Evaluación de la Erosión Hídrica en la Agricultura de Precisión

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“Latinoamérica unida protegiendo sus suelos” 
XIX CONGRESO LATINOAMERICANO DE LA CIENCIA DEL SUELO 
XXIII CONGRESO ARGENTINO DE LA CIENCIA DEL SUELO 
 
Mar del Plata, Argentina – 16 al 20 de abril de 2012 
contribuciones@congresodesuelos.org.ar
 
 
EVALUACIÓN DE LA EROSIÓN HÍDRICA A TRAVÉS DEL MONITOR DE 
RENDIMIENTO 
Introcaso, R.M.1,*; Halliburton, A.1; Maggi, A.1 
Cátedra Manejo y Conservación de Suelos FAUBA 
*Autor de contacto: rmintroc@agro.uba.ar; Av. San Martin 4453 CABA; +54-11-4524-8092. 
 
RESUMEN 
En los últimos años, parte del avance tecnológico alcanzado por los productores agropecuarios se 
orientó a analizar las diferencias de rendimiento del cultivo dentro del lote. Gracias al GPS y a los 
monitores de rendimiento, es posible cuantificar esta variabilidad y, posteriormente, determinar los 
factores que la causan y corregirlos, aumentando la rentabilidad. Se sostuvo como hipótesis que 
los distintos grados de erosión afectan en forma diferencial los rendimientos. Se tuvo como 
objetivo la medición del estado de erosión y su correlación con los rendimientos obtenidos a partir 
del monitor de rendimiento. El siguiente trabajo se realizó en un establecimiento en la Pampa 
Ondulada, en el partido de Arrecifes. A partir del monitor de rendimiento y de imágenes satelitales 
se realizó una ambientación del lote a muestrear. Se tomaron muestras de los distintos ambientes 
para determinar las siguientes propiedades de suelo: fósforo, materia orgánica, densidad 
aparente, resistencia mecánica y profundidad del horizonte Bt. También se hicieron cosechas 
manuales de maíz para verificar los datos de rendimiento brindados por el monitor. Finalmente se 
hizo una correlación entre rendimiento y estas propiedades. Se obtuvo una correlación entre la 
información brindada por el monitor de rendimiento y los datos obtenidos en la cosecha manual. 
La delimitación de ambientes mediante las imágenes satelitales y los monitores de rendimiento 
expresó la variación en los rendimientos obtenidos por el monitor de rendimiento. Se concluyó que 
el parámetro que mejor explica esta variabilidad es la profundidad al horizonte Bt como indicador 
del grado de erosión hídrica. 
PALABRAS CLAVE 
Monitor de rendimiento; ambientes; erosión hídrica. 
INTRODUCCIÓN 
Durante muchos años, los productores consideraron como la unidad más pequeña de manejo a 
los lotes, teniendo como ventaja una mayor velocidad en el trabajo y capacidad de los tractores e 
implementos. Hoy en día la tecnología ha alcanzado un nivel que le permite al productor medir, 
analizar, y manejar la variabilidad dentro de los lotes (fertilidad del suelo, contenido de humedad, 
textura, topografía, vigor del cultivo e incidencia de insectos y enfermedades o competencia de 
malezas, etc.). Esta variabilidad lleva a la adopción de la Agricultura de Precisión (AP). Bragachini 
et al. (2002) definieron este término como “la utilización de modernas herramientas capaces de 
facilitar la obtención y análisis de datos georreferenciados, mejorando el diagnóstico, la toma de 
decisiones y la eficiencia en el uso de insumos”. 
Los datos recogidos a través de distintas fuentes de información (mapas de rendimiento de 
cultivos anteriores, fotografía aérea, mapas topográficos, imágenes satelitales, mapas de suelo, 
etc.), permiten definir dentro de un lote, sitios con potencialidad de rendimiento muy diferentes y 
bien definidos con un área tal que justifique agronómica y económicamente la aplicación de 
insumos en forma variable. (Bragachini et al., 2002). 
En otras palabra, la AP intenta optimizar el uso de insumos agrícolas (herbicidas, plaguicidas, 
fertilizantes, enmiendas, riego, etc.) en función de la cuantificación de la variabilidad espacial y 
temporal de la producción agrícola (Urricarriet & Zubillaga, 2007). 
Los factores que inciden en el rendimiento pueden tener varios orígenes. Conocerlos en cada 
lugar del lote tiene un gran valor para la interpretación de la influencia de los diferentes factores, 
ponderarlos y ajustar el plan de manejo para la próxima campaña (decisión precisa). (Bragachini 
et al., 2002). En el presente trabajo se considerará principalmente el efecto de la erosión hídrica 
como fuente de variación en el rendimiento. 
La erosión en la provincia de Buenos Aires afecta una superficie de 4.800.000 ha 
(aproximadamente 15% del total de la provincia) (SAGyP, 1995). Los efectos de la degradación y 
erosión de los suelos se traducen en la reducción de los rendimientos de los cultivos. Cuando la 
erosión excede la formación del suelo, la capa de suelo superficial comienza a adelgazarse y 
partes del subsuelo, de menor productividad, son incorporados a la capa arable del perfil. Este 
proceso es acompañado por disminución de nutrientes, de materia orgánica, de aireación, mayor 
compactación y otros fenómenos, produciendo una disminución en el rendimiento (Irurtia & Mon, 
2003). En la región pampa ondulada, Michelena et al. (1989) determinaron pérdidas del horizonte 
A1 de aproximadamente 5 cm (25% de espesor del mismo). Se encontraron pérdidas de materia 
orgánica, estructura y percolación superiores al 46,7%, pérdidas de nitrógeno total de 48,3% y 
fósforo asimilable de 76%. El 32% del área presenta erosión moderada y/o severa con tasas de 
erosión entre 20 y 70 tn/ha/año (Michelena et al., 1989). Irurtia y Mon (2003) concluyeron que la 
profundidad del suelo, su contenido de materia orgánica, nitrógeno y fósforo, y la tasa de erosión, 
son los parámetros que mejor se correlacionan con los rendimientos. 
En el presente trabajo, se sostuvo como hipótesis que los distintos grados de erosión afectan 
en forma diferencial los rendimientos. Se tuvo como objetivo general medir el estado de erosión y 
su correlación con los rendimientos obtenidos a partir del monitor de rendimiento y como objetivos 
específicos, observar si la ambientación con imágenes se relaciona con la erosión hídrica, 
establecer si la variación del grado de erosión, fertilidad física y química se correlaciona con los 
diferentes ambientes, relacionar la producción de granos en cada uno de los ambientes con el 
monitor de rendimiento y determinar la correlación entre rendimiento y erosión hídrica. 
MATERIALES Y MÉTODOS 
Descripción del sitio experimental 
El trabajo se desarrolló en el establecimiento Santa Teresa, en la localidad de Arrecifes, 
provincia de Buenos Aires. El suelo sobre el que se trabajó es un Argiudol típico perteneciente a la 
serie Arrecifes. El horizonte Bt. se encuentra a 27 cm. de la superficie. Esta serie se desarrolla en 
pendientes 1-3% de gradiente (INTA, 1974). El sistema de labranza utilizado hasta el año 2000 
fue la labranza convencional. A partir de ese año, se implementó en toda la superficie la labranza 
cero o siembra directa continua. A partir del año 2003 la rotación utilizada consistía en tres cultivos 
en dos años: Trigo-Soja 2ª- Maíz. Además, en el año 2005, se trazaron y construyeron terrazas. 
Esto, junto a la rotación utilizada, permitió disminuir el escurrimiento del agua y con esto, el 
proceso de erosión. 
Análisis de los datos generados por el monitor de rendimiento e interpretación de 
imágenes satelitales 
Se realizó la caracterización de los distintos ambientes con imágenes LANDSAT 7 
pertenecientes al 18/01/2003. A partir de las siete bandas reflectivas de la imagen LANDSAT, 
utilizando el algoritmo ISODATA, se agruparon los pixeles en 20 clases. (95% de confidencia y 5 
iteraciones) La utilización de NDVI (clasificación no supervisada en siete clases, algoritmo 
ISODATA) y realces espectrales con la combinación de bandas 4-3-2 y 4-5-3 para resaltar la 
vegetación del suelo por el método gausiano, junto con las diferencias de relieve observados en 
un relevamiento planialtimétrico realizado a escala 1:5000, equidistancia 0,5 m, permitió realizar 
un análisis fisiográfico a fin de identificar las heterogeneidades del paisaje y estratificar las 
distintas unidades. 
Se elaboró un proyecto enArcview donde, con el producto de las imágenes procesadas, se 
elaboró un shape de ambientación. A partir de un análisis visual del proyecto, se establecieron 
coincidencias que se observaban entre las distintas imágenes producidas para determinar los 
gradientes de heterogeneidad del ambiente Navone y Gagliardini (2003) 
Se coregistraron las imágenes obtenidas del monitor de rendimiento con las del satélite para 
poder realizar comparaciones geográficas en un mismo sistema de coordenadas para un estudio 
diacrónico y sincrónico. La información de los monitores de rendimiento corresponde a las 
campañas 2007/2008 y 2009/2010, ambas de cosechas del cultivo de maíz. Para hacer 
comparables los datos, todos los rendimientos fueron estandarizados a un valor de 14,5% de 
humedad. 
Se compararon los valores de rendimientos obtenidos a partir del mapa del monitor de 
rendimiento de la cosechadora (Figura 1) usando una zona buffer de 10 metros medidas desde el 
centro de coordenadas latitud y longitud, con los valores obtenidos de la cosecha manual para 
cada uno de los sitios de muestreo de cada ambiente. 
Diseño experimental y tratamientos 
A partir de la ambientación elaborada con la información provista por el procesamiento de las 
imágenes satelitales (NDVI, realce espectral y clasificaciones no supervisadas en 20 clases), se 
delimitaron los distintos ambientes. En cada uno de los ambientes (Figura 1) se realizó un 
muestreo al azar con cinco repeticiones Cada repetición consta de cinco submuestras. Cada 
muestra se hizo georreferenciada con GPS para hacer comparaciones con el monitor de 
rendimiento (Figura 1) y las imágenes. 
 
 
Figura 1: Monitor de rendimiento y Ambientación del establecimiento Santa Teresa. Loma: zona plana, de muy baja 
pendiente. Media Loma: zona ligeramente inclinada y erosionada, con suave pendiente hacia las vías de desagüe. Pie 
de loma: zona de acumulación y sedimentación. 
Mediciones de suelo y planta 
 En el suelo se determinó profundidad del Bt, densidad aparente y materia orgánica de 0 a 20 
cm.: materia orgánica, Fósforo (P), y resistencia mecánica de 0 a 20 y 20 a 40 cm. 
La determinación de la densidad aparente se realizó utilizando el método del cilindro. La 
resistencia mecánica fue evaluada con un penetrómetro de impacto y para la determinación de 
materia orgánica y el fósforo se utilizaron los métodos Walkley-Black y Bray-Kurtz 1, 
respectivamente. 
En la planta se efectuaron al azar cinco cosechas manuales correspondientes a tres metros 
cuadrados, por ambiente. Estas muestras se secaron en estufa a 60ºC y, luego de separar los 
granos del marlo, se pesaron para estimar el rendimiento. 
Los efectos de los tratamientos fueron analizados estadísticamente por ANVA y las diferencias 
entre las medias fueron evaluadas por el test de Tukey (alfa: 0.05) y el LSD de Fisher (alfa: 0,1). 
Se utilizó el programa Infostat. 
RESULTADOS Y DISCUSIÓN 
Con respecto a la ambientación, el NDVI y su clasificación permitió una buena diferenciación 
de los ambientes en los sectores donde estaba cultivado. Sin embargo, estos resultados mejoran 
significativamente cuando se los analiza en conjunto con los datos del relevamiento plani-
altimétrico , los cuales proveen información de relieve. Información adicional de las áreas de suelo 
desnudo fue obtenida a partir de las clasificaciones de la imagen LANDSAT. La combinación de 
las tres fuentes de información mejoró la caracterización de los distintos ambientes. Los mismos 
fueron verificados con GPS y ajustados a campo. La comparación visual de la metodología 
utilizada para separar los ambientes ajustaría muy bien con los resultados obtenidos con el 
monitor de rendimiento. Finalmente, las imágenes obtenidas a partir del monitor de rendimiento de 
las campañas 07/08 y 09/10, fueron georreferencias en el mismo sistema de coordenadas que las 
capas anteriores para poder ser comparadas visualmente con las otras. 
Si bien se observa la misma tendencia, al comparar los rendimientos obtenidos a partir del 
monitor de rendimiento con los de la cosecha manual, se observaron diferencias promedio de 35% 
a favor de la cosecha manual (Tabla 1) Los menores rendimientos del monitor pueden haber sido 
ocasionados por una mala calibración de la máquina cosechadora a la cosecha. 
 
Tabla 1: Resultados del análisis de la varianza y test de Tukey y LSD Fisher. 
M.O (%)
P (ppm) 
0-20 cm.
P (ppm) 
20-40 
cm.
Dap 
(gr./cm3)
R. M 
(mpa) 
0-40 cm.
Prof. Bt. 
(cm)
Rend. 
C.M 
(tn/ha)
Rend. 
M.R. 
(tn/ha)
Loma 3,6 a a 9,0 a a 7,5 a a 1,24 a a 13,6 a a 25,5 a a 9,3 ab a 6,1
Media loma 4,5 a a 13,5 a a 8,8 a a 1,24 a a 14,4 a a 23,2 a a 8,5 a a 4,5
Pie de loma 4,2 a a 13,3 a a 7,3 a a 1,17 a a 18,6 a a 32,3 a b 11,5 b b 8,5
Parámetro
Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p<= 0,05). Letras en negrita 
representan resultados del test de LSD Fisher (p<= 0,10) R.M: resistencia mecánica; M.R: Datos 
de rendimiento provenientes del monitor de rendimiento; C.M: Datos de la cosecha manual. 
 
En cuanto a los parámetros químicos, no se encontraron diferencias significativas con ninguno 
de los dos métodos estadísticos (Tabla 1) 
Con respecto a la materia orgánica, aunque ha sido considerada tradicionalmente uno de los 
factores fundamentales de la fertilidad de los suelos, estableciéndose relaciones significativas 
entre ésta y el rendimiento, muchas veces no son esperables relaciones directas entre el 
contenido de materia orgánica de los suelos de la Pampa Ondulada y los rendimientos de trigo o 
maíz. Puede atribuirse esto a otros factores determinantes del rendimiento como precipitaciones, 
manejo cultural, propiedades de la fertilidad no asociadas a la materia orgánica como el nivel de 
fósforo disponible, problemas sanitarios, etc. (Álvarez, 2002). En este ensayo es evidente que se 
presentaron otras fuentes de variación de los rendimientos, que podrían estar asociados a las 
características del almacenamiento de agua del suelo debido a la relación infiltración/ 
escurrimiento de los distintos ambientes. Dado que en este establecimiento, todos los ambientes 
presentan los mismos usos y manejos, no se observa una relación entre el contenido de materia 
orgánica y el rendimiento. Al parecer, los rendimientos estarían más relacionados con el contenido 
hídrico del suelo que con el contenido de materia orgánica de los distintos ambientes, tanto en las 
mediciones realizadas en la cosecha manual como con el monitor de rendimiento. 
A pesar de que se observaron diferencias de fósforo entre la loma y los otros ambientes, éstas 
no fueron significativas en ninguna de las profundidades muestreadas. Esto ocurre debido al bajo 
número de muestras y submuestras extraídas. Anghinoni (2003) sostiene que, debido al efecto 
residual del mantenimiento de las líneas de fertilización en sistemas de siembra directa, han 
aumentado los valores del coeficiente de variación para los indicadores de fertilidad de suelo, 
principalmente para P disponible y, consecuentemente, el número mínimo de submuestras para 
una muestra representativa de la fertilidad del suelo. Willi et al. (2008) no pudieron analizar 
estadísticamente datos de P debido a que se encontraron resultados aleatorios y un alto 
coeficiente de variación, probablemente asociados al método de aplicación y dosificación en los 
surcos a campo y a que posiblemente existían efectos superpuestos de anteriores fertilizaciones. 
Por otro lado, Mallarino (citado por Darwich, 2003) demostró que cuando se toman solamente 5 
submuestras en un lote, el resultado del análisis estará en un rango de (± 9 ppm) respecto el 
verdadero valor del lote. Se recomienda, para un estudio posterior, un mayor número de muestras. 
Con respecto a los parámetros físicos, no se encontraron diferencias en densidad aparente ni 
en resistencia mecánica. Maggi et al. (1996) y Pierce el al. (citado por Maggi et al., 1996) tampoco 
encontraron diferencias en estos parámetro enArgiudoles bajo labranza cero continua con más de 
5 años de siembra directa. 
Con respecto a la profundidad del horizonte Bt., se pudo determinar que es este parámetro el 
que explica en mayor medida las diferencias de rendimiento. La disminución de la profundidad del 
suelo resultante de la erosión viene acompañada, en general, por una reducción en el rendimiento 
de los cultivos. Como se observa en la Tabla 2, los rendimientos estuvieron determinados por la 
profundidad al Bt, observándose un gradiente de menor a mayor: media loma, loma y pie de loma. 
 
Tabla N°2: Profundidad al horizonte Bt (cm), Rendimiento (tn/ha), Pérdida de rendimiento en relación al ambiente pie de 
loma para cada uno de los ambientes y grado de erosión y sedimentación (%) en relación a la serie Arrecifes. 
Ambiente Prof. Bt (cm)
Rend. 
(tn/ha)
Pérdida de 
rendimiento 
(%)
Grado de 
erosión (%)
Grado de 
sedimentación 
(%)
Loma 25,50 9,28 19,65 5,56 -
Media Loma 23,17 8,45 26,84 14,18 -
Pie de Loma 32,33 11,55 - - 19,74 
 
,Irurtia y Mon (2003) obtuvieron coeficientes de regresión para soja, trigo y maíz en un sector 
afectado por erosión hídrica en las proximidades de las localidades de Arrecifes, Salto y 
Pergamino. Éstos indican que por cada centímetro de suelo perdido por erosión se pierden en 
promedio par soja 67,5; para trigo, 92,1 y para maíz, 193,2 kg/ha respectivamente. 
En el presente trabajo, es posible distinguir que el rendimiento del cultivo varía según el 
ambiente, observándose el menor rendimiento en el ambiente más erosionado. En Pergamino, en 
cultivos de soja, trigo y maíz, se establecieron disminuciones de rendimiento, con respecto a 
rendimientos en suelos no erosionados, de 6 -15% en suelos ligeramente erosionados, 12 – 30% 
en suelos moderadamente erosionados y 24 – 34 % en suelos severamente erosionados, siendo 
para maíz 15,3, 30,5 y 61 %, respectivamente. (Irurtia, 1993). Las pérdidas de rendimiento 
registradas en el establecimiento a muestrear son, en promedio, de 23%, levemente superiores a 
la clasificación de ligeramente erosionada. En un ensayo realizado por Irurtia y Mon (2003), se 
demostró que el maíz es el cultivo más sensible al proceso de erosión, ocasionando reducciones 
en el rendimiento de hasta 44%-55% (erosión severa y grave, respectivamente). Ese mismo año, 
se estimaron pérdidas de rendimiento de 229 kg/ha de maíz por cada cm. de suelo perdido entre 
la superficie y el horizonte Bt en las series Arrecifes y Arroyo Dulce A partir de los datos de 
cosecha manual extraídos del establecimiento se calculó una disminución de rendimiento de 
343.27 kg/ha (2,96%) por cm. de suelo perdido, valor superiores a los observados por I por Irurtia 
y Mon (2003). 
CONCLUSIÓN 
Se pudo obtener una correlación entre la información brindada por el monitor de rendimiento y 
los datos obtenidos en la cosecha manual. 
La delimitación de ambientes mediante las imágenes satelitales y los monitores de rendimiento 
expresó la variación en los rendimientos obtenidos por el monitor de rendimiento. 
Luego de ocho años en siembra directa continua con el mismo uso y manejo, no se observan 
diferencias significativas entre los distintos ambientes para los parámetros físicos y químicos 
analizados (materia orgánica, fósforo, densidad aparente y resistencia mecánica) 
El parámetro que mejor explica las diferencias de rendimiento entre los distintos ambientes es 
la profundidad al horizonte Bt como indicador del grado de erosión hídrica. 
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	Descripción del sitio experimental
	Análisis de los datos generados por el monitor de rendimiento e interpretación de imágenes satelitales
	Diseño experimental y tratamientos
	Mediciones de suelo y planta