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Ilustraciones de la portada: Margherita Bongiovanni (Anteriormente docente titular de Diseño e Historia del Arte, y Bellas Artes; Ministerio de Educación, Roma, Italia) Los ejemplares de las publicaciones de la FAO se pueden solicitar en: GRUPO DE VENTAS Y MARKETING Oficina de intercambio de conocimiento, investigación y extensión Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura Vialle delle terme Caracalla 00153 Roma, Italia. Correo electrónico: publications – sales@fao.org Fax: +39 06 57053360 Sitio web : www.fao.org
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Respuesta del rendimiento de los cultivos al agua por Pasquale Steduto (FAO, División de Tierra y Agua, Roma, Italia) Theodore C. Hsiao (Universidad de California, Davis, EE.UU.) Elias Fereres (Universidad de Córdoba e IAS – CSIC, Córdoba, España) Dirk Raes (Universidad Católica de Lovaina, Lovaina, Bélgica) ORGANIZACIÓN DE LAS NACIONES UNIDAS PARA LA ALIMENTACIÓN Y LA AGRICULTURA Roma, 2012 ESTUDIO FAO: RIEGO Y DRENAJE 66
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Las denominaciones empleadas en este producto informativo y la forma en que aparecen presentados los datos que contiene no implican, por parte de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), juicio alguno sobre la condición jurídica o nivel de desarrollo de países, territorios, ciudades o zonas, o de sus autoridades, ni respecto de la delimitación de sus fronteras o límites. La mención de empresas o productos de fabricantes en particular, estén o no patentados, no implica que la FAO los apruebe o recomiende de preferencia a otros de naturaleza similar que no se mencionan.Las opiniones expresadas en este producto informativo son las de su(s) autor(es), y no reflejan necesariamente los puntos de vista o políticas de la FAO.E-ISBN 978-92-5-308564-4 (PDF)© FAO, 2014La FAO fomenta el uso, la reproducción y la difusión del material contenido en este producto informativo. Salvo que se indique lo contrario, se podrá copiar, descargar e imprimir el material con fines de estudio privado, investigación y docencia, o para su uso en productos o servicios no comerciales, siempre que se reconozca de forma adecuada a la FAO como la fuente y titular de los derechos de autor y que ello no implique en modo alguno que la FAO aprueba los puntos de vista, productos o servicios de los usuarios.Todas las solicitudes relativas a la traducción y los derechos de adaptación así como a la reventa y otros derechos de uso comercial deberán dirigirse a www.fao.org/contact-us/licence-request o a copyright@fao.org.Los productos de información de la FAO están disponibles en el sitio web de la Organización (www.fao.org/publications) y pueden adquirirse mediante solicitud por correo electrónico a publications-sales@fao.org.
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iii RESPUESTA DEL RENDIMIENTO DE LOS CULTIVOS AL AGUA Prólogo La gestión y utilización sostenible de los recursos naturales forma parte de las Metas globales de los países miembros de la FAO y es esencial para el mandato de la organización. El diagnóstico más reciente de la FAO sobre el estado de los recursos del suelo y del agua a nivel global reveló claramente que estos rec ursos, actualmente escasos, lo serán gradualmente aún más en el futuro, lo cual representa una amenaza para la seguridad alimentaria. De hecho, la excepcional demanda de alimentos que se proyecta para las próximas décadas, debido al crecimiento de la pobla ción mundial y al cambio previsto en los patrones de consumo, deberá hacer frente a oportunidades muy limitadas para la expansión de las tierras agr í colas y la disponibilidad finita de recursos hídricos. Tal demanda únicamente se podrá suplir si logramos a ctuar de manera efectiva y sostenible en los dos lados de la ecuación alimentaria; es decir, producción y consumo, y en las interrelaciones entre estas dos variables, incluidas comercialización, distribución y acceso. La FAO está realizando esfuerzos para abordar los principales problemas en el lado de la producción , con respecto a la equidad en la comercialización , y en el lado del consumo (reducción de las pérdidas post – cosecha y de desperdicio de alimentos, y el fomento de la adopción de hábitos alimentarios nutritivos y saludables) y otros desafíos emergentes. Dentro de éstos últimos se incluyen: la volatilidad de los precios de los alime ntos, lo cual deja al descubierto la vulnerabilidad de algunos países debido a su dependencia de las importaciones y conduce al aumento de la producción dentro de sus fronteras nacionales; el cambio climático, que ocasiona mayor incertidumbre sobre los pat rones de precipitación y por tanto exige mayor capacidad de adaptación y resiliencia de los sistemas de producción local; ríos transfronterizos y competencia por la demanda de recursos de suelo y agua por parte de otros sectores de la sociedad y de los eco sistemas. Dadas estas circunstancias y considerando la demanda de alimentos en el futuro, es imperativo que la agriultura mejore la eficiencia del uso de los recursos limitados y garantice un incremento sustancial en la productividad . En el caso del agua, su escasez representa la principal amenaza a la sostenibilidad de la producción de alimentos en muchas zonas del mundo. De esta manera, el manejo eficiente del agua en la agricultura de secano y regadío es una importante alternativa basada en el conocimiento para incrementar la productividad y los ingresos de los agricultores. Representará un reto combinar el aumento de la productividad con el manejo sostenible de los recursos naturales, sin repetir los errores que se cometieron en el pasado. Con el aporte de numerosos expertos, profesionales e instituciones científicas de todo el mundo, incluidos varios Institutos del Grupo Consultivo para la Investigación Agrícola Internacional ( CGIAR ), se publica “Respuesta del rendimiento de los c ultivos al agua” en un momento de alta demanda entre los países miembros, con el fin de implementar estrategias y prácticas de manejo de agua eficientes , que no deterioren el medio ambiente y se adapten a las condiciones meteorológicas y aumenten la produc tividad hídrica sostenible y el rendimiento de los sistemas agrícolas , de modo que se mitiguen los riesgos de la inseguridad alimentaria. José Graziano da Silva Director General Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultur a
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iv RESPUESTA DEL RENDIMIENTO DE LOS CULTIVOS AL AGUA Prefacio La División de Tierras y Agua de la FAO participa activamente en la mejora de la producción agrícola a nivel global. Parte de este esfuerzo es la elaboración de importantes publicaciones y directrices que abordan los problemas de la producción de alimentos y el uso del agua, utilizando métodos analíticos que a menudo se conviert en en normas en todo el mundo. Frente a la creciente escasez de agua, el deterioro de la calidad de los recursos hídricos y las incertidumbres del cambio climático, mejorar la eficiencia y productividad del uso del agua en los cultivos, al tiempo que se r educe el impacto negativo sobre el medio ambiente, es de suma importancia para responder a la creciente demanda de alimentos de la población mundial en aumento. Para lograr este objetivo, la agricultura de secano y regadío debe adoptar soluciones de gestió n que se basen más en el conocimiento. Adicionalmente, continuará aumentando la competencia que se genera por la demanda de agua de otros sectores económicos y aquella dirigida a las necesidades de los ecosistemas . Dado que la agricultura es, por mucho, l a principal actividad consumidora de agua, los avances en eficiencia y productividad que se presenten en este sector liberarán cantidades significativas de agua para otros usos. Partiendo del conocimiento científico y los avances tecnológicos desarrollado s en las últimas décadas, y con la colaboración de una red de instituciones científicas, la FAO ha recopilado un conjunto de herramientas en este Estudio de R iego y D renaje , para evaluar de mejor manera y aumentar la respuesta del rendimiento del cultivo a l agua. Estas herramientas brindan medios para perfeccionar las capacidades de diagnóstico y gestión que se requieren para: intensificar la producción de los cultivos de manera sostenible, reducir la brecha de producción en muchas regiones del mundo, cuant ificar el impacto de la variabilidad y los cambios climáticos en los sistemas de cultivo, utilizar los recursos naturales de forma más eficiente y minimizar el impacto negativo ocasionado por la agricultura en el medio ambiente. Estas herramientas tienen u n valor incalculable para varios actores de la industria agrícola, entre ellos: gestores y planificadores del suministro hídrico, servicios de extensión, ingenieros consultores , organismos gubernamentales, organizaciones no gubernamentales y asociaciones d e agricultores, economistas agrícolas y científicos investigadores. Al presentar el trabajo de vanguardia de la FAO sobre productividad del agua y de los cultivos , esperamos que esta publicación proporcione fácil acceso a las complejas relaciones entre el agua y la producción de alimentos, así como una mejor comprensión de las mismas; y de este modo, contribuya a mejorar la gestión de nuestros valiosos recursos hídricos. Alexander Müller Subdirector General Recursos Naturales y Medio Ambiente Pa rviz Koohafkan Director División de Tierras y Aguas
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vi RESPUESTA DEL RENDIMIENTO DE LOS CULTIVOS AL AGUA Manzano . 340 Ciruelo .. . 356 Almendr o .. .. 365 Pera l . . 383 Durazno o melocotonero . .. 398 Nogal .. . 416 Pistacho .. . . 422 Albaricoque .. . 441 Aguaca te .. .. . 450 Cerezo dulce . 457 Vid .. . 467 Kiwi .. . . 498 5. Epílogo .. . 509
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vii RESPUESTA DEL RENDIMIENTO DE LOS CULTIVOS AL AGUA Agradecimientos Esta publicación contó con aportes de un gran número de personas e instituciones que contribuyeron de diversas maneras, entre ellas: asesoramiento por parte de expertos, participación activa en talleres del proyecto, datos experimentales y autoría. Universidades e instituciones de investigación nacionales e in ternacionales, de muchas regiones del mundo, colaboraron en la recopilación de datos y apreciaciones que forman parte del vasto cúmulo de información y conocimiento condensado en esta publicación de vanguardia, Respuesta del rendimiento de los cultivos al agua Fue particularmente significativa la participación de los centros clave del Grupo Consultivo para la Investigación Agrícola Internacional ( CGIAR ), específicamente el Instituto Internacional de Investigación sobre el Arroz (IRRI), el Centro Internacio nal de Investigación Agrícola en las Zonas Secas (ICARDA), el Instituto Internacional de Investigación de Cultivos para las Zonas Tropicales Semiáridas (ICRISAT), el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) y el Centro Internacional de la Papa (CIP), así como la división conjunta de la FAO y el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). Trabajar junto con los colegas de estos centros fortaleció la cooperación institucional y mejoró la sinergia encaminada a reducir la brecha entr e la investigación científica y la implementación en el campo, el conocimiento teórico y la práctica de campo, la investigación y el funcionamiento real. La mayoría de estos científicos, expertos y colegas se mencionan en esta publicación, ya sea como edi tores, autores o científicos que aportaron datos y pruebas para el modelo Aqua C rop . Agradecemos a todos ellos por sus invaluables aportes. Quisiéramos expresar nuestro agradecimiento a los siguientes expertos que participaron en la etapa inicial de este esfuerzo: John Passioura (CSIRO, Canberra, Australia), Luigi Cavazza (Universidad de Bolonia, Italia), Hugh Turral (anteriormente IWMI, Colom bo, Sri Lanka), John Annandale (Universidad de Pretoria, Sudáfrica), Dogo Seck (CERAAS, Dakar, Senegal), Lamourdia Thiombiano (FAO, Oficina S ubregional para África Central, Libreville, Gabón), Netij Ben – Mechlia (INAT, Túnez, Túnez), Claudio Stockle (Univer sidad del Estado de Washington, Pullman, Estados Unidos), Florent Maraux (CIRAD, Montpellier, Francia), Francois Tardieu (INRA, Montpellier, Francia), Tsugihiro Watanabe (RIHN, Tokio, Japón), Hiroshi Nakagawa (Universidad de la Prefectura de Ishikawa, Ishi kawa, Japón), Long Nguyen (División conjunta FAO/OIEA, Viena, Austria), Tim Wheeler (Universidad de Reading, Reading, Reino Unido), Jan Doorenbos y Amir Kassam (anteriormente FAO, División de Tierras y Aguas, Roma, Italia) y Gerardo van Halsema (Universida d y Centro de Investigación de Wageningen, Wageningen, Países Bajos). Sus aportes fueron cruciales para determinar de manera correcta el estado inicial de este trabajo. El apoyo de los colegas de la FAO en diferentes etapas fue indispensable para esta pub licación. Un agradecimiento especial para Martin Smith, quien inició el proceso y luego revisó los diferentes capítulos, realizó aportes y brindó retroalimentación a los editores para mejorar la armonización entre los capítulos y con respecto a recientes y antiguas publicaciones de la FAO. Martin contó con la acertada colaboración de Giovanni Muñoz y Robina Wahaj. Poco después de la fase inicial, comenzó un periodo de trabajo intenso. Agradecemos de manera especial a Gabriella Izzi y Lee K. Heng, quienes ge stionaron el amplio conjunto de datos experimentales recopilados para la calibración, mantuvieron la comunicación entre todos los colaboradores y contribuyeron de manera considerable con la calibración y las diversas pruebas de Aqua C rop . Después de un añ o de esfuerzos diligentes en la FAO, Lee se trasladó a la División conjunta de la FAO/OIEA en Viena, pero continuó colaborando con igual ímpetu en la calibración y pruebas del modelo. Gabriella se vinculó
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viii RESPUESTA DEL RENDIMIENTO DE LOS CULTIVOS AL AGUA al Banco Mundial después de dos años de trabajo int enso con el modelo en la FAO. Más recientemente, el proyecto contó con el apoyo de Michela Marinelli, Patricia Mejías Moreno y Jippe Hoogeveen. Les agradecemos por su ayuda continua y compromiso crucial en aras de la culminación de este producto. El diseñ o y la precisa ejecución de la maquetación y edición del documento son de suma importancia para esta publicación, dado que requieren atención meticulosa a un gran número de detalles en el texto, gráficas, imágenes, dibujos, ecuaciones, símbolos y citas. Ag radecemos a los colaboradores de la FAO, Gabriele Zanolli, Paolo Mander, Rosemary Allison y Jim Morgan, por la dedicación, la profesionalidad y la paciencia que demostraron en la ejecución de estas tareas. Un agradecimiento muy especial para Margherita Bon giovanni por contribuir con ilustraciones botánicas artísticas, hermosas y precisas de los cultivos. Finalmente, agradecemos a la ex subdirectora general del Departamento de Agricultura y Protección del Consumidor, Louise Fresco, por su respaldo y apoyo a la iniciativa desde el principio; y al director de la División de Tierras y Aguas, Parviz Koohafkan, y al subdirector general del Departamento de Gestión de Recursos Naturales y Medio Ambiente, Alexander Müller, por su apoyo decidido y continuo al program a de ‘Agua’, lo que hizo posible esta publicación y el desarrollo del modelo Aqua C rop . Sin este esfuerzo colectivo e interdisciplinario, este resultado no habría sido posible.
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ix RESPUESTA DEL RENDIMIENTO DE LOS CULTIVOS AL AGUA SIGLAS DE INSTITUCIONES CER: Canale Emiliano Romagnolo, Italia CNR: Consiglio Nazionale delle Ricerche, Italia CMMYT: Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz y Trigo, México CIP: Centro Internacional de la Papa, Perú CONICET: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Argentina CRA: Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura, Italia CRI: Cotton Research Institute, Uzbekistan CSIRO: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, Australia DSIR: Department of Scientific & Industrial Research, India EEAD – CSIC: Estación Experimental de Aula Dei – Consejo Superior de Investigaciones Científicas, España EMBRAPA: Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria, Brasil FAO: Food and Agriculture Organization of the United Nations, Italia GRI: Golan Research Institute, Israel GRC: Geisenheim Research Centre for Viticulture and Grapevine Breeding, Germany IAM – B: Mediterranean Agronomic Institute of Bari, Italy IAEA: International Atomic Energy Agency, Austria IAS – CSIC: Instituto de Agricultura Sostenible – Consejo Superior de Investigaciones Científicas, España ICARDA: International Center for Agricultural Research in the Dry Areas, Siria ICREA: Instituci Catalana de Recerca i Estudis Avan ç ats, Spain ICRISAT: International Crops Research Institute for the Semi – Arid Tropics, India INIA: Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias, Chile INRA: Institute National de la Recherche Agronomique, Francia INTA: Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Argentina IRD CEFE – CNRS: Institut de Recherche pour le Developpement Centre d’Ecologie Fonctionnelle & Evolutive Centre National de la Recherche Scientifique, Francia IRRI: International Rice Research Institute, Filipinas
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