Presentacion VegSyst-DSS - Marisa Gallardo (PDF 2,24 MB.)

VegSyt-DSS: herramienta para la toma de
decisiones en el manejo de la fertilización N
en cultivos hortícolas de invernadero
Marisa Gallardo
Departamento de Agronomía
Universidad de Almería
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Razones para mejorar el manejo del N
 Reducir contaminación de acuíferos con NO3- lixiviado desde los
invernaderos (legislación autonómica, nacional y europea)
 Presión de la sociedad y de consumidores para reducir el
impacto ambiental de la agricultura
 Reducir costes económicos
M. Gallardo (Universidad de Almería)
¿Cómo podemos mejorar el manejo del N?
MANEJO DE N DE
SEGURIDAD
(basado en incertidumbre)
Reemplazar
INCERTIDUMBRE por
INFORMACIÓN
MANEJO DE N
MEJORADO
(basado en información)
Análisis de N en suelo
Sistemas de ayuda a
la toma de decisiones (DSS)
y modelos de simulación
Monitorización de N
en planta
M. Gallardo (Universidad de Almería)
VEGSYST-DSS- herramienta de ayuda al manejo del N en fertirriego en cultivos de invernadero
Inputs
Datos climáticos
•
Temperatura y HR
invernadero
Radiación solar exterior
•
•
•
Especie
Ciclo de cultivo
Encalado
•
Profundidad sistema
radicular
Aplicaciones estiércol
N mineral inicial
•
Datos de cultivo
Datos de suelo
•
•
Outputs
• Necesidades de N
• Necesidades de riego
• Concentración N solución
(Valores diarios, semanales,
mensuales o estacionales)
Especies: tomate, pimiento, pepino, calabacín,
berenjena, melón y sandia
Recomendaciones de riego y N en fertirriego y riego por goteo adaptables
a variaciones en especie, medio de cultivo, clima, ciclo de cultivo,
invernadero, cubierta
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Componentes del VegSyst-DSS
Modelo VegSyst
El modelo de simulación calcula
valores diarios/estacionales de:
• Producción de materia seca
• Extracción de N del cultivo
• Evapotranspiración del cultivo (ETc)
+
DSS
• Balance de N diario
• Volumen de riego
considerando la salinidad del
agua y la uniformidad del
sistema de riego
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Modelo VegSyst
Materia seca total
0.8
20
0.6
15
Radiación
0.4
0.2
0.0
0
50
100
150
200
MST (t ha-1)
Temperatura
fi-PAR
Fraccion rad. interceptada
10
5
0
0
DDT
50
100
150
200
DDT
Curva crítica N
Temperatura y
Radiación exterior
N crítico- contenido mínimo
de N en planta para obtener máxima biomasa
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Fuentes N en suelo
1. N min inicial
2. N mineralizado desde estiércol
3. N mineralizado MO suelo
Modelo VegSyst
ETc
N extraído por el cultivo
(demanda)
Factor de
Eficiencia
N disponible del suelo
Factor de
Eficiencia
CE agua
CU
Volumen de riego
Necesidades de N
Concentración de N en solución (mmol L-1)
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Presentación del software
Añadir información a la base de datos
Crear proyecto nuevo
Descargar proyecto (existente)
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Primer paso- Añadir información a la base de datos
Clima
Estiércol
Sistema de riego
Suelo
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Añadir archivo Excel con datos de clima
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Archivo Excel con datos de clima- por defecto datos históricos de Cajamar
CAJAMARHISTORICAL
degrees
Name
Latitude
DOY
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Tmax
36
19.6
19.6
19.7
20.0
20.2
18.9
18.9
18.8
19.2
18.8
20.2
19.8
19.8
19.5
20.2
19.3
21.1
20.3
20.5
21.0
21.1
20.5
21.1
21.0
minutes
Tmin
N/S
48N
7.5
7.4
6.9
6.9
7.3
6.7
6.2
6.3
6.2
6.7
6.9
6.9
6.5
7.3
7.0
6.8
7.1
6.9
7.5
6.9
7.0
7.3
7.0
7.0
RHmax
90.4
91.6
92.2
92.1
92.1
93.4
93.1
92.0
92.6
91.9
90.7
93.9
91.6
91.8
92.3
91.9
91.4
91.4
91.3
89.5
91.5
93.2
92.5
90.2
RHmin
SR outside (MJ
m-2 d-1)
TR
60.3
8.24
57.4
8.98
59.6
8.98
58.4
9.31
58.8
9.30
56.2
8.60
60.2
8.89
59.6
8.65
57.7
9.74
57.7
8.11
62.8
9.06
61.1
9.63
60.1
10.27
61.3
9.02
60.6
9.13
61.0
9.17
58.9
10.21
59.3
9.88
57.4
9.89
57.4
10.10
60.4
10.64
62.3
9.48
59.3
9.77
58.3
10.18
M. Gallardo (Universidad de Almería)
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
Creación archivo de estiércol
Oveja
Total N
Descriptio content
Mineralization coefficients (%)
(%)
n
Year
Year 2
Year 3
Year 4
1
Almeria
2.2
39
22
7
4
Ave-1
hens fresh 4.5
90
10
5
5
Ave-2
broilers
and
turkeys,
fresh
3.8
75
5
5
5
39
Ave-3
broilers
and
turkeys,
aged
3
2.8
60
5
5
4
90
4
2
2
22
Dairy fresh
3.5
50
15
5
5
42
12
6
4
75
15
10
5
40
25
6
3
35
15
10
5
20
10
5
5
Tipo
estiércol
Estiércol Almería
Contenido N (%)
2.2
Materia seca
0.64
Densidad
0.7
Tasa mineralización
Tasa mineralización Cerdo
Tasa mineralización liquid
7
Liquido en
tanque
4
Vacuno-1
fresh
Vacuno-2
dry
Vacuno-3
dry
3
3.5
2.5
1.5
Vacuno-4
dry
1
Tasa mineralización
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Configuración riego
Simple-1.5 x 0.5
Creación archivo de riego
Caudal gotero (L/h)
3
Líneas simples de goteros
1.5
0.5
Distancia entre líneas
Distancia entre goteros
Líneas pareadas de goteros
1.2
Distancia entre líneas alejadas
0.8
Distancia entre líneas pareadas
0.5
Distancia entre goteros
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Creación archivo de suelo
Nombre
Enarenado
Densidad aparente t/m3)
1.4
0.2
Profundidad radicular (cm)-excluyendo arena
N orgánico del suelo (%)
0.08
1
Tasa de mineralización anual (%)
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Creación proyecto nuevo
Fecha última aplicación estiércol
Ecuación de ETo
Nombre
Superficie invernadero
Medio cultivo
Volumen de estiércol aplicado
Tipo de estiércol
Manejo del Encalado
Sin Encalado
Fecha de aplicación
Clima
Cultivo
Fecha de eliminación
Suelo
Siembra o trasplante
Transmisividad tras encalado
Configuración riego
Salinidad
Fecha trasplante
Fecha fin cultivo
Considera coeficiente uniformidad
N mineral en suelo inicial
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Manejo de la salinidad
Salinidad del agua de riego
Cultivo en suelo
Conductividad eléctrica del agua
Cultivo en sustrato
Fracción de drenaje
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Descargar un proyecto existente
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Resultados globales
- En Pantalla- Gráficos y tabla
- Descarga de archivos (Excel)
Valores diarios durante el ciclo
Días después
trasplante
Volumen
riego
Minutos
de riego
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Fertilizante Concentración N
N
en solución
Descarga resultados Excel
Informe resumido
Informe detallado
Riego
Extracción N
Aportes de N del suelo
Necesidades de fertilizante
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Informe detallado- valores diarios
Necesidades hídricas
ETo - Volumen riego
Kc - Tiempo de riego
ETc - Tiempo semanal
Extracción N
Aportes N del suelo
Necesidades de N
- Extracción N diaria - N min suelo día y acumul. - Necesidades N (diarias
acuml. y semanales)
- Extracción estacional - N mineralizado N
- Aporte total N
- Concentración N semanal
Y en periodos de 4 semanas
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Resultados intermedios
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Análisis de escenarios en tomate
Ciclo: 15 agosto al 15 de enero
Blanqueo hasta el 15 de octubre
EC= 1.5 dS/m, UC=0.95
Goteros 1.5 x 0.5 y 3 L/h
ESCENARIO
Ciclo
N min suelo
(kg N ha-1)
Estiércol
(m3 ha-1)
Tomate-1
Comentarios
Otoñoinvierno
0
0
Tomate 2
Otoñoinvierno
200
0
Tomate 3
Otoñoinvierno
100
50
Estiércol (un año
antes de siembra)
Tomate 4
Primavera
100
50
Estiércol (un año
antes de siembra)
Suelo referencia
(N solo desde
fertilizante)
Comparación de escenarios (tomate otoño)
350
Extraccion N cultivo
Aportes N suelo
N fertilizante
309
300
45%
N (kg/ha)
250
221
221
200
40%
221 222
200
171
186
150
100
50
9.4
0
TOM-1
0 N min y
Sin estiercol
TOM-2
TOM-3
200 N min
100 Nmin
+ estiércol
Cultivo de tomate de otoño-invierno
14
TOM-1
14
TOM-1
12
TOM-2
12
TOM-2
9.5
TOM-3
REF
8
5.4
6
4.9
4
N (mmol L-1)
[N] mmol L-1
10
6
4
2
0
0
50
100
Tiempo (DDT)
150
200
REF
8
2
0
TOM-3
10
0
50
100
Tiempo (DDT)
150
200
Comparación cultivo de tomate de otoño-invierno y de primavera
A
S
O
N
D
E
E
Cultivo otoño-invierno
M A
M J
F
Cultivo primavera
TOM-3
14
REF
TOM-4
10
N (mmol L-1)
N (mmol L-1)
12
8
6
4
TOM-3
12
REF
10
TOM-4
8
6
4
2
2
0
14
0
50
100
Tiempo (DDT)
150
0
0
50
100
Tiempo (DDT)
150
100 kg N ha-1 min inicial y 50 m3 ha-1 de estiércol aplicado un año antes; el cultivo
de primavera no se blanquea
VegSyt-DSS
El software se puede descargar en la pagina web del grupo:
http://www.ual.es/GruposInv/nitrogeno/VegSyst-DSS.shtml
Esperamos vuestros comentarios y sugerencias para incorporarlos en la segunda versión
([email protected])
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Referencias
• Gallardo, M., Giménez, C., Martínez-Gaitán, C., Stöckle, C.O., Thompson, R.B.,
and Granados, M.R. (2011). Evaluation of the VegSyst model with muskmelon to
simulate crop growth, nitrogen uptake and evapotranspiration. Agric. Water
Manag. 101, 107–117
• Giménez, C., Gallardo, M., Martínez-Gaitán, C., Stöckle, C.O., Thompson, R.B.,
and Granados, M.R. (2013). VegSyst, a simulation model of daily crop growth,
nitrogen uptake and evapotranspiration for pepper crops for use in an on-farm
decision support system. Irrig. Sci. 31, 465–477.
• Gallardo, M., Thompson, R.B., Giménez, C., Padilla, F.M., and Stöckle, C.O.
(2014). Prototype decision support system based on the VegSyst simulation
model to calculate crop N and water requirements for tomato under plastic
cover. Irrig. Sci. 32, 237–253.
• Gallardo, M., Fernández, M.D., Giménez, C., Padilla, F.M., and Thompson, R.B.
(2016). Revised VegSyst model to calculate dry matter production , critical N
uptake and ET c of several vegetable species grown in Mediterranean
greenhouses. Agric. Syst. 146, 30–43.
M. Gallardo (Universidad de Almería)
Artículos divulgativos
• Gallardo M., Thompson, R.B., Padilla, F.M. (2014). Sistema de apoyo a la toma
de decisiones basado en el modelo VegSyst para calcular la [N] en fertirriego en
tomate de invernadero. Horticultura, 313: 20-38
• Gallardo M., Thompson, R.B. (2015). Software VegSyst-DSS para calcular la dosis
de riego, necesidades de N y la concentración de N en fertirriego en cultivos
hortícolas de invernadero. Horticultura, 321: 16-21
Pagina web del grupo de Nitrógeno y
Riego de Cultivos de la UAL
• http://www.ual.es/GruposInv/nitrogeno
M. Gallardo (Universidad de Almería)