Tema 9.3 - Nociones basicas sobre las tecnicas agrarias - 17/10

BLOQUE

Clase 1.del LA17/10 AGRICULTURA Y LA GANADERÍA: CONCEPTOS FUNDAMENTALES

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Presentación

BLOQUETEMA 2.11. ELNOCIONES ECOSISTEMABÁSICAS AGRARIOSOBRE (AGROECOSISTEMA)TÉCNICAS AGRÍCOLAS

Factores:ROTACIONES, LABOREO, RIEGO, ABONADO

Sector agrario consume un 70% del agua dulce

TÉCNICAS DE LA PRODUCCIÓN VEGETAL

CONTROL — MEJORA — ENFERMEDADES — GENÉTICA
PLAGAS — VEGETAL — MALAS HIERBAS

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ROTACIONES DE CULTIVOS

ALTERNATIVAS — SIEMBRA — PLANTACIÓN

I \ / ENMIENDAS — CONTROL — TEXTURA Y HUMEDAD — ESTRUCTURA
/ << — CORRECCIÓN pH Y SALINIDAD
e y — PREPARACIÓN — LABOREO

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TÉCNICAS RELACIONADAS CON EL AGUA

USO DEL AGUA

Gráfico (imagen): Global freshwater use over the long-run
Global freshwater withdrawals for agriculture, industry and domestic uses since 1900, measured in cubic metres (m³) per year.

Valores representados (imagen):

• Temperatura4 (Tz,trillion T)m³
• Pluviosidad3.5 trillion m³
• Humedad3 relativatrillion (HR)m³
• Viento2.5 trillion m³
• 2 trillion m³
• 1.5 trillion m³
• 1 trillion m³
• 500 billion m³

ComponentesSector principalesAgrario:

70% del ecosistemaagua agrario:dulce (Gleick et al., 2014)

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USO DEL AGUA EN ESPAÑA EN 2013

Distribución (imagen / gráfico circular):

• ClimaRegadío: 14.534 hm³ (82%)
• SueloHogares: 2.218 hm³ (12%)
• SeresSectores vivoseconómicos: 695 hm³ (4%)
• Vegetación
Consumos
• Interaccionesmunicipales y otros: 298 hm³ (relaciones tróficas, producción primaria, energía)2%)

GestiónFuente: /Elaborado Manejoa partir de datos del INE (www.ine.es)

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Huella hídrica

Para producir 1 kg de materia seca vegetal hacen falta 800–1000 litros de agua.

Producto	Agua necesaria (litros)
1 kg de carne de ternera	15.000
1 kg de carne de cordero	10.000
1 kg de carne de pollo	6.000
1 huevo	450
1 taza de café	150
Refinar un barril de petróleo	7.000
Fabricar un automóvil	148.000

Definición:

La huella hídrica de un individuo, comunidad o comercio se define como el volumen total de agua dulce que se utiliza para producir los bienes y servicios consumidos por el individuo o comunidad, así como los producidos por los comercios.

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CULTIVO DE SECANO (“Dry farming”)

Condiciones típicas

• RelaciónZonas entre clima, sueloáridas y biocenosissemiáridas: (vegetación,
  consumidores,
  • 25% relacionesde tróficas,la energía,superficie producción).terrestre → clima árido
  • 30% → clima semiárido
• Limitaciones por falta de agua: precipitación < 500 l/m²·año

Objetivos del cultivo de secano

• Laboreo tradicional para facilitar la infiltración y acumulación de agua.
• Reducir pérdidas por evapotranspiración; mejora de la materia orgánica.
• Barbechos para acumular agua en el suelo.

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BLOQUEREGADÍO 2.vs. ELSECANO

ECOSISTEMAAGRARIO

Tipo	Superficie agrícola (AGROECOSISTEMA)España)	Producción Final Agraria (PFA)
Regadío	3.600.000 ha (17%)	70%
Secano	18.000.000 ha (83%)	30%
Total	21.600.000 ha	—

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REGADÍOS EN LA CUENCA DEL EBRO

Temas:Superficies regadas dependientes de la Confederación Hidrográfica del Ebro (año 1999):

Canal o sistema	Superficie (ha)
Canal del Najerilla	18.107
Canal Imperial	27.411
Canal de Lodosa	33.506
Canal de Tauste	8.688
Riegos del Alto Aragón	109.666
Canal de Bardenas	63.654
Canal de Aragón y Cataluña	101.124
Canal de Urgel	76.327
Canal de Piñana	12.927
Canales del Delta	25.621
TOTAL	477.031 ha

Fuente: Ministerio de Medio Ambiente — Confederación Hidrográfica del Ebro
Mapa (imagen): Plan Hidrológico de la Cuenca del Ebro — Regadíos actuales.
Generalmente mas regadio a la izquierda, hacia el pirineo por mayor cantidad de rios bajantes, se construyen embalses.

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¿CUÁNTO REGAR? (1/3)

Según Evapotranspiración (ET)

Evaporación del suelo + transpiración vegetal.

Evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo):

• Tema 4. EcologíaCultivo de losgramíneas sistemasde agrarios8–15 cm de altura, crecimiento activo, cubriendo el suelo sin déficit hídrico.
• TemaSe 5.expresa Climaen mm/unidad de tiempo.
• Tema 6. Suelo
• Tema 7. Los nutrientesSustituye en losagricultura subsistemasal suelo-planta-animalconcepto de ETP (Evapotranspiración potencial).

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Tema 4. Ecología de los sistemas agrarios

Contenido:Depende de:

• AgroecosistemasHumedad relativa del aire (HR)
• RelacionesTemperatura tróficasdel aire (T°)
• ImpactosVelocidad ambientalesy dirección del viento
• ServiciosRadiación ecosistémicossolar
• SistemasPrecipitación
agrarios

Métodos de estimación:

• Blaney–Criddle (estaciones termopluviométricas)
• Pastoralismo
Penman–Monteith
• Paisajes(estaciones agrarioscompletas)

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Impactos¿CUÁNTO REGAR? (2/3)

Evapotranspiración del cultivo (ETc)

• ETc = Kc × ETo
• Kc: coeficiente de cultivo (0–1,5)
• En mm/mes y mm/año.

Necesidades hídricas del cultivo (NH)

Balance hídrico:

NH = ETc – P (precipitación)

• Se expresa en m³/ha por mes y año.
• Considera la reserva de agua en el suelo.

¿CUÁNTO REGAR? (3/3)

TiposImportante: Para saber cuando y cuanto regar se tiene en cuenta el cultivo de efectos:referencia o ETC que es un cultivo de graminieas de altura uniforme, crecimiento activo, que cubre el suelo y no se ve sometido a deficit hidrico. Se expresa en mm/unidad de tiempo y reemplaza al concepto de ETP (Potencial)

Depende de:

• Humedad
• Precipitación
• Temperatura
• …

Ejemplo (imagen):
Gráfico de evapotranspiración estacional de varios cultivos perfectamente regados (Davis, California, datos de Pruitt, 1986).

Tabla (TABLA 9.2) — Coeficientes mensuales (Kc = ET/ET₀) para varios cultivos bien regados en Davis (California):

Mes	Judías	Maíz	Remolacha	Tomate
Abril	—	0.22	—	—
Mayo	—	0.17	0.41	0.12
Junio	0.08	0.61	1.08	0.35
Julio	0.45	1.22	1.15	1.15
Agosto	1.13	1.18	1.13	1.04
Septiembre	0.40	0.79	1.06	0.79

Valores establecidos a partir de medidas del uso de agua de cultivos de la figura anterior.

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ETc, NECESIDAD HÍDRICA Y DOTACIONES PARA CULTIVOS EN ZARAGOZA (Percentil 80%)

| Cultivo | ETc | Necesidad hídrica | Dotación aspersión | Dotación goteo | (m³/ha·año) | |----------|-----|--------------------|--------------------|----------------| | Acelga (otoño) | 1490 | 1040 | 1387 | 1224 | | Acelga (primavera) | 2350 | 1830 | 2440 | 2153 | | Albaricoquero | 7750 | 6480 | 8640 | 7624 | | Alcachofa (1° año) | 6590 | 5080 | 6773 | 5976 | | Alcachofa (2° año) | 6100 | 4640 | 6187 | 5459 | | Alfalfa | 7920 | 6850 | 9133 | 8059 | | Almendro | 9160 | 7770 | 10360 | 9141 | | Almendro (RD) | 5340 | 4160 | 5547 | 4894 | | Borraja (otoño) | 1310 | 950 | 1267 | 1118 | | Borraja (primavera) | 3960 | 3220 | 4293 | 3788 | | Bróculi (otoño) | 1550 | 1100 | 1467 | 1294 | | Calabacín | 4510 | 3690 | 4920 | 4341 | | Cardo | 2870 | 2060 | 2747 | 2424 | | Cebada | 4210 | 3000 | 4000 | 3529 | | Cebolla | 7280 | 6240 | 8320 | 7341 | | Cerezo (media estación) | 6880 | 5790 | 7720 | 6812 | | Cerezo (media estación RD) | 6050 | 5010 | 6680 | 5894 | | Cerezo (tardío) | 6930 | 5800 | 7733 | 6824 | | Cerezo (tardío RD) | 6160 | 5080 | 6773 | 5976 | | Cerezo (temprano) | 6730 | 5670 | 7560 | 6671 | | Cerezo (temprano RD) | 5790 | 4790 | 6387 | 5635 | | Ciruelo (julio) | 8590 | 7330 | 9773 | 8624 | | Ciruelo (agosto–septiembre) | 9110 | 7810 | 10413 | 9188 | | Col repollo (otoño) | 2470 | 1800 | 2400 | 2118 | | Col repollo (primavera) | 4520 | 3730 | 4973 | 4388 | | Coliflor (ciclo corto) | 2770 | 2200 | 2933 | 2588 | | Coliflor (ciclo medio) | 1560 | 970 | 1293 | 1141 |

Fuente: portal.chebro.es/fr/dotaciones-agrarias

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TIPOS DE RIEGO

Por sumersión (a manta, de inundación)

• Riego por gravedad.
• Terrenos subhorizontales (pendiente máx. 0,2%), bien nivelados.
• La finca se divide en “tablas” o “fajas” con bocas de riego en cada una.
• Caudales instantáneos altos, inundación 2–3 días máx.
• Elevados consumos de agua.
• Posible apelmazamiento del suelo.
• No recomendable en suelos muy permeables (pérdida por lixiviación).
• No recomendable en suelos impermeables (arcillosos): anoxia.

Eficiencia de aplicación: 40–50%
(imagen: esquema de riego por sumersión con caballones)

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Por surcos (gravedad)

• Cultivos en líneas y con caballones (huerta, frutales).
• El agua llega a los surcos por desbordamiento o boquillas desde la acequia principal.
• Requiere formación de surcos (“aporcado”).
• No compacta el suelo.
• Requiere más mano de obra.

Eficiencia de aplicación: 40–65% (imagen: riego en surcos y caballones)

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Por aspersión (sistemas presurizados)

• Simula lluvia artificial.
• Apto para topografías onduladas.
• Requiere grupo de bombeo, tuberías principales y secundarios, aspersores rotativos o estáticos.
• Radio: 20–100 m.
• Caudal: 0,5–7 l/s.
• Gran inversión inicial.

Ventajas:

• NegativosBajo caudal.
• NoMenor negativosconsumo de agua.
• PositivosDistribución uniforme.
• Sin pérdidas.
• Permite fertirrigación.
• Ahorro de mano de obra.

Concepto:Inconvenientes:

• Posible compactación.
• Consumo de energía.

Eficiencia de aplicación: Gestión,80–85%
manejo(imagen: ypivote sucentral, relacióncañones conde losriego, serviciossistemas ecosistémicosautomotrices)

y las sociedades humanas.

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ECOSISTEMA

Por NATURAL

goteo (localizado)

• Riego planta a planta (frutales, viñas, cultivos leñosos).
• Gran ahorro de agua: sólo humedece raíces.
• Reducción de malas hierbas.
• Tuberías con goteros (1–10 l/h).
• Posibilidad de manguera exudante.

DefiniciónEficiencia de ecosistemaaplicación: 90–95%
(imagen: líneas de goteo y emisores)

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ANÁLISIS DE LOS REGADÍOS ESPAÑOLES (Margalef,AÑO 1974)2021)

Fuente: Encuesta sobre Superficies y Rendimientos de Cultivos (ESYRCE)

Gráfico (imagen):
Evolución de la superficie regada según tipo de riego (2011–2021).

Categorías:

• Gravedad
• Aspersión
• Automotriz
• Localizado

Valores aproximados:

• 2011–2021: aumento del riego localizado y descenso del riego por gravedad.

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EFICIENCIA DEL RIEGO

Definición:

“ConjuntoEficiencia de individuosriego = Necesidades hídricas de diversaslos especiescultivos en/ unAgua ambientesuministrada dea característicaslos definidas, implicados en un proceso de interacción, ajuste y regulación que se manifiesta como un flujo de materia y energía.”cultivos

Componentes:

• Biotopo:Eficiencia de aplicación (EPA):
  radiación,= temperatura,Necesidades humedad,hídricas etc./ Agua aplicada en parcela
• Biocenosis:Eficiencia de la comunidad (ECR):
  seres= vivosAgua aplicada en parcela / Agua suministrada a la comunidad
• Eficiencia del canal principal (ECP):
  = Agua suministrada a la comunidad / Agua tomada del embalse principal

Interacciones:

Eficiencia

del
• Con el medio abiótico
• Predador/presa
• Competencia
• Parasitismo
• Cooperación
• Simbiosis
• Facilitación

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RELACIONES TRÓFICAS EN EL ECOSISTEMA

Procesos principales:

• Flujosistema de energía
• Circulación de materiales

Componentes:

• Sol
• Autótrofos
• Heterótrofos
• Clima
• Agua
• Sustancias inorgánicasriego (nutrientes inorgánicos)

Estructura trófica:

• Productores (autótrofos): base de las cadenas/redes tróficas
• Consumidores primarios: cadena herbívora → carnívoros
• Consumidores secundarios: cadena detritívora (hongos, bacterias, etc.)

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CONCEPTOS RESPECTO A RELACIONES TRÓFICAS

Biomasa (masa orgánica)

Peso total de la biocenosis por unidad de superficie
Unidad: gC/m²

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PRODUCCIÓN PRIMARIA

Factores que la definen y limitan:

• CO₂
• Temperatura
• Luz
• Humedad
• Nutrientes
• Clorofila

Ley de los rendimientos decrecientes.

Producción primaria neta (PPN)ESR):

BiomasaESR vegetal= producidaEPA por× unidadECR de× superficie y tiempo.
Unidad: gC/m²·añoECP

ProductividadO primaria neta (PPN/Biomasa vegetal):bien:

RelaciónESR entre= laNecesidades producciónhídricas yde lalos biomasacultivos existente./ Agua tomada del embalse principal

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La

RADIACIÓN INCIDENTE

Distribucióneficiencia de lariego energía:

es

distinto
• Nopara utilizablecada por no estar enparte, la longitudeficiencia total consiera a todos los que usan un sistema de ondariego.
  adecuada (IR, verde, UV) → >50%
• No interceptada por falta

  Problemas de hojasun (dependeregadio delsostenible: índiceImportante

  de

  La áreasalinización foliar)

es
• Reflejadael por las hojas (10–20% de la radiación fotosintéticamente activa)
• Absorbidaproceso por el aparatocual fotosintéticola perocalidad nodel transformadaagua se reduce con el tiempo ya que el retorno de riego arrastra los materiales de deshecho que usamos en glucosalos →campos
  se

  La liberacolmatación comoes calor

el
• Producciónproceso yen respiración: 40–75% PPB
• Producción primaria neta (PPN): tejidos vegetalesel que aparecen por unidad de área y tiempo (materia orgánica disponible para los heterótrofos)

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Ejemplo comparativo de PPN

Ecosistema o cultivo	Biomasa (gC/m²)	Producción primaria neta (gC/m²·año)	Productividad (PPN/B)
Cultivo de maíz, caña de azúcar, remolacha	–	1619	–
Cultivo de arroz	–	1280	–
Selva tropical	21600	1250	0.06
Cultivo de patata, zanahoria	–	726	–
Cultivo de cereales (excepto maíz)	–	714	–
Prados abonados	–	699	–
Pastos herbáceos	425	480	1.13
Prados sin abonar	–	380	–
Bosques caducifolios	6750	377	0.06
Bosque esclerófilo	8000	250	0.03
Sabana	1100	130	0.12
Matorral mediterráneo	440	50	0.11
Matorral desértico	370	15	0.04

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Cuestiones planteadas

• ¿Qué tipos de formaciones tienen mayor producción primaria neta (PPN), los cultivos o la vegetación natural?
• En términos de producción primaria neta respecto a biomasa inicial, ¿qué es más productivo: un pastoembalse herbáceova operdiendo unprofundidad bosque?
• ¿Qué formaciones son más productivas, las de clima más seco o más húmedo?
• ¿Cómo afecta el abonado a la producción primaria?

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PRODUCCIÓN SECUNDARIA

Definición:

Cantidad de energía y materialesya que se conviertenarrastran enpequeños biomasa de heterótrofos por unidad de superficie y tiempo.
Unidad: gC/m²·añosedimentos

Eficiencias energéticas:

• No consumido: no accesible o no necesario.
• Respirado: gasto para mantener o fabricar nuevos tejidos.
• Consumido: alimento disponible.
• Asimilado: parte absorbida del alimento.
• No asimilado: heces (forma parte de los detritos).

Producción secundaria (PS):

Tejidos animales producidos por unidad de área y tiempo; materia orgánica disponible para alimentar a otros heterótrofos.

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Eficiencia neta (crecimiento / alimento ingerido)

Tipo de consumidor	Eficiencia (%)
Fitófagos	5–8
Fitófagos con alimento muy nutritivo	Hasta 14
Omnívoros (ganado porcino)	9–12
Zófagos (ganado vacuno)	<1
Ganado aviar	22–30
Humano	15

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Ejemplo de flujo energético (Odum, en Dajoz 1979)

Nivel trófico	Energía (calorías)
Energía solar recibida	6,3 × 10⁹ CAL
Campo de alfalfa	2 × 10⁷ CAL
Ternero	149 × 10⁷ CAL
Tejidos humanos	8,3 × 10⁶ CAL

Relaciones energéticas:

• Alfalfa → Ternero → Humano
• Ilustra la pérdida progresiva de energía en la cadena trófica.

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FIN DEL DOCUMENTO (fragmento 1 de 3)