La jatrofa, materia prima para la elaboración de biocombustibles líquidos

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Conacyt
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A través de la alianza empresarial y científica, el proyecto consistió en la generación de nuevas variedades adaptadas a agroambientes de México localizados en el sureste de Chiapas, Tabasco, Campeche y YucatánJatronergy, Agroindustria Alternativa del Sureste del Grupo Lodemo, empresa mexicana dedicada a la producción de biocombustibles en la península de Yucatán, y el Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (Ciatej), unidad Sureste, desarrollan un programa de mejoramiento genético de Jatropha curcas L. con la finalidad de generar híbridos adaptados a las condiciones del sureste de México y con rendimiento óptimo de grano y aceite para la elaboración de biocombustibles líquidos, como biodiesel y bioturbosina.

En México, en 2008 entró en vigor la Ley de Promoción y Desarrollo de los Bioenergéticos que buscaba posicionar la bioenergía para fomentar la diversificación energética y el desarrollo sustentable. En el mismo año surgieron iniciativas de empresas nacionales y extranjeras para producir biodiesel a nivel comercial utilizando como insumo el grano de Jatropha curcas L., según un estudio realizado por investigadores del Instituto Tecnológico de Mérida —que pertenece al Tecnológico Nacional de México (Tecnm)— en 2012.

En la península de Yucatán existían regiones con un alto potencial productivo para el cultivo de esta especie, conocida también como sikilché o sikilté en lengua maya. Sin embargo, los proyectos comerciales que se establecieron resultaron en fracaso debido principalmente a la falta de materiales genéticos con rendimientos rentables de semilla y aceite.

Guadalupe López Puc, investigadora asociada del Ciatej, unidad Sureste, señaló que el proyecto inició para atender la demanda de variedades que estuvieran adaptadas a las condiciones de las diferentes áreas ambientales del país.

A través de la alianza empresarial y científica, el proyecto consistió en la generación de nuevas variedades adaptadas a agroambientes de México localizados en el sureste de Chiapas, Tabasco, Campeche y Yucatán

Las semillas traídas de otros países no estaban funcionando. Los rendimientos eran muy bajos y las plantas se enfermaban porque no fueron desarrolladas para las condiciones de nuestro país”, comentó.

A través de la alianza empresarial y científica, el proyecto consistió en la generación de nuevas variedades adaptadas a agroambientes de México localizados en el sureste de Chiapas, Tabasco, Campeche y Yucatán. Estas variedades debían ser tolerantes a enfermedades y tener un alto rendimiento de semillas para generar un cultivo rentable, por lo que el proyecto se enfocó en cubrir estos dos requisitos.

De acuerdo con la doctora Guadalupe López Puc, tras casi seis años de investigación se ha comprobado que Jatropha curcas L. requiere un manejo agronómico especializado, un buen suelo para desarrollarse, presenta una buena respuesta en climas soleados y requiere de fertilización.

Hemos logrado mejorar los rendimientos, aún falta camino por recorrer, porque es una planta que todavía está en proceso de domesticación, pero son los primeros pasos para llegar a tener variedades con mayores rendimientos en años venideros”, indicó.

Hacia la investigación científica

Jatronergy, Agroindustria Alternativa del Sureste fue creada en 2007 como parte del Grupo Lodemo, corporativo empresarial especializado en la comercialización de combustibles, productos periféricos y asesoramiento automotriz en el sureste de México, con el objetivo de producir aceite a partir de Jatropha curcas L. y la elaboración de biodiesel, durante una época en que empresas nacionales y extranjeras iniciaron cultivos de esta especie en distintos sitios del país.

“Cuando comienza la búsqueda de fuentes o especies alternativas que pudieran ser utilizadas como materia prima en la industria energética, se hizo un estudio a nivel mundial sobre plantas que presentaran características para este fin. Jatropha figuró entre ellas porque no compite directamente con la alimentación como otras oleaginosas, el aceite que se extrae de la semilla es de muy buena calidad para la producción de biodiesel y bioturbosina, además de otros posibles usos como materia prima”, indicó Erick Aguilera Cauich, jefe de Mejoramiento Genético de la empresa.

El estudio describía que entre los cultivos oleaginosos —es decir, de los que se extraen aceites comestibles o industriales—, Jatropha era la especie con mejor potencial para adaptarse a los suelos disponibles en Yucatán, que son pedregosos y poco profundos. “Fueron factores que influyeron en la decisión del cultivo de Jatropha curcas”, indicó.

“Cuando comienza la búsqueda de fuentes o especies alternativas que pudieran ser utilizadas como materia prima en la industria energética, se hizo un estudio a nivel mundial sobre plantas que presentaran características para este fin"

En 2011, la empresa contaba con mil 500 hectáreas de la especie establecidas en la zona oriente del estado de Yucatán, pero después del primer año se observó una baja producción debido, principalmente, a que la superficie establecida estaba conformada por materiales genéticos silvestres o semidomesticados.

“AI igual que otros proyectos productivos de Jatropha, el rendimiento de grano no alcanzó el nivel mínimo de productividad para poder recuperar la inversión agrícola”, describió Aguilera Cauich.

Pronto se dio a conocer que proyectos comerciales de J. curcas habían fracasado. Ante este panorama, el enfoque de la empresa cambió en 2013 hacia la investigación científica a partir de la llegada de investigadores como Carlos Góngora Canul —quien había laborado en DuPont Pioneer, empresa líder mundial en el desarrollo y suministro de plantas genéticamente avanzadas—, Gregorio Martínez Sebastián y Erick A. Aguilera Cauich.

“Se integró un recurso humano realmente valioso, con muchos años de experiencia en el cultivo, con experiencia en el área molecular y fitopatológica. Nos vinculamos con instituciones como el Ciatej, unidad Sureste, la Universidad Anáhuac Mayab y la Universidad Autónoma de Yucatán (Uady)”, describió Góngora Canul, gerente de Investigación y Desarrollo de Jatronergy, Agroindustria Alternativa del Sureste.

Experimento de densidad en Sucilá, Yucatán

En el municipio de Sucilá, localizado en el oriente del estado de Yucatán, Jatronergy, Agroindustria Alternativa del Sureste cuenta actualmente con un campo experimental de 25 hectáreas en el que se desarrollan experimentos de siembra de densidades de plantación, nutrición, riego y genética.

De acuerdo con Guadalupe López Puc, en los experimentos de densidad de plantación se siembran variedades de Jatropha a diferentes medidas de distancia unas de otras para determinar cuál es la cantidad máxima y la mínima de plantas por hectárea, con la finalidad de que el cultivo resulte redituable económicamente.

Por el tipo de suelo, hasta el momento, se ha observado que Jatropha tiene alrededor de 30 por ciento de menor rendimiento en suelos pedregosos que en el suelo kankab

Gregorio Martínez Sebastián, Jefe de Tecnologías Agrícolas de Jatronergy, agregó que las distancias de siembra varían entre tratamientos para cada variedad. Por ejemplo, para un tratamiento la distancia puede abarcar tres metros, el segundo dos, el tercero 1.50 y el cuarto un metro.

“Luego tenemos otros tratamientos donde las plantas tienen una reducción en la distancia entre surcos, estamos hablando de dos metros entre surcos y un metro entre plantas, lo que nos lleva a una densidad máxima de cinco mil plantas por hectárea”.

El espaciamiento óptimo que se obtuvo para una de las mejores variedades híbridas obtenidas hasta el momento fue de tres metros entre surcos y 1.8 metros entre plantas; mientras que para otra variedad híbrida, el resultado fue de tres metros entre surcos y 1.50 entre plantas.

“El mejor espaciamiento de la variedad Kanlol, que es una planta más baja, fue de dos por 1.50 metros, lo que corresponde a tres mil 500 plantas por hectárea. Aunque por ser pequeña esta planta tiene menos productos por individuo, al tener más plantas por hectárea alcanza una producción similar de crecimiento en productividad”, indicó.

Cultivo de Jatropha asociado a maíz

Un área del campo está destinada a experimentos de cultivo asociado a maíz y se divide en tres espacios: cultivo de Jatropha, cultivo de Jatropha y maíz, y cultivo de maíz. Con esto se busca evaluar el rendimiento en monocultivo de cada especie y la combinación de ambas.

“Mientras la Jatropha está pequeña existe espacio entre los surcos que pueden ser aprovechados por otro cultivo, eso es lo más adecuado que se hace en agricultura y se practica mucho en Yucatán. Cuando en la milpa se siembra maíz, frijol, calabazas o chile, se hace en el mismo espacio para aprovechar el suelo preparado”, apuntó Martínez Sebastián.

Por el tipo de suelo, hasta el momento, se ha observado que Jatropha tiene alrededor de 30 por ciento de menor rendimiento en suelos pedregosos que en el suelo kankab (tipo de tierra de color rojizo de la península de Yucatán), que tienen mayor profundidad.

En el municipio de Sucilá, Jatronergy, Agroindustria Alternativa del Sureste cuenta actualmente con un campo experimental de 25 hectáreas en el que se desarrollan experimentos de siembra de densidades de plantación, nutrición, riego y genética

Experimento de nutrición

De acuerdo con Martínez Sebastián, un factor fundamental de la nutrición de los cultivos consiste en evaluar las características físicas y químicas del suelo para determinar los nutrientes que tiene y compararlos con los nutrientes que la planta necesita, con la finalidad de lograr la producción deseada. A partir de esto, se definen las cantidades adicionales de cada nutriente que los cultivos necesitan.

“Los básicos son los elementos mayores: nitrógeno, fósforo y potasio. Luego vienen los microelementos: calcio, magnesio, manganeso, hierro, cobre, etcétera. Son 18 elementos esenciales para la nutrición de los cultivos”, comentó.

Posteriormente se aplican los fertilizantes. Los macroelementos son dos grupos principales de fertilizantes que se compran tradicionalmente por costal. También hay fertilizantes solubles que se inyectan en el sistema de riego y fertilizantes orgánicos, como los abonos de estiércol (por ejemplo, de aves, borregos y ganado vacuno), los abonos verdes y biofertilizantes que incluyen las micorrizas (elementos asociados a sistemas de raíces y organismos vivos).

Es muy amplia el área de nutrición de los cultivos y de esa forma vamos evaluando cuál es la respuesta de Jatropha. Año con año vamos trabajando con un material genético más productivo y con una nueva variedad, evaluando las condiciones de suelo kankab y la zona pedregosa”, describió.

Otras áreas del campo localizado en Sucilá están dedicadas a experimentos de genética, donde se manejan materiales mejorados para incrementar los rendimientos logrados hasta el momento; al banco de germoplasma, conformado por colectas realizadas en diferentes lugares del mundo; así como experimentos particulares que desarrolla la empresa para alcanzar nuevos resultados en periodos más cortos.

Nuevas variedades híbridas de Jatropha curcas L.

Guadalupe López Puc destacó que debido a que el proyecto está enfocado en el mejoramiento genético y la micropropagación, se alinea con dos líneas de investigación principales del área de Biotecnología Vegetal del Ciatej, unidad Sureste.

Entre los resultados más sobresalientes del proyecto, se han obtenido dos nuevas variedades híbridas sembradas en parcelas experimentales de Tabasco, Campeche y Yucatán, que se encuentran actualmente en el inicio del proceso de registro de Título de Obtentor ante el Servicio Nacional de Inspección y Certificación de Semillas (SNICS).

Estas se sumarán al Título de Obtentor en el SNICS de una variedad que Jatronergy, Agroindustria Alternativa del Sureste desarrolló previamente en el proyecto de Sagarpa-Conacyt.

“A grandes rasgos ese es el enfoque que tiene aquí la plantación, que en los últimos años ha estado dedicada al 100 por ciento a la investigación. Es una empresa que le ha inyectado mucho dinero al cultivo y en México son pocas las empresas que primero investigan para tener todo lo que se requiere antes de comerciar los cultivos”, comentó la investigadora.

Jatronergy es una de las pocas empresas privadas del país que realmente está invirtiendo en investigación y desarrollo sobre Jatropha. Nos quedó claro que la materia prima es un organismo vivo y tenemos que entenderlo. Nuestro objetivo es ofertar a los clientes —sean agricultores pequeños o grandes corporaciones nacionales e internacionales— el producto de la mejor calidad. Un producto que lleva una etiqueta que dice el performance que presentan nuestras variedades en el campo”, resaltó Erick Aguilera.

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