dimension espacial o demográficaDescripción completa
resumen de mecanica espacialDescripción completa
Optimización Espacial de la Producción
Gustavo Ariel Sznaider Ignacio Ferlijiwskyj
Hoja de ruta - Heterogeneidad Espacial
- Segregación de Ambientes - Metodología - Estadísticas - Caractarización -Implicancias sobre los modelos agronómicos y la toma de decisión -Modelos de Fertilización -Densidad de Siembra -Genotipos -Manejo de plagas (hongos, maleza) - Aplicación Variable de Insumos
•Heterogeneidad de la exportación •Heterogeneidad de la respuesta a insumos
Agricultura de Precisión
•Detectar heterogeneidad •Delimitar ambientes •Aplicar manejos diferenciales por ambiente (automáticamente)
Agricultura por Ambientes
Heterogeneidad del Terreno
Heterogeneidad de la Producción
Agricultura de Precisión
Interés por la Agricultura Por Ambientes - márgenes económicos -sustentabilidad
Heterogeneidad DENTRO vs ENTRE LOTE Maíz 2008-2009 Vedia, Prov. Buenos Aires 81 qq/ha
83 qq/ha
DIFERENCIA MÁXIMA: 17 qq/ha
98 qq/ha
93 qq/ha
Heterogeneidad DENTRO vs ENTRE LOTE
Heterogeneidad DENTRO vs ENTRE LOTE
DIFERENCIA > 100 qq/ha
DENTRO vs ENTRE LOTE vs ENTRE REGIONES
Mayor Heterogeneidad dentro del lote que entre lotes de un mismo campo entre regiones del país
Hoja de ruta - Heterogeneidad Espacial
- Herramientas de detección - Segregación de Ambientes - Metodología - Estadísticas - Caractarización -Implicancias sobre los modelos agronómicos y la toma de decisión -Modelos de Fertilización -Densidad de Siembra -Genotipos -Manejo de plagas (hongos, maleza) - Aplicación Variable de Insumos
Herramientas para la detección MONITORES DE RTO. Consola del monitor Receptor GPS Sensor de velocidad de avance Sensor de velocidad de noria (accesorio) Switch de posición del cabezal Sensor RPM
Sensor de humedad de grano (accesorio) Sensor de flujo de grano
Herramientas para la detección MONITORES DE RTO. Consola del monitor Receptor GPS Sensor de velocidad de avance Sensor de velocidad de noria (accesorio) Switch de posición del cabezal Sensor RPM
Sensor de humedad de grano (accesorio) Sensor de flujo de grano
Herramientas para la detección MONITORES DE RTO.
Consola del monitor Receptor GPS Sensor de velocidad de avance Sensor de velocidad de noria (accesorio) Switch de posición del cabezal Sensor RPM
Sensor de humedad de grano (accesorio) Sensor de flujo de grano
Herramientas para la detección MONITORES DE RTO. Consola del monitor Receptor GPS Sensor de velocidad de avance Sensor de velocidad de noria (accesorio) Switch de posición del cabezal Sensor de humedad de grano (accesorio) Sensor RPM
Sensor de flujo de grano
Herramientas para la detección MONITORES DE RTO. Consola del monitor Receptor GPS Sensor de velocidad de avance Sensor de velocidad de noria (accesorio) Switch de posición del cabezal Sensor de humedad de grano (accesorio) Sensor de flujo de grano
Sensor RPM
Herramientas para la detección MONITORES DE RTO.
Sensor de flujo de grano
Fuerza = Masa * Aceleración Masa ? = Fuerza / Aceleración
Sensor RPM
Flujo = Masa / hora
Herramientas para la detección: Imágenes Satelitales
SOL
Gustavo Sznaider
www.geoagris.com
Herramientas para la detección: Imágenes Satelitales Índice Verde: (IR-R)/(IR+R)
Infrarrojo (IR)
Rojo (R)
Alta cobertura vegetal Gustavo Sznaider
SOL
Infrarrojo (IR)
Rojo (R)
Baja cobertura Vegetal www.geoagris.com
Herramientas para la detección: Imágenes Satelitales
Índice Verde
Gustavo Sznaider
www.geoagris.com
Herramientas para la detección: Imágenes Satelitales
Monitor Rinde Soja 2005
Índice verde Enero 2005
Gustavo Sznaider
www.geoagris.com
Herramientas para la detección: Imágenes Satelitales
• Satélites
• Nano satélites
• Drones/UAV’s
Herramientas para la detección: Imágenes Satelitales
Nuevos sensores • • • • • •
RGB NDVI Térmica RED EDGE HiperEspectral etc
Herramientas para la detección TOPOGRAFÍA
Herramientas para la detección TOPOGRAFÍA
Altimetría con fotografía aérea
Herramientas para la detección ELECTROCONDUCTIVIDAD
Herramientas para la detección MUESTREO EN GRILLA
Herramientas para la detección OTROS SENSORES
Hoja de ruta - Heterogeneidad Espacial
- Herramientas de detección - Segregación de Ambientes - Metodología - Estadísticas - Caractarización -Implicancias sobre los modelos agronómicos y la toma de decisión -Modelos de Fertilización -Densidad de Siembra -Genotipos -Manejo de plagas (hongos, maleza) - Aplicación Variable de Insumos
Análisis de Heterogeneidad Espacial
Muy bajo rinde siempre Bajo rinde
Cluster Analysis 2004
2005
2006
Alto rinde Muy alto rinde
Estadísticas: Cluster Analysis 100
90
MAIZE YIELD 2002
80
70
60
Cluster Analysis
50
40
30
20
10
0 0
10
20
30
40
50
SOYBEAN YIELD
Muy bajo rendimiento Bajo rendimiento Intermedio o contrastante Alto rendimiento Muy alto rendimiento
60
2001
70
80
90
100
Variabilidad interanual
1.4
Rendimiento Relativo
1.3 1.2 1.1 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 2000 maiz 2003 trigo 2004 soja 2007 maiz 2008 soja 2009 maiz 103 qq/ha 42 qq/ha 16 qq/ha 106 qq/ha 48 qq/ha 80 qq/ha
Estabilidad / Riesgo en cada ambiente
120 110
15 qq 14 %
Maíz QQ/ ha
100 90 80 70
40 qq 75 %
60 50 40 2008-2009
2006-2007
1999-2000
Muestreo dirigido de suelos
Determinación y ubicación de puntos de muestreo por ambientes Toma de muestras compuestas
Muestreo dirigido de suelos Análisis completo de laboratorio • Textura • Materia Orgánica • pH • Conductividad Eléctrica • Cap. de Intercambio Catiónico • Nitrógeno • Fósforo • Azufre • Potasio • Calcio • Magnesio • Sodio
Diagnóstico de fertilidad por ambientes • caracterización por ambientes • detección de limitantes de rendimiento • determinación de la heterogeneidad de la dotación de nutrientes Determinación de rendimiento objetivo por ambiente Determinación de causas de: 1. Heterogeneidad del terreno 2. Heterogeneidad de la producción 3. Heterogeneidad a la respuesta de aplicación de insumos
Recomendación estratégica de manejo por ambientes: • siembra variable • fertilización variable, etc.
Hoja de ruta - Heterogeneidad Espacial
- Herramientas de detección - Segregación de Ambientes - Metodología - Estadísticas - Caractarización -Implicancias sobre los modelos agronómicos y la toma de decisión -Modelos de Fertilización -Densidad de Siembra -Genotipos -Manejo de plagas (hongos, maleza) - Aplicación Variable de Insumos
Modelo de Reposición Fertilizante a Aplicar = Extracción de Cosecha
P en TRIGO
P QQ/ha kg/ha 30 40 50
-15.0 -20.0 -25.0
Balance Dosis P luego de Exportación P Fija dosis fija U$S/ha kg/ha kg/ha -52 -69 -87
20.0 20.0 20.0
5 0 -5
Dosis Balance variable Beneficio USD/ha P kg/ha USD/ha Sobra Falta
17 0 -17
15.0 20.0 25.0
BENEFICIO FINAL USD/ha
17 0 17 11.42
Ahorro
Reposición
Modelo de Reposición Fertilizante a Aplicar = Extracción de Cosecha
P en SOJA
Balance Dosis luego de Dosis Exportación P Fija dosis fija Balance variable Beneficio QQ/ha USD/ha P kg/ha P U$S/ha kg/ha kg/ha USD/ha P kg/ha USD/ha 25 50 -20 -80 28 8 Sobra 32 20 32 35 250 -28 -112 28 0 0 28 0 45 450 -36 -144 28 -8 Falta -32 36 32 BENEFICIO FINAL USD/ha
N Requerido por QQ/ha Cultivo Kg/ha 30 90 40 120 50 150
Modelos de Respuesta Textura , Profundidad (capacidad retención hídrica)
Rendimiento Cultivo
Modelos de Simulación Disponibilidad de H20 , N 7000 6000
Kilos / ha
5000 4000 3000 2000 1000 0 10
30
50
70
90
110
130
150
N suelo + fertilizante
170
190
Otras decisiones
•Densidad de siembra •Genotipos •Funguicidas •diferencias de humedad del canopeo entre ambientes •Malezas •Reguladores del crecimiento
Implicancias Sobre el Medio Ambiente Evapotranspiración actual Precipitación
Agroquímicos Contenido de agua útil
Percolación
Contaminación
El problema Estado “claro”
Estado “turbio”
Eutrofización: aumento de la biomasa y un empobrecimiento de la diversidad
Enturbamiento menos fotosíntesis, más descomposición anoxia
Implicancias Sobre el Medio Ambiente Evapotranspiración actual Precipitación
Agroquímicos Contenido de agua útil Percolación Contaminación
Diferencias en: Capacidad de almacenaje de agua Capacidad de captura del cultivo Oportunidad de minimizar Contaminación mediante aplicación variable de agroquímicos
Economía del Carbono
N2O
N2O
CO2 2
Balance de Carbono Aplicación Variable
N2O
N2O
-394 kgco2/ha
CO2 2
Balance de Carbono
Para los siguientes cálculos se aplicaron las fórmulas descriptas en: Roberto Alvarez y Haydée S. Steinbach, Capítulo 4. BALANCE DE CARBONO EN AGROSISTEMAS. Libro de Materia Orgánica de la cátedra de Fertilidad. FAUBA
Balance de Carbono
Hoja de ruta - Heterogeneidad Espacial
- Herramientas de detección - Segregación de Ambientes - Metodología - Estadísticas - Caractarización -Implicancias sobre los modelos agronómicos y la toma de decisión -Modelos de Fertilización -Densidad de Siembra -Genotipos -Manejo de plagas (hongos, maleza) - Aplicación Variable de Insumos
Hoja de ruta
Dosis configurada
Dosificación Subaplicación Sobreaplicación
Fechas de aplicación
Temperatura, Humedad, Velocidad Viento
17% del area mal aplicada (5% tolerancia)
Situaciones halladas: 221402
Pasada superpuesta
Cabeceras no aplicadas
Area no aplicada Ancho Max: 2.5mts Pasada superpuesta Franja no aplicada 21 mts. de ancho Pasada superpuesta
Hoja de ruta - Heterogeneidad Espacial
- Herramientas de detección - Segregación de Ambientes - Metodología - Estadísticas - Caractarización -Implicancias sobre los modelos agronómicos y la toma de decisión -Modelos de Fertilización -Densidad de Siembra -Genotipos -Manejo de plagas (hongos, maleza) - Aplicación Variable de Insumos
