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RICCLISA , COLOMBIA , agricultura , CAMBIO CLIMATICO , SEGURIDAD ALIMENTARIA

Con el tema: Dinámica de energía, vapor de agua y CO2 en sistemas productivos cafeteros, la investigadora de Ricclisa y Ph.D (C) Ángela Castaño, presentó los resultados más importantes de las mediciones de energía, agua y carbono en diferentes sistemas productivos cafeteros colombianos, y la teoría de medición micrometeorológica de la covarianza de remolinos (Eddy Covariance), su utilidad y aporte a la ecofisiología del cafeto.

El estudio de la dinámica energética y del intercambio de gases entre la biosfera y la atmósfera es una herramienta clave para conocer la eco-fisiología de los sistemas productivos cafeteros, ayudando a entender la influencia de las variables climáticas en el crecimiento y la producción. La cantidad de radiación solar absorbida por la vegetación, así como el uso del agua y el intercambio gaseoso, son los principales procesos biofísicos que controlan la producción de biomasa.

Este proceso es resultado del Programa Red Interinstitucional de Cambio Climático y Seguridad Alimentaria, Ricclisa, financiado por Colciencias (2013-2017) y ejecutado a través de una Unión Temporal UT, conformada por la Universidad del Cauca, el instituto Cinara de la Universidad del Valle, el Centro Regional de Productividad e Innovación del Cauca, Crepic, el Centro Internacional de Agricultura Tropical, CIAT, y el Centro Nacional de Investigaciones de Café, Cenicafé.

 

 

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Instrumentos en Ecofisiología Vegetal: Criterios para el manejo de plantaciones, será el tema a abordar en el XLVI Congreso Nacional “COMALFI” 2017. El cual se realizará del 6-8 de septiembre, en la Universidad Nacional sede Medellín.

el congreso cuenta con  conferencistas magistrales expertos en ecofisiología vegetal,  entre los cuales se destaca la investigadora Ángela María Castaño, Ingeniera Agrónoma, Universidad de Caldas; Candidata a Doctora en Ciencias Ambientales, Universidad del Cauca, Actualmente investigadora del Programa Red de Cambio Climático y Seguridad Alimentaria de Colombia – RICCLISA, donde desarrolla su investigación doctoral titulada: “Evaluación de la dinámica de los flujos de energía, vapor de agua y CO2 en diferentes tipos de agroecosistemas cafeteros, a través de la metodología de covarianza turbulenta Eddy Covariance”. 

La Sociedad Colombiana de Control de Malezas y Fisiología Vegetal “COMALFI” es una sociedad sin ánimo de lucro que tiene como objetivo principal, el realizar anualmente un congreso nacional para integrar la comunidad científica con el sector agropecuario, mostrando los avances y resultados de la investigación generada por nuestros investigadores del área de la fisiología.

 La recepción de resúmenes para el Congreso “COMALFI” 2017, estará abierta hasta el 4 de agosto.

 Mayor información e inscripciones: http://comalfi.com.co/index.php/congreso-comalfi

 

 

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El café es uno de los productos primarios más importantes en más de 50 países de los trópicos húmedos, soportando la economía de millones de personas alrededor del mundo; se cultiva en 10.5 millones de hectáreas y la producción mundial es alrededor de 9 millones de toneladas de café verde, de las cuales el 62% provienen de las variedades Coffea arábica, 36 % de Coffea Canephora y 1% de Coffea libérica. Brasil, Vietnam y Colombia cubren más del 50% del mercado mundial, siendo Colombia el tercer País en exportaciones en los últimos cinco meses del último año cafetero (2016-2017) con 14.5 millones de sacos. En Colombia, uno de cada tres empleos agrícolas es provisto por el sector cafetero; genera 631.000 empleos al año, y más de medio millón de familias dependen directamente de este cultivo.

Las principales zonas en donde se cultiva el café en Colombia se encuentran entre 1° y 11.5° Latitud Norte en la Zona Intertropical Ecuatorial y se adapta desde el nivel del mar hasta los 2000 metros de altitud. Sin embargo, debido a que el centro de origen es el continente africano, se adapta mejor a condiciones de altitud (rango óptimo entre los 1200 y 1800 m.s.n.m.); por esta razón los cafés de alta calidad se producen en las montañas. Además de la cantidad de radiación solar, la ubicación geográfica específica de cada región cafetera colombiana determina condiciones particulares de disponibilidad de agua, temperatura, viento y suelos, lo cual es determinante para que el café se cultive bajo diferentes sistemas de producción que incluyen plantaciones a libre exposición solar, a la sombra y a la semisombra.

Gran parte de los trabajos de ecofisiología del cafeto se han basado en el análisis de la productividad en función de la disponibilidad de recursos (agua, nutrientes, suelos, entre otros) y recientemente, se han evaluado sistemas cafeteros asociados con otros cultivos en función de la generación de servicios ecosistémicos, pero hasta la fecha, no se encuentran en la literatura estudios que expliquen de manera integral las diversas interacciones entre la energía proveniente del sol, el agua y el carbono en agroecosistemas cafeteros.

Por tal razón, actualmente la Red de interinstitucional de Cambio Climático – RICCLISA,  a través del proyecto “Desarrollando e intercomparando modelos de predicción de crecimiento y producción de cultivos”  evalúa el movimiento del agua y del carbono, mediante el balance de energía en diferentes tipos de sistemas productivos cafeteros típicos de la cuenca alta del río Cauca, a través de sistemas micrometeorológicos de última tecnología como los “Eddy Covariance”, el cual  constituye una forma precisa para medir los flujos de energía entre la superficie y la atmósfera, y rastrear los flujos de gases en diversos ecosistemas.

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El agua es uno de los elementos más limitantes de la producción vegetal y se utiliza en grandes cantidades por los cultivos. La mayor parte absorbida por las raíces (aproximadamente 97%) es transportada por la parte aérea y evaporada por la superficie de las hojas como transpiración. El remanente, permanece en la planta para utilizarse en procesos bioquímicos y de crecimiento como la fotosíntesis. 

La eficiencia del uso del agua (EUA) es uno de los parámetros clave en el manejo de ecosistemas, pues permite inferir valores de captura de carbono por las plantas a partir de la disponibilidad de agua. La vegetación del planeta asimila CO2 atmosférico a través de la fotosíntesis, proceso acompañado de la pérdida de agua que regula el intercambio de masa y energía entre la biosfera y la atmosfera. Por lo tanto, el conocimiento de la EUA en los sistemas de cultivo es importante para la planeación del uso del recurso hídrico, desarrollar estrategias de adaptación al cambio climático y conocer la respuesta de los cultivos al ambiente hidrológico cambiante (Tong et al., 2009; Kharrou et al., 2011; Ito & Inatomi, 2012).

Actualmente y por primera vez en Colombia, a través de financiación de RICCLISA con la colaboración de Cenicafe y CIAT, se está evaluando la eficiencia en el uso del agua en cafetales a escala de ecosistema completo, como la relación entre la productividad primaria bruta (PPB) o carbono fijado mediante la fotosíntesis y la evapotranspiración del cultivo (ETc). Resultados inéditos indican que un agroecosistema cafetero sembrado con maíz intercalado, presenta valores de EUA en promedio 70% mayores que uno sembrado a libre exposición solar (5.60 ± 1.15 gC kgH2O-1 y 3.30 ± 0.66 gC kgH2O-1 prom ± desv, para los agroecosistemas cafeteros sembrados con maíz y a libre exposición, respectivamente.

Estos valores podrán ser utilizados en conjunto con proyecciones climáticas para identificar zonas del país en las cuales el cultivo de café pueda verse afectado en términos productivos ante un escenario de escasez hídrica, lo cual será de vital importancia para la generación de alertas tempranas que permitan procesos de adaptación o mitigación de los efectos del cambio climático desde una perspectiva agro-ambiental, es decir, teniendo en cuenta las relaciones sociedad naturaleza que se dan en los territorios con influencia cafetera.

 

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Dentro del proyecto sobre intercomparación de modelos de predicción de crecimiento y producción de cultivos que se desarrolla al interior de la Red Interinstitucional de Cambio Climático y Seguridad Alimentaria,WP5- Ricclisa, se viene adelantando el trabajo de tesis doctoral de la investigadora Ángela Castaño, teniendo como uno de sus objetivos estudiar los flujos de gases efecto invernadero en el aire en agroecosistemas priorizados estratégicos de la Cuenca Alta del Río Cauca (CARC).

Para desarrollar su trabajo la Ingeniera seleccionó cuatro tipos de agroecosistemas cafeteros, de los cuales dos son los más comunes en Colombia: cafetal  a libre exposición solar y cafetal bajo sombrío, y los otros dos: cafetal con cultivo de maíz y con frijol, debido a que muchos caficultores utilizan estos últimos como transitorios en la etapa de establecimiento del cafetal.

Usando metodología de última tecnología a nivel mundial (Eddy Covariance), para la medición de gases efecto invernadero, Ángela Castaño con el apoyo del Centro Nacional de Investigaciones de Café, Cenicafé, y el Centro Internacional de Agricultura Tropical, CIAT, está evaluando las dinámicas de movimiento de carbono y vapor de agua entre los cultivos seleccionados y la atmósfera, así como la influencia del clima en estas dinámicas, de tal manera que se puede establecer la eficiencia de cada agroecosistema en la captura de carbono y el uso del agua, así como la respuesta de estos cultivos frente a condiciones cambiantes de clima. Lo anterior contribuye a la búsqueda de estrategias para la adaptación del sector agrícola a los fenómenos de variabilidad y cambio climático.

Resultados preliminares de la investigación han permitido concluir que un sistema cafetero bajo sombrío puede tomar hasta un 60% más de carbono del ambiente que un sistema a libre exposición solar.

Otro aspecto de la investigación se centra en el análisis de la distribución de la energía solar en cada tipo de agroecosistema cafetero. A grandes rasgos, esta energía se reparte en dos procesos principalmente: el calentamiento del aire y la evapotranspiración, esta última haciendo referencia a la evaporación del agua del suelo y la transpiración de las plantas. Es así como un sistema cafetero con cultivo transitorio de maíz, además de ser altamente eficiente en la captura de carbono, demanda mayor cantidad de energía solar para procesos de evapotranspiración, y por tanto, una proporción menor de energía se dirige al calentamiento del aire, lo cual resulta en una disminución de la temperatura ambiental hasta en 2 °C.

Investigaciones como esta pueden tener grandes impactos en lo referente a la generación de conocimiento, aportando a la toma de decisiones de los diferentes actores del sector agrícola. De igual manera, conociendo la respuesta ambiental-productiva de los diferentes agroecosistemas frente a la variabilidad y el cambio climático se puede realizar zonificación agroecológica, es decir, la división de un área en áreas más pequeñas con características similares de acuerdo a sus recursos. Además, el hecho de cuantificar los beneficios de la asociación de especies como maíz y frijol a sistemas productivos cafeteros, contribuye a la generación de estrategias para garantizar la seguridad alimentaria, que se enmarca a su vez dentro del concepto de Agricultura Climáticamente Inteligente descrito por la FAO.

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RICCLISA , COLOMBIA , agricultura , CAMBIO CLIMATICO , SEGURIDAD ALIMENTARIA , popayan , cenicafe , ciat , energia solar , flujos de carbono , AGUA , WP5,

Según la FAO, la agricultura climáticamente inteligente pretende mejorar la capacidad de los sistemas agrícolas para prestar apoyo a la seguridad alimentaria, e incorporar la necesidad de adaptación y las posibilidades de mitigación en las estrategias de desarrollo agrícola sostenible, frente a la variabilidad y al cambio climático. 

Una de las estrategias más importantes de la política cafetera para aumentar y mantener la producción y la productividad, económicamente viable, ambientalmente sostenible, socialmente responsable  y promoviendo la seguridad alimentaria campesina, es delinear la caficultura en términos de una actividad agrícola con capacidad de adaptación a las condiciones de variabilidad climática.

Para la implementación de diferentes alternativas de adaptación a la variabilidad climática, es necesario conocer la respuesta del cafeto frente a condiciones del clima cambiantes, así como su eficiencia agroambiental en diferentes sistemas de producción. Desde el año 2013, con incorporación de equipos de última tecnología “Eddy – Covariance” para la medición de gases efecto invernadero y flujos de energía, la Red de Cambio Climático y Seguridad Alimentaria - Ricclisa, en conjunto con Cenicafé y el CIAT, vienen evaluando la eficiencia en el uso de la energía solar, el agua y los flujos de CO2 en cuatro tipos de agroecosistemas típicos de la zona cafetera: maíz intercalado con café, fríjol intercalado con café, cafetales bajo sombra y cafetales a libre exposición solar.  Lo anterior permitirá cuantificar los beneficios de los diferentes sistemas de producción, principalmente cuando existen condiciones climáticas extremas que pueden alterar la respuesta del café.

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