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Variabilidad/cambio climtico y los retos ala investigacin agrcola: los sistemas de
produccin de papa como ejemplo.
CENTROINTERNACIONALde la PAPA (CIP)
Presentado por Roberto Quiroz
Marzo 2010Production Systems and The Environment Division
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Climate & potato-based systems
Out-scaling Impacto delclima
Brecha deconocimiento y
prioridades deinvestigacin
Escenarios
Mtodos yherramientasdesarrolladas
Tecnologas deadaptacin
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Efecto directo (mayor CO 2): Estimula la eficiencia del uso deradiacion y agua
Efecto indirecto (cambio en temp. y prec.): Afectando pocas
de crecimiento, reas potenciales para los cultivos , etc.
E f e c
t o c o m
b i n a
d o
( D i r e c
t o + I n d i r e c t o
)
Bindi 2008
Efectos del CC sobre los cultivos agricolas
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Efectos del cambio climtico
Sobre la salud del suelo: Se espera que la
MO en el suelo decline a medida que latemperatura se eleva. A medida que la MO disminuye los suelos se
vuelven ms acdicos, los nutrientesescasearn, la diversidad microbiolgicadisminuir, se espera cambios en laestructura del suelo y por ende se reducir lacapacidad de retencin de agua (Barnard etal., 2005, Schulze, 2005 and Molope, 2006).
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Efectos del cambio climtico
Biodiversidad : Prdida de biodiversidaden el mediano y largo plazoPestes y enfermedades : Variacin en la
distribucin y severidad de plagas yenfermedades en plantas y animales
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Climate & potato-based systems
Out-scaling Climate impact
Knowledge gaps &
Research prioritiesScenarios
Tools & methodsdeveloped
Adaptationtechnologies
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Falta de conocimiento sobre la respuesta de cultivos diferentes a loscereales al incremento de CO 2
Entendimiento del efecto combinado de CO 2 y variaciones de clima sobrepestes, malezas, enfermedades, y suelos es insuficiente
Impacto de la presencia creciente de eventos climticos extremos sobre laagricultura (intensidad de lluvias sobre siembras cosechas, heladas fuerade tiempo, sequas, olas de calor en momentos de mayor sensibilidad,etc.)
El impacto del cambio climtico sobre los cultivos utilizados parabiocombustibles no ha sido bien establecido.
Evaluacin de las estrategias de adaptacin adoptadas, en trminos debeneficios y costos (econmico, social, cultural, ambiental, etc.)
Consistencia entre las estrategias de adaptacin y mitigacin
from Chapter 5 WGII FAR-IPCC, 2007 Source: Bindi, 2008
Brechas de conocimiento y prioridades deinvestigacin:
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from Chapter 5 WGII FAR-IPCC, 2007
Uso de experimentos de campo en combinacin conmodelos de simulacin para buscar respuestas a las
preguntas anteriores : Reducir y cuantificar las incertidumbres depredicciones futuras (para CC y sus impactos)
Desarrollo de instrumentos (Vg. modelos de cultivos y
sistemas de produccin) para evaluar las estrategias deadaptacin a diferentes escalas espaciales (campos,fincas, regiones)
Evaluar la aplicabilidad actual de las estrategias de
adaptacin
Source: Bindi, 2008
Brechas de conocimiento y prioridades deinvestigacin:
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Temperatura:
Promedio 18 to 20CNocturna menor a 15C ( requerida para
el inicio de la tuberizacion)temperaturas menores a 0C y sobre
30C inhiben el crecimiento deltuberculo
Agua:
500 a 700 mm para un periodo decrecimiento de 120 a 150 d
dr
Requerimientos de clima para la papa
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Climate & potato-based systems
Out-scaling Climate impact
Knowledge gaps &
Research prioritiesScenarios
Tools & methodsdeveloped
Adaptationtechnologies
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0-2,5 cm2,55 cm
5-10 cm10-20 cm20-30 cm
~1,20 m
30 cm
20-25 m
20-25 m20- 25 m
20-25 m
0-2,5 cm2,5 -5 cm5-10 cm10-20 cm20-30 cm40-50 cm70-80 cm90-100 cm
Calicataprincipal
Minicalicata
1rp. 2 rp. 3rpl .
Minicalicata
Minicalicata
Minicalicata
Secuestro y estabilidad de C en el suelo
460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660
5
10
15
20
25
30
35
40
45
L I F i n t e n s
i t y ( a
. u . )
/ C ( g k g
- 1 )
O (nm)
0-2.5 cm2.5-5 cm5-10 cm10-20 cm20-30 cm
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Sampling-transect to assess carbon contents and stocks in Southern Peru.
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Acervos de Carbono en suelosandinos diversos
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Uso de mecnica estadstica para entender ymodelar flujo de agua en el suelo
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Partial Root
Drying
YIELDS OF FRESH AND DRY TUBER per m3 OF APPLIEDH2O
12.09 12.1412.58 12.90
2.7 2.7 2.93.3
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
12.00
14.00
RN1 RN2 PRD1 PRD2
K g s
Kgs fresh tuber per m3 H2O Kgs dry tuber per m3 H2O
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Entendiendo laarquitectura, crecimiento ytransporte de H 2O coninstrumentos nodestructivos y no invasivos
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Adaptacin de modelos fisiolgicos aescenarios de CC
y S. Tuberosum - tuberosum - andigena y S. Ajanhuiri y S. juzepczukii
Roots Stems Leaves
GC LAI
Light Reflectance
Photosynthetic Apparatus
Tubers
Light
Interception
Kg DM.ha.d
Light
LUE
( )DM
PAR
T
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Top down modeling approach
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GB R NIR
Equipos and plataformas
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Total fresh tuber yield
d.a.p.20 40 60 80 100 120 140 160
K g .
1 0
m 2
0
20
40
60
80
100
120
ObsSim - NDVI
Total fresh tuber yield
d.a.p.
20 40 60 80 100 120 140 160
K g . 1
0 m
2
0
20
40
60
80
100
120
ObsSim - GC
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Improving TRMM rainfall estimates in mountains
Gauge rainfall
Raw TRMM
Semblance
Gauge rainfall
Improved TRMM
Semblance
Chuquibambilla (14.78 SL, 70.72 WL)
Gauge rainfall
Raw TRMM
Semblance
Gauge rainfall
Improved TRMM
Semblance
Ilave (16.08 SL, 69.63 WL)
Gauge rainfall
Raw TRMM
Semblance
Gauge rainfall
Improved TRMM
Semblance
Oruro (17.97 SL, 67.12 WL)
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(ppm)
Space-time scaling weather/climate data
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Climate & potato-based systems
Out-scaling Impacto delclima
Brecha deconocimiento yprioridades deinvestigacin
Escenarios
Mtodos yherramientasdesarrolladas
Tecnologas deadaptacin
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CIP trabaja en la seleccin de genotipostolerantes a sequa, calor y heladas
Variedades de papanativas de los Andes
S. tuberosum Andigenum cultivar group
S. ajanhuiri
S. juzepczukii
S. curtilobum
Source: Division 3
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Deficit irrigation
Normal irrigation
Terminal drought
0-0.10.1-0.20.2-0.30.3-0.40.4-0.5
0.5-0.6
NDVI
Fresh yield (t/ha)24
0
10
20
30
40
50
60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Plot
F r e s
h y
i e l d
( t / h
a )
0
10
20
30
40
50
60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Plot
F r e s
h y
i e l d
( t / h
a )
Uso de SR para seleccin de clones tolerantes