Evaluación económica de la rotación entre cultivos agrícolas de Uruguay: un anáisis dinámico para la gestión del suelo a largo plazo

Abstract

Esta tesis aborda el problema de la sostenibilidad de la agricultura desde una perspectiva económica intertemporal, integrando la dinámica de la calidad del suelo con las decisiones productivas del agricultor. Se desarrolla un modelo teórico de programación dinámica, que representa el suelo como un capital natural, cuyo estado evoluciona endógenamente según la elección entre dos rotaciones de cultivos con diferentes impactos sobre la calidad del suelo. Se utiliza una función de producción tipo Mitscherlich-Spillman, lo que permite capturar la relación no lineal entre la rentabilidad de los cultivos y la conservación del suelo. El análisis incluye una ecuación de Euler y la determinación del estado estacionario del sistema, complementado con resultados numéricos que surgen de la calibración del modelo con datos para Uruguay. También se incorpora incertidumbre económica, en donde se asume que el precio de la soja se comporta como una cadena de Markov y se simulan tres shocks de precios. Los resultados muestran que la política óptima no coincide con el porcentaje de soja encontrado en la agricultura uruguaya, lo que sugiere que el sistema está en un proceso de pérdida de calidad de suelo. Existen situaciones en las cuales es óptimo aumentar temporalmente la proporción de cultivos rentables, pero siempre luego de una historia de chacra que priorizó aumentos de calidad de suelo por sobre la rentabilidad en el corto plazo. Estos desvíos duran pocos periodos y buscan utilizar la buena calidad de suelo conseguida en periodos anteriores para generar altos rendimientos y aprovechar un shock alto de precios. Las políticas públicas deberían incorporar la historia productiva de cada predio para incentivar decisiones compatibles con el manejo sostenible del recurso suelo.

This thesis addresses the problem of agricultural sustainability from an intertemporal economic perspective, integrating soil quality dynamics with farmers’ production decisions. A theoretical dynamic programming model is developed that represents soil as a form of natural capital whose state evolves endogenously according to the choice between two crop rotations with different impacts on soil quality. A Mitscherlich–Spillman type production function is used, allowing the model to capture the nonlinear relationship between crop profitability and soil conservation. The analysis includes an Euler equation and the determination of the system’s steady state, complemented by numerical results derived from the model’s calibration using data for Uruguay. Economic uncertainty is also incorporated by assuming that the soybean price follows a Markov chain process, with three price shocks being simulated. The results show that the optimal policy does not match the share of soybean observed in Uruguayan agriculture, suggesting that the system is undergoing a process of soil quality degradation. There are situations in which it is optimal to temporarily increase the share of high-return crops, but only after a field management history that prioritized improvements in soil quality over short-term profitability. These deviations last for only a few periods and aim to use the high soil quality accumulated in previous years to achieve higher yields and take advantage of favorable price shocks. Public policies should therefore incorporate the productive history of each farm to encourage decisions consistent with the sustainable management of soil resources.