8. Vulnerabilidad de la Cebada Cervecera al Cambio
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VULNERABILIDAD Y ADAPTACION DE LA CEBADA CERVECERA AL CAMBIO CLIMATICO EN EL URUGUAY Ricardo Romero GRAS INIA La Estanzuela Colonia, Uruguay RESUMEN La cebada cervecera es el cultivo invernal que ha mostrado un mayor crecimiento en su producción y rendimiento en los últimos años. Sin embargo la variabilidad en sus rendimientos evidencia una marcada sensibilidad del mismo a las variaciones climáticas. Para estudiar la vulnerabilidad del cultivo a los posibles cambios climáticos, así como para establecer medidas de adaptación tendientes a disminuir el impacto del mismo en el cultivo, se realizó un experimento en INIA La Estanzuela para calibrar y validar el modelo CERES BARLEY para las condiciones de Uruguay. El uso del modelo con los coeficientes determinados para las variedades Clipper y Estanzuela Quebracho permitió simular los escenarios de aumentos de 2 y 4ºC en la temperatura, y de cambios en la precipitación de +20% y -20%. El modelo estima una tendencia a la disminución de los rendimientos del orden del 10% por cada ºC de aumento de la temperatura. Dicha disminución esta asociada a un acortamiento proporcional del ciclo del cultivo. Los escenarios de cambio de precipitación estiman cambios en el rendimiento asociados a las rutinas de balance de nitrógeno (N) para el cultivo. Un aumento de las precipitaciones del 20% determina una disminución del rendimiento del 5% asociada a un aumento del estrés por N causado por pérdidas de éste nutriente por mayor lavado, mientras que una disminución del 20% en la precipitación produce un aumento en el rendimiento simulado del 5%, fundamentalmente por una mayor disponibilidad de N. Paralelamente se realizó un estudio de las series históricas de rendimiento de cebada y características ambientales asociadas. Se encontró que los aumentos propuestos de temperatura causarían una disminución en la oferta de frío al cultivo así como un acortamiento del ciclo del 5% por cada ºC de aumento en la temperatura, provocando que el periodo reproductivo ocurra en una época del año con menor radiación incidente. Ambos afectan también el rendimiento final entre 20 y 30% para aumentos de 2 y 4ºC respectivamente. Ningún escenario de temperatura utilizado permite una combinación de largo del ciclo y época de floración adecuado para la obtención de rendimientos similares a los logrados en época normal (Julio). También se encontró que el aumento en la precipitación propuesto determinaría un incremento en los excesos hídricos en el suelo del 30%, lo que podria estar asociado con una disminución del rendimiento del 6%. La disminución de precipitaciones considerada, asociado a una disminución de los excesos hídricos del 30% podría relacionarse con un aumento del rendimiento del 7%. Estos efectos pueden estar asociados a las condiciones de anaerobiosis en el suelo, lo que determina una menor cantidad de oxígeno disponible para las plantas a nivel radicular. Sin embargo no existe evidencia experimental para afirmarlo, sugiriéndose la realización de estudios en este sentido para diferenciar el efecto de los excesos de agua ya sea por causa de las condiciones de anaerobiosis del suelo o por las pérdidas de nitratos (NO3). Ante estos resultados se proponen como posibles medidas de adaptación al aumento de la temperatura la selección de variedades con respuesta al fotoperíodo de manera de lograr un largo de ciclo y época de floración adecuados. Los aumentos de precipitación y de excesos hídricos en el suelo pueden provocar una mayor sensibilidad del cultivo a las condiciones de anaerobiosis, sugiriéndose la selección de variedades resistentes o tolerantes a la falta de oxígeno a nivel radicular. Asimismo, para los escenarios de cambios en precipitación, se propone el ajuste de la dosis de fertilizante nitrogenado (N) a los requerimientos del cultivo, difiriendo las aplicaciones hacia final de macollaje de manera de racionalizar el uso de N y disminuir las posibles pérdidas de NO3 por lavado y contaminación de napas de agua profundas de uso humano. INTRODUCCION La cebada es el segundo cereal de invierno de importancia en el Uruguay, después del trigo. Su área de producción ha crecido substancialmente en los últimos 25 años, de aproximadamente 30.000 hectáreas (ha) en 1970 a 90.000 ha en 1995 (300%). En el mismo período se registró una tendencia al aumento de los rendimientos de 500 Kg./ha a 2000 Kg./ha. Esto trajo como consecuencia un importante aumento en la producción total anual, registrándose un incremento de 30.000 a 180.000 ton/año en los últimos 25 años (MGAP-DCE 1995, MGAP-DIEA 1991, MAP-DIEA1981, MGA 1973). Esto pone de manifiesto el crecimiento que ha tenido el cultivo impulsado fundamentalmente por un crecimiento de las exportaciones de cebada malteada. En contraposición el trigo ha tenido un descenso en el área sembrada. Esta caída fue acompañada con un aumento en los rendimientos que determinó que la producción total anual oscilara en el orden de los 370.000 ton/año. Esta cifra refleja en promedio la producción necesaria para autoconsumo, dado que en general este cereal no se destina a la exportación (Figura 1). A pesar de la tendencia ascendente de los rendimientos de cebada, estos presentan una marcada variabilidad inter e intra anual. Esta variación refleja la vulnerabilidad del cultivo a los cambios en las condiciones ambientales. Las condiciones ambientales en las que se produce la cebada en el Uruguay determina que haya años en los que las condiciones climáticas son beneficiosas y se obtienen buenos rendimientos (1988) y otros en los que los rendimientos son severamente afectados por el clima (1991). A los efectos de estudiar la vulnerabilidad del cultivo de cebada y su posibilidad de adaptación al cambio climático se realizó un experimento en el marco del convenio de 2 cooperación técnica entre el Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIA) y la Comisión Nacional Sobre el Cambio Global (CNCG). El presente trabajo tuvo como objetivo principal estudiar la vulnerabilidad y adaptación al cambio climático de la cebada cervecera en el Uruguay. Para ello se realizó un ensayo con el objetivo de calibrar y validar el modelo CERES Barley y posteriormente usar el modelo para analizar la sensibilidad del cultivo a los nuevos escenarios climáticos propuestos por los modelos de circulación global. Un segundo objetivo consistió en el análisis de series históricas de rendimientos de cebada de manera de identificar la o las variables climáticas determinantes de los rendimientos observados en el área de influencia de la Estación Experimental La Estanzuela. MATERIALES Y METODOS El experimento fue conducido en la Estación Experimental La Estanzuela situada en Colonia, Uruguay (34.20º de latitud Sur, 57.1º de longitud oeste, 81 m de altitud) durante el año 1995, y en coordinación con el Estudio País sobre Cambio Climatico ejecutado por la Comisión Nacional Para el Cambio Global de Uruguay. El suelo corresponde a un Brunosol Eutrico Típico LAc v, con un horizonte Ap de 0 25 cm de espesor, de textura franco arcillo limosa, estructura en bloque subangulares y transición clara; un horizonte B2t de 25 - 65 cm, de textura arcillo limosa y estructura en prismas medios y fuertes; un horizonte B3 de 65 - 85 cm, de textura arcillosa limosa, estructura similar al B2t y transición clara o gradual. El horizonte Ap varía entre 18 y 30 cm según la posición topográfica. En general presentan valores de pH de 5.6 a 5.9; 3.5% de M. Orgánica; 75 a 86 % de saturación en bases, pendiente suave a moderada, erosión ligera, profundidad de arraigamiento media, drenaje interno moderado, permeabilidad lenta, agua disponible media y riesgo de sequía medio. Se sembraron 4 cultivares comerciales de cebada: 1-Clipper; 2-Defra; 3-Estanzuela Quebracho; 4-FNC 6-1; a una densidad de 250 plantas /m2. El diseño experimental usado fue de bloques al azar con 2 repeticiones; y fue sembrado en dos épocas de siembra: 06/Julio/95 (Epoca Normal o EN) y 15/08/95 (Epoca Tardía o ET). Se fertilizó a la siembra con 40 Kg. de N y 90 Kg. de P2O5/ha y al final del macollaje (estado Zadoks 30) (Zadoks 1974) con 60 Kg. N. El control de malezas se realizó mediante la aplicación post emergencia de herbicida Glean a una dosis de 20 g/ha de principio activo. Se tomaron registros para cada cultivar de población de plantas emergidas y fecha de antesis cuando el 50% de las plantas estaban en el estado correspondiente. Post antesis se efectuaron 10 cortes a intervalos de 7 días aproximadamente para calcular el incremento en el peso de granos (tasa de llenado de grano o TLG). Se consideró que la variedad había alcanzado la madurez fisiológica cuando se detuvo la acumulación de materia seca en el grano. A la cosecha se determinaron los componentes de rendimiento: número de espigas por m2, número de granos por espigas y el peso de mil granos (PMG), así como el rendimiento final en kg. de grano por hectárea. 3 En base a los resultados obtenidos en este experimento se ajustaron los coeficientes genéticos del modelo CERES Barley. El modelo utilizado fue el perteneciente al Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT) Versión 3.0 (Tsuji et al 1994). A fin de determinar los coeficientes genéticos requeridos por dicho modelo, se realizó un estudio de desvíos entre valores observados y estimados y se seleccionaron aquellos coeficientes genéticos que presentaban menores desvíos. A modo de ejemplo para el coeficiente P1D, que determina la fecha de espigazón de cada variedad, se probaron valores entre 1 y 5 con intervalos de 0.1 unidades. Para cada uno de los valores asignados a este coeficiente se estudiaron las diferencias entre las fechas de espigazón observadas en el experimento (para EN y ET) versus las fechas de espigazón estimadas por el modelo. A cada grupo de diferencias entre observado y simulado por el modelo, se le calcularon los desvíos de cero, y se seleccionó el coeficiente que presentara menor desvío. Una vez obtenidos los coeficientes se procedió a la validación del modelo utilizando los registros del Programa Nacional de Evaluación de Cultivares del período 1988-1995. Estos datos fueron utilizados también para hacer un análisis de correlación con el objetivo de identificar las variables climáticas más importantes en la determinación del rendimiento final. RESULTADOS Y DISCUSION 1. Experimento de campo 1995 En el Cuadro 1 se presentan fechas de espigazón y de madurez fisiológica registradas para cada variedad en ambas épocas de siembra, así como la suma térmica (base 0º C) para los períodos siembra-espigazón y espigazón a madurez fisiológica. Cuadro 1. Fecha de siembra (FS), fecha de espigazón (FE), días a espigazón (DE), sumas térmicas entre siembra y espigazón (GDE), fecha de madurez fisiológica (FMF), días entre espigazón y madurez fisiológica (DMF) y suma térmica de espigazón a madurez fisiológica (GDMF) para cada cultivar. Cultivar Clipper Clipper Defra Defra E.Quebrac E.Quebrac FNC 6 1 FNC 6 1 FS 6 julio 95 15 agos 95 6 julio 95 15 agos 95 6 julio 95 15 agos 95 6 julio 95 15 agos 95 FE 14 oct 31 oct 22 oct 10 nov 14 oct 27 oct 16 oct 28 oct DE 101 78 109 88 101 74 103 75 GDE 1120 1083 1298 1301 1170 1020 1199 1035 4 FMF 15 nov 22 nov 19 nov 2 dic 9 nov 19 nov 12 nov 18 nov DMF 33 23 29 23 27 24 28 22 GDMF 598 448 542 427 494 444 513 416 Para la época de siembra temprana la duración de la etapa vegetativa osciló entre 101 días para Clipper a 109 para Defra. Cuando estos cultivares fueron sembrados en época tardía el ciclo a espigazón se redujo en aproximadamente 25 días (25%). De manera similar la duración de la etapa reproductiva, o período de llenado de grano, fue más prolongado en EN que en ET, observándose una reducción de aproximadamente 6 días (20%) en cada cultivar cuando fueron sembrados en la ET. Si consideramos estas etapas en tiempo térmico, vemos que para ambas épocas de siembra la suma térmica entre siembra y espigazón es menos variable entre épocas y oscila entre 1100 GD para Clipper y E.Quebracho, 1117 GD para FNC 6-1 y 1300 para Defra. Estos resultados evidencian el mecanismo de regulación térmica por medio del cual la fenología es controlada por acumulación de temperaturas, siendo esta una propiedad de cada cultivar. La espigazón se produce entonces cuando se alcanza una suma térmica determinada para cada variedad.(Shaykewich 1995) En el Cuadro 2 se presenta la fecha de siembra (FS), el número de granos por espiga (G/E), el PMG, la tasa de llenado de grano (TLG) y el rendimientopara cada cultivar. Cuadro 2: Componentes del rendimiento para los cv. estudiados en cada época de siembra Cultivar Clipper Clipper Defra Defra E.Quebrac E.Quebrac FNC 6 1 FNC 6 1 FS 6 julio 95 15agos 95 6 julio 95 15agos 95 6 julio 95 15agos 95 6 julio 95 15agos 95 G/E 23 21 30 27 27 23 31 28 PMG 45 50 38 42 48 48 44 48 TLG 1.4 2.2 1.3 1.8 1.8 2.0 1.6 2.2 Rend. 3779 3914 4313 3182 4722 4565 3815 3759 Puede observarse que para los 4 cultivares se obtuvo mayor número de granos por espigas en la época normal (EN) comparada con la época tardía (ET), mientras que el PMG fue en promedio mayor en la ET. Sin embargo el mayor rendimiento promedio fue en la EN, a excepción del cultivar Clipper. Esto sugiere que, para las condiciones de este experimento, y dentro de los componentes de rendimiento estudiados, el más relacionado con el rendimiento fue el número de granos por espigas. El aumento en el peso de granos observado durante la ET no fue suficiente para compensar la merma en rendimiento causada por el menor número de granos obtenido en esta época. El cociente entre el PMG y la duración del llenado de grano (o período espigazónmadurez fisiológica) determinan la TLG. La misma cuantifica la acumulación de MS en el grano durante esta etapa. Se observa claramente que la TLG es menor en EN que en la ET dado que durante la ET la duración del llenado de grano es menor y los pesos finales (PMG) son similares. Esto significa que la acumulación de materia seca en el grano es un proceso regulado térmicamente y se detiene aproximadamente a 500 GD (Cuadro 1). Por otro lado, dado que los PMG son similares, se sugiere una compensación en el crecimiento de granos incrementándose la TLG en ET en un 60% para Clipper, 40% para Defra y FNC 6 1 y 11% para E.Quebracho (Cuadro 2). 2. Calibración del modelo CERES-Barley: determinación de coeficientes genéticos Cuadro 3 se presentan los resultados de rendimientos observados por el Programa Nacional de Evaluación de Cultivares (PNELE) para las variedades Clipper y E.Quebracho y los resultados simulados para estas variedades por el modelo. Cuadro 3: Rendimientos observados por el Programa Nacional de Evaluación de INIA LE (PNELE) y simulados por el modelo CERES-Barley Año 1988 1988 1989 1989 1989 1990 1990 1990 1991 1991 1991 1992 1992 1992 1993 1993 1994 1994 1995 1995 Prom. Época 1 2 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 1 2 1 2 Gral. Observado PNELE 5122 4372 3630 3649 3555 3671 4373 4767 3690 1892 1500 3730 3478 3799 3168 2709 5155 2981 4211 4239 3685 Simulado CERES-Barley 5500 5450 5450 5200 4800 4900 4500 3900 4400 3700 3400 5000 5200 5250 3400 2200 4400 4250 4300 5200 4520 Diferencia Sim-Obs 378 1078 1820 1551 1245 1229 127 -867 710 1808 1900 1270 1722 1451 232 -509 -755 1269 89 961 835 En general los valores simulados tienden a sobrestimar los rendimientos (Figura 2). Por otro lado los valores de rendimiento simulados no reflejan la variabilidad observada entre y dentro años (Figura 3). Esto pone de manifiesto al menos dos limitantes en el uso del modelo CERES-Barley en el Uruguay. Por un lado es posible que el modelo no contemple alguno(s) aspecto(s) del ambiente importantes en la determinación del rendimiento de la cebada cervecera en Uruguay. Por otro lado es posible que los rendimientos observados por el PNELE no reflejen el potencial del cultivo para cada año y época, y que por alguna limitante (estrés de nitrógeno, ocurrencia de enfermedades y/o plagas) el rendimiento se viera deprimido. Cabe agregar que la simulación del modelo Ceres no considera el estado sanitario del cultivo ni las condiciones de preparación de tierras para la siembra (laboreo). Teniendo en cuenta lo expresado anteriormente es importante enfocar el estudio de vulnerabilidad al cambio climático desde dos puntos de vista. El primero relacionado al uso del modelo de Ceres, que aunque presenta algunas limitantes, es una herramienta válida para realizar análisis de sensibilidad del cultivo al cambio climático. En este sentido resulta 2 interesante la comparación relativa entre los escenarios actuales simulados por el modelo y los escenarios futuros sugeridos por los modelos de circulación global. El segundo punto de vista es el estudio de la variabilidad histórica a través de la caracterización de las condiciones ambientales durante la época de crecimiento de la cebada en el Uruguay, y la relación de éstas con el rendimiento final. Este enfoque permite estimar la posible respuesta del cultivo ante el eventual cambio climático en base a la variabilidad observada en la región. 3. Uso de Ceres Barley para la determinación de la vulnerabilidad de la cebada cervecera al cambio climático en el Uruguay Se utilizó la subrutina de simulación Seasonal del DSSAT3 para simular los rendimientos durante el período 1966 a 1995 utilizando los archivos climáticos con datos reales obtenidos en INIA La Estanzuela. Tres épocas de siembra fueron proporcionadas al modelo: época temprana (Et) 15 de Junio, época normal (EN) 15 de Julio, y época tardía (ET) 15 de Agosto. Los resultados de rendimiento, duración de ciclo vegetativo y reproductivo fueron analizados para el llamado escenario actual (valores reales de temperatura y precipitación del período 1966-1995 en INIA LE) y para los escenarios incrementales de aumento de 2ºC y 4ºC en temperatura, así como el aumento y/o disminución del 20% en la precipitación. Se definieron dos situaciones de modelación, la primera donde la rutina de modelación de disponibilidad de nitrógeno no fue utilizada, por lo tanto los resultados obtenidos fueron considerados como el potencial sin limitantes, y una segunda situación donde la rutina fue utilizada y los resultados fueron considerados como con posible limitante en el suministro de Nitrógeno (N. limitante). 3.1. Vulnerabilidad de la cebada cervecera al cambio climático bajo situaciones de producción potencial: Sin limitante de N En el Cuadro 4 se presentan los rendimientos medios obtenidos para cada variedad y época de siembra en la simulación de los 30 años para la localidad La Estanzuela bajo el escenario actual y los futuros considerados. 3 Cuadro 4: Rendimiento potencial medio (Kg./ha) por variedad y época de siembra para el escenario actual y los escenarios futuros. Var/ep. Clipper Et EN ET EQuebr. Et EN ET Es1 3043 3153 3070 2905 3801 3899 3835 3668 Es2 2396 2449 2396 2343 2955 2979 2958 2929 Es3 1774 1848 1747 1728 2111 2101 2116 2115 Es4 3209 3291 3240 3097 4009 4054 4058 3915 Escenarios: 1- Actual: Serie histórica 1966 a 1995 2- Actual más 2ºC 3- Actual más 4ºC 4- Actual más 20% de precipitación Es5 2788 2952 2817 2596 3478 3685 3492 3257 Es6 2519 2554 2518 2484 3101 3095 3101 3109 Es7 2209 2307 2217 2103 2725 2800 2766 2608 Es8 1862 1914 1831 1839 2212 2160 2215 2261 Es 9 1638 1743 1636 1535 1959 1996 1989 1891 5- Actual menos 20% de precipitación 6- Actual más 2ºC más 20% de precipitación 7- Actual más 2ºC menos 20% de precipitación 8- Actual más 4ºC más 20% de precipitación 9- Actual más 4ºC menos 20% de precipitación Para un aumento de 2ºC los rendimientos de Clipper y Quebracho disminuyen en 647 y 846 Kg./ha (21 y 22%) respectivamente, y para un aumento de 4ºC el rendimiento estimado decrece en 1269 y 1690 Kg./ha (42 y 44%) respectivamente. Para el escenario de 20% de aumento en la precipitación el rendimiento de las dos variedades potencial aumenta en 166 Kg./ha (5%), mientras que decrece 255 Kg./ha (8%) en el caso de una disminución del 20% en las precipitaciones. Existe una mayor sensibilidad de los rendimientos al posible aumento de la temperatura que a los cambios en precipitación considerados. Esta disminución de rendimiento debido al aumento de la temperatura está asociada a una disminución proporcional en el ciclo de las variedades consideradas. Cuadro 5 se presentan la duración del ciclo entre siembra y espigazón para cada variedad y época de siembra en la simulación de los 30 años para la localidad La Estanzuela bajo el escenario actual y los futuros considerados. Cuadro 5: Duración de ciclo siembra-espigazón (días) por variedad y época de siembra para el escenario actual y los escenarios futuros. Var/ep. Clipper Et EN ET EQuebr. Et EN ET Es1 91 109 90 73 87 104 87 72 Es2 81 97 81 66 78 92 78 65 Escenarios: 1- Actual: Serie histórica 1966 a 1995 2- Actual más 2ºC 3- Actual más 4ºC 4- Actual más 20% de precipitación Es3 74 88 73 60 70 82 70 58 Es4 91 109 90 73 87 104 87 72 Es5 91 109 90 73 87 104 87 72 Es6 81 97 81 66 78 92 78 65 Es7 81 97 81 66 78 92 78 65 Es8 74 88 73 60 70 82 70 58 5- Actual menos 20% de precipitación 6- Actual más 2ºC más 20% de precipitación 7- Actual más 2ºC menos 20% de precipitación 8- Actual más 4ºC más 20% de precipitación 9- Actual más 4ºC menos 20% de precipitación Es 9 74 88 73 60 70 82 70 58 Para un aumento de 2ºC se estima una reducción en el ciclo de Clipper y Quebracho de entre 10 y 9 días (10 y 11%) respectivamente, mientras que para el aumento de 4ºC se estima una disminución de 17 días (19 y 20% respectivamente). El cambio en el régimen de precipitaciones no modifica el ciclo de las variedades. El acortamiento en el ciclo del cultivo se produce porque las variedades consideradas carecen de respuesta al fotoperíodo y la fenología del cultivo esta controlada únicamente por la temperatura. Como fue expresado anteriormente tanto Clipper como Quebracho espigan al alcanzarse un tiempo térmico de 1100 GD aproximadamente (Cuadro 1). El aumento en la temperatura determina una reducción del número de días necesarios para la espigazón. A consecuencia de este aceleramiento del desarrollo se produce una disminución en la productividad, dado que ésta es el resultado de la tasa de producción diaria de materia seca multiplicada por el número de días del período considerado.(Acock y Acock 1993, Magrin 1993 y Fisher 1985b) En el mismo sentido se estima una disminución en el número de días de llenado de grano, o período espigazón a madurez fisiológica (Cuadro 6). Cuadro 6: Duración de ciclo espigazón-madurez fisiológica (días) por variedad y época de siembra para el escenario actual y los escenarios futuros. Var/ep. Clipper Et EN ET EQuebr. Et EN ET Es1 32 34 32 30 32 35 32 30 Es2 30 32 30 28 30 33 30 28 Escenarios: 1- Actual: Serie histórica 1966 a 1995 2- Actual más 2ºC 3- Actual más 4ºC 4- Actual más 20% de precipitación Es3 28 30 28 26 28 31 29 26 Es4 32 34 32 30 32 35 32 30 Es5 32 34 32 30 32 35 32 30 Es6 30 32 30 28 30 33 30 28 Es7 30 32 30 28 30 33 30 28 Es8 28 30 28 26 28 31 29 26 Es 9 28 30 28 26 28 31 29 26 5- Actual menos 20% de precipitación 6- Actual más 2ºC más 20% de precipitación 7- Actual más 2ºC menos 20% de precipitación 8- Actual más 4ºC más 20% de precipitación 9- Actual más 4ºC menos 20% de precipitación En el caso de un aumento de 2ºC la disminución es de 2 días (6%) tanto para Clipper como para Quebracho, y de 4 días (12%) para el aumento de 4ºC. Al igual que en el ciclo a espigazón, el acortamiento de el ciclo post espigazón determina que se disponga de menos días para el llenado de grano, lo que afecta negativamente el rendimiento final.(Fischer 1985b, Acock 1993). En resumen, considerando el rendimiento potencial sin limitantes de Nitrógeno, los resultados del modelo indican una mayor disminución del rendimiento con un aumento de la temperatura (del orden del 10% por cada ºC de aumento de la temperatura) que a los cambios en precipitación. Con respecto a estos últimos se encontró que un aumento en el régimen de lluvias del orden del 20% aumenta los rendimientos en 5% mientras que la disminución de un 20% en el régimen de lluvias determina una reducción de los rendimientos del orden del 8%. 2 3.2 Vulnerabilidad de la cebada cervecera al cambio climático bajo situaciones de producción no potencial: Con posible limitante de N En el Cuadro 7 se presentan los rendimientos medios obtenidos para cada variedad y época de siembra en la simulación de los 30 años para la localidad La Estanzuela bajo el escenario actual y los futuros considerados. Cuadro 7: Rendimiento potencial medio (Kg./ha) por variedad y época de siembra para el escenario actual y los escenarios futuros. Var/ep. Clipper Et EN ET EQuebr. Et EN ET Es1 3043 3153 3070 2905 3801 3899 3835 3668 Es1N 2139 2250 2055 2112 2676 2832 2513 2682 Es2N 1712 1887 1566 1682 2031 2188 1846 2058 Es3N 1245 1414 1111 1212 1449 1505 1355 1487 Escenarios: 1- Actual: Serie histórica 1966 a 1995 1N Actual: Serie histórica 1966 a 1995 con N limitante 2N- Actual más 2ºC con N limitante 3N- Actual más 4ºC con N limitante 4N- Actual más 20% de precipitación con N limitante Es4N 2027 2112 1936 2034 2514 2625 2344 2573 Es5N 2239 2413 2201 2105 2812 3057 2717 2662 Es6N 1603 1742 1455 1613 1880 1990 1692 1957 Es7N 1793 1983 1705 1693 2162 2359 2037 2090 Es8N 1154 1295 1025 1142 1317 1336 1227 1387 Es 9N 1314 1497 1219 1224 1552 1655 1489 1512 5N- Actual menos 20% de precipitación con N limitante 6N- Actual más 2ºC más 20% de precipitación con N limitante 7N- Actual más 2ºC menos 20% de precipitación con N limitante 8N- Actual más 4ºC más 20% de precipitación con N limitante 9N- Actual más 4ºC menos 20% de precipitación con N limitante Los rendimientos simulados por el modelo utilizando la rutina de balance de nitrógeno indican una disminución con respecto al potencial del 30% para ambas variedades (Es1N vs Es1). Para el caso del cultivar Clipper se estimó una disminución de 904 Kg./ha mientras que para E.Quebracho dicho porcentaje corresponde a 1125 Kg./ha. Bajo estas condiciones de posible limitante de N se estimó que la disminución de rendimiento debida a un aumento de 2ºC era de 427 y 645 Kg./ha (20 y 24%) para Clipper y E.Quebracho respectivamente. Para un aumento de 4ºC la disminución en rendimiento es de 894 y 1227 (42 y 46%) respectivamente. De la misma manera que bajo no limitante de N, estas disminuciones se relacionan con un acortamiento del ciclo (Cuadros 5 y 6). Los aumentos de 2 y 4ºC determinaron una disminución en el ciclo a espigazón de 10 y 20% respectivamente, y en el ciclo espigazón a madurez fisiológica de 6 y 12% respectivamente. Para los escenarios de cambios en las precipitaciones los resultados con posible limitante de N son opuestos a los obtenidos sin limitante de N, donde los cambios en rendimiento sugeridos por el modelo son directamente proporcionales a los cambios en el régimen de lluvias (mayores rendimientos en escenarios de mayor precipitación y viceversa). Sin embargo cuando se simula el crecimiento del cultivo con N limitante un aumento del 20% en las precipitaciones determina una disminución de los rendimientos de 112 y 162 Kg./ha (5 y 6%) para Clipper y E.Quebracho respectivamente, mientras que una disminución del 20 en la precipitación tiene como resultado un aumento del rendimiento en 100 y 136 Kg./ha (5%) para Clipper y E.Quebracho respectivamente. Estos resultados se deben a que, según el 3 modelo, el aumento en las precipitaciones afecta el ciclo del N en el suelo, incrementando las perdidas por lavado. La disminución en las precipitaciones favorecería al cultivo, aparentemente a través de una mayor disponibilidad de N en el suelo y disminuyendo el estrés de este nutriente. En términos generales, tanto para la situación potencial como para aquella con N limitante, se obtuvo una disminución en el rendimiento de aproximadamente 10% por cada ºC de aumento en la temperatura. Al igual que bajo no limitante de N se estima un efecto menor para los escenarios de cambios en las precipitaciones considerados, siendo una disminución del 5% en el rendimiento para el aumento de 20% de precipitación, y un aumento del 5% en el rendimiento para el escenario de disminución del 20% en las precipitaciones. 4. Condiciones ambientales durante el período de crecimiento de la cebada cervecera en el Uruguay De acuerdo a la clasificación climática para cultivos de invierno, el Uruguay se considera como una región sin frío invernal (Burgos y Corsi 1971), por lo tanto las variedades que se cultivan pertenecen al tipo primaveral, sin requerimientos de vernalización. La cebada cervecera en el Uruguay se siembra entre fines de Junio y Agosto cumpliendo su etapa vegetativa durante los meses invernales. El momento de siembra en el que se logran los máximos rendimientos corresponde a Junio-Julio (Figura 4). Si bien los materiales cultivados en el Uruguay carecen de requerimientos de vernalización, es conocida la respuesta a la exposición del cultivo a condiciones de bajas temperaturas (Molina Cano 1989). Los mejores rendimientos que se obtienen en esta región corresponden a épocas en que el desarrollo vegetativo incluye el período del año más frío: Junio a Julio. A la vez siembras en estos meses determinan que las condiciones durante la espigazón y posterior llenado de grano de estas variedades sean óptimas. Siembras anteriores a Junio determinan que la espigazón ocurra durante una época del año (Agosto a Setiembre) en que las heladas pueden provocar serios daños en la espiga (Figura 5) (Molina Cano 1989). Para siembras de Agosto a Setiembre la limitante son las temperaturas máximas hacia fines de Octubre y Noviembre que determinan una mayor tasa de respiración durante el llenado de grano (Figura 6) (Fischer 1985b). Paralelamente a lo largo del año se registran precipitaciones cercanas a los 80 mm mensuales, con 2 máximos, uno en otoño y el otro en primavera con valores mensuales cercanos a los 100 mm (Figura 7) La demanda de agua de la atmósfera o evapotranspiración potencial (ETP) oscila entre 6 mm/día (189 mm/mes) en verano a 1 mm/día (31 mm/mes) en invierno (Figura 7). Para el tipo de suelos predominantes en la región, poco profundos y de baja velocidad de infiltración, y dadas las condiciones de balance entre lluvias y ETP, surge claramente que durante el período en que se cultivan los cereales de invierno en el Uruguay es muy frecuente 4 la ocurrencia de excesos hídricos de consideración y que los contenidos de agua en el suelo no son deficitarios para la producción de cultivos de invierno (Figura 8). 5. Variabilidad interanual de rendimientos de cebada cervecera En la Figura 9 se presentan los rendimientos medios nacional y experimental de cebada cervecera observados entre 1987 y 1994. La variabilidad observada evidencia una relación entre rendimiento y las condiciones ambientales de cada año, dado que existen años considerados buenos (88, 92, 94) y no tan buenos para cultivos de invierno (91 y 93). La variación en el rendimiento observada pone de manifiesto la vulnerabilidad del cultivo a las condiciones climáticas, así como las condiciones de marginalidad en las que se produce el cultivo en el país: falta de frío, lenta infiltración y problemas de excesos hídricos en el suelo (Burgos y Corsi 1971). Para poder explicar la variabilidad encontrada en los rendimientos de el PNELE entre 1988 y 1995 se determinaron las condiciones climáticas para cada uno de estos ambientes. Se entendió por ambiente a cada una de las fechas de siembra para cada año, habiendo un total de 20 ambientes entre 1988 y 1995 (Cuadro 3). Para cada ambiente se dispone de registros de fecha de siembra, fecha de espigazón y rendimiento. Se cuantificaron las condiciones ambientales para cada ambiente durante la etapa vegetativa (siembra-espigazón) y durante la etapa reproductiva (espigazón a madurez fisiológica). Dentro de las características climáticas estudiadas se incluyeron algunas relacionadas a las condiciones térmicas (medias, máximas, mínimas y acumulación de temperaturas mayores o menores a un umbral determinado), radiación solar directa (estimada por el número de horas de sol) y contenido de agua en el suelo (agua disponible, días con contenidos de agua mayores a determinados umbrales y excesos hídricos). El análisis de regresión lineal permitió identificar las variables climáticas más importantes que están correlacionadas con los rendimientos obtenidos y por lo tanto poder predecir que sucedería con el rendimiento si existe un cambio en la magnitud de dichas variables. De este modo, este tipo de análisis sirve de complemento al análisis de modelos de simulación. Cabe aclarar que el análisis de correlación entre variables climáticas y rendimiento no implica necesariamente una relación causa-efecto. Tan solo permite analizar como varían conjuntamente ambas variables. Para un estudio más detallado es necesario la realización de ensayos específicos en condiciones controladas. 6. Condiciones ambientales durante la etapa vegetativa y su relación con el rendimiento final Teniendo en cuenta lo expresado anteriormente, durante la etapa de siembra a floración se identificaron dos variables climáticas que se relacionaban en mayor medida con el rendimiento en grano del cultivo: excesos hídricos y temperaturas mínimas menores a 0°C. 5 Los excesos hídricos cuantifican cantidad de agua en el suelo que excede el contenido de agua a capacidad de campo. Esta agua ocupa los macroporos del suelo, desplazando al aire. Es a la vez una estimación indirecta de las condiciones de falta de oxígeno a nivel radicular. De la magnitud de los excesos hídricos pre siembra también dependerá (entre otras cosas) que se logre la fecha de siembra óptima de cebada en Uruguay, debido a que los suelos de la zona agrícola de Uruguay se caracterizan por poseer un horizonte B textural poco permeable. A esto se le suma que en los meses del año en que se realizan dichas tareas se registran los menores niveles de ETP. De acuerdo a la disponibilidad de agua de estos suelos, se cuantificó el promedio de días aptos para laboreo (DAL) de tierras en base al número de días con contenidos de agua disponible en la capa arable menores a 85% de la capacidad de campo. En la Figura 10 se presenta el promedio de DAL para el área de La Estanzuela durante la serie 1965-95. Durante la época de preparación de tierras para trigo y cebada (Junio-Julio) la cantidad de días aptos es menor a 10. Esto es limitante dado que en años más lluviosos que la normal no existen días aptos para el laboreo del suelo de acuerdo a este criterio. Por lo tanto se retrasa la preparación de tierras o se realiza bajo condiciones que afectaran posteriormente el desarrollo del cultivo. Durante el período de crecimiento vegetativo los excesos hídricos provocan, como se indicó anteriormente, una menor aireación del suelo. Esto determina, por medio de la respiración anaeróbica de las raíces, un aumento de la producción de etileno, lo que resulta en un pobre desarrollo de la masa radicular y por lo tanto se afecta el crecimiento de la parte aérea de forma irreversible (Drew 1979, Sharma 1988, Musgrave 1994). En la Figura 8 puede verse que durante la época de crecimiento vegetativo (Junio a Agosto) ocurre un promedio de 25 a 30 mm mensuales de excesos hídricos. Esto determina que para las condiciones de Uruguay, los excesos hídricos en el suelo estén relacionados negativamente con los rendimientos finales (Figura 11). En términos generales, por cada milímetro de aumento en la magnitud de los excesos hídricos durante la etapa vegetativa se observó una disminución en el rendimiento de 7.8 kg./ha. La exposición al frío es fundamental para la determinación de los componentes del rendimiento número de espigas por m2 y número de granos por espiga (Molina Cano 1989, Fisher 1985a). Para determinar la magnitud de frío de cada ambiente de la serie 1988 a 1995 se calculó la suma de temperaturas mínimas menores a 0°C durante la fase vegetativa. La mayor acumulación de temperaturas por debajo de 0°C se relacionó con un mayor rendimiento final. En términos generales se encontró que por cada aumento de un grado Celsius en la suma de temperaturas negativas durante la etapa vegetativa se observó un aumento en el rendimiento de 283 kg./ha (Figura 12). Esto puede estar asociado a que el inicio de la diferenciación floral y la velocidad de desarrollo de la espiga aumentan con la temperatura, aunque el número final de flores por inflorescencia se reduce, posiblemente porque el incremento de temperatura acelera la diferenciación floral y estimula el crecimiento de órganos vegetativos, lo cual a su vez aumenta la competencia y reduce la cantidad de asimilados disponibles para la diferenciación de nuevas espiguillas. Por el contrario, las bajas tempesraturas reducen la velocidad de crecimiento de los demás organos, la competencia es menor y los primordios florales alcanzan mayor tamaño, aumentando su supervivencia y por ende el número de granos por espiga (Molina Cano 1989). Por otro lado el crecimiento del sistema radicular depende de la temperatura del suelo, y ésta es mayor que la del aire. Al aumentar las condiciones de frío en la 6 parte aérea, aumenta la diferencia entre temperatura del aire y temperatura del suelo. De esta manera el crecimiento del sistema radicular se ve favorecido, así como la exploración radicular por agua y nutrientes. Esto favorece el macollaje y por lo tanto un mayor número de macollos fértiles por m2 (Fisher 1985a) En las épocas de siembra tardía se observaron menores rendimientos, lo que posiblemente esté asociado a la carencia de temperaturas bajas. 7. Condiciones ambientales durante la etapa reproductiva y su relación con el rendimiento final El período de llenado de grano es fundamental en cebada cervecera porque en esta etapa se determina el tamaño de grano. Este componente de rendimiento es de suma importancia para la industria cervecera. Para el período en estudio se observó que los mayores rendimientos se obtuvieron a mayor cantidad de horas de sol (heliofanía) durante el período de llenado de grano (Figura 13). Las horas de sol están relacionadas directamente con la radiación global incidente, y ésta se relaciona con la capacidad de producir fotosintatos (Fischer 1985b). La disponibilidad de fotosintatos es importante para lograr un adecuado llenado de grano (Molina Cano 1989). Para las condiciones de este experimento por cada aumento en 1 hora de sol durante el período espigazón a madurez fisiológica se observó un aumento en el rendimiento final de 18.3 kg./ha. 8. Vulnerabilidad de la Cebada Cervecera al Cambio Climático en el Uruguay. En base a los resultados de la validación del modelo CERES Barley, los rendimientos simulados tienden a sobre estimar los observados Si bien el modelo considera una gran cantidad de procesos y aspectos del ambiente que inciden en la producción, puede no ser suficiente para el estudio de vulnerabilidad de la cebada al cambio climático en el Uruguay. Por esta razón se entendió importante estudiar la vulnerabilidad al cambio climático en base a la caracterización de las condiciones ambientales que más afectan la producción de cebada en el Uruguay. 8.1- Vulnerabilidad al posible aumento de la temperatura. El aumento de temperatura pronosticado por la mayoría de los modelos de circulación global tendría dos consecuencias en la fenología y desarrollo de la cebada en el Uruguay. La primera seria la disminución de la oferta de frío al cultivo. Dado que existe una relación entre frío y rendimiento, conviene analizar que ocurriría si la oferta de frío disminuyera. En la actualidad (promedio 1965-95) existe una acumulación de mínimas menores a 0ºC de 2.61 GD. Si consideramos un aumento en la temperatura de 2ºC, éste valor sería de 0.23 GD, y para un aumento de 4ºC, el mismo sería de 0.01 GD. En base a esta relación se calcularon los rendimientos para la situación actual y para un aumento de 2 y 4ºC (Cuadro 8). Cuadro 8: Suma de temperaturas menores a 0ºC y rendimientos para los diferentes escenarios. 7 Escenario Actual 1965-95 Serie 65-95 + 2ºC Serie 65-95 + 4ºC Suma min < 0 2.61 0.23 0.01 Rend 3824 3150 3087 Descenso rend 674 (17%) 737 (19%) Una segunda consecuencia sería la disminución del ciclo, el adelanto en la fecha de espigazón y el acortamiento del período de llenado de grano. Esto trae como consecuencia no solo una menor duración de ciclo (viéndose afectados algunos componentes de rendimiento) sino también un período de llenado de grano de menor radiación incidente (Acock y Acock, 1993). Cuadro 9: Fechas de espigazón y duración de ciclo vegetativo (días) para distintas épocas de siembra según posibles escenarios climáticos futuros. Fecha siembra 1 Mayo 1 Junio 1 Julio 1 Agosto Escenario actual Fecha esp Ago 2 Set 6 Oct 1 Oct 20 Escenario actual Ciclo 94 98 92 81 Escenario actual+2ºC Fecha esp Jul 18 Ago 23 Set 16 Oct 11 Escenario actual+2ºC Ciclo 79 84 78 72 Escenario actual+4ºC Fecha esp Jul 08 Ago 16 Set 11 Oct 06 Escenario actual+4ºC Ciclo 69 77 73 71 Cuadro 9 vemos que para el escenario de 2ºC existe una disminución promedio del ciclo de 13 días (14%) mientras que para un aumento de 4ºC la disminución en el ciclo es de 20 días (22%). En la situación actual las siembras de mejor rendimiento se dan entre junio y julio (Figura 4) con un ciclo vegetativo de aproximadamente 95 días y fechas de espigazón de principios de octubre. En los escenarios de aumento de 2ºC y 4ºC, ninguna época de siembra combina las características largo de ciclo y fecha de espigazón óptimas de época de siembra normal en el escenario actual. Considerando que las horas de sol en el llenado de grano están asociadas al rendimiento, un adelantamiento de la fecha de espigazón determinaría una reducción en la radiación incidente post espigazón y por lo tanto una disminución en el rendimiento (Cuadro 10). Cuadro 10: Horas de sol, rendimiento para diferentes períodos de llenado de grano según posibles escenarios futuros de clima. Actual Futuro Futuro Período llenado grano (mes) Oct Set Agos Horas de sol 242 210 186 Rendimiento kg./ha 4050 3450 3020 8 Descenso rendimiento 600 430 de Descenso rend. por día 20 14 de Si comparamos los rendimientos obtenidos en base a las horas de sol del mes de Octubre vemos que por cada día de adelanto de la fecha de espigazón, la disminución del rendimiento atribuible a la menor radiación incidente sería del orden de los 20 kg./ha. Así el adelantamiento de la fecha de espigazón en 13 días para el escenario de 2ºC tendría como consecuencia una disminución en el rendimiento de 260 Kg./ha (6,4%) mientras que para 4ºC el acortamiento del ciclo de 20 días provocaría una disminución de 400 Kg./ha (10%). 8.2- Vulnerabilidad al cambio en el régimen de precipitaciones. Para analizar el posible efecto de un cambio en el régimen de precipitaciones se plantean 2 escenarios futuros. Uno relacionado a un posible aumento del 20% en las precipitaciones y el otro a una disminución del 20% de las mismas. El exceso hídrico en el suelo es la variable dependiente de las precipitaciones más relacionada con el rendimiento de cebada en el Uruguay por lo tanto los 2 escenarios planteados se correlacionan con un aumento y una disminución respectiva del 30% en los excesos hídricos en la etapa vegetativa (Cuadro 11). Cuadro 11: Excesos hídricos en estado vegetativo y rendimiento estimado para los escenarios considerados. Escenario Actual Actual+20 % precip. Actual-20 % precip. Exc. hid. est. veg 87.6 113.8 60.0 Rendimiento 3190 2970 3400 Diferencia con rend.actual -200 (-6.3%) +210 (+6.6%) Considerando la relación entre los excesos hídricos en la etapa vegetativa y el rendimiento podemos esperar una disminución de 200 Kg./ha en el rendimiento para un aumento en la magnitud de los excesos del 30% (escenario +20% de precipitación). Por otro lado una disminución de los excesos hídricos del 30% representaría un incremento en el rendimientos de 210 Kg./ha. 9. Adaptación de la cebada cervecera al cambio climático en el Uruguay De acuerdo a lo expuesto anteriormente, una de las consecuencias más importantes del aumento propuesto en la temperatura es el acortamiento del ciclo de las variedades en uso en la región. Como consecuencia de ello el cultivo dispondría de un menor número de días para cumplir su ciclo, afectando directamente su productividad. Una de las razones para este acortamiento de ciclo es la falta de respuesta al fotoperíodo de los cultivares en uso. La respuesta al fotoperíodo se refiere al alargamiento del ciclo vegetativo hasta una fecha determinada por la duración del día. Esto significa que el aumento de temperatura y el cumplimiento de la suma térmica antes de la fecha óptima no adelantaría la fecha de floración, y ésta estaría determinada por una combinación de la suma térmica y la duración del fotoperíodo (Fischer 1985a). 9 Sería deseable incorporar la respuesta al fotoperíodo a los materiales adaptados a la región, a través del mejoramiento genético, dado que existen actualmente materiales adaptados con ésta característica pero que no son aptos para el malteo (German, 1993). Los cambios en las precipitaciones propuestos implican por un lado un efecto en el ciclo del nitrógeno en el suelo, y por el otro un cambio en las condiciones de aereación a nivel radicular. Los aumentos propuestos en las lluvias determinarían mayores pérdidas de N por drenaje lavado y denitrificación (Smith 1990), así como un aumento en la magnitud de los excesos hídricos y de las condiciones de anaerobiosis en el suelo. Como medidas de adaptación mas relevantes se propone, en primer lugar ajustar las dosis de fertilizante nitrogenado al cultivo. Dado que éstos fertilizantes producen inicialmente un gran aumento de la concentración de NO3 en el suelo, y ésta forma de N es fácilmente perdible por lavado y denitrificación, es importante la racionalización del uso de estos fertilizantes. Una práctica de manejo adecuada en este sentido sería fraccionar la aplicación de N en dos momentos en función de las necesidades del cultivo. Una primera aplicación se habría de realizar con una dosis mínima o ‘starter’ para cubrir las necesidades en las primeras etapas, y una segunda aplicación a fin de macollaje (estado Zadoks 30, Zadoks 1974) correspondiente al momento en que el cultivo comienza a realizar la máxima absorción de N. De esta manera los nitratos (NO3) en el suelo no estarían expuestos al lavado entre la siembra y el pico de utilización, período que dura entre 60 y 90 días. La racionalización en el uso de fertilizantes nitrogenados es también muy importante desde el punto de vista ambiental dado que las pérdidas de NO3 del suelo por lavado pueden contaminar napas de agua profundas que son utilizadas como recursos hídricos para consumo humano (Smith 1991). Una segunda medida de adaptación al aumento de la precipitación es la selección de variedades tolerantes o resistentes a las condiciones de anaerobiosis en el suelo. Actualmente INIA La Estanzuela desarrolla una línea de investigación tendiente a cuantificar los efectos de los excesos hídricos en el suelo en la etapa vegetativa y la detección de variedades de mejor comportamiento bajo condiciones de anaerobiosis. Los escenarios de disminución de lluvias propuestos determinarían una mayor disponibilidad de NO3 en el suelo por menor incidencia de las pérdidas por lavado y denitrificación (Smith 1990) y mayor actividad orgánica (Whitehead 1995). El incremento en la disponibilidad de NO3 beneficiaría el desarrollo del cultivo, por disminución del estrés de N. Sin embargo, sigue siendo importante bajo este escenario el uso racional de fertilizantes nitrogenados aplicando dosis equivalentes a las necesidades del cultivo para evitar que el lavado de N provoque contaminación de aguas. Desde el punto de vista de los excesos hídricos en el suelo, la disminución en el régimen de lluvias disminuiría las condiciones de anaerobiosis en el suelo, por lo que las variedades actualmente en uso serían adecuadas al cambio propuesto por este escenario. También esta disminución de las precipitaciones incrementaría el número de días aptos para el laboreo de la capa arable de suelo, mejorando las condiciones de preparación de tierras. Esto traería como consecuencia una mejor exploración del suelo por las raíces, aumentando la disponibilidad de nutrientes, agua y oxígeno. Por último, es importante considerar que el aumento en la temperatura combinado con un aumento en las precipitaciones, podría tener como consecuencia un aumento en la incidencia de enfermedades y plagas, aspecto no considerado en el presente estudio. Se plantea la 10 necesidad de realizar estudios en este sentido para determinar las posibles consecuencias de los escenarios propuestos. CONCLUSIONES La cebada es un cultivo extremadamente sensible a las condiciones ambientales y por lo tanto vulnerable al posible cambio climático. El modelo de simulación utilizado evidenció una tendencia a sobrestimar los rendimientos y no fue lo suficientemente preciso comoc para detectar la variación observada en los últimos 8 años en la región. Sin embargo el uso del modelo permite el análisis de rendimientos potenciales y el estudio de vulnerabilidad a los posibles cambios en temperatura y precipitación. Así el modelo estimó que el aumento en temperatura pronosticado por los modelos de circulación global tendría como consecuencia directa una disminución en los rendimientos del orden del 10% por cada grado Celsius de aumento en la temperatura. Esto esta relacionado a una disminución en el largo del ciclo a espigazón del 5% por cada ºC de aumento en la temperatura, mientras que el ciclo espigazón a madurez fisiológica se redujo en el orden del 3% por cada ºC de aumento de temperatura. El análisis de las series históricas de los ensayos del PNELE permitió detectar 3 variables ambientales relacionadas con el rendimiento final. Estas se refieren a las condiciones de frío invernal, la magnitud de los excesos hídricos en la etapa vegetativa y a la cantidad de radiación disponible para el llenado de grano. En base a estas relaciones se encontró que para los aumentos de temperatura de 2ºC y 4ºC se espera una reducción en el rendimiento por menor frío invernal del orden del 17 y 20% respectivamente. Paralelamente se estima una reducción del 6 y 10% para aumentos de 2ºC y 4ºC respectivamente debido a la menor radiación disponible como consecuencia del adelantamiento de la fecha de espigazón. Los posibles aumentos en el régimen de lluvias del 20% estarían relacionados a un aumento en los excesos hídricos en el suelo del 30% lo que produciría una reducción en el rendimiento del 6%, mientras que una disminución en las lluvias del 20% determinaría una reducción en los excesos hídricos del 30% y por lo tanto un incremento en el rendimiento del 8% aproximadamente. En términos generales ambas metodologías utilizadas pronostican una reducción en los rendimientos por el aumento de temperatura, proporcional a la disminución de los ciclos a espigazón y a madurez fisiológica. De la misma manera se encontró una disminución en los rendimientos para el aumento propuesto de precipitación de entre 5 y 6%, mientras que para el escenario de disminución del 20% en la precipitación se estima un aumento en los rendimientos de entre 5 y 7%. Sin embargo el uso del modelo sin N limitante (o potencial) estima un incremento en el rendimiento al aumentar las precipitaciones y viceversa. Como medidas de adaptación se propone la selección de variedades de respuesta al fotoperíodo, de manera de controlar el momento de la floración del cultivo para que ésta ocurra en el momento adecuado. La racionalización en el uso de fertilizantes nitrogenados se propone para todos los escenarios de cambios en precipitaciones, debido a que la precipitación afecta el ciclo del nitrógeno, y este nutriente no solo limita el desarrollo del cultivo cuando es deficitario, sino que en exceso puede provocar contaminación con NO3 de aguas profundas. 11 El escenario de disminución de las precipitaciones seria el único favorable para la cebada cervecera, dado que permitiría una mejor preparación de tierras pre-siembra y por lo tanto mejoraría la estructura del suelo para la exploración radicular, así como también se lograría una mayor disponibilidad de NO3 y mejores condiciones de aereación del suelo. Dado que la calibración del modelo fue realizada con tan solo un año de datos, se plantea la necesidad de continuar los trabajos de calibración y ajuste de coeficientes para las condiciones del Uruguay. Se sugiere la existencia de condiciones climáticas que afectan la producción de cebada cervecera en Uruguay que no son contempladas por el modelo, como el efecto de los excesos de agua y la preparación de suelos. Los futuros esfuerzos de la investigación deben apuntar a resolver esta limitante. BIBLIOGRAFIA Acock B. and C.Acock. 1993. Modelling approaches for predicting crop ecosystem responses to climate change. In International Science I. 1993. pp 299-306. Crop Science Society of America, 677S Segoe Rd. Madison, WI 53711, USA. Burgos J.J. y W.C.Corsi. 1971 Areas agroclimáticas para trigo y características bioclimáticas de sus cultivares en el Uruguay. Vol.Téc. No. 12, MAP, La Estanzuela. Drew M.C and E.J.Siworo. 1979. 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