Explorar
Comunidades en español
Anunciar en Engormix

Produccion de fertilizantes

El Gasto Energético Invisible en la Agricultura

Publicado: 7 de febrero de 2011
Por: Ing.Agr.Anjel Rodas P. Asesor Privado en Nutrición Vegetal, 2011
Si simulamos una aplicación de fertilización con  140 Unidades de  N (nitrógeno) en 1 Ha de Maíz con una densidad de plantación  con  80.000 plantas  y le asignamos un 75 %  de  eficiencia  del Fertilizante utilizado, se puede esperar que cada planta de Maíz recibiría = 1,31  grs/planta.
El gasto energético que le significa a cada planta para transformar esa pequeña cantidad de N inorgánico (Nitrato - N03 - , que pudo ser aplicado en forma fraccionada en dos o tres  fenológicas sucesivas y  metabolizado en un nitrógeno asimilado como bio molécula en forma de amino), conlleva un gasto de energía equivalente a 8,23 Kcal como mínimo.
El Gasto Energético Invisible en la Agricultura - Image 1
Proyectada esta cuantificación a 1 Hectárea, se tiene un consumo equivalente a 658.400 kcal , lo que expresado en otra unidad de energía nos dá  = 730  KwH  / ha.
Otros nutrientes como el catión Calcio, y los aniones  Sulfatos y Fosfatos, también  consumen energía, pero en menor cantidad, que empuja la cifra total del gasto energético, otro poco más arriba, que para este ejemplo podríamos situarla en 800 KwH / héctarea.1
Cuando se utiliza fertilizante sintético nitrogenado (Urea, Sulfato de Amonio, Nitrato de Amonio, Amoniaco Anhidro, etc.) es inevitable el proceso de asimilación por "la ruta metabólica del N"  debido a la fisiología nutricional de un cultivo; aquí se genera el gasto energético que analizamos.
Varios factores intervienen en el gasto energético invisible de un cultivo: 
 
  • - la densidad de plantas (individuos) / ha
  • - la dosis de fertilizante nitrogenado / ha , inciden en el gasto energético invisible;
  • - el tamaño o masa vegetativa de la especie cultivada; una lechuga o un plátano.
No resulta fácil afirmar que la energía invisible puede soslayarse, cuando se desconocía que esto existiese y tuviese tal magnitud; tampoco parece meritorio exponer que existe un procedimiento para evadir este gasto energético, por la misma razón. Sin embargo, aquí lo intentamos.
Producción  y Productividad Potencial:
En teoría un método de fertilización que evite este gasto, supone un incremento de la eficiencia productiva del Maíz (para continuar con el ejemplo anterior).
Las investigaciones y nuevos desarrollos de variedades apuntan a la genética y la transgenia, principalmente.

Sin embargo la fisiología vegetal y su brazo armado , la nutrición vegetal, entregan un  aporte no menos importante, en la búsqueda de lograr producciones de mayor rendimiento.
Aquí resaltan dos aristas de la nutrición vegetal :
-todo nutriente con ahorro energético para la planta, ésta lo devuelve en mejor producción;
-toda nutrición más elaborada ( semi metabolizada )2, le ahorra gasto energético a la planta.
 
Otro aspecto invisible del costo energético, es la importación :
desde  el mercado de insumos de Fertilizantes
a           los campos (granjas/ fincas) de producción;
puesto que la elaboración de los Fertilizantes Nitrogenados sintéticos, exigen como materia prima el consumo de Petróleo o Gas Natural para su elaboración.

Sin entrar en este tema que contiene aspectos estratégicos y políticos de poco control por parte de los productores agrícolas, queda claro que repercuten en los costos de producción,  en la productividad, y en la conciencia de una producción con manejo sustentable.
La cuenta energética que no pagamos.....supuestamente

Como hemos expresado, la producción de una (1) hectárea de maíz consume alrededor de 800 KwH durante el ciclo productivo  (5 a 6 meses); si comparamos el consumo domiciliario de energía eléctrica mensual, el gasto invisible de la Hectárea de Maíz, parece muy reducido.
Sin embargo, por tratarse de vegetales cultivados, resulta difícil imaginar éstos autogenerando tal cantidad de energía para su propio consumo, cuando en realidad el productor cultiva para obtener un producto con buen rendimiento y la noticia que exista un gasto energético invisible que repercuta en la producción, no puede ser del todo grata.
Normalmente, en la contabilidad del Balance  Energético, se usa la fórmula para calcular la Eficiencia Energética que  resulta del cuociente entre "energia consumida en Producción", por la Energía a Producir por el Producto obtenido
                  energía consumida en producción
Eficiencia= -----------------------------------------
                  energía a producir por el producto
Este gasto interno de la propia planta, para metabolizar sus nutrientes, no es considerado dentro de esta fórmula, incluso es posible decir, que es desconocido por la gran parte de los productores.

Haciendo énfasis de atención sobre este gasto energético (800 KWH /ha ciclo maíz) que generan las propias plantas  para transformar un nutriente inorgánico a componente orgánico de un vegetal, cabe preguntarse como lo generan?

Con la fotosíntesis, ( fase luminosa ), junto con formar glucosa se generan los ATP, que corresponde a la "batería" de la planta ( depósito de acumulación de energía ); al descomponerse esta molécula   se libera la energía de la que hablamos.
CO2 + H2O + L U Z (cloroplastos/clorofila) = GLUCOSA+ O2+ ATP + NADP
                            sobre la hoja                                          se produce

El mayor componente del gasto energético invisible, del cual hablamos, es la transformación del Nitrógeno inorgánico en orgánico; por consiguiente mientras más consumo (fertilizante) o aportación de nitrógenos apliquemos al cultivo ( arroz, papa, frutales ), mayor será en gasto energético "invisible".
En realidad, si se paga esta cuenta invisible de gasto de energía propia de las plantas cultivadas:
  1. -       Se paga su desconocimiento.
  2. -       Se paga por los fertilizantes en exceso aplicados
  3. -       Se paga en los menores rendimientos que se obtienen
  4. -       Se paga una menor eficiencia de balance energético.
  5. -       Se paga una mayor contaminación ambiental.
Mera Especulación o Nuevo Sendero para Cultivar3
Omitir este gasto energético de las plantas cultivadas pareciera ser una mera especulación, sobre todo con la contundencia de la cifras del negocio de los fertilizantes; todavía más, con la implacable cultura del productor de usar y abusar del Nitrógeno para incrementar su producción.
Otros hitos históricos de la agricultura mundial, pareciera que también apuntalan el sostenimiento de la producción de alto rendimiento con fertilizantes sintéticos:
-Fritz Haber / BASF 1913 inicio de la primera planta industrial de sulfato de amonio; y desde entonces no ha parado el incremento de producción de fertilizantes sintéticos en todo el mundo.
-Norman Borlaug, padre de la revolución verde y el principal exponente de la agricultura moderna 1956 en adelante; quien consolidó la producción de alto rendimiento con híbridos y fuerte aportación de fertilizantes.

No obstante esto, existen otros imponderables que obligan a una mirada distinta para la agricultura de nuestro siglo 21.
La AGRICULTURA ACTUAL depende fuertemente del Petróleo, sea por la mecanización motorizada, por la fuente de materia prima para la elaboración de fertilizantes sintéticos, por los componentes del riego presurizado, por el plástico en la agricultura, etc.   Existen claras señales que se debe disponer de  alternativas de menor dependencia.
La creciente  toma de conciencia de adquirir alimentos con "bajo contenido en huella del Carbono",  es decir, valorizar positivamente la producción agrícola que contenga menor tasa de contaminación para reducir el impacto en el calentamiento global, del cual la agricultura, insospechadamente es un altísimo factor aportador por el oxido nitroso por volatilización, sin contar con la lixiviación de nitritos hacia las aguas subterráneas..
Otra mirada que cobra creciente peso en orientación de las producciones es el balance energético y la eficiencia energética, en los procesos productivos; aquí la agricultura aparece fuertemente al debe.
En esta perspectiva sostenemos que el costo energético invisible de los  cultivos es posible soslayarlo, debido a las numerosas y nuevas herramientas de tecnologías agrícolas disponibles; de aquí nace la certeza, señalado en otros foros, que nos encontramos montados en un proceso equivalente a una segunda revolución verde en pleno desarrollo.
No se piense que buscamos regresar a producciones de bajo rendimiento con técnicas naturales y antiguas, estamos por aportar otro salto en la escala de producción de alto rendimiento.
Algunos elementos que aporta la técnica de la nutrición vegetal controlada han sido advertidos en otros documentos y por distintos autores, la agricultura de precisión con registros a través de instrumentos para determinar dosis de fertilizantes, la nutrición foliar, la nueva generación de abonos foliares  con entrega diferida, los surfactantes del tipo microesponjas, los nutrientes pre metabolizados que evitan el gasto energético .etc.
Actualmente se dispone del procedimiento y de los insumos amigables que sustituyen el 80 % del total mundial de producción de fertilizantes según las cuentas del IFA,  que representa los fertilizantes nitrogenados y fosforados del orden de los 136 millones de toneladas; el asunto es: ¿Cuantos están dispuestos a avanzar en esta tecnología mas sustentable, de menor consumo energético  y menos contaminante, incluso paradojalmente, más económica?

Alguna lectura sugerida sobre este tema:
Thomas_Friedman:    periodista con numerosas crónicas sobre el gasto energético
Jeremy  Rifkin:    La Economía del Hidrógeno

1 Todo cultivo fertilizado contiene un gasto energético implícito; así una planta de Vid de variedad para uva de mesa,  consume 518 kcal por cada 83 gr para procesar lo que le corresponde por 100 unidades de nitrógeno aplicadas al suelo,  para una densidad/ha 1200 plantas =723kwh
2 Concepto que expresa un nutriente parcialmente- metabolizado industrialmente.
3 Según la Asociación Internacional de la Industria de Fertilizantes (IFA), el consumo mundial de fertilizantes de la temporada 2009-2010 alcanzó a 170,9 millones de toneladas, de las cuales  el  61,1%  correspondieron  a fertilizantes  nitrogenados, el  22,7% a fosfatados y el 16,2% a potásicos. P. Cavieres ,A.Simaan.2010
Temas relacionados
Autores:
Anjel Rodas Pinochet
Recomendar
Comentar
Compartir
Anjel Rodas Pinochet
3 de febrero de 2014
Don Antonio. Respecto de su primera inquietud;las distintas formas de fertilizar con nitrógeno, difieren ( respdecto de la absorción edafica- radicular)en su grado de eficiencia o aprovechamiento port la planta. Si aporte 100 Unidades y la planta solo abosrbe 70,perdí 30 unidades ( percolación, infiltración. arrastre, etc.)En su caso es claro que es de mayor eficiencia el uso de riego presurizado. Esto esta relacionado a su nivel de tecnologia y costos operacionales. La referencia al gasto energético, solo contempla la transformación de la cantidad de nitrógeno absorbido por la planta y que ésta debe reducirlo ( pasarlo de inorgánico a orgánico; pasarlo de nitrato a aminoácido; es un tema preciso, bioquimico y no tiene otra interpretación. En cambio, su segunda inquietud, cae en el tema del "manejo de su cultivo", lo que tambien se demonima , manejo agronómico. Este es un campo donde tienen cabida las ipiniones de todos los productores y todos los profesionales que usted pueda consultar; estos es asi porque son innumerables los factores que participan y segun el grado de importancvia que cada quien asigna dirá su versada sentencia. En la secuencia del "acto de fertilizar",usted considera varios elementos para fijar una dosis adecuada a su Maiz; luego usted asume ( y solamente si tiene instrumental apropiado) podría aproximarse a una exactitud de "cuantas unidades de nitrógeno fueron realmentre absorbidas. Entre la colocacion o inyección del fertilizante nitrogenado en la planta, intervienen factores como el grado de humedad del bulbo raiz; temperatura de esa área suelo/raíz, del % de materia orgánica en esa misma área, de la CIC del suelo en esa zona, del % de saturación de bases que exista alli,del COS (carbono orgánico del suelo), y muchos otros más.Solo a nivel del % de materia orgánica, abriendo su contenido encontraremos una amplia gama de riqueza diferentes de ellas. Comenzando si se trata solo de fuente animal, vegetal, mezcla entre ambas, compostajes preparados a diferentes elaboraciones y aún más, la presencia significativa de PGPR, hacen que sea muy poco profesional entregtarle una cifra de materia organica necesaria para desdoblar el nitrógeno inorganico y evitar que la planta haga el ahorro. Además, no existe una materia organica de una naturaleza que en tres meses resuelva esta transformación de nitrógeno inorganico a organico en las cantidades que el maíz requiere para fines comerciales y rentables. Solución para el productor; mantener vigentes la permanencia de incorporación de todo tipo de materia organica al suelo ( capital de trabajo) , para elevar la fertilidad biologica Y Utilizar equivalentes a fertilizantes nitrogenados, bio moleculas, tal como la planta reduce finalmente al nitrato. Allí en gasto invisible es significativamente menor.
Recomendar
Responder
Anjel Rodas Pinochet
27 de marzo de 2011
Estimado Pablo; El trabajo de los asesores técnicos en la producción agricola, se justifica (para quien lo contrata) si obtiene evidentes progresos técnicos que redituen en beneficios economicos y comerciales; precisamente el artículo que calificas de interesante busca atraer la atención en este aspecto. Los productores ( incluidos quienes tienen pasturas ) pueden dar un salto productivo enorme economizando este costo energético. ¿ Como hacerlo ?.este es mi trabajo . atte. Anjel
Recomendar
Responder
Carlos C. De La Hoz C.
8 de febrero de 2011
ING. RODAS: UNA VEZ MAS, FELICITACIONES POR SU ARTICULO. PONE UD. EL DEDO EN LA LLAGA. SEGUIR USANDO LA NUTRICION CON N AL SUELO ES UNA ABERRACION Y ARTICULOS COMO ESTE SEGURAMENTE AYUDARAN A CONCIENTIZAR A LOS PRODUCTORES AGRICOLAS. LO SALUDO CON GUSTO.
Recomendar
Responder
Antonio Garcia
3 de febrero de 2014
Gracias Señor Ingeniero: Su luz me llegó, como dicen los abogados, en el momento procesal oportuno. Le mando mi saludo junto con un SUMA CUM LAUDE a su disertación. Ya archivé sus datos y espero no se moleste si lo vuelvo a contactar si se me atora la carreta.
Recomendar
Responder
Milton Marulanda Mejia
Distriabonos Ltda
31 de enero de 2014
La disertacion sobre el tema es importante,los felicito. quiero colocar un granito de arena en este tema,sobre el aprovechamiento del nitrogeno,que olvidamos los microrganismos fijadores de nitrogeno que pueden aportar a este tema,y hacer mas eficiente el aprovehamiento y con un poder del gasto energetico invisible mucho menor.
Recomendar
Responder
Edwin Jiménez
31 de enero de 2014
Don Antonio García Orozco. La cantidad de Carbono 12 para desdoblar el nitrógeno es de 1 unidad de Carbono 12 para 10 unidades de Nitrógeno. La materia orgánica es una cosa que ayuda, pero la materia orgánica es Carbono cero y de 100 unidades de Carbono cero (con buenas condiciones del suelo) pasa 1 unidad de Carbono 12, que es la el estado del Carbono que la planta lo utiliza. Cuando aplica los aditivos al suelo con Carbono 12 de Ergo Corporación, ya no hay necesidad de utilizar materia orgánica, ni fuentes de enmienda calcáreas, dado que el Carbono 12 en el suelo realiza la corrección del suelo por nivelación de todas las cargas eléctricas de los elementos. En relación al porcentaje de Carbono 12 que debe tener toda planta, incluyendo su cultivo de maíz, es de 0.15 % de Carbono 12 en forma de Difusión Iónica, si la planta tiene todo el tiempo y en cada fase de su vida este porcentaje de Carbono 12, la planta aprovechará todos los nutrientes incluyendo el Nitrógeno. El Ing. Angel Rodas, tiene toda la razón y lo felicito, el asunto que el menciona que CO2 + Agua y Luz es lo importante para iniciar la producción y por ende, que las plantas produzcan, el asunto es la absorción de CO2, donde la concentración es limitante en la atmósfera, o sea las plantas ya no pueden absorber mas CO2. Entonces si no hay mas absorción de Carbono 12 a través de la captura del CO2, habrá limitantes en la producción y desdoblamiento de esa energía. O sea aunque haya una gran cantidad de energía(Luz)y agua, sin carbono 12 no se aprovechará toda esa energía invisible de que habla el Ing. Rodas. El asunto es como llegar a proporcionarle artificialmente Carbono 12 a las plantas, dado que si una planta no tiene en nivel de Carbono 12, se aprovechará toda a energía (luz) y se aprovechará totalmente los nutrientes, aumentando significativamente la producción agrícola. En relación al Nitrógeno y su desdoblamiento en la planta, le comento que lo ideal es que la planta tenga y convierta todo el nitrógeno que se le aporta en fertilizaciones artificiales, en Nitrógeno Amínico que es la forma como lo utilizan las planta y no en la forma Amoniacal, Ureica y Nítrica. O sea que si una planta no tiene el Nivel del 0.15 % de Carbono 12, habrá poca conversión de Nitrógeno Amínico y prevalecerá mas los Nitrogenados Nítrico, Uréico y Amoniacal, por lo tanto no aprovechará totalmente el Nitrógeno que le es aportado en los programas de fertilización. Finalmente en Ergo Corporación de México, encontramos la forma de producir Carbono 12 y colocarlo en los foliares y aditivos para suelo. El asunto finalmente es contarle al productor que ya puede aportarle Carbono 12 a sus cultivos agrícolas. Saludos cordiales Ing. Edwin Jiménez Ergo Corporación de México
Recomendar
Responder
Antonio Garcia
31 de enero de 2014
No solo es notorio su dominio integral del Tema, sino que, además, lo maneja con un buen estilo literario. Lo felicito. Son varias las preguntas que su disertación me inspira, siendo la primera si ese consumo de energía invisible es el mismo con la aplicación de nitrogeno granulado o el nitrogeno liquido aplicado en fertirriego por goteo. 2.- Tiene Usted un cálculo de la cantidad de materia organica que se requeriría como energía para el desdoblamiento del nitrogeno ya sea granulado o aplicado por fertirriego por goteo, en mi caso del maiz? Y si en esta caso la Materia Orgánica tendría que aplicarse ya compostada. Lo Saludo. Antonio García Orozco
Recomendar
Responder
Edwin Jiménez
16 de julio de 2013
EL CARBONO 12 El Carbono 12 es el estado que tiene que tener el Carbono para formar vida, solo que el Carbono 12 está en forma sólida (forma dura), encontrado en forma de sílice (rocas) y está en forma blanda, en la forma blanda, está en forma líquida, forma pastosa y en forma gaseosa, es en forma gaseosa que las plantas lo absorben en su mayoría de la atmósfera cuando atrapan el CO2 en el proceso de la fotosíntesis. Déjeme decirle que las plantas no producen más, porque existe una limitante en la obtención del elemento Carbono 12, que es el elemento principal de la formación de todas las estructuras que forman la vida a partir del aminoácido, luego el conjunto de aminoácidos forman las proteínas, el conjunto de proteínas forman el espiral genético, luego la formación de los cromosomas y finalmente al división celular, como también de toda la formación de la cadena peptídica, las funciones metabólicas, fisiológicas y bioquímica; de esa forma las plantas germinan, crecen, florean y fructifican. Cuando el nivel de Carbono 12 en forma de difusión iónica, es el óptimo y se mantiene todo el tiempo, las plantas se nutren tan perfectamente que codifican desde un inicio, la programación de la capacidad productiva que traen diseñado en su mapa genético de esa variedad o hibrido. La empresa Ergo Corporación de México encontró la tecnología para fabricar en altas concentraciones y en grandes cantidades el Carbono 12, después vino el segundo desafío, lograr encontrar la forma de envasarlo en los foliares líquidos y sólidos como también colocarlo en los productos para suelo, que son los productos para enmienda completa de suelos o conocidos como correctivos de suelo, que generalmente todas las empresas en el mundo usan las fuentes de calcáreos, pero estas fuentes presentan limitantes en su funcionamiento. Le comento que somos la única empresa en el mundo que fabrica sus productos foliares y al suelo a través de Nanobiotecnologia por medio del Carbono 12. Nuestros productos foliares y al suelo, todas las formulaciones solidas y liquidas, presentan Carbono 12 en forma gaseosa. O sea que el Carbono que las plantas utilizan es el Carbono 12 en forma de gas (en forma gaseosa). Lo interesante de toda esta tecnología es como darle Carbono 12 en forma de gas a las plantas, cuando pulverizamos con los foliares de Ergo Corporación y con los aditivos para enmienda de suelos. Muchos científicos están hablando de Carbono Orgánico, pero eso es otra cosa, el Carbono Orgánico, está en la materia orgánica en descomposición, en estiércol de animales, etc. Nosotros estamos hablando del Carbono 12, que es el Carbono 12 que está directamente listo y en el estado para formar estructuras con todos los demás elementos nutricionales en la planta. La limitante de porqué las plantas ya no absorban Carbono 12 es por la concentración del CO2 en la atmósfera, entonces al darle suficiente cantidad de Carbono 12 a las plantas por medio de pulverizaciones con foliares con Carbono 12, estas van a aprovechar todos los demás nutrientes que se le aporten en los programas de fertilización que realizan los productores agrícolas. Recuerde que el Carbono 12 es el elemento principal en el universo que forma todas las estructuras con los demás elementos existentes. No se imaginan el adelanto tecnológico para la humanidad y especialmente para aumentar la productividad y cubrir las necesidades en alimentos para los próximos años, que hemos logrado en Ergo Corporación de México con esta nueva tecnología en nutrición a través del Carbono 12. Edwin Jiménez Asesor Técnico Centroamérica Ergo Corporación de México
Recomendar
Responder
Hector Gonzalez Guerra
23 de marzo de 2013
INGENIERO MAGNIFICO ARTICULO ESPERO MAS TRABAJOS AL RESPECTO PARA PODER APLICARLOS DIRECTAMENTE EN EL CAMPO Y APROVECHAR AL MAXIMO ESTE AHORRO DE ENERGIA FELICIDADES Y GRACIAS
Recomendar
Responder
Nelson Anibal Martin Castillo
2 de abril de 2011
Ing.Agr.Anjel Rodas Mis cordiales saludos desde Perú para hacerle llegar mis felicitaciones por su su artículo el cual lo califico como EXCELENTE de GASTO ENERGETICO INVISIBLE DE AGRICULTURA . Actualmente vengo desarrollando agricultura orgánica como son los cultivos de Banano, mango, algodón y frejol entre otros. Pero es la primera vez que encuentro una persona con quien poder compartir un concepto tan innovador como el suyo. Tengo algunas consultas que espero me pueda ayudarme. Vengo trabajando materia orgánica de origen vegetal como es el lignosulfonato de Caña (Ácidos fulvicos), donde la presencia de carbohidratos es muy alto, quienes aportan una gran carga energética cuantificable (Kcal) de energía exógena para reparar la energía endógena perdida en la absorción de minerales, ya que en este proceso se pierde más del 70% (dato aproximado de una fuente literaria) de la energía neta almacenada (ojala me pudiera ud. dar un dato más preciso). Así mismo quisiera saber el consumo equivalente en Kcal que requiere los cultivos antes mencionados. Quisiera calcular la energía luminosa recibida por día o año y la energía perdida durante la respiración (noche), asimismo las pérdidas que se pueden reponer mediante el empleo de ácidos fúlvicos, carbohidratos, aminoácidos, y policarboxicos etc. De qué forma puedo reemplazar el nitrógeno para el cultivo si tenemos suelos alcalinos (pH 7.5 a 8 ) con escasa materia orgánica (menos de 0.5%) y según estas condiciones no puedo usar guano de isla. Agradezco por anticipado su aporte el cual será muy útil. Atte Nelson Martin
Recomendar
Responder
Profile picture
¿Quieres comentar sobre otro tema? Crea una nueva publicación para dialogar con expertos de la comunidad.
Súmate a Engormix y forma parte de la red social agropecuaria más grande del mundo.