Medidas para el control de la contaminacin por quemas agrcolas
Universidad de Chile - Centro Agrimed + Asagrin Ltda.
Rancagua, 9 de Junio de 2010
Equipo de trabajo
J. Plutarco Dinamarca V., ingeniero agrnomo, director Asagrin Ltda.Diplomado en Poscosecha de Frutas y Hortalizas Universidad de California (EUA) ; Diplomado en Gestin
de Empresas Universidad Austral de Chile.
Fernando Santibez Q., ingeniero agrnomo, profesor titular U. de ChileDr. Ingenieur in Bioclimatology, Universit Paris IV y Dr. d'Etat es Sciences Naturelles, Universit Paris IV.
Edmundo Acevedo H., ingeniero agrnomo, profesor titular U. de ChileDoctor Universidad de California (EE.UU..). Master Universidad de California (EE.UU.).
Dr. Ingenieur in Bioclimatology, Universit Paris IV y Dr. d'Etat es Sciences Naturelles, Universit Paris IV.
Mara Teresa Varnero M., qumico-farmacutico, profesor asociado U. de ChileEspecializacin en Microbiologa de Suelos. Service de Microbiologie et Biochimique des Milieux Naturels,
Institut Pasteur. Jouy en Josas
Maruja Corts B., ingeniero agrnomo, profesor asociado U. de ChileDoctor Economa Agraria Universidad Autnoma de Mxico. Mg. Sc. Estadstica
Equipo de trabajo
Misael Gutierrez., ingeniero civil mecnico, profesor asociado U. de Chile M.Sc. en Ciencia y Tecnologa de la Madera. Universidad California -Berkeley.
Karina Galleguillos S., biloga ambiental U. de ChileAsistente proyectos de reciclaje orgnico y produccin de bioabonos. Agrimed
Madeleine Quiroz E ., ingeniero agrnomo U. de ChileAyudante rea reciclaje orgnico y microbiologa de suelos. Asistente proyectos de reciclaje orgnico y
biogs. Agrimed
Marcelo Barrios A., ingeniero agrnomo U. de Las Amricas Asistente de proyectos, Asagrin Ltda.
Contenidos
Objetivos generales y especficos de la consultora
Productos esperados Productos esperados
Metodologa y resultados
Objetivo general y especfico
Identificar medidas para enfrentar la contaminacin del aire por quemas agrcolas
en la Regin de OHiggins
Objetivo general
Proponer alternativas al uso del fuego, tcnica y econmicamente viables para las
caractersticas particulares de la regin, especies y manejos, a travs de una
caracterizacin de la situacin actual en la Regin de OHiggins respecto del uso
del fuego en la eliminacin de rastrojos y control de heladas
Objetivo especfico
Metodologa
Diagnstico:
Recopilacin
de antecedentes
Aplicacin de
encuestas en terreno
Propuestas de
alternativas
a las quemas
Anlisis
econmico
Caractersticas agropecuaria de la Regin de OHiggins a partir del Censo
Agropecuario y Forestal 2007.
Principales cultivos considerados para el levantamiento de informacin en
DiagnsticoRecopilacin de antecedentes - Principales cultivos
Principales cultivos considerados para el levantamiento de informacin en
terreno.
Frutales:
Cereales:
Vias:
56.266 ha
77.967 ha
35.528 ha
Diagnstico: Recopilacin de antecedentes - Situacin actual de quemas
SUPERFICIE POR TIPO 2003-2009
7% 2% 2%
89%
7% 2% 2% AgrcolaForestalNo clasificadoIlegal
Fuente: CONAF 2009
Evolucin de la superficie de quemas autorizadas por provincia, perodo 2003 - 2009.
9.055
7.000
8.000
9.000
10.000
Diagnstico: Recopilacin de antecedentes - Situacin actual de quemas
Fuente: CONAF 2009
4.076
1.459
656
3.143
3.939
5.290
2.6461.4652.1782.073 2.098
614
5.022
6.077 6.559
3.918
2.691
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
03-'04
04-'05
05-'06
06-'07
07-'08
08-'09
Temporada
S
u
p
e
r
f
i
c
i
e
(
h
a
)
CACHAPOAL CARDENAL CARO COLCHAGUA
Diagnstico Informacin secundaria - Situacin actual de quemas
Objetivos de quemas y nmeros de avisos por superficie, perodo 2003 - 2009
Distribucin mensual de avisos de quemas, perodo 2003 - 2009
Diagnstico: Recopilacin de antecedentes - Situacin actual de quemas
2% 7% 5%3%
7%
32%16%
1%
27%
Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Fuera Temporada
Fuente: CONAF 2009
55% entre los meses
de Febrero, Marzo y
Abril
Encuestas en terreno:Metodologa
A partir de la informacin recopilada + uso anlisis estadstico =
274 encuestas a productores agrcolas de frutales, cereales y vias de la Regin
de OHiggins
Encuestas en terreno:Variables indagadas
Caractersticas personales y recursos productivos Edad
Superficie de las explotaciones
Educacin formal
Uso de maquinaria
Tenencia de la tierra Tenencia de la tierra
Otros
Gestin e innovacin Uso de instrumentos pblicos
Actitud al uso de nuevas tecnologas
Informacin asociada a quemas Razones para quemar y no quemar
Conocimiento sobre normativas
Conocimiento de alternativas a la quema
Otros
Encuestas en terreno:
Principales resultados de las 17 comunas
de la zona saturada de material particulado (MP10)
15% de los agricultores declar realizar manejos de quemas habitualmente
Razones:
No conocen otra forma mejor y rpida de realizar otros manejos.
No cuentan con recursos econmicos, humanos ni tecnolgicos.
Por tradicin.
Falta de tiempo.
Estimacin de hectreas quemadas en las 17 comunas de la zona
saturada de material particulado (MP10)
1.426
1.200
1.400
1.600 Total 2.207 ha
v/s
514
267
0
200
400
600
800
1.000
1.200
Maz Frutales Vias
Fuente: Elaborado por Asagrin
2.483 ha informadas en CONAF
Encuestas en terreno:
Principales resultados de las 17 comunas
de la zona saturada de material particulado (MP10)
85% de los agricultores declar no realizar manejos de quemas habitualmente
Razones:
Lleva a cabo algn tipo de certificacin BPA
Nocin de la normativa Nocin de la normativa
Mucha fiscalizacin
Temor a las multas
Reconocen que esta prohibido
Conciencia ambiental
Fuentes de informacin de agricultores
Asesores / consultores
Vecinos / amigos
Asociaciones gremiales
Revistas especializadas
1.293
1000
1200
1400
Encuestas en terreno:
Estimacin de hectreas quemadas por objetivo en las 17
comunas de la zona de material particulado (MP10)
396 418
100
0
200
400
600
800
Restos de poda Incorporacin derastrojos de maz
Caminos, canalesy cercos
Control deheladas
Fuente: Elaborado por Asagrin
Control de heladas: hectreas susceptibles a quemas debido a que los productores mencionaron no
realizar otras prcticas
Encuestas en terreno:
Superficie productiva de los agricultores
que informaron quemar.
20
14
14
16
18
20
7
1
0
2
4
6
8
10
12
14
Entre 0 y 5 ha Entre 5 y 12 ha Entre 12 y 50 ha Mayor a 50 ha
Fuente: Elaborado por Asagrin
Encuestas en terreno:
Estimacin de hectreas quemadas en las 17 comunas de la
zona saturada de material particulado (MP10)
188 208 200 229
616800
11
11328 43 40
188
2739 71 74
8
208 189 200229
4
0
400
Ranc
agu
aCo
degu
a
Coin
coCo
ltau
co
Doi
hue
Gra
nero
s
Mac
hal
Mal
loa
Mos
taza
lOl
ivar
Quin
ta
de
TRe
ngo
Requ
noa
San
Vice
nte
San
Fern
ando
Chim
baro
ngo
Plac
illa
Fuente: Elaborado por Asagrin
Encuestas en terreno:
Estimacin de hectreas quemadas por objetivo en las 17 de la
zona saturada de material particulado (MP10)
500
1.000
0
500
Ranc
agua
Code
gua
Coinc
oCo
ltauco
Doih
ueGr
aner
osMa
chal
Malloa
Mozta
zal
Oliva
rQu
inta
Reng
oRe
quno
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n Vic
ente
San
Fern
ando
Chimb
aron
goPla
cilla
Canales, caminos y cercos Control de heladas Rastrojos maz Restos de poda
Fuente: Elaborado por Asagrin
Estimacin de la distribucin mensual de quemas en las 17 comunas
involucradas en la zona saturada por
material particulado (MP10)
Distribucin mensual de quemas
Mes Hectreas PorcentajeMayo 102 4,6%
Junio 158 7,2%
Julio 158 7,2%Julio 158 7,2%
Agosto 686 31,1%
Septiembre 687 31,1%
Octubre 20 0,9%
Noviembre 10 0,5%
Diciembre 10 0,5%
Enero 10 0,5%
Febrero 10 0,5%
Marzo 63 2,8%
Abril 293 13,3%
Total 2.207 100%
Fuente: Elaborado por Asagrin
Tabla de estimacin del margen bruto de la produccin de grano seco
Tabla de estimacin del margen bruto
de la produccin de grano seco
Tabla de estimacin del margen bruto de la produccin de grano seco
Segunda Parte
Ing Agr Dr. Fernando Santibez Q.
Tabla de estimacin del margen bruto
de la produccin de grano seco
Ing Agr Dr. Fernando Santibez Q.
Fichas de Alternativas a la Quema de Rastrojos
Contienen la informacin ms relevante para aplicar la alternativa ms
adecuada.
Las fichas presenta recomendaciones:Las fichas presenta recomendaciones:
Tipo de agricultor: subsistencia, pequeo, mediano, grande.
Rubro al que se dedica: frutales, vias, maz.
Comunas en donde se encuentran ubicados.
Esta informacin se obtuvo de las encuestas realizadas en el marco del presente
proyecto.
Las fichas elaboradas son las siguientes:
Compostaje: Pilas estticas con aireacin pasiva.
Compostaje: Pilas con volteo.
Vermicompostaje.
Produccin de biogs.
Cero labranza: Rastrojo distribuido uniformemente.Cero labranza: Rastrojo distribuido uniformemente.
Cero labranza: Rastrojo hilerado.
Cero labranza: Rastrojo en pie.
Combustin directa de la biomasa.
Gasificacin de la biomasa.
Incorporacin de rastrojo.
Alternativas a la Quema de Rastrojo
Compostaje en Pilas EstticasPrincipio: Convertir los residuos de cosecha en abono orgnico
El proceso en este sistema es lento, por lo menos 1 ao. Posee un bajo costo de implementacin y baja utilizacin de mano de obra.
Maquinaria para volmenesmedianos a grandes
Maquinaria y herramientas paravolmenes pequeos
Chipeado de rastrojo:Chipeadora.Tamizado del compost: Cribade trmel.
Chipeado de rastrojo:Chipeadora.Tamizado del compost:Cualquier tamiz o criba, o en sudefecto todo material que sirvade tamiz.
Producto: Compost para autoconsumo o venta
Positivos
Permite reducir la contaminacin atmosfrica. El compost mejora el suelo
Efectos ambientales:
El compost mejora el suelo
Negativos
Segn el material compostado podra producirse contaminacin ambiental por malos olores, metales pesados y aguas lixiviadas.
Alternativas a la Quema de Rastrojo
Compostaje en Pilas con VolteoPrincipio: Convertir los residuos de cosecha en abono orgnico
El proceso se realiza en corto tiempo, entre tres meses a un ao.
Descripcin
Requerimientos tcnicos
Proceso manual o mecanizado dependiendo de los volmenes
Producto: Compost para autoconsumo o venta
Positivos
Permite reducir la contaminacin atmosfrica. El compost mejora el suelo
Efectos ambientales:
El compost mejora el suelo
Negativos
Segn el material compostado podra producirse contaminacin ambiental por malos olores, metales pesados y aguas lixiviadas.
Alternativas a la Quema de Rastrojo
Vermicompostaje
Principio: Convertir los residuos de cosecha en abono orgnico
utilizacin de lombrices (especficamente la lombriz roja californiana, Eisenia foetida) para degradar los residuos orgnicos transformndolos en vermicompost.
Descripcin
vermicompost.
Residuos orgnicos (restos de cosecha, estircol, residuos orgnicos domiciliarios).Lombrices rojas californianas (Eisenia foetida) de 600 a 700 lombrices
Requerimientos tcnicos
Producto: El compost obtenido se denomina vermicompost
Positivos
Permite reducir la contaminacin atmosfrica. El vermicompost aporta materia orgnica al suelo, mejora
Efectos ambientales:
vermicompost aporta materia orgnica al suelo, mejora las propiedades fsicas (estructura y porosidad), aumenta la infiltracin, permeabilidad y la
Negativos
Es necesario evitar la contaminacin del suelo y del agua (principalmente por nitratos). Se puede realizar una canaleta, la cual recoge los lixiviados que son dirigidos a un pozo donde se acumulan.
Alternativas a la Quema de Rastrojo
Produccin de Biogs y BioabonoPrincipio: Convertir residuos de cosecha y domsticos en biogs y bioabono
Tratamiento anaerobio para convertir la biomasa a gas combustible: metano
Descripcin
Residuos orgnicos (restos de cosecha, estircol, residuos orgnicos domiciliarios).Digestor anaerobio continuo o discontinuo
Requerimientos tcnicos
Producto: Metano combustible 4 a 5 mil Kcal/m3
Positivos
Permite reducir la emisin de gases de EI.Previene la contaminacin
Efectos ambientales:
Previene la contaminacinGenera un bioabono de alto valor
NegativosOlor en carga y descarga
Alternativas a la Quema de Rastrojo
Cero Labranza:
Rastrojo Picado y Distribuido UniformementePrincipio: Mantener los residuos de cosecha sobre el suelo
La cero labranza consiste en poner la semilla directamente sobre el suelo, sin ruptura de ste y sin remover los residuos del cultivo anterior.
Descripcin
Debe aplicarse cuando exista una cantidadmnima necesaria de rastrojos para que cumplalas funciones de evitar erosin y prdida decarbono orgnico del suelo (4 t/ha).
Requerimientos tcnicos
Sistema mecanizado para medianos o grandes
agricultores.
Sistema mecanizado para pequeos agricultores.
Tractor.Sembradora cero labranza.Pulverizador.Trompo.Cosechadora. Para la
Rastra de discos o barra segadora de traccin animal (para el picado de los rastrojos).Sembradora:Cosechadora. Para la
distribucin uniforme se necesita de accesorios especiales en la cosechadora (picador de paja y esparcidores).
Sembradora:1.De traccin animal para la siembra de semillas de grano fino (trigo, avena, cebada, arroz, lenteja, porotos arvejas, lupino) y semillas de praderas.2.Manual matraca que sirve para sembrar maz, soya y poroto.
Producto: Mejora de los rendimientos y baja de los costos en el largo plazo.
PositivosPrevencin de erosinMejoramiento de suelosAumento de la diversidad biologica
Efectos ambientales:
Aumento de la diversidad biologica
NegativosMayor dificultad para controlar malezasProliferacin de fauna no deseada
Alternativas a la Quema de Rastrojo
Cero Labranza:
Rastrojo en Picado e HileradoPrincipio: Mantener los residuos de cosecha sobre el suelo
La tcnica de hilerado es recomendada en cultivos que muestran problemas de establecimiento en presencia de rastrojos.
Descripcin
Debe aplicarse cuando exista una cantidadmnima necesaria de rastrojos para que cumplalas funciones de evitar erosin y prdida decarbono orgnico del suelo (4 t/ha).
Requerimientos tcnicos
Producto: Mejora de los rendimientos y baja de los costos en el largo plazo.
PositivosPrevencin de erosinMejoramiento de suelosAumento de la diversidad biologica
Efectos ambientales:
Aumento de la diversidad biologica
NegativosMayor dificultad para controlar malezasProliferacin de fauna no deseada
Alternativas a la Quema de Rastrojo
Combustin Directa de la BiomasaPrincipio: Utilizar los residuos de cosecha como
combustible para la generacin de calor
El calor obtenido puede destinarse a la produccin de aire o agua caliente y vapor.
Descripcin
Requerimientos tcnicos
Cmara de combustin y ductos, integrada en el intercambiador cuyo diseo depende de las dimensiones del combustible a utilizar. Sistema de conduccin del fluido a calentar (transferencia de calor) interactuando con la cmara de combustin y ductos.Sistema de utilizacin de la energa.
tcnicos
Producto: Mejora de los rendimientos y baja de los costos en el largo plazo.
PositivosLa combustin de la biomasa reduce el consumo decombustibles fsiles, contribuyendo a la reduccin de losproblemas ambientales generados por stos.
Efectos ambientales:
problemas ambientales generados por stos.
NegativosHumo y cenizas
Alternativas a la Quema de Rastrojo
Gasificacin de la BiomasaPrincipio: Convertir los residuos de cosecha en combustible gaseoso
la biomasa se convierte en un gas combustible, mediante una oxidacin parcial o combustin incompleta, a alta temperatura.
Descripcin
Requerimientos tcnicos
La gasificacin se realiza en un reactor molecular, tambin llamado gasgeno.
Producto: El producto obtenido es un gas combustible, el cual puede ser utilizado para generar energa calrica, mecnica y elctrica .
Positivos
Efectos ambientales:
PositivosGeneracin de energa semilimpia, reduciendo la huellade carbono.
NegativosCenizas y algo de alquitran
Alternativas a la Quema de Rastrojo
Incorporacin de RastrojosPrincipio: Incorporar (enterrar) los residuos de cosecha al suelo para su posterior
descomposicin
En el informe final de la consultora, se encuentran los cuadros
comparativos de las diferentes alternativas a la quema de
rastrojo, por rubro (Maz, Frutales y Via) y tipo de productor,
para las diferentes comunas de la provincias de Cachapoal,
Cardenal Caro, Colchagua.
En el informe final, adems, se construyeron tablas de
jerarquizacin para las distintas alternativas, en relacin a los
costos de implementacin de cada sistema, para cada tipo decostos de implementacin de cada sistema, para cada tipo de
productor.
Metodologa para la aplicacin de las
alternativas al control de heladas
Mapa de zonas con alta frecuencia de inversin trmica en la Regin de OHiggins,
permite determinar los mtodos ms efectivos de control de heladas.
A continuacin, se muestran las fichas desarrollas en este
proyecto relacionadas con el control de heladas:
Mecanismos de generacin de las heladas.
Control de heladas: Calefactores.
Control de heladas: Riego por aspersin.
Control de heladas: Ventilacin mecnica.
Control de heladas: Tcnicas no recomendadas.
espacio exterior
A1
Diapositiva 58
A1 El origen mas frecuente de las heladas es un brusco enfriamiento nocturno de las capas de aire adyacentes al suelo, como consecuencia del enfriamiento radiativo de la superficie. Durante nches claras y despejadas, la radiacin terrestre a traviesa la atmsfera y se piede al espacio interestelar, lo que provoca un rpido enfriamiento del suelo y de las capacas inferiores de aire.Admin, 02-12-2005
Ventilacin por generadores de viento
Ventilacin por generadores de viento con apoyode quemadores
Ventilacin mediante helicopteros
Alternativas al Control de Heladas
Riego por Aspersin
Principio: Evitar enfriamiento de los tejidos vegetales a travs de la entrega de energa
calrica por parte del agua
Alternativas al Control de Heladas
Tcnicas No Recomendables para el Control de Heladas
Uso de humo.
Uso de fogatas.
Emisores de aire a muy alta temperatura.
Formacin de nubes artificiales.
Cubiertas protectoras.
Extractores de aire fro.
Alternativas al Control de Heladas
Alternativas a la quema de rastrojo recomendadas para el rubro Frutales.
Zona de inversin trmica
Alternativa
Baja a media
frecuencia
Alta frecuencia
Alternativa P M G P M G
Mtodos culturales
Calefactores sin chimenea
Calefactores con chimenea
Riego por aspersin
Ventilacin mecnica
Simbologa:
: Alternativa recomendable
: Alternativa recomendable bajo parmetros de estudio
: Alternativa no recomendable
Alternativas al Control de Heladas
Alternativas a la quema de rastrojo recomendadas para el rubro Vias.
Zona de inversin trmica
Alternativa
Baja a media
frecuencia
Alta frecuencia
Simbologa:
: Alternativa recomendable
: Alternativa recomendable bajo parmetros de estudio
: Alternativa no recomendable
Alternativa
P M G P M G
Mtodos culturales
Calefactores sin chimenea
Calefactores con chimenea
Riego por aspersin
Ventilacin mecnica
Costos de inversin para cada alternativa
Tabla resumen de costos de inversin para pequeos y Tabla resumen de costos de inversin para pequeos y grandes productores para cada alternativa
Anlisis tcnico econmico de las principales alternativas al
uso del fuego en las quemas agrcolas
Tabla de estimacin del margen bruto de la produccin de Tabla de estimacin del margen bruto de la produccin de grano seco
Muchas graciasMuchas gracias