Sostenibilidad energética y viabilidad monetaria de los cultivos herbáceos extensivos ecológico en Andalucía

Revista de la Facultad de Agronomía, La Plata (2015) Vol 114 (1): 1526 15 Sostenibilidad energética y viabilidad monetaria de los cultivos herbáceos extensivos ecológico en Andalucía Pérez Neira, David 1,4 ; Marta Soler Montiel 2 ; Xavier Simón Fernández 3 1 Secretaria de Educación Superior, Ciencia Tecnología e Innovación de la República del Ecuador y Universidad Estatal de Milagro, Ciudadela Universitaria km 1 y ½ vía Km 26, Milagro (Ecuador); 2 Departamento de Economía Aplicada II, Facultad de Ciencias Económicas y Empresariales, Universidad de Sevilla, Avda. Ramón y Cajal Nº 1, 41018 Sevilla (España); 3 Departamento de Economía Aplicada, Facultade de Ciencias Económicas e Empresariais Universidad de Vigo, Campus de Vigo. 36310, Vigo (España); 4 [email protected] Pérez Neira, David; Marta Soler Montiel; Xavier Simón Fernández (2015) Sostenibilidad energética y viabilidad monetaria de los cultivos herbáceos extensivos ecológicos en Andalucía. ∗ Rev. Fac. Agron. Vol 114 (1): 15-26 Una de las características más importantes de la agricultura es su capacidad para transformar la energía y generar “excedentes” energéticos con diversos usos (alimentación humana, animal, fertilización, etc.). Estos excedentes energéticos son potencialmente mayores en la agricultura ecológica como resultado del menor uso de insumos vinculados a la energía fósil. Los cereales y las leguminosas son cultivos que se caracterizan por altos outputs y balances de energía, ambos indicadores fundamentales de la sostenibilidad agraria. En este trabajo se analiza, tanto en términos monetarios como energéticos, el comportamiento de los cultivos extensivos ecológicos en Andalucía para el año 2005. Así mismo, se realiza un análisis comparativo entre los resultados energéticos obtenidos en el presente estudio y los aportados en otros estudios nacionales e internacionales. El balance monetario y energético de los cultivos extensivos se estimó en 2,47 y 3,65 respectivamente. Este último se incrementa hasta 6,49 si solamente se tiene en cuenta el uso de energía no renovable. En términos comparativos con cultivos convencionales, los resultados muestran un elevado grado de eficiencia energética. Palabras claves Agricultura sustentable, agricultura ecológica, análisis energéticos, eficiencia energética, cereales y leguminosas Pérez Neira, David; Marta Soler Montiel; Xavier Simón Fernández (2015) Energy sustainability and economic viability of organic extensive herbaceous crops in Andalusia. Rev. Fac. Agron. Vol 114 (1): 15-26 One of the most important characteristics of agriculture is its capacity to transform energy and generate energy “surpluses” with various uses (human food, animal feed, fertilization, etc.). These energy surpluses are potentially larger in ecological agriculture as result of low fossil fuel inputs related. Cereals and legumes are crops with high energy balance and output, both key agrarian sustainability indicators. This work analyses the behaviour of ecological extensive crops in Andalusia (2005), in both monetary and energy terms. In addition, a comparative analysis is made of the energy results obtained in the present study and those contributed by other national and international studies. The monetary and energy balance of extensive crops is estimated at 2.47 and 3.65, respectively. When only the use of non-renewable energy is taken into consideration, the energy balance increases and reaches 6.49. In comparative terms, the results show a high degree of energy efficiency. Key Words: Sustainable agriculture, organic farming, energy analysis, energy efficiency, cereals and legumes. Recibido: 24/11/2013 Aceptado: 09/03/2015 Disponible on line: 15/06/2015 ISSN 0041-8676 - ISSN (on line) 1669-9513, Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales, UNLP, Argentina Pérez Neira et al (2015) Sostenibilidad en los cultivos extensivos ecológicos en Andalucía 16 INTRODUCCIÓN La ciencia económica tradicionalmente se ha centrado en el estudio y análisis de la viabilidad de los sistemas agrarios desde una perspectiva monetaria y ha dejado al margen aspectos centrales de la sostenibilidad biofísica de los mismos. Desde una perspectiva de sostenibilidad fuerte (Norton, 1992) el análisis monetario se torna insuficiente y es necesario articular otras herramientas conceptuales que permitan entender las relaciones existentes entre la naturaleza y los procesos socioeconómicos (Costanza, 1991, Wackernagel & Rees, 1997; Fischer-Kowalski & Amann, 2001; Martínez Alier, 2008). El uso eficiente de los recursos naturales es uno de los aspectos más importantes a la hora de pensar en sistemas de producción de alimentos más sostenible (Meul et al., 2007). Sin embargo, la alta dependencia del petróleo y la ineficiencia energética son características estructurales de los sistemas agrarios industrializados conocidas desde hace más de cuatro décadas (Odum, 1967; Pimentel et al., 1973). En los últimos años, el consumo de energía de la agricultura lejos de haber disminuido no ha dejado de incrementarse (Simón, 1999; Venturi & Venturi, 2003; Karimi et al., 2008; Ozkan et al., 2011; Ghorbani et al., 2011) con los consiguientes impactos medioambientales entre los que destaca el cambio climático (Hatirli et al., 2006; West & Marland, 2002; Mohammadi & Omid, 2010). En el caso concreto del Estado español, la agricultura ha pasado de tener un balance energético de 6,11 en el periodo 50-51 a un balance de 1,27 en el periodo 99-00 (Carpintero & Naredo, 2006). Es este contexto, el análisis energético de los sistemas agrarios –como metodología de análisisestá llamado a desempeñar un papel crecientemente importante en la comprensión del funcionamiento de los mismos, en la toma de decisiones técnico-productivas y económicas, así como en la búsqueda de alternativas energéticas agrarias viables en un contexto de creciente escasez energética y fragilidad ambiental (Dalgaard et al., 2001; Flores et al., 2007). En la actualidad, uno de los principales focos de atención de los debates agrarios se ha centrado en aportar evidencias y valorar en qué medida la agricultura ecológica puede ser una alternativa sostenible para la producción de alimentos (Altieri, 1987; Gliessman 2000; Sarandón, 2002). Una cuestión fundamental de análisis han sido las contribuciones de la agricultura ecológica a la eficiencia energética en comparación con la convencional (Ziesemer, 2007; Smith et al., 2013) y sus aportaciones a la lucha contra el cambio climático (LaSalle, 2008; Borron, 2006; Badgley et al., 2007; El-Hage & Scialabba, 2010). Un estudio realizado por el Ministerio Británico de Agricultura, Pesca y Alimentación demuestra que los requerimientos energéticos por hectárea de la producción de trigo ecológico son un 40% menores que en un manejo convencional, 50% en el caso de las zanahorias, 54% para las patatas, 65% para las cebollas, etc. (MAFF, 2000). En el caso del Estado español, la agricultura ecológica constituye un sector en proceso de consolidación que no ha dejado de crecer en los últimos años. Sin embargo, los estudios que analizan el comportamiento energético de la misma son relativamente escasos. En el territorio español, se ha pasado de tener 4.235 hectáreas certificadas en 1991 a 1.650.866 en 2010 (MARM, 2011) siendo el país de la Unión Europea (E15) con mayor superficie de cultivo ecológico en términos absolutos aportando el 20% de la superficie ecológica europea (FiBL, 2011). Andalucía, con gran tradición cerealista, es la región con mayor superficie ecológica del Estado representando más del 50% de la superficie total (MARM, 2011) de la cual el 19% corresponde a los cultivos herbáceos extensivos. Estos cultivos ecológicos tienen la capacidad potencial de generar balances energéticos positivos con alta eficiencia energética, como resultado tanto de un elevado output energético intrínseco como de bajos requerimientos energéticos en los inputs. Por tanto, la expansión de los cultivos herbáceos extensivos ecológicos puede contribuir activamente a mejorar la sostenibilidad agraria en términos de uso de energía. El análisis que se presenta parte de dos hipótesis interrelacionadas. Por una parte, se parte de la premisa de que los cultivos herbáceos ecológicos extensivos en Andalucía están contribuyendo a la sostenibilidad agraria de la región en términos energéticos sin que esta contribución sea reconocida en términos monetarios. Por otra parte, se parte de la hipótesis de que dicha contribución es potencialmente mayor en la producción ecológica que en la convencional. Con el fin de contrastar la contribución en términos energéticos a la sostenibilidad agraria regional e identificar los factores que la determinan, en este trabajo se analiza el comportamiento energético y monetario de la producción de cereales y leguminosas ecológicas en Andalucía en el año 2005 y se comparan estos resultados con los de otros trabajos previos a partir de una exhaustiva revisión de la bibliografía científica sobre el tema, poniendo especial atención en la comparativa ecológico y convencional. MATERIALES Y MÉTODOS Antecedentes El estudio se enmarca dentro de una tradición de investigaciones que analizan el metabolismo energético de la agricultura en el territorio español. Los primeros trabajos fueron realizados en la década de 1970 para Extremadura (Campos & Naredo, 1978), Andalucía Occidental (Campos & Naredo, 1980) y la agricultura española en su conjunto (Naredo & Campos, 1980). Posteriormente en la década de 1990 destacan los trabajos de López (1990) para Asturias y Simón (1999) actualizando las estimaciones de Naredo & Campos (1980). Más recientemente, los trabajos de Roselló et al. (2000), Lacasta & Meco (2000) analizan cítricos y hortícolas, mientras Guzmán Casado & Alonso Mielgo (2008) estudian el olivar en Andalucía. Desde una perspectiva histórica y territorial destaca el trabajo de Cussó et al. (2006) en Cataluña, así como el análisis de Carpintero & Naredo (2006) que vuelve a retomar el estudio de la agricultura española en su conjunto. En relación al análisis energético de los cultivos extensivos, éstos también cuentan con una gran tradición histórica, así algunos de los principales trabajos se recogen en la Tabla 1. En el ámbito Revista de la Facultad de Agronomía, La Plata (2015) Vol 114 (1): 1526 17 País Cultivo BE (*) BEnr (*) Referencia Características U.S.A Trigo 3,93 4,91 Berardi (1978) Grano Ecológico Trigo 3,43 4,10 Berardi (1978) Grano Varios Cereales - 2,00 - 5,00 Pimentel (1980) Grano Marruecos Trigo - 2,63 Baali & Ouwerkerk (2005) Grano Trigo - 4,87 Baali & Ouwerkerk (2005) Grano y paja Grecia Trigo - 2,34 - 3,12 Tsatsarelis (1993) Grano Trigo - 5,8 - 5,92 Tsatsarelis (1993) Grano y paja Iran Habas 1,81 2,95 Koocheki et al. (2011) Grano y paja Lentejas 1,79 2,60 Koocheki et al. (2011) Grano y paja Guisantes 1,21 - 2,02 1,79 - 2,40 Koocheki et al. (2011) Grano y paja Trigo 1,41 1,64 Shahan et al. (2008) Grano Trigo 1,97 2,29 Shahan et al. (2008) Grano y paja Trigo - 1,20 - 1,63 Kiani & Houshayar (2012) Grano; Agricultura de Conservación Trigo 1,443,40 1,92 - 4,53 Ghorbani et al. (2011) Grano y paja Trigo 2,04 2,86 Azarpour et al. (2012) Grano y paja Cebada 2,70 3,74 Azarpour (2012) Grano Cebada 5,59 7,74 Azarpour (2012) Grano y paja Trigo 1,49 1,86 Ziaei et al. (2015) Grano y Paja Cebada 1,95 2,27 Ziaei et al. (2015) Grano y Paja Arroz - 3,62 - 4,14 Toufiq (2007) Grano Paquistán Trigo - 2,5 - 7,2 Azam (2002) Grano Trigo - 5,2 - 14,9 Azam (2002) Grano y paja Turkia Trigo 3,30 4,94 Cicek et al. (2011) Grano Trigo - 2,8 Canakci et al. (2005) Grano Trigo 2,21 2,37 Necat & Huseyin (2006) Grano y paja India Varios Cereales - 3,87 - 5,51 Singh S. et al. (1997) Grano Chile Trigo - 2,74 -4,69 Hetz (1992) Grano y paja Australia Trigo - 9,2 Khan et al., 2010 Grano Arroz - 6,7 Khan et al., 2010 Grano Cebada - 8,21 Khan et al., 2010 Grano España Cebada-Rotación - 1,18 - 8,77 Lacasta y Meco (2000) Grano Ecológico con diferentes rotaciones Cebada-Rotación - 1,15 - 5,31 Lacasta & Meco (2000) Grano y Paja Conv. con diferentes r otaciones internacional, es pionero el estudio de Berardi (1978) que realiza una comparativa del comportamiento del trigo ecológico y convencional el Estados Unidos. A este le siguieron las investigaciones de Pimentel (1980) y Tsatsarelis (1993) en Estados Unidos y Grecia respectivamente. Posteriormente destacamos los trabajos realizados por Shahan et al. (2008), Koocheki et al. (2011), Kiani & Houshayar (2012), Azarpour et al. (2012) en Irán (trigo, cebada, habas y guisantes); Canakci et al. (2005), Necat & Huseyin (2006), Cicek et al. (2011) y Marakoglu & Çarman (2010) en Turquía (trigo); Khan et al. (2010) en Australia (trigo, arroz y cebada); Singh S. et al. (1997) y Singh H. et al. (2007) en la India (trigo) y Hetz (1992) en Chile (trigo). Selección de datos Las estimaciones energéticas se realizaron a partir de los datos recogidos en el proyecto titulado “Cuentas Económicas de la Agricultura y Ganadería Ecológica en Andalucía en 2005” (Soler et al., 2009) 1 . El año 2005 fue un año de climatología excepcionalmente adversa lo que afectó a los rendimientos de las cosechas siendo este un dato a tener en cuenta a la hora de interpretar los datos. Sin embargo, es el único año para el cual se dispone de información detallada sobre el comportamiento físico y monetario del sector ecológico en Andalucía gracias al proyecto citado anteriormente. 1 Proyecto financiado por la antigua Dirección General de Agricultura Ecológica de la Consejería de Agricultura y Pesca de la Junta de Andalucía. Tabla 1. Eficiencias energéticas de los cultivos extensivos según países y tipos de cultivo. (*) Balance Energético en base al uso de energía total (ver metodología); (**) Balance Energético en base al uso de energía no renovable (ver metodología). Pérez Neira et al (2015) Sostenibilidad en los cultivos extensivos ecológicos en Andalucía 18 Nivel O (Output Energético) Nivel 1 (Energía Directa) Nivel 2 (Energía Indirecta) Nivel 3 (Energía de Capital Directa) Nivel 4 (Energía de Capital Indirecta) Energía Directa en el proceso Adquisición, transferencia y almacenaje Energía Indirecta Output Energético Energía Directa Energía Directa Reempleo Energético Materiales Bienes de Capital Materiales Cultivos Ecológicos Extensivos Por este motivo, este estudio debe considerarse una primera radiografía del alcance y los límites de la eficiencia energética de la producción de cereales y legumbres ecológicas en Andalucía que permite identificar los ámbitos en los que concentrar la investigación y los cambios técnico-productivos para avanzar hacia una mayor eficiencia energética. La superficie estudiada representa el 19,1% de la superficie cultivada y certificada en Andalucía para el año 2005, centrándose en la superficie cultivada y excluyendo la superficie de pastos y bosques. A su vez, la superficie estudiada de cultivos extensivos representa el 8,8% de la superficie total certificada, es decir, 1.341 de 16.209 hectáreas estudiadas (DGAE (2007). La información acerca de los inputs y output energéticos de los cultivos fueron tratados en una hoja Excel y analizados en SPSS. Los parámetros se han estimado mediante el estimador de razón separado estratificando la población en 3 estratos de forma que cada uno de ellos representó el 1/3 de la superficie de la población de estudio. Metodología del análisis energético La metodología de análisis de referencia es el análisis energético de proceso (Meul et al., 2007; ISO, 2006; Udo de Haes, 2007). Se han definido 5 niveles de estudio resumidos en la figura 1. El nivel 0 corresponde al output energético medido por la producción bruta agrícola. En el nivel 1 se cuantifica el consumo de energía directa (ED) en finca. En el nivel 2 el consumo de energía indirecta (EI), en concreto se contabiliza el coste energético de producción de los inputs utilizados durante el proceso productivo. En los niveles 3 y 4 se cuantifica la energía proporcional vinculada al consumo del capital fijo (EC), en concreto, el consumo energético vinculado a la amortización de la maquinaria (nivel 3) y a la reparación y mantenimiento del capital fijo (nivel 4). No se ha considerado el consumo energético vinculado a las instalaciones en las explotaciones agrícolas por carecerse de los datos físicos necesarios para dicho cálculo. En este trabajo tampoco se ha estimado el coste energético asociado al transporte. Parámetros analizados y coeficientes energéticos El output agrario se ha valorado en base al contenido energético del peso total de la producción agrícola más el contenido energético de la paja de los cereales (trigo, avena y cebada). La valoración energética del output se ha realizado a partir del estudio nutricional realizado por Moreiras et al. (2005) que aporta conversores por cultivos (α) de peso a energía (MJ kg -1 ): (1)mOutput Energético (OE) (i) = Output (O) (i) (kg) x α -1(i) (MJ unidad -1 ) Donde, O (i) = ∑ ventas (kg) + autoconsumo (kg) + reempleo (semillas y alimentación animal) (kg) ; i: tipo de cultivo; α (i) : coeficiente energético del cultivo i En la Tabla 2 se recogen los coeficientes energéticos de valoración del output y las superficies de los cultivos estudiados. En el caso de la paja se ha considerado un coeficiente energético de 12,5 MJ kg -1 (Ozkan et al., 2004; Shahan et al., 2008). Para el caso de los inputs, la valoración energética se ha realizado a partir de la siguiente ecuación: (2)bConsumo Total de Energía (CTE)(ji) = ∑ Input (I)(ji) (unidad) x ß -1 (j) (MJ unidad -1 ) = ∑ Energía Directa (ED)(ji) (MJ) + Energía Indirecta (EI)(ji) (MJ) + Energía de Capital (EC)(ji) (MJ) Siendo I: input (unidad física); ij: input j (diesel, estiércol, trabajo, maquinaria…) del cultivo i; ß (j) : coeficiente energético del input j Figura 1. Límites analíticos de los cultivos ecológicos extensivos en Andalucía Revista de la Facultad de Agronomía, La Plata (2015) Vol 114 (1): 1526 19 La valoración energética de los inputs agrícolas en los niveles 1, 2, 3 y 4 correspondientes al consumo energético directo, indirecto y de capital (producción, mantenimiento y reparación), se ha realizado a partir de los conversores energéticos medios (ß (j) ) calculados a partir de la literatura especializada 2 y resumidos en la tabla 3 y 4. Tabla 2. Cultivos extensivos, superficie y coeficientes (α (i) ) para la valoración del output energético Cultivos Superficie (ha) Superficie (%) Coeficientes (MJ kg -1 ) A. Cereales 13.986 86,3 Avena 1.461 9,0 14,5 Cebada 2.211 13,6 14,8 Trigo 9.941 61,3 14,2 Otros cereales 373 2,3 14,2 B. Leguminosas 2.223 13,7 Girasol 452 2,8 23,8 Garbanzos 347 2,1 13,8 Habas 287 1,8 14,2 Vezas 297 1,8 14,2 Guisantes 805 5,0 13,3 Resto Leguminosas 35 0,2 13,8 C.Total (A+B) 16.209 100,0 Selección de indicadores sintéticos para el análisis energético de la agricultura El análisis energético se ha realizado a partir de los indicadores sintéticos vinculados al output, los inputs y la eficiencia energética que se definen en las siguientes ecuaciones (Yilmad et al., 2005; Canakci et al., 2005; Koocheki et al., 2011; Ghorbani et al., 2011): Intensidad Energética (IE) = Output (O) (i) (t) x Consumo Total de Energía (CTE) (i)-1 (MJ ha -1 ) Producción Energética Neta (PEN) (i) = Output Energético (OE) (i) (MJ) – Consumo Total de Energía (CTE) (i) (MJ) Balance Energético (BE) (i) = Output Energético (EO) (i) (MJ) x Consumo Total de Energía (CTE) (i)-1 (MJ ha -1 ) El balance energético (BE) también ha sido calculado en base al uso de energía no renovable (BEnr) (Ghorbani et al., 2011). Para ello, se ha contabilizado como energía renovable el contenido energético de la biomasa (estiércol, compost, etc.), el trabajo humano, así como el uso de energía directa o indirecta 2 A partir de los coeficientes energéticos aportado por la literatura se han calculado coeficientes medios en el caso de más de un dato disponible. proveniente de fuentes de energía renovables (eólica, hidráulica y solar). Metodología del análisis monetario El análisis monetario de la producción ecológica de cultivos extensivos se ha realizado a partir de los indicadores margen bruto, margen neto y balance monetario (Euroestat, 1997). El balance monetario (BM) es el resultado de dividir el total de ingresos entre el total de gastos. RESULTADOS En las tabla 5, 6 y 7 se presentan los principales resultados del análisis energético y monetario de la producción de cultivos extensivos en Andalucía para el año 2005. Resultados energéticos La producción energética de los cultivos extensivos se estimó en 487.097 GJ (30,0 GJ ha -1 ), 36,6% correspondiente al contenido energético de la paja y 63,4% al contenido energético del grano. El 77,2% de la energía producida tuvo como destino la alimentación animal (375.927 GJ; 23,2 GJ ha -1 ) de la cual el 47,3% corresponde a la paja y el resto al reempleo del grano. El 19,9% fueron ventas al mercado (ecológico y convencional) (97.042 GJ; 5,9 GJ ha -1 ) y el 2,9% restante tuvo como destino el autoconsumo y el reempleo para semillas (14.127 GJ; 0,87 GJ ha -1 ). En relación a los inputs, el consumo total de energía (CTE) de los cultivos extensivos se estimó en 133.374 Gj (8,23 GJ ha -1 ), de los cuales el 66% fue en forma de ED (5,54 GJ ha -1 ), 30% en forma de EI (2,51 GJ ha -1 ) y 3,3% en forma de EC (tabla 6). El consumo de combustibles fósiles en forma de diesel, aceites, lubricantes y plásticos supuso el 33,1% (2,72 GJ ha -1 ) del total del gasto energético, seguido del gasto en semillas y fertilización que supusieron un 30,1% (2.47 GJ ha -1 ) y 29,1% (2,39 GJ ha -1 ) respectivamente. Estos tres inputs suman el 92% del gasto energético de los cultivos extensivos. El resto de inputs tienen una menor importancia, así el gasto energético en electricidad supuso 3,9% (3,9 GJ ha -1 ), el gasto en maquinaria el 3,3% (3,3 GJ ha -1 ) y el trabajo un 0,4% (34,4 MJ ha -1 ). El 56,2% (4,66 GJ ha -1 ) de la energía consumida fue energía no renovable (Tabla 6). La energía renovable (43,8%) estuvo vinculada mayoritariamente tanto a la energía bruta de las semillas (55%) como al uso de fertilización orgánica (reempleo del estiércol de la ganadería y compost) (36,6%). La productividad energética (PE) de los cultivos ecológicos extensivos en Andalucía (2005) se estimó en 353.723 GJ (21,8 GJ ha -1 ) con una intensidad energética de 0,23 t MJ -1 . Así mismo, la eficiencia energética medida a través del indicador del balance de energía se estimó en 2,86 teniendo en cuenta la producción de grano y en 3,65 incluyendo el reempleo de paja para alimentación animal. Si se analiza el comportamiento energético de los cultivos extensivos en base al uso de energía no renovable los resultados mejoran sustancialmente siendo el BEnr de 4,12 para el caso en el que se contabiliza el grano y 6,49 si se tiene en cuenta el reempleo de paja. Pérez Neira et al (2015) Sostenibilidad en los cultivos extensivos ecológicos en Andalucía 20 Inputs Unidad Coeficientes Energéticos (MJ unidad -1 ) Coeficientes Energéticos (MJ unidad -1 ) Referencias A. Inputs Nivel 1 Nivel 2 1. Semillas Cultivo i 5,03 Fluck, 1992; Naredo & Campos, 1980; Moreira et al., 2005 2. Eco-Protección de cultivos kg - 43,12 Helsel, 1992; Mobtaker et al., 2010; Yilmaz et al., 2005; Karimi et al., 2008 3. Fertilización (a) Estiércol kg 1,32 - PérezNeira, 2010; Pimentel, 1980; Fluck, 1992; Kaltsas et al., 2007 (b) Compost kg 1,32 0,11 (c) Otras Fertilización Eco kg - 4,96 4. Diesel kg 39,27 9,52 Fluck, 1992; Yilmaz et al., 2005; Hatirli et al. 2006; Canakci & Akinci, 2006; Meul et al., 2007; Karimi et al., 2008 5. Aceite y Lubricantes kg - 67,25 6. Plásticos kg - 92,23 7. Herramientas (a) Hierro kg - 84,58 Tsatsarelis, 1993; Pellizzi, 1992; Baird et al., 1997 (b) Madera kg - 2,50 8. Electricidad Kw-h 4,05 8,22 Kitani 1999; Meul et al., 2007; Mobtaker, et al., 2010; Ozkan et al. 2004 9. Trabajo h 0,58 2,33 Pérez - Neira, 2010; Kizilaslan , 2009; Hatirli et al. 2006; Ozkan et al., 2011 Unidad Coeficientes Energéticos (MJ unidad -1 ) Coeficientes Energéticos (MJ unidad -1 ) Referencias B. Inputs de Capital Nivel 3 Nivel 4 1. Maquinaria Hetz, 1992 & 1998; Canakci et al., 2005; Yilmaz et al., 2005; Hatirli et al., 2006; Guzmán & Alonso, 2008 (a) Grande (> 50 CV) kg 80,5 41,9 (b) Pequeña (< 50 CV) kg 53,5 13,9 2. Alquiler Maquinaria (a) 60 CV h 13,4 6,9 Hetz, 1992 & 1998; Pelizzi, 1992; Yilmaz et al., 2005; Hatirli et al., 2006; Guzmán & Alonso, 2008; Karimi et al., 2008 (b) 80 CV h 16,1 8,4 (c) 90 CV h 19,1 10.0 (d ) 120 CV h 22,3 11,6 Tabla 4. Capital fijo y coeficientes energéticos (ß (j) ) niveles 3 y 4 Tabla 3. Inputs agrícolas y coeficientes energéticos (ß (j) ) niveles 1 y 2 Revista de la Facultad de Agronomía, La Plata (2015) Vol 114 (1): 1526 21 Tabla 5. Análisis energético de los cultivos extensivos en Andalucía (2005). * La partida de otros gastos incluye: gasto en agua, certificación e impuestos. Tabla 6. Consumo total de energía de los cultivos ecológicos extensivos en Andalucía (2005) Tabla 7. Indicadores monetarios y energéticos de los cultivos ecológicos extensivos en Andalucía (2005) Resultados monetarios La producción bruta de los cultivos extensivos se estimó en 8,5 millones de € (529 € ha -1 ), de los cual el 67% corresponden a subvenciones (354 € ha -1 ), el 19,6% al reempleo del grano para alimentación animal (103 € ha -1 ) y el 13,4% a las ventas y autoconsumo (70,8 € ha -1 ). Los consumos intermedios se estimaron en 3,4 millones de € (214,3 € ha -1 ), siendo los gastos más importantes la remuneración del trabajo asalariado (24,4%), la compra de semillas (18,1%), el gasto en petróleo (17,4% de diesel, aceites y lubricantes) y el uso de maquinaria (15,9%). Estas cuatro partidas suman el 75% del total de los costes. El margen bruto de los cultivos ecológicos extensivos se estimó en 5,6 millones de € (347 € ha -1 ) y el margen neto en 5,0 millones de € (315 € ha -1 ). En consecuencia, el balance monetario para el año 2005 fue 2,47. Restando de los ingresos totales las subvenciones se puede observar que el balance monetario disminuye hasta 0,81 lo que implica una rentabilidad monetaria negativa. DISCUSIÓN Output energético Los cultivos extensivos ecológicos en Andalucía en el año 2005 muestran unos bajos rendimientos agrícolas y consecuentemente una reducida producción energética del grano que se estimó en 19,1 GJ ha -1 para el conjunto de los cultivos, muy inferior a la estimación realizada por Berardi (1978) para trigo ecológico en Estados Unidos (31,8 GJ ha -1 ). Esta diferencia se incrementa sustancialmente si se compara con cultivos convencionales, con mayores rendimientos, como Tsatsarelis (1993) en Grecia que estima el output energético del trigo entre 27,8 y 90,7 GJ ha -1 y Shanan et al. (2008) en 70,6 GJ ha -1 para el caso iraní. Así mismo, Azapourt (2012), para el cultivo de la cebada en Irán estima un output energético de 44,1 GJ ha -1 , mientras que Topak et al. (2009) en Turkía y Koochechi et al. (2011) en Irán estiman outputs comprendidos 37,21 y 42,9 GJ ha -1 y 25,2 GJ ha -1 para el caso de las lentejas. Incluso las estimaciones más bajas de output energético, como los obtenidos por Ziaei et al. (2015) (26,4 y 24,9 GJ ha -1 para el trigo y la cebada), resultan ser superiores a los datos obtenidos en este trabajo. Los resultados aumentan si se considera la biomasa total del cultivo y no solamente el grano en el cálculo del output energético. Contabilizando el reempleo de paja, el output energético de los cultivos extensivos en Andalucía se incrementa hasta 30 GJ ha -1 , del cual el 77% se destina a usos ganaderos. En términos comparativos, el output energético de los cultivos extensivos en Andalucía sigue siendo bajo. Así, Azarpour et al (2012) y Ziaei et al. (2015), incluyendo la paja, estiman un output energético para el trigo iraní en 48,5 y 49,1 GJ ha -1 respectivamente. Para la cebada, Azarpour (2012) y Shanan et al. (2008) llegan a estimar producciones de 92,1 GJ ha -1 y 97,0 GJ ha -1 respectivamente. Como muestra el análisis comparativo, la valoración energética del output de los cultivos extensivos ecológicos en Andalucía en el año 2005 es excepcionalmente baja. Los factores explicativos de este comportamiento del output energético pueden guardar relación tanto con cuestiones agroclimáticas, siendo 2005 un año agrícola anómalo, como de manejo. La adaptación a cultivo ecológico en un contexto de monocultivo y manejo convencional muestra dificultades agronómicas que se traducen en bajos rendimientos. Por otra parte, en algunas GJ MJ ha -1 Miles € € ha -1 A. Output 487.097 30.052 8.572 529 Producción 308.977 19.062 2.827 174,4 Paja 178.119 10.989 - - Subvenciones - - 5.745 354,4 B. Input 133.374 8.229 3.474 214,3 Semillas 40.114 2.475 627 38,7 Fertilización 38.698 2.388 236 14,6 Protección 22 1,4 7 0,42 Electricidad 5.135 316,8 38 2,34 Petróleo 44.090 2.720 603 37,2 Trabajo 558 34,4 848 52,2 Herramientas 373 23,0 73 4,5 Maquinaria 4.384 270,5 525 32,4 Otros Gastos* - - 516 31,8 Composición del Input Energético GJ MJ ha -1 Energía Directa 88.343 5.450 Energía Indirecta 40.646 2.507 Energía de Capital 4.384 270 Uso Energía No Renovable 75.009 4.627 Consumo Total de Energía 133.374 8.228 Indicadores U.d. Cantidad Cantidad ha -1 Margen Bruto (MB) Miles € 5.623 0,35 Margen Neto (MN) Miles € 5.098 0,31 Balance Monetario (BM) - 2,47 - BM (sin subvenciones) - 0,81 - Producción Energética Neta (PEN) GJ 353.723 21,8 Intensidad Energética (IE) t MJ -1 0,23 Balance Energético (BE) (Grano) - 2,32 - BE (Grano y paja) - 3,65 - BEno renovable (Grano) - 4,12 - BE no renovable (Grano y paja) - 6,49 - Pérez Neira et al (2015) Sostenibilidad en los cultivos extensivos ecológicos en Andalucía 22 explotaciones se están dando prácticas de semiabandono guiadas por estrategias "cazaprimas" en la medida en que las subvenciones agrícolas se han desvinculado de la producción y la producción ecológica cuenta con una ayuda agroambiental complementaria (Soler et al., 2009). Input Energético El consumo total de energía (CTE) se estimó en 8,2 GJ ha -1 del cual el 43,8% (3,6 GJ ha -1 ) fue energía renovable asociada a la energía bruta de las semillas (para la siembra), el trabajo humano y la fertilización orgánica (compost y estiércol) mayoritariamente. En comparación con otros estudios, estos requerimientos energéticos son bajos. El trigo ecológico en Estados Unidos estudiado por Berardi (1978) requiere un consumo de energía no renovable por hectárea estimado en 8,02 GJ ha -1 , lo que supone un coste energético 174% superior al caso andaluz. Si estos datos los comparamos con los resultados obtenidos en convencional, el consumo de energía no renovable se incrementa de forma muy significativa para la mayoría de los casos: 38,8 GJ ha -1 , 23,6 GJ ha -1 y 14,1 GJ ha -1 para el caso del trigo (Shahin et al., 2008), las lentejas y las habas respectivamente en Irán (Koocheki et al., 2011), entre 20,5 GJ ha -1 y 31,5 GJ ha -1 para el trigo en Grecia (Tsatsarelis, 1993); entre 12 y 23 GJ ha -1 para la cebada en Italia (Pellizzi, 1992) o 60,0 GJ ha -1 para el trigo en Marruecos (Baali & Ouwerkerk, 2005). El consumo energético no renovable de los cultivos ecológicos en extensivos andaluces se estimó en 4,6 GJ ha -1 , el 52% del CTE. En términos comparativos, este porcentaje es superior a los obtenidos en otros trabajos donde este porcentaje oscila entre el 12 y el 30% (Kiani & Houshayar, 2012; Cicek et al., 2011; Shahan et al., 2008) a valores del 38% (Koocheki et al., 2011). El consumo de energía no renovable está relacionado con la mecanización de las tareas y por tanto, con el consumo de diesel y maquinaria así como, aunque en menor medida, con la aplicación de insumos industriales certificados para la protección de cultivos y fertilización. Así mismo, el uso de energía renovable está asociado principalmente con la fertilización orgánica (compost y reempleo del estiércol de la ganadería). El reempleo de estiércol de la ganadería supone un importante ahorro energético (y monetario): el 55% del gasto energético de la fertilización correspondió al uso de estiércol, 1,3 Gj ha -1 que representa el 16% del uso total de energía. Eficiencia e Indicadores Energéticos En términos de eficiencia energética, los bajos rendimientos de los cultivos extensivos andaluces se ven compensados por los bajos inputs energéticos requeridos. Por otra parte, las sinergias energéticas derivadas de la integración entre agricultura y ganadería permiten aprovechar una parte sustancial del output energético en forma de paja como alimentación animal que se traduce en importantes aportes de fertilización orgánica a los cultivos mejorando el aprovechamiento energético de los recursos. En 2005, se estimó que el 55% del gasto energético en fertilización de los cultivos herbáceos extensivos ecológicos provenía de la reutilización de estiércol de la ganadería ecológica, estimándose esta aportación en 1,3 Gj ha -1 equivalente al 16% de los requerimientos totales de energía. El balance energético se estimó en 2,32 si se considera exclusivamente el grano como output energético, y aumenta hasta 3,65 si se considera la paja como coproducto. Los cálculos realizados en base al uso de energía no renovable mejoran sustancialmente. El BEnr para el 2005 se estimó en 4,12 y 6,49 sin y con paja respectivamente. En términos comparativos, la eficiencia energética de los cultivos extensivos en Andalucía alcanza, en la mayoría de los casos, resultados similares o superiores a los obtenidos en otros trabajos 3 centrados en el análisis de cultivos extensivos en convencional (Tabla 1). La eficiencia energética en base al uso de energía no renovable de los cultivos extensivos convencionales se encuentra comprendida entre 1,20 (Kiani & Houshayar, 2012) y 9,2 (Khan et al., 2010) para el caso del trigo en Irán y Australia respectivamente. Para el caso de la producción de trigo en Marruecos y Grecia, Baali & Ouwerkerk (2005) y Tsatsarelis et al. (1993) muestran eficiencias energéticas comprendidas entre 2,63 y 5,92 para el BEnr, y en el caso de Chile, Hetz (1992) obtiene resultados entre 2,74 y 4,69. Resultados similares se obtienen en la India e Irán, donde, a excepción de la cebada que alcanza un valor de 7,59 (Azarpour, 2012), la eficiencia energética en base al uso de energía no renovable es inferior, entre 1,1 y 5,5, a la eficiencia obtenida para los cultivos extensivos en Andalucía 2005. Por último, para el caso español, Lacasta & Meco (2000) obtuvieron diferentes eficiencias energéticas para el cultivo de la cebada en función de diferentes rotaciones. Algunos de los resultados presentados por estos autores, para la producción en ecológico, son superiores a los obtenidos en el presente trabajo, 8,77 frente a 6,49, poniendo de relevancia la importancia que tiene el manejo de los agroecosistemas más allá de la sustitución de insumos. Viabilidad Monetaria En términos monetarios, la rentabilidad de los cultivos ecológicos en producciones extensivas, con un BM de 2,45, es altamente dependiente de las subvenciones (67% de los ingresos). Sin éstas, la rentabilidad de este tipo de cultivos sería negativa cayendo el BM a 0,81 debido a los bajos precios de los cereales, la dificultad de acceder a los mercados ecológicos, los bajos rendimientos y los altos precios de los insumos agrarios. Así mismo, como se ha indicado anteriormente, se han identificado situaciones de semiabandono del cultivo en grandes explotaciones donde el cobro de subvenciones compensa las 3 Esta comparativa en términos de eficiencia requiere una puntualización metodológica y un poco de cautela interpretativa, no solo por estar comparando estudios temporal y espacialmente distintos sino también debido a que existen diferencias en el cálculo de las eficiencias energéticas tanto por el lado de los coeficientes utilizados a la hora de valorar los inputs energéticos como por los propios inputs contabilizados (Pérez Neira, 2010). En este sentido, los datos presentados en la tabla 7 se han adaptado para poder hacer comparaciones cautelosas con el BE y BEnr estimado en este trabajo Revista de la Facultad de Agronomía, La Plata (2015) Vol 114 (1): 1526 23 pérdidas monetarias en contexto de bajos precios en los mercados (Soler et al., 2009). Factores limitantes de la eficiencia energética de los cultivos herbáceos extensivos ecológicos en Andalucía Los resultados energéticos de los cultivos extensivos en Andalucía corroboran la hipótesis de partida al generar un balance energético positivo en la media de los estudios realizados, pero a la vez identifican la existencia de algunos puntos críticos del actual modelo de manejo ecológico, y por lo tanto, la necesidad de tomar medidas encaminadas hacia una mayor eficiencia y sostenibilidad. Estas limitantes permiten identificar las áreas de investigación y cambio técnico en los que incidir en el futuro con el objetivo de reforzar las ganancias energéticas de la agricultura ecológica. Por el lado del output, el principal límite energético identificado son los bajos rendimientos agrícolas de algunos cultivos que invitan a reforzar las investigaciones agronómicas aplicadas con enfoques agroecológicos e impulsar cambios en las prácticas culturales. Como apuntan (Lacasta & Meco, 2005) la restitución de los residuos agrícolas al suelo, los aporte de materia orgánica, la reducción del laboreo y rotaciones adecuadas son algunas de las prácticas necesarias para mantener la productividad en los cultivos ecológicos en extensivo. Por el lado de los inputs, se identifica la necesidad de profundizar la sustitución de fuentes de energía no renovables por renovables, reduciendo el consumo de diesel y mecanización. Este es un reto general de la agricultura tanto la ecológica como la convencional en un contexto de creciente escasez de petróleo (Dalgaard et al., 2001). Así mismo los resultados económicos de este estudio confirman que una mayor eficiencia energética no tiene porqué significar una mayor rentabilidad (Tsatsarelis, 1993) debido al divorcio existente entre el mundo de lo monetario y lo biofísico, ocupando, el mundo de lo monetario, un lugar privilegiado a la hora de describir y tomar decisiones sobre los hechos económicos en detrimento de las cuestiones biofísicas y ambientales. Hecho que resulta extremadamente problemático cuando la viabilidad energética entra en contradicción con la viabilidad monetaria. Así, en el caso andaluz, los buenos resultados en términos de balance energético (6,49 para el BEnr) contrastan con los resultados monetarios en ausencia de subvenciones (0,81 para el BM sin subvenciones). CONCLUSIONES Las estimaciones realizadas en este trabajo demuestran que los cultivos extensivos ecológicos en Andalucía en el año 2005 registran una buena eficiencia energética en comparación con la registrada en otros estudios realizados. La baja productividad del sector se ve compensada por su también baja dependencia de insumos y su alta integración con la ganadería que permite mejorar la eficiencia y el uso de los recursos energéticos desde una perspectiva de sostenibilidad. Así, los balances energéticos de los cultivos ecológicos extensivos se estiman en 3,65 y 6,49 teniendo en cuenta el uso de energía no renovable y el reempleo de paja respectivamente. Por otro lado, la alta eficiencia en términos energéticos no encuentra su contrapartida en términos monetarios. La rentabilidad del sector (2,7 en términos de BM y 5,9 millones de euros de Margen Neto Agregado) depende de las subvenciones ya que en ausencias de éstas el balance monetario se estima en 0,81, registrando pérdidas. En términos comparativos, la eficiencia energética obtenida para los cultivos extensivos ecológicos en Andalucía es mayor a la estimada en otros trabajos, especialmente en comparación con producciones convencionales. Los resultados de este trabajo refuerzan las evidencias de mayor eficiencia energética de los cultivos ecológicos respecto a los convencionales (Hoeppner et al., 2006; Deike et al., 2008; Ghorbani et al., 2011; Smith et al., 2013). El trabajo realizado ha permitido identificar la existencia de puntos críticos limitantes en estos cultivos que apuntan líneas de investigación futuras. A pesar de que el 2005 fue un año climatológicamente adverso, por el lado del output es necesario avanzar en la investigación de técnicas agroecológicas que mejoren la producción. Por el lado del input se apunta la necesidad de desarrollo y adaptación de tecnologías y manejos ecológicos que permitan una sustitución del uso de energía no renovable por renovable. Ambas son cuestiones de vital importancia en un contexto de agotamiento y escasez de fuentes de energía fósiles, tanto en términos físicos como monetarios. BIBLIOGRAFÍA Altieri, M.A. 1987. Agroecology: the scientific basis of alternative agriculture. Boulder: Westview Press. 227pp. Azam, M. 2002. Energy inputs on production wheat in Pakistan. Pakistan J. Agric. Res. 17 (4): 314-319. Azarpour, E. 2012. Evaluation energy balance and energy indices of barley production under watered farming in north of Iran. ARPN Journal of Agricultural and Biological Science 7 (3): 163-168. Azarpour, E., M. Moraditochaee & H. Reza. 2012. Evaluating energy balance and energy indices of wheat production in rain-fed farming in northern Iran. African Journal of Agricultural Research 7 (12): 1950-1955. Baali, E.H. & E. van Ouwerkerk. 2005. Energy Balance of Wheat Production in Morocco. Conference on International Agricultural Research for Development, Stuttgart-Hohenheim, October 11-13. Badgley, C., J. 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