científico tecnológico para desarrollar nuevos procesos y productos en una cadena agroalimentaria. La construcción de competitividad requiere de la combinación de ventajas comparativas y competitivas, siendo la innovación un elemento indispensable para la creación de ventajas competitivas y competitividad genuina. El sector de la uva en el Perú viene experimentando un crecimiento sostenido de sus exportaciones del mismo modo que lo vienen haciendo otros commodities agropecuarios. Sin embargo, se desconoce si este crecimiento se sostiene sobre la creación de ventajas competitivas del sector a partir de procesos de innovación o si el crecimiento responde principalmente a factores heredados. En base a esto el objetivo de la investigación consistió en determinar la relación del impacto de la inversión tecnológica y demanda externa sobre la producción y la competitividad del sector de la uva en el Perú, periodo 1961 - 2011. Para el logro del objetivo se utilizó una combinación de metodologías cualitativas (Diamante de Porter y Matriz FODA) y cuantitativa mediante el Índice de Ventajas Comparativas Rebeladas y dos modelos econométricos. Mediante un enfoque sistémico se registró la ventaja competitiva del sector de la uva encontrando las principales características del ambiente externo y ambiente interno que determinan la condición de productor y exportador del sector de la uva peruana. Mediante el índice de Ventaja Comparativa Revelada se observó la ventaja comparativa como exportador que presenta Perú en el periodo analizado. Las ventajas comparativas que presenta la uva peruana se basan en el clima de las zonas productoras, en el relativamente bajo costo de la mano de obra y su ubicación en América del Sur, que le permite entrar en contraestación a los mercados del Hemisferio Norte. Respecto a las ventajas competitivas, se observa un desarrollo incipiente a partir de la inversión tecnológica que impacta en el rendimiento del cultivo y en la buena calidad de la uva y se destacó la importancia de la política comercial de Perú basada en la apertura externa, razón por la cual los principales bienes de capital e insumos son importados. Los modelos econométricos uniecuacionales mostraron una relación positiva entre las variables inversión en tecnología y demanda externa respecto a la producción y la competitividad para el periodo analizado. El sector se encuentra en un camino hacia la construcción de la competitividad del sector, situándose en las etapas 1 y 2 que se corresponde con: la competitividad impulsada por los factores, y la etapa de competitividad impulsada por la inversión. Se advierte un bajo nivel de innovación que podría poner en juego la competitividad en el largo plazo, teniendo en cuenta las exigencias crecientes de los mercados que demandan el producto.

Análisis integrado del consumo de bienes ecológicos y económicos en ecosistemas agrícolas pampeanos : el uso de la emergía como indicador sistémico de sustentabilidad

Los ecosistemas agrícolas de la Región Pampeana Argentina (RPA) atravesaron en las últimas décadas cambios asociados a procesos de expansión geográfica e intensificación productiva. En este trabajo se estudió el funcionamiento de ecosistemas agrícolas pampeanos mediante la síntesis emergética (de emergía). Este acercamiento analítico evalúa conjuntamente el consumo de bienes y servicios ecológicos y económicos, en una moneda común (emergía) que es la cantidad de energía solar necesaria para obtener todos y cada uno de los recursos intervinientes en el proceso de producción (naturales y comprados en el sistema económico). Este marco de análisis novedoso para el estudio de los ecosistemas agrícolas fue aplicado en la evaluación del desempeño de la rotación maiz-trigo/soja en tres ecosistemas agrícolas, Pergamino (BA), Marcos Juárez (CBA) y Montecristo (CBA), ubicados en la RPA en el período 2006-2010. Posteriormente, a partir de una base de información más extensa en el sitio Marcos Juárez, se amplió el rango temporal del estudió al intervalo 1984-2010, y a escala de cultivo individual en lugar de rotación agrícola, con el objeto de detectar tendencias históricas en los indicadores emergéticos. Los resultados del análisis a nivel de rotación mostraron que los ecosistemas evaluados fueron capaces de duplicar la emergía capturada de los recursos locales a partir del agregado de emergía externa comprada (EYR entre 2 y 2.19). También se determinó que el funcionamiento de dichos ecosistemas estuvo basado en una proporción levemente superior sobre insumos externos que sobre recursos provenientes locales propios del ecosistema (EIR entre 1.01 y 1.16). Sin embargo, los ecosistemas estudiados demostraron tener una habilidad para capturar recursos provenientes de la naturaleza proporcionalmente mayor a la presión ejercida sobre el ambiente a través del proceso productivo (ESI entre 1.99 y 2.45). Los valores obtenidos ubican a los ecosistemas agrícolas de la RPA, entre los de mayor eficiencia y renovabilidad en el contexto mundial de la producción agrícola extensiva. La mayor extensión de este análisis en un contexto histórico permitió identificar tres fases de cambio en los indicadores emergéticos en cuanto a la eficiencia del uso de la emergía y su renovabilidad: una fase de mejora (1984-1995), seguida por una fase de disminución (1996-2001), y una fase final de disminución; pero a tasas menores (2002-2010). Los cambios más importantes asociados al consumo de emergía estuvieron explicadas por la adopción de nuevas tecnologías productivas como la introducción de la siembra directa o el uso de semillas transgénicas. Si bien, la moderación en la caída de los índices en la ultima fase identificada (2002-2010) es un síntoma alentador en términos del grado de explotación ambiental de los ecosistemas estudiados, será necesario que futuros aumentos en el consumo de emergía comprada (e.g. insumos o servicios) estén asociados a retornos más que proporcionales en la captura de la emergía local de fuente renovable. La excepción al patrón de tres fases descripto anteriormente, fue la eficiencia de conversión de la emergía a grano (i.e. la inversa de la transformidad), que exhibió un aumentó consistentemente en el período 1984-2010. Este aumento de la eficiencia (medida en emergía requerida para obtener una unidad de energía cosechada) fue observada a pesar del aumento del flujo de insumos comprados, en el mismo período, lo que esta indicando que a través del tiempo, fue posible cosechar valores crecientes de energía por cada unidad de emergía invertida. La aplicación del análisis de los flujos de emergía resultó util para detectar cambios en los sistemas estudiados. Sin embargo, los resultados obtenidos indicarían que la fortaleza del metodo reside en el monitoreo de cambios a escalas temporales y espaciales mayores a las estudiadas en este trabajo. De este modo, sería posible aumentar la eficiencia de detección de diferencias en el uso de emergía si se analizaran patrones regionales de uso de la tierra, donde los sistemas de producción maximicen los contrastes, tanto en en el consumo de bienes ecológicos (oferta ambiental) como económicos (sistemas de producción contrastantes)

La impronta humana sobre la estructura y el funcionamiento de ecosistemas subtropicales secos

Durante años los ecólogos y biogeógrafos han reconocido a los regimenes climáticos y a las condiciones del substrato como controles dominantes de la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas. En la actualidad, un conjunto nuevo de controles emerge de las intervenciones que los humanos imponen (asociadas a la densidad poblacional, la riqueza, y la conectividad del paisaje). En esta tesis se describen el uso del suelo, y las características estructurales y funcionales de la vegetación, y se estudian sus controles biofísicos y humanos en regiones subtropicales secas (con lluvias estivales) a nivel global. Estas regiones, originalmente dominadas por formaciones leñosas, albergan en la actualidad una gran diversidad de contextos humanos y formas de manejo. La distribución global de las regiones se determinó a partir de bases de datos climáticas y topográficas. La caracterización del contexto humano, el uso del suelo y la producción de bienes, y la composición de la vegetación, se apoyó en datos cartográficos, estadísticas subnacionales, archivos fotográficos, e imágenes satelitales de alta resolución espacial. La cuantificación del funcionamiento del ecosistema se basó en el uso de información radiométrica proveniente de sensores remotos. Se determinaron cinco regiones en América del Norte y del Sur, África, Asia y Australia, incorporando condiciones semiáridas a subhúmedas. Los análisis implicaron caracterizaciones a nivel regional y local (mayor a 6000 puntos de muestreo), discriminando sistemas de uso no cultivados y cultivados. El reemplazo de la vegetación no cultivada fue variable, desde regiones en donde predominan los cultivos (aproximadamente 75 por ciento en Asia), hasta regiones en donde la fracción del territorio bajo este uso es mínima (aproximadamente 3 por ciento en Australia). Las intervenciones humanas (remoción de biomasa, pastoreo, aplicación de subsidios, etc.) han creado una gran variedad de patrones de vegetación/paisaje internamente en cada región. Los sistemas no cultivados desplegaron un gradiente de decreciente cobertura leñosa o creciente ocurrencia de parches antropogénicos en todas las regiones, que finalmente resultó en una productividad más baja e inestable. Sudamérica presentó los paisajes más leñosos o conservados y los más altos valores de productividad, mientras que Asia y Australia presentaron la mayor transformación de la cobertura y los valores más bajos de productividad. Los paisajes cultivados desplegaron un gradiente de creciente escala de producción no relacionado claramente con la productividad promedio de la vegetación. Norteamérica y Australia se asocian al extremo de mayor escala, mientras que África y Asia al de menor escala (Asia presentó aspectos de ambos extremos). Sudamérica en tanto, presentó nuevamente los valores más altos de productividad, aún sin contar con los altos subsidios que reciben los cultivos de Asia y Norteamérica, mientras que África presenta los valores más bajos. La densidad poblacional explicó la fracción agrícola cuando se consideran todas las regiones, pero la conexión a los mercados adquiere importancia en aquellas regiones más ricas y menos pobladas (Australia y Sudamérica). A nivel paisaje la presión poblacional perdió importancia determinando las características de sistemas no cultivados, siendo el nivel de pobreza y la conectividad los factores determinantes del grado de modificación de la cobertura leñosa. En sistemas cultivados, la pobreza y la densidad poblacional determinaron la escala y el grado de industrialización de la producción. La disponibilidad hídrica demostró un poder explicativo igual o menor que los factores humanos determinando la cobertura y el funcionamiento del ecosistema. Este factor tuvo una mayor importancia para sistemas no cultivados que cultivados. Los efectos de la transformación de un paisaje no cultivado a cultivado sobre la productividad dependieron de las características estructurales y funcionales de la vegetación bajo ambos tipos de uso. Así, el reemplazo trajo aumentos en la productividad en Asia, Australia, Sudamérica (cuando se consideraron las prácticas de riego), y disminuciones en Norteamérica y África. La contextualización de las condiciones pasadas o actuales de los ecosistemas permitió adquirir una base empírica para interpretar procesos clave involucrados en las interacciones entre sociedad y naturaleza. Visiones comparativas como las seguidas en esta tesis por lo tanto ayudarían a explorar caminos alternativos y estrategias de manejo de ecosistemas en un mundo con demandas crecientes por alimento, y en donde sostener o incrementar el capital natural y social es el gran desafío. En este sentido, se analiza la situación actual del Chaco Sudamericano en comparación con las restantes regiones, y se señalan aquellos aspectos fundamentales que llevarían a procesos de degradación de los ecosistemas ante los cambios en el uso a los que está sujeta esta región.

Balances de nutrientes como herramienta para estimar el potencial para el reciclado de los efluentes de tambo en recursos forrajeros

El productor agropecuario se enfrenta a diversos y nuevos desafíos, no sólo destinados a maximizar su productividad, sino para atenerse a las exigencias generadas por los mercados, sobre temas que atañen al sector productor de alimentos. Entre las exigencias que surgieron, existen aquellas que apuntan al manejo de nutrientes en los establecimientos agropecuarios a fin de reducir los riesgos ambientales que cada tipo de producción genera. La implementación de los balances de nutrientes dentro del sistema productivo es una herramienta que permite a los productores afrontar futuras reglamentaciones ambientales y mejorar su margen de competitividad. Los tambos pastoriles generan un excedente de nitrógeno y fósforo que se distribuye irregularmente en el sistema acumulándose, el de mayor magnitud y posibilidad de reutilización, en la instalación de ordeño (SO). Este trabajo evalúa la disponibilidad de nitrógeno y fósforo en efluentes de tambo, que potencialmente pueden ser reutilizados para fertilizar recursos forrajeros anuales, a partir del cálculo de balances y estableciendo su nivel de transferencia hacia el sector de ordeño, en sistemas de producción de leche de base pastoril en la provincia de Buenos Aires. Los 27 establecimientos encuestados presentan características productivas diferentes siendo representativos de los tambos pastoriles de las 3 cuencas lecheras seleccionadas. En promedio (±desvío estándar), tenían una superficie de 397,55ha (±343,1), con 312VO (±308,91), una producción de 19 litros/VO/día (±3,49), y raciones con 57,29 por ciento (±15,88) de concentrados y conservados. El balance predial (ingresos - egresos de N-P) de nitrógeno (N) fue de 121,5 (±71,8) kg N/ha/año y el de fósforo (P) fue de 18,3 (±11,5) kg P/ha/año, siendo valores similares a los encontrados por estudios europeos y locales. Los balances anuales del rodeo de ordeño (BRO= ingresos por alimentos-egresos por leche de N-P), como indicadores de la excreción de nutrientes, fueron para N de 159,0 (±40,1) kg N/VO/año y para P de 20,8 (±5,8) kg P/VO/año, presentando correlación con modelos que estiman la excreción utilizados internacionalmente. Mediante los BRO y los tiempos de permanencia se pudo determinar una transferencia promedio del 28,8 por ciento (±10,6 por ciento) del total del N y el P excretado por año, hacia el SO. Los sistemas de tratamiento de efluentes, de existir, son muy heterogéneos. Un 59 por ciento contaba con al menos una laguna de tratamiento, aunque no siempre funcionaban correctamente, el 17 por ciento hace un reuso directo del efluente crudo y el 24 por ciento lo desecha sin tratamiento previo, con las implicancias ambientales e higiénico-sanitarias que esto trae aparejado. La calidad de los efluentes fue muy variable, siendo similares a los hallados por otros autores. Los productores generalmente no aportan por fertilizantes la totalidad de N y P requeridos por los cultivos forrajeros anuales. En un 92,6 por ciento de predios, los nutrientes depositados en el SO podrían reemplazar lo provisto por fertilizantes comerciales. Los nutrientes disponibles en SO permitirían fertilizar un promedio de 37,9 ha de maíz para silaje, cubriendo los requerimientos de nitrógeno, con rendimiento promedio para las cuencas (13.000 kg MS/ha), correspondiendo al 78,4 por ciento de las ha sembradas con maíz de los establecimientos. La imposibilidad de recolectar lo depositado en las pistas de alimentación no permite, actualmente, su reutilización. La implementación de prácticas amigables con el ambiente representa hoy en día un desafío para la producción animal, la ventaja es que la solución está en el mismo lugar donde se produce el problema y con una amplia variedad de tecnologías disponibles

Agricultura de precisión para la corrección de ambientes con elevado valor de sodio intercambiable

En los últimos años la suba de los precios de los principales granos, y sobre todo de la soja, junto con el aumento del valor del capital tierra, ha despertado en los productores del mundo y del Uruguay la necesidad de producir cada vez más eficientemente, y obtener la mayor producción posible por superficie. Al mismo tiempo, tanto la preocupación por la sustentabilidad de los sistemas productivos, como por la contaminación ambiental impulsa a los empresarios rurales a buscar tecnologías, que maximicen la eficiencia de uso de los insumos en general, preservando el medio ambiente La agricultura por ambientes o de precisión parece ofrecer soluciones a esta problemática. El manejo de cultivos diferenciando por las características del ambiente de producción, tiene como objetivos reducir costos, aumentar la productividad y hacer un uso más eficiente de los insumos (Bongiovanni, 2004). Mediante el conocimiento de la forma en que varían los rendimientos y el modo en que se relacionan con características intra-chacra, sería posible modificar el actual manejo uniforme de los cultivos hacia uno que considere los requerimientos específicos de cada sitio del campo. Así se realizaría lo necesario en el lugar y momento correctos, en la forma adecuada, lográndose mejorar los beneficios económicos y/o reducir el impacto en el ambiente (Plant, 2001). En este marco el manejo de nutrientes y limitantes químicas de suelo toma un papel prioritario al ser los fertilizantes y enmiendas los principales costos de producción agrícolas, y por los potenciales riesgos de contaminación asociados a ellos. Una de las limitantes de la producción de cultivos es la presencia de sodio (Na) en cantidades relativamente altas. Excepto en el cultivo de arroz, el Na es considerado un nutriente beneficioso para los cultivos, dentro de ciertos rangos. Hay especies adaptadas a la presencia de Na. Sin embargo, la mayoría de los cultivos de secano presentan cierto grado de susceptibilidad a este elemento. Muchos trabajos muestran la efectividad de la aplicación de yeso para disminuir los efectos del problema de Na en el complejo de intercambio de cationes de los suelos Costa y Godz (1999). En Uruguay existen escasos estudios que relacionen el nivel del sodio en el suelo con el rendimiento de los cultivos. Dada la superficie ocupada por este elemento en algunos de los suelos predominantes en la zona agrícola de Uruguay se planteó este trabajo, con el objetivo de realizar una caracterización y diferenciación de ambientes, y evaluar el impacto de la aplicación sitio-especifica de yeso agrícola en los ambientes afectados por sodicidad. Las hipótesis planteadas en este trabajo experimental fueron: Hipótesis 1: la utilización de herramientas de agricultura de precisión (ejemplo, análisis de imágenes satelitales; monitores de rendimiento; relevamiento plani-altimétrico; sensores remotos montados en aviones no tripulados (Unmanned Aerial Vehicle o UAV), entre otros permite diferenciar ambientes en base a su potencial de productividad. Hipótesis 2: la aplicación de yeso agrícola en ambientes de bajo potencial, donde existen suelos con elevados niveles de Na intercambiable, pueden ser mejorados en su condición química (reducción del PSI). El objetivo de este trabajo fue reducir los niveles de Na intercambiable en el suelo mediante la aplicación de yeso.

Diez años de labranza cero en un Hapludol con diferentes condiciones iniciales de uso

Abundantes estudios muestran diferencias edáficas y de producción entre sistemas de labranzas luego de instalados en condiciones uniformes de uso del suelo. Estos muestran procesos relativos de degradación o de recuperación de algunas propiedades, generados por la labranza cero en comparación con prácticas de remoción. Sin embargo, son escasos los estudios que analizan la contribución absoluta de la labranza cero a la evolución de propiedades edáficas y la producción de cultivos a partir de su implementación bajo diferentes condiciones de uso del suelo. El objetivo es cuantificar cambios en un Hapludol Típico y en los rendimientos de maíz (Zea mays L.) y de soja (Glycine max (L.) Merrill) en rotación luego de 10 años de labranza cero a partir de diferentes condiciones iniciales de uso del suelo. El estudio se desarrolló en secano en un sitio representativo de la región semiárida-subhumeda aledaño a General Villegas (Buenos Aires, Argentina). Luego de 10 años de aplicación continua de labranza cero se observó que, independientemente del uso inicial de los suelos, los contenidos superficiales (0 a 5 cm) de materia orgánica, de acidez, de fósforo extractable y de agregación se incrementaron 10; 5; 43 y 35 por ciento, respectivamente. En cambio, se redujo 4 por ciento la compactación y 39 por ciento la resistencia a la penetración. En la profundidad de 5 a 20 cm se mantuvieron los niveles iniciales de materia orgánica, de fósforo extractable, de resistencia a la penetración y se incrementó 5 por ciento la acidez. Sólo bajo condiciones iniciales de prácticas agrícolas sin remoción se describieron aumentos en la compactación, siendo éstos del 4 por ciento. Durante los 10 años en labranza cero, los rendimientos de maíz fueron independientes de la condición inicial de uso del suelo. En cambio, al inicio del estudio, los rendimientos de soja fueron mayores bajo condiciones iniciales de uso del suelo con prácticas de remoción. Se concluye que en un Hapludol Típico, representativo de la pampa arenosa, la instalación durante 10 años de agricultura en labranza cero generan cambios principalmente en la superficie del suelo e independientemente del uso inicial del mismo.