El maíz es una fuente importante de alimento para ganado, combustible, exportaciones y productos derivados como almidón y edulcorantes, así como papel y bioproductos como plásticos y cosméticos. Para abastecer este mercado amplio y en crecimiento durante las últimas décadas, la producción de maíz de EE. UU. se ha expandido.
Desde 1996, el área sembrada con maíz en los Estados Unidos ha aumentado más del 10 por ciento, con aumentos que alcanzan el 40 por ciento en la región norte de las Grandes Llanuras (ver mapa a continuación). Al mismo tiempo, los rendimientos promedio de maíz han aumentado más del 40 por ciento.
Un informe del Servicio de Investigación Económica (ERS) del USDA publicado en julio de 2021 identificó y examinó los cambios tecnológicos y estructurales en la producción de maíz de EE. UU. desde 1996, centrándose en cómo estos cambios han afectado los costos de producción, los rendimientos netos, la productividad y los rendimientos. Para rastrear estas tendencias en la producción de maíz, los investigadores utilizaron datos que abarcan desde 1996 hasta 2016 de la Encuesta de Gestión de Recursos Agrícolas (ARMS), producida por ERS y el Servicio Nacional de Estadísticas Agrícolas (NASS) del USDA, y el Censo de Agricultura de NASS.
Las nuevas tecnologías de semillas ayudan a aumentar la superficie cultivada y los rendimientos de maíz
Un análisis de las respuestas a la encuesta ARMS de las granjas de maíz de 1996 a 2016 indicó que las tecnologías nuevas y ampliadas durante las dos décadas se tuvieron en cuenta en los cambios en la superficie cultivada y el rendimiento. En particular, la adopción de variedades de semillas modificadas genéticamente progresó rápidamente. Por ejemplo, las plantaciones de variedades resistentes a una sola plaga que contienen proteínas de Bacillus thuringiensis (Bt), un insecticida bacteriano, aumentaron del 2 por ciento de los acres de maíz en 1996 al 21 por ciento en 2001 y al 78 por ciento en 2016. De manera similar, las variedades tolerantes a herbicidas apareció en el 3 por ciento de los acres en 1996 y se expandió al 16 por ciento en 2001 y al 84 por ciento en 2016. En 2016, los productores sembraron el 91 por ciento de los acres de maíz con algún tipo de semilla modificada genéticamente, muchas de ellas variedades "apiladas" que ofrecen tres o más rasgos protectores tales como resistencia a múltiples plagas, tolerancia a herbicidas y tolerancia a la sequía.
Las nuevas tecnologías de semillas ayudaron a aumentar la producción de maíz de varias maneras. Los agricultores pudieron plantar semillas de maíz más densamente y antes en la temporada de crecimiento. Además, los productores ampliaron la superficie cultivada de maíz, ya que la resistencia a las plagas y la tolerancia a la sequía permitieron una producción rentable en regiones que antes presentaban desafíos. Las semillas modificadas genéticamente también provocaron cambios en otras prácticas de producción. Por ejemplo, el mayor uso de semillas tolerantes a la sequía ha coincidido con una ligera disminución en la superficie de riego y un mayor uso de semillas resistentes a los insectos con cambios en las aplicaciones químicas.
Las tecnologías de agricultura de precisión aumentan la eficiencia
La "agricultura de precisión" se refiere a las tecnologías que permiten a los productores tomar decisiones operativas en un sitio específico, adaptando sus métodos de acuerdo con las condiciones dentro y entre los campos. Por ejemplo, los monitores de rendimiento rastrean cuánto maíz se cosecha en zonas específicas de cada campo. Los agricultores colocan esta información en un mapa de rendimiento, que visualiza los datos del monitor y les permite abordar problemas como el drenaje deficiente o los bajos niveles de nutrientes en áreas de bajo rendimiento del campo. Los mapas de suelo proporcionan información específica del sitio sobre el tipo de suelo y la calidad del suelo. La tecnología de tasa variable permite a los agricultores aplicar la cantidad adecuada de semillas, fertilizantes o pesticidas para un sitio en particular. Los sistemas de guía utilizan tecnologías GPS para proporcionar a los operadores de tractores instrucciones visuales hacia las hileras o, en algunos casos, dirigen automáticamente el tractor para conducir directamente sobre las hileras. Esto puede reducir la cantidad de pasadas requeridas sobre el campo, lo que reduce los costos de combustible y el desgaste de la maquinaria.
La adopción de tecnologías de producción de precisión por parte de los productores de maíz ha aumentado constantemente en las últimas décadas. De 2001 a 2016, el uso de monitores de rendimiento aumentó del 19 % de los acres de maíz al 52 % y el uso de mapas de rendimiento del 6 % al 31 %. El uso de maquinaria autopropulsada con sistemas de guiado aumentó del 3 por ciento de las hectáreas de maíz al 39 por ciento. La aplicación de fertilizantes a tasa variable creció del 6 al 19 por ciento, la siembra a tasa variable de menos del 1 al 15 por ciento y la aplicación de plaguicidas a tasa variable del 1 al 7 por ciento. ERS y NASS agregaron preguntas sobre el uso de tecnologías más nuevas, como drones y sensores de condición de cultivos, a la encuesta ARMS de 2016; los datos indicaron que el uso de estas tecnologías se limitó al 1 al 4 por ciento de los acres de maíz.
A medida que creció el uso de tecnologías emergentes, los acres de maíz irrigados como porcentaje del total de acres de maíz se redujeron levemente. En 1996, se regaba el 15 por ciento de los acres de maíz de EE. UU. Para 2016, esa proporción había caído al 11 por ciento, aunque ese cambio nacional oscurece diferencias regionales significativas. En Prairie Gateway, la superficie irrigada se redujo al 39 por ciento de los acres de maíz en 2016 desde el 77 por ciento 20 años antes. En las regiones del norte de las Grandes Llanuras, la parte de la superficie cultivada con maíz irrigado cayó al 10 por ciento desde el 39 por ciento. En ambos casos, se citó como factor contribuyente el aumento de los costos de bombeo del agua de riego del acuífero de Ogallala, que se está agotando. Además, la adopción de variedades de semillas tolerantes a la sequía redujo la necesidad de riego. Por el contrario, los acres de maíz irrigados aumentaron en la región de la costa sur: de ninguno en 1996 a 21 por ciento en 2001, luego descendieron a 13 por ciento en 2005 y aumentaron a 18 por ciento en 2016. Los factores que contribuyen a las diferencias en el uso de riego regional incluyen sequías repetidas aguas subterráneas, acceso a aguas subterráneas a un costo relativamente bajo y aumento de los precios de los productos básicos.
Las nuevas variedades de semillas conducen a cambios en las aplicaciones químicas y los costos por acre de maíz
Junto con la adopción de nuevas variedades de semillas de maíz modificadas genéticamente, las tasas de siembra aumentaron alrededor del 15 por ciento entre 1996 y 2016. Las tasas de aplicación de nutrientes también cambiaron. Por ejemplo, la proporción de acres de maíz tratados con fertilizante nitrogenado se mantuvo estable (alrededor del 95 por ciento), pero la cantidad promedio aplicada por acre aumentó de 107 a 125 libras. En contraste, las aplicaciones de fósforo y potasio disminuyeron entre 1996 y 2016, de 86 a 76 por ciento de acres para fósforo y de 80 a 70 por ciento para potasio. Las aplicaciones de herbicidas e insecticidas fluctuaron, y el uso de herbicidas aumentó junto con la adopción de variedades de semillas tolerantes a herbicidas. El uso de insecticidas disminuyó a medida que los agricultores utilizaron variedades de semillas más resistentes a los insectos. Además, de 2005 a 2016, el uso de prácticas de labranza de conservación aumentó ligeramente del 60 al 65 por ciento. Estas prácticas reducen los costos de labranza mientras conservan el suelo y el agua.
La adopción de nuevas tecnologías de semillas y el aumento relacionado en el uso de fertilizantes y herbicidas aumentaron los costos operativos en las fincas de maíz durante el período 1996-2016. Los costos por acre (sin ajustar por inflación) se duplicaron con creces, de $161 a $341. Los costos promedio de las semillas aumentaron un 263 por ciento en una tendencia ascendente constante de $27 por acre a $98, mientras que los costos de los fertilizantes aumentaron un 149 por ciento, de $51 por acre a $127. Los costos de aplicación de productos químicos como pesticidas, reguladores de crecimiento y ayudas para la cosecha aumentaron en un 30 por ciento. Los costos por acre variaron regionalmente, desde el más alto en 2016 de $712 en Heartland hasta $565 en Northern Great Plains.
El tamaño de las granjas crece junto con la productividad
Así como la superficie promedio total sembrada con maíz aumentó en las últimas décadas, también lo hizo el tamaño de las fincas que plantaron maíz. Según los datos del Censo de Agricultura, la superficie promedio en acres de las granjas que plantan maíz aumentó un 45 %, de 501 acres en 1997 a 725 acres en 2017. Según los datos de ARMS, el promedio de acres dedicados al maíz en esas granjas también aumentó en un proporción similar, de 189 acres en 1996 a 278 acres en 2016, con gran parte de la expansión ocurriendo entre 1996 y 2010. La cantidad de acres plantados con maíz generalmente se estabilizó después de 2010, con variaciones regionales. En Heartland, la superficie promedio sembrada con maíz disminuyó levemente (313 a 302 acres), mientras que el área promedio sembrada con maíz creció más del 50 por ciento en las Grandes Llanuras del Norte y las Tierras Altas del Este.
La productividad en las granjas de maíz también aumentó entre 1996 y 2016. Con base en un promedio móvil de 5 años, los rendimientos de maíz aumentaron de 130 bushels a 183 bushels por acre durante el período, una tasa de crecimiento anual promedio de 1.7 por ciento. Durante el mismo período, los costos de producción ajustados por inflación por bushel, a diferencia de los costos nominales por acre, cayeron de $5,07 a $3,64 por acre en todas las regiones.
Los costos totales por bushel fueron más altos para las fincas más pequeñas y disminuyeron a medida que aumentaba el tamaño de la finca, desde $4,66 por bushel para fincas con menos de 200 acres sembrados de maíz hasta $3,75 por bushel para fincas con más de 1,500 acres sembrados de maíz. Este patrón de costos más bajos por bushel en granjas de mayor tamaño se conoce como “economías de tamaño”, en las que el costo de producir una unidad de un producto básico disminuye a medida que aumenta el tamaño de la operación. Aparte de un pico en 2001 asociado con la introducción de semillas modificadas genéticamente en el mercado, este patrón se mantuvo bastante estable desde 1996 hasta 2016.
La productividad de las fincas de maíz varía según el tamaño y la región
Para determinar las características distintivas de las fincas de alta y baja productividad, los investigadores de ERS dividieron las fincas de maíz en cuatro grupos (denominados cuartiles) según su costo por unidad:
Costo más bajo, productividad más alta (25 por ciento superior): El costo promedio fue de $2.83 por bushel;
Medio superior (25 por ciento): El costo promedio fue de $3.46 por bushel;
Medio bajo (25 por ciento): El costo promedio fue de $4.04 por bushel; y
Costo más alto, productividad más baja (25 por ciento inferior): El costo promedio fue de $6.32 por bushel.
Las granjas de mayor productividad demostraron costos operativos consistentemente más bajos por acre que el siguiente grupo de menor productividad. Las economías de tamaño y las variaciones en las dotaciones naturales que podrían requerir un mayor uso de algunos insumos, como el riego, afectaron los costos operativos. Por ejemplo, más fincas con menor productividad irrigaron sus tierras. Los rendimientos tendieron a estar por debajo del promedio para los dos grupos de fincas de menor productividad. La productividad también varió entre las regiones. El Heartland representó una parte desproporcionadamente grande del total de acres en los tres grupos de mayor productividad (58, 70 y 66 por ciento) y solo el 44 por ciento en el cuartil de menor productividad. Prairie Gateway y Southern Seaboard componían porciones más pequeñas de acres de maíz y juntas representaban el 34 por ciento del grupo de menor productividad y menos del 14 por ciento del más alto.
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