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V Congreso Internacional de Producción Animal Tropical 2015

El análisis econométrico en el estudio de la aplicación de la dosis óptima económica en fertilización nitrogenada en los pastos tropicales

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Resumen

Por el importante rol que desempeña la fertilización nitrogenada en la producción de los pastos y la necesidad de conocer desde el punto de vista económico la dosis a aplicar con vistas a optimizar el empleo de recursos de importacion para la economia ganadera del país, se condujo un estudio económetrico para evaluar metodológicamente la respuesta a la aplicación del nitrógeno en dosis crecientes en los pastizales utilizando para ello el método
de las funciones de producción. Para garantizar la eficiencia del procedimiento metodológico a realizar se seleccionaron los datos de un experimento de campo con pasto Pangola (Digitaria decumbens Stent) realizado durante tres años en el Instituto de Ciencia Animal donde se compararon dosis de entre 0 y 600 Kg N.ha.año-1 y fertilización basal de P75 K200 el primer año y de 0 a 720 Kg N.ha.año-1 con P100 K250 durante el segundo y tercer año respectivamente. El análisis económico tomó como patrón monetario el dólar norteamericano (USD) y el precio del nitrógeno informado por MINCEX (2014). Se estimaron regresiones entre los rendimientos de MS y el nivel de N mediante el método de los mínimos cuadrados y se calcularon los indicadores: incremento rendimientos de MS, Valor de la Producción (Función de Valor), Costo de Producción (Función de Costo), Ganancia económica .ha1 (Función de Ganancia), la dosis de Máxima ganancia económica.ha1 y el Costo.t1 de Ms. Se encontraron buenos ajustes con las funciones cuadráticas (r= 0.92, 0.98 y 0.95) para cada año evaluado y las máximas ganancias económicas.ha1 ($64.67; $77.68 y $ 66.88) se obtuvieron para cada año con las aplicaciones de 240, 280 y 360 Kg N.ha.año1. El estudio mostró la posibilidad de utilizar la metodología desarrollada para determinar los niveles de mayor ganancia económica en evaluaciones de aplicación del fertilizante nitrogenado y utilizar las funciones de producción como elemento útil e importante de apoyo para el análisis económico y la toma de decisiones en la producción de pastos tropicales.

Palabras clave: fertilización nitrogenada, dosis óptimas, análisis econométrico

Introducción

Los pastos y forrajes representan uno de los recursos alimenticios más económicos imparto un curso que dura 15 días mañana y tarde y contribuir a la producción animal, la intensificación de su empleo, puede aportar un aumento de eficiencia de los sistemas productivos. López et al (2013) destacaron el importante papel del fertilizante nitrogenado en la producción de pasturas ya que, el nitrógeno es uno de los elementos que más limitan su productividad. El empleo de la fertilización nitrogenada en la explotación de pastizales tropicales es un práctica habitual entre los productores y diversas investigaciones (Anon 2013a) demuestran que al menos el 30 al 50% de los rendimientos son atribuibles a su aplicación si bien, generalmente, estos desconocen el impacto económico que tendrá en la rentabilidad de la actividad (Silva 2001 y Formoso (2012) y resulta escasa la información para determinar la dosis óptima económica a emplear en función de la variedad, momento de aplicar el N y la relación de precios en el mercado (Barbieri et al 2009), sin embargo, en otros cultivos , se informan resultados económicos en experiencias de optimización del empleo de los fertilizantes ( Villar et al 2000 , Zagal et al 2003 y Arzadun et al 2013)

La fertilización nitrogenada junto a la cosecha constituye la mayor partida de gastos para el productor con un 70% de los costos de producción, sin embargo, su aplicación en dosis efectivas contribuye al incremento de la producción de MS con un respaldo económico (Suárez y Pérez 1995, Montoya et al 2003 y Denda 2005) y este debe constituir una variable de peso en la decisión del productor.

El manejo racional de la fertilización nitrogenada cobra hoy día especial interés en un marco de buenas prácticas agrícolas e implica el desarrollo de metodologías de diagnóstico que optimicen los niveles de nitrógeno a utilizar para asegurar la máxima producción empleando las Funciones de Producción ( Campillo et al 2006 y Reca 2009) y la forma funcional cuadrática ha sido señalada como la más adecuada para representar la respuesta de los pastos a dosis crecientes de N, porque es la que presenta la mayor significación estadística , se ajusta mejor a la técnica biológica económica del proceso de respuesta y es una de las más fáciles a computar Bongiovanni ( 2011) . No obstante, Salvagiotti et al (2003) pntualizaron que el análisis debe basarse en estimaciones de la respuesta de rendimiento para garantizar una toma de decisiones acertada económicamente.

Teniendo en cuenta desde el punto de vista económico la importancia de la fertilización y la necesidad de optimizar la utilización del nitrógeno a aplicar en condiciones productivas determinadas en los planes actuales de desarrollo y recuperación de las áreas ganaderas del país, este trabajo se propuso: Desarrollar un procedimiento metodológico dirigido a determinar el costo unitario de producción (MS) y la dosis de N que proporciona la máxima ganancia económica utilizando el método de las Funciones de Producción. 

 

Materiales y Métodos

Para el desarrollo del trabajo se partió de la premisa de utilizar resultados experimentales que garantizaran un buen nivel de información primaria en cuanto a tiempo de trabajo, número de muestras y amplitud de niveles de fertilización utilizados y se tomaron los datos de una experiencia conducida en el Instituto de Ciencia Animal por Crespo (1981) duirante tres años consecutivos para evaluar la respuesta en un pastizal de Pangola (Digitaria decumbens Stent ) a la aplicación de niveles crecientes de Urea : 100,200,300,400,500, 600 Kg N.ha-1 en el primer año y 0.240 360, 480,600 y 720 Kg N.ha-1 en el segundo y tercero respectivamente.

Los tratamientos fueron aleatorizados en un diseño de bloques al azar con 5 réplicas sobre un suelo ferralítico típico.

El análisis económico para estimar el nivel de mayor aporte de ganancia económica se desarrolló mediante el método de las funciones de producción (Cobb y Douglas 1928, (citado por Anon 2009); Steinbach 2005 y Toro et al 2010) y se tomaron como base los rendimientos de MS acumulados. El procedimiento metodológico realizado fue el siguiente:

1. Estimación de los rendimientos de MS

Yr = a + bx + cx2
Y r = incremento rendimiento de MS
x = dosis de N
a.b.c = parámetros

2. Función de Valor

Yv = Pr Yr
Y v =valor de la producción
Pr = Precio del forraje (MS) $28,00 USD.t-1 (año 1) $25.00 USD.t-1(años 2 y 3)

Y r = incremento rendimiento de MS

3. Función de Costo

Y c = K 1 + P 1 x
K 1 = constante (depreciación anual pasto 182,89 (USD.ha -1))
P 1 = precio del N (297.88 USD.t-1) (Mincex 2014)
x = dosis de N

4. Función de Ganancia

Y g = Y v -Y c
Y v = función de valor
Y c = función de costo

5. Máxima ganancia económica

Y = (P1 - P2 b)/ 2 P2 c
P1 = Precio del N (297.88 USD.t-1)
P 2 = valor de la producción
b = parámetro lineal
c = parámetro cuadrático

Para garantizar la evaluación de las funciones se calculó el costo de siembra y establecimiento de la pangola, la depreciación anual del pastizal, el costo.t - 1 de MS y la fertilización nitrogenada para cada uno de los niveles aplicados en los tratamientos. Se utilizó como patrón monetario el dólar norteamericano (USD)

 

 

Resultados y Discusión

En el primer año los rendimientos se ajustaron significativamente (P < 0,001) a la siguiente ecuación cuadrática:

Y = 4 .4501 + 0. 2213 (±0.0266) x – 0.0012 (± 0.0002) x2 r2 = 0.86

La dosis de 240 Kg N.ha÷1 proporcionó la mayor ganancia económica.ha-1 ($64.67) y produjo un incremento en rendimiento de 7.86 t de MS a un costo de $27.48 cada tonelada (Tabla1).

En el segundo año se ajustó significativamente (P< 0.001) la siguiente ecuación cuadrática entre los rendimientos y la dosis de N:

Y = 5.1274 + 0.2863 (± 0.0198) x -0.0014 (±0.00016) x2 r2 = 0,96
*** ***
P > 0.001

(1) Dosis donde se obtuvo la mayor ganancia económica
En el tercer año los rendimientos también se ajustaron a una ecuación cuadrática altamente significativa (P<0.001). La ecuación resultante fue:

Y = 14.978 + 0.2900 ( ± 0.0278 ) x – 0.0015 ( ± 0.0002) x2 r2 = 0.91
*** ***
P>0.001

La mayor ganancia económica se logró con la dosis de 360 kg N.ha-1 ($ 66.88) para un costo unitario de $15.42 por cada t de MS. (Tabla 3).

La amplia dosis de N aplicada en el trabajo experimental, permitió conocer el potencial de respuesta del fertilizante nitrogenado (Urea) e hizo posible al ajuste de ecuaciones cuadráticas con elevados coeficientes de determinación (0.86, 0.96 y 0.91) en el primero, segundo y tercer año respectivamente. Este comportamiento propició el empleo de las funciones de producción como base para el procedimiento metodológico del análisis económico, de gran utilidad según Castro Gómez (2012) y Anon (2013b) para determinar el punto óptimo o beneficio máximo en el análisis de insumo producto en la actividad agrícola.

Al respecto, Salvagiotti et al 2010 destacaron que en la medida que el cultivo tenga un mayor potencial de rendimiento, los umbrales críticos de N disponible aumentan y cambia la dosis técnica económica. Por su parte, Melgar et al 2007 puntualizaron que la dosis óptima de N en una función de producción es aquella que en aplicaciones crecientes del fertilizante, el último nivel de N o agregado marginal se paga por el aumento de rendimiento que produce esa dosis de nitrógeno marginal. Es de interés destacar que el costo de la última unidad de insumo debe ser igual al retorno marginal económico se define como la respuesta adicional de producción al último aporte unitario del recurso utilizado.

Los resultados obtenidos sugieren que no es aconsejable aplicar dosis por encima de aquella que proporciona la máxima ganancia económica ya que se constató los incrementos en rendimientos se hacen menores, se incrementa el costo de fertilización y la ganancia económica comienza a disminuir hasta tornarse negativa con el consiguiente aumento en el costo por cada tonelada de Ms producida. En este sentido, Beaumol (1963) y FAO (2012) corroboraron su hipótesis de que a medida que se emplea un recurso x cuando el resto de los recursos se mantiene constante, se alcanza un punto a partir del cual incrementos sucesivos de x solo proporcionan aportes marginales al producto total. 

Esto constituye un ejemplo clásico que ilustra la incidencia de la Ley de los retornos marginales decrecientes entre el rendimiento de MS de los pastos y el nivel de aplicación del fertilizante N, de gran importancia en la esfera agropecuaria que enuncia básicamente que tras alcanzar el máximo nivel de uso de un recurso, el valor del retorno invertido obtenido al continuar aumentando su uso más allá de este nivel, comienza a descender. 

Una última consideración a señalar en el análisis de la rentabilidad económica de la respuesta de los pastos al fertilizante nitrogenado, es la evaluación del riesgo como factor de interés a tomar en cuenta ya que esta estrechamente vinculado a los rendimientos esperados y los precios como variables de incertidumbre para el productor. 

Por otra parte, hay que contar con que algunas variables como el clima no son controlables y (Katznelson 2012 y Almaguer 2013) recomiendan conducir análisis de sensibilidad con relación a la combinación de determinados niveles de las variables inciertas , si bien estimamos que , la mayor incertidumbre resulta el precio del producto (fertilizante nitrogenado) de alta variabilidad en el mercado internacional e incide en forma determinante en la toma de decisión del productor ya que resulta un elemento incierto en el momento de la elección sobre las variables controladas (dosis de nitrógeno)

El estudio realizado corrobora la utilidad de la metodología desarrollada como elemento de apoyo al análisis económico del uso racional de la fertilización nitrogenada para incrementar la producción de los pastos en las condiciones productivas actuales de la actividad ganadera la cual ofrece la posibilidad de una mejor toma de decisiones por parte del productor, teniendo en cuenta además valorar que el uso del fertilizante solo se justifica e sistemas donde el producto final tiene un alto valor de producciones que sufraguen los gastos de inversión.

 


Referencias

  • Anon 2009. Función de producción Cobb-Douglas. Wikipedia. Disponible en: http:es.wikipedia.org/wiki/Funcion-de-Produccion-de-Cobb-Douglas. (10/4/2014)
  • Anon 2013 a. Optimización de las dosis de fertilización. SMART!. Fertilizar management .Disponible en: http//smart.fertilizar.com/dosis-aplicación-fertilizantes. (15/5/2014)
  • Anon 2013 b. La función de producción. Microeconomia de la Empresa. Disponible en: http: // www. ecolink.com.ar/función de producción. (15/5/2014)
  • Arzadum, M; Laborde, H y Arroquy, J. 2013.Fertilización nitrogenada en trigo para la producción de forraje y granos de la provincia Buenos Aires (Argentina). Agriscientia. Vol. 30. No 1. Córdoba. Argentina. Disponible en: http://scielo.org.ar/scielo.php? & pid=57668298x2013000100001script=sci_arttex.(15/5/2014)
  • Beaumol, W.F.1963. En: Teoría económica y Análisis de Operaciones. Disponible en: http://biblioteca.universia.net/teoriaeconomicaydeoperaciones/37821694.html(15/8/2014)
  • Bongiovanni, R. 2011. La curva de respuesta. En: Fertilización del trigo con dosis variables de N. Biblioteca de fertilidad y fertilizantes en español. Red Agrícola. Fertilizando.com. Disponible en: http:www.fertilizando.com/artículos/Fertilización de Trigo con dosis variables de Nitrogeno.asp. (15/8/2014).
  • Crespo, G.1981. Respuesta de Pangola (Digitaria decumbens Stent) al fertilizante nitrogenado a través del año. Tesis Dr.Cs Agrícolas. Instituto de Ciencia Animal. Cuba.. 
  • FAO. 2012. Conceptos económicos en el manejo y análisis de sistemas. Análisis de Sistemas de producción Animal.v.2: las herramientas básicas. Depósito de documentos de la FAO. Disponible en : http: //www.FAO.org/docrep/w7452506.htm.
  • Formoso, D. 2012. Efecto de la fertilización en la producción de semillas de gramíneas forrajeras tropicales. Revisión. Pasturas de América. Notas Técnicas. Disponible en: http://www.pasturas de america.com/artículos-interes/notastecnicas/efecto-fertilizacionproduccion- semillas-gramineas-forrajeras/(15/8/2014)
  • López, M.A; Feltre, K; Donizette de Oliveira, A y Evangelista, A.R. 2013. Manejo y viabilidad económica de la aplicación de fertilización en Brachiaria brizantha c.v. Marandu. Archivos Latinoamericanos de producción Animal. Vol. 21. No 3. Pp.; 159-166.
  • Katznelson, J. 2012. Aspectos económicos de la aplicación de fertilizantes en pastos de secano naturales y artificiales. Newe Ya ´ar Regional Experiment Station. Post Haifa. Sección 2. Israel.
 
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