Modelo de una Explotación Ganadera Extensiva

MEGanE

Taller sobre Modelos Bio-económicosViernes 10 de Abril

Hotel Palladium

Ing. Agr. MSc PhD Francisco Dieguezfdieguez@planagropecuario.org.uy

El MEGanE busca:

Simular los procesos físico-biológicos (relación pasto-animal)

de una explotación ganadera extensiva a «cielo abierto», con

la inclusión del factor climático que afecte el crecimiento de la

pastura.

El MEGanE: objetivo

El MEGanE es el submodelo físicobiológico del modelo

sequiaBasalto (FPTA 286, INIA, Uy).

Antecedentes…

http://cormas.cirad.fr/fr/applica/sequia.htm

http://www.planagropecuario.org.uy/uploads/libros/18_simulacion.pdf

Construcción de un modelo físico-biológico

Dinámico El tiempo es una variable explícitamente considerada.

[Como sistema dinámico: Lotka-Volterra o

presa-predador, ~logístico/sigmoide, ~ logística/Holling III].

Determinístico No se basa en probabilidades.

Empírico Reproduce las relaciones entre sus componentes a

partir de observaciones experimentales y referencias

locales, sin profundizar en los procesos.

Presa

Predador tiempo

tiempo

Alt

ura

del

pas

to

-D

PV

+

0

Altura del pasto

𝑑 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑎𝑠𝑡𝑜

𝑑 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜= 𝐶𝑟𝑒𝑐𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑙𝑜𝑔í𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑎𝑠𝑡𝑜 − 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑡𝑜𝑓(𝑃𝑉,𝐺𝑀𝐷,𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎)

𝑑 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑣𝑖𝑣𝑜

𝑑 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜= 𝐺𝑎𝑛𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑠𝑜

1

Mar/200 hoy

Coeficiente climático

𝑪𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒑𝒂𝒔𝒕𝒐 =𝑪𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒐 𝒊𝒏𝒅𝒊𝒗𝒊𝒅𝒖𝒂𝒍 × 𝑫𝒐𝒕𝒂𝒄𝒊ó𝒏

Peso vivo / CC

Pre

ñez

%

Paso de tiempo = 1 día

MEGanE como modelo matemático

MEGane como modelo matemático… implementación

Small Talk

Netlogo / Java

Action Script (flash)

Stella

Matlab

Planilla electrónica

(Calc, Excel…)

Unity

Pes

oA

ltu

ra p

asto

tiempo

Pes

o

Altura del pasto

Se comporta en -términos ecológicos- como un modelo presa-predador [Lotka-Volterra],

con crecimiento del pasto logístico y consumo similar a Michellis-Menten o Holling tipo III

Ejemplo sencillo: co-evolución de

biomasa animal y altura del pasto

sin efecto del clima,

sin reproducción

ni extracción

ni muertes …

< Dotación

> Dotación

MEGane como modelo matemático: estudio como «presa-predador»

MEGane como modelo matemático: estudio como «presa-predador»

http://planagropecuario.org.uy/meganeNetlogoApp/MEGanE%20SysDyn%20Netlogo%20rev2.html

…modelo teórico-conceptual de difícil evaluación práctica (Berreta, 2005).

Experimentos virtuales: el modelo de Mott…

kg/ha

Preñezkg/cabeza

"Mott x Clima"

Ganancia anual/ha

Ganancia anual/cabeza

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00

UG/ha

INPUT

Ubicación (crecimiento del pasto…

o personalizado)

Superficie del potrero

Trimestre (crecimiento del pasto)

Coeficiente climático (escenarios)

Animales (categoría, cabezas)

Peso vivo inicial

Altura inicial del pasto

OUTPUT

Ganancia diaria de peso

Evolución de la altura del pasto

Consumo

Preñez

Producción (kg/ha)

Eficiencia de consumo

Eficiencia de cosecha…

MEGanE interfaz planilla electrónica

http://www.fao.org/climatechange/39245-070ed97101c15d6f0c5395ed973f606d2.pdf

http://www.fao.org/climatechange/39256-09416c0ded7db3118cfdcaa60a6a28c5.pdf

Algunos experimentos virtuales FAO-MGAP-CIRCVC

Algunos experimentos virtuales FAO-MGAP-CIRCVCREACTIVO

PROACTIVO

Cuadro recapitulativo (AÑO PROMEDIO):

REACTIVO PROACTIVO

Peso inicial Vacunos 320 360

Altura inicial del pasto 5,00 7,00

Parición Tardía Temprana

Relación lanar/vacuno 5 / 1 1,7 / 1

DOTACION INICIAL 0,93 0,70

coefClima=1

Algunos experimentos virtualesREACTIVO

PROACTIVO

Cuadro recapitulativo (AÑO MALO):

REACTIVO PROACTIVO

Peso inicial Vacunos 320 360

Altura inicial del pasto 5,00 7,00

Parición Tardía Temprana

Relación lanar/vacuno 5 / 1 1,7 / 1

DOTACION INICIAL 0,93 0,70

1

http://www.fagro.edu.uy/~agrociencia/index.php/directorio/article/download/653/549

http://www.planagropecuario.org.uy/publicaciones/revista/R145/R_145_20.pdf

http://www.planagropecuario.org.uy/publicaciones/revista/R143/R_143_18.pdf

http://www.planagropecuario.org.uy/publicaciones/revista/R143/R_143_22.pdf

Usos del MEGanE en el Programa

Integrando conocimientos del IPA

Descripción del MEGane y aplicación en extensión

MEGanE version online: proyecto GFCC/MGAP

Los modelos generados pueden reproducir con cierta precisión la respuesta

productiva de una explotación ganadera extensiva

aplicados a campo en proyectos del IPA (PIC2 y PIC3) y UFFIP (AgResearch NZ,

INIA, MGAP)

Para terminar… y Futuro del trabajo.

Incluye una coeficiente “climático” que posibilita generar escenarios al

respecto (cambio y/o variabilidad en la productividad de la pastura asociado al

clima)

Funcionan para explotaciones extensivas sobre campo natural, y puede

incorporar otras técnicas (suplementación, destete precoz…). Versión on-line convenio de «versión on-line y mejora» en desarrollo con GFCC-MGAP.

Algunos resultados (como el nivel de consumo, la utilización del forraje y la

preñez), son salidas [output] del modelo.

Resultan de la co-evolución de las variables (peso-pasto)

En Sistema Nacional de Información Agropecuaria

¿Posibilidad de hacer simulaciones online [personalizadas/georeferenciadas]

generado escenarios de productividad secundaria, sensible a medidas de

manejo y al clima?

Proyecto Innovagro (con INIA, Fcien/UdelaR, FUCREA)