Ampliación de la frontera agrícola, adaptación al cambio climático y
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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 . 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