Tractor o Bufala: Eficiencia Económica y
Ambiental para Labores de Tracción

Walter F Galindo

Zootecnista. Msc Desarrollo Sostenible de sistemas agrarios.
Fundación CIPAV

Resumen

En la Reserva Natural Pozo Verde, ubicada en el municipio de Jamundí en el Departamento del Valle del Cauca, Colombia, se llevó a cabo una evaluación técnico económica del transporte de caña, en volúmenes hasta de 1.5 toneladas y distancias de recorrido de 1.2 kilómetros, utilizando un tractor de 80 HP de tracción sencilla y búfalas de la raza Murrah mestizo de 550 Kg de peso vivo. De acuerdo con los resultados obtenidos no hubo diferencias entre los animales y la máquina con respecto al tiempo transcurrido y a la velocidad alcanzada durante el recorrido en condiciones de topografía plana. En términos de costos, transportar volúmenes menores o iguales a 1.5 toneladas de caña resulta un 50% más barato al usar búfalas frente al tractor. De igual manera, la cantidad de energía requerida para movilizar una tonelada de carga en una distancia de un kilómetro con tractor es de 14.04 MJ mientras que el animal necesita 0.325 MJ para ejecutar la misma tarea. Los costos ambientales de la utilización de estas fuentes energéticas son las siguientes: la combustión de un litro de Diesel se produce 2.6 Kg de CO₂ y otros gases como CO, NO_x y SO_x, por su parte las búfalas generan 50 Kg de CH₄ producto de la fermentación ruminal. Con las búfalas, además de trabajo se puede obtener cada año una cría, 450 litros de leche y al menos 4.5 toneladas de estiércol.

Palabras claves: Transporte, búfalas, tractor, caña de azúcar, energía.

Introducción

La energía animal es una opción técnica más eficiente que las máquinas de combustión en términos de eficiencia de conversión de la energía empleada frente al trabajo realizado. Lamentablemente no hay disponible un censo confiable y actualizado de animales de trabajo a escala mundial y por esto es aventurado llegar a predecir la contribución de esta actividad en términos de energía (Chirgwin 1996).

La utilización de los animales de trabajo debe ser lo mas racional posible. Para lograrlo se debe diversificar su uso en diferentes labores dentro de una misma explotación; en la agricultura desde la preparación del suelo hasta la cosecha, en el transporte de todo tipo de carga que sea requerida, accionando bombas para la irrigación de cultivos o acueductos y en cualquier otro tipo de labor que pueda realizarse eficientemente con energía animal.

La tracción animal debe aprovecharse al máximo dada su fácil adaptación a las condiciones propias de cualquier región y a explotaciones agropecuarias y/o agroindustriales en pequeña, mediana o gran escala. Además, debido a su adaptación a diferentes agroecosistemas, diversas especies domésticas como el caballo, el buey, el búfalo, el asno, la mula, la cabra y la llama se pueden aprovechar en ambientes muy variados.

Como ventajas adicionales la tracción animal se destaca por las siguientes razones:

• Es una alternativa tecnológica que hace uso de recursos y habilidades disponibles localmente.

• La gran mayoría de aperos utilizados en los animales de tiro son de fácil fabricación, reparación y reemplazo.

• La construcción de vehículos como carretas permite mezclar materiales locales, reciclados, tradicionales o modernos.

• Los costos de inversión, operación y repuestos de los animales y herramientas son más bajos frente a opciones motorizadas.

• El valor de rescate de la inversión inicial al terminar la vida útil de los animales permite cubrir al menos el 60% del costo de uno nuevo.

Justificación

Durante décadas, en los procesos de modernización de las actividades agropecuarias, las empresas privadas y las entidades gubernamentales han intentado reemplazar los animales de trabajo con tractores para todo tipo de labores. En la pequeña y mediana agricultura y en los sectores pecuarios y forestales, la masificación de los tractores ha sido reducida debido a su alto costo de adquisición y mantenimiento y a los terrenos pendientes que dificultan o imposibilitan su utilización en el caso de la región andina. Como prueba de ello se menciona la disminución en la proporción de tractores con respecto al área total cultivable y al incremento de la vida media de los mismos en Colombia. Según CEGA, citado por Portafolio 1994, en 1970 había un tractor por cada 65 has, una potencia disponible de 0.95 HP/ha y 9 años de vida útil. Para el año 1993 sólo se tiene un tractor por cada 101 has, 15 años de vida útil y potencia promedio de 0.76 HP/ha sin incluir el área dedicada a la ganadería, con lo cual la distribución de HP/ha se reduce al mínimo. Esta tendencia puede ser aún más dramática hoy en día si se tiene en cuenta la aguda crisis por la que atraviesa el sector agropecuario debido a la problemática económica y social que vive el país.

De otro lado, para muchos sectores de la sociedad la utilización de fuentes alternativas de energía como los animales de trabajo está asociada casi siempre a un atraso tecnológico y a la poca disponibilidad de recursos económicos. Generalmente en predios agroindustriales, en ganaderías grandes o en lecherías de diversa escala, para transportar cargas menores a una tonelada como, por ejemplo, tres o cuatro sacos de cemento, abono, concentrado para animales, postes y alambre para cercas, cantinas de leche o cualquier otro tipo de carga siempre se recurre a un tractor si éste existe y está funcionando. Haciendo esto solo se logra subutilizar la máquina llegando a copar una mínima parte de su capacidad de trabajo.

La movilización de un tractor requiere de un operario, además de una persona encargada de subir y bajar la carga. Para que el tractor funcione éste necesita de combustible, lubricantes y otros elementos que son insumos externos a la finca. Si el acarreo lo realizan animales, no hay consumo de combustible fósil y esta tarea la puede ejecutar una sola persona quien hará las veces de conductor y de carguero.

Al reivindicar las ventajas de la tracción animal no se trata de reemplazar las máquinas por animales donde estas existan o donde sea pertinente su introducción. Hay maneras de emplear racionalmente los recursos de acuerdo a las necesidades de cada caso en especial y en el mejor de los eventos llegar a ser complementarios. Debe buscarse entonces un equilibrio donde se logre aprovechar al máximo la capacidad de unas y otros como en el caso del trabajo pesado que demanda maquinaria de gran potencia (adecuación de grandes extensiones de terreno y transporte rápido de grandes volúmenes de carga en distancias considerables), y el trabajo liviano que debe hacerse con energía animal en terrenos pendientes o inundados.

Materiales y Métodos

Este trabajo se realizó en la Reserva Natural Pozo Verde que está ubicada en el municipio de Jamundí, departamento del Valle del Cauca, Colombia, con un área de 50 has, altitud 990 m.s.n.m., precipitación 1800 mm anuales y temperatura promedio 24C. Es un predio de tipo empresarial donde se integran diferentes componentes agropecuarios: ganadería doble propósito, búfalos, porcicultura, avicultura, estanques dedicados a la producción de plantas acuáticas, árboles forrajeros y caña de azúcar para alimentación animal.

La caña de azúcar es usada como alimento básico para cerdos y bovinos. Diariamente se requiere un total de 3.5 Ton de caña para alimentar estos animales y se dispone de un cultivo de 4 Has. de extensión. A los bovinos se les suministra la caña integral picada y a los cerdos se ofrece el jugo o guarapo luego de pasar los tallos por un trapiche o molino. El transporte de la caña desde el cultivo hasta el trapiche tradicionalmente se ha hecho en un remolque tirado por tractor.

Desde la llegada de los búfalos en 1993 se pensó en aprovechar su potencial multipropósito (carne, leche y trabajo) para encontrar solución al transporte de la caña durante la época de lluvias debido a que las vías carreteables se vuelven intransitables para las máquinas. El problema es de tal magnitud que hasta en los vehículos equipados con orugas resulta difícil y muchas veces imposible transitar por estos caminos. Por esta razón se realizó la evaluación técnico económica del acarreo de caña empleando dos tipos de transporte: tractor y búfala.

Búfalos

Actualmente hay un hato de búfalos de agua (Bubalus bubalis) de la raza Murrah mestizo que está compuesto por 30 animales en total, de los cuales 3 machos y 4 hembras adultos trabajan en el transporte de carga en carretas (caña y follaje de árboles, concentrado para animales, estiércol, basura y otros).

Las búfalas adultas en Pozo Verde tienen un peso promedio de 580 Kg y presentan un intervalo entre partos (IEP) de 13.6 meses. El peso de los terneros de un año de edad es de 250 Kg. La alimentación de los animales consiste en pastoreo medio tiempo en pasto estrella (Cynodon nfluencies) y suplementación, dependiendo de la disponibilidad de caña integral, cogollo de caña o pasto de corte, a razón de 15 Kg/animal/día, un Kg/animal/día de una mezcla compuesta por salvado de maíz 29%, mogolla de trigo 18.5%, melaza 15%, torta de algodón 15%, pollinaza 11%, vinaza 10%, sal 1.5% y libre acceso a agua de bebida. Como suplementación adicional durante los días que trabaja un macho o hembra recibe entre 1.5-2.0 Kg de concentrado.

Tractor

Con el objetivo de comparar el transporte de caña utilizando la energía animal y un medio mecánico se usó un tractor Massey Ferguson de 80 HP modelo 290, de tracción sencilla. Para mantenimiento de esta máquina se realiza cambio de aceite del motor, filtro de aceite y el filtro de Diesel (ACPM) cada 250 horas de trabajo. La cuantificación del consumo de combustible se hizo llenando hasta el máximo el depósito de ACPM antes de iniciar el recorrido. Luego de terminar la jornada se verificó por diferencia de volumen el combustible gastado. La duración del recorrido se tomó desde el sitio donde se guarda el tractor (garaje) hasta el cultivo de la caña y desde éste lugar hasta donde se pica la caña (picadora) y de aquí hasta el garaje.

Distancia, velocidad y tiempo de recorrido

La distancia recorrida, la velocidad promedio alcanzada y el tiempo tomado en el transporte de caña en cada trayecto, tanto por las búfalas como por el tractor, se midieron utilizando un mini-computador marca "Cateye", referencia MITY2. Este instrumento se emplea para medir distancias con bicicleta y está compuesto por la caja o unidad de computador, un sensor y un imán. En las mediciones no se utilizó la bicicleta completa, solo se empleó la dirección, la rueda delantera y el tenedor u horquilla. El tenedor se modificó para que la rueda pudiera girar sin perder el equilibrio cuando la carreta girara a derecha o izquierda, y/o diera marcha hacia adelante o atrás. Este conjunto queda muy parecido a un monociclo.

La instalación y funcionamiento de este instrumento es la siguiente. El cuerpo del mini-computador se ubicó sobre la dirección y el sensor que sale de él, a través de un cable, en el tenedor. El imán se instala en uno de los radios de la rueda. Cada vez que la rueda del monociclo completa una vuelta, el sensor envía un impulso eléctrico y el mini-computador realiza los cálculos necesarios para determinar la distancia total o parcial recorrida, la velocidad promedia y la velocidad máxima. Cuando se quiere realizar alguna medición el monociclo se acondiciona en la parte trasera de la carreta o de cualquier instrumento de labranza. La distancia entre el cultivo de caña y la picadora varían entre 0.5 y 1.2 Km.

Resultados y Discusión

Velocidad promedia

De acuerdo con los resultados obtenidos no se encontraron diferencias significativas entre la velocidad promedia alcanzada entre el tractor y el animal (Cuadro 1). Según esto, teniendo en cuenta la velocidad de desplazamiento promedio, un búfalo puede movilizar carga equivalente a 1.0 tonelada en las mismas condiciones que un tractor. Hay que tener en cuenta que la finca presenta topografía plana y el estado de las vías carreteables es bueno. Estos resultados son un poco mayores a los de Pearson (1991), quien reporta que la velocidad de búfalos tirando una carreta con ruedas neumáticas sobre terreno plano es de 0.93 m/sg que equivalen a 3.34 Km/hora frente a 4.53 Km/hora obtenido en nuestro caso. Debe considerarse que los resultados están sujetos al tamaño del animal, al tipo de aperos utilizados, al diseño de la carreta, al sistema de enganche de la misma (para uno o dos animales) e incluso a las condiciones propias del terreno en cuanto a la dureza de la superficie.

Cuadro 1. Parámetros técnicos del transporte de 1 tonelada de caña por 1 Km con dos tipos de energía.

Unidades energéticas asociadas con trabajo

Según Pearson, 1990, la fuerza requerida por búfalos de 554 Kg de peso promedio, para tirar carretas con carga equivalente al 56% del peso vivo en terreno plano es de 325 N. De acuerdo con estas cifras se puede estimar que un búfalo necesita 0.325 MJ para arrastrar una carreta en una distancia de 1 Km. Si se toma como referencia estos datos para transportar una tonelada de caña por un kilómetro con Energía renovable se necesitan 13.7 MJ menos que al utilizar Diesel (ver cuadro 2). Al comparar estas cifras en términos del costo de un Kw de energía eléctrica, que es de $ 170 Kw de acuerdo con las tarifas de energía eléctrica de las Empresas Municipales de Jamundí, tenemos que las diferencias son de $ 647.7 a favor de la tracción animal que equivalen al 2.3% de los costos con tractor.

Cuadro 2. Valores energéticos del transporte de 1 Tonelada de caña en 1 Km de recorrido.

Lo anterior quiere decir que si se transporta una tonelada de carga con un tractor en un trayecto de 10 Km éste consumirá 1.025 galones de Diesel que equivalen a 140.4 MJ, ya que un galón de Diesel equivale a 137 MJ, mientras que un búfalo requerirá para realizar el mismo trabajo de 3.25 MJ. En términos monetarios el costo de la energía para cubrir esta distancia la máquina consumirá en Diesel un valor de $1538 (US $1.28) mientras la comida diaria del animal costará $735 (US $0.61) (ver cuadro 3).

Análisis financiero

Antes de llegar los búfalos a la Reserva Natural Pozo Verde en 1993, el transporte de carga en la finca siempre se hacía con un tractor de 80 HP. Este tractor fue comprado hace 16 años y por consiguiente ya cumplió su vida útil de acuerdo con las recomendaciones que hace INFOP, 1997, quien recomienda otorgar 10 años de vida útil a este tipo de maquinaria agrícola. A pesar de su antiguedad, en el momento este vehículo sigue en servicio sin demandar otros gastos por mantenimiento mecánico diferentes a los detallados en el cuadro 3.

El precio de un tractor de segunda mano, de estas mismas características, tiene un valor en el mercado de seis millones de pesos (US $ 5,000). En el análisis la máquina se depreció a diez años al igual que el valor del animal. La razón de depreciar al búfalo a diez años se debe a que él puede empezar a trabajar a los tres años de edad, alcanzando su máxima capacidad de trabajo de los seis hasta los diez años de vida. Desde los diez hasta los quince o dieciocho años su capacidad de trabajo se considera media. Los costos de la mano de obra y demás insumos corresponden al año 1998.

La unidad para expresar los costos de utilización de la maquinaria agrícola es la hora. Para efectos comparativos se muestra el análisis del costo de operación/hora de un tractor y una búfala. En el caso del primero son de $ 2,770 (US$ 2.31) mientras que trabajar con una búfala en el mismo periodo de tiempo equivale al 57% de los costos de la máquina. De acuerdo con estos resultados al transportar carga con energía animal se ahorran $ 1,180 (US$ 0.98) por cada hora de trabajo si se compara con el uso de tractor.

Cuadro 3. Costos directos de la utilización de dos tipos de transporte durante 1 hora.

* Valores en miles de pesos

** Costo ponderado del alimento/hora teniendo en cuenta que el animal trabaja 200 días/año hasta los diez años de vida útil.

Respecto a los costos de inversión, la opción con tractor y remolque requiere 3.5 veces más capital inicial que la adquisición de una búfala con sus aperos y carreta (ver Cuadro 4). Teniendo en cuenta el valor del uso por cada hora de trabajo involucrando los costos de inversión, con una búfala se puede reducir el costo de transporte de carga en una explotación agropecuaria hasta el 73% de lo que costaría emplear un tractor usado.

Cuadro 4. Costos de inversión de la utilización de dos tipos de transporte durante 1 hora.

Siguiendo el esquema del cuadro 3 y 4 se realizó un análisis financiero estudiando otros medios de transporte. Según el cuadro 5 alquilar un tractor resulta ser la alternativa más cara para movilizar carga, incluso comprar un nuevo vehículo es más económico pero hay que considerar aquí la gran inversión de capital inicial ($30'000.000, US $ 25,000). Esta inversión sólo se justifica si hay otras tareas que ameriten la compra, de lo contrario se incurriría en el error de tener cesante un considerable capital.

Cuadro 5. Costos comparados de acarreo de 1 Tonelada de caña en 1 Km.

Un búfalo de trabajo puede reducir los costos de acarreo en un proporción casi 2:1 frente a la tracción mecánica (tractor de 2a). Esta relación puede ser más amplia si se reemplaza un macho por una hembra puesto que ella es capaz de realizar el mismo trabajo sin que se afecte su condición física, siempre y cuando se le suministre un adecuado manejo y especialmente buena nutrición. Bajo las anteriores condiciones una búfala puede accionar un molino o trapiche para la extracción de jugo de caña durante tres o cuatro horas diarias y producir 3.5 litros de leche por día, Galindo 1996. A diferencia del macho, una búfala da cada año una cría que al destete se puede vender con un peso entre 180 y 240 Kg, además de la leche vendible a razón de 3 litros/día durante 180 días. Sumando el valor de la cría y la leche en el balance de costos (cuadro 3) y productos de una hembra podemos decir entonces que la relación con respecto al macho se amplía de 2.5:1, trabajo motorizado : trabajo animal.

Costos y beneficios ambientales

Cuando se pone en marcha un motor que necesita para su funcionamiento combustible fósil, éste emite gases como producto de la combustión del carburante. Por cada litro de ACPM consumido por un motor se producen 2.6 Kg de CO₂ y en menor proporción otros gases como SO₂ y NO₂. Estos vapores contribuyen al cambio climático global (efecto de invernadero) y a que la capa de ozono que envuelve al planeta tierra sea cada día más frágil. Por su parte los búfalos, ganado bovino, cabras y ovejas también emiten gases como el metano (50 Kg de gas metano animal/año) producto de la digestión ruminal de los forrajes consumidos (Gibbs, 1989) por lo cual se considera que ayudan a destruir la capa de ozono.

Cuadro 6. Costos y beneficios ambientales

* Energía invertida en la construcción de un tractor incluyendo las partes de repuesto durante cada año de vida útil.

De otro lado la construcción de un vehículo, en este caso un tractor, requiere de una gran inversión de energía para la obtención del producto final, esto es desde la producción de las materias primas hasta la transformación de las mismas para obtener la máquina lista para funcionar. Según el cuadro 6 para producir un tractor son necesarios 1,150 Kw en promedio (Chirgwin, 1996). Esta cifra es un costo energético considerable si lo comparamos con un animal que a partir de plantas (que transforman la energía lumínica en energía metabolizable) crece, se reproduce y trabaja.

Como productos del funcionamiento de cualquier vehículo se obtienen, además de los gases tóxicos, otros elementos de desecho como filtros y lubricantes "quemados" que en el mejor de los casos se reciclan o destinan a otros usos. Cuando no se dispone adecuadamente estos materiales van a parar a los basureros acentuando aún mas la contaminación ambiental. Los animales nos ofrecen, una vez transformada su comida en energía muscular, estiércol que puede ser convertido a su vez en fuente de alimento para otros animales como lombrices y peces o en abono para plantas.

A diferencia de las máquinas los seres vivos pueden reproducirse naturalmente. Por esta razón una búfala de trabajo puede darnos cada año una cría, al menos 450 litros de leche y ofrecernos además 4.5 toneladas de estiércol que pueden emplearse como abono orgánico. Como una ventaja comparativa un animal de trabajo cuando termina su vida útil pude ser vendido para carne mientras que una máquina se vende por piezas o en la mayoría de los casos van a formar parte de los cementerios de chatarra. En la siguiente figura se puede apreciar el flujo e impacto de la utilización de las dos fuentes energéticas analizados.

Conclusiones

• El uso de la tracción animal puede llegar a reducir hasta el 50% los costos de transporte de carga, en volúmenes menores o iguales a 1.5 toneladas teniendo en cuenta el diseño de la carreta empleada en el estudio. Sin embargo, realizando un mejor diseño y con un vehículo de cuatro ruedas es posible aumentar dos veces el volumen de carga transportado.

• Los animales de tiro pueden reducir e incluso llegar a eliminar el uso de combustibles fósiles en labores consideradas de trabajo liviano y de esta manera una finca puede conseguir la autosuficiencia e independencia en lo que respecta a maquinaria motorizada liviana y de los insumos que ella demanda.

• El uso de animales de trabajo debe ser lo mas racional posible a fin de aprovechar eficientemente su energía diversificando su acción en diferentes labores dentro de una misma explotación.

• La energía mecánica y animal deben ser lo más racionalmente empleadas de acuerdo a las labores requeridas. De esta manera la realización de una tarea en particular se hará de acuerdo a la potencia que requiera, máquina o bestia.

Bibliografía

Chirgwin J C 1996. Transferencia tecnológica en el uso de animales de trabajo. II Congreso Internacional de Tracción Animal - Instituto de Investigación Agropecuaria de Cuba . La Habana, Cuba.

Galindo W, 1997. Estudio del comportamiento de vacas y búfalas gestantes en la extracción de jugo de caña . Livestock Research For Rural Development. CIPAV.

Gibbs M, Hoffman J 1989. Reducing methane emissions from livestock; opportunities and issues. Draft, do not quote or cite

Goe M 1983. Situación actual de las investigaciones sobre tracción animal. Revista Mundial de Zootecnia. Enero - marzo 2-17 p.

Gómez L J 1990. Apuntes para una historia de la producción animal. Editorial Universidad de Antioquia. Medellín - Colombia. 122 p.

INFOP 1997. Metodología de cálculo de costos de operación de la maquinaria agrícola. Instituto Nacional de Formación Profesional. Primera Edición, 1997. Honduras, Centro América.

Pearson R A 1992 Draught animal power. Output from draugth animals. Centre for Tropical Veterinary Medicine University of Edinburgh, Scotland. pp 1-4.

Pimentel D., Burgess M 1980. Energy inputs in corn production. Handbook or energy utilization in agriculture. D. Pimentel ed. CRC Press, Boca Ratón Florida.

Anexo

UNIDADES Y CONCEPTOS ASOCIADOS CON TRABAJO

Fuerza

Este término se define como la fuerza que se ejerce sobre un cuerpo para moverlo venciendo la atracción de la tierra (fuerza de gravedad). En términos físicos se define como masa por aceleración y sus unidades se expresan en Newtons (N). Para medir esta variable se emplea un dinamómetro cuyas lecturas se dan en kilogramo fuerza (Kgf), que deben ser llevados a N empleando la siguiente fórmula N = Kgf * 9.8 m/sg², donde 9.8 m/sg² es la velocidad de la caída de un cuerpo por acción de la fuerza de gravedad de la tierra.

Trabajo

Se entiende como trabajo la fuerza o energía que se debe aplicar a una herramienta o implemento para desplazarlo una distancia determinada y sus unidades se expresan en Julios (J). T (J) = N x m, donde m es la distancia recorrida en metros.

Potencia

Potencia es el trabajo requerido para accionar un implemento en un segundo de tiempo expresado en vatios (W). W = T/t, donde t es el tiempo que dura el trabajo expresado en segundos.