Desarrollo de sistemas de producción hortícolas

Desarrollo de sistemas de
producción hortícolas sostenibles:
El potencial de la combinación
hortícola-ganadera
Ing. Agr. Ph.D. Santiago Dogliotti
Departamento de Producción Vegetal
Centro Regional Sur
Esquema de la presentación
• Introducción
– Descripción del problema
– Información censal y tipología de predios combinados
•
•
•
•
Descripción del enfoque general del proyecto
La rotación como base del sistema de producción
Sistematización y rotación
Diseñando una rotación:
–
–
–
–
Selección de cultivos
Sucesiones de cultivos
Frecuencias
Largo de la rotación
• Uso de modelos de planificación del uso del suelo:
ROTAT
FarmSTEPS
Introducción
Precios
hortalizas
decrecientes
Incremento en
rendimientos ?
Incremento de
los costos de
producción
Precios
insumos y
energía
crecientes
Deterioro
calidad
suelo
Incremento uso
insumos, riego,
energía
Ingreso
familiar
decreciente
Intensificación
(incremento área
hortícola por predio y
especialización)
Especialización productiva en el Sur de
Uruguay
Especialización productiva
Especializados en horticultura
Horticultura – Ganadería de carne
Horticultura – Suinos
Horticultura – Aves
Horticultura - Leche
Horticultura – Ovinos
Horticultura – Fruti o vitivinicultura
Horticultura - Cereales
Ganadería – Horticultura
Suinos – Horticultura
Aves – Horticultura
Leche - Horticultura
Fruti o Vitivinicultura - Horticultura
Cereales - Horticultura
Nº de predios
2441
561
138
65
18
3
299
71
3596
269
33
77
89
298
21
787
%
67
15
4
2
0.5
0
8
2
98
33
4
9
11
36
3
96
Fuente: elaboración propia con datos del Censo Agropecuario 2000
Especialización productiva en Canelones
Nº explotaciones
%
2797
28
2657
27
Combinadas
786
14.4
Totales
9987
Horticultura
principal
Ganadería
principal
Fuente: elaboración propia con datos del Censo Agropecuario 2000
Especialización productiva en el Sur de
Uruguay
De 4770 predios que hacían horticultura
comercial, el 77% la hacía como rubro principal
y el 51% la hacía como único rubro.
De 2329 predios que combinaban horticultura
con otros rubros, el 41% lo hacía con ganadería
de carne. Este es el sistema combinado más
importante en el Sur del Uruguay.
Sigue en importancia la combinación con frutiviticultura con 31% de los predios que combinan
horticultura con otros rubros. En este tipo de
combinación la fruticultura o la viticultura son
más frecuentemente el rubro principal.
Tipología de predios hortícola-ganaderos en
Canelones
Indicadores
Grupo 1
Grupo 2
Grupo 3
Grupo 4
Grupo 5
0.97
0.89
0.88
0.95
0.78
Nivel de
Mecanización (1 a 5)
1.8
2.6
2.0
3.0
2.0
Area Hortícola / Total
0.12
0.23
0.61
0.07
0.02
Disponibilidad total de
mano de obra por ha
(horas / ha año)
258
427
1114
259
237
0.04
0.96
0.04
0.41
0.86
0
0.01
0
0.25
0.83
Carga (UG/ha)
0.76
0.76
4.56
0.6
0.55
Nº Vacas/Total de
bovinos
0.36
0.4
0.3
0.38
0.28
Area pasturas y
forrajes / Total
0.14
0.19
0.1
0.21
0.17
Porcentaje
Sin clasificar (%)
49.5
21.9
15.2
6.7
3.8
2.9
Trabajo Familiar /
Total
Fracción
hortícola
Fracción
hortícola
del área
regada
del área
protegida
Fuente: elaboración propia con datos del Censo Agropecuario 2000
Tipología de predios hortícola-ganaderos en
Canelones
Indicadores
Grupo 1
Disponibilidad
Trabajo
Nivel de
Area
total de mano
Familiar / Mecanización Hortícola /
de obra por ha
Total
(1 a 5)
Total
(horas / ha año)
0.97
Indicadores
1.8
0.12
258
Fracción
del área
hortícola
regada
Fracción
del área Carga
hortícola (UG/ha)
protegida
0.04
0
0.76
Area
Nº
pasturas y
Vacas/Total
forrajes /
de bovinos
Total
0.36
0.14
Grupo 1
Grupo 2
Grupo 3
Grupo 4
Grupo 5
0.99
0.98
0.97
0.98
0.92
Nivel de
Mecanización (1 a 5)
1.7
1.0
2.1
3.8
1.8
Area Hortícola / Total
0.15
0.07
0.04
0.27
0.11
Disponibilidad total de
mano de obra por ha
(horas / ha año)
291
254
146
225
583
1.04
0.49
0.7
0.63
0.38
0.29
0.35
0.52
0.41
0.48
38.6
0
25.0
15.9
11.4
9.1
Trabajo Familiar /
Total
Carga (UG/ha)
Nº Vacas/Total de
bovinos
Porcentaje
Sin clasificar (%)
Fuente: elaboración propia con datos del Censo Agropecuario 2000
4. Resultados: Importancia de la producción
animal
Fracción dedicada a pasturas
Fracción del área dedicada a pasturas por el
modelo en función de la disponibilidad de
mano de obra por ha en cada predio
0.6
La inclusión de producción
animal en el sistema crece en
importancia cuando:
0.5
•Disminuye la disponibilidad
de mano de obra por ha
0.4
0.3
•Disminuye la disponibilidad
de riego
0.2
•Disminuye la calidad del
suelo
0.1
0.0
0
500
1000
1500
2000
Disponibilidad de mano de obra (h ha-1)
5. Conclusiones
• El engorde de ganado fue siempre incluído
por el modelo dentro del sistema óptimo en
predios con más de 10 ha de área cultivable
y disponibilidad de mano de obra inferior a
650 h ha-1.
• Su impacto en el margen bruto es en general
bajo excepto en predios sin disponibilidad de
riego, con bajo porcentaje de suelos de alta
calidad y de gran tamaño en relación a la
mano de obra disponible.
• Su inclusión en el sistema fue de gran
impacto en la sostenibilidad física y en el
ingreso familiar por su interacción positiva en
el rendimiento de los cultivos hortícolas.
Objetivo General del proyecto FPTA 209
El objetivo general de este proyecto es
diseñar, implementar y evaluar
sistemas de producción de hortalizas
sostenibles en el Sur de Uruguay
mediante un proceso de co-innovación
basado en grupos piloto de
productores.
Objetivos específicos
• Ajustar un marco operativo para evaluar la sostenibilidad
de los sistemas de producción intensivos del Sur de
Uruguay
• Desarrollar y evaluar una metodología participativa de
diseño de sistemas de producción sostenibles apoyada
por modelos bio-económicos cuantitativos.
• Adaptar y evaluar tecnologías disponibles para el uso
sostenible del recurso suelo, y para la reducción del
impacto ambiental de los agroquímicos en distintos
contextos reales de producción.
• Diseñar y evaluar un sistema de gestión adaptado a la
producción hortícola familiar
• Integrar la información empírica generada en cada caso
de estudio en una base de datos y en modelos
cuantitativos a nivel de predio y cultivo.
¿Qué entendemos por desarrollo
sustentable en este proyecto?
• Incrementar el ingreso de las familias
de horticultores
• Mantener o mejorar la calidad del suelo
• Disminuir el impacto en el ambiente y
en la salud humana de las actividades
de producción
¿Qué entendemos por sistema
familiar en este proyecto?
SISTEMA PREDIAL
Información del
medio socioeconómico e
institucional
Sistema de manejo
gestión
FAMILIA
• Objetivos y perspectivas
• Criterios de decisión
• Reglas de decisión
•
Conocimiento
Ajuste
Monitoreo
Sistema de producción
Factores
controlables
Factores no
controlables
Rotación
Rodeo
FAMILIA
Recursos
naturales
Salidas o
productos
(deseados y
no deseados)
¿Cuáles son los principios básicos?
Se requieren cambios importantes en la
organización de los sistemas de producción.
Existe conocimiento y experiencia suficiente
Todos los predios son diferentes – no existen
soluciones universales
Todo cambio innovador es el resultado de un
proceso de aprendizaje individual y colectivo.
¿Qué instrumentos proponemos para
mejorar la sustentabilidad?
Rotaciones de cultivos
Actividades entre cultivos (abonos verdes,
cultivos forrajeros, cama de pollo)
Sistematización de suelos
Diversificación de rubros (integración con
producción animal)
Planificación del uso de los recursos
disponibles – herramientas de gestión
Etapas básicas del proyecto
1. Selección de predios
2. Diagnóstico
3. Diseño
4. Implementación –
Evaluación
5. Difusión
Diagnóstico
¿Qué constituye una mejora?
– Objetivos, metas o propósito del sistema
– Análisis de indicadores de resultados biofísicos y socio-económicos
– Construcción de una lista consensuada de
problemas jerarquizados y parámetros para
evaluarlos.
Diagnóstico
• Entender qué esta haciendo el productor y por
qué lo está haciendo de una manera determinada
• Ponernos de acuerdo en las fortalezas y
debilidades (puntos críticos + o -) del sistema de
producción y en los problemas principales que se
quieren solucionar
Evaluación de la sostenibilidad
Evaluación de la sostenibilidad en el predio de la familia Molina
Atributos
Criterios de diagnóstico
Dimensiones
Puntos críticos
Indicadores
Productividad
Eficiencia productiva
Ambiental
Bajos rendimientos cultivos
Crop yield per ha
Baja producción animales
Growth per animal per day, live calves per cow per
year
Bajo ingreso familiar
Family income per year
Baja productividad trabajo
Returns of labor
Alta tasa erosión
Erosion rate
Bajo nivel materia orgánica
Soil organic matter balance
Alta población malezas
Weeds population density
Balance negativo nutrientes
Nutrient balance
Eficiencia económica
Calidad del suelo
Economica
Ambiental
Estabilidad
Biodiversidad
Ambiental
Alto número de especies de
cultivos, forrajes y animales.
Nº of species of herbaceous annual and perennials
plants.
Calidad de vida
Social
Insatisfacción con la calidad
actual de vida
Health problems, access to education and other
services, free time or vacations
Evaluación de la sostenibilidad
Evaluación de la sostenibilidad en el predio de la familia Molina
Resiliencia,
Confiabilidad,
Adaptabilidad
Diversificación de
ingresos
Variabilidad del sistema
productivo
Económica
Alta diversificación de ingresos
Number of vegetable and animal products, Ginni
index
Ambiental y
económica
Falta de agua para riego
Availability of water
Alta variación en rendimientos
Yield variability
Baja disponibilidad de mano de
obra familiar
Available family labor per ha and per family size
Social
Disponibilidad de mano
de obra
Autodependencia
Auto-suficiencia de
recursos de capital
Económica
Dependencia de insumos
externos
Económica
Acumulación de capital
humano
Falta de capital para la compra de Access to credit, debts service, re-investment ability
insumos y servicios.
Infraestructura limitante
Input/output relationship
Bajo uso de insumos externos
Vínculo fuerte con organización
de productores.
Social
Participación en actividades de
capacitación
Links to local organizations and time devoted to
meetings and training activities
Problemas más importantes
detectados durante el diagnóstico
Ingreso familiar
insuficiente
Baja
sostenibilidad
del sistema
Deterioro de la
calidad del
suelo
Carga de
trabajo excesiva
Problemas más importantes
detectados durante el diagnóstico
Bajo
producto
bruto
Ingreso familiar
insuficiente
Bajos
rendimientos
comerciales
Cultivos no
cosechados o
vendidos
Pérdidas poscosecha
Precios
Altos costos
de producción
Alto uso de
insumos externos
Desajuste entre
demanda y
disponibilidad
de mano de
obra
Calidad de
suelo
deteriorada
Alta incidencia
enfermedades,
plagas, malezas
Manejo
inadecuado
Problemas más importantes
detectados durante el diagnóstico
Alto riesgo de
erosión
Deterioro de
la calidad del
suelo
Alto porcentaje y
largo de pendiente
sin adecuada
sistematización
Baja o nula
cobertura del suelo
por períodos largos
de tiempo
Balance
negativo de
materia
orgánica
Baja incorporación
de materia orgánica
Deterioro
calidad
biológica
Alta intensidad de
laboreo
Desbalance
entre aporte y
extracción de
nutrientes
Alto uso de biocidas
Alta frecuencia del
mismo cultivo o de
la misma familia en
la secuencia de
cultivos
Alta fertilización con
N y P, y baja o nula
con K
Diseño
1. Infraestructura productiva y sistematización
2. Elaboración del plan de producción: selección
de cultivos o productos y metas productivas
3. Evaluación de la viabilidad del plan de
producción dada la disponibilidad de recursos
(tierra, agua, mano de obra, maquinaria, etc.)
4. Elaboración del plan de uso del suelo: uso y
manejo de los distintos cuadros disponibles a lo
largo del tiempo para una serie de años.
5. Elaboración de un plan de manejo de los
cultivos principales
6. Evaluación ‘a priori’ del impacto ambiental y la
performance socio-económica del plan
La rotación como base del sistema de
producción
Una rotación es una sucesión ordenada y
más o menos fija de cultivos que se repite
cada cierto número de años.
Está caracterizada por:
– Especies cultivadas
– Frecuencia de cada especie y familia
– Orden o sucesión
– Tiempo para completar un ciclo
La rotación como base del sistema de
producción
El plan de cultivos es el área de cada
cultivo y la ubicación de cada uno en un
ciclo de producción anual.
Si la rotación es consistente y no
cambia, y el predio está correctamente
sistematizado en bloques de rotación
similares, entonces en el plan de cultivos
lo único que cambia año a año es la
ubicación de los cultivos en el predio
Factores afectados por la rotación
• Fertilidad física, química y biológica del
suelo
• Rendimiento de cada cultivo
• Requerimientos de insumos, mano de
obra y manejo
• Distribución anual del uso de la mano
de obra, maquinaria y flujo de caja
Efecto de la rotación en la incidencia de
Verticillum daheliae en de papa
(Scholte, 1989)
Rotación
% de tallos
infestados con
V. daheliae
Papa continua
49 a
Maíz - Papa
39 b
Remolacha - Papa
50 a
Maíz - Remolacha Cebada - Cebada Papa
21 c
Efecto de la rotación en el rendimiento
de trigo (Berzsenyi et al., 2000)
-1
Rendimiento (t ha )
6
5
4
3
2
1
0
monocultivo
2 trigo - 2 maíz 5 trigo - 3 alfalfa
2 trigo - 3
trigo - maíz alfalfa - 3 maíz cebada - arveja
Efecto de la rotación en la población de
malezas (Covarelli y Tei, 1988)
carpido
sin carpir
Número de
malezas presentes
por m2
m-m-m-m-m-m
24500
55800
422
w-m-w-m-w-m
19300
18920
161
Rotación
Número de semillas por m2
Efecto de avena como abono verde en el
número relativo de colémbolos y nemátodes
en el suelo y en la incidencia de Rizoctonia
en el cultivo de papa (Scholte et al., 1996)
Número relativo de colémbolos
Número
Indice de enfermedad (0-100)
relativo de
nemátodes
1992
1994
(1994)
1992
1994
Control
100
100
100
26
67
Avena
127
123
1043
10
51
Efecto de la rotación en el contenido de
materia orgánica del suelo
1 = Agricultura continua sin fertilizante; 2 = Agricultura continua fertilizada; 3 y 4 =
Agricultura en rotación con pasturas
Influencia de la rotación y el manejo entre cultivos en la
erosión y balance de materia orgánica del suelo
Erosión estimada utilizando RUSLE y balance de materia orgánica estimado
como promedio de 40 años utilizando ROTSOM.
Manejo tradicional
Manejo con Abonos
Verdes
Balance
Erosión
Materia
estimada
Orgánica
Erosión
estimada
Balance
Materia
Orgánica
Pastura - Cebolla - Boniato - Maíz Dulce - Cebolla (8
años)
6.8
+ 22
6
+ 71
Pastura - Cebolla - Boniato - Morrón - Cebolla (8 años)
9.0
+8
6.5
+ 61
Cebolla - Papa O - Maíz Dulce - Boniato - Maíz Dulce
13.5
- 152
7.6
-8
Cebolla - Boniato - Morrón - Maíz Dulce
15.5
- 173
11.6
- 24
Rotación
Suelo: vertisol eutrico típico, 3% de MO 0-20 cm, 3.5% pendiente
K = 0.26 L = 1.22 S = 0.408 P = 0.5
Sistematización y diseño de rotaciones
Sistematización y diseño de rotaciones
IV
VI
II
V
I
III
Sistematización y diseño de rotaciones
I
III
I
VII
IV
VI
II
V
Diseño de una rotación
1. Largo máximo de la rotación
2. Selección de cultivos
– Mercado, rentabilidad y compatibilidad con la
infraestructura de recursos del predio
– Requerimientos acordes a la calidad del suelo y
clima
– Variabilidad en:
•
•
•
•
•
familias botánicas
grado de cobertura del suelo
órgano cosechado
cantidad de residuos
ubicación del ciclo en el año
Diseño de una rotación
2. Sucesiones de cultivos
– No sembrar en sucesión la misma especie,
o especies de la misma familia o cultivos
afectados por la misma enfermedad de
suelo.
– Intercalar cultivos con efectos negativos en
la fertilidad física y química del suelo con
cultivos con efecto positivo.
– Tener en cuenta los períodos mínimos
imprescindibles para una correcta
preparación del suelo entre dos cultivos.
Diseño de una rotación
Cultivo
Lechuga
Repollo, coliflor,
bróccoli
Arveja
Zanahoria
Cebolla
Ajo
Papa
Efectos en la fertilidad del suelo
Efecto
Aporte
Compactación
Cobertura
raíces en
Materia
por laboreo
estructura
orgánica
0
2
0
0
2
2
1
0
1
2a3
0
0
2a3
2
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Tomate encañado
2
2
1
0
Tomate rastrero
Morrón
Boniato
3
2
4
2
2
0
1
1
1
1
1
1
Zapallo, calabacín
3
2
1
1
Melón
Maíz dulce
Trigo
AV invierno
AV verano
Pastura plurianual
Abono orgánico
2
3
4
4
3
5
-----
2
2
3
3
3
4
-----
1
2
4
4
4
4
-----
0
2
2
4
4
5
5
Cobertura:
Sin cobertura en otoño e/o
invierno = 0
Sin cobertura primavera
y/o verano = 1
Cobertura media en otoño
e/o invierno = 2
Cobertura media
primavera y/o verano = 3
Cobertura buena = 4
Cobertura muy buena = 5
Materia orgánica:
<1000 kg MS/año = 0
1000-2000 kg MS/año = 1
2000-3000 kg MS/año = 2
2000-3000 kg MS/año = 3
3000-4000 kg MS/año = 4
>4000 kg MS/año = 5
Diseño de una rotación
3. Frecuencias de cultivos
Efecto en el rendimiento de la frecuencia del cultivo en
la rotación (Molendijk y Mulder 1996).
Cultivo Enfermedades
Frecuencia en la rotación
Globodera
1:2
0.25
1:3
0.5
1:4
0.75
1:5
0.9
verticillum
0.85
0.9
0.94
Rhizotocnia
0.9
0.93
Rhizomanie
0.9
Cebolla y Ditylenchus
ajo
Papa
Maíz
Trigo
1:6
1:7
1
1
0.97
1
1
0.95
0.98
1
1
0.92
0.93
0.94
0.95
1
0.5
0.75
0.85
0.9
1
1
Scl. Cepivorum
0.5
0.6
0.65
0.7
0.75
1
Fusarium
0.2
0.4
0.6
0.7
0.75
1
0.75
0.9
1
1
1
1
0.75
0.9
1
1
1
1
Ditylenchus
Actividades entre cultivos: objetivos
• Disminuir la erosión
• Incrementar el contenido de materia
orgánica del suelo
• Disminuir el lavado de nutrientes
• Mejorar la calidad física del suelo
• Disminuir el banco de malezas
• Disminuir la incidencia de
enfermedades de suelo
Software para el diseño de
rotaciones siguiendo reglas
agronómicas definidas por el
usuario
• ROTAT
(Dogliotti et al., 2003)
Software para el diseño de
planes pluri-anuales de cultivos
siguiendo reglas agronómicas
definidas por el usuario
• FarmSTEPS (versión preliminar)
(Dogliotti y Groot, sin publicar)