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La problemática asociada a los fertilizantes químicos en México y
alternativas de solución
Dra. Ana Córdova
Seminario de Investigación en Temas
Socio-Ambientales
El Colegio de Chihuahua, 9 de abril 2019
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Organización de la Presentación
• Antecedentes sobre fertilizantes químicos
• Impacto social, económico y ambiental
• Alternativas a los fertilizantes químicos
• Recuperación y reuso de nutrientes
• Factibilidad del enfoque
• Agenda de Investigación-Intervención
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Fertilizantes• Son:Productos que contienen nutrientes para las plantas
en forma asimilable por ellas• Aumentan el rendimiento de los cultivos• Los necesitamos para mejorar la fertilidad en:
– Suelos naturalmente pobres– Suelos que han sido degradados por extracción
excesiva de nutrientes (cosechas repetidas, cultivos de alto rendimiento)
• Entre más aumenta la población y con una superficie agrícola que ya no tiene mucha posibilidad de aumento, la alimentación (y otros productos agrícolas) depende más de fertilizantes añadidos.
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Fertilizantes
• Se pueden producir sintéticamente, en cuyo caso se llaman fertilizantes químicos, sintéticos, minerales, artificiales y/o comerciales
• Otros tipos de agroquímicos son plaguicidas (herbicidas, fungicidas, bactericidas, insecticidas) y fitohormonas
• También existen fertilizantes naturales, que incluyen abonos, composta, estiércol, rastrojo, biofertilizantes, etc.
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Cronología Fertilizantes Químicos MX
• Consumo de fertilizantes sintéticos desde 1950, crecimiento ininterrumpido
• 1943 empresa pública Guanos y Fertilizantes de México• 1970 cambia nombre a Fertimex (MX con las mejores
tecnologías del mundo, y exportador neto; tenía gas natural para producir amoniaco, aunque importaba roca fosfórica)
• 1990 aumenta precio de gas (y amoniaco)• 1992 se privatiza y se fragmenta Fertimex, se disparan
precios de fertilizantes• Desde 2000, MX importador neto, 63% de los
fertilizantes, prácticamente todo el P se importa
Grajeda et al. 2012
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Nutrientes para las Plantas
• Hay 16 nutrientes que necesitan las plantas para crecer:
C H O N P K Ca Mg S Fe Mn Zn Cu B Mo Cl
• De estos, los macronutrientes son:
N P K Mg y S
• Y los mas importantes por la cantidad aplicada son N P K
• Importancia de aplicación balanceada
FAO, IFA 2002
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Producción de N y P para fertilizantes
Depende de recursos finitos/no renovables• N:
– leguminosas y Rhizobium, algunas otras plantas– Artificialmente se fija N de la atmósfera, proceso que
consume mucha energía (combustibles fósiles)
• P:– Se mina roca fosfórica, proceso de alto impacto
ambiental– Reservas económicas hasta 2050, reservas totales
hasta 2060-2130– Concentrada en pocos países (12 países aportan 93%
de la producción; China 37%, Marruecos 32%)
Ecosanres 2008a
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Impacto ambiental de los fertilizantes• En producción, transporte, aplicación• En Aire, Agua, Suelo• Recursos no renovables: quema de combustibles fósiles,
minería a cielo abierto • GEI: CO2 (mucho), N2O (310 CO2 equiv)• Descargas
– Cultivos aprovechan entre 20-40% (60-80% se descargan al ambiente) (Grajeda et al. 2012)
• Eutroficación de cuerpos de agua• Pérdida de biodiversidad (suelo y agua)• Promueve descuido de buenas prácticas agronómicas• Agotamiento de otros macronutrientes cuando solo se
aplica N
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Impacto social de los fertilizantes
– Salud pública: los fertilizantes químicos son tóxicos y deben seguirse lineamientos de aplicación (trabajadores, agua subterránea)
– Acceso: su alto costo exacerba inequidad entre quienes si usan y quienes no usan
– Inequidad inter-generacional: si agotamos recursos finitos ahora, ¿qué dejamos a futuras generaciones?
– Soberanía alimentaria: se debilita por la dependencia de importaciones
– Hay quienes argumentan que no se puede mercantilizar un elemento esencial para la alimentación mundial (P) y debe haber gobernanza internacional (Ecosanres 2008a)
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Impacto económico de los fertilizantes
–Representan cerca de 30% del costo de producción para agricultores mexicanos (Grageda et al 2012)
– La importación representa costo en divisas para el país
– La dependencia de recursos no renovables genera vulnerabilidad ante fuertes aumentos de precios
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Cómo balancear las necesidades sociales, económicas y ambientales
• Necesidad de alimentar población humana creciente
• Será muy difícil o imposible prescindir totalmente de fertilizantes químicos
• Pero podemos: – Reducir su uso
– Reducir pérdidas en la produccion y aplicación
– Llevar a cabo mejores prácticas agronómicas
– Reutilizar todo el N y P posible
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Alternativas para aumentar la fertilidad del suelo
• Mejoradores de suelo (aumentar contenido de materia orgánica; esto además potencia efecto de fertilizantes) –abonos, compostas, reintegrar rastrojos, estiércoles (de preferencia ya procesados)
• Mejores prácticas agronómicas (cobertura de suelo, labranza mínima, reintegración de residuos agrícolas)
• Biofertilizantes y otros usos de microorganismos en la agricultura
• Recuperación y reuso de nutrientes (Orina y Heces Humanas)
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Appropriate Technologies in Ccooperation Projects,16-17.12.05, Brescia
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99
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¿¿¿Orina y Heces Humanas???
Fuente: Werner 2003
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Sí, Orina Humana ¡OH!• La orina contiene N P K Na Ca Mg Cl S
– N: 2-4 kg/p/año– P: 0.2-0.4 kg/p/año
• N en aguas residuales– La mayor parte del N y P en aguas residuales viene de la
OH– Gran costo y energía extraer N del agua– Si no extraemos (N y P), eutroficación– N2O en procesos de degradación anaerobia de N
(remoción de N de aguas residuales o descarga de aguas residuales en cuerpos de agua)
• ¿Y los patógenos?– Lineamientos OMS– Uso seguro con tiempo de retención– La OH tiene más nutrientes y menos patógenos que las HH
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Appropriate Technologies in Ccooperation Projects,16-17.12.05, Brescia
Ejemplos del efecto de reuso de orinay heces humanas
▪ restored soil fertility through nutrient reuse
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3
▪ improved soil quality through reuse of organics
urinefaeces & urine
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compost improved soil untreated soilafter one week without water
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Fuente: Werner 2003
La composta (materia orgánica) potencia el efecto de la orina (y los fertilizantes químicos) y retiene mucha humedad en el suelo
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Ejemplos de aplicación de orina
Fuente: Morgan 2010
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Ejemplos de aplicación de orina
Fuente: Morgan s/f
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Fuente: Morgan s/f
Ejemplos de aplicación de orina
Efecto en 5 meses
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El ciclo de los nutrientes
Fuente: Jenkins, 1999
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Descargas de aguas urbanas
Esrey et al. 1998
No tiene sentido mezclar para después tener que separar
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En realidad…
“Las excretas son una de las pocas sustancias de valor material quealguna vez devolvemosa la tierra.”
Sim Van der Ryn, 1978, The Toilet Papers
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Y …
Transportar las excretas en agua es como transportar la basura en taxi
Fernando Tudela, 1991
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Interesante, ¿¿¿pero es factible???
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Beneficios sociales, económicos y ambientales
• Ahorra agua (35% agua doméstica en WC)
• Protege la calidad del agua (se evita la necesidad y el costo de tratamiento)
• Retiene y reusa nutrientes (valor económico, y ambiental)
• Reduce la cantidad de desechos sólidos (lodos: 1% de desechos sólidos EEUU)
• Reduce generación GEI (oxido nitroso derivado de descomposición anaerobia)
• Promueve la seguridad alimentaria• Ahorra recursos fiscales
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Países donde se ha estado haciendo investigación y aplicación (últimos 30 años)
• Suecia, Alemania, Finlandia, Noruega, Suiza, Polonia
• México, El Salvador, Bolivia, Argentina
• Zimbabue, Sudáfrica, Uganda, Etiopía
• China, India, Viet Nam
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Temas de investigación y aplicación
• Usos agronómicos (tipo de suelo, tipo de cultivo, contenido de nutrientes, etc.)
• Salud pública (tratamientos, sanitización, manejo seguro de los productos, etc.)
• Diseño tecnológico (sanitarios, concentración de orina, equipo de aplicación, biodigestión, etc.)
• Estudios socioculturales y de politica pública (aceptación, legislación, mantenimiento, etc.)
• Historia
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Agenda de Investigación-Intervención
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Temas a investigar en nuestra región• Producción
– Doméstico, institucional, eventos, sanitarios portátiles, colonias sin drenaje
– Sanitarios (recepción, colección, olores, hermeticidad)– Cambios de comportamiento/aceptación de usuarios
• Acopio/Transporte– Cisternas, concentración– Vehicular, tuberías
• Aplicación– Prácticas agronómicas, aceptación agricultores y
consumidores
• Política pública, legislación, aspectos institucionales• Identificación de actores y plan de acción
– “low-hanging fruit”, resultados más rápidos y visibles
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Los temas que necesitan estudios regionales y generales
– El desarrollo de la tecnología (las tazas, el almacenamiento, la reducción de volumen, usos y dosis recomendadas para cada región y cultivo, aumentos en la producción agrícola, patogenicidad)
– Los proveedores locales– Los costos y la generación de un mercado– Accesibilidad de financiamiento– Aceptación pública (de habitantes y agricultores)– Aspectos regulatorios– El apoyo institucional
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Actores
• Agricultores y organizaciones y dependencias asociadas
• Organizaciones y dependencias relacionadas con el agua
• Academia• Sociedad Civil• Cooperación Internacional• Desarrollo Económico/Desarrollo Social• Salud Pública• Otros?
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¡Gracias!
Créditos de esculturas: Exhibición “Toilet Art for Water and the Environment”, enero 2002,
Tel Aviv Opera House, Israel.
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