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El régimen hídrico como modificador del
ambiente de producción
Esteban Jobbágy
Grupo de Estudios Ambientales – IMASL
CONICET & Universidad Nacional de San Luis
Revisemos el nicho hídrico del TRIGO en la llanura chaco-pampeana
oportunidades productivas (NAPA->CULTIVO) y ambientales (CULTIVO->NAPA)
Balance hídrico minimalista – Agua disponible en período crítico
Verano Tardío
Invierno
Invierno – doble cultivo
dic-(feb-mar)
jun-(oct-nov)
jun-(oct-nov)
0 (no falta agua)
1 (100% deficit)
aporte
anegamiento
salinización
Agua en llanuras
Pampa (aportes, anegamiento, manejo)
Chaco (aportes, cambio hidrológico)
Régimen térmico
Agua en llanuras
Pampa (aportes, anegamiento, manejo)
Chaco (aportes, cambio hidrológico)
Régimen térmico
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
Chaco + Pampa
Llanos
Mississippi + Atlantic
Central Canada
Eastern Europe
West Siberia
NE China
Indo-Ganges
Sahel
Kalahari-Zambezi
East Australia
“Hiperllanuras" (pendiente regional < 0.1 %
water balance (ppt:pet)
arid <0.3
semiarid 0.3-0.7
subhumid 0.7-1.1
humid >1.1
- basada en DEM del Space Shuttle, 8km2)
Jobbagy et al. 2008 – Ecologia Austral
libro de texto
evapotranspiración
hiperllanura
precipitación
deposición
drenaje
descarga
(líquida)
evacuación
met.
resp.
napa
lixiviación
descarga
(evaporitva)
drenaje
napa
acumulación
Agua en llanuras
Pampa (aportes, anegamiento, manejo)
Chaco (aportes, cambio hidrológico)
Régimen térmico
> 152
143
125
107
89
71
53
35
17
<8
Vicuña
Mackenna
Rendimiento (qq/Ha)
Lote 5
Maiz 2005-2006 (qq/Ha)
18 freatímetros
140
120
100
80
60
40
20
0
1 km
0
1
2
3
4
5
6
7
profundidad (m)
Nosetto et al. 2009 – Field Crops Research
Rendimiento (qq/ha)
2006/07 seca
2007/08 húmeda
80
80
60
60
40
40
20
20
Profundidad freática (m)
Profundidad freática (m)
Profundidad óptima = 0,70 – 1,65 m
Nosetto et al. 2009 – Field Crops Research
1,6 X
2007/08
3,7 X
2006/07
Profundidad freática (m)
2006/07 (Seca)
147 mm junio-noviembre
44% debajo de la media
Pp/Etc = 0.31
2007/08 (normal)
256 mm junio-noviembre
similar a la media
Pp/Etc = 0.86
Nosetto et al. 2009 – Field Crops Research
determinantes
del aporte de napa
1. profundidad
de napa (-)
de raíces (+) …ojo, se invierte con anegamiento
2. textura
areno-franca, máximo ascenso capilar
+ arena, + impacto de almacenamiento saturado
3. salinidad
salinidad
útil solo con de napa (-)
napa
tolerancia
cultivo (+)
Soja
Ce/Trigo
Girasol
Maiz
Sorgo
productividad
4. barreras físicas
Rendimiento (%)
100
1
90
thaptos
y toscas
útil
80 humedad”
“sandwich de
no util
70
0
franco
0
60
1
2
3 arenoso
4
5
Profundidad de napa (m)
6
50
0
2
4
6
8
10 12
Salinidad del agua (dS/m)
14
Adaptado
FAO
con ese
agua
Banda
IV 98/Katerji
Banda III 03. Cultivos
Banda IIregadosBanda
I
Ensayo maíces “Don Mario”
2008-2009. Foto tomada a fin de
FEBRERO de 2009 tras dos lluvias
grandes
Nivel freático a 3.6 m
América
ascenso
capilar
Agua en llanuras
Pampa (aportes, anegamiento, manejo)
Chaco (aportes, cambio hidrológico)
Régimen térmico
Kuppel et al. 2015 Water Res Resarch
Aragon et al. 2011 – Ecohydrology
Viglizzo et al. 2010 - HESS
área inundada
almacenamiento de agua
Figure 1. (A) Recurrence of surface water cover in the Argentine Pampas, as a percentage of the
March 2000 – December 2013 time span. (B) Maximum SWC at 1° x 1° resolution during the same
time period. The focus regions are delimited by the dashed red (Inland Pampa) and blue (Lower
Pampa) lines.
1
Inundación de los 2000´s
lluvia ↑+30% en 2000-2002
almacenamiento ↑800 mm
área inundada ↑ 9x
nivel freático ↑ 2.5 m
precipitación
water table level
Florio et al. en preparación
Mercau et al. envíado
MAGDALA
7
MTE
SOJA
Variación del nivel de napa (m)
6
Tr/Sj
5
Etc (mm)
Pehuajó
MAGDALA
1.0
MTE
4
3
2
1
SOJA
0.6
TR/SJ
0.2
=
-0.2
-0.6
A
0
-1.0
may-jun jun-jul
jul-ago ago-sep sep-oct oct-nov nov-dic dic-ene ene-feb feb-mar mar-abr
MAYO
MACKENNA
7
SOJA
Variación del nivel de napa (m)
Etc (mm)
MAYO
MTE
cob/MTA
5
MARZO
MACKENNA
1.5
MTE
6
SEPTIEMBRE DICIEMBRE
Tr/Sj
4
3
2
1
1.0
cob/MTA
SOJA
0.5
Tr/Sj
0.0
-0.5
-1.0
B
0
may-jun jun-jul
jul-ago ago-sep sep-oct oct-nov nov-dic dic-ene ene-feb feb-mar mar-abr
-1.5
MAYO
SEPTIEMBRE DICIEMBRE
MARZO
MAYO
Vicuña
Mackenna
nivel freatico (m)
soja-soja
doble cultivo
precipitacion (mm)
rotación tambera
Trenque Lauquen
Nosetto et al. 2015 – Ag Water Management
Ambiente
LAP
loma
Estructura y nutrición de trigo y o cebada considerando Napa y Recarga al 1 de mayo
<0.7m
no
AP
media loma alta
<0.7m
no
media loma inundable
APRH
<0.9m
Rh
bajo
<0.9m
si
Cc/Soja
no
<1.2m
<2.3m
si
Ciclo Lgo
FS med.may
N 120/150
no
no
Ciclo Int-Lgo
FS ppio Jun
N 140
si
Ciclo Int-Lgo
FS ppio Jun
N 160
Hum.
1.8m
si
no
Ciclo Int-Lgo si
FS Med Jun
N 120
no
Hum.
1.8m
si
no
Ciclo Int-Lgo si
FS ppio Jun
N 140
Hum.
1.0 m
si
<2.9m
Hum.
1.0 m
si
<2.9m
no
no
no
no
Soja
Ciclo Int-Cto
FS ppio Jul
N 100/120
Soja
Ciclo Int-Cto
FS ppio Jul
N 110/140
no
Idem AP
si
si
Cc/Soja
<1.0m
<2.3m
si
Ciclo Lgo
FS med.may
N 100/130
si
Cc/Soja
no
si
si
Cc/Soja
<1.0m
Ciclo Lgo
FS med.may
N 120/150
no
<1.2m
si
Ciclo Lgo
FS med.may
N 90/120
no
Hum.
1.8m
si
no
Ciclo Int-Lgo
FS ppio Jun
N 120
si
Hum.
1.0 m
si
<2.9m
no
Soja
no Ciclo Int-Lgo
FS med Jun
N 100/120
Mercau – Jobbagy – La Biznaga 2009
Agua en llanuras
Pampa (aportes, anegamiento, manejo)
Chaco (aportes, cambio hidrológico)
Régimen térmico
MONTE
AGRICULTURA etapa 1
PET >> ET = PPT
sales
ET > PPT
ET < PPT
sales
napa
Australia: «Dryland Salting»
AGRICULTURA etapa 2
napa
ET < PPT
Bandera
100-200 m
monte
agricultura
Gimenez et al. 2014 – J Arid Environments
Bandera
Agua en llanuras
Pampa (aportes, anegamiento, manejo)
Chaco (aportes, cambio hidrológico)
Régimen térmico
bajo
Pehuajó
Alto
(365-day m.a.)
Anguil
Bajo
Pehuajó
Alto
(montlhy and 12-mo m.a)
Anomalia de amplitud
Amplitud termica diaria
Mar del Plata
1998-2003
Intensa y larga
(% area covered by
water - log scale)
Inundación
1986-1988 intensa
ZONA Pehuajó
1991-1993
intermedoa
2012
intensa y corta
1973
intense según registros
periodisticos
Periodo libre de heladas
Inundadacion
No inundado
253 ± 28 días
203 ± 27 días
CONCLUSIONES
En hiperllanuras, a diferencia de paisajes «tipicos», mayor retención y almacenamiento de agua
El «nicho» del TRIGO cambia, crece pero incorpora otros riesgos
PAMPA ESTE: anegamiento – aporte – sodicidad/salinidad
PAMPA OESTE: aporte – anegamiento – salinidad
CHACO: salinidad/aporte
Manejo oportunista de la rotación y el cultivo: trigo/cebada/cobert/nada – FS y ciclo - fertilización
Conocer mejor el comportamiento ante y el impacto sobre anegamiento+salinidad
Revisar ventana térmica en épocas de inundación
Reconocer papel estratégico de cultivos de invierno sobre
la productividad de todo el sistema y regulación hídrica regional
GRACIAS!
[email protected]
gea.unsl.edu.ar
55°N 61°E
50°N 96°W
33°N 115°E
37°S 60°W
47°N 21°E
www.confluence.org
Nosetto et al. 2015 – Ag Water Management
Proporción de cultivos agricolas
1,00
b
0,90
MERMA
SUP.
TRIGO
0,70
0,60
0,50
SOJA RR
0,40
SIEMBRA DIRECTA
0,30
0,20
SOJA
0,10
0,00
1960
1960
0,00
2,00
1970
1980
1990
2000
2010
1970
1980
1990
2000
2010
y = -0,1708x + 346,94
R² = 0,8263
2020
2020
1600
1400
1200
4,00
1000
6,00
800
600
8,00
10,00
12,00
NF
pp
400
Precipitaciones (mm)
Profundidad de napa freática (m)
Marcos Juarez
a
0,80
200
0
Bertram & Chiacchiara 2013 – INTA
Amplitu termica diaria (˚C)
2000-2003 (inundado)
2004-2007 (no inundado)
Pehuajó
Distancia al Oceáno (km)