Ejercicio de caso DS: Ciclaje de Nutrientes en Sistemas Ganaderas

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Ejercicio de caso DS Ciclaje de Nutrientes en
Sistemas Ganaderas

• Charles Nicholson
• Department of Applied Economics and Management,
  Cornell University

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El proceso de modelaje con DS

• Articular el problema
• Comportamiento del modo de referencia
• Formular una hipótesis dinámica
• Estructura reserva-flujo-retroalimentación para
  explicar el comportamiento
• Formular el modelo de simulación
• Probar el modelo de simulación
• Examinar políticas y prácticas alternativas

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Este ejercicio estará enfocado en los primeros
dos pasos

• Articular el problema
• Comportamiento del modo de referencia
• Formular una hipótesis dinámica
• Estructura reserva-flujo-retroalimentación para
  explicar el comportamiento

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El modo de referencia

• Conjunto de gráficas que demuestra la formulación
  del problema
• Podría incluir otros datos
• Definir variables de interés claves
• Definir un horizonte de planificación apropiado
• Relevante para comprender el problema

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Ejemplo la población de México
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Repaso Cuál tipo de estructura.

• .crea este comportamiento?
• El crecimiento es mayormente exponencial
• Redondel positivo (de refuerzo)
• Puede estar desacelerando en años recientes
• Redondel negativo (balanceo)
• Finalmente, crecimiento sigmoide?

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La hipótesis dinámica

• Teoría que explica el comportamiento observado
• El enfoque es en factores endógenos, no externos
• En términos de una estructura de
  reserva-flujo-retroalimentación
• Una teoría de trabajosujeto a revisión
• Al aprender más sobre la situación de otras
  investigaciones, modelaje, u observación directa
• Puede haber muchas hipótesis para el mismo
  problema
• Perspectivas diferentes y modelos mentales

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Estudio de caso en dinámica de nutrientes

• Leer el resumen del problema
• Desarrollar un diagrama del modo de referencia
• Desarrollar una hipótesis dinámica
• Discutir si el sistema es sustentable
• Cuáles son las intervenciones que se necesitan?
• Cuál es la información requerida?
• Presentación de una hipótesis dinámica
• Modelo de simulación asociado

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Área de estudio de Rueda
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(No Transcript)
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Modo de referencia

• Bosquejar el modo de referencia para la cantidad
  de nutriente genérico en la capa superior del
  suelo de la Amazonía Brasileña occidental
• Basado en las observaciones de Rueda (2003)
• Dibujar y nombrar los ejes con cuidado

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Modo de referencia nutrientes en la capa
superior del suelo
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Modo de referencia biomasa de pasto
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Hipótesis dinámica

• Una estructura reserva-flujo que intenta explicar
  el modo de referencia
• Seis reservas claves
• Nutrientes en la capa superior del suelo
• Nutrientes en la biomasa en pie en los potreros
• Nutrientes en la biomasa de hojarasca
• Nutrientes en biomasa animal
• Nutrientes en estiércol en descomposición
• Nutrientes en el subsuelo

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Hipótesis dinámica

• Reservas físicas asociadas
• Inventario animal
• Biomasa de pastura (en pie, descomposición)
• Estiércol en descomposición
• Suponer que no cambia la reserva del suelo

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Hipótesis dinámica

• Flujos claves
• Consumo de nutrientes por plantas
• Descomposición de pasto a hojarasca
• Descomposición de hojarasca al suelo
• Ciclaje de nutrientes de la biomasa de pasto y
  hojarasca al suelo a través de la quema, con las
  pérdidas potenciales de nutrientes
• Consumo animal por pastoreo
• Excreción animal (la cuál podría ser concentrado
  por espacio)
• Descomposición de estiércol (y pérdidas debido a
  volatilización)
• Exportación de nutrientes por ventas de leche y
  carne

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Modelo conceptual de reservas de nutrientes y
tasas de flujo con puntos claves de inter-vención
para el manejo de ciclaje de nutrientes
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Cuál produce el modo de referencia?

• Para el modo de referencia, ingresos egresos
• Ingresos al suelo
• La descomposición de hojarasca y estiércol,
  cenizas
• Egresos del suelo
• Filtración, consumo por plantas

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Cómo se sustentan los nutrientes en el suelo?

• Hay pérdidas de nutrientes en ambos ciclos
• Ciclo planta quema
• Ciclo animal ventas, volatilización
• De esta manera, debe existir otra fuente de
  nutrientes que llega al suelo
• Hipótesis bombeo de nutrientes del subsuelo
• Nutrientes del subsuelo son importantes para
  sostener el sistema

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Intensificación

• Aumentar el comportamiento reproductivo y tamaño
  del hato con tiempo
• Ignorar otras ganancias potenciales de un
  pastoreo más intensivo
• Cuál sería el impacto en
• el contenido de nutrientes en la capa superior
  del suelo?
• la biomasa de pasto?
• el contenido de nutrientes en el subsuelo?

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La intensificación conduce a?
Predicción?
lo observado
Deberíamos suponer el estatus quo?
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Cuáles son los comportamientos del sistema?

• Simular resultados para 4 escenarios
• Reservas alta y baja en nutrientes iniciales en
  el subsuelo
• Esto es desconocido con base en los datos
  existentes
• Hipótesis para mantener el sistema actual
• Hacer el valor inferior la mitad del valor
  inicial
• Carga animal línea base y con incremento
• Aumentar el comportamiento reproductivo
• Duplicar la carga animal a través de 5 años
• Escenario evaluado por Rueda (2003)

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Intensificación

• Aumenta el ciclaje de nutrientes a través del
  ciclo animal
• Aumentan las tasas de pastoreo, estiércol
• Disminuye el ciclaje de nutrientes a través del
  ciclo planta
• Disminuyen las tasas de descomposición de planta
  y hojarasca
• Incrementa la cosecha de productos de origen
  animal
• Cuál es el efecto en los nutrientes en la capa
  superior del suelo?
• Es desconocido sin simulación

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Contenido de nutrientes en la capa superior del
suelo (simulado)
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Biomasa de pasto (simulado)
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Contenido de nutrientes en la capa superior del
suelo (simulado)
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Conclusiones

• El conocimiento de las reservas iniciales de
  nutrientes y su dinámica es fundamental
• Para un manejo exitoso y resultados sustentables
• Es probable que el sistema de pastoreo en la
  Amazonía occidental sea insustentable a largo
  plazo
• Si se apoya con los nutrientes en el subsuelo
• La intensificación podría acelerar la caída del
  sistemaa menos que se tomen otras medidas