Producción de Materias Primas de Origen Vegetal

Unidad Temática 1: Bases y Técnicas Agronómicas

Agricultura: Definición y Conceptos

Definición de "agricultura" del diccionario de la RAE.

agricultura Del lat. agricultura.

1. f. Cultivo o labranza de la tierra.
2. f. Conjunto de técnicas y conocimientos relativos al cultivo de la tierra.

• La agricultura es la actividad humana que permite producir alimentos y otros productos mediante la gestión y manipulación de las redes tróficas de los ecosistemas, de modo que se trata de obtener la máxima producción del producto deseado y de minimizar las pérdidas de energía a lo largo de las cadenas tróficas.

Agronomía y Sistemas Agrícolas

• La agricultura humana explota los ecosistemas terrestres en los sistemas agrícolas o agroecosistemas mediante los conocimientos y técnicas de la agronomía.
• La Agronomía comprende la ciencia (bases agronómicas) y la tecnología (técnicas) de la producción y de manejo de plantas para uso humano en los sistemas agrícolas.
• La agronomía proporciona conceptos e ideas para tomar decisiones técnicas informadas en el manejo de los sistemas agrícolas.
• Proporciona conocimientos y herramientas para conocer e interpretar los factores que influyen en el sistema y las respuestas del mismo.
• Proporciona técnicas para manejar esos factores.

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Field Crops Research 57 (1998) 309-318

Field Crops Research

Efectos del Nitrógeno y Agua en el Rendimiento del Trigo

Nitrogen and water effects on wheat yield in a Mediterranean-type climate I. Growth, water-use and nitrogen accumulation S. Garabet ª*, M. Wood b, J. Ryan ª " Natural Resource Management Program, International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA), P.O. Box 5466. Aleppo, Syria Department of Soil Science, University of Reading, P.O. Box 233, Reading, UK Received 29 January 1997; revised 23 December 1997; accepted 27 December 1997 Abstract Available soil water is the principal factor that limits the yield potential of wheat (Triticum aestivum L.) and its response to nitrogen (N) under Mediterranean climatic conditions. We examined wheat yield, N fertilizer uptake, and water use for two seasons (1991/1992 and 1992/1993) with total seasonal rainfall of 323 and 275 mm, respectively. In addition to natural rainfall, supplemental irrigation at various rates (1/3, 2/3 and full irrigation) was also considered in assessing these parameters and their interactive effects. Grain yield and dry matter accumulation and N uptake varied between years, mainly due to rainfall and sowing date. Yields were increased by irrigation and N fertilization, with a greater response to N in 1991 /1992 and to irrigation in the relatively drier 1992 /1993 season Most fertilizer N was taken up from tillering to

Sistemas Agrícolas y Factores Ambientales

Componentes de un Sistema Agrícola a Nivel de Cultivo

Sistemas agrícolas Un sistema agrícola a nivel de cultivo es:

• Una población de plantas
• Rodeadas por el medio (suelo, atmósfera) y
• Influidas por:
  • Condiciones externas: clima, suelo, plagas, enfermedades, malas hierbas, etc.
  • Labores de cultivo por parte del ser humano: trabajo, energía e insumos agrícolas (agua de riego, fertilizantes, agroquímicos, etc.).

Atmósfera Suelo Plantas Labores

Clima y Fenómenos Meteorológicos

Clima

• En la atmósfera hay una serie de fenómenos meteorológicos: radiación solar, evaporación, viento, lluvia (precipitaciones), presión, etc.
• El estado de la atmosfera se puede caracterizar con unas variables: temperatura, velocidad del viento, humedad, precipitación, presión, etc.
• El valor que toman esas variables en un momento dado (hoy a esta hora) es el tiempo meteorológico.
• La observación y recogida de datos a lo largo de una serie de años (serie climática) determina el clima medio de una zona (temperatura media, temperaturas extremas, precipitación media, etc.), pudiéndose clasificar su clima (frío, templado, cálido, árido, húmedo, etc.).

Datos Climatológicos de España (1904)

INSTITUTO GEOGRAFICO, CATASTRAL Y DE ESTADISTICA Director general: Ilmo. Sr. D. HONORATO DE CASTRO BONEL TERMÓMETRO. - Temperatura del aire, en grados centígrados .- 1904. SERVICIO METEOROLOGICO ESPAÑOL jefe: D. NICOLAS SAMA Y PEREZ

Enero. Febrero. Marzo. Abril. Mayo. Junio. Julio. Agosto. Septiembre. Octubre. Noviembre. Diciembre.

(a. m.) .. 2,8 3.4 3,9 7.8 13.2 15.3 17.5 17.0 13,2 9,2 4,4 4,5 6 1.8 2,9 3,0 7.1 12.7 15,9 25,9 25,1 19,0 13.4 7.1 5,7 9 3.1 4,8 6.7 12,3 19.5 22,0 31,3 30,9 23,9 20,0 11,6 9.7 12

(p. m.) .. 8,3 10,3 12,1 19,9 25.7 28,9 31,3 28,1 21,1 15,9 8.3 7,5 6 5.3 7.5 9,6 16,9 22,1 25.4 24,6 19,9 17.5 13,5 7.1 6,3 9 4.3 5. 7.3 12,0 18.1 20,4 21,5 20,1 15.3 12,0 5.7 5,5 12

12 ... 3.4 4,8 5,2 10,2 14.7 17.9

Promedio. 4.5 6,0 7.3 13,0 18,8 21.5 25.5 23,9 18.7 14.4 7.5 6,9

Promedio. Prom.º de las máx.". 9,2 11,6 13,6 21,7 24.2 30.3 34.4 34.5 27,2 22,6 10,2 11.7

Prom.º de las máx." Prom.º de las min.". 0,3 1,2 1,9 5+5 10,8 13.3 15.5 9.9 12. 8,2 2,8 2,6

Prom.º de las min.ª Diferencias. 8,9 10,4 11,7 16,2 13,4 17,0 18,9 24.6 15.1 14.4 7.4 9.1

Diferencias. Máxima observada. 13,8 14.8 21,0 35.4 35,2 35.9 39,2 40,8 35,5 27.8 20,1 15,6

Máxima observada. Mínima Idem -3,9 -4.3 -4,0 1.4 5.2 7.8 11,0 9.9 5,9 3,6 -2,8 -2,6

Minima idem. Diferencias. 17.7 19,1 25.0 34,0 30,0 28,1 28,2 30,9 29,6 24,2 22,9 18,2

Diferencias. 0 . 0 18,8 18,6 0 14.2 10,1 3.9 4,7

T. & las 3 (a. m.) Principales valores climatológicos mensuales y anuales de 6,8 9,0 10.7 18,2 24.1 26,6 33,3 31,6 25,6 21,4 12,3 11,2 3(p. m.) 1926

Zonas Agroclimáticas de la Península Ibérica

Aviñón O Gijón Bayona A Coruña Santandero Bilbao Ma Lugo San Sebastián Pa ona Perpiñán 0 Vitoria-Gasteiz Burgos Andorra Vigo C Gitc Zaragoza Braga Barcelona Oporto O Salamanca O Aveiro O Madrid Coímbra O Toledo O Portugal Valencia O España cete Denia Lisboa O Alicante (Alacant) Murcia O Sevilla Granada Portimão O Almería Faro Málaga o Cádiz o ·Estepona Gibraltar Mar de Albor

Zonas Agroclimáticas

P (mm) T (°C)

Húmeda > 700

Sub húmeda 700 - 500

Semiárida < 500

Fría

Templada 11 - 13

Cálida > 13

Toulouse Montpellier O Oviedo Carcasona O Santiago de Compostela Valladolid 0 Tarragona O Mar Balear Palma Ibiza Córdoba

El Suelo: Composición y Propiedades

Suelo Edafológico: Definición y Componentes

Suelo edafológico

• Sistema complejo formado por partículas sólidas de naturaleza orgánica e inorgánica que dejan entre sí poros rellenos de aire y/o agua donde desarrollan su actividad múltiples microorganismos y donde crecen las raíces de las plantas.

Composición del suelo

Agua 25%

Partículas inorgánicas 45%

Aire 25%

Partículas orgánicas 5%

Estructura y Organismos del Suelo

Acedera Roble Hierbas Violeta Lombriz Tope Deposito y arbustos de detritos pequeños orgánicos Musgo Milpies Helecho Hongo demiel y liquen

Horizonte O residuos de hojas

Horizonte A humus

Lecho rocoso

Suelo inmaduro

Horizonte B subsuelo

Regolito

Suelo joven

Horizonte C material original

Seudoescorpión Acárido Nematode

Sistema de raices Acárido rojo Actinomiceto

Suelo maduro Tisanuro Bacteria Hongos

Formación y Propiedades del Suelo

Formación y evolución del suelo: se forma por la disgregación de la roca y la incorporación de detritos vegetales que lo colonizan.

Propiedades del suelo:

Propiedades físicas: v Textura, estructura, porosidad, densidad aparente, permeabilidad al aire y al agua, capacidad de retención de agua

Propiedades químicas: v pH, salinidad, capacidad de intercambio catiónico, contenido de nutrientes.

Propiedades biológicas: v Materia orgánica del suelo, biomasa microbiana, actividad biológica y enzimática, micorrizas (asociaciones con hongos) y simbiosis con bacterias.

Fragmentos de roca 0

Tipos de Suelos y pH en España

Tipos de suelos en España

OCÉANO ATLÁNTICO

MAR MEDITERRÁNEO

OCÉANO ATLÁNTICO

ZONAS DONDE HAY: Terrenos siliceos Terrenos calcarecs Terrenos arcillosos Terrenos volcanicos

Distribución del pH en los suelos en España

6.0 6.0 6.0 6.0 8.5 8.5 pH 9.0 4.5

Contenido de Materia Orgánica en Suelos Agrícolas

Contenido de materia orgánica de los suelos agrícolas

Aridez y MO

Zonas 12 húmedas y subhúmedas

10

MO suelo (%) 8

6

>2%. 4

y = 4,635x-0,854 R2 = 0,5977 2

2% 0 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 Índice de aridez (100T/P)

Materia Organica (%) + >3.448 >3,5 2.586 - 3.448 2,60-3,45 1724 - 2.586 1,72-2,60 0.862 -1.724 0,86-1,72 +0.882 <0,86

Superficie Forestal

pez Arias, M. y Grau Corbí, J.M., Metales pesados, materia orgánica y otros parámetros de la capa superficial de los suelos agrícolas y de pastos de la paña Peninsular. I: Resultados Globales. INIA. Ministerio de Educación y Ciencia, 2005.

Zonas semiáridas

Zonas áridas = <2%

Rendimiento Agrícola y Factores Productivos

Sistemas Agrícolas: Intercambio de Materia y Energía

Sistemas agrícolas Un sistema agrícola es un sistema abierto porque intercambia materia y energía con el exterior:

• Entradas o inputs: agua, radiación, CO2, abonos, energía de los combustibles, ...
• Salidas o outputs: agua, radiación, O2, cosechas, ...

El fin último de la agricultura es obtener productos útiles al ser humano (alimentos, piensos, forrajes, fibras, combustibles, esencias, etc.)

Agua Radiación Cosechas Abonos

La cantidad de producto obtenida por unidad de superficie es el rendimiento agrícola. El rendimiento se suele expresar en unidades de masa (kg, t) por unidad de superficie (m2, ha).

Cálculo y Expresión del Rendimiento Agrícola

Rendimiento agrícola Cosechas El fin último de la agricultura es obtener productos útiles al ser humano (alimentos, piensos, forrajes, fibras, combustibles, esencias, etc.)

• La cantidad de producto obtenida por unidad de superficie es el rendimiento agrícola.
• El rendimiento se suele expresar en unidades de masa (kg, t) por unidad de superficie (m2, ha).
• 1 ha = 1 hm2 = 104 m2 = 10.000 m2
• 1 t = 103 kg = 1.000 kg

Ejemplo: 5000 kg/ha = 5000 (kg/ha) (1t/1000 kg) = 5 t/ha 5000 kg/ha = 5000 (kg/ha) (1000 g/1 kg) (1 ha/10.000 m2) = 500 g/m2

Ejercicio: Si el rendimiento de un cultivo es de 40 t/ha, expresarlo en kg/ha y en g/m2.

Productividad, Rendimiento Real y Potencial

Productividad y rendimiento

Rendimiento real El rendimiento real es el valor medio del rendimiento agrícola de una comarca, que representa el efecto medio del clima y de los suelos de esa zona y el nivel de disponibilidad y de aplicación de técnicas para controlar los factores limitantes y reductores.

Factores productivos y rendimiento agrícola

• Factores determinantes: el rendimiento está determinado por la radiación, temperatura y concentración de CO2.
• Factores limitantes: El agua y los nutrientes van a limitar el rendimiento si no se llevan al nivel máximo.
• Factores reductores: cuando aparecen a un cierto nivel reducen el rendimiento del cultivo (salinidad, acidez del suelo, heladas, contaminantes, malas hierbas, plagas y enfermedades, etc.)

Rendimiento potencial El rendimiento potencial se alcanzaría sin factores limitantes ni reductores, y vendría determinado únicamente por las características del cultivo y las condiciones climáticas (factores determinantes). Se puede estimar con modelos de cultivos contrastados con los rendimientos históricos más altos.