DESARROLLO DE APLICACIONES ESTADÍSTICAS PARA LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN. STATISTICAL APPLICATIONS FOR PRECISION AGRICULTURE

A partir de las últimas décadas se ha impulsado el desarrollo y la utilización de los Sistemas de Información Geográficos (SIG) y los Sistemas de Posicionamiento Satelital (GPS) orientados a mejorar la eficiencia productiva de distintos sistemas de cultivos extensivos en términos agronómicos, económicos y ambientales. Estas nuevas tecnologías permiten medir variabilidad espacial de propiedades del sitio como conductividad eléctrica aparente y otros atributos del terreno así como el efecto de las mismas sobre la distribución espacial de los rendimientos. Luego, es posible aplicar el manejo sitio-específico en los lotes para mejorar la eficiencia en el uso de los insumos agroquímicos, la protección del medio ambiente y la sustentabilidad de la vida rural. En la actualidad, existe una oferta amplia de recursos tecnológicos propios de la agricultura de precisión para capturar variación espacial a través de los sitios dentro del terreno. El óptimo uso del gran volumen de datos derivado de maquinarias de agricultura de precisión depende fuertemente de las capacidades para explorar la información relativa a las complejas interacciones que subyacen los resultados productivos. La covariación espacial de las propiedades del sitio y el rendimiento de los cultivos ha sido estudiada a través de modelos geoestadísticos clásicos que se basan en la teoría de variables regionalizadas. Nuevos desarrollos de modelos estadísticos contemporáneos, entre los que se destacan los modelos lineales mixtos, constituyen herramientas prometedoras para el tratamiento de datos correlacionados espacialmente. Más aún, debido a la naturaleza multivariada de las múltiples variables registradas en cada sitio, las técnicas de análisis multivariado podrían aportar valiosa información para la visualización y explotación de datos georreferenciados. La comprensión de las bases agronómicas de las complejas interacciones que se producen a la escala de lotes en producción, es hoy posible con el uso de éstas nuevas tecnologías. Los objetivos del presente proyecto son: (l) desarrollar estrategias metodológicas basadas en la complementación de técnicas de análisis multivariados y geoestadísticas, para la clasificación de sitios intralotes y el estudio de interdependencias entre variables de sitio y rendimiento; (ll) proponer modelos mixtos alternativos, basados en funciones de correlación espacial de los términos de error que permitan explorar patrones de correlación espacial de los rendimientos intralotes y las propiedades del suelo en los sitios delimitados. From the last decades the use and development of Geographical Information Systems (GIS) and Satellite Positioning Systems (GPS) is highly promoted in cropping systems. Such technologies allow measuring spatial variability of site properties including electrical conductivity and others soil features as well as their impact on the spatial variability of yields. Therefore, site-specific management could be applied to improve the efficiency in the use of agrochemicals, the environmental protection, and the sustainability of the rural life. Currently, there is a wide offer of technological resources to capture spatial variation across sites within field. However, the optimum use of data coming from the precision agriculture machineries strongly depends on the capabilities to explore the information about the complex interactions underlying the productive outputs. The covariation between spatial soil properties and yields from georeferenced data has been treated in a graphical manner or with standard geostatistical approaches. New statistical modeling capabilities from the Mixed Linear Model framework are promising to deal with correlated data such those produced by the precision agriculture. Moreover, rescuing the multivariate nature of the multiple data collected at each site, several multivariate statistical approaches could be crucial tools for data analysis with georeferenced data. Understanding the basis of complex interactions at the scale of production field is now within reach the use of these new techniques. Our main objectives are: (1) to develop new statistical strategies, based on the complementarities of geostatistics and multivariate methods, useful to classify sites within field grown with grain crops and analyze the interrelationships of several soil and yield variables, (2) to propose mixed linear models to predict yield according spatial soil variability and to build contour maps to promote a more sustainable agriculture.

Evaluación de recursos forrajeros promisorios para áreas desfavorecidas.

En la región árida y semiárida del país, los pastizales naturales son la base de la alimentación animal en un 90 % y de ese porcentaje se estima que un 10 % se encuentra en buena condición y el resto muestra algún grado de deterioro. Esta situación de deterioro prevalece hoy en día en el 70% del territorio argentino. Una de las más graves preocupaciones acerca de la desertificación es el extenso daño causado al suelo. Estos suelos en todas estas regiones tienen un cierto grado de degradación, lo que los hace susceptibles a pérdidas por erosión eólica e hídrica. La mitigación de la degradación casi generalizada que presentan los recursos pastoriles en la zona árida y en menor medida en la zona semiárida argentina podría lograrse mediante la revegetación con especies herbáceas nativas y exóticas, así como la implantación de arbustos forrajeros exóticos. La utilización de nuevos recursos forrajeros evaluados y/o mejorados en los sistemas de producción de áreas desfavorecidas, permitirá mejorar e incrementar la productividad sustentable de las mismas. El presente proyecto plantea el objetivo general de generar conocimientos sobre adaptación, caracterización morfológica, productividad y calidad de germoplasma forrajero introducido en áreas ecológicamente desfavorecidas para incrementar la oferta forrajera, la producción y la estabilidad de los sistemas ganaderos. Se caracterizarán adecuadamente las especies en estudio (arbustos, subarbustos y herbáceas), de las familias Chenopodáceas y Fabáceas a través de la fenotipización de caracteres específicos de las especies promisorias. Se evaluará la persistencia, el crecimiento, la producción y la calidad de las accesiones adaptadas a las diversas condiciones ambientales (tres sitios de estudio). Además, el proyecto se vinculará con las redes de evaluación de gramíneas megatérmicas (INTA) con metodología estandarizada, estableciendo nexos entre proyectos similares con la institución relacionada y evaluará la calidad de genotipos mejorados de gramíneas megatérmicas con la institución relacionada (INTA). Este proyecto generará conocimientos que permitirán incrementar la oferta forrajera, la producción y la estabilidad de los sistemas ganaderos de dichas áreas. Esto permitirá paliar las necesidades de los productores de las áreas desfavorecidas y por ende su calidad de vida.

Evaluación de recursos forrajeros promisorios para áreas desfavorecidas.

En la región árida y semiárida del país, los pastizales naturales son la base de la alimentación animal en un 90 % y de ese porcentaje se estima que un 10 % se encuentra en buena condición y el resto muestra algún grado de deterioro. Esta situación de deterioro prevalece hoy en día en el 70% del territorio argentino. Una de las más graves preocupaciones acerca de la desertificación es el extenso daño causado al suelo. Estos suelos en todas estas regiones tienen un cierto grado de degradación, lo que los hace susceptibles a pérdidas por erosión eólica e hídrica. La mitigación de la degradación casi generalizada que presentan los recursos pastoriles en la zona árida y en menor medida en la zona semiárida argentina podría lograrse mediante la revegetación con especies herbáceas nativas y exóticas, así como la implantación de arbustos forrajeros exóticos. La utilización de nuevos recursos forrajeros evaluados y/o mejorados en los sistemas de producción de áreas desfavorecidas, permitirá mejorar e incrementar la productividad sustentable de las mismas. El presente proyecto plantea el objetivo general de generar conocimientos sobre adaptación, caracterización morfológica, productividad y calidad de germoplasma forrajero introducido en áreas ecológicamente desfavorecidas para incrementar la oferta forrajera, la producción y la estabilidad de los sistemas ganaderos. Se caracterizarán adecuadamente las especies en estudio (arbustos, subarbustos y herbáceas), de las familias Chenopodáceas y Fabáceas a través de la fenotipización de caracteres específicos de las especies promisorias. Se evaluará la persistencia, el crecimiento, la producción y la calidad de las accesiones adaptadas a las diversas condiciones ambientales (tres sitios de estudio). Además, el proyecto se vinculará con las redes de evaluación de gramíneas megatérmicas (INTA) con metodología estandarizada, estableciendo nexos entre proyectos similares con la institución relacionada y evaluará la calidad de genotipos mejorados de gramíneas megatérmicas con la institución relacionada (INTA). Este proyecto generará conocimientos que permitirán incrementar la oferta forrajera, la producción y la estabilidad de los sistemas ganaderos de dichas áreas. Esto permitirá paliar las necesidades de los productores de las áreas desfavorecidas y por ende su calidad de vida.

Utilización de información satelital y modelación hidrológica distribuida para el manejo integrado de recursos hídricos.

Cuantificar los componentes del ciclo hidrológico es una tarea crucial en el manejo de los recursos hídricos, especialmente ante escenarios de cambio climático en regiones semiáridas. Ante la escasa disponibilidad de datos, una serie de productos de observación de la Tierra obtenidos a partir de imágenes satelitales están disponibles actualmente para describir variables como evapotranspiración, precipitación, humedad del suelo, índices de vegetación, entre otros. Estos datos pueden ser utilizados como insumos en los modelos hidrológicos distribuidos espacialmente, los cuales permiten predecir caudales y calidad de agua a nivel de cuencas. Los modelos hidrológicos pueden luego ser aplicados a la gestión integral del agua, de manera de mejorar los sistemas de uso y distribución del agua. Los objetivos del presente trabajo de investigación son evaluar y probar la aplicabilidad de los productos satelitales seleccionados como datos de entrada en modelos hidrológicos distribuidos de cuencas de las Sierras Grandes de Córdoba, y utilizar estos modelos en actividades de gestión adaptativa sobre el manejo del agua ante incertidumbre climática.