Tendencias en el consumo de fertilizantes en Puerto Ricoacademic.uprm.edu/dsotomayor/Reprints_SummaryReports_files/... · 5/6/2011 1 Tendencias en el consumo de fertilizantes en Puerto

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1

Tendencias en el consumo de fertilizantes en Puerto Rico

David Sotomayor Ramírez1, M. Julio Barragán1, G. Lozada2, J. Caraballo1

1 ‐ Univ. de Puerto Rico; Colegio de Ciencias Agrícolas, Mayaguez; [email protected]

2 ‐ Panamerican Fertilizer Corp.

Bosquejo1. Rol de la nutrición y fertilidad de suelos en

el concepto de sustentabilidad agrícola2. Tendencias en el consumo de fertilizantes3. ¿Cuán sustentable está siendo Puerto Rico

con relación al consumo de fertilizantes?4. Tendencias en los precios de fertilizantes5. Identificar algunos de los factores que han

influenciado los cambios en el consumo y en los precios

2

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2

¿Qué es la sustentabilidad?

• Sostenibilidad agrícola – Sistema integrado de practicas de producción vegetal o animal que a largo plazo: 1. Satisface necesidades de comida, alimento, fibra, energía (f-f-f-e)2. Aumenta calidad ambiental y la base del recurso natural del cual la

actividad económica depende 3. Hace el uso mas eficiente de recursos no renovables y ciclos

biológicos y químicos de nutrientes4. Sostiene la viabilidad económica de operaciones de la finca 5. Mejoran la calidad de vida de agricultores y la sociedad en general

i.e. Se trata de reponer lo que se usa, de modo que el mismo funcionamiento del sistema no se desgaste, ni deteriore el ambiente.

3

¿Qué es la agricultura sustentable desde una perspectiva de manejo de

nutrientes?• Balance de nutrientes

• Presupuesto de nutrientes

• Costo, riesgo, beneficios

4

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3

Sostenibilidad y el balance de nutrientes, plátanos (Irizarry et al. 1981)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

N P2O5 K2O

Crop removal (kg/ha)

Harvestedportion

Biomass

Roots

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

N P2O5 K2O

Relative nutrient extraction ratio

5

Sostenibilidad y presupuesto de nutrientes

5 Perdida

15Perdida

100

Entrada

Biomasa vegetativa

Reciclaje60

6

Cosecha

40

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4

Sostenibilidad y costo/beneficio

Vanotti y Bundi. 1994. J. Prod. Agric. 7: 243‐2497

8

Rol de la nutrición en la producción agrícola

• Población mundial de 6,915,717,923 (1 mayo 2011)• Tendencias de aumento de 1%/año, principalmente en

paises de desarrollo • 900+ millones personas mal-nutridas, aunque el

porcentaje relativo ha disminuido• Proyecciones conservadoras estiman que se necesitará

producir entre 70 y 100% mas comida para el 2050• Se estima que entre un 20 y 30% de tierra adicional

puede ser convertido a agrícola• Capacidad de carga de tierra (personas/acre) 0.35 - 2.07• PR : 1.7 (area total), 8.5 (area agrícola) • La intensificación de la agricultura requerira de mayor

utilización de nutrientes y mayor sostenibilidad en el uso de recursos

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5

Rendimiento atribuible a fertilizante mineral (Stewart et al. 2005. Agron. J. 97:1‐6)

9

Reducción de rendimientos sin fertilizantes

10

IPNI, 2008. Fertilizer contributions to crop yield. http://www.ipni.net/Heilig, G.K. (1999): ChinaFood. Can China Feed Itself?. http://www.iiasa.ac.at/Research/LUC/ChinaFood/data/tech/tech_6.htm

Rendimiento en grano y uso de fertilizantes en China, 1950 ‐ 1993

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6

Relación entre la productividad agrícola y el consumo de fertilizantes, caso de Brazil

11

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Degradación ambiental (riesgo)

• Degradación de calidad de aguas

• Principal causante de degradación en EEUU

• Agricultura afectando calidad de aguas desde principios 1900 y se ha intensificado con prácticas intensivas

• Eutroficación

• Balance ecológico

• Salud humana

• Flujos de gases de invernadero

• N2O es aprox 4-5% de todos los gases de invernadero

• Agricultura contribuye 76% del total de N2O y uso de fertilizantes contribuye 18 % del total

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7

13

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Importancia (sostenibilidad del suelo)

Adaptado de Makooma et al. JSWC. 2008. 64: 44A - 48A

Fertilidad de suelos

Eficiencia de utilización de agua

+ / ‐Sinergísmo Cultivos

saludables

Agro‐ecosistema saludable

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8

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Resumen: Rol de la nutrición y fertilidad de suelos en el concepto de sustentabilidad agrícola

• La producción agricola tendrá que aumentar para sostener el incremento poblacional

• El uso de nutrientes es necesario para mantener la producción agrícola y su calidad

• Su uso tiene un costo económico/ambiental

• Recursos no renovable

• Exceso tiene un efecto negativo sobre le medioambiente

Todo esto sugiere que el manejo moderno de nutrientes (fertilizantes) tiene que ser diferente a lo que era hace 25 años





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9

Consumo de fertilizantes a nivel mundial (FAO, 2011)

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Fe

rtili

zer

cons

ump

tion

(to

n)

0

20x106

40x106

60x106

80x106

100x106

120x106

140x106

160x106

180x106

200x106

NitrogenPhosphorusPotashTotal

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Fe

rtili

zer

con

sum

ptio

n (t

on

)

0

20x106

40x106

60x106

80x106

100x106

120x106

140x106

160x106

180x106

200x106

NitrogenPhosphorusPotashTotal

1.64 Mmton/yr (1.65%/yr)

0.75 Mmton/yr (1.85%/yr)

0.626 Mmton/yr (2.03%/yr)

3.03 Mmton/yr (1.76%/yr)

17

Consumo de fertilizantes a nivel regional (FAO, 2011)

1990 1995 2000 2005 2010

Fe

rtili

zer

con

sum

ptio

n (t

on

)

0

10x106

20x106

30x106

40x106

50x106

60x106

70x106

80x106

90x106

100x106

AfricaAmericaAsiaEuropeOceania

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Tendencias mundiales futuras (2008-2012 en el consumo de fertilizantes (FAO, 2008)

• Consumo de fertilizantes aumentará en 2.5, 2.8 y 2.7%/año para N, P y K, respectivamente

• Consumo de fertilizantes en Norte America será de 1%/año (disminución de 15.5 a 13% de la totalidad mundial)

• Latinoamerica aumentará en 3.5%/año y será 10.7% de la totalidad mundial

• Asia oriental es la región que más consume y produce, con aumento de 2.7%/año (consumirá el 39% de la totalidad mundial)

FAO. 2008. Current world fertilizer trends and outlook to 2012. Food and Agriculture organization of the United Nations. Rome 2008. 34 pp.

China India

United States of AmericaBrazil

IndonesiaPakistan

FranceCanada

PolandEgypt

Fe

rtili

zer

con

sum

ptio

n (

ton

nes)

0

10x106

20x106

30x106

40x106

50x106

60x106

Los diez paises de mayor consumo de fertilizante, 2008 (FAO, 2011)

20

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Consumo de fertilizantes en las Americas(FAO, 2011)

1990 1995 2000 2005 2010

Fer

tiliz

er

con

sum

ptio

n (

ton

)

0

2x106

4x106

6x106

8x106

10x106

12x106

14x106

16x106

18x106

20x106

22x106

24x106

26x106

28x106

30x106NorthSouthCentralCaribbean

21

Consumo de fertilizantes en CentroAmerica y el Caribe, excluyendo

Puerto Rico (FAO, 2011)

1990 1995 2000 2005 2010

Fer

tiliz

er

con

sum

ptio

n (

ton

)

0.0

250.0x103

500.0x103

750.0x103

1.0x106

1.3x106

1.5x106

1.8x106

2.0x106

2.3x106

2.5x106

2.8x106

3.0x106

CentralCaribbean

Y = -25,686x + 5.166x106; r2 = 0.69

22

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Resumen del consumo de fertilizantes (FAO, 2011)

-----------------2002----------------- -----------------2008-------------

Fertilizantes Total Fertilizantes Total

Mmton % Mmton %

Mundo 144.2 100.0 161.8 100.0

Africa 4.1 2.8 4.8 3.0

Asia 79.9 55.4 97.3 60.1

Europa 22.2 15.4 20.7 12.8

Oceanía 3.2 2.2 2.3 1.4

Americas 34.8 24.1 36.7 22.7Norte 22.1 15.3 20.1 12.5Central 1.90 1.31 1.6 1.02Caribe 0.182 0.13 0.208 0.13Sur 10.6 7.37 14.7 9.10

23

Tendencias en el consumo de fertilizantes en Puerto Rico

24

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

Fe

rtili

zer

cons

umpt

ion

(sh

ort t

on)

0

50000

100000

150000

200000

250000 Total fertilizer (mixed)Total fertilizer (unmixed) Y = 4.92x108 - 4.92x105x + 123.2x2; r2 = 0.92 y = -3,170x + 6.092x106; r2 = 0.91

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¿A que se debe la reducción en el consumo de fertilizantes en Puerto Rico?

• Reducción en área en producción agrícola

• Menor niveles de aplicación en diferentes cultivos

• Precio de fertilizantes

• Subsidio e el precio de fertilizantes (algunos cultivos)

• Evaluar la contribución relativa de los niveles de fertilizacion en diferentes cultivos

• Consumo = Σ Rcultivo, i x Areacultivo, i

25

26

Café19.1%

Plátano20.5%

Raices y tubérculos3.1%

Vegetales16.2%

Frutales9.1%

Banano 4.6%

Ornamentales20.4%

Otros7.1%

Cultivos de mayor importancia económica Puerto Rico ‐ 2007 (USDA‐Censo)

• Valor en la finca de $325 x 106 (41% del ingreso bruto agrícola total)

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Clasificación de uso de terrenos en PR

2002 2007------Cuerdas-----

Fuente: USDA CensusTotal terreno agrícola 690,687 557,530Terreno en cultivos cosechadas 199,225 120,000Area en cultivos fertilizada 89,555Area en pasturas fertilizada 39,552Area total en pasturas 178,663 204,624Fuente: FAOArea agrícola 563,880 474,980Terreno arable y cultivos permanentes 274,320 246,380Terreno arable 172,720 152,400Pasturas permanentes 289,560 228,600

27

28

1982 1987 1992 1998 2002 2007

Census Year

0

100

200

300

1,00

0 C

uerd

a

Harvested

Idle

Cropland Pasture

Native Pasture

Woodland Other

Land UsePuerto Rico Census of Agriculture

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Tendencias en área agrícola en Puerto Rico (FAO, 2011)

Year

1960 1970 1980 1990 2000 2010

Are

a (

ha)

0

50x103

100x103

150x103

200x103

250x103

300x103

350x103

Total agricultural areaArable land and permanent cropsArable landPermanent meadows and pasturesY = -11,155x + 2.25x107; r2 = 0.89

29

Estimado en el nivel de aplicación de fertilizantes

Year

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

App

licat

ion

rate

(to

nne/

ha)

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

Fertilizer application rate (tonne/ha)Y = -0.0046x + 9.61; r2 = 0.4495% Confidence interval

30

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16

Relación entre consumo de fertilizante y area agrícola

31Area (ha)

0 200000 400000 600000

Fer

tiliz

er c

onsu

mpt

ion

(ton

/yr)

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

Agricultural land areaArable land and permanent crops

y = 0.859x -18763; r2 = 0.91





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Consumo de fertilizante (N+P2O5+K2O) con relación a otros paises

CRIEGY

CHLVNM

COLJP

NCHN

GBRFRA

BRAUSA

PAKESP

INDSLV

WLD

GTMPER

CANPRI

PRYM

EXARG

AUSCUB

PAN

Fe

rtili

zatio

n r

ate

(kg

/ha

)

0

200

400

600

800

33

Distribución relativa de 20,000 ton, 2010 (80% mixto)

34

Pasture27%

Fruits3%

Vegetables6%Farinaceous

22%

Coffee39%

Turf & Orn1%

Seeds1%

Others1%

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Rendimiento de cultivos y consumo de fertilizantes, 2006-2007

35

Forraje

Platanos

GuineosPina

NameYautia

Chinas

Papayas

Hortalizas

% R

endi

mie

nto

rela

tivo

al p

oten

cial

20

40

60

80

100

Con

sum

o %

del

rec

omen

dado

0

20

40

60

80

100

120

Rendimiento relativoConsumo

Relación entre el rendimiento, consumo de fertilizante, y balance de nutrientes

• Existe incertidumbre con las estadisticas de rendimiento y consumo de fertilizantes

• Cuantificar remocion de nutrientes en la parte cosechada

• No sabemos si los suelos se estan minando o aumentanto en terminos de nutrientes

• Monitoreo de analisis de suelo para P y K

36

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19





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Precio de fertilizantes en EEUU, (USDA-ERS, 2011)

Year

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

$/to

n

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

NH3UreaAmonium sulfate

Year

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

$/to

n

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

TSP DAP KCl

38

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Precio de fertilizantes en Puerto Rico

Year

01-J

an-9

5

01-J

an-9

7

01-J

an-9

9

01-J

an-0

1

01-J

an-0

3

01-J

an-0

5

01-J

an-0

7

01-J

an-0

9

01-J

an-1

1

$/to

n

0100200300400500600700800900

10001100120013001400

Urea Ammonium sulphate

Year

01-J

an-9

5

01-J

an-9

7

01-J

an-9

9

01-J

an-0

1

01-J

an-0

3

01-J

an-0

5

01-J

an-0

7

01-J

an-0

9

01-J

an-1

1

$/to

n

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

TSPDAPKCL

Comparación precio PR y EEUU

Year

1995 2000 2005 2010

$/to

n

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

PR-UreaPR-DAP PR-KCl

Year

1995 2000 2005 2010

$/to

n

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

EEUU-UreaEEUU-DAPEEUU-KCl

40

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21

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Comparación de precios de urea, PR vs otros; % diff = (PPR-Ppais)/PPR*100

1995 1996 1997 1998 2007--------------------------Precios ($)-------------------------------PR 22 21 21.4 21.4 21EEUU 13.3 13.9 12.85 9.75 23Rep Dom 13.55 15.8 19.29 14.73Costa Rica 17.79 16.42 15.14 11.27El Salvador 16.37 17.68 11.61Guatemala 14.47 14.27 18.36 9.91Honduras 13.44 14.22 12.57 7.97Nicaragua 18.2 16.46 14.89 9.93Argentina 23.25 14.4 18.45 15.05 18.7--Diferencia en precio entre PR y otros paises (% diferencia)----EEUU -40 -34 -40 -54 +10Rep Dom -38 -25 -10 -31Costa Rica -19 -22 -29 -47El Salvador -26 -16 -46Guatemala -34 -32 -14 -54Honduras -39 -32 -41 -63Nicaragua -17 -22 -30 -54Argentina 6 -31 -14 -30 -11

42

Relación entre precio de materias primas en EEUU y PR

Puerto Rico farm price index

100 200 300 400

US

A fa

rm p

rice

inde

x

50

100

150

200

250

300

350

400

UreaAmmonium sulphate

y = 1.215x + 0 ; r2 = 0.596

y = 0.602 x + 46.50; r2 = 0.96

Puerto Rico farm price index

100 200 300 400 500 600

US

A fa

rm p

rice

inde

x

0

100

200

300

400

500

600

DAPTSPKCl

y = 0.768 + 47.6; r2 = 0.68

y = 0.856x + 14.4; r2 = 0.780

Y = 0.967x + 26.7; r2 = 0.873

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22





43

44

Razones por el incremento en precio

• Fluctuaciones en precio del gas natural

• Capacidad de producción mundial versus demanda

• Expansión de area de granos para aceites y combustibles

• Mejoría en el estandar de vida (mundial)

• Disminución del valor del dolar

• Incremento en costos de transporte

Issue 6; August 18, 2008IFDC Focus on Fertilizer and Food SecurityGlobal Potash Prices Threatened by Giant Sinkhole in Russia, Strike in Canadian Mines

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23

45

Resumen (precios)

1995 - 2007• Precio ha sido mas o menos estable de 1995 a 2005 y

se debe usar como punto comparativo• Precio de urea en Puerto Rico ha sido mas caro que

en el resto de los paises de Centro- y Sur-America (30%) y EEUU (42%)

2007-2009• A partir de septiembre 2007, los precios comienzan a

incrementar hasta llegar a un valor máximo de julio 2008 a marzo 2009

• El incremento con relacion al periodo 1995-2007 fue de Urea (205%); SA (136%); DAP (317%), KCl (436), TSP (168%)

46

Resumen (precios)

• A nivel mundial, de enero 2007 a Nov-Dec 2008 fue el periodo de incremento precio• Cambio mundo (FOB-Tampa): Urea 141%, DAP

167%, SFT 226%• Cambio EEUU%: Urea 134%, DAP 232%, SFT

230%, SA 112%; KCL 246%• Históricamente, el cambio en precio de urea en EEUU

ha sido 1.2x el valor de PR• El cambio en precio en EEUU ha sido SA (0.60x), DAP

(0.77x), KCl (0.97x) el valor de PR

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Factores que inciden en el precio de fertilizantes

• Precio internacional de venta

• Costo de transporte a la isla

• Costos variables de manipular, almacenar, mezclar y distribuir

• Costos fijos versus tamaño del mercado

• El grado de competencia entre proveedores

• Subsidios al precio de fertilizantes (algunas cosechas)

47

Conclusiones

• Sin fertilizantes, dificilmente se pueden cumplir las metas de producción agrícola a nivel mundial

• Tiene que realizarse en un marco de sustentabilidad (balance, presupuesto, y riesgo).

• Tendencias en el consumo de fertilizantes en el mundo son alcista mientras que es decreciente en PR– Se debe a la reducción en el area en produccción

(mayor parte) y en nivel de aplicación• Los costos ($) de los fertilizantes son mas del doble

de lo que era en 1995-2005 (Mundial, EEUU y PR)• Relacion cuantitativa entre el consumo de

fertilizantes en EEUU y PR, pero el cambio en precio en EEUU menor que en PR

48

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25

Últimas ideas• En los últimos 20 años, se le ha dado énfasis en los

aspectos adversos ambientales de la fertilización

• El uso eficiente de nutrientes tiene que darse en todos los tipos de agricultura

• La fertilización no es un fin por si solo si no un medio para lograr mayor producción de fibra y comida y mayor sustentabilidad

• Retos

• Harmonizar la producción agrícola con demanda cambiante por una sociedad con mayor poder adquisitivo

• Hacerlo en forma sustentable ambiental y social

• Eliminar la hambruna y malnutrición

49

¿Existe sustentabilidad aquí?

50

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