Presentación del grupo de investigación, cooperación al desarrollo e innovación educativa AgSystems, adscrito al itdUPM

1. 11
Grupo de Sistemas Agrarios
Investigación, Cooperación al desarrollo e Innovación educativa
Omar Marín González
Carlos Gregorio Hernández Díaz-
Ambrona

2. Índice
1. Presentación AgSystems
2. Modelización para la sostenibilidad y resiliencia
de sistemas agrícolas campesinos
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3. AgSystems
Grupo de Sistemas Agrarios
Seis investigadores y profesores, ocho doctorandos
Cambio climático y resiliencia de sistemas agrarios
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4. AgSystems. Temáticas
Sostenibilidad y resiliencia de sistemas agrícolas campesinos
MESMIS
Modelos Dinámicos
Mejora de seguro de sequia en pastos (NDVI)
Predicción efectos cambio climático (Niño y Niña)
Estimación de riesgos asociados a la variabilidad climática
Estrategias de manejo de cultivos cubierta
Desarrollo de Apps para agricultura
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5. Tesis doctoral: Calidad industrial de la remolacha azucarera
Líneas principales de trabajo:
-Influencia de los factores climáticos, agronómicos
y de suelo en la calidad industrial de la remolacha
azucarera.
Iván Martín Gómez
Calidad Industrial remolacha
5
Director: Carlos Gregorio Hernandez Diaz-Ambrona

6. Tesis doctoral: Estimación de riesgos asociados a la variabilidad climática en
sistemas agrícolas de la cuenca mediterránea
Líneas principales de trabajo:
-Uso de modelos de cultivo en el estudio de
riesgos agrícolas y en la parametrización
del seguro agrario
-Integración de modelos de cultivo y modelos
econométricos para estudio de la demanda del
seguro agrario
Alba Castañeda Vera
Riesgos y variabilidad climática
6
Directores: Alberto Garrido Colmenero (CEIGRAM)
Inés Mínguez Tudela (CEIGRAM, AgSystems)

7. Tesis doctoral: Productividad y calidad de pastos de dehesa en relación con el
cambio global: Incremento del ozono troposférico y del depósito de nitrógeno.
Líneas principales de trabajo:
-Efectos del ozono troposférico e interacción con otros
factores como deposito atmosférico de nitrógeno, sequía o
patógenos, en el crecimiento, fisiología y servicios
ecosistémicos de pastos mediterráneos.
Héctor Calvete Sogo
Calidad de pastos de dehesa
7
Directores: Carlos Gregorio Hernández Díaz-Ambrona y Victoria Bermejo

8. Tesis doctoral: Estrategias de manejo de cultivos cubierta en sistemas de regadío
para optimizar el uso de agua y N, así como el control de malas hierbas.
Líneas principales de trabajo:
-Manejo de cultivos cubierta (CC) para optimización de
recursos.
-Manejo de CC para control de la flora arvense.
-Modelización y calibración de sistemas agrícolas con CC.
María Alonso Ayuso
Manejo de cultivos cubierta
8
Directores: Miguel Quemada Sáenz-Badillos y José Luis Gabriel Pérez

9. Tesis doctoral: Sostenibilidad de cultivos lignocelulósicos para biomasa
Líneas principales de trabajo:
-Búsqueda de contextos ambientales que permitan
producir biomasa de bajo impacto ambiental o incluso
beneficio edáfico en terrenos marginales
Emiliano Maletta
Cultivos lignocelulósicos para biomasa
9
Director: Carlos Gregorio Hernandez Diaz-Ambrona

10. Tesis doctoral: Modelado de sistemas agroforestales y teledetección
Líneas principales de trabajo:
-Índices de Vegetación aplicado en montaneras en
dehesas
-Mejora del seguro de “sequía en pastos” Línea 133
Juan Agustín Escribano
eguro sequia en pastos
10
07/09/2011
11/05/2011
Director: Carlos Gregorio Hernandez Diaz-Ambrona

11. Tesis doctoral: Modelos para planificación de políticas de desarrollo y fomento
de la seguridad alimentaria mediante una agricultura sostenible
Líneas principales de trabajo:
-Búsqueda de puntos críticos de los sistemas agrarios
en comunidades rurales de montaña en Centroamérica
por medio de modelos de dinámica de sistemas.
Omar Marín González
Construyendo Resiliencia
11
Director: Carlos Gregorio Hernandez Diaz-Ambrona

12. Building resilience
Modelos para planificación de políticas de desarrollo y fomento
de la seguridad alimentaria mediante una agricultura sostenible
CUM RAIN
WCONTROL2l21 l22
<Rain XLS>
Wcontrol2 on-off<Lab available
variable prueba> Wcontrol
2 lab-rain
Wcontrol2
Labour h
Wcontrol2 speed
<Corn Pdesign>
<Rain delay 1day>
WCONTROL2
LENGTH
lf123
Wcontrol2
working days
Wcontrol2 off Deriv Wcontrol2
off
<dt>
Wcontrol2 endup
<Lab available
variable prueba>
<CORN
PhSTAGE>
<CORN
PhSTAGE>
Deriv Wcontrol2
start
<CORN AREA>
<Journal h>
12

13. Problem
• Food scarcity in isolated mountain areas
• Guatemala: 49.8 % chronic malnutrition (<5 yrs)
• Nicaragua: 27.2% chronic malnutrition (34% Madriz)
• Scarcity of fertile agricultural land
• Plot fragmentation
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14. Study region
• Cereals and legumes represent 67% of human
energy intake
• Maize and bean represent 57% of net food consumed
• Average field size of 0.59 ha
• Three plots per household
Roberto and López (2002)
Mazariegos et al. (2006)
Alarcón & Adrino (1989) 14

15. Objetivos
• Assessment of food security in subsistence agricultural
systems of mountainous areas of Central America
• Impact of:
- Work capacity
- Sowed area
- Crop diversification
15

16. Metodology-Data collection
• Beneficiary Communities of development projects
• Participatory methods
• Semiestructured interviews
16

17. Metodology-System analysis
• Vensim ® to develop a daily model simulation tool
• Subsystems regulated by biological growth patterns
(weather, soil, crops)
• Subsystems regulated by agents’ decision patterns
(weather, demographic, nutrition, technology, economic, crops)
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18. Crops
Non-farm
Activities
Soil
Cash
Market
Constraints Labour
Storage
Harvest
Seeds
Food storage
Smallholder
Additional
food
bought
Sell
Food
consumption
Food
consumption
Labour
Weather
Land
Food
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19. Metodology- System analysis
19
FOOD REQUIREMENTS CALCULATOR
… LABOUR
Submodel
… CROP
SUBMODEL
FOOD STOCK SUBMODEL

20. Model inputs
20
Familia
• Ingresos
• Carga de trabajo
• Tamaño

21. Model outputs
-Yield - Workload
- Family incomes - Food stocks
21

22. Model performance
22Where: wCf: Work on coffe harvest out of the community; cSP: Soil Preparation; cSw: Corn sow; bSw: Bean sow; cWC1: Corn weed control; cF1:
Corn fertilization1; bF1: Bean fertilization1; cF2: Corn fertilization2; cBnt: Corn bent; bHv: Bean harvest; cHv: Corn harvest.

23. Scenarios
-Maximum arable land for fulltime farming
(workload, technology)
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2 farmers/household
0.59 ha corn/household

24. -Change in arable land (yields)
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25. -Crops diversification and intensification
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Area in tomato (m2) Corn, beans and tomato (€/yr) Work Outfarm
92 75 Yes
169 120 No
184 200 No
3280 2815ª No
Family incomes with crop diversification and intensification
Family incomes with staples: 35 €/year
ª Minimum wage in Guatemala
Corn price paid to farmers: 0.243 €/kg
Tomato price paid to farmers: 0.264 €/kg (Sagüil Mateo, 2013 ; FDAGH, 2013; MAGA, 2013)
Average yield in simulation 26 438 kg/ha Average yield in developing countries 33110 kg/ha (CEPALSTAT, 1992-2011)

26. Conclusions
• Nowadays food security based on out farm work
(scarcity risk)
• Maximum workload threshold placed at 1.7 ha
(losses due to management)
• Due to their limited work capacity sow
is not always done at the optimal moment
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27. Conclusions
• No significant difference between yields with
sowing area
• Yield variation due to annual weather variation
• 0.33 ha devoted to tomato (19% of manageable area)
will suppose minimum wage incomes
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28. AgSystems Estamos en:
CEI-Moncloa: corredor verde
Campos de prácticas de E.T.S.I. Agrónomos
Departamento de Producción Agraria
Edificio de Fitotecnia
c/ Senda del Rey 13
Ciudad Universitaria
28040 Madrid
España
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