Ampliación de la frontera agrícola, adaptación al cambio climático y

Laboratorio Biotecnología Ambiental y Bioenergía
Facultad de Ciencias Agronómicas
Universidad de Chile
Ampliación de la frontera agrícola,
adaptación al cambio climático y desarrollo
de cultivos energéticos en Chile
Dr. Manuel Paneque
www.agrobiotec.uchile.cl
EUROCLIMA Bioenergy Workshop 2013
Laboratorio Bioenergía y Biotecnología Ambiental
AGROBIOTEC
Teledección y
SIG
Modelación y
Análisis Espacial
Cultivos
energéticos
Oportunidades
de Negocio
Grupo de Análisis Territorial
Biotecnología
Ambiental
Impacto cambio
uso de suelo
Grupo de Análisis Económico
y Social
Laboratorio de Bioenergía y
Biotecnología Ambiental
AGROBIOTEC
Soportes para la toma de
decisión
Generación de paquetes
tecnológicos y negocios
Diversificación de la matriz energética
Ampliación frontera agrícola
Valorización productiva y energética de los cultivos
Contenido
•  Contexto General
–  Oportunidad de los biocombustibles
–  Soportes para la toma de decisión en
proyectos de bioenergía
•  Centro Agrícola del desierto de Altura
–  Desarrollo de nuevos cultivos para
zonas áridas y semiáridas
•  Plataforma Jatropha
–  Avances en I+D + i
–  Concepto de Biorefinería
AGROBIOTEC
Oportunidad de los biocombustibles
AGROBIOTEC
•  Seguridad de suministro energético
–  Reducción de la dependencia a precios de petróleo y aspectos de
estabilidad geopolítica. Independencia energética
•  Resolver problemas ambientales – cambio climático (prioridad en la
política de los países desarrollados)
–  Generación, transporte, otros
•  Crear oportunidades para la agricultura
–  Productos y mercados alternativos para agricultores
oportunidad para los biocombustibles
Laboratorio Bioenergía y Biotecnología Ambiental
AGROBIOTEC
Soportes para la toma de decisión y ampliación de la frontera agrícola
Desarrollo de cultivos alternativos para agroenergía
CHILE2008
CHILE2009
Observatorio Dinámica Territorial
AGROBIOTEC
ODITE: Zonificación Bioclimática
AGROBIOTEC
ODITE: Zonificación en línea
AGROBIOTEC
Cultivos energéticos
Selección entre 130 especies agroenergéticas
AGROBIOTEC
11
4
0
15
41
75
77
Norte
Central
Sur
Norte
Atacama y Elqui
Valle Central
Centro Sur
Sur Frontera
Región de los Lagos
Extremo Sur
Extremo Sur
25 especies con potencial de adaptación
AGROBIOTEC
Según arquitectura 56% herbáceas, 26% arboles, 16% arbustos
Ampliación de la frontera agrícola
AGROBIOTEC
1.521.366 ha estimadas con aptitud marginal entre las
Regiones de Arica y la del BioBio.
Domesticación de cultivos
AGROBIOTEC
ü  Todos los cultivos comerciales son versiones mejoradas
de sus parientes silvestres
ü  El germoplasma es la base de cualquier programa de
mejoramiento de cultivos éxito
•  Los rendimientos de maíz mejorado 25X
•  Rendimientos del caucho mejorado un 400%
Centro Agrícola del Desierto de Altura
Desarrollo de tecnologías para la producción de materias primas para
biocombustibles líquidos y solidos, que permitan la reducción de GEI y
nuevas oportunidades de negocios
Determinar el potencial productivo y de adaptación de la Jojoba,
Higuerilla, Chañar, Jatropha, Guindilla, Atriplex, Algarrobo,
Tamarugo, Tara y Pimiento
Calidad química del agua de riego
Recuperación de agua servida para el riego en una
planta de tratamiento de riles mediante Sistema Tohá®
Análisis químico del Suelo
La baja disponibilidad de hierro, manganeso y zinc, se debe a la alta alcalinidad
del suelo, por lo que es necesario realizar constantes fertilizaciones foliares
ricas en estos micronutrientes
Condiciones climáticas
Temperaturas
25
20
Grados Celsius (ºC)
15
10
5
0
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
-5
-10
-15
Año 2011 (meses)
Máx. alta
Máx. Promedio
Min. Baja
Min. Promedio
Promedio mensual
Las bajas temperaturas y las heladas durante el invierno son
criticas en la supervivencia de los cultivos
Diciembre
Innovando en el mejoramiento genético
AGROBIOTEC
Respuesta de la planta a los
niveles letales o sub-letales de estrés
Establecimiento de cultivos
HIGUERILLA
Establecimiento de cultivos
Establecimiento de cultivos
ATRIPLEX
Establecimiento de cultivos
ATRIPLEX
Establecimiento de cultivos
JOJOBA
Programa de mejoramiento genético de jatropha
AGROBIOTEC
Desarrollo de tecnologías para la producción de jatropha curcas
como fuente de energía y con una tasa de producción
competitiva con los combustibles actuales.
-Mejoramiento de variedades con fenotipos idóneos para el
país (bajas temperaturas, escases hídrica, suelos contaminados)
-Optimización de procesos de extracción de aceite
-Obtención de bio-productos secundarios económicamente
atractivos
-Análisis Sistémico: Sustentabilidad económica, energética,
ambiental; Ciclos de Vida; MDL; flujos de materia y energía
Validación de Jatropha en Chile
AGROBIOTEC
Desde la II a la VIII Región Se han
establecido 20 parcelas experimentales
con cerca de 40.000 plantas en campo
Aplicaciones ambientales de la biotecnología
Programa de mejoramiento genético de jatropha
AGROBIOTEC
CHILE2007
CHILE2010
CHILE2008
CHILE2009
CHILE2011
Aplicaciones ambientales de la biotecnología
Validación de Jatropha en Chile
AGROBIOTEC
Validación de Jatropha en Chile
AGROBIOTEC
Multiplicación de Germoplasma
AGROBIOTEC
Producción de plantas in vitro e invernadero
Multiplicación de Germoplasma
AGROBIOTEC
Diferenciación en raíces
Diferenciación y Elongación de brotes
Producción de plantas in vitro e invernadero
Conclusiones
AGROBIOTEC
• El mejoramiento genético y la domesticación de cultivos convertirá las especies
con potencial energético en proyectos económicamente viable.
• Muchos interrogantes biológicos (alta variabilidad en contenido de aceite,
adaptación a condiciones edafoclimáticas, etc.), técnicos (maximización de
extracción de aceite, disminución de costos de cultivo, cosecha, procesamiento,
tratamiento de subproductos, transporte, etc.) requieren mayor I+D.
• Generación de energía no solo desde el concepto de biodiesel, sino también aceite
de cocina/iluminación, de biogás (electricidad) y combustión directa de desechos de
la semilla.
• Por su impacto ambiental positivo, los cultivos energéticos pueden transformarse
en proyectos sostenibles.
• La evaluación de jatropha curcas bajo el concepto de Biorefinería incluye, la
valoración no solo del aceite, sino de la biomasa y los subproductos de valor
agregado
.
AGROBIOTEC
mpaneque@uchile.cl