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ECOSUR busca mitigar emisiones de metano y óxido nitroso en la ganadería en el sureste de México

Publicado el 1 diciembre, 2017 - 11:11 am

Guillermo Jiménez Ferrer
Investigador del Departamento Agricultura, Sociedad y Ambiente

Actualmente hay cerca de 900 millones de personas en situación de pobreza en el mundo y más de la mitad de ellas dependen directamente de la ganadería para su subsistencia.

En este contexto, los rumiantes —bovinos, ovinos, caprinos, entre otros— son los mayores emisores de metano (CH4), uno de los principales gases de efecto invernadero (GEI), con alrededor del 30% de las emisiones globales de metano debido a su proceso digestivo, que les permite aprovechar una diversidad de forrajes, lo cual es de vital importancia para la humanidad, ya que la abastece de diversos alimentos de origen animal, como carne, leche, entre otros beneficios.

La producción de metano por el ganado, está influenciada por varios factores, entre los que destacan: el consumo de forrajes, la composición química y la digestibilidad de la dieta. En este escenario, varios centros de investigación en el mundo hemos reconocido la necesidad de buscar estrategias ecológicas y socialmente viables que permitan la mitigación de GEI, además de promover sistemas ganaderos sustentables y de bajas emisiones que contribuyan a paliar la pobreza, permitir la seguridad alimentaria y mitigar el cambio climático. Así, El Colegio de la Frontera (ECOSUR) participa desde 2016 en la Agenda Mundial por una Ganadería Sustentable.

ECOSUR, la Universidad Autónoma de Yucatán (UADY) y la Universidad Autónoma de Chiapas (UACH) hemos desarrollado diversas estrategias para mitigar las emisiones de metano en el sureste de México, entre ellas la manipulación nutricional en los sistemas ganaderos, el uso de recursos locales, así como un manejo con buenas prácticas y enfoque silvopastoril, que han sido una alternativa viable al alcance de los productores ganaderos. A través de los estudios que hemos realizado en Campeche, Tabasco, Chiapas y Yucatán, hemos observado que el uso del follaje y frutos de diversos árboles forrajeros tropicales pueden reducir entre un 23 y 40% de las emisiones de metano entérico en bovinos y ovinos.

En el desarrollo de otras estrategias, investigadores del Departamento de Agricultura, Sociedad y Ambiente (DASA) de ECOSUR estamos siendo pioneros en implementar en el sureste de México, estudios para la cuantificación de emisiones de metano entérico en ganadería bovina tropical en condiciones de pastoreo, utilizando técnicas como la de Gas in Vitro y la del marcador Hexafloruro de azufre (SF6), la cual ya es utilizada en varios países —USA, UK, Nueva Zelanda, Chile, Brasil, Costa Rica—  y nos permitirá generar, con alta precisión, factores de emisión de metano y evaluar estrategias de mitigación de este potente gas, usando recursos locales como follajes de árboles forrajeros y buenas prácticas agroforestales.

Esta investigación, liderada por ECOSUR, se está realizando en el área experimental del Centro Agropecuario de Capacitación y Desarrollo Sustentable (CACyDS, Chiapa de Corzo, Chiapas) con la colaboración de la UNACH (Dr. Esaú Pérez Luna), la UADY (Dr. Juan Kú Vera) y el Instituto Tecnológico de Conkal , Yucatán (Dr. Ángel Piñeiro Vázquez).

Asimismo, este año creamos el Laboratorio Institucional de Cromatografía de Gases en la Unidad San Cristóbal de ECOSUR, el cual apoyará diversos estudios de emisiones de metano y óxido nitroso en diversos sistemas agropecuarios. Esta iniciativa es parte el proyecto “Cuantificación de emisiones de metano entérico y óxido nitroso en ganadería bovina en pastoreo y diseño de estrategias para la mitigación en el sureste de México”, financiado por el fondo SEP-CONACYT, que tiene entre otros objetivos realizar acciones de capacitación a productores ganaderos en Chiapas, Tabasco y Campeche, contribuir en la formación de estudiantes de maestría y doctorado de ECOSUR, y colaborar con diversas Redes de Cooperación Nacionales e Internacionales, que abordan la problemática de la ganadería y el cambio climático.

Laboratorio Institucional de Cromatografía de Gases

Para mayor información contactar a:

 

 

No todo es malo en la ganadería: pequeñas contribuciones de los sistemas silvopastoriles a la biodiversidad y al ambiente

Publicado el 18 octubre, 2017 - 11:15 am

Romeo Josué Trujillo Vázquez,  técnico académico
Ingrid Abril Valdivieso Pérez, estudiante de doctorado;
José Nahed Toral, investigador
Noé Samuel León Martínez,  técnico académico
Departamento de Agricultura, Sociedad y Ambiente, Unidad San Cristóbal

La actividad ganadera ha sido fuertemente criticada por su contribución al deterioro ambiental (Ferguson, 2015; Cortés, 1990) provocado por diversas prácticas productivas basadas en el paradigma de la revolución verde, entre las que se encuentran el avance de la frontera agropecuaria a costa de áreas de bosques y selvas, el excesivo uso de energía fósil de uso directo e indirecto, así como la utilización alimentos balanceados, agroquímicos, fármacos veterinarios; la contaminación y degradación de diversos recursos naturales como cuerpos de agua, la erosión del suelo, y la emisión de gases de efecto invernadero al ambiente; además del escaso o nulo conocimiento sobre manejo del hato ganadero para la prevención de enfermedades, el bienestar y la reproducción animal, y la inocuidad de los alimentos generados en la unidad ganadera, entre  otros elementos que en la actualidad son de suma importancia.

Hoy en día existen alternativas productivas en la ganadería, que si bien no son conocimientos nuevos (D. Kass, 1995), hasta ahora es que se les da la importancia necesaria debido a los múltiples beneficios que ofrecen a los problemas ambientales actuales.

La agroforestería y particularmente los sistemas silvopastoriles ofrecen un sistema productivo que integra árboles de usos diversos —frutales, maderables medicinales, forrajeros, combustibles—, ganado y pastos en una misma unidad productiva. Con la combinación de especies vegetales se contribuye a la recuperación de áreas degradadas y a la conectividad del paisaje, además de apoyar el rescate del conocimiento local de las especies vegetales útiles en la producción ganadera, entre otros beneficios.

Estos sistemas que se basan en la agronomía, biología, veterinaria y zootecnia y la silvicultura (cultivo de árboles) han permitido difundir  el conocimiento respecto a la nutrición animal, arreglos agronómicos de plantaciones de leñosas para uso forrajero, leña, y sombra.

ECOSUR ha impulsado desde 1994 diversos proyectos orientados a la producción ganadera con la intención de revolucionar la forma de producir, de tal modo que consideramos los contextos locales para la ejecución de los proyecto y buscamos el uso y la conservación de los recursos naturales.

En los últimos 10 años hemos trabajado intensamente en la región norte del estado de Chiapas (zona zoque) con intervenciones basadas en los principios de la ganadería orgánica. Un grupo de productores, que en años anteriores logró la certificación orgánica ante CERTIMEX, ha incorporado estos principios, y aunque actualmente no cuenta con dicha certificación, por lo costosa que es, tiene el reconocimiento y confianza de  los consumidores ya que cuenta con una certificación participativa, que brinda confianza y calidad a sus productos.

En Raudales Malpaso, Chiapas, realizamos un experimento, establecimos un sistema silvopastoril —asociación e intercalación entre árboles o arbustos, pasto y ganado— con especies de árboles nativos  cocoite (Gliricidia sepium) y madre (Erithryna chiapasana). Cortamos varetas de las dos especies, que fueron tratadas con y sin enraizador orgánico con la finalidad de contestar las siguientes preguntas de investigación: ¿cómo se comportan las especies por efecto del uso o no del enraizador? ¿qué tratamiento y cuántas podas son las más adecuadas para la zona? y ¿qué combinación de tratamiento y de árboles resiste mejor el pastoreo de los animales?

La idea de realizar este experimento nació de la preocupación de los productores de alimentar mejor al ganado bovino sin contradecir los lineamientos de la producción orgánica bajo la cual se rigen. El experimento inició en febrero de 2015 y culminó en abril de 2017. Durante este lapso de tiempo realizamos monitoreos periódicos cada 45 días para determinar la sobrevivencia y bioamasa de los arbolitos, así como el estado de salud de la plantación en general.

Durante el establecimiento del experimento,  las varetas  tenían un  aspecto de un área desmontada invadida de ramas y hojas que parecían muertas, debido a que las varetas habían sido recién cortadas y sembradas (Fotos 1 y 2).

Sin embargo, al finalizar el ensayo se observa a lo lejos como un pequeño acahual de vegetación frondosa (Fotos 3 y 4).

Así como la vegetación creció y reverdeció, la fauna local —aves, reptiles, escarabajos y pequeños mamíferos— comenzó a transitar y anidar el área del experimento (Fotos 4 y 5).

Es importante recalcar que desarrollar trabajos experimentales para  repoblar con vegetación nativa áreas que anteriormente habían sido deforestadas contribuye a disminuir el impacto adverso que las malas prácticas ganaderas ejercen sobre el ambiente y su fauna asociada. ECOSUR está realizando esfuerzos para revertir los daños ocasionados por el ser humano, y aunque sean pequeños, son de vital importancia para la fauna y la flora que necesita de estas áreas para transitar entre los parches boscosos que existen en el actual paisaje fragmentado de esta y otras regiones del estado.

Hoy, es tiempo de que todos, desde nuestras trincheras, pongamos nuestro granito de arena, siendo consumidores conscientes, responsables de nuestros alimentos y de nuestro ambiente. Consumamos productos locales y que se produzcan cuidando a la Madre Tierra que alberga un mundo vivo, dentro del cual estamos nosotros.

Expertos presentan estrategias para la mitigación de gases de efecto invernadero en el sector ganadero de México

Publicado el 30 noviembre, 2016 - 9:52 am

El 14 y 15 de noviembre se llevó a cabo la Primera Reunión sobre Factores de Emisión y Modelación del sector Ganadero en México, en el marco de la Red CONACYT del Programa Mexicano del Carbono (PMC), y el proyecto Cuantificación de emisiones de metano entérico y óxido nitroso en ganadería bovina en pastoreo y diseño de estrategias para la mitigación en el sureste de México (ECOSUR-CONACYT-SEP), implementado por investigadores de El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR).

La reunión tuvo como objetivo central convocar a diversos expertos nacionales en investigación relacionados con la temática de Ganadería y Cambio Climático para analizar los avances y estrategias metodológicas relacionadas con la mitigación de los gases de efecto invernadero (GEI) en la actividad ganadera del país. Temas como el de generación de factores de emisión, modelación en sistemas ganaderos y estrategias de mitigación fueron abordados por investigadores procedentes de diversos institutos de investigación y agencias del desarrollo nacional e internacional.

Guillermo Jiménez Ferrer, investigador titular del Departamento de Agricultura, Sociedad y Ambiente de ECOSUR dio la bienvenida y presentó un panorama sobre la importancia mundial que tiene actualmente la temática de Ganadería y Cambio Climático, especialmente en el contexto de contribuir en la mitigación de GEI, promover la seguridad alimentaria y generar estrategias que permitan una mejor calidad de vida de los productores. Aspectos en los cuales viene trabajando el grupo de investigación en Ganadería Sustentable de ECOSUR.

Jimenez Ferrer abordó también los avances de investigación en medición de metano usando la técnica Sf6 en sistemas de pastoreo.

Posterior a la inauguración del programa, Fernando Paz, Presidente del PMC, habló sobre los objetivos de la Red CONACYT-PMC y explico la Síntesis Nacional del Ciclo del Carbono en Ecosistemas Terrestres.

José Armando Alayón Gamboa, investigador del Departamento de Conservación de la Biodiversidad en la Unidad Campeche de ECOSUR, explicó los avances en la temática sobre mediciones de metano entérico usando la técnica de Gas in vitro.

Ángel Piñeiro, posdoctorante en ECOSUR y Juan Kú Vera de la Universidad Autónoma de Yucatán (UADY) abordaron los avances de investigación en mitigación de metano entérico en sistemas ganaderos del sureste de México, usando diversas técnicas y recursos locales.

Luis Vargas Villamil del Colegio de Posgraduados (COLPOS), Octavio Castelán de la  Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM) y Nallely A. Carbajal Morón (FAO), dieron una visión de las herramientas para modelación y análisis de sistemas ganaderos.

Al encuentro, asistieron, estudiantes del Posgrado ECOSUR e investigadores de la Universidad de Sonora, UADY, Universidad Autónoma de Chiapas, Universidad de Querétaro, COLPOS, SAGARPA, INIFAP, ITESM-FAO, quienes presentaron sus avances de investigación.

Foro Ganaderia 2016 BORREGOS SILVO

Información y resumen de la reunión puede solicitarse al Dr. Guillermo Jiménez Ferrer (gjimenez@www.ecosur.mx) y al Dr. José Armando Alayón Gamboa (jalayon@www.ecosur.mx)

Biodigestores: una ecotecnología para las unidades de producción ganaderas campesinas

Publicado el 7 octubre, 2016 - 10:25 am 4

 José Nahed Toral* y Ingrid Abril Valdivieso Pérez**

*Investigador  de ECOSUR y **Estudiante de doctorado de ECOSUR

En dos unidades de producción ganaderas orgánicas campesinas de la comunidad de Raudales, Malpaso, en la región zoque de Chiapas, hemos instalado dos biodigestores, como parte del trabajo que realizamos con pequeños productores del ejido Emiliano Zapata y de la localidad de Raudales, en la línea de investigación Sistemas Silvopastoriles y Ganadería Orgánica, perteneciente al Grupo de Ganadería Sustentable (Gansus) de El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR).

Los biodigestores son contenedores cerrados herméticamente, en los que se deposita material orgánico de cualquier tipo —como residuos agrícolas o desechos orgánicos del hogar— para su biodegradación anaeróbica, en este caso, estiércol de ganado bovino mezclado con agua.

Esta ecotecnología data de hace más de 200 años y actualmente se utiliza en diferentes escalas —desde casera hasta industrial— en diversos países. Existe una gran variedad, tipos y tamaños de biodigestores con rangos variables de vida útil; se fabrican con plástico, metal o ferrocemento, entre otros materiales.

Los biodigestores que instalamos son los primeros en la región zoque y nuestro propósito fue adaptarlos a unidades de producción ganaderas orgánicas campesinas para producir biofertilizante y biogás rico en metano, como fuente de energía renovable a partir de estiércol de ganado bovino, de tal modo que dichas unidades sean más eficientes energéticamente, reduzcan las emisiones de metano, se ubiquen en el contexto de la producción limpia, de la responsabilidad social y de la sustentabilidad.

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Biol y biogás

En la biodegradación de la materia orgánica participan bacterias anaeróbicas, las cuales provienen del tracto digestivo de los rumiantes y están presentes en el estiércol. El conjunto de estas bacterias es el responsable de producir el biofertilizante ecológico llamado biol, y entre ellas están presentes bacterias metanogénicas, las cuales son particularmente responsables de producir metano, principal componente del biogás.

El biol está integrado por dos componentes, una parte sólida y una líquida, que proveen materia orgánica al suelo y ayudan a su fertilización, siendo más efectivo que el estiércol fresco y la composta. La parte sólida, que se conoce como biosol, es el resultado de la descarga o limpieza del reactor y está constituida por materia orgánica no degradada, y la parte líquida recibe el nombre de abono foliar o afluente. Ambas contienen nutrientes como nitrógeno, fósforo y potasio, además de microelementos como zinc, hierro, manganeso y cobre, que son asimilados fácilmente por las plantas haciéndolas más vigorosas y resistentes.

El abono foliar puede aplicarse directamente en el follaje con bomba aspersora, mediante sistemas de riego o diluido con agua sobre el suelo cerca de las raíces. Para cultivos de ciclo corto, —maíz y frijol—, binanuales, perennes, gramíneas, forrajeras, leguminosas, frutales, raíces y tubérculos se recomienda la aplicación del abono sobre el suelo, mientras que para plantas medicinales y ornamentales se sugiere ponerlo sobre el follaje. Cuando no se separa el abono foliar del biosol, la forma más segura de utilizar el biol es directamente en el suelo alejado de las raíces, sin embargo, con esta forma de uso los resultados son más lentos.

El biogás producido en un biodigestor se compone aproximadamente de 60% de metano (CH4) y 40% de dióxido de carbono (CO2); contiene mínimas cantidades de otros gases, entre ellos vapor de agua (H2O) y ácido sulfhídrico (H2S). Puede utilizarse como combustible cuando el metano se encuentra en concentraciones iguales o mayores a 50%, ya que tiene un alto valor calórico. El biogás producido por un biodigestor puede tener uso doméstico, principalmente para cocer alimentos y calentar agua para bañarse, entre otros, y puede sustituir el uso de combustibles dendroenergéticos (leña) y fósiles (gas butano). También se puede aprovechar para producir energía térmica, mecánica o eléctrica.

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Beneficios de los biodigestores

Con el uso de los biodigestores, las unidades de producción ganaderas orgánicas campesinas de Raudales obtendrán beneficios económicos al reducir y/o eliminar gastos en la compra de fertilizantes y combustibles fósiles (como gas butano de uso doméstico) para el hogar y/o unidad ganadera; beneficios ambientales al reducir los focos de infección a causa del almacenamiento de estiércol al aire libre, y otros como la reducción del uso de leña para cocinar y de las emisiones de metano, que tienen un poder de calentamiento o efecto invernadero 20 veces mayor que el CO2.

La implementación de estos biodigestores se realizó con recursos fiscales y apoyo parcial del proyecto Multidisciplinario y Transversal “Agricultura Familiar” de ECOSUR, que dirige Luis García Barrios, investigador del Departamento Agricultura, Sociedad y Ambiente.

Este proyecto coordinado por José Nahed Toral, investigador de ECOSUR, se lleva a cabo con la participación de Romeo Josué Trujillo Vázquez y Noé Samuel León Martínez, técnicos académicos de ECOSUR, y de estudiantes de licenciatura, maestría y doctorado. Colaboran también Bernardo Sánchez Muñoz y Jorge Luis Ruíz Rojas, investigadores de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Autónoma de Chiapas.

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