Memoria de Título para optar al título profesional de Ingeniero Agrónomo / El objetivo de este trabajo fue analizar aspectos legales relacionados a la gestión del agua en Chile y determinar su productividad económica de uso agrícola para siete cultivos en el Valle de Copiapó en la Región de Atacama, Chile. En el país los recursos hídricos (RH) son regidos por el Código de Aguas de 1981 y gestionados globalmente por la Dirección General de Aguas (DGA). La DGA administra los RH y tiene facultad de otorgar en forma gratuita y a perpetuidad derechos de agua (DA) a los privados. El sector agrícola es el principal usuario consuntivo del agua en Chile utilizando alrededor del 70%, valor que en la cuenca del río Copiapó se encuentra cerca del 56% del agua disponible. Luego de ser otorgados los DA por la DGA, son transados en el mercado del agua como un bien inmueble quedando sujetos a las fuerzas del mercado. Pese a existir un mercado del agua, la evidencia señala que la información disponible es incompleta tanto en lo que respecta a los DA que existen como en el precio de estos, que son fijados sin una metodología de valoración económica del recurso. Se propone una metodología que permite valorar el RH mediante el indicador “Productividad Económica del Agua” (PEA) expresado en pesos de ganancia económica por metro cúbico de agua utilizado ($·m-3), durante una temporada productiva. La PEA se estimó con información recopilada en terreno a través de entrevistas durante noviembre de 2013, en el sector 5 y 6 de la cuenca del río Copiapó, Los resultados fueron validados y comparados con criterio experto y bibliografías. Los resultados de PEA para cada especie, en orden decreciente es: $1.390 por m3 en tomate, $945 por m3 en vid variedad Red Globe, $933 por m3 en granado variedad Wonderful, $924 por m3 en vid variedad Thompson Seedless, $522 por m3 en vid variedad Flame Seedless, $127 por m3 en olivo variedad Arbequina y $59 por m3 en olivo variedad Sevillana. El indicador PEA permite comparar en forma práctica la productividad económica del metro cúbico de agua, siendo apropiado como indicador para valorizar agrícolamente el recurso hídrico dentro de la cuenca de Copiapó. Esto es vital para establecer un mercado de agua, donde oferentes y demandantes cuenten con un método para valorar el RH minimizando las asimetrías de información, proveyendo de mayor eficiencia al mercado. Sin embargo, se propone que en futuras investigaciones, se valide empíricamente esta medida con precios reales de transacciones efectuadas dentro del mercado de agua.

En regiones donde el recurso agua es escaso es necesario aumentar la productividad económica del agua, definida como el valor recibido por unidad de agua usada. Esto podría lograrse ya sea por un incremento en la productividad física del agua que lleve a generar más kg de grano/mm como por la producción de cultivos de valor más elevado. El objetivo general de esta tesis fue evaluar cultivos con precio diferencial por calidad de grano en cuanto a productividad física y económica del agua, y variables fisiológicas vinculadas, en dos suelos contrastantes en manejo de economía del agua. De modo de obtener las opciones más adecuadas para integrar a la rotaciones y mejorar la sustentabilidad de los sistemas agrícolas y mixtos de la región semiárida. Para cumplirlo se realizaron ensayos a campo durante tres campañas con diferentes especies y cultivares, tanto tradicionales como alternativos, con buenas perspectivas de productividad. Dichos ensayos se llevaron a cabo simultáneamente en dos suelos contrastantes, representativos de la región, que se encontraban bajo las mismas condiciones meteorológicas. Uno fue un Paleustol petrocálcico de textura franca y el otro un Ustipsamment típico de textura arenosa franca, con capa freática que fluctúa alrededor de los 3 m de profundidad. Además, se evaluó el efecto de la fertilización. Los cultivos elegidos fueron girasoles diferenciados por composición de ácidos grasos del aceite, trigos de grupo 1 y 3 de calidad industrial, cebada cervecera, colza y cártamo. Los mismos se compararon entre sí en términos productivos y económicos. Para lo cual se realizaron determinaciones de rendimiento, usos consuntivos, eficiencia de uso del agua, características fisiológicas e índices económicos. En términos generales, en el Ustipsamment hubo mayores dificultades de implantación de los cultivos, si bien una vez establecidos brindó las mejores condiciones de humedad ante el déficit hídrico, en parte por la influencia de napa, respecto al Paleustol. Allí la fertilización fue una práctica fundamental para mejorar la sustentabilidad. Los resultados para cada cultivo fueron altamente dependientes del tipo de suelo y las precipitaciones durante la campaña. En el caso del girasol, se comprobó mayor estabilidad de rendimiento de todos los genotipos en el Ustipsamment, así como ventajas productivas y económicas de los convencionales. En el Paleustol fue un cultivo riesgoso, aunque allí los genotipos diferenciados por calidad tienen más posibilidades de contar con ventajas económicas. De manera similar, los trigos presentaron más estabilidad en el suelo profundo, si bien en las campañas húmedas el Paleustol produjo más rinde manteniendo alta calidad y con ventaja comparativas de los cultivares grupo 1. La cebada y la colza, en cambio, mantuvieron mejor productividad en el Paleustol bajo las distintas condiciones climáticas. El cártamo fue el cultivo que manifestó menos diferencias entre suelos, constituyendo una alternativa interesante si se logran superar ciertas dificultades de implantación y comercialización. La información surgida de esta tesis puede ser utilizada para diversificar las rotaciones incorporando cultivos con mejor eficiencia en el uso de recursos, adecuados a los dos tipos de suelos más frecuentes de la región. / In areas where water resources are scarce the economic water productivity has to be improved, that means to increase the value received per unit of water used in production. This could be achieved either by an increase in physical water productivity which would lead to more kg of grains per mm of rainfall, or by producing crops with higher unit value. The general objective of this thesis was to evaluate crops with special value for grain quality as to physical and economic water productivity, as well as physiological variables that influence them, in two contrasting soils in water economy management. With the purpose of obtaining the most appropriate options to integrate rotations and improve the sustainability of the agricultural and mixed systems in the semiarid region. In order to achieve this goal field experiments were carried out during three years with different species and cultivars, both traditional and alternative, with promising conditions of productivity. These experiments were carried out simultaneously in two contrasting soils that are representative of the region, and which were in the same meteorological conditions. One was a loam-texture petrocalcic Paleustoll and the other a loamy sand typic Ustipsamment with a groundwater level around 3 m depth. Besides, in both soils the effect of fertilization was evaluated. The selected crops included sunflower cultivars with different fatty acid composition, group 1 and 3 industrial quality wheat crops, malting barley, canola and safflower. These crops were compared among each other in terms of productivity and economic returns, based on data of yield, water consumption, water use efficiency, physiological characteristics and economic indices. Generally, more problems with crop implantation were observed in the Ustipsamment, although, once these were established this soils provided better moisture conditions in droughts than the Paleustoll, partly due to the shallow water table. Furthermore, in this soil fertilization was a fundamental practice needed to improve the sustainability. The results for each crop were highly dependent of soil type and the rainfall during the season. For sunflower the Ustipsamment provided better yield stability for all genotypes, as well as productive and economic advantages. In the Paleustoll there was a higher risk associated to sunflower crops, although in this soil the differential-quality genotypes had more chance to achieve an economic benefit. Similarly, the wheat crops had higher stability in the Ustipsamment, although in the moister seasons yields were higher in the Paleustoll with higher quality and comparative advantages for the group 1 cultivars. Barley and canola, however, maintained higher productivity in this soil under different climatic conditions, while safflower showed least differences among soil types and thus presented an interesting alternative if certain difficulties for implantation and commercialization can be overcome. The information that emerged from this thesis can be applied to diversify rotations, incorporating crops with higher resource-use efficiency, adapted to both types of soils that are most frequently encountered in the region.