Caracterización de rotaciones de cultivos y su impacto en el rendimiento y funcionamiento de sistemas agrícolas

Abstract

El análisis de las rotaciones de cultivos a escala regional requiere información histórica a nivel de lote que considere las diferentes condiciones presentes en el área. Esta información ha sido de escasa y dispersa en Argentina durante los últimos años, a pesar de existir herramientas que permitían obtenerla. Es posible a partir de sensores remotos la identificación de los cultivos sembrados en un área y la estimación del crecimiento y rendimiento. El objetivo de esta tesis fue la caracterización de las secuencias de cultivos a lo largo de una serie de campañas agrícolas y la evaluación de su impacto a nivel productivo y ambiental. Se generaron mapas de cultivos a lo largo de siete campañas agrícolas en un área piloto de la Pampa Ondulada donde se analizó la ocurrencia de casos de monocultivo y rotación en relación a variables humanas y ambientales. Se desarrolló un modelo de estimación de biomasa en soja como indicador del estado y rendimiento del cultivo. Se evaluó el efecto de diferentes secuencias de cultivos en la producción de biomasa de lotes de soja y en el carbono orgánico del suelo. A nivel nacional se analizaron las secuencias de cultivos a lo largo de tres campañas. Los casos de monocultivo estuvieron asociados a parcelas catastrales pequeñas comúnmente asignadas a arrendamiento y se agruparon en cercanías a centros de acopio para transporte e industrialización. Se observó un efecto positivo y significativo en biomasa de soja para índices relacionados con el número de períodos con rotación y con la proporción de gramíneas, mientras que se identificaron efectos negativos y significativos con la proporción de soja de primera y con la intensidad de siembra. El análisis espacial de secuencias de cultivos permite identificar controles de su distribución y proponer estrategias que favorezcan la implementación de buenas prácticas agrícolas.

Crop rotation analysis at regional level requires the availability of information about planting history at field level that considers the different conditions in the area. This kind of information has been scarse and dispersed in Argentina during last years despite the availability of tools to generate it. Through remote sensing it is possible to identify crops planted in an area and the estimation of crop growing and yield. The objective of this thesis was to characterize crop sequences along a serie of growing seasons and to evaluate its impact in productivity and environment. Seven crop type maps were generated along consecutive growing seasons in a pilot site in Pampa Ondulada where the occurrence of monoculture and rotation was analyzed in relation to human and environmental variables. In addition, a model for the estimation of soybean biomass as a proxy of crop condition and yield was developed. The effect of different crop sequences was evaluated in relation to soybean biomass production and soil organic carbon. At national level, crop sequences were analyzed along three growing seasons. The occurrence of monoculture was associated to small cadastral units were positive and significant effect on soybean biomass was observed for indices related to the number of rotation periods and the proportion of cereals; while negative and significant effects were found for the number of periods with monoculture, the total number of periods with early soybean and with planting intensity. Spatial analysis of crop sequences allows to identify controls of its occurrence and to develop tools that promote the implementation of good agricultural practices.