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Agenda Nacional deInvestigación, Innovación
y Transferencia de Tecnologíade la Caña de Azúcar
agosto 2017
LA PRESENTE AGENDA FUE REALIZADA POR:
Comité Nacional para el Desarrollo Sustentable de la Caña de Azúcar
(CONADESUCA)
Ariel Osoyo KatcherPedro Rubén Aquino Mercado
José Fernández Betanzos
REVISORES TÉCNICOS
Cristóbal Martín Cuevas AlvaradoSalvador Esquer Pereda
Isai Salvador juárez
unión nacional de productores de caña de
azúcar cnc, a. c
universidad autónoma chapingo (UACh)
Centro de inverstigación y desarrollo de la caña de
azúcar, a.c. (cidca)
unión nacional de cañeros, a.c. - cnpr
CON LA COLABORACIÓN DE:
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índice
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Índi
ce
Presentación 1
Introducción 3
1. Entorno mundial de la caña de azúcar 5
2. Panorama nacional 82.1. Indicadores de la producción de caña de azúcar 92.2. Productividad de la agroindustria cañera en fábrica 10
3. Investigación e innovación en las regiones cañeras 12 según el paquete tecnológico 2016/2017
4. Agenda de investigación innovación y transferencia de tecnología del SNITT 14
4.1 Producción 154.2. Mejoramiento genético 164.3. Transformación o agroindustria 164.4. Comercialización 17
5. El sistema SI-Investigación del CONADESUCA 18
6. Temas transversales de la investigación, innovación 20 y transferencia de tecnología en la caña de azúcar
7. Elementos para una Agenda de Investigación, 22 Innovación y Transferencia de Tecnología de corto plazo
8. Otros lineamientos de investigación e innovación 28 Referencias consultadas 32
Índice
vi
Cuadro 1. Tasas de crecimiento de la producción de caña de azúcar y sus componentes en el mundo (2007-2012, %/año) 6Cuadro 2. Producción de caña de azúcar en México (1982-2016) 9Cuadro 3. Tasas de crecimiento de la producción de caña deazúcar y sus componentes en México 9Cuadro 4. Relación KABE/KARBE 10Cuadro 5. Restricciones tecnológicas de la cadena devalor de la agroindustria de la caña de azúcar 11Cuadro 6. Investigación e innovación por región cañera y nacional 13Cuadro 7. Áreas de investigación, innovación y transferenciade tecnología en la producción de caña 15Cuadro 8. Áreas de investigación, innovación y transferenciade tecnología en genética 16Cuadro 9. Áreas de investigación, innovación y transferenciade tecnología en la transformación o agroindustria de caña de azúcar 16Cuadro 10. Temática de investigación del proceso en fábrica de la caña de azúcar 17Cuadro 11. Descargas por línea temática del sistema SI-Investigación 19Cuadro 12. Títulos con mayor número de descargas del sistema SI-Investigación 19Cuadro 13. Temas transversales de la caña de azúcar 21Cuadro 14. Áreas de oportunidad en investigación e innovaciónen variedades de caña de azúcar 23Cuadro 15. Áreas de oportunidad en investigación, innovacióny transferencia de tecnología en sanidad de caña de azúcar 23Cuadro 16. Áreas de oportunidad en investigación, innovacióny transferencia de tecnología en fertilidad del suelo 24Cuadro 17. Áreas de oportunidad en investigación, innovacióny transferencia de tecnología en biofertilizantes y abonos orgánicos 25Cuadro 18. Áreas de oportunidad en investigación en la temática social y económica 26Cuadro 19. Áreas de oportunidad en investigación en el tematransversal de cambio climático 27Cuadro 20. Oportunidades de investigación tecnológica e innovación general 29Cuadro 21. Oportunidades de investigación socioeconómica 30Cuadro 22. Oportunidades de investigación mediante el vínculoagroindustria de caña de azúcar y sector académico 31
Índice de cuadros
1
Presentación
Pres
enta
ción
2
E l objetivo cinco del Programa Nacional de la Agroindustria de la Caña de Azúcar (PRONAC), que
se refiere al fomento de la investigación, desarrollo, innovación y transferencia de tecnología en el sector, considera como su principal estrategia, establecer líneas de investigación prioritarias relacionadas con los procesos productivos de la agroindustria; para cumplir con lo anterior, la principal línea de acción establece la elaboración de una agenda de investigación y transferencia de tecnología para la agroindustria de la caña de azúcar. La implementación de las líneas de acción mencionadas, permitirán realizar trabajos de innovación y de transferencia de tecnología en el sector para poner al alcance de los productores de caña de azúcar y de los Ingenios, los avances científicos y tecnológicos que apoyen el incremento en la productividad y la reducción en los costos que incrementen la competitividad.
En concordancia con lo anterior, el CONADESUCA presenta este documento, el cual recopila gran parte de las demandas tecnológicas y económicas del cultivo, que los diferentes agentes consideran deben ser atendidas para alcanzar el desarrollo potencial de la caña de azúcar, y que se han plasmado tanto en las agendas tecnológicas estatales, nacional y de instituciones de investigación, entre otras, así como las planteadas por diferentes agentes técnicos involucrados en el tema, durante el periodo de revisión de la agenda.
El propósito del presente documento es traducir las demandas tecnológicas y económicas a enunciados de los problemas más apremiantes en la agroindustria de la caña de azúcar, con el establecimiento de líneas de investigación concretas que permitan superar las restricciones tecnológicas tanto generales como particulares de dicha agroindustria.
Además de la introducción, el trabajo se compone de ocho capítulos, en el primer capítulo se reseña el entorno mundial de la caña de azúcar; en el capítulo dos, se proporcionan algunos indicadores de productividad tanto de campo como de fábrica y se enlistan las principales restricciones tecnológicas en México; la investigación e innovación, que se llevan a cabo por región cañera, se esquematiza en el capítulo tres; en el capítulo cuatro se muestran los elementos principales que conforman la agenda de investigación, innovación y transferencia de tecnología desarrollada por el Sistema Nacional de Innovación y Transferencia de Tecnología (SNITT); derivado de las estadísticas de consulta al
Sistema de Información de la Investigación de la Agroindustria de la Caña de Azúcar (SI-Investigación) del CONADESUCA, los indicadores de temas con mayor demanda son enumerados en el capítulo cinco; en el capítulo seis se desarrolla la demanda de investigación científica acerca de temas transversales como el efecto de cambio climático; el capítulo siete enuncia las demandas de investigación tecnológica y económica, identificadas durante el desarrollo del trabajo, así como algunos instrumentos operativos para atenderlas; finalmente, en el capítulo ocho se plantean algunas líneas de investigación adicionales, las cuales no son demandadas por los actores de la agroindustria de la caña de azúcar pero que indudablemente deben atenderse con las estrategias de investigación que permitan la disponibilidad de recursos financieros.
Se subraya la participación de las organizaciones de abastecedores de caña de la Unión Nacional de Productores de Caña de Azúcar CNC, A. C. y la Unión Nacional de Cañeros, A.C. - CNPR; de la Universidad Autónoma Chapingo; del Centro de Investigación y Desarrollo de la Caña de Azúcar, A. C. (CIDCA, A.C.); del CONADESUCA, así como de técnicos relacionados con el sector, sus observaciones y aportaciones han sido un valioso elemento para mejorar el contenido de esta Agenda.
3
Introducción
Intr
oduc
ción
4
En México la caña de azúcar es el cultivo agroindustrial de mayor importancia dada su
relevancia económica y social. En el periodo del 2012-2015 esta agroindustria aportó el 7.1% del valor de la producción del subsector agrícola y el 0.18% del Producto Interno Bruto del país. Además, opera en 15 entidades federativas y 227 municipios; en términos de empleo genera más de 450 mil empleos directos mientras que más de 2 millones de personas están vinculadas a la producción y al mercado del azúcar1.
Los países que han impulsado programas de investigación con marcos legales e institucionales bien definidos y que otorgan apoyos financieros a los sectores considerados como de interés nacional, han alcanzado metas como la seguridad y suficiencia alimentaria en el mediano y largo plazo, convirtiéndose no sólo en autosuficientes, sino que han logrado excedentes para exportación del producto en el que invirtieron. Brasil es un buen ejemplo de esta situación, la decisión de este país de apoyar la cadena de valor de la caña de azúcar, a partir de las crisis energéticas de la década de los setentas, con recursos fiscales en programas de investigación con objetivos y metas bien definidos, le ha conducido a ser actualmente el mayor exportador de azúcar y el que mayor desarrollo ha alcanzado en el mercado de etanol utilizado como biocombustible en el sector automotriz. En México, en el periodo en que Brasil impulsaba fuertemente su programa de investigación (1970-2001), la agroindustria de la caña de azúcar, ha estado sometida a una serie de vicisitudes sociales y políticas, así como de reformas estructurales, que no han permitido lograr programas de investigación estables con un horizonte a largo plazo. Esta situación se ha visto agravada debido a los procesos de estatizaciones y problemas financieros de los ingenios durante los años setentas, la falta de una institución de investigación, los escasos apoyos a la investigación de esta agroindustria, las privatizaciones de los años ochenta y noventa, la expropiación de inicios de la primera década del siglo XXI; y la lucha legal de los propietarios, a lo largo de los últimos años por recuperar los ingenios que el gobierno les expropió en 2001.
No obstante, en las últimas dos décadas, bajo un nuevo marco legal e institucional; las Fundaciones PRODUCE, la Ley de Desarrollo Sustentable de la
Caña de Azúcar y la Ley de Desarrollo Rural Sustentable, han impulsado la definición de agendas de investigación e innovación a nivel estatal o local del sistema producto caña de azúcar, que responden a las demandas planteadas por los usuarios de la investigación; principalmente de los abastecedores de la materia prima e industriales de la cadena de valor de la caña de azúcar2.
En este nuevo marco institucional y legal, la investigación, innovación y transferencia de tecnología en la caña de azúcar, ha tomado forma operativa en el Programa Nacional de la Agroindustria de la Caña de Azúcar 2014-2018 (PRONAC). En el quinto objetivo del PRONAC se mandata promover la investigación, el desarrollo, la innovación y transferencia de tecnología en el sector. La estrategia para su cumplimiento, es establecer líneas prioritarias de investigación relacionadas con el proceso de producción del cultivo y de la agroindustria.
En este contexto, el objetivo de este documento es, formular elementos que ayuden a definir las líneas prioritarias de investigación, desarrollo, innovación y transferencia de tecnología para el subsector.
Las líneas y temáticas de investigación prioritaria de la Agenda Investigación e Innovación que se proponen, se identificaron principalmente a partir de las demandas tecnológicas de campo y fábrica de la agroindustria de la caña de azúcar, plasmadas en:
•Agendas de Innovación estatales y actualizaciones de la administración 2006/2012.
•Agendas Tecnológicas del INIFAP. •Agenda Nacional de Investigación, Innovación y
Transferencia de Tecnología Agrícola 2017 del Sistema Nacional de Investigación y Transferencia de Tecnología para el Desarrollo Rural Sustentable (SNITT).
•Agenda de Innovación Nacional del cultivo Caña de Azúcar 2012 de la COFUPRO
•Diversos documentos del sistema SI-Investigación del CONADESUCA.
• Información de sitios web de instituciones relacionados con el sector, que generan información, directa o indirectamente, sobre la caña de azúcar.
Es importante mencionar que las demandas tecnológicas se separaron de las demandas puramente económicas o sociales. Las tecnológicas son las planteadas por los actores de la agroindustria de caña de azúcar (principalmente abastecedores) y son las que requieren una atención prioritaria de corto plazo, a las que se pueden focalizar los recursos financieros disponibles.
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1. Entorno Mundial de laCaña de azúcar
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Gráfica 1. Países con mayores rendimientos de caña de azúcar 2010-2012
1. Entorno mundial de la caña de azúcar
En el mundo, la demanda de azúcar es el principal motor de la agricultura cañera. En el periodo 2010-2012 la oferta mundial provino de la caña de azúcar con el 79% de la producción y el 21% restante provino de la remolacha azucarera. El cultivo de la caña de azúcar se realiza principalmente en las regiones tropicales y subtropicales del mundo, y la remolacha azucarera se produce sobre todo en las regiones templadas del hemisferio norte. La caña de azúcar se cultiva en alrededor de 25 millones de hectáreas, con una cosecha mundial promedio de cerca de 1,800 millones de toneladas de caña de azúcar.
Los siete países con rendimientos de campo más altos, tienen un promedio mayor a las 100 toneladas por hectárea y el más alto corresponde a Perú. México, tiene un rendimiento de una tonelada por debajo del promedio mundial (Gráfica 1).
Fuente: FAOSTAT (2013).
140
120
100
80
60
40
20
0Perú Egipto Senegal Etiopía Colombia Malawi Honduras México Mundo
Ton
/ ha
126116 114 112 109 107 105
70 71
El análisis de las tasas de crecimiento de la producción de caña de azúcar muestra que de los diez países con mayor producción, cinco de ellos han tenido tasas de crecimiento negativas durante el periodo 2007-2012 (Cuadro 1).
Cuadro 1. Tasas de crecimiento de la producción de caña de azúcar y sus componentes en el mundo (2007-2012, %/año)
Fuente: Elaboración propia con datos de FAOSTAT, 2013
País Producción Superficie Rendimiento
Brasil
India
China
Tailandia
Pakistán
México
Colombia
Filipinas
Australia
Estados Unidos
Mundo
5.1
-0.4
0.5
8.2
-0.4
-0.5
0.1
-2.4
-6.9
0.3
2.2
6.1
-0.5
1.6
5.8
-2.0
1.1
-2.8
2.2
-4.4
0.6
2.5
-1.0
0.1
-1.2
2.3
1.6
-1.6
2.9
-4.7
-2.5
-0.3
-0.3
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En el periodo de estudio, la producción mundial de caña de azúcar ha crecido en el 2.2%. Este crecimiento es explicado porque la superficie ha crecido 2.5% mientras que el rendimiento ha decrecido en -0.3%. Esta caída del rendimiento implica que en general, a nivel mundial, se ha incorporado nueva superficie con suelos de mejor calidad y en regiones con mejores climas o se ha incrementado la intensidad del trabajo por unidad de superficie; sin embargo, las tecnologías incorporadas en los paquetes tecnológicos no han mejorado, se han dejado de utilizar o no se realiza investigación científica y tecnológica que permitan innovaciones en el proceso productivo. Este comportamiento es posible que sea determinado por Brasil que por sí solo, en el periodo 2007-2012 tenía el 37. 6% de una superficie cultivada de caña en el mundo con 25’151,200 hectáreas 3.
De los diez países del Cuadro 1, cabe destacar el caso de Colombia. Este país muestra que es posible reducir
la frontera agrícola de la caña de azúcar y compensar la reducción con el impulso a la investigación científica y tecnológica para incrementar el rendimiento; si bien su producción creció solo el 0.1%.
El único país que simultáneamente creció en superficie y rendimiento, es Tailandia, cuya producción creció 8.2%, muy por arriba de Brasil, mientras que en los otros países sólo crecían en superficie y decrecían su rendimiento o viceversa.
Australia muestra la situación contraria a Tailandia, simultáneamente crece su superficie y rendimiento a tasas negativas, por lo que su producción decreció en -6.9%.
En México, la producción de caña de azúcar decreció en -0.5%. El crecimiento de la producción se debió al incremento de la superficie del 1.1% el cual no compensó el decrecimiento de la producción debido al rendimiento que fue de -1.6%.
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2. Panorama Nacional
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2.1. Indicadores de la producción de caña de azúcar
Los indicadores de la producción de caña de azúcar, correspondientes al periodo de 1982 a 2016 y analizados con promedios de cinco años, se muestran en el Cuadro 2. En términos absolutos, se observa que la producción y la superficie han crecido sostenidamente; alcanzando la mayor producción de caña de azúcar y superficie cosechada en el periodo 2012 - 2016.
La tasa de crecimiento de la producción de caña de azúcar; cuánto crece específicamente la producción por efecto de la superficie; o cuánto crece ésta por efecto del rendimiento se indica en el Cuadro 34 .
Cuadro 2. Producción de caña de azúcar en México (1982-2016)
Fuente: Elaborado con información del CONADESUCA (1997-2016) y SIAP (1982-1996)
Cuadro 3. Tasas de crecimiento de la producción de caña de azúcar y sus componentes en México
Fuente: Elaborado con información del CONADESUCA (1997-2016) y SIAP (1982-1996).
Periodo Producción(miles de t)
Superficie(ha)
Rendimiento(t/ha)
1982-1986
1987-1991
1992-1996
1997-2001
2002-2006
2007-2011
2012-2016
36,667
42,135
42,738
43,939
46,098
45,470
53,957
525,519
589,708
579,530
616,765
630,897
668,477
767,388
70
71
74
71
73
68
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Periodo Producción(%)
Superficie(%)
Rendimiento(%)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
13.9
1.4
2.8
4.8
-1.4
17.1
22.1
25.1
42.3
1982/86-1987/91
1987/91-1992/96
1992/96-1997/01
1997/01-2002/06
2002/06-2007/11
2007/11-2012/16
1982-1996
1997-2016
1982-2017
11.5
-1.7
6.2
2.3
5.8
13.8
17.3
28.5
39.8
2.5
3.3
-3.5
2.4
-7.2
3.2
4.8
-3.4
2.4
En un periodo de 35 años (1982-2017), la producción de la caña de azúcar ha crecido en 42.3%. Este crecimiento en la producción, se debe mayormente al incremento de la superficie dedicada a este cultivo que aumentó 39.8%, mientras que la tasa de crecimiento del rendimiento de campo fue de apenas 2.4%. Esto es indicativo de la necesidad de implementar mejoras tecnológicas, desde la preparación del terreno, siembra, labores y prácticas culturales, así como apoyo en investigación dentro del programa de mejoramiento genético para la obtención de nuevas variedades altamente productivas, entre otras.
Se observa que la mayor tasa de crecimiento de la producción, ocurrió en los periodos 1982/86-1987/91 y 2007/11-2012/16 con el 13.9% y el 17.1%. En ambos casos, el crecimiento de la superficie explica la mayor parte del crecimiento de la producción.
El periodo 1987/91-1992/96 destaca debido a que la superficie decreció en 1.7%, sin embargo, la producción creció por el efecto del incremento en el rendimiento de 3.3%. Éste ha sido el más alto de todos los periodos y ocurrió en la última década de existencia de lo que fue el Instituto para el Mejoramiento de la Producción de Azúcar (IMPA).
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El índice muestra que la agroindustria de caña de azúcar no ha logrado obtener un KABE superior al KARBE, por lo que hay posibilidades de mejorar su eficiencia técnica y eficiencia en fábrica mediante su modernización, principalmente en equipo de proceso, principalmente de calderas, pues en general, estas operan a presiones y temperaturas por debajo de los parámetros ideales de proceso, por lo que tienen una eficiencia energética y técnica que se puede mejorar.
De acuerdo con la revisión de las agendas de innovación estatal, las agendas tecnológicas de INIFAP, el sistema SI-Investigación y todas las demás fuentes consultadas, las restricciones tecnológicas en los eslabones de campo y fábrica de la cadena de la caña de azúcar son las indicadas en el Cuadro 5.
2.2. Productividad de la agroindustria cañera en fábrica
El KARBE (kilogramos de azúcar recuperable base estándar) representa la cantidad de azúcar que un ingenio debería extraer por tonelada de caña, considerando la calidad de ésta y la eficiencia en fábrica de 82.37% según lo establecido en la Ley de Desarrollo Sustentable de la Caña de Azúcar. El KABE (kilogramos de a zúcar base estándar) es la cantidad de azúcar que en la práctica un ingenio extrae por tonelada de caña. De esta manera una relación KABE/KARBE mayor a la unidad indica que el ingenio es eficiente técnicamente (Cuadro 4).
Cuadro 4. Relación KABE/KARBE
Fuente: La variable KARBE es obtenido de CONADESUCA (2016) y el KABE de UNC A.C.– CNPR (2016)
ZafraKARBE
Caña neta(kg)
KABECaña neta
(kg)
RelaciónKABE/KARBE
114.438
120.430
122.120
116.450
123.080
114.564
119.325
117.134
117.047
118.232
2006-2007
2007-2008
2008-2009
2009-2010
2010-2011
2011-2012
2012-2013
2013-2014
2014-2015
2015-2016
112.803
119.044
121.562
115.844
122.269
113.917
118.626
115.596
116.403
117.752
0.986
0.988
0.995
0.995
0.993
0.994
0.994
0.987
0.994
0.996
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Este grupo de restricciones tecnológicas representan las demandas generales de los eslabones del proceso productivo en campo y del proceso productivo en fábrica. A partir del cuadro, es posible observar lo siguiente:
•Una restricción en ambos eslabones es la insuficiencia de recursos financieros para articular una vinculación continua del subsector con el sistema de ciencia y tecnología y del sector de educación superior.
• Las restricciones tecnológicas por parte del campo son las variedades, fitosanidad, fertilizantes, abonos orgánicos, fertilidad del suelo, estudios edafológicos con fisiología y nutrición de la caña de azúcar, así como las emisiones por la quema de la caña de azúcar y de residuos al ambiente.
•Otras restricciones en el área de campo son la falta de planificación y tecnificación, falta de políticas y estrategias para promover la cosecha en verde y la no quema de residuos de la cosecha como aporte de materia orgánica para la mejora de la estructura y calidad de los suelos.
Cuadro 5. Restricciones tecnológicas de la cadena de valor de la agroindustria de la caña de azúcar
Fuente: Elaboración propia.
En campo En fábrica
Materia prima heterogénea (sacarosa, contenido de impurezas)1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
6 6
7 7
8 8
9 9
10 10
11 11
12
13
14
15
16
17
18
Bajo empleo de controles biológicos
Bajo empleo de mejoradores del suelo
Bajo grado de renovación del cultivo
Bajo porcentaje de volteo de cepas
Bajos rendimientos de campo
Degradación del suelo
Desequilibrio varietal
Escasa investigación nacional para lageneración de paquetes tecnológicos
Insuficiencia de recursos del sistema de ciencia y tecnología dirigidos al sector cañero
Escaso fomento oficial para desarrollar tecnología nacional
Excesivo uso de agroquímicos
Extracción excesiva de nutrientes del suelo
Fertilización química sin considerar necesidades específicas del cultivo, ciclo y clima
Impacto ambiental por la quema de caña de azúcar (cosecha y postcosecha)
Limitadas economías de escala
Monocultivo
Rezago tecnológico en equipos de transporte
Manejo inadecuado de la caña de azúcar (frescura de la caña)
Dependencia tecnológica del extranjero para la fabricación de equipos de proceso
Vinculación incipiente de los ingenios con las universidades y facultades de ingenierías
Elevados costos de producción en fábrica por baja eficiencia energética (equipos operando a presiones y temperaturas por debajo de los parámetros ideales de proceso)
Escasa investigación sobre requerimiento y financiamiento de equipo e innovación
Escaso fomento para impulsar la industria ligera o pesada de equipos de proceso
Limitado aprovechamiento de subproductos
Problemas para lograr economías de escala en algunos ingenios
Reducida capacidad de almacenamiento del producto y subproductos
Rezago tecnológico en equipo de molienda, plantas de vapor, equipo de condensación y vaciado, cristalizadores, etc.
Escasa o nula tecnología que mitigue el impacto al medioambiente causado por emisiones, derrames o depósito de residuos en el agua, suelos o aire
• Falta de una institución oficial (como el proyectado Centro de Investigación Científica y Tecnológica de la Caña de Azúcar, CICTCAÑA) que sea el eje rector en la investigación y desarrollo tecnológico de la agroindustria azucarera en sus diferentes áreas (campo, fábrica y administración).
• Capacitación y transferencia de tecnología.
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3. Investigación e innovación en las regiones cañeras según el paquete tecnológico 2016/2017
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De acuerdo con el CONADESUCA (2017) los ingenios y abastecedores de caña de azúcar más que manifestar una serie de demandas tecnológicas para el proceso productivo, están inmersos en mejoras de procesos, prácticas y
técnicas tradicionales en el eslabón primario de la cadena de valor de esta agroindustria; es decir, están introduciendo innovaciones que les permiten reducir costos y cuidar los recursos agua y suelo, principalmente (Cuadro 6).
La práctica agronómica que mayores cambios está teniendo para obtener dosis eficientes de insumos, reducir costos y evitar su uso en exceso que contamina suelos y agua, ha sido la fertilización química e incorporación de fertilizantes y abonos orgánicos. Por ejemplo, se ha abandonado la aplicación de fertilizantes al voleo, para sustituirla con la aplicación de fertilizantes al fondo del surco durante la siembra; ya que la misma, es más precisa y evita pérdidas de fertilizantes. Adicionalmente, se está tomando conciencia de reducir la aplicación de fertilizantes de síntesis química, por los fertilizantes orgánicos, biofertilizantes y composta. Estos últimos son de menor costo mejorando la fertilidad del suelo.
El análisis de la investigación, innovación y transferencia de tecnología que se está desarrollando en los ingenios y polígonos de los abastecedores de caña de azúcar permite hacer varios señalamientos. El primero, es que ésta corresponde a investigación tradicional y en ningún momento se hace referencia a procesos, prácticas o técnicas la investigación emergente. El segundo, es el vínculo que realizan las instituciones de educación superior, a través de la investigación académica en caña de azúcar. De acuerdo con el CONADESUCA (2017), la investigación realizada con los abastecedores (productores) responde a las necesidades que los mismos tienen sobre el cultivo. Esta situación se observa en las regiones Sureste (Chiapas, Quintana Roo, Tabasco), Pacífico (Jalisco, Michoacán) y Papaloapan Golfo (Colima)5.
Cuadro 6. Investigación e innovación por región cañera y nacional
Fuente: CONADESUCA (2017).
Demanda tecnológica
Cen
tro
Mejoramiento genético tradicional
Variedades nacionales de mayor rendimiento en campo y fabrica provenientes del CIDCA
Variedades nacionales resistentes a plagas y enfermedades provenientes del CIDCA
Nutrición (fertilización, materia orgánica)
Dosificación precisa de fertilizantes
Adopción tecnológica
Campos experimentales para evaluación de variedades para reproducción comercial
Mejoras en las técnicas y métodos de fertilización para reducir dosis
Fertilización por lotes y no por zonas para reducir costo y cantidad
Prácticas de recuperación de fertilidad del suelo vía biofertilizantes y compostas
Manejo fitosanitario
Inducción a uso de biofertilizantes, bioplaguicidas
Impactos económicos y sociales
Sistemas de riego de alta precisión y fertirriego
Control integrado de plagas y enfermedades
Fertilizantes y abonos apropiados a las condiciones locales de la región
Laboratorio de producción de plántulas in vitro
Laboratorio de producción de Trichogramma y hongos Metarhizium (control biológico de plagas)
Realización de la investigación académica conforme las necesidades de los productores
Identificación de enfermedades emergentes en laboratorio de fitopatología de instituciones académicas
Adopción de maquinaria como cubridores, equipo de volteo y cosechadoras
1 1
1 1 1 1 1
1
1
1
1
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1
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1
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1 1 1
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1
1
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1
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14
4. Agenda de investigación innovación y transferencia de
tecnología del SNITT
15
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T
El Sistema Nacional de Investigación y Transferencia de Tecnología para el Desarrollo
Rural (SNITT) cuenta con la llamada Agenda Nacional de Investigación, Innovación y Transferencia de Tecnología Agrícola 2017 (ANIITT). En esta se señala que los temas incluidos en la misma, son el resultado del análisis profundo de: agendas estatales de innovación de las Fundaciones Produce, las agendas estatales del CONACYT, los planes rectores del sistema producto caña, el Sistema Nacional de Recursos Fitogenéticos (SINAREFI), la
En este agrupamiento que hace el SNITT en la producción de caña de azúcar, aparecen incluidos conceptos que corresponden al eslabón de campo. En producción se agrupan:
• Semilla y variedades con las características deseadas en campo (numerales 4, 6, 7 del Cuadro 7).• Sanidad y fitopatología de la caña de azúcar (numerales 2, 3, 5, 9, 10 del Cuadro 7).
En el numeral (1) destaca la mención a que la actualización, validación y transferencia, se refiere al paquete tecnológico para el cultivo tradicional, en el entendido que el cultivo orgánico de caña de azúcar no se cultiva tradicionalmente.
Cuadro 7. Áreas de investigación, innovación y transferencia de tecnología en la producción de caña
Fuente: Elaborado con información del SNITT.
Tema1
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Manejo integrado de plagas (pulgón amarillo, roedores, gusano barrenador, mosca pinta, termita y enfermedades de alta incidencia)
Rediseño de las acciones de las campañas fitosanitarias actuales para la Schistocerca piceifrons (langosta)
Etiología y resistencia de variedades de caña a la marchitez y secamiento de las cepas
Diagnóstico genético molecular de las royas que afectan caña de azúcar a nivel nacional
Desarrollo de métodos alternativos de siembra (plántulas pre-brotadas) en comparación con métodos convencionales
Generación de nuevas tecnologías de producción de semilla de caña de azúcar de alto registro.
Generación y transferencia de tecnología para la siembra mecanizada de caña de azúcar en reproducción por miniesquejes
Uso de insectos benéficos (Tetrastichus y Lixophaga) para el control del barrenador del tallo (control biológico)
Utilización de la avispa Beauveria bassiana y el hongo Metarhizium anisopliae para el control del picudo
Planeación Agrícola Nacional (2016-2030) de la Subsecretaría de Agricultura (SAGARPA) y de reuniones con el SENASICA.
La Agenda identifica también cuatro grandes temas motivo de investigación e innovación de la caña de azúcar. Estos son: producción, mejoramiento genético, transformación o agroindustria y comercialización.
4.1. Producción
La problemática tecnológica en el eslabón de producción del sistema producto caña de azúcar es la enunciada en el Cuadro 7.
16
Cuadro 9. Áreas de investigación, innovación y transferencia de tecnología en la transformación o agroindustria de caña de azúcar
Fuente: Elaborado con información del SNITT.
4.2. Mejoramiento genético
La problemática que amerita investigación sobre el mejoramiento genético se indica en el Cuadro 8.
Tema
1
2
Generación de variedades con mayor contenido de sacarosa, mayor rendimiento de campo, resistencia a plagas, enfermedades y
adaptación a las diferentes regiones agroecológicas
Generación de variedades de caña de maduración temprana y tardía, para la realización de una programación planeación
adecuada de las unidades de producción y obtener mayor productividad y aprovechamiento de la calidad durante la zafra
La referencia a la genética como el medio para obtener variedades con las características deseadas en los contenidos de sacarosa, resistencia, variedades tardías o precoces, etc., se destaca como el medio más eficaz en la investigación y el área más prometedora para incrementar los rendimientos en la agricultura cañera y la obtención del azúcar en cualesquiera de sus presentaciones en el ingenio azucarero.
4.3. Transformación o agroindustria
La problemática de la transformación agroindustrial de la caña de azúcar según el SNITT se señala en el Cuadro 9.
Cuadro 8. Áreas de investigación, innovación y transferencia de tecnología en genética
Fuente: Elaborado con información del SNITT.
Temática
Transferencia de tecnología, optimización del proceso de extracción y diversificación del uso de la sacarosa
Desarrollo de tecnologías de energéticos no convencionales: etanol y biodiesel
Desarrollo de tecnología para aumentar la extracción de jugo de caña
Evaluación de la espectroscopía de reflectancia en el infrarrojo cercano para el análisis químico de la calidad del jugo de caña de
azúcar en el control de la madurez6
Diversificación de toda la cadena productiva de la caña de azúcar (campo – fabrica)
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El proceso agroindustrial de la caña de azúcar en el ingenio, es un proceso vasto que se encadena no sólo desde el suministro y manejo de la caña desde el campo; sino que incluye toda una serie de procesos complejos de ingeniería industrial. Algunos de los temas del proceso en fábrica, una vez puesta la caña en batey, son los mostrados en el Cuadro 10.
La temática de la fase transformación se define con ayuda de Rein (2012).
A diferencia de la problemática de la fase de campo que está sometida a los riesgos e incertidumbre de las condiciones climáticas, la fase de transformación es un proceso susceptible de ser operado bajo condiciones controladas y de minimización de riesgos de los elementos y factores del clima.
4.4. Comercialización
De acuerdo con el SNITT, uno de los puntos sobre los que existen pocos estudios de mercado, son los relativos a los coproductos derivados de la caña de azúcar y otros productos sustitutos tanto nacionales como internacionales.
Cuadro 10. Temática de investigación del proceso en fábrica de la caña de azúcar
Fuente: Elaborado en base a las Agendas de Innovación estatales y Rein (2012).
Temática
Preparación de la caña para molienda
Molienda de la caña
Conductores intermedios de molinos y conductores de bagazo
Manejo de jugo
Calentamiento del jugo
Clarificación
Filtración
Evaporación
Condensadores y equipos de vacío
Clarificación de meladura
Cristalización y cristalizadores por enfriamiento
Separación de máquinas centrifugas
Agotamiento de mieles
Secado y almacenamiento de azúcar crudo
Manipulación y almacenamiento de las mieles
Refinación del azúcar
Color y sistemas de decoloración
Control químico de las fábricas
Balance de vapor de fábrica
Agua y sistemas de condensados
Electricidad
Diversificación
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5. El sistema SI-Investigación del CONADESUCA
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Un indicador de la demanda por investigación científica y tecnológica e innovación, así como de las necesidades de transferencia de tecnología en los eslabones de producción y de transformación del sistema producto caña
de azúcar, puede ser establecido a través del número de descargas de documentos del sistema SI-Investigación del CONADESUCA. Específicamente, el número de descargas por línea de investigación, es un indicador de la demanda de los usuarios de este repositorio de activos del conocimiento de la caña de azúcar. El conteo de descargas por línea de investigación del periodo de junio de 2014 a febrero de 2017 es de 2,083.
La estructura porcentual de las descargas por línea, muestra que tres líneas constituyen el 49% de las descargas: fertilidad del suelo, manejo fitosanitario, variedades y fenología del cultivo (Cuadro 11). Por otro lado, las líneas con menor número de descargas representan una ventana de oportunidad debido a que, en general, son temas menos estudiados.
Otro indicador de la temática que más demanda tiene sobre la caña de azúcar, lo constituyen los documentos con mayor número de descargas del sistema SI-Investigación. Los diez títulos más descargados con su distribución porcentual de descargas se observa en el Cuadro 12.
Análogamente a las líneas temáticas de mayor consulta, se puede observar que los títulos de los documentos más descargados se concentran en: fertilidad del suelo, sanidad (plagas y enfermedades) y variedades de caña de azúcar.
Cuadro 11. Descargas por línea temática del sistema SI-Investigación
Nota: La línea temática de acción sistema producto, paquete tecnológico y medio ambiente se ha excluido. Fuente: Elaborado a partir de cifras de seguimiento al SI-Investigación.
Cuadro 12. Títulos con mayor número de descargas del sistema SI-Investigación
Fuente: Elaborado con información del SI-Investigación del CONADESUCA
Línea de acción Porcentaje Porcentaje Acumulado
Fertilidad del suelo y nutrición
Manejo fitosanitario (malezas, plagas y enfermedades)
Variedades y fenología del cultivo
Cosecha
Industrialización, tecnología, biotecnología y cogeneración
Diversificación del uso de la caña
Mercado de azúcar y otros edulcorantes
Manejo integral del agua (riego y temporal)
Legislación, normatividad y participación del gobierno
Manejo y conservación del suelo
Financiamiento
Innovación y Transferencia de Tecnología
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Título de la publicación Porcentaje Porcentaje Acumulado
Manejo sustentable de la fertilidad del suelo y de la nutrición de la caña de azúcar
Uso de vinaza y composta de cachaza como sustitutos de fertilizantes N-P-K en
caña de azúcar: Ingenio Pujiltic
El cultivo de la caña. Fertilización y nutrición
Ficha técnica del cultivo de la caña de azúcar (Saccharum officinarum l.)
Calidad de la materia prima y su efecto en el karbe
Multigro: nuevas fórmulas de fertilización para el éxito en caña de azúcar
Calidades y variedades de azúcar de caña
Generación de variedades de caña de azúcar con mayor contenido de sacarosa,
mayores rendimientos y resistentes a plagas y enfermedades
Informe final. Diagnóstico, modelaje y recomendaciones de la fertilidad de suelos
del campo cañero. Ingenio Mahuixtlán
Manejo integrado de plagas, enfermedades y malezas de la caña de azúcar
Otros
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6. Temas transversales de la investigación, innovación y
transferencia de tecnología en la caña de azúcar
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La determinación de la problemática tecnológica del sistema producto caña de azúcar permite identificar temas transversales; es decir, aquellos que abarcan contenidos de varias disciplinas y que son un común denominador en casi
la totalidad de las demandas de investigación, innovación y transferencia de tecnología por parte de los abastecedores de caña de azúcar y demás actores (Cuadro 13)7 .
El tratamiento de cada tema transversal, como tópico extraído de la demanda de investigación e innovación en caña de azúcar, es amplio y se destacan por su relevancia en la obtención del rendimiento y producción del cultivo de la caña por hectárea, y cada uno es motivo de investigación por sí mismo. No obstante, el tema de mayor preocupación por sus consecuencias en la producción de caña de azúcar es el tema del cambio climático.
Las manifestaciones del cambio climático son las variaciones extremas de temperatura, precipitación, comportamiento irregular de los patrones meteorológicos que causan sequias, inundaciones, lluvias intempestivas, heladas, granizo y fuertes tormentas. Estas manifestaciones de cambio climático afectan el rendimiento de la caña en campo. Por estas razones, el estudio de los temas transversales es importante. Se estima que los daños económicos causados por los fenómenos hidrometeorológicos asociados al cambio climático han pasado de un promedio anual de 730 millones de pesos en el periodo de 1980 a 1999 a 21,950 millones para el periodo 2000-2012. De estos montos, la agricultura es la de mayores pérdidas dado que es una actividad realizada a campo abierto y dependiente de los patrones meteorológicos naturales.2
Cuadro 13. Temas transversales de la caña de azúcar
Fuente: Elaborado con información del SNITT.
1 La biotecnología tradicional se refiere a aquellos procesos físicos, químicos o biológicos que modifican la estructura de las sustancias mediante enzimas o procesos químicos y la biotecnología emergente se refiere a la modificación de los organismos vivos mediante la ingeniería genética y la genómica.
2 Fuente: SEMARNAT (2013). Estrategia Nacional de Cambio Climático. Diario Oficial de la Federación del 3 de junio de 2013.
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Biotecnología tradicional1
Biotecnología emergente1
Cambio climático
Conservación de suelos
Recuperación de suelos
Biodiversidad
Agua
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7. Elementos para una Agenda de Investigación, Innovación y
Transferencia de Tecnología de corto plazo
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La demanda tecnológica de investigación, innovación y transferencia de tecnología de la caña de azúcar en
México corresponde a una demanda de corto plazo. La revisión de diversas fuentes relacionadas con el tema, permite identificar que, desde el punto de vista de la demanda tecnológica, son cuatro grandes líneas temáticas prioritarias las que debe atender cualquier esfuerzo por atacar los problemas de bajos rendimientos y, consecuentemente, los altos costos de producción en la caña de azúcar en campo y baja rentabilidad. Es necesario remarcar dos puntos que son comunes a todas las fuentes consultadas:
1. Los cuatro temas principales, que se identificaron corresponden a campo.
2. La investigación, innovación y transferencia de tecnología que se demanda debe responder a las condiciones regionales y locales de producción de caña de azúcar.
En los siguientes cuadros se muestran las demandas tecnológicas referidas a la caña de azúcar; así como la problemática y las áreas de investigación, desarrollo, innovación y transferencia de que se deben impulsar. Es necesario advertir que la columna de investigación/innovación, connota las acciones en materia de investigación científica, tecnológica e innovación en caña de azúcar que los responsables de las políticas públicas del sector azucarero deben atender de forma inmediata. Las acciones de investigación enumeradas no son exhaustivas, sin embargo son las más visibles, ya que permite enunciar la documentación revisada.
Del Cuadro 14 es posible apreciar que las nuevas variedades que se vayan liberando para uso comercial en el futuro, deben poseer una serie de características deseables tanto en campo como en fábrica. Los atributos deseables corresponden a las demandas de investigación de corto plazo que cualquier programa diseñado con dicho propósito debe atender. La investigación e innovación son los instrumentos científicos que aportarán respuestas a las demandas respectivas, estos instrumentos no son exhaustivos, pues las soluciones técnicas a las demandas pueden tener más de un instrumento de investigación.
Cuadro 14. Áreas de oportunidad en investigación e innovación en variedades de caña de azúcar
Fuente: Elaborado a partir de las fuentes consultadas.
Demanda tecnológica
Atributos deseables
Investigación/innovaciones
Aptas para la cosecha mecanizada
Resistentes a cambio climático
(variaciones extremas de
temperatura, sequias, heladas,
inundaciones, vientos fuertes, etc.)
Resistentes a plagas y enfermedades
emergentes por cambio climático
Resistentes a plagas y enfermedades
existentes
Resistentes al acame
Tallos erectos
Alto contenido de sacarosa
Variedades
de caña
Genética de retrocruzamiento para la
obtención de híbridos tradicionales
Cultivo de tejidos
Genética molecular para acortar tiempos
de liberación de variedades comerciales
Ingeniería genética
Producción in vitro de meristemas
apicales de la caña de azúcar para la
propagación masiva de semilla libre de
patógenos
Mejoramiento mediante la mutagénesis
radioinducida
Demanda tecnológica Problema
Investigación/transferencia de
tecnología
Gusano barrenador del tallo
Palomilla blanca
Roya naranja
Mosca pinta o salivazo
Escaldadura de la hoja (enfermedad)
Malezas
Rata de campo
Sanidad y
fitopatología
de la caña
Bioplaguicidas
Control biológico con avispas parasitoides
Control biológico con hongos entomopatógenos8
Eliminación (y sustitución) de agroquímicos con ingredientes activos peligrosos o cancerígenos
Mejores prácticas del control cultural
Mejores prácticas de control químico
Fotografía infrarroja para control especifico y con precisión de plagas y enfermedades
Control integrado de plagas y enfermedades
En el Cuadro 15, se presentan las oportunidades de investigación del segundo gran tema identificado que merece una atención inmediata. La existencia de plagas y enfermedades que merman los rendimientos en campo de caña de azúcar, son un tema recurrente dado su impacto económico.
Cuadro 15. Áreas de oportunidad en investigación, innovación y transferencia de tecnología en sanidad de caña de azúcar
Fuente: Elaborado a partir de las fuentes consultadas.
Las plagas y enfermedades enunciadas en la columna de problemática, son las que recurrentemente se mencionan en las fuentes consultadas. Se caracterizan por localizarse en la mayoría de las regiones cañeras de México y provocar mermas en los rendimientos en campo y consecuentemente en fábrica. A partir del complejo de plagas y enfermedades, se considera, por ejemplo, que la mosca pinta o salivazo afecta a más de 10,000 hectáreas de caña (Sánchez, 2005). La segunda plaga de importancia dado los daños que causa son los barrenadores del tallo. Los daños que causa el barrenador son más bien indirectos, pues los orificios que causa sobre los tallos permite la propagación de otras plagas como el hongo Physalospora tucumanensis Speg, que produce fermentaciones que disminuyen la pureza, tiñendo de color rojo los tejidos interiores del tallo y causando problemas de la clarificación del jugo en el proceso de fabricación del azúcar. Dada la dificultad de erradicar dichas plagas mediante solo un método de control ya sea biológico, etológico (mallas adherentes), mecánico, cultural o químico, indudablemente el control o manejo integrado es el que se recomienda en todas las regiones. El manejo integrado de plagas y enfermedades si bien no aspira a erradicar completamente el problema, busca mantenerlo en niveles aceptables. En tal método los procedimientos de control individuales son complementarios y por lo general se le agrega el control legal de plagas, por ejemplo, para el control de la propagación de plagas provenientes de otros países, legalmente se prohíbe la entrada de material vegetativo de caña infestada en puntos de internación al país.
Un problema relevante en la sanidad y fitopatología de la caña de azúcar, que se debe atender en el corto plazo, es el de las malezas. Las malezas causan reducción del rendimiento en la caña de azúcar, debido a la competencia de agua, nutrientes, espacio, luz. En fábrica, las malezas se constituyen en materia extraña, con el consecuente desgaste de equipos y aplicación de energía adicional en el proceso.
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El tercer problema y por lo tanto demanda tecnológica de mayor recurrencia en las agendas de innovación estatales, la agenda de innovación nacional y demás referencias, es la fertilidad del suelo (Cuadro 16).
Cuadro 16. Áreas de oportunidad en investigación, innovación y transferencia de tecnología en fertilidad del suelo
Demanda tecnológica
Investigación/transferencia de tecnologíaProblemática
Fertilidad del suelo Pérdida por monocultivo
Suelos escasos en materia orgánica por
quema de caña de azúcar en la precosecha
Pérdida de la estructura del suelo
Pérdida de los nutrientes del suelo
Pérdida de la flora y fauna
(microorganismos benéficos) por
agroquímicos
Contaminación por uso excesivo de
fertilizantes químicos
Erosión y compactación del suelo
Presencia de metales pesados en los suelos
Mejora de la fertilidad del suelo incorporando subproductos de la caña
Procesamiento de composta a partir de subproductos de animales
(excremento de pollo, majada, cenizas, etc.)
Investigación microbiológica y sanidad de abonos de origen animal
Estudios de los nutrientes del suelo (nitrógeno, fósforo, potasio)
Huesos de animales
Incorporación de humus de lombriz
Abonos verdes
Estudios fisicoquímicos para determinar las necesidades de nutrientes del suelo
Prácticas agroecológicas y de manejo del suelo
Prácticas para evitar pérdida de nutrientes por lixiviación
Simbiosis entre microorganismos benéficos y la caña de azúcar
Fuente: Elaborado a partir de las fuentes consultadas.
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Cuadro 17. Áreas de oportunidad en investigación, innovación y transferencia de tecnología en biofertilizantes y abonos orgánicos
Demanda tecnológica
Investigación, innovación y transferencia de tecnología
Biofertilizantes,
abonos orgánicos
y abonos verdes
Géneros y familias de plantas con uso potencial para abonos verdes
Cómo ocurre la supresión de plagas y malezas con abonos verdes
Propiedades físico químicas de los abonos verdes
Plazos óptimos para recuperar fertilidad del suelo
Desarrollo de paquetes tecnológicos a partir de abonos verdes
Métodos de labranza mínima
Métodos de elaboración de compostas y biofertilizantes
Fuente: Elaborado a partir de las fuentes consultadas.
Inicialmente la utilización de fertilizantes de síntesis químicos en paquetes tecnológicos, potenció la fertilidad del suelo incrementando los rendimientos de cultivos de importancia económica, su utilización ha dado como resultado precisamente lo contrario; es decir, pérdida de la fertilidad del suelo y consecuentemente reducción de rendimientos de los cultivos de importancia económica; contaminación por su excesivo uso; pérdida de microflora y fauna benéfica del suelo, entre otros.
La problemática de pérdida de fertilidad del suelo ya sea debido al monocultivo de caña de azúcar por décadas o
al uso de fertilizantes químicos asociados a los paquetes tecnológicos respectivos, está vinculada al cambio que se está dando hacia la utilización de los fertilizantes y abonos orgánicos. Precisamente la utilización de éstos se percibe como solución, o parte de la solución, para recuperar la fertilidad del suelo, como una forma de mitigar la contaminación que los fertilizantes químicos han ocasionado y también para impulsar la sustentabilidad de la caña de azúcar. En el Cuadro 17 en la columna de investigación y demás conceptos, se enuncia la demanda tecnológica de investigación, innovación y transferencia de tecnología que sobre el tema debe realizarse.
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De esta manera, la utilización de los biofertilizantes, abonos orgánicos y abonos verdes, será la forma de recuperar la fertilidad del suelo, de mitigar la contaminación de fertilizantes químicos en el suelo, impulsar el desarrollo sustentable de la caña de azúcar y lograr la competitividad del cultivo de la caña de azúcar, dado que los costos de fertilización en la caña se reducen considerablemente.
Otra demanda importante que debe ser atendida como medida de política social, es el minifundio. Al problema de posesión o usufructo de tierra de extensiones de superficies que no permiten potenciar el proceso productivo de la caña de azúcar con la utilización de maquinaria y equipos, está provocando problemas de altos costos unitarios; ésta y otra problemática de esta índole se muestran en el Cuadro 18.
Cuadro 18. Áreas de oportunidad en investigación en la temática social y económica
Demanda social económica
InvestigaciónProblemática
Minifundio Extensiones de superficie que no permiten
la tecnificación
Altos costos unitarios por la pulverización
de la tenencia de la tierra
Altas tasas de interés de los ingenios (en
general los ingenios ya no están refaccionando
el campo, la gran mayoría es a través de
los fideicomisos que han constituido las
organizaciones cañeras locales)
Los insumos sólo los vende el ingenio (ídem
anterior) y además de empresas particulares
que dan financiamiento directo al productor
Economías de escala
Esquemas de financiamiento en el
esquema de fondos competitivos
Esquemas de asociación para compra a
granel de insumos que reduzcan costos
Esquemas de asociación entre
abastecedores para compactación de
superficie
Fuente: Elaborado a partir de las fuentes consultadas.
27
Como se mencionó anteriormente, la problemática de índole transversal, la demanda de investigación que requiere ser atendida también en el corto plazo y de manera urgente, son los efectos del cambio climático sobre la caña de azúcar (Cuadro 19).
Como se mencionó en el Cuadro 13, el problema del cambio climático causa pérdidas por las catástrofes que éste provoca. Las pérdidas económicas anuales para toda la economía se calculan en 21,950 millones de pesos, de los cuales la agricultura en general y la caña de azúcar en particular, es muy probable registren pérdidas económica importantes, dado que son actividades que dependen de buenas condiciones climáticas.
La investigación sobre el cambio climático que se realice para el caso de la caña en particular, debe enmarcarse y potenciarse, entre otras, con la que ya realiza el INIFAP a través de su Laboratorio Nacional de Modelaje y Sensores Remotos (LNMSR) y su red de estaciones climáticas instaladas en las regiones cañeras, de la Ley General de Cambio Climático y de la Estrategia de Cambio Climático como instrumento operativo de ésta Ley. La Ley de Cambio Climático prevé que corresponde al INEGI la creación del Sistema de Información sobre el Cambio Climático y elaborar un conjunto de indicadores clave, que con ayuda de las dependencias gubernamentales, deberán atender, entre otros puntos, las condiciones atmosféricas del territorio nacional, pronósticos del clima en el corto plazo, proyecciones de largo plazo y caracterización de la variabilidad climática. A este propósito, la información, experiencia y conocimiento acumulado por el LNMSR y estaciones climáticas automatizadas del INIFAP sobre caña de azúcar puede potenciar la creación de los referidos indicadores clave para este cultivo, mediante el fortalecimiento del arreglo institucional entre INEGI e INIFAP dada la importancia social y económica de este cultivo.
Cuadro 19. Áreas de oportunidad en investigación en el tema transversal de cambio climático
Demanda social económica
InvestigaciónProblemática
Cambio
climático
Sequías
Inundaciones
Fenómenos de El Niño/La Niña
Alteración de corrientes atmosféricas
Cambios de patrones de temperaturas
Automatización de redes de estaciones meteorológicas de áreas
abastecimiento de los ingenios
Sistemas de alerta temprana
Modelos climáticos globales para simular las interacciones de la
atmósfera terrestre, los océanos, el relieve terrestre y el hielo
Modelos de simulación del clima y fenómenos meteorológicos
con datos locales
Balance de las emisiones de dióxido de carbono equivalente
mediante el método del ciclo de vida en toda la cadena de la
agroindustria de la caña de azúcar9
Laboratorio Nacional Descentralizado de Pronóstico
Agroclimático y Análisis de Riesgo del Cambio Climático
Métodos de mitigación
Estrategias de adaptación al cambio climático
Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero
Fuente: Elaborado a partir de las fuentes consultadas.
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8. Otros lineamientos de investigación e innovación
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Como se ha mencionado, los elementos para una agenda de investigación, innovación y transferencia de tecnología enunciados en el numeral anterior, corresponden a los identificados en las agendas y documentos ya existentes
de varias instituciones. Las cuatro grandes áreas de demanda tecnológica e innovación, que requieren el diseño de una política pública para su atención en el corto plazo, son un denominador común a todos los estudios. Las demandas específicas de cada área general corresponden a las manifestadas por los abastecedores de caña y otros actores de la cadena de valor de la caña de azúcar en procesos de consulta estatales según se estipula en los lineamientos para la elaboración de las agendas estatales de innovación.
No obstante, la agroindustria de la caña de azúcar, tiene una serie de demandas que deben atenderse con las estrategias de investigación que permitan la disponibilidad de recursos financieros. Estas demandas no son expuestas explícitamente por los actores de la agroindustria, pero es la investigación sobre la cadena de valor de la caña de azúcar, que el gobierno debe ofertar por ser este actor, el que diagnostica, planea y regula al subsector con políticas macroeconómicas que afecta a la cadena a nivel microeconómico en el corto, mediano y largo plazo. Estas demandas de investigación se enumeran en el Cuadro 20.
Cuadro 20. Oportunidades de investigación tecnológica e innovación general
Demanda Investigación/Innovación/transferencia tecnología
Diversificación de derivados de los productos,
coproductos y subproductos
Rentabilidad, competitividad y ventaja comparativa de la
agroindustria nacional con respecto a Brasil, Colombia,
Guatemala, India, China, Estados Unidos, Tailandia, etc.
Automatización proceso productivo
Optimización de recursos en proceso
Industria farmacéutica
Industria química
Industria de los fertilizantes y abonos orgánicos (cachaza, vinaza, cenizas de la quema de bagazo)
Industria de la construcción (cenizas)
Industria de alimentos (jugos y bebidas)
Industria de cosméticos
Análisis beneficio-costo
Evaluación social de proyectos
Matriz de análisis de política
Automatización de la preparación del terreno
Automatización del proceso de siembra
Automatización de labores culturales (fertilización y combate a plagas y enfermedades)
Automatización de la cosecha
Rutas críticas que sincronicen el transporte con la entrada a batey y capacidad del ingenio (programación matemática)
Digitalización del campo y regiones cañeras
Mejoras en eficiencia energética
Equipo de capital con alta eficiencia energética y bajos niveles de emisiones (materia de partículas menores a 2.5 micras, carbono negro, nitratos, etc.)
Caña de azúcar con altos contenidos de biomasa (bagazo, hojas, tallos) exclusivamente como combustible (caña transgénica)
Reducir el consumo de agua con la utilización de circuitos cerrados en torres de enfriamiento
Uso de energía solar en procesos térmicos
Uso de optimizadores de agua magnéticos
Cogeneración de energía eléctrica
Fuente: Elaborado a partir de las fuentes consultadas
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Cuadro 21. Oportunidades de investigación socioeconómica
Fuente: Elaborado a partir de las fuentes consultadas.
Demanda Investigación/Innovación
Adopción tecnológica por el
productor cañero
Impacto socioeconómico sobre la
población ubicada dentro de las áreas
de influencia de los ingenios cañeros
Tasas de adopción tecnológica
Modelo de regresión logística para pronóstico de probabilidad de
adopción de innovaciones tecnológicas
Matriz de contabilidad social para estimar los flujos socioeconómicos ingenio
cañero-áreas de abastecimiento-productores cañeros- resto de la región.
Pareamiento por puntaje de propensión (Propensity Score Matching)
Modelos de regresión discontinua
Como se ha mencionado, los actores de la caña de azúcar plantean indirectamente las áreas de investigación, innovación y transferencia de tecnología del Cuadro 20, otras se derivan de referencias indirectas en párrafos de texto aislados de la documentación y fuentes consultadas; por ejemplo, cuando se afirma que los ingenios tienen altos costos de producción en fábrica; lo que subyace en tales costos altos puede ser la baja eficiencia de los equipos y capital físico utilizado en la extracción de los jugos de la caña de azúcar y en el proceso de extracción del azúcar.
Finalmente, en el Cuadro 21 se presentan las oportunidades de investigación sobre sí realmente el abastecedor cañero adopta las tecnologías e innovaciones que las instituciones de educación superior, los gobiernos estatales y federal o los propios ingenios pueden estar generando, con el propósito de mejorar la rentabilidad de la actividad cañera.
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Un aspecto relevante que merece también investigación, es el impacto socioeconómico que los ingenios cañeros están teniendo dentro de su área de influencia; no sólo en su nivel de ingreso, sino también en las transferencias y flujos económicos que pueden estar teniendo lugar entre comunidades abastecedoras del ingenio y el ingenio propio. Las metodologías apropiadas son las referidas en la columna de investigación e innovación del Cuadro 21.
Un punto importante del proceso de investigación científica e innovación, es el vínculo entre el sector productivo y las instituciones enseñanza e investigación con los organismos estatales responsables de las políticas de apoyos a la formación de recursos humanos e investigación. En este entramado institucional también participan las Organizaciones No Gubernamentales, Fundaciones y Organismos Internacionales Gubernamentales o Trasnacionales que canalizan recursos a los países menos desarrollados en apoyo a investigación, innovación o transferencia de tecnologías. En este sentido es necesario brindar a esta diversidad de actores, un marco que facilite su vinculación y complementen las experiencias y recursos humanos y financieros para generar conocimiento sobre un objetivo específico.
En el caso de producción de caña de azúcar es posible, en un primer momento, acercar las necesidades de investigación del subsector a las instituciones de enseñanza e investigación a través de mecanismos que vinculen ambos sectores. En el Cuadro 22 se indican las formas de colaboración que podrían fomentarse para potenciar los vínculos entre las instituciones de enseñanza e investigación y la agroindustria de la caña de azúcar.
Fuente: Elaborado a partir de las fuentes consultadas y contribuciones de las organizaciones de abastecedores de caña (2017).
Demanda Investigación/Innovación/transferencia tecnología
Relación sector cañero–instituciones de enseñanza
e investigación
Creación de un grupo interdisciplinario entre actores del sector cañero e instituciones de enseñanza e investigación para difundir la Agenda Nacional de Investigación Científica, Innovación y Transferencia de Tecnología de la caña de azúcar, la cual expone las necesidades tecnológicas del sector cañero
Concertación de convenios entre instituciones de enseñanza e investigación e ingenios para incorporar en planes y programas de estudio, opciones terminales orientadas a una especialización en la caña de azúcar
Apoyo de los ingenios para aceptar becarios de instituciones de educación superior para desarrollar investigación específica; por ejemplo diseño de maquinaria y equipo nacional, aplicada al proceso de obtención de los productos y subproductos de la caña de azúcar
Apoyo de la agroindustria de la caña de azúcar a investigadores y becarios para desarrollar planes de eficiencia energética y uso de energías limpias en el proceso de obtención de los productos y subproductos de caña de azúcar.
Apoyo de los ingenios para impulsar la investigación con la profesionalización de su personal
Impulsar la formación de investigadores jóvenes comprometidos con los ingenios que los apoyen en su formación profesional y de postgrado
Fomentar la participación de los investigadores de alto nivel a través de investigaciones vía los Fondos Sectoriales SAGARPA-CONACYT atendiendo las demandas específicas del subsector
Cuadro 22. Oportunidades de investigación mediante el vínculo agroindustria de caña de azúcar y sector académico
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Referencias consultadas
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1La participación porcentual del valor de la caña de azúcar en el valor de la producción de agrícola se elaboró con cifras del SIAP; y la participación del valor de la caña de azúcar en el PIB del país con cifras de SIAP e INEGI. La referencia al empleo y población vinculada a la producción-mercado de azúcar se toma SAGARPA (s/f) http://www.sagarpa.gob.mx/agricultura/Documents/Cultivos%20Agroindustriales/Impactos%20Ca%C3%B1a.pdf. Consultado 29 de marzo de 2017.
2Por institutos sectoriales se connota no sólo al Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA), sino las instituciones que se encargaban no sólo de la investigación pecuaria y forestal en México, sino todo el entramado que históricamente ha tenido que ver con la agroindustria de la caña de azúcar como el Instituto Mexicano para el Mejoramiento del Azúcar (IMPA), la Comisión Nacional de la Industria Azucarera (CNIA), Azúcar S.A, la Financiera Nacional Azucarera S.A., entre otros.
3El incremento en producción debido a la superficie indica una mejor calidad de la tierra (por suelo, clima u otra característica física) y un incremento en el rendimiento implica una explotación más intensiva en trabajo o en técnicas agrícolas (abonos, regadío, productos fitosanitarios, semillas transgénicos, etc.); el incremento en la producción debido rendimiento implica un mayor contenido tecnológico del proceso de producción debido a los paquetes tecnológicos.
4La descomposición de la tasa de crecimiento de la productividad como la suma de las respectivas tasas de crecimiento de la superficie y del rendimiento, se basa en el hecho de que la producción (Q) es igual a la multiplicación de la superficie (S) por el rendimiento (R); es decir: Q = S*R. Si denotamos St como la producción del año actual y a St-1 como la producción del periodo anterior y análogamente a Rt como el rendimiento actual y a Rt-1 como el rendimiento rezagado un periodo; entonces por propiedades de los logaritmos naturales (Ln) podemos expresar a la tasa de crecimiento de la producción de caña como la suma de la diferencia de superficie del años actual y la superficie periodo anterior y la diferencia del rendimiento del periodo actual y el rendimiento del periodo previo; es decir: Ln(Qt) – Ln(Qt-1) = Ln(St) – Ln(St-1) + Ln(Rt) – Ln(Rt-1).
5La investigación emergente connota aquella investigación que implica la manipulación y modificación del genoma de organismos vivos, la utilización de sistemas de información geográfica, sistemas de posicionamiento global, la agricultura de precisión, etc.; mientras que la investigación tradicional se refiere a aquella que se realiza en campos experimentales, utiliza reactivos, enzimas fermentadores, cultivo de tejidos, etc., para mejorar los procesos productivos sin modificar en ningún caso el genoma (Trejo, 2010).
6La expectroscopía de reflectancia en el infrarojo cercano se empezó a utilizar en la agroindustria azucarera mundial en a finales del siglo XX, y se utiliza recientemente para evaluar muestras sólidas y liquidas provenientes de programas de mejoramiento genético de caña de azúcar con la finalidad de evaluar la calidad de distintas variedades para realizar un proceso de selección varietal más eficiente. La definición de espectroscopía de reflectancia en el infrarojo cercano es altamente técnico y se remite al lector a Marten et al. (1989).
7Legalmente el sistema producto caña de azúcar no existe utilizándose sólo con propósito de análisis en el contexto del presente documento (basado en COFUPRO, 2012).
8La investigación de esta línea temática es vasto pues como en el caso de las avispas parasitoides, se sabe de más de 400 especies de hongos que ayudan a controlar el problema de las plagas y en el caso de la caña se centra, por ejemplo en una o dos especies como la especie Metharhizium anisopliae (Motta y Mucia, 2011).
9La metodología del análisis del ciclo de vida del carbono permite estimar las emisiones de todos los gases de efecto invernadero, debido a la actividad antropogénica de la caña de azúcar. Es decir permite cuantificar las emisiones desde la preparación del terreno, siembra, labores culturales, cosecha, transporte de la caña, movimientos en batey, molienda y envío del azúcar a los centros de comercialización. A lo largo de la cadena se tiene que las actividades mencionadas, utilizan combustibles o insumos de origen fósil como lo son el combustóleo, gasolina, gas licuado de petróleo, fertilizantes de síntesis química, etc., que emiten monóxido de carbono, metano, óxidos de nitrógeno, substancias sulfuradas, hidrocarburos, entre otras, en su combustión.
Las sustancias emitidas por la combustión en la actividad antropogénica de la caña de azúcar pueden ser convertidas a carbono equivalente mediante los factores de emisión que son calculados por el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático y varias fuentes más.
En contraparte a la cuantificación de emisiones de gases de efecto invernadero a la atmosfera la metodología del ciclo de vida cuantifica las cantidades de carbono fijado (secuestrado) por el cultivo de la caña de azúcar. La caña de azúcar fija carbono en la sucrosa, en el bagazo, en su sistema radicular, etc.
Al realizar la diferencia entre la fijación de carbono de forma natural por la caña de azúcar y la actividad antropogénica para la obtención del producto y subproductos se obtiene el balance de la emisión de gases de efecto invernadero.
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Lista de siglas y acrónimos
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Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación SAGARPA
Comité Nacional para el Desarrollo Sustentable de la Caña de Azúcar
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