Agricultura

El Futuro de la Agricultura: Entre la Alta Tecnología y la Ecología

mm
Publicado el
Actualizado el
Securities.io maintains rigorous editorial standards and may receive compensation from reviewed links. We are not a registered investment adviser and this is not investment advice. Please view our affiliate disclosure.

La Necesidad de una Nueva Revolución Agrícola

La agricultura es la tecnología central que ha permitido a las civilizaciones humanas prosperar. En la era moderna, se ha vuelto más mecanizada e industrializada y es una preocupación distante para la mayor parte de la población. Solo el 2 % de la población de EE. UU. trabaja en granjas y ranchos hoy. En promedio, una granja de EE. UU. alimenta a 169 personas al año en EE. UU. y en el extranjero.

La agricultura industrial liberó mano de obra para industrias y servicios y para alimentar a una población global en constante crecimiento. Pero también viene acompañada de una amplia gama de problemas:

  • Disminución del valor nutricional de los alimentos.
  • Contaminación de los recursos hídricos y la cadena alimentaria por pesticidas, herbicidas y fertilizantes.
  • Daño al ecosistema, desde la población de insectos hasta la biodiversidad global.
  • Erosión del suelo, amenazando tierras cultivables y la fertilidad de los campos agrícolas.
  • Emisiones de gases de efecto invernadero, con un 22 % de las emisiones globales provenientes de la agricultura, la silvicultura y otros usos de la tierra.

Se está volviendo cada vez más evidente que la Revolución Verde, aunque alivió el temor a hambrunas globales de los años 70, necesita una actualización para abordar estos problemas. Afortunadamente, la tendencia de tractores más grandes, granjas más extensas y más químicos está siendo revertida por los avances en biotecnología, robótica, software e incluso tecnología espacial.

Robots y Drones

Quizás el próximo mayor cambio en la práctica agrícola sea la aparición de robots y drones agrícolas. Esta repentina llegada de nueva maquinaria al campo se debe a algunos saltos tecnológicos en los últimos años:

  • Sensores y piezas mecánicas más baratos, reduciendo costos.
  • Visión artificial, que permite a los robots ver realmente los cultivos.
  • Baterías, aumentando la autonomía de los sistemas.
  • IA, haciéndolos semi‑autónomos y probablemente pronto totalmente autónomos.

Esto puede ayudar a reemplazar gran parte de la mano de obra que no puede ser mecanizada con tractores más grandes y pesados, como la recolección de frutas, el deshierbe, la eliminación de insectos, etc.

Fuente: Corteva

El menor tamaño de los robots agrícolas y su autonomía impulsada por IA también pueden crear nuevos métodos de cultivo.

Por ejemplo, el láser puede usarse para “eliminar” malezas en lugar de retirarlas mecánicamente. O el herbicida puede rociarse sobre plantas individuales identificadas con visión artificial, en lugar de todo el campo.

Los drones voladores grandes también pueden usarse para operaciones agrícolas, desde transportar cargas pesadas como bolsas de fertilizante y cosecha (especialmente en terrenos montañosos) hasta incluso polinizar artificialmente campos de maíz.

Puedes leer más detalles sobre esta tecnología, sus aplicaciones y las empresas líderes en este campo en “Los Inversores Deben Tomar Nota: La Robótica Está Dominando la Agricultura”.

Datos

La agricultura se está convirtiendo cada vez más en un negocio impulsado por datos. En lugar de depender de la experiencia e intuición de los agricultores individuales, los datos ahora pueden guiar la toma de decisiones sobre riego, uso de químicos, etc.

Un elemento clave aquí es la imaginería multiespectral o la imagen sintética de los cultivos en múltiples longitudes de onda de luz. Ayuda a identificar qué segmento de un campo necesita agua, está atacado por una enfermedad y puede anticipar los rendimientos futuros de los cultivos.

Estas imágenes se generan la mayor parte del tiempo desde arriba, ya sea mediante un dron de largo alcance o satélite. Pueden complementarse con sensores en el campo que midan los nutrientes del suelo o su contenido de humedad.

Software / IA

Las granjas también están usando cada vez más software para gestionar sus operaciones diarias. Esto incluye datos como imágenes multiespectrales, pero también operaciones cotidianas manejadas por software ERP, como nóminas, programación, mantenimiento de maquinaria, facturación, etc.

Fuente: AgriERP

Cuantos más datos haya disponibles y centralizados en la granja, más puede ayudar el análisis de IA. Por ejemplo, la combinación de pronósticos meteorológicos, datos de cultivos y maquinaria disponible puede ayudar a optimizar la programación de la temporada de cosecha.

Podría hacer muchas otras cosas, por ejemplo, detectar fugas en los sistemas de riego, optimizar el uso de fertilizantes y pesticidas, monitorear la ubicación y salud del ganado, automatizar la clasificación de la cosecha, etc.

Ingeniería Genética

Mientras las prácticas agrícolas se han mantenido sin cambios durante mucho tiempo, los humanos siempre han trabajado arduamente en desarrollar nuevas variedades de cultivos que fueran superiores de alguna manera: más productivas, más resistentes, más nutritivas, etc.

Tradicionalmente, esto solo podía hacerse a un ritmo muy lento y usando únicamente mutaciones que ocurren de forma natural. Incluso la mayoría de los métodos recientes para desarrollar nuevas variedades se basaban mayormente en mutaciones aleatorias (inducidas) seleccionadas.

La biotecnología moderna ha cambiado nuestro enfoque. Aunque controvertidos, los cultivos transgénicos probablemente serán una herramienta central del futuro de la medicina, especialmente a medida que nos alejamos de la primera generación diseñada alrededor del uso de pesticidas y herbicidas químicos.

En su lugar, las nuevas generaciones de cultivos transgénicos podrán:

  • Resistir los efectos de la inestabilidad climática usando menos agua, resistiendo calor intenso, sequías, etc.
  • Manejar niveles más altos de salinidad, permitiendo el cultivo en agua ligeramente salina, una preocupación particular para el cultivo de arroz y campos fuertemente irrigados.
  • Resistir plagas y enfermedades con genes modificados en lugar de simplemente producir toxinas como los OGM de primera generación.

Por último, en “Microbiomas de Plantas Ingeniería – Protegiendo los Cultivos con Bacterias”, también discutimos cómo los OGM podrían ser diseñados para fomentar un ecosistema bacteriano mejor y más rico en el suelo, lo que a su vez ayudaría a que los cultivos sean más resistentes y productivos.

Domesticación De Novo

La mayoría de las plantas que consumimos fueron inicialmente plantas silvestres que fueron domesticadas. Esto se hizo en solo un puñado de lugares, lo que indica fuertemente que probablemente muchas otras plantas podrían ser domesticadas.

Así surge una nueva opción, llamada “domesticación de novo”. La idea es que, en lugar de tomar cultivos modernos de alto rendimiento e intentar hacerlos tan resistentes como las malezas silvestres, ¿por qué no tomar malezas silvestres ya resistentes y hacerlas tan productivas como los cultivos modernos?

Discutimos en detalle esta idea en “Avanzando la Agricultura con IA e Ingeniería Genética – El Futuro del Cultivo”, incluyendo cómo podría combinarse con la imaginería multiespectral para que los robots agrícolas puedan eliminar todas las malezas sin la “etiqueta” modificada.

Nuevos Tipos de Alimentos

Otra opción para mejorar la agricultura es crear nuevos tipos de productos alimenticios. Por ejemplo, cubrimos en “Usando CRISPR-Cas9 para Hackear Genéticamente Micelio Comestible en Sustitutos de Carne” cómo los hongos pueden modificarse genéticamente para parecer y saber a carne, siendo incluso más saludables.

Con el tiempo, añadir más nutrientes, como en el proyecto del Arroz Dorado, o mejorar el sabor podría ser una excelente manera de impulsar la productividad agrícola.

Nuevo Método Agrícola

Si bien los enfoques centrados en la tecnología, como la robótica, los datos/IA o los OGM, formarán parte del futuro de la agricultura, esto no es todo. Cuanto más comprendemos la complejidad de nuestros ecosistemas y las interacciones entre todos sus componentes, más nos damos cuenta de cómo crear mejores granjas.

Esto está en el centro de una revolución silenciosa en la agricultura, cubierta por muchas etiquetas como permacultura, agricultura regenerativa, agricultura biodinámica, etc.

Permacultura y Agricultura Regenerativa

Inicialmente, más como un movimiento contracultural que rechazaba los métodos agrícolas modernos, la permacultura ha evolucionado a un campo científico respetado y ha demostrado su capacidad para crear granjas más ecológicamente amigables que también son rentables y productivas.

La idea es integrar juntos el efecto de suelos saludables en la supervivencia de las plantas, las sinergias entre diferentes especies vegetales, los depredadores de plagas de cultivos, el contenido de carbono de los suelos, etc.

Muchas etiquetas similares a las más conocidas de “agricultura orgánica” están apareciendo ahora para la agricultura regenerativa.

Este método genera un diseño de granja más complejo, integrando en un solo sistema árboles, arbustos, setos y estanques sobre filas de cultivos. El método es muy productivo, pero en la mayoría de los casos, puede ser complicado de integrar con los gigantescos tractores de la agricultura industrial moderna.

Afortunadamente, es mucho más fácil de implementar aprovechando las tendencias de electrificación, robótica y drones. Y, al ser más complejo, un enfoque basado en datos tiende a rendir bien también en la agricultura regenerativa.

Agroforestería, Agricultura de Carbono y Biochar

Las emisiones de carbono de la agricultura son a menudo una preocupación. Y cuanto más entendemos el ciclo del carbono, más claro está que los suelos son una parte clave, y que mantener el carbono atrapado en suelos ricos en materia orgánica puede ser uno de los métodos más eficientes para la captura de carbono.

La agricultura moderna, con arado profundo y suelos desnudos, tiende a agotar el contenido de carbono de los suelos. Esto no solo libera CO2, sino que también reduce la capacidad del suelo para retener agua y nutrientes, lo que lleva a una mayor necesidad de riego costoso y fertilizantes.

Así, la “agricultura de carbono” es una nueva tendencia, donde los agricultores trabajan la tierra de manera que el carbono se capture en lugar de liberarse.

El primer método es agroforestería, donde cultivos o animales de granja se cultivan junto a una fila de árboles. De esta manera, el árbol proporciona sombra, humedad, hojas caídas y captura de carbono mientras los cultivos siguen cultivados. Después de varias décadas, los árboles pueden proporcionar ingresos adicionales en forma de madera.

En segundo lugar, viene la agricultura de carbono. En general, cada práctica agrícola que añade materia orgánica al suelo contribuye a la captura de carbono. Muchos países y bloques económicos, incluido la UE, están ahora ofreciendo incentivos para la “agricultura de carbono” para mejorar la captura y almacenamiento de carbono en bosques y suelos, así como reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de los suelos.

Fuente: Stop Waste

Por último, una nueva tecnología está siendo explorada por científicos, aficionados y agricultores: el biochar. Esto ocurre cuando materia orgánica como residuos de cultivos o madera se quema mediante pirólisis. En lugar de quemarse completamente hasta convertirse en ceniza, queda un residuo de carbón muy poroso.

Esta forma de carbono sólido es muy estable y puede permanecer sin cambios durante miles de años. También proporciona un refugio para bacterias y hongos beneficiosos. El biochar está comenzando a usarse a gran escala, por ejemplo por campos de golf para reducir las necesidades de riego en un 30 %.

Energías Renovables

Las granjas están adoptando progresivamente energías renovables, especialmente solar y eólica. En 2022, un total de 153 101 granjas y ranchos de EE. UU. utilizaron sistemas de producción de energía renovable, comparado con 57 299 en 2012, un aumento del 167 % en 10 años.

Estas instalaciones solares también pueden integrarse con los cultivos en lugar de cubrir tierras agrícolas de primera, una técnica llamada agrivoltaica, que explicamos en “Agrivoltaica para Fusionar Granjas “Reales” con Granjas Solares.”

Los agricultores también están comenzando a incorporar digestores de metano para reciclar los desechos agrícolas en biogás, especialmente en ranchos que producen grandes cantidades de desechos animales.

Otra nueva fuente de energía es la geotermia, que cubrimos con más detalle en “Geotermia y Invernaderos Pasivos – Reducción de Emisiones de Carbono en la Agricultura”.

Fertilizantes Cero Carbono

Entre los fertilizantes principales, el fósforo y el potasio (la P y la K en los fertilizantes NPK) son elementos naturales que se extraen. Por lo tanto, para que estos fertilizantes sean neutros en carbono, será necesario que las operaciones mineras estén electrificadas y usen energía verde para producir la energía requerida.

El fertilizante nitrogenado es otra historia, ya que actualmente se produce mayormente a partir de gas natural u otros combustibles fósiles. O, para ser exactos, los combustibles fósiles impulsan las reacciones químicas que convierten el N2 atmosférico en amoníaco.

Afortunadamente, se está desarrollando toda una cadena de suministro para producir amoníaco verde. Esto podría incluir descentralizar la producción de amoníaco mediante sistemas modulares, como la oferta de FuelPositive Corporation y AmmPower Corp. que presentamos en “El Otro Combustible de Hidrógeno – Top 5 Acciones de Amoníaco Verde”.

Podría incluso, algún día, ser una parte importante de la ecuación para reemplazar los combustibles fósiles como fuente de energía, como investigamos en “Descarbonizando Rutas Marítimas Globales mediante Amoníaco Verde”.

y tal vez también alimentar equipos agrícolas.

Alternativamente, el nitrógeno podría añadirse al suelo directamente mediante microbios especialmente diseñados.

Agricultura Sin Suelo

La agricultura está evolucionando rápidamente, y no solo cuidando mejor los suelos o incorporando nueva tecnología. Algunos métodos ahora buscan eliminar por completo la necesidad de campos y suelo para producir alimentos.

Esto puede hacerse en granjas urbanas, una nueva tendencia que busca acercar la producción de alimentos a los centros de consumo, que exploramos en “Escalando la Agricultura Urbana para Obtener Muchos Beneficios”.

Agricultura Vertical

Una forma de cultivar en ciudades es la agricultura vertical, donde la luz artificial y los invernaderos interiores buscan reemplazar por completo la agricultura tradicional.

Esta es una idea prometedora, que, sin embargo, podría necesitar optimización para ser competitiva con la agricultura tradicional.

Puedes aprender más al respecto en “Un Análisis Profundo de la Agricultura Vertical y su Impacto Global”, así como “5 Mejores Empresas de Agricultura Vertical” y “Top 10 Empresas de Agricultura Interior”.

La mayoría de los métodos de agricultura interior y vertical se basan en la hidroponía, donde los nutrientes que necesitan las plantas no son provistos por el suelo sino por agua en movimiento. Explicamos cómo funciona en “Hidroponía – Todo lo que Necesitas Saber”.

Incluso los métodos más avanzados eliminan el agua, limitando el cultivo a una niebla de aerosol, un método llamado aeroponía.

Un paso más allá es combinar la cría de peces con el cultivo de plantas, usando los desechos de los peces como fertilizante y las plantas como sistemas de purificación de agua, un concepto llamado acuaponía.

Finalmente, algunas formas novedosas de alimentos pueden cultivarse, como microalgas, que son ricas en proteínas y antioxidantes y pueden luego usarse para hacer suplementos alimenticios o incorporarse en bebidas.

Agricultura para Materiales Renovables y Energía

Biocombustibles

La agricultura también podría dejar de centrarse solo en los alimentos y pasar a reemplazar muchos materiales no renovables con alternativas cultivadas naturalmente.

Por ahora, esto se ha hecho mediante las primeras generaciones de biocombustibles. En el futuro, cultivar algas para biocombustible podría ser un nuevo modelo de negocio agrícola.

Biomateriales

Muchos materiales hoy en día se fabrican a partir de fuentes no renovables o son tóxicos de alguna manera. La nueva biotecnología podría hacer posibles alternativas más naturales y saludables.

Esto es aún más cierto para el bioplástico, con muchas empresas liderando la iniciativa para que nuestra adicción al plástico sea un problema mucho menor.

Otro material con grandes promesas es la madera. Mientras la madera y la silvicultura ya son una industria masiva valorada en 1,16 billones de dólares en 2024, la mejora genética podría impulsar la producción de madera y la captura de carbono.

La madera podría ser un material mucho más potente de lo esperado. Los investigadores están descubriendo que condiciones alcalinas, altas temperaturas y biopolímeros pueden convertir la madera en “madera aumentada que puede tener la resistencia del acero y una rigidez 23 veces mayor que el hormigón”.

Invertir en la Agricultura

Existen muchas formas posibles de invertir en la producción de alimentos y biomateriales. Y este es un sector importante, con 9,09 billones de dólares en ingresos a nivel mundial.

Este también es un sector muy fragmentado, con la mayor parte de la actividad agrícola realizada por empresas relativamente pequeñas, negocios familiares, etc. En general, la agricultura rara vez está integrada verticalmente, con diferentes empresas suministrando los insumos en distintas etapas de la cadena de valor: equipos, semillas, químicos, mano de obra, procesamiento, reventa y marketing, etc.

Puedes invertir en compañías relacionadas con alimentos a través de muchos corredores, y puedes encontrar aquí, en securities.io, nuestras recomendaciones para los mejores corredores en EE. UU., Canadá, Australia, Reino Unido, así como en muchos otros países.

Si no estás interesado en invertir en una empresa en particular, también puedes considerar ETFs de biotecnología como el Global X AgTech & Food Innovation ETF (KROP), el iShares MSCI Agriculture Producers ETF (VEGI), o el VanEck Agribusiness ETF (MOO), que ofrecerán una exposición más diversificada para capitalizar la industria vital de producción de alimentos.

Empresa de Producción de Alimentos e Innovación Agrícola

(CTVA )

Corteva es un líder global en tecnología agrícola, especialmente en químicos y semillas. También está muy activa en nuevas tecnologías agrícolas como la robótica.

Con 17,2 mil millones de dólares en ventas netas en 2023, más de 22 500 empleados y más de 10 000 000 de clientes, la empresa está entre las más grandes de su sector, junto a los competidores estadounidenses Bayer y Syngenta.

En general, y quizás reflejando una tendencia más profunda de consumo reducido y mayor competencia, las ventas de químicos (pesticidas, herbicidas, etc.) han disminuido en 2024, mientras que las ventas de semillas crecieron.

Fuente: Corteva

En un análisis más profundo, el negocio principal de Corteva en semillas está en maíz y soja, constituyendo la mayor parte de los ingresos de la empresa en este segmento. Lo más notable, la soja “Enlist E3” de Corteva, con resistencia a 3 herbicidas (2,4‑D colina, glifosato y glufosinato), ha pasado de menos del 5 % en 2019 a representar más del 65 % del mercado estadounidense.

Fuente: Corteva

En la protección de cultivos/químicos, más de la mitad de las ventas correspondieron a herbicidas, y el resto se compone mayormente de insecticidas y fungicidas.

Fuente: Corteva

Corteva ha construido su negocio actual en torno a la agricultura industrial tradicional, que sigue siendo una actividad muy rentable que sostiene el presupuesto actual de I+D.

Sin embargo, también miramos hacia el futuro de la agricultura, que discutimos en este artículo. En particular, Corteva ha estado trabajando en:

Corteva también está buscando activamente la futura creciente demanda de biocombustibles verdes y proteínas especiales, cada una con un mercado direccionable de 10 mil millones a 30 mil millones de dólares para 2035.

Fuente: Corteva

En resumen, aunque Corteva es un gigante de los métodos agrícolas “antiguos” e industriales, también está claramente consciente de los cambios en el sector y se está posicionando para convertirse en una empresa igualmente grande y exitosa, adaptada a las prácticas agrícolas que cambian rápidamente.

mm

Jonathan es un ex investigador de bioquímica que trabajó en análisis genético y ensayos clínicos. Ahora es un analista de acciones y escritor de finanzas con un enfoque en innovación, ciclos del mercado y geopolítica en su publicación The Eurasian Century.