optimización espacial y seguimiento del cultivo de caña
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Optimización Espacial y Seguimiento del Cultivo de Caña
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Temario
FundamentosHeterogeneidadTecnologíaOportunidades
Optimización de aplicación insumosEtapasExperiencias
Seguimiento y Detección temprana de AdversidadesEtapasExperiencias
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Heterogeneidad IntraUM
Causas PermanentesCambios texturalesSales, SodioFallas permanentes en el riego
Causas SemipermanentesDescepesProblemas en las plantaciones
Causas CircunstancialesPlagasMalezasFallas de manejo (fertilización, riego,
pulverización)
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Tecnología
Imágenes Satelitales
Detectar Heterogeneidad en forma remota
Agricultura de Precisión
Aplicar insumos en forma variable
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Oportunidades
Optimizar la Apilcación de Insumos (Heterogeneidad Permanente)
Ahorrar insumos
Aumentar la productividad
Detección Temprana de Adversidades o Fallas en el Manejo (Heterogeneid Circunstancial)
Guíar la atención a las UMs problemáticas
Anticiparse y realizar medidas correctivas
Gestión de Calidad
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Optimización de la Aplicación de Insumos
Etapas
Análisis de Heterogeneidad Espacial
Evaluación de Campo
Evaluación Agro Económica
Modelo de Optimización
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Análisis de Heterogeneidad Espacial
-
Índice de la Vegetación- +
alto
bajo potencial
Intermedio
CLUSTER ANALISYS
2004 2005 2007
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Evaluación de Campo
OBSERVACION
HETEROGENEIDAD
IMPACTO
CORRECCION
IMPACTO CORRECION
FOTO
Limitante o virtud del ambiente (arena, tosca, sales)
permanente, circunstancial, semipermanente
% rendimiento relativo al promedio
Medida correctiva posible (nivelar terreno, drenar)
% rendimiento relativo luego de corrección
nombre del archivo de foto
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Corroboración con cosechas manuales
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Evaluación Agro Económica
AMBIENTE CARACTERISTICAS RENDIMIENTO POTENCIAL
Elevado % ARENA Decapitado 60%El agua no llega
Sin limitantes severas 100%
Excelente Capacidad de Retención Hídrica 130%
UREA
Rin
de
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Optimización de la Aplicación de Insumos
Pronósticos PreciosInsumosProductos
UREAv
Rin
de
ANTIGUEDADv
Rin
de
RIEGOv
Rin
de
UREA
$$
Dosis óptima por ambiente
Estimación Beneficio
Análisis de Sensibilidad
MODELO ECONOMÉTRICO
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Catalogo de UMs
122004•Mapa de ambientes internos•Observaciones de campo•Fotos•Descripción de limitantes•Historia de manejo•Medidas correctivas / aplicaciones variables realizadas
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B10
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B10
Imágenes Satelitales2004, 2005, 2008
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Experiencias
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Estimación de Heterogeneidad intraUM
-Unidad de
Manejo
% Sup Bajo Pot.
% Sup Interm.
% Sup Alto Pot.
Rend. Bajo Pot.
Rend. Interm.
Rend. Alto Pot.
Técnico responsable
de la observación
110401 28% 48% 24% 70% 110% 115% Hugo Jaime 111802 29% 42% 29% 80% 100% 120% Hugo Jaime 111804 23% 56% 21% 90% 100% 111% Hugo Jaime 111901 31% 35% 34% 15% 138% 138% Hugo Jaime 111902 24% 49% 27% 80% 82% 150% Hugo Jaime 111903 33% 34% 33% 90% 105% 105% Hugo Jaime 112001 25% 50% 25% 60% 110% 120% Hugo Jaime 112104 29% 42% 29% 75% 100% 125% Hugo Jaime
11220102 39% 22% 39% 60% 100% 140% Hugo Jaime 112401 27% 44% 29% 80% 102% 115% Hugo Jaime 112601 22% 57% 21% 90% 101% 109% Hugo Jaime 112801 31% 39% 30% 85% 104% 110% Hugo Jaime 113102 26% 52% 22% 80% 102% 120% Hugo Jaime 113104 31% 35% 34% 80% 98% 120% Hugo Jaime 113305 26% 50% 24% 80% 101% 120% Hugo Jaime 122004 37% 28% 35% 60% 100% 142% Carlos Nieva 123001 27% 42% 31% 71% 111% 111% Carlos Nieva 210501 31% 38% 31% 80% 100% 120% Antonio Iria 212306 24% 49% 27% 65% 100% 131% Antonio Iria 212806 31% 38% 31% 70% 100% 130% Antonio Iria 221002 29% 43% 28% 58% 117% 117% Jorge Gómez 221102 26% 49% 25% 60% 100% 142% Jorge Gómez 221403 24% 49% 27% 55% 100% 140% Jorge Gómez 221705 28% 44% 28% 40% 123% 123% Jorge Gómez 222001 25% 50% 25% 70% 100% 130% Jorge Gómez 222002 29% 43% 28% 70% 100% 131% Jorge Gómez 222004 25% 50% 25% 50% 117% 117% Jorge Gómez 222005 29% 42% 29% 45% 117% 130% Jorge Gómez 222104 25% 52% 23% 60% 108% 125% Jorge Gómez
222302 25% 46% 29% 75% 100% 122% Jorge Gómez Totales 28% 44% 28% 68% 105% 124%
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Heterogeneidad Permanente Intra UM
Superficie Relativa Rendimiento Relativo
Bajo potencial de Rendimiento 28% 68% Potencial de Rendimiento Intermedio 44% 105% Alto potencial de Rendimiento 28% 124%
.
28%
44%
28%
0.68 1.24
1.05
Unidad de Manejo Tipo
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Corroboración con cosechas manuales
Bajo Potencial
Alto Potencial
44 137.34
60 103.34
95 133.39
71 118.03
58 138.05
52 86.95
18 89.47
23 119.55
PROMEDIO 53 116DIFERENCIAP-VALUEERROR + - 17 14
63< 0.0001
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Corroboración con cosechas manuales
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
112201 111903 113102
UMs
TC
H
Bajo potencialAlto potencial
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Heterogeneidad Inter vs Intra
Muy alto potencialMuy bajo potencial Intermedio o Contrastante
INTER INTRA
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Heterogeneidad Inter vs. Intra
28%
44%
28%0.68 1.24
1.05
28%
44%
28%0.84 1.23
1.01
INTER INTRA
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UREA Aplicada por Ambiente
-
Promedio
UM Bajo
Potencial Intermedio Alto
Potencial
Sup. Relativa 100% 28% 44% 28%
Rend. Relativo 100% 68% 105% 124%
Rend. Promedio 95,0 64,6 99,7 118,1
Dosis Fert. Fija (kgN/ha) 142,5 142,5 142,5 142,5
kgN/ha por TCH 1,50 2,21 1,43 1,21
alto
bajo potencial
Intermedio
SOBREAPLICACIÓN SUBAPLICACIÓN
Modelo de Decisión Fertilización = 1,5 kg.N/ha / TCH
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Estimación de Heterogeneidad intraUM
Subaplicacióny
Sobreaplicación
Aplicación Variable de UREA=>
-Ahorro de UREA en los ambientes malos-Aumento de rendimiento en los ambientes buenos-Mejora Económica y Productiva
Aplicación Variable:automática o de planificación sectorizada
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Reducir dosis en ambiente de bajo potencial
-
Aplicación Fija Aplicación Variable
Bajo
Potencial Intermedio Alto
Potencial Bajo
Potencial Intermedio Alto
Potencial
Sup. Relativa 28% 44% 28% 28% 44% 28% Rend. Relativo 68% 105% 124% 68% 105% 124% Rend. Promedio 64,6 99,7 118,1 64,6 99,7 118,1
Dosis Fert. (kgN/ha) 142,5 142,5 142,5 96,9 142,5 142,5
kgN/ha por TCH 2,21 1,43 1,21 1,50 1,43 1,21
Ahorro
45 US$/ha bajo potencial
12 U$S/ha promedio
450,000 U$S todo el ingenio
Reducir dosis en ambiente de bajo potencial
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Ajustar UREA 1,5 en cada ambiente
-
Aplicación Fija Aplicación Variable
Bajo
Potencial Intermedio Alto
Potencial Bajo
Potencial Intermedio Alto
Potencial
Sup. Relativa 28% 44% 28% 28% 44% 28%
Dosis Fert. (kgN/ha) 142,5 kgN/ha 142,5 kgN/ha 142,5 kgN/ha 96,9 kgN/ha 152,5 kgN/ha 204,5 kgN/ha
kgN/ha por TCH 2,21 1,43 1,21 1,50 1,50 1,50 Aumento Fertilización -45,6 kgN/ha 10,0 kgN/ha 62,0 kgN/ha
Rendimiento 64,60 Tn/ha 99,66 Tn/ha 118,09 Tn/ha 64,60 Tn/ha 101,67 Tn/ha 136,33 Tn/ha
Rend. Promedio 95,00 Tn/ha 100,99 Tn/ha
Aumento Productividad
6 TCH 216.000 toneladas caña / año
93 US$/ha 3.352.000 U$S todo el ingenio / año
Reducir dosis en ambiente de bajo potencial
Aumentar dosis en ambiente de alto potencial1,5 kg.N/ha / TCH todos los ambientes
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Conclusiones
Imágenes satelitales permiten detectar heterogeneidad permanente intraUM
Importante heterogeneidad intraUM
…tan o más importante que la interUM
Aplicación variable => Aumento Productividad
Otros oportunidades:•Drenajes•Yeso•Riego•Refalles
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Ensayos de Respuesta
Evaluar a campo la conveniencia de la aplicación variable de UREA
Ensayos en Franja
Ambiente bajo potencial•dosis habitual vs. 70%
Ambiente de alto potencial•dosis habitual vs. 150%
DIBUJO DE LA PARRILLA DE ENSAYOS EN FRANJA
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Ensayos de Respuesta
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Ensayos de Respuesta
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Ensayos de Respuesta
Ensayos Ambiente de Bajo PotencialUM Dosis Intermedia Dosis Óptima
113101 3 2113105 3 2121902 3.5 2.5122004 5 3.5212307 4 2.5221404 4.5
Ensayos Ambiente de Alto PotencialUM Dosis Intermedia Dosis Óptima
113101 3 4.5113105 3 4.5121902 3.5 4.5122004 5 7.5212307 4 6221404 4.5 6
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Ensayos de Respuesta
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Ensayos de Respuesta
Dosis: 7.5 kg/surco 5 kg/surco 7.5 kg/surco
Líneas de cosecha
Líneas de cosecha Utilizadas
Pas
ada
1
Pas
ada
2
Fer
tiliz
ació
n
Pas
ada
1
Pas
ada
2
Pas
ada
1
Pas
ada
2
Repeticiones
Líneas de cosecha Utilizadas
Líneas de cosecha Utilizadas
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Ensayos de Respuesta
0
20
40
60
80
100
120
113101 113105 121902 212307
TC
H
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Ensayos de Respuesta
0
10
20
30
40
50
60
70
1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69
Línea de Cosecha
TC
H
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Ensayos de Respuesta
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Ensayos de Respuesta
Tabla 3a. Resumen de resultados obtenidos en cada ensayo en ambientes de alto potencial productivo internos a las unidades de manejo.
Ensayo Alto Potencial Productivo
UM Dosis óptima (TCH)
Dosis intermedia (TCH)
Diferencia
113101 93.78 88.1 5.68 113105 116.4 113.93 2.47 121902 93.36 93.36 0 212307 94.91 94.67 0.24 221404 124.2 123.72 0.48 Promedio 104.53 102.76 1.77 Desv. Est: 2.39 P-value 0.09
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Ensayos de Respuesta
Tabla 3b: Detalle de resultados obtenidos en los ensayos del ambiente de alto potencial productivo
Alto Potencial Dosis Óptima Dosis Intermedia
UM Covariable Product. TCH
Urea (kg/surco)
Relac. KgN/TCH
Product. (TCH)
Urea (kg/surco)
Relac. KgN/TCH
Dif (TCH)
DMS (α=0.15)
p-value
113101 SI 93.78 4.5 1.47 88.1 3 1.04 5.68 2.75 0.01 113105 SI 116.4 4.5 1.19 113.93 3 0.81 2.47 7.90 0.64 121902 SI 93.36 4.5 1.48 93.36 3.5 1.15 0 3.47 1.00 212307 SI 94.91 6 1.94 94.67 4 1.30 0.24 6.13 0.95 221404 SI 124.2 6 1.48 123.72 4.5 1.12 0.48 6.76 0.92
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Ensayos de Respuesta
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Ensayos de Respuesta
Ensayo Bajo Potencial Productivo
UM Dosis óptima (TCH)
Dosis intermedia (TCH)
Diferencia (TCH)
113101 35.52 39.44 -3.92 113105 68.89 70.52 -1.63 121902 61.11 60.88 0.23 212307 46.5 39.65 6.85 Promedio 53.01 52.62 0.38 Desv. Est: 4.63 Prueba T 0.44
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Ensayos de Respuesta
Tabla 5a: Resultados económicos obtenidos en el ambiente de bajo potencial productivo.
Ensayo Bajo Potencial Productivo
Dosis Óptima Dosis Intermedia
UM Dosis (kg/surco)
Producción (TCH)
Dosis (kg/surco)
Producción (TCH)
Beneficio Económico
113101 2 35.52 3 39.44 -41.31 u$d/ha 113105 2 68.89 3 70.52 -2.38 u$d/ha 121902 2.5 61.11 3.5 60.88 29.24 u$d/ha 212307 2.5 46.5 4 39.65 154.45 u$d/ha
Promedio 53.01 52.62 35.00
Tabla 5b: Resultados económicos obtenidos en el ambiente de alto potencial productivo.
Ensayo Alto Potencial Productivo
Dosis Óptima Dosis Intermedio
UM Dosis (kg/surco)
Producción (TCH)
Dosis (kg/surco)
Producción (TCH)
Beneficio Económico
113101 4.5 93.78 3 88.1 58.56 u$d/ha 113105 4.5 116.4 3 113.93 3.99 u$d/ha 121902 4.5 93.36 3.5 93.36 -25.33 u$d/ha 212307 6 94.91 4 94.67 -46.59 u$d/ha 221404 6 124.2 4.5 123.72 -29.84 u$d/ha
Promedio 104.53 102.76 -7.84
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Ensayos de Respuesta
Tabla 6: Beneficio económico de la aplicación variable en cada UM1.
Relación económica: 1.5 TCH/ kgUrea.surco
Beneficio Económico
UM Bajo Potencial Alto Potencial Promedio
113101 -41.31 u$d/ha 58.56 u$d/ha 8.63 u$d/ha
113105 -2.38 u$d/ha 3.99 u$d/ha 0.81 u$d/ha
121902 29.24 u$d/ha -25.33 u$d/ha 1.95 u$d/ha
212307 154.45 u$d/ha -46.59 u$d/ha 53.93 u$d/ha
Promedio 35.00 u$d/ha -7.84 u$d/ha 16.33 u$d/ha
p-value 0.14
1 No se incluye la UM 221404 porque solo se obtuvo mediciones en el ambiente de alto potencial
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Ensayos de Respuesta
Figura 9: Resultados económicos obtenidos para cada UM en cada ambiente de potencial productivo.
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Conclusiones
Aumento 1.77 TCH en ambientes de alto potencial
Relación kg N / TC puede ser menor a 1.5
Resultado general Ganancia en ambiente de
bajo potencialPérdida en ambiente de
alto potencial
Ganancia de 16 U$S/ha. en general