Presentacin de PowerPoint

ANLISIS DE CICLO DE VIDA DEL BALANCE DE N-P-K EN DOS SISTEMAS DE PRODUCCION AGROPECUARIA EN BOSQUE SECO TROPICALDiego R Chamorro Viveros 1 , Zoot, MSc, Est PhD; Elisa Sierra Montoya 2 MVZ, Est MSc; Juan C Restrepo Palacio 2, Zoot, Est MSc; Juan F Gmez Prez 1 Ing Amb. MSc y Rolando Barahona Rosales 2 BSc, MSc, PhD

1 Grupo de Investigacin Agroforestera y biodiversidad tropical, ECAPMA, Universidad Nacional abierta y a Distancia. 2 Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Agrarias- Posgrado. Objetivos Estimar la eficiencia del uso del N-P-K en dos sistemas de produccin comerciales: bovinos de cra y produccin de heno de Dichanthium aristatum realizando balances de N-P-K basados en presupuestos. Calcular las emisiones equivalentes de GEI asociadas a la incorporacin de N-P-K de ambos sistemas de produccin en la Estacin Agraria Cotov de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medelln. FI-GQ-GCMU-004-015 V. 001-17-04-2013

MATERIALES Y MTODOS

Estaciona Agraria de la Universidad Nacional de Colombia COTOV, Vereda el Espinal 113,14 habs-T 540 msnm, 27 C, precipitacin 1.100 mm.

al occidente del departamento;3

FI-GQ-GCMU-004-015 V. 001-17-04-2013Balances de N-P-K: Los aportes, entradas y excreciones se estimaron a travs del CNCPS CNCPS e indicadores del IPCC (2007).

Para la valoracin sobre el uso de energa y GEI se utiliz la metodologa de Anlisis del Ciclo de Vida (ACV), ISO-14040 utilizando las bases de datos ECOINVENT. Limitando el sistema a la produccin en el extranjero y el transporte del fertilizante hasta su punto de aplicacin (no incluye la dosificacin y su reaccin en el suelo).

Las salidas en productos o prdidas, su identificacin y composicin se realizaron segn informacin obtenida en los dos sistemas de produccin. Se cuantific el supervit de cada elemento en cada sistema segn las unidades funcionales; kg de carne de bovino/ha/ao y nmero de pacas de heno/ha/ao.

Se cuantific el supervit y flujos de N, P y K (kg/ha/ao), los lmites fueron las 12 ha de cada sistema, Se cuantific el supervit de cada elemento en cada sistema segn las unidades funcionalesMATERIALES Y MTODOS

MATERIALES Y MTODOS

Metodologa de Anlisis del Ciclo de la Vida ACV : Desde nacimiento (materias primas, produccin) hasta su muerte (disposicin final).

El ACV es una herramienta holstica con el objetivo de contabilizar la carga ambiental de un producto permitiendo identificar fases que deban ser mejoradas en trminos ambientales.

Informacin primaria o (directa) e Informacin secundaria) (indirecta ) CEAGRO.

En la actualidad se tiene acceso a ECOINVENT desarrollada por el Swiss Centre for Life Cycle Inventories.

Para determinar las emisiones se utilizarn las bases de datos ECOINVENT y adicionalmente se realizarn visitas de campo con el objetivo de validar la informacin de consumo energtico y emisiones asociadas a los procesos productivos.

Como resultado de la implementacin de esta metodologa se presentar un anlisis de cual es el tratamiento que involucra menores emisiones asociadas, as como la identificacin de la fase de produccin que representa la mayor carga ambiental.

La metodologa se encuentra descrita en la norma ISO 14040:2006, la cual ser una fuente de consulta para el desarrollo de la presente propuesta investigativa.

al occidente del departamento;5

Clculo de Balances y Unidad Funcional Se realiz por diferencia entre ingresos y egresos para cada elemento, anual, kg/ao y en producto N-P-K / kg de carne o heno producido.Unidades funcionales No de pacas de heno/ha/aoKg de carne /ha/ao.

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Diagrama de Flujo en la explotacin de bovinos de CraFI-GQ-GCMU-004-015 V. 001-17-04-2013

Novillos kg/ha /aoDescartes vacas kg/ha /aoMortalidad kg/ha /aoFertilizantes qumicos y abonos kg/ha /ao

FBN kg/ha /aoSuplementos: Sal Mineralizada 8% MelazaHecesANIMALES: Vacas paridas y crasUSO DEL SUELOSISTEMA DE PRODUCCIONBOVINOS DE CRIASUELOAlimentacin ForrajesHecesHenificacinDiagrama de Flujo de la explotacin de Heno

Fertilizantes qumicos y orgnicos kg/ha /aoFBN kg/ha /aoPacas de heno kg/ha /aoSiembra de pastos y forrajesUSO DEL SUELOSISTEMA DE PRODUCCIONDE HENOForrajeFertilizacinRESULTADOS

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FI-GQ-GCMU-004-015 V. 001-17-04-2013ETAPA PRODUCTIVAPeso(Kg)Equivalencia(U.G.G.)Bovinos(N)Total(U.G.G)Vaca en produccin 47011111Vacas horras50811111Novillas de levante2760.6106.0Machos de levante2540.610.6Novilla de vientre4310.886.4Cras1370.3113.3Toro11TOTAL5339,3Inventario del Hato y Capacidad De Carga

3,275

Eficiencia nutricional N: 78%, P: 66,5% K :91,5%

100 unidades de N, P o KN: 19% P: 33% K :8%

N: 3%, P: 0.3% K : 0,5%

FI-GQ-GCMU-004-015 V. 001-17-04-201312 hectreas

Dichanthium aristatum y D.anulatumSegadora hidroneumtica, rastrillo hilerador esparcidor y enfardadora Produccion 11975 fardos/ao, (2010 y 2011) para una produccin por hectrea ao de 11.958 kg.

Edad de cosecha o corte esta asociado a la precipitacin y se realizan aproximadamente cada 45 das, el peso promedio de cada fardo es de 12 kg con una humedad mxima del 16%. Proceso de Henolaje

INFORMACION QUIMICA La informacin de la composicin qumica del heno (Gaviria et al., 2010), los valores de nutrientes de las gramneas y gallinaza fueron consultadas de las bases de datos Nacionales y CNCPS. Los datos de fijacin biolgica de nitrgeno y deposiciones atmosfricas fueron adoptados datos estndares.

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FI-GQ-GCMU-004-015 V. 001-17-04-2013DescripcinHenoHumedad (%)19,3Protena (%)4,8FDN (%)56,6FDA (%)35,4Grasa Bruta (%)2,02Valor Calorfico kcal/kg3436,9Cenizas (%)9,4Calcio (%)1,21Fosforo (%)1,07Gallinaza

N (%) 1.88

P (%) 2,29

K (%) 1,07

Ca(%) 2,3

Mg (%) 0,56

Fe (%) 1,1

Cu ppm 85,7 CaractersticaBovinos de Cra (BC)Produccin de Heno (Ph)rea (ha)1212Capacidad de carga UGG/ha/ao3.2Nmero de animales del sistema53Vacas en produccin 11 5170 kgVacas horas 11 5588 kgNovillas de levante 10 2760 kgMachos de levante 1 254 kgNovillas de vientre 8 3448 kgCras 11 1507 kgToro 1 550 kgTotal Inventario (53)19277 kgPeso de las Pacas (kg/unidad)-12Produccin de pacas/mes0996,4Produccin de Heno kg/ha/ao11958Entradas de N,P y K Fertilizacin N Fertilizacin qumica (Urea +15-15-15) (kg)066.25(57,5 + 8,75)N Fertilizante orgnico (kg)1818P Fertilizacin qumica(kg)-8,75P Fertilizante orgnico(kg)2929K Fertilizacin qumica(kg)-8,75K Fertilizante orgnico (kg)10,710,7Entradas Animales vivosTerneros (6) 219 kgTerneras (6)199 kgTotal Entrada kg de Animales vivos418 kgSalidas de animales vivosMachos destetos (11) 2627 kgVacas horas (2) 996 kgNovillas de vientre (1) 363 kgSalidas MortalidadNatimorto (1)45Mortinato (1)41Total salidas kg de Animales vivos4072

El indicador de superficie de la tierra: la cosecha de balance de N, P y K

Grignani et al. (2003), Bassanino et al., (2007)(Johansen y Kerridge. 1979, Grignani et al, 2003);. Supervit del balance de cultivos (SBC) :

SBC NPK = (Fq + Fo + Ad + Fbn - (Yb)

En los dos sistemas de produccin se realiz el supervit del balance de cultivos (SBC) se defini para cada explotacin independientemente. En el manejo de nutrientes de las empresas pecuarias cada transferencia de nutrientes proporciona un riesgo de ineficiencia segn Jarvis y Aarts (2000). Donde SBC es el supervit del balance de cultivos; Fq es el aporte de N, P y K proveniente de fertilizantes qumicos; Fo el aporte de N, P y K a partir de fertilizante orgnico (gallinaza, heces). Para el caso del Nitrgeno se tuvo en cuenta Ad, N a partir de las deposiciones atmosfricas hmedas y secas (una cifra media de 80 kg N ha de acuerdo con (Johansen y Kerridge. 1979, Grignani et al, 2003);.el N proveniente de la fijacin biolgica del Nitrgeno de las leguminosas FBN; Y es el rendimiento de los cultivos (despus de las prdidas de campo) y b es el valor de N, P y K que contienen los productos retirados del campo (bovinos y heno). Para el clculo del Nitrgeno fijado biolgicamente bfx, se consideraron 100 kg ya que las praderas de Dichanthium aristatum y annulatum estn asociadas con Centrosema pubescens, Desmodium adscendens, Desmodium incanum, Desmodium intortum, Aeschynomene americana, Macroptilium atropurpureum, Macroptilium lathyroides, Galactia striata y una alta proporcin de Desmanthus virgatus leguminosa que cubren entre el 15 y el 25% del rea de la produccin de heno. Johansen y Kerridge. (1979) cuantificaron la fijacin biolgica con las especies M. atropurpureum, Desmodium intortum y Lotonis vainesii con un promedio de 100 kg de N/ha/ao.

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La eficiencia la conversin de todos los insumos de los productos retirados del campo, salida sobre la entradas de N, P y K, los coeficientes de eficiencia segn la recomendaciones de Schroder et al. (2003).

Yb________________Fq + Fo + Ad + Fbn

FI-GQ-GCMU-004-015 V. 001-17-04-2013Adicionalmente, con el fin de evaluar la conversin eficiente de los fertilizantes a los productos retirados, y la relacin entre los fertilizantes qumicos y orgnicos se calcul la salida sobre la proporcin fertilizantes de entrada, como sigue: Yb________ Fq + Fo Composicin botnica

Dichanthium aristatum y annulatum estn asociadas con Centrosema pubescens, Desmodium adscendens, Desmodium incanum, Desmodium intortum, Aeschynomene americana, Macroptilium atropurpureum, Macroptilium lathyroides, Galactia striataDesmanthus virgatus cubren entre el 15% del rea de la produccin de heno. Johansen y Kerridge (1979) y otros un promedio de 100 kg de N/ha/ao.FI-GQ-GCMU-004-015 V. 001-17-04-2013

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Produccin mensual de pacas de heno en los aos 2010 y 2011HenificacinDiagrama de Flujo de la explotacin de Heno

Urea: 1500 kg /ao 30 bultos15-15-15: 700 kg 14 bultos Gallinaza: 1000 kg/ha /ao N: 57,5 + 18,8 + 8,75 = 85,05 kg/haP: 8,75 + 22,9 = 31,65 kg/haK: 8,75 + 10,7 kg/ha 19,45FBN: 80 y Ad : 30 kg/ha /ao11975 Pacas 11,975 kg/ha /ao PC 4.8/6.25N: 0.768%P: 1.07% K: 1,61% 12 hectreas SISTEMA DE PRODUCCIONDE HENOForrajeFertilizacinTOTAL kg/ha/aoN: 195,05 P: 31.65 K: 19.45TOTAL kg/ha/aoN: 91,83 P: 127,95 K: 192.5221Suplementos: Sal Min. 8% P: 10 kg/ha/ao PMelaza P: 0,0125 kg/ha/aoK = 0,5 kg/ha/aoDiagrama de Flujo en la explotacin de bovinos de Cra

Novillos 2627 kg/aoN: 5,91 kg/ha/aoP: 1,55 kg/ha/aoK:1,09 kg/ha /aoNovillas 363 kg/aoN: 0,82 kg/ha/aoP: 0,21 kg/ha/aoK:0,15 kg/ha /aoDescartes vacas 996 kg /aoN: 2,24 kg/ha /aoP: 0,58 kg/ha/aoK:0,58 kg/ha /aoMortalidad 86 kg/aoN: 0,19 kg/ha /aoP: 0,05 kg/ha/aoK:0,05 kg/ha /aoAbono orgnico.N : 18,8 kg; P: 22,9 y K: 10,7 kg/ha/aoFBN: 30 y Ad 30 kg/ha/ao ANIMALES: Vacas paridas y crasSISTEMA DE PRODUCCIONBOVINOS DE CRIA 39,3 UGGSUELOAlimentacin ForrajesHecesHeces.N : 20 kg ; P: 5,87TOTAL kg/ha/ao: N: 98,8 P: 38,78 K: 11.2TOTAL kg/ha/ao: N: 9,15 P: 2,39 HECES 2,5kg de N /1000 kg de heces y 0,7 kg de P/1000kg de hecesCarne bovina N : 27 g/ kg (17% PC) Y P: 7,1 g/1000 gHeces 1,2% PVSal mineralizada al 8% (106g/sal/UGG/da= 1500 kg /ao); 126kg/ha/ao Melaza :(10 g/da/UGG=150 kg de Melaza/ao) 4.01% en K

Melaza K (4.1%) P 0,1%

22FI-GQ-GCMU-004-015 V. 001-17-04-2013PRODUCCION DE HENONPKSBC Supervit 103,21-96,30-173,07Coeficiente de eficiencia116,2014,3426,74Conversin eficiente de los fertilizantes 71,1314,3426,74BOVINOS DE CRIANPKSBC Supervit 89,636,49,5Coeficiente de eficiencia79,323,30,7FI-GQ-GCMU-004-015 V. 001-17-04-2013Balance Produccin de Heno (kg/ha/ao)NPKEntradas195,0531,6519,45Salidas91,83127,95192,52Diferencia103,21-96,30-173,07Balance Bovinos de Cra (kg/ha/ao)NPKEntradas98,838,7711,2Salidas9,162,391,70Diferencia89,6436,389,50FI-GQ-GCMU-004-015 V. 001-17-04-2013

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El balance de N-P- K mostr que la produccin de bovinos de cra, presenta mayor sostenibilidad que la de heno y su impacto sobre el uso del recurso suelo es menor. La produccin de heno estuvo influenciada principalmente por el uso de fertilizantes qumicos, mientras que la de bovinos por la produccin de heces. El P es el nutriente utilizado con menor eficiencia.

El total de las emisiones fue de 1.488 kg CO2-e/kg de urea, en el cual el proceso de produccin represent el 42,54%. El transporte martimo y terrestre contribuyeron con el 3,69% y 53,76% de las emisiones totales de GEI. La emisin de 1.488 kg CO 2 -e/kg de urea, est representado por xidos de Nitrgeno, CO2 y Metano en 80%, 19% y 1%. Conclusiones: En Cotov, la produccin de bovinos de cra tiene menores impactos en la contaminacin de los recursos naturales que la produccin de heno comercial.Conclusiones27Mineralizacin del nitrgeno del estircol y fertilizantes (HR Temperatura del suelo) y residualidad.Eficiencia de utilizacin del fertilizante.Requerimientos y movilizacin: Por fase fenolgica de los cultivos, temperaturas optimas de Crecimiento y produccin acumulada de biomasa. El 50% del N del forraje es reciclado internamente.Hojarasca. Mximo 40% del N de la es retomado por las plantas.Tiempos de permanencia de las vacas en corrales, salas de ordeo y pastoreoHeces Excrecin de N en heces (Marcadores)Orina. Concentracin de N en la orina. (Creatinina)Retencin , excrecin . Los animales retienen el 10% del N ingerido, piso trmico fro retienen entre 20% y 25%. De la excrecin de N, solamente 30% es retomado por las plantas, el resto se pierde por volatilizacin y lixiviacin.La ganancia de peso vivo: contiene entre 2% y 2,5% de N; en produccin de leche entre 2,8% 3,2% de N.

Variables e indicadores a tener en cuenta en el balance de nitrgenoEl medidor de clorofila constituye una alternativa para el monitoreo del status de N, a travs de la cuantificacin no destructiva del verdor de la hoja.Sensores remotos, imgenes areas y satelitales proporcionan informacin sobre el contenido de clorofila del cultivo.El sistema de asignacin (GreenSeeker RT100) recopila la reflectancia de luz de la cosecha y planta utilizando su propia fuente de luz. Esto significa que puede ejecutar da o noche.

Equipos para Balance del N con mayor precisinPERPECTIVA

FI-GQ-GCMU-004-015 V. 001-17-04-2013Realizar balances de nutrientes en escala de explotaciones por subregiones y asociarlos al tamao de las explotaciones y al cumplimiento de las bpg Evaluacin de consorcios microbiolgicas en leguminosas herbceas y leosas, que permitan mayor eficiencia en el proceso de fijacin simbitica y transferencia de N, deposicin de P y K como opcin para reducir el uso de fertilizantes qumicos y emisiones de gases de efecto invernadero.Evaluacin de las densidades de siembra de leguminosas arbustivas y arbreas como factor principal en la fijacin y transferencia de N a la gramnea acompaante y contribucin en la disminucin de GEI comparado con niveles de sustitucin de nitrgeno proveniente de urea y nitrato de amonio.Agradecimientos:A CEAGRO.FI-GQ-GCMU-004-015 V. 001-17-04-2013

BIBLIOGRAFIASuarez, C, (1985) Distancia de siembra y niveles de gallinaza en manzanilla. Tesis, UNAL. 63 P.

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MATERIALES Y METODOS

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