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) PastoralismoPenman–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)