Soil quality impacts of current South American agricultural practices

Increasing global demand for oil seeds and cereals during the past 50 years has caused an expansion in the cultivated areas and resulted in major soil management and crop production changes throughout Bolivia, Paraguay, Uruguay, Argentina and southern Brazil. Unprecedented adoption of no-tillage as well as improved soil fertility and plant genetics have increased yields, but the use of purchased inputs, monocropping i.e., continuous soybean (Glycine max (L.) Merr.), and marginal land cultivation have also increased. These changes have significantly altered the global food and feed supply role of these countries, but they have also resulted in various levels of soil degradation through wind and water erosion, soil compaction, soil organic matter (SOM) depletion, and nutrient losses. Sustainability is dependent upon local interactions between soil, climate, landscape characteristics, and production systems. This review examines the region’s current soil and crop conditions and summarizes several research studies designed to reduce or prevent soil degradation. Although the region has both environmental and soil resources that can sustain current agricultural production levels, increasing population, greater urbanization, and more available income will continue to increase the pressure on South American croplands. A better understanding of regional soil differences and quantifying potential consequences of current production practices on various soil resources is needed to ensure that scientific, educational, and regulatory programs result in land management recommendations that support intensification of agriculture without additional soil degradation or other unintended environmental consequences.EEA ParanáFil: Wingeyer, Ana Beatriz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; ArgentinaFil: Amado, Telmo Jorge Carneiro. Universidade Federal de Santa Maria. Centro de Ciências Rurais; BrasilFil: Pérez Bidegain, Mario. Universidad de la República. Facultad de Agronomía; UruguayFil: Studdert, Guillermo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; ArgentinaFil: Perdomo Varela, Carlos Honorio. Universidad de la República. Facultad de Agronomía; UruguayFil: García, Fernando O. International Plant Nutrition Institute. Americas and Oceania Group. Latin America - Southern Cone; ArgentinaFil: Karlen, Douglas L. United States. Department of Agriculture. Agricultural Research Service; Estados Unido

Validation of cligen climate generator to predict water erosion in the northern argentinean pampas region

Las actividades agropecuarias están generalmente orientadas al aumento de los rendimientos de los cultivos, maximizando el uso del recurso suelo. En este escenario, el clima juega un rol muy importante. Por esto es necesario contar con modelos que simulen adecuadamente los patrones climáticos, tanto para el crecimiento de los cultivos como para el estudio de los procesos erosivos. El generador climático CLIGEN genera patrones de tormenta, insumo necesario para muchos modelos físicos hidrológicos como el Water Erosion Prediction Project (WEPP). Este modelo puede ser aplicado a una amplia gama de topografías, escenarios de vegetación, condiciones del suelo y climas, para estimar producción de sedimentos y escurrimiento. La validación del modelo CLIGEN es una condición primordial para su posterior inclusión y correcto funcionamiento del modelo WEPP. El objetivo de este estudio fue validar el generador climático CLIGEN para la estación meteorológica de Paraná, Entre Ríos con datos de precipitación y temperatura. Los resultados indican que la precipitación promedio anual, mensual y diaria son satisfactoriamente simuladas por CLIGEN. Para las temperaturas máxima anual, máxima mensual y mínima mensual, no se observó diferencia significativa entre los datos medidos y los generados por el modelo. El modelo climático CLIGEN reprodujo en forma satisfactoria los parámetros promedios de todas las variables de precipitación y temperatura. Esto nos permite establecer que CLIGEN podría utilizarse con un elevado nivel de confianza para simular en forma diaria, mensual o anual distintos escenarios climáticos futuros que alimenten modelos que estiman la pérdida de suelos como USLE, RUSLE o WEPP en nuestra región. El uso de CLIGEN en el modelo WEPP podría contribuir a generar distintos escenarios climáticos para poder predecir situaciones de riesgo de erosión hídrica.The current agricultural production is mainly focused in increase crops yield by optimizing soil resource use, in which climate has an important role. Therefore, it is necessary to consider models that simulate adequately climate patterns that affect not only crops growing but also soil erosive process. The climate generator CLIGEN generates storm patterns which are required by many hydrological physical models. For example, the Water Erosion Prediction Project (WEPP) applies the model to a wide range of topographies, vegetation, soil conditions, and weather to estimate sediment production and runoff. CLIGEN model validation is a primary condition for a subsequent inclusion and proper operation of the WEPP model. The objective of this work was to validate CLIGEN climate generator for precipitation and temperature for the weather station of Parana, Entre Rios. The results indicate that the annual, monthly and daily average precipitation was successfully simulated by CLIGEN. The annual maximum, monthly maximum, and monthly minimum temperature showed not significant differences between the observed and estimated data. The CLIGEN model simulated adequately the averaged parameters of all variables of precipitation and temperature. This result indicate that CLIGEN could be used with a high level of confidence to simulate, on a daily, monthly or yearly basis, different climate scenarios to feed models that estimate soil loss, like USLE, RUSLE, and WEPP in our region. The use of CLIGEN in WEPP model could provide reliable data useful to generate climate risk situations of soil water erosion.Fil: Gvozdenovich, Jorge Jesus. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Entre Ríos. Estación Experimental Agropecuaria Paraná. Grupo de Recursos Naturales y Factores Abióticos; Argentina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ciencias Agropecuarias; ArgentinaFil: Pérez Bidegain, Mario. Universidad de la República; UruguayFil: Barbagelata, Pedro. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ciencias Agropecuarias; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Entre Ríos. Estación Experimental Agropecuaria Paraná. Grupo de Recursos Naturales y Factores Abióticos; ArgentinaFil: Novelli, Leonardo Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ciencias Agropecuarias; Argentin

Validación del generador climático cligen para precedir la erosión hídrica en el norte de la región pampeana, Argentina = Validation of cligen climate generator to predict water erosion in the Northern Argentinean Pampas Region

Las actividades agropecuarias están generalmente orientadas al aumento de los rendimientos de los cultivos, maximizando el uso del recurso suelo. En este escenario, el clima juega un rol muy importante. Por esto es necesario contar con modelos que simulen adecuadamente los patrones climáticos, tanto para el crecimiento de los cultivos como para el estudio de los procesos erosivos. El generador climático CLIGEN genera patrones de tormenta, insumo necesario para muchos modelos físicos hidrológicos como el Water Erosion Prediction Project (WEPP). Este modelo puede ser aplicado a una amplia gama de topografías, escenarios de vegetación, condiciones del suelo y climas, para estimar producción de sedimentos y escurrimiento. La validación del modelo CLIGEN es una condición primordial para su posterior inclusión y correcto funcionamiento del modelo WEPP. El objetivo de este estudio fue validar el generador climático CLIGEN para la estación meteorológica de Paraná, Entre Ríos con datos de precipitación y temperatura. Los resultados indican que la precipitación promedio anual, mensual y diaria son satisfactoriamente simuladas por CLIGEN. Para las temperaturas máxima anual, máxima mensual y mínima mensual, no se observó diferencia significativa entre los datos medidos y los generados por el modelo. El modelo climático CLIGEN reprodujo en forma satisfactoria los parámetros promedios de todas las variables de precipitación y temperatura. Esto nos permite establecer que CLIGEN podría utilizarse con un elevado nivel de confianza para simular en forma diaria, mensual o anual distintos escenarios climáticos futuros que alimenten modelos que estiman la pérdida de suelos como USLE, RUSLE o WEPP en nuestra región. El uso de CLIGEN en el modelo WEPP podría contribuir a generar distintos escenarios climáticos para poder predecir situaciones de riesgo de erosión hídrica.The current agricultural production is mainly focused in increase crops yield by optimizing soil resource use, in which climate has an important role. Therefore, it is necessary to consider models that simulate adequately climate patterns that affect not only crops growing but also soil erosive process. The climate generator CLIGEN generates storm patterns which are required by many hydrological physical models. For example, the Water Erosion Prediction Project (WEPP) applies the model to a wide range of topographies, vegetation, soil conditions, and weather to estimate sediment production and runoff. CLIGEN model validation is a primary condition for a subsequent inclusion and proper operation of the WEPP model. The objective of this work was to validate CLIGEN climate generator for precipitation and temperature for the weather station of Parana, Entre Rios. The results indicate that the annual, monthly and daily average precipitation was successfully simulated by CLIGEN. The annual maximum, monthly maximum, and monthly minimum temperature showed not significant differences between the observed and estimated data. The CLIGEN model simulated adequately the averaged parameters of all variables of precipitation and temperature. This result indicate that CLIGEN could be used with a high level of confidence to simulate, on a daily, monthly or yearly basis, different climate scenarios to feed models that estimate soil loss, like USLE, RUSLE, and WEPP in our region. The use of CLIGEN in WEPP model could provide reliable data useful to generate climate risk situations of soil water erosion.EEA ParanáFil: Gvozdenovich, Jorge Jesús. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad Ciencias Agropecuarias; ArgentinaFil: Pérez Bidegain, Mario. Universidad de la República. Facultad de Agronomía; UruguayFil: Barbagelata, Pedro Anibal. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad Ciencias Agropecuarias; ArgentinaFil: Novelli, Leonardo Esteban. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad Ciencias Agropecuarias; Argentin

¿Puede wepp mejorar la predicción de la erosión de suelos respecto a USLE? = May wepp improve soil erosion prediction compared to usle?

La degradación de los suelos por erosión hídrica afecta su potencial productivo. En el área agrícola argentina este problema está magnificado por la presencia de paisajes ondulados, lluvias intensas y elevada frecuencia de soja. Para estudiar este fenómeno se han desarrollado modelos como la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (USLE) y Water Erosion Prediction Project (WEPP). Localmente se ha ajustado y validado USLE, aunque es necesario contar con modelos que estimen con mayor precisión la producción de sedimentos y escurrimiento. Los objetivos de este estudio fueron comparar el escurrimiento medido en parcelas con el estimado por WEPP y la producción de sedimentos en parcelas de escorrentía con la estimada con USLE y WEPP. El estudio se realizó sobre parcelas de escorrentía ubicadas en Paraná (Argentina), en cuatro tratamientos: suelo desnudo, maíz, soja a 70 y a 35 cm entre hileras. Para evaluar los modelos se utilizaron el índice Nash-Sutcliffe (E), el R2, el intervalo de confianza y el coeficiente de variación. Al comparar los datos promedios anuales de las parcelas con los estimados mediante WEPP, no se encontró diferencia estadísticamente significativa para ningún tratamiento, mientras que los estimados mediante USLE fueron significativamente mayores en los tratamientos de suelo desnudo y maíz continuo. El modelo físico WEPP presentó muy buena eficiencia en la estimación de la producción de sedimentos (E de 0,17 a 0,61), superior a las predicciones del modelo USLE (E de -8,94 a 0,14) para los cuatro tratamientos. En soja continua, WEPP exhibió alta eficiencia de estimación de sedimentos para altos valores de pérdida de suelo, mientras que USLE en valores extremos bajos y altos los sobre y subestimó, respectivamente. La estimación de escurrimiento con el modelo WEPP fue satisfactoria para los cuatro tratamientos (E de 0,27 a 0,44). El uso del modelo físico WEPP permitió representar mejor la realidad de la susceptibilidad a la erosión hídrica de distintos sistemas productivos de la Región pampeana Argentina.Soil degradation due to water erosion affects the productive potential of arable lands. This problem is magnified by undulated landscapes, intense rains, and high frequency of soybean crops in Argentinean agricultural fields. A number of models were developed to study this phenomenon, including the Universal Soil Loss Equation (USLE) and the Water Erosion Prediction Project (WEPP). Locally, USLE has been adjusted and validated, yet it is necessary to ensure models that allow us to account for sediment production and runoff with a higher level of precision. The objectives of this study were to compare measured and WEPP estimated water runoff and measured sediment yield in runoff plots with those estimated with USLE and WEPP. The study was carried out in Paraná (Argentina), in four runoff plots: bare soil, maize, soybean at 70 and 35 cm between rows. Nash-Sutcliffe index (E), R2, confidence interval, and coefficient of variation were used to evaluate the models. Comparing average annual soil loss there were no statistical differences between measured and WEPP estimated values, while USLE overestimated soil loss in continuous corn and bare soil treatments. Likewise, annual sediment estimation results indicated a low efficiency of USLE model for all the treatments (E from -8.94 to 0.14), whereas WEPP showed good to very good efficiency (E from 0.17 to 0.61). Runoff water was successfully estimated using WEPP model for the four treatments evaluated (E from 0.27 to 0.44). USLE failed to predict extreme low and high soil loss values measured in continuous soybean plots. The use of the WEPP physical model allowed to better represent the reality of the water erosion susceptibility for different productive systems of Argentinean pampas region.EEA ParanáFil: Gvozdenovich, Jorge Jesús. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad Ciencias Agropecuarias; ArgentinaFil: Pérez Bidegain, Mario. Universidad de la República. Facultad de Agronomía; UruguayFil: Novelli, Leonardo Esteban. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad Ciencias Agropecuarias; ArgentinaFil: Barbagelata, Pedro Anibal. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad Ciencias Agropecuarias; Argentin

Escurrimiento y producción de sedimentos en una pequeña cuenca agrícola aforada de Entre Ríos, Argentina : aplicación del Modelo WEPP

La erosión del suelo es un problema ampliamente reconocido. sin embargo, resulta muy difícil evaluar de manera fiable y precisa la magnitud y la tasa del proceso a nivel de lote y de cuenca. el modelo Water erosion Prediction Project (WePP) es una herramienta de simulación continua, capaz de cuantificar los procesos de remoción de sedimentación y escurrimiento a nivel de lote y cuenca. el objetivo de este estudio fue comparar el escurrimiento medido en una cuenca con el simulado mediante el modelo WePP y estimar la producción de sedimentos para diferentes rotaciones. el estudio se realizó en una cuenca agrícola de 27 ha con rotación trigo/soja 2a–Maíz-soja, y se la comparó con soja continua, trigo/soja 2a, Maíz continuo, Maíz-soja-trigo/ soja 2a y cultivo de cobertura/Maíz-soja-trigo/soja 2a. los resultados fueron analizados mediante el coeficiente de eficiencia de nash & sutcliffe (e), análisis de regresión (r2) y análisis de varianza. Al analizar el conjunto de datos para los años 2012 y 2013, con alta variabilidad en el total anual precipitado (1352.6 y 851.6 mm, respectivamente), se observó una buena relación entre los valores de escurrimiento medidos y los simulados por WePP (r2= 0.79), mientras que la eficiencia del modelo fue superior a la media de los datos medidos (e=0.66). esto demuestra que, en el conjunto de los datos, WePP fue capaz de absorber la variabilidad climática de forma eficiente. la producción de sedimentos estimada mediante WePP para la rotación actual fue de 4.8 Mg ha-1 año-1, valor considerado adecuado teniendo en cuenta que la cuenca no presentó signos visibles de erosión hídrica. En las 5 rotaciones simuladas, el monocultivo de soja presentó las mayores pérdidas de agua por escurrimiento y de suelo por erosión. esto podría deberse a que, al ser elevado los volúmenes escurridos, el agua se encauce provocando además de erosión laminar, erosión en surcos, transportando así mayor cantidad de sedimentos. la rotación que incorporó cultivo de cobertura redujo el escurrimiento y la producción de sedimentos.Soil erosion is a widely recognized problem. However, it is difficult to evaluate, reliably and accurately, the magnitude and rate of soil erosion at a field and watershed level. The Water Erosion Prediction Project (WEPP) is a continuous simulation tool, being capable of quantifying sediment and runoff processes at the field and watershed level. The objective of this study was to compare measured and simulated runoff in a watershed and estimate the sediment yield for different crop rotations using the WEPP model. The study was carried out in a small agricultural watershed of 27 ha, with Wheat/Soybean 2nd-Maize-Soybean crop rotation, near Paraná, Entre Ríos. Estimated soil losses from five crop rotations were compared: Continuous Soybean, Wheat/Soybean 2nd, Continuous Maize, Maize-Soybean-Wheat/Soybean 2nd and Cover crop/Maize-Soybean-Wheat/Soybean 2nd. Nash & Sutcliffe efficiency coefficient of index (E), regression analysis (R2), and analysis of variance were used for data analysis. Measured runoff water and WEPP simulated values were highly related (R2 = 0.79), when analyzing 2012 and 2013 data set; with high variability in the total annual precipitated rain (1352.6 and 851.6 mm, respectively). Model efficiency was higher than the mean of the measured data (E = 0.66), which shows that, in the data set, WEPP was able to take into account climatic variability. Within the actual crop rotation, the agricultural watershed shows no observable signs of water erosion. Sediment yield simulated by WEPP was 4.8 Mg ha-1 yr-1, indicating an acceptable estimation. In the five crop rotations simulated, soybean monoculture presented the highest water runoff and soil loss. This may be because when higher volumes of water runoff are produced, water tends to concentrate on channels causing further interrill and rill erosion carrying higher amounts of sediments. The crop rotation that included cover crops reduced estimated runoff water and sediment productionEEA ParanáFil: Gvozdenovich, Jorge Jesús. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad Ciencias Agropecuarias; ArgentinaFil: Barbagelata, Pedro Anibal. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad Ciencias Agropecuarias; ArgentinaFil: Oszust, José Daniel. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad Ciencias Agropecuarias; ArgentinaFil: Pérez Bidegain, Mario. Universidad de la República. Facultad de Agronomía; Urugua

Intensificación agrícola : oportunidades y amenazas para un país productivo y natural

Prólogo -- La Universidad al servicio de la República -- Colección Artículo 2 – Introducción -- Capítulo 1 : La Agricultura en Uruguay y su Evolución -- Capítulo 2 : Biotecnología moderna, cultivares transgénicos y proceso de adopción en Uruguay -- Capítulo 3 : La erosión de suelos en sistemas agrícolas -- Capítulo 4 : Valorización y conservación de la biodiversidad en Uruguay -- Capítulo 5 : Impactos socio-económicos de la expansión agrícol

Guía de buenas prácticas agrícolas para sistemas con agricultura de secano en Uruguay

La presente guía tiene como objetivo identificar y promover los conocimientos disponibles para una producción agrícola segura y sustentable, para fomentar el bienestar social y la mejora continua de las condiciones de trabajo en el sector. La aplicación de bpa se fundamenta en la identificación de peligros y la determinación de las prácticas más apropiadas para la prevención y control de estos. Esta guía será utilizada como una herramienta para orientar a los actores del sector (productores, técnicos y trabajadores en general), sobre las prácticas que se deben llevar adelante para una producción agrícola responsable, más allá de las normas legales establecidas, de manera de garantizar la mayor productividad y fomentar la confianza de los mercados extranjeros en la inocuidad de los productos uruguayos

Dinámica ecosistémica y calidad de agua: estrategias de monitoreo para la gestión de servicios asociados a Laguna del Sauce (Maldonado, Uruguay) = Ecosystem dynamics and water quality: monitoring strategies for the management of Sauce Lake (Maldonado, Uruguay) services

La eutrofización constituye uno de los principales problemas de los ecosistemas acuáticos continentales. Una de las consecuencias más conocidas de este proceso son las floraciones de algas y cianobacterias, que interfieren en el adecuado funcionamiento de los ecosistemas acuáticos y en los servicios que estos brindan. En consecuencia, resulta relevante el desarrollo de estrategias de monitoreo que permitan conocer el funcionamiento de los sistemas, para anticipar la evolución temporal del fitoplancton y sus efectos en la calidad del agua y aportar información trascendente en los procesos de toma decisión en diferentes escalas espacio-temporales y que atienden problemáticas diversas. Este trabajo pretende contribuir a ese desarrollo, sistematizando la información hoy disponible en lo referente a monitoreo y análisis de los procesos subyacentes a la dinámica del fitoplancton en Laguna del Sauce (Maldonado, Uruguay). Se identifican los principales avances, dificultades y desafíos, enfatizando la necesidad de la integración de la información y de los procesos de análisis generados por diversas instituciones, así como el planteo de estrategias que promuevan la permanencia en el tiempo de estas prácticas

Soil Quality Impacts of Current South American Agricultural Practices

Increasing global demand for oil seeds and cereals during the past 50 years has caused an expansion in the cultivated areas and resulted in major soil management and crop production changes throughout Bolivia, Paraguay, Uruguay, Argentina and southern Brazil. Unprecedented adoption of no-tillage as well as improved soil fertility and plant genetics have increased yields, but the use of purchased inputs, monocropping i.e., continuous soybean (Glycine max (L.) Merr.), and marginal land cultivation have also increased. These changes have significantly altered the global food and feed supply role of these countries, but they have also resulted in various levels of soil degradation through wind and water erosion, soil compaction, soil organic matter (SOM) depletion, and nutrient losses. Sustainability is dependent upon local interactions between soil, climate, landscape characteristics, and production systems. This review examines the region’s current soil and crop conditions and summarizes several research studies designed to reduce or prevent soil degradation. Although the region has both environmental and soil resources that can sustain current agricultural production levels, increasing population, greater urbanization, and more available income will continue to increase the pressure on South American croplands. A better understanding of regional soil differences and quantifying potential consequences of current production practices on various soil resources is needed to ensure that scientific, educational, and regulatory programs result in land management recommendations that support intensification of agriculture without additional soil degradation or other unintended environmental consequences

El COVID-19 y la crisis socioeconómica en América Latina y el Caribe: Revista CEPAL, Edición Especial No. 132,

La edición especial de la Revista CEPAL que presentamos ha sido elaborada en el contexto de la crisis sanitaria ocasionada en 2020 por la propagación de la enfermedad por coronavirus (COVID-19) a escala mundial. Junto con esta pandemia se ha desencadenado también la más aguda crisis económica del capitalismo global desde la Gran Depresión de la década de 1930. En términos más amplios, se trata de una grave crisis humanitaria que ha costado millones de vidas humanas, truncadas por el contagio del virus, así como pérdidas de producción y empleo que se han traducido también en deterioro de las condiciones de bienestar material de vastos segmentos de la población mundial (sobre todo en materia de salud, educación y nutrición) y, por lo mismo, en fuertes retrocesos en materia de pobreza y distribución de los ingresos. En esta sombría escena mundial, América Latina ha resultado ser una de las regiones más afectadas por la pandemia, situación que no es casual en el marco de las asimetrías internas y externas que configuran su disfuncional estilo de desarrollo, patrón que las literaturas estructuralista y neoestructuralista han descrito en numerosos escritos en los que se analiza la dinámica socioeconómica y ambiental de la región en diferentes estadios históricos.UCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Sociales::Instituto de Investigaciones Sociales (IIS