160

Respuesta del cultivo de caña de azúcar a la aplicación anual de fosforo en socas en un suelo Andisol superficial con bajo P en el suelo

Ovidio Pérez1; Abimael López2 y Fernando Hernández1 1Coordinador del Programa de Agronomía y Técnico de Fertilización de CENGICAÑA; 2Jefe del Departamento de Investigación de Ingenio Pantaleón

INTRODUCCIÓN

Los suelos de la zona cañera de Guatemala son derivados de ceniza volcánica con distintos grados de meteorización (Cengicaña, 1996). Estos suelos generalmente se caracterizan por tener una alta capacidad de fijación de fosfatos y otros aniones especialmente en los suelos Andisoles. Ensayos exploratorios previos han evidenciado un bajo efecto residual del fertilizante fosforado en suelos Andisoles y al parecer hubo mejor efecto al fraccionar la dosis que la aplicación total a la siembra (Pérez y Melgar, 1998). Esto particularmente se observó en suelos muy deficientes en P que no habían recibido P por años. Actualmente la fertilización fosfórica en los ingenios es generalizada en la plantía en suelos deficientes en este elemento, pero hay dudas de su efecto en las socas en términos agronómicos y económicos y de las ventajas del fraccionamiento de su aplicación. Con la finalidad de responder a estas preguntas se planificó en el Plan Operativo 2005/06 esta investigación como “Fraccionamiento y dosis de P” y fue planteado como el Objetivo de Calidad en el Plan Operativo 2008/09 con información de cuatro años (una plantía y tres socas). Los

objetivos específicos fueron: a) determinar la respuesta del cultivo a la aplicación de fosforo en socas y la dosis de aplicación en suelos Andisoles superficiales y b) determinar el efecto del fraccionamiento de la dosis de P en la producción de caña y azúcar en estos suelos. METODOLOGÍA Este experimento fue establecido (siembra) en el año 2005 en el lote 0104 de finca Pantaleón y actualmente lleva cuatro cosechas (una plantía y tres socas). Las principales características químicas del suelo se presentan en el Cuadro 1. Cuadro 1. Principales características del sitio de estudio (0 – 20 cm)

pH P K Suelo Agua NaF

MO (%) (ppm)

Textura

Andisol superficial 5.3 11.1 6.4 4.5 39.1 Franco

Arenoso Los factores considerados desde el inicio en el estudio fueron dos: dosis de fósforo en plantía (3 dósis) y dósis de fósforo en soca (3 dosis) los cuales fueron arreglados en un factorial 3 x 3 + 3. El factorial 3 x 3 con 9 tratamientos corresponden a los tratamientos del 2 al 10 tal como se presentan en el Cuadro 2. Los tratamientos adicionales corresponden a un tratamiento testigo sin P (tratamiento 1) y dos tratamientos con altas dosis de P en plantía 160 y 280 kg de P2O5/ha (tratamientos 11 y 12 respectivamente). Cuadro 2. Descripción de tratamientos evaluados en cuatro ciclos

P aplicado (kg P2O5/ha) Trat. Siembra (2005) Dosis anual en socas 1 0 0 2 40 0 3 40 40 4 40 80 5 80 0 6 80 40 7 80 80 8 120 0 9 120 40

10 120 80 11 160 0 12 240 0

161

El experimento se estableció con la variedad CP72-2086 utilizando el diseño experimental de bloques al azar con cuatro repeticiones; las unidades experimentales fueron conformadas de cinco surcos distanciados a 1.5 m y de 10 m de largo.

El fósforo, según las dosis evaluadas, fue aplicado en el fondo del surco en la plantía en el 2005, en tanto que en las socas fue aplicado entre los 45 y 60 días en banda e incorporado en forma manual a aproximadamente 10 cm de profundidad conjuntamente con el fertilizante nitrogenado y potásico. En la plantía se realizó una fertilización uniforme de 100 kg de N y 100 kg de K2O por ha a los 3 meses después de siembra; en tanto que en socas la fertilización uniforme fue la equivalente a 100 kg de N y 60 kg de K2O por ha aplicados entre los 45 y 60 días después de corte; ambas fertilizaciones se realizaron en la banda de los surcos de manera incorporada. Las fuentes de nutrientes utilizadas fueron urea, triple superfosfato (TSP) y cloruro de potasio (KCl) para nitrógeno, fósforo y potasio respectivamente con excepción de la segunda y tercera soca en donde se aplico DAP como fuente de fosforo. Tanto en plantía como en socas, previo a la cosecha, se realizaron muestreos para determinar la concentración de sacarosa, cada muestra se

obtuvo de 5 tallos tomados al azar de los 3 surcos centrales de cada unidad experimental. Las cosechas fueron realizadas a la edad de 11.6 meses en la plantía en el 2006 y entre los 11.3 y 12 meses en las socas, cortando en forma manual la totalidad de tallos de cada unidad experimental, luego estos tallos se pesaron y se obtuvo de esta forma el rendimiento de caña expresando en toneladas métricas por ha. Las variables rendimiento de caña y concentración de sacarosa fueron analizadas estadísticamente a través de un análisis de varianza combinado a través de los años (ciclos), analizando los resultados de los tres ciclos de soca sin incluir la plantía, debido a que las fertilizaciones en socas iniciaron a partir del segundo ciclo (primera soca). El análisis de plantía fue realizado en el 2007 y reportado en la memoria de resultados de investigación de ese año (Cengicaña, 2007). Además se realizo el análisis de regresión (cuadrático) correspondiente a los rendimientos promedios de caña de las tres socas para la variable P en soca. La estimación de la dosis optima económica de fosforo (DOEP) para soca se estimo con base en la primera derivada de la regresión cuadrática ajustada del rendimiento de caña promedio en soca e igualándola con la relación de precios insumo-producto (I/P) donde I (insumo)=precio de 1 kg de de P2O5 en quetzales y P (precio de caña)= precio de 1 tonelada métrica de caña en campo (sin CAT) en quetzales. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Efecto de P en el rendimiento de caña En el Cuadro 3 se presentan las medias de rendimiento de caña (TCH) para los tres ciclos de soca (primera-2007-, segunda-2008- y tercera-2009- ) según la aplicación de tres niveles de P bajo tres niveles iníciales de P a la siembra. En el Cuadro 3 en general se observa que dentro de cada nivel de P aplicado en la siembra en el año 2005 los rendimientos de caña aumentaron con las aplicaciones anuales de P en las tres primeras socas correspondientes. El análisis de varianza combinado de los tres ciclos de soca para esta variable se presenta en el Cuadro 4, y en la Figura 1 se presentan gráficamente las medias de los tres ciclos de soca agrupados según la dosis de P aplicados al momento de la siembra en el año 2005.

162

Cuadro 3. TCH para primera, segunda y tercera soca según tres dosis de P bajo tres niveles iniciales de P aplicado a la siembra

Rendimiento de caña (Tm/ha) P aplicado a la

siembra (2005) (kgP2O5/ha)

P aplicado anualmente en socas (2006, 2007 y 2008)

(kgP2O5/ha) Primera Soca

(2007) Segunda Soca

(2008) Tercera Soca

(2009) 0 100.4 103.5 112.3

40 108.1 118.6 123.4 40 80 110.7 113.4 121.2 0 103.1 109.0 122.4

40 114.0 116.3 133.1 80 80 107.0 124.0 126.7 0 102.1 106.3 108.9

40 115.1 125.0 129.0 120 80 105.6 123.1 123.1

Cuadro 4. ANDEVA combinado para TCH en tres ciclos de soca (2007, 2008 y 2009)

Fv Gl SC Pr>F Ciclo 2 3028.1 0.0001 ** Rep (ciclo) 6 960.3 P siembra 2 351.1 0.23 ns P socas 2 2393.9 0.0001 ** P siembras x P soca 4 187.02 0.80 ns Error 58 6655.98 CV: 9.3 %

El análisis de varianza indico claramente que en promedio las aplicaciones anuales de P en socas tuvieron efectos estadísticamente significativos en el rendimiento de caña (P:0.0001). mientras que en promedio las aplicaciones de P a la siembra tuvieron poco efecto en el tonelaje de las socas siguientes. Además se determino que el efecto de la aplicación de P en socas es independiente del nivel de P aplicado a la siembra (interacción P siembra x P soca). En cuanto a la respuesta promedio del rendimiento de

caña, en la Figura 1 se observa que el tonelaje aumento con las aplicaciones de P en soca bajo cualquiera de los niveles de P a la siembra (40, 80 y 120 kg P2O5/ha). Sin embargo es evidente que los mayores rendimientos de caña en los tres casos se obtuvieron con la aplicación anual de 40 kg de P2O5/ha. En la Figura 2 se presentan graficadas las curvas de respuesta a P para las tres condiciones de fertilización de P a la siembra. Se observa que la respuesta a P entre 0 y 80 kg de P2O5/ha para cada una de las condiciones de P inicial a la siembra tienen respuestas similares y siguen una respuesta de incrementos decrecientes. De tal manera que en esta misma Figura se muestra la ecuación de regresión cuadrática ajustada promedio (con coeficientes lineal y cuadrático significativos) que representa la respuesta del tonelaje de caña a la aplicación de P en soca. Según la ecuación de regresión ajustada promedio mostrada en la Figura 2 como y=107.55 + 0.526P – 0.00507P2 ; se estima que el rendimiento de caña máximo (TCH) se obtiene con la aplicación de 51.8 kg de P205/ha. La dosis optima económica de P (DOEP) para aplicaciones en soca dependerá del precio unitario del

163

fertilizante (kg de P2O5) y del precio de la tonelada de caña en campo. Con precios equivalentes a Q12.00/kg de P205 y de Q120.00/t de caña (sin CAT), la DOEP se estima en 42 kg de P2O5/ha equivalente a 2.0 qq de Fosfato Di Amónico (DAP)/ha.

La estimación de la DOEP para precios variables se estimara igualando la primera derivada de la ecuación con la relación insumo producto (I/P) y despejando P como DOEP de la ecuación: DOEP=(0.526 – Rel I/P)/(2x0.00507); La relación I/P resulta de dividir el precio unitario del P (kg P2O5) y el precio unitario del producto (tonelada de caña). Sin embargo de acuerdo a la respuesta observada a P (curva de regresión) la DOEP variara poco con la variación de precios de tal manera que esta permanecerá cercana a 40 kg de P2O5/ha.

Figura 1. TCH promedio de la aplicación anual de P en socas en tres años.

a) Bajo aplicación inicial (a la siembra) de 40 Kg de P2O5/ha; b) 80 P2O5/ha y c) 120 P2O5/ha.

Figura 2. Curvas de tendencia de TCH según aplicaciones anuales de P en tres años bajo tres condiciones de

fertilización de P a la siembra.

 a) 40 P siembra

106

116.7 115.4

80

90

100

110

120

130

0 40 80

P aplicado en socas (kg P2O5/ha)

TCH

b) 80 P siembra

111.5

122.7119.2

80

90

100

110

120

130

0 40 80

P aplicado en socas (kgP2O5/ha)TCH

c) 120 P siembra

105.7

123117.3

80

90

100

110

120

130

0 40 80

P aplicado en socas (kgP2O5/ha)

TCH

90

95

100

105

110

115

120

125

130

0 20 40 60 80 100

P aplicado en socas (kg P2O5/ha)

TCH

80 P 120 P

40 P

y=107.55 + 0.526P – 0.00507P2

164

Tal y como se indico, la fertilización de P en socas es independiente de la fertilización inicial aplicada a la siembra. En este sentido los resultados de las aplicaciones de P en plantía en este experimento indicaron que no se justifican las aplicaciones arriba de 80 kg de P2O5/ha (Perez et al. 2007). Estos resultados apoyan y confirman resultados previos sobre las recomendaciones de P en plantías para estos suelos (Pérez y Melgar, 1998). Fraccionamiento de P El fraccionamiento de P en este trabajo se refiere a la aplicación dividida de una dosis dada de P en dos o mas aplicaciones en forma anual (dos o mas años) en comparación con la aplicación total de la dosis al momento de la siembra. Los datos presentados en el Cuadro 3 muestran que el rendimiento de caña en primera soca (2007) fue superior (114.0 TCH) cuando se aplico 80 kg a la siembra y 40 kg en primera soca comparado con la aplicación de 120 kg de P2O5/ha aplicado todo al momento de la siembra (102 TCH). El arreglo de tratamientos para la evaluación del fraccionamiento de P en este experimento fue diseñado para la comparación de la partición de la dosis de 80, 120 y 160 kg de P2O5/ha en dos aplicaciones, una parte a la siembra (2005) y el resto en primera soca (2006) contra la aplicación total de las dosis al momento de la siembra (2005). Estos resultados fueron analizados en su oportunidad

con la información de plantía y primera soca en el 2007 (Perez et al. 2007) y que se resume en el cuadro 6. Cuadro 6. Comparación de la aplicación total y fraccionamiento de

3 dosis de P en el rendimiento de caña en plantía y primera soca. (Adaptado de Pérez, et al. 2007)

COMPARACION DE MEDIAS 1/Diferencia promedio en TCH

Significancia estadística

(Pr>F) 40 P siembra

+ 40P primera soca

Contra 80 P todo a la siembra

+ 1.5 0.79

40 P siembra

+ 80P primera soca

Contra 120 P todo a la siembra

+ 9.4 0.12

80 P siembra

+ 40P primera soca

Contra 120 P todo a la siembra

+ 15.0 0.06

80 P siembra

+ 80P primera soca

Contra 160 P todo a la siembra

+ 9.8 0.10

120 P siembra

+ 40P primera soca

Contra 160 P todo a la siembra

+ 12.4 0.04

1/ Diferencia en TCH = TCH promedio dósis fraccionada – TCH aplicación dósis total Los resultados del Cuadro 6 evidencian claramente la superioridad o ventaja del fraccionamiento de la dosis de 120 kg de P2O5/ha, aplicando 80 kg en la plantía y 40 kg en primera soca que aplicar todo el P en la plantia, observándose un incremento promedio en los dos años de 15 Tm/ha de caña mas en favor del fraccionamiento. Igualmente se observaron incrementos siempre positivos con el fraccionamiento en las otras combinaciones de partición de la dosis. Las ventajas del fraccionamiento observados en este experimento pueden explicarse en buena medida debido a la presencia dominante de Alofanos en la mineralogía de estos suelos. Los Alofanos adsorben y fijan el P del fertilizante aplicado reduciendo la disponibilidad de P para el cultivo a través del tiempo (Wada y Harward, 1974). CONCLUSIONES Se determino que la aplicación anual de P en socas incrementa el rendimiento de caña en suelos Andisoles con bajo P. Para el efecto se determino una Dosis Optima Económica de P (DOEP) de 42 kg de P2O5/ha para obtener los máximos beneficios económicos de la fertilización. Se determino que en estos suelos es mejor fraccionar la dosis de P anualmente que la aplicación total de la dosis al momento de la siembra, determinándose que la respuesta a P en socas es independiente de la dosis utilizada al inicio en la plantía. En plantía se confirma que la dosis de P mas adecuada en estos suelos esta alrededor de 80 kg de P2O5/ha.

165

RECOMENDACIONES La aplicación del fertilizante fosforado en socas en este ensayo se realizo en banda e incorporado a 10 cm de profundidad junto con la aplicación del fertilizante nitrogenado. De tal manera que hay que tener esto presente para las aplicaciones a nivel comercial. A nivel comercial las recomendaciones serian utilizar mezclas de NP o NPK según sea el caso para realizar una sola aplicación del fertilizante, utilizando DAP o MAP como fuentes de P en la mezcla. Se recomienda que cada ingenio realice o complete los análisis de suelos correspondientes para definir las áreas con bajo P (P < 10

ppm) para tener el área potencial para aplicaciones de P a un mayor detalle. CENGICAÑA en su portal tiene disponible el Mapa de disponibilidad de Fosforo de la zona cañera de Guatemala. BIBLIOGRAFÍA Cengicaña. 1996. Estudio Semidetallado de Suelos de la Zona Cañera del Sur de Guatemala. Edición revisada. 216 p. Pérez, O. 2002. Nutrición y Fertilización de Caña de Azúcar en

Guatemala. Boletín Técnico Informativo, año 10, No. 1. Guatemala. pp. 3-8.

Pérez, O. y Melgar, M. 1998. Sugarcane Response to Nitrogen,

Phosphorus and Potassium Application in Andisol Soil. Better Crops International, Vol. 12 No. 2. November.

Pérez, O.; López, A.; Hernández, F. y Chajíl E. 2007. En: Memoria

de Presentación de Resultados de Investigación Zafra 2006-07. CENGICAÑA, Guatemala. Pp. 143-147.

Wada, K. y Harward, M:E. 1974. Amorphus clay constituents of soils. Adv. In Agron. 26:211.

166

Nutrientes Limitantes en el Cultivo de Caña de Azúcar en Suelos Andisoles, Inceptisoles y Vertisoles de Baja Fertilidad, en la Zona Cañera de Guatemala

Ovidio Pérez1; Edgar Solares2; Marco Coronado2; Carlos Ramírez2; Abimael López2 y Fernando Hernández1 1Coordinador del Programa de Agronomía y Técnico en Fertilización de CENGICAÑA; 2 Jefes de los departamentos de investigación de los Ingenios Magdalena, Santa Ana, Tululá y Pantaleón respectivamente.

INTRODUCCIÓN Los suelos Andisoles, Inceptisoles y Vertisoles de la zona cañera de la Costa Sur de Guatemala se caracterizan por ser en su mayoría suelos de baja fertilidad y se encuentran ubicados en su mayoría en las zonas altas y medias de la región donde las condiciones climáticas no son tan favorables como las que se encuentran en la zona del litoral (CENGICAÑA 1996). La baja fertilidad se debe a los bajos contenidos de P, a problemas de fijación de este elemento por el suelo especialmente en los suelos Andisoles e Inceptisoles y a los bajos contenidos de potasio y en algunos casos de magnesio sobre todo en los suelos localizados en las partes altas. Las texturas predominantemente son franco arenosas gruesas y arenas francas y arcillosas en el caso de los Vertisoles. Actualmente la fertilización que se realiza en estos suelos

en los diferentes ingenios es variable y en general se basa exclusivamente en la aplicación de nitrógeno y fósforo en el caso de plantías y solo nitrógeno en el caso de socas. Con la finalidad de mejorar los rendimientos de caña y azúcar en estos suelos se planteo este estudio en el Plan Operativo 2008 de CENGICAÑA como “fertilización balanceada” con el objetivo de determinar los nutrientes que mas limitan la producción de caña y azúcar y cuantificar su impacto en la producción. METODOLOGÍA El estudio se realizó estableciendo cuatro experimentos en diversos suelos de la región cañera. Los sitios donde se establecieron los experimentos fueron: lote 0802, finca San Vicente, de ingenio Pantaleón; lote 412, finca Cádiz, de ingenio Santa Ana; lote 100333, finca Velásquez, de ingenio Magdalena y sección 02 lote 04, finca San José Buena Vista, de ingenio Tululá. Las principales características químicas de los cuatro sitios en estudio se presentan en el Cuadro 1. Los nutrientes minerales evaluados fueron: nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), magnesio (Mg), azufre (S) y micronutrientes (Fe, Mn, Zn, Cu y B) . Adicionalmente se evaluaron dos tratamientos: a) un tratamiento consistente en la fertilización comercial realizada en cada finca y b) un testigo absoluto sin fertilizante. En el Cuadro 2 se presentan los tratamientos evaluados, describiendo tanto los nutrientes evaluados como las respectivas dosis de los mismos.

167

Cuadro 1. Principales características químicas de los suelos de estudio

Ca Mg Finca Suelo pH MO

(%) P

(ppm) K

(ppm) meq/100g Textura

San Vicente, Pantaleón Andisol 6.1 4.2 0.1 66 6.1 0.7 FA Cádiz, Santa Ana Andisol 6.2 5.4 1.3 437 24.5 5.8 F Velásquez, Magdalena Inceptisol 5.9 4.5 1.1 351 18.5 3.3 F S. Jose B. Vista, Tulula Vertisol 5.9 2.5 0.4 47 9.7 3.2 FArA

Cuadro 2. Descripción de los nutrientes evaluados y sus respectivas dosis

Tratamiento Dosis No. Nutriente kg/ha 1 N 100 2 N P 100 – 80 3 N P K 100 – 80 – 80 4 N P K S 100 – 80 – 80 – 60 5 N P K S Mg 100 – 80 – 80 – 60 – 30 6 N P K S Mg + Micronutrientes 100 – 80 – 80 – 60 – 30 – micros1 7 N P K + Cal 100 – 80 – 80 – cal2 8 N 2P K S Mg + Micronutrientes 100 – 160 – 80 – 60 – 30 – micros1 9 Testigo comercial Variable

10 Testigo absoluto 0 – 0 - 0

1Dosis micronutrientes= 2, 2, 1.5, 1 y 1 l/ha; Fe, Mn, Zn, Cu y B respectivamente. 2 Dosis de cal (1 Tm/ha, como cal dolomitica). En el sitio de Cadiz se utilizo yeso.

Los nutrientes así como las dosis en el testigo comercial variaron en cada uno de los sitios de estudio de la siguiente forma: finca San Vicente 65, 70 y 40 kg/ha de nitrógeno, fósforo y potasio respectivamente; finca Cádiz 23 kg/ha de nitrógeno y 60 kg/ha de fósforo; finca Velásquez 30 kg/ha de nitrógeno y 80 kg/ha de fósforo por último finca S. José B. Vista 35 kg/ha de nitrógeno y 88 kg/ha de fósforo. El diseño experimental utilizado fue bloques al azar con 4 repeticiones, con unidades experimentales de 6

surcos distanciados a 1.5 m y de 10 m de largo, con excepción de finca San Vicente en donde fueron de 5 surcos. Las variedades sembradas en los experimentos fueron la PR75-2002 en el sitio de San Vicente y la CP88-1165 en los otros tres sitios. Las fuentes de nutrientes utilizadas fueron urea, fosfato di-amonico (DAP) y cloruro de potasio (KCl) para nitrógeno, fósforo y potasio respectivamente; mientras que como fuentes de azufre se utilizaron el sulfato de amonio y el sulfato de potasio y magnesio (langbeinita) siendo este último también fuente de magnesio y potasio. El fósforo y la cal fueron aplicados en el fondo del surco al momento de la siembra en los tratamientos correspondientes. Primero se aplico la cal, se tapo con un poco de tierra y después se aplico el fertilizante fosforado. En tanto que el nitrógeno, potasio, azufre y magnesio fueron aplicados 60 días después de la siembra (dds) donde correspondió. Los micronutrientes se aplicaron en forma foliar una sola vez a los 150 días después de la siembra (dds)

168

en el sitio de San José Buena Vista y a los 120 y 180 dds en los demás sitios; las dosis en cada aplicación fue la descrita en el Cuadro 2. Se efectuaron lecturas de los componentes del rendimiento de caña, población y altura de tallos en la totalidad de las parcelas de los experimentos a los nueve meses de edad del cultivo en finca San José Buena Vista y a los seis meses en los sitios restantes. Previo al corte se realizó un muestreo extrayendo al azar cinco tallos molederos de los tres surcos centrales en cada unidad experimental para determinar el porcentaje de sacarosa en cada uno de los tratamientos. La edad de corte de los experimentos fue de 12 meses en fincas San Vicente, Cádiz y S. José B. Vista (cosechado en abril el primero y en marzo del 2009 los dos últimos), y de 10.5 meses en Velásquez (cosechado en abril del 2009). El corte se realizó en forma manual en la totalidad de los surcos de las parcelas obteniendo de esta manera el peso de caña de cada una de ellas expresando este en toneladas métricas/ha. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Rendimiento de caña y concentración de sacarosa En los Cuadros 3 y 4 se presentan respectivamente las medias de rendimiento de caña (Tm/ha) y concentración de sacarosa (%) de los cuatro sitios evaluados.

Cuadro 3. Medias de rendimiento de caña (Tm/ha) en cuatro sitios en plantía

Finca No.

TratDescripción

De los Tratamientos S. José B. Vista Velásquez Cádiz San

Vicente 1 N 50.2 68.5 98.4 129.1 2 NP 66.0 78.3 101.4 142.7 3 NPK 80.8 78.8 100.1 149.4 4 NPKS 74.3 75.9 103.4 150.3 5 NPKSMg 76.8 76.4 102.5 147.9 6 NPKSMg + Micros 73.8 74.9 103.5 143.7 7 NPK + Cal/yeso 71.2 80.5 104.7 149.5 8 N2PKSMg + Micros 81.4 75.1 101.6 150.0 9 Testigo Comercial (variable) 61.4 66.2 96.8 144.7 10 Testigo absoluto (0 - 0 - 0) 52.8 62.5 97.9 122.9 Media 68.9 73.7 101.0 143.0

En el Cuadro 3 se observa que los tonelajes más bajos se obtuvieron en los dos suelos de más baja fertilidad correspondientes al suelo Vertisol de Finca S. José B. Vista, de ingenio Tulula y al suelo Inceptisol de Finca Velásquez, de ingenio Magdalena. En tanto que rendimientos medios y altos se obtuvieron respectivamente para el suelo Andisol profundo de finca Cádiz, de ingenio Santa Ana y en el suelo Andisol medianamente profundo de finca San Vicente, de ingenio Pantaleón. Éstas variaciones de Tm/ha en los diferentes ensayos obedecen a diferencias en suelo, variedad de caña sembrada, época de siembra y edad de corte de la caña. A nivel de ensayo o localidad se observan grandes diferencias en tonelaje correspondiente a los diferentes tratamientos evaluados, siendo menores las diferencias en magnitud en el suelo Andisol profundo de Finca Cádiz, de ingenio Santa Ana indicando una mayor fertilidad natural de este suelo en cuanto a los nutrientes evaluados. Cuadro 4. Medias de concentración de sacarosa (%) en 4 sitios en

plantía

Finca No. Trat Descripción trat S. José

B. Vista Velásquez Cádiz San Vicente

1 N 12.5 12.0 12.1 11.8 2 NP 12.5 12.0 12.2 11.9 3 NPK 12.7 12.1 12.0 11.8 4 NPKS 12.7 12.7 12.1 11.8 5 NPKSMg 12.9 12.5 12.0 11.7 6 NPKSMg + Micros 12.9 12.2 12.1 12.3 7 NPK + Cal/yeso 12.9 12.7 12.1 11.9 8 N2PKSMg + Micros 12.6 12.1 12.4 11.8 9 Testigo Comercial (variable) 12.6 12.3 12.7 12.2 10 Testigo absoluto (0 - 0 - 0) 12.7 12.3 12.5 11.8 Media 12.7 12.3 12.2 11.9

169

El análisis de varianza indico diferencias estadísticamente significativas entre los diferentes tratamientos para la variable TCH y

diferencias no significativas para sacarosa (Cuadros 1 y 2 del Anexo). En la Figura 1 se presentan los incrementos en Tm/ha de cada uno de los tratamientos con relación al testigo sin fertilizantes o testigo absoluto (tratamiento 10) en los cuatro sitios de estudio.

ns

*

**

****

** **

**

ns

*

**

****

** **

**

ns

** ****

**

* * *

ns

** ****

**

* * *

ns ns nsns ns ns ns

nsns ns nsns ns ns ns

ns

** ** ***

** **** ** ***

** **

Figura 1. Incrementos en Tm/ha observados entre los tratamientos con aplicación de diferentes nutrientes

con respecto al testigo sin fertilizante (tratamiento 10) en 4 sitios.

170

La adición de nitrógeno solo (N) en ninguno de los cuatro sitios fue capaz de superar estadísticamente el rendimiento de caña del testigo sin fertilizante, incluso en el suelo Vertisol de finca Buena Vista el TCH en promedio fue menor que el testigo. Sin embargo se observa que al adicionar fósforo a este tratamiento (NP) se obtuvieron incrementos significativos en el tonelaje con respecto al testigo en tres de los cuatro sitios, con incrementos del orden de +13, +16 y +20 TCH de caña/ha en las fincas de S. José B. Vista; Velásquez; y San Vicente respectivamente. En Cádiz el incremento en rendimiento con la aplicación de NP fue relativamente menor (+3.5 Tm/ha) y fue no significativo. La adición de potasio en la fertilización (tratamiento con NPK) incremento los tonelajes de caña mas de lo que se obtuvo con NP solos especialmente en los suelos Vertisol de Buena Vista (+28 Tm/ha) y en el suelo Andisol de San Vicente (+26 Tm/ha). Sin embargo es evidente que en los suelos de fincas Velásquez y Cádiz los incrementos alcanzados con este tratamiento con relación al testigo no fueron mayores que los que se lograron aplicando solo NP. Se observa que la adición de azufre (NPKS), de magnesio (NPKSMg), y de micronutrientes (NPKSMg+Micros) en todos los suelos evaluados ya no aumentaron los tonelajes más de lo que se alcanzo con la aplicación de NPK solos. Por otro lado la aplicación de cal (NPK + cal o NPK + yeso –en

Cádiz-) tampoco aumento el TCH mas que lo alcanzado con NPK. Asi mismo la aplicación de una dosis doble de fosforo (N2PKSMgM) con 160 kg de P2O5/ha con respecto al tratamiento original (NPKSMgM) de 80 kg de P2O5/ha, solo aumento ligeramente el tonelaje de caña en el suelo Andisol de finca Velásquez, pero no en los otros sitios. Las respuestas obtenidas a las aplicaciones de los diferentes nutrientes en los cuatro ensayos son bien congruentes con los resultados de la disponibilidad de nutrientes del análisis de suelos, con excepción únicamente del caso de finca Cádiz específicamente para fósforo. Esta claro que en el suelo Vertisol de finca S. José B. Vista, de ingenio Tululá y en el suelo Andisol medianamente profundo de finca San Vicente, de Ingenio Pantaleón los nutrientes mas limitantes son el fósforo y potasio además del nitrógeno, acordes con los análisis de suelos de estas fincas. La fertilización exclusivamente con nitrógeno en estos suelos produce rendimientos muy limitados y antieconómicos, de tal manera que para tener rendimientos adecuados se requiere de la aplicación de NPK. Por otro lado en el suelo Inceptisol superficial de finca Velásquez, de ingenio Magdalena, los niveles de K son adecuados en el suelo (351 ppm) y esta acorde con lo observado en el cultivo al aplicar potasio con poca o nula respuesta. En este suelo el factor limitante es el fosforo además del nitrógeno por lo que se requerirá de la aplicación de NP para tener producciones adecuadas. En Cádiz el análisis de suelos reporto P bajo (2 ppm) sin embargo la respuesta del cultivo a P no fue la esperada. La baja o mediana respuesta del cultivo a P en suelos con bajos contenidos de este nutriente (< 5 ppm) se ha observado en ensayos previos, cuyos suelos tienen la característica de ser suelos Andisoles profundos, de texturas francas y altos contenidos de materia orgánica como los suelos del grupo 2 (Andisoles profundos) al cual pertenece el suelo de finca Cádiz (Pérez 1997). La baja o mediana respuesta a P en estos suelos podría deberse a la mayor oportunidad de un mayor volumen de exploración de raíces en suelos profundos con texturas francas comparado con las posibilidades de crecimiento que tienen las raíces en suelos superficiales y de texturas arenosas o arcillosas. Adicionalmente esta la posibilidad del aporte de P proveniente de la materia orgánica en el transcurso del crecimiento del cultivo el cual no se estaría midiendo con los análisis rutinarios de laboratorio. Por otro lado en este ensayo se observo que en la época de lluvias especialmente en agosto y septiembre el suelo estuvo saturado de agua lo que de alguna manera pudo haber limitado la producción y la respuesta a los nutrientes evaluados. Los testigos comerciales siempre produjeron tonelajes más bajos en comparación con los tratamientos con NP o NPK evaluados en los cuatro ensayos. En el Cuadro 5 se presenta la comparación de medias entre los testigos comerciales y los tratamientos que llevaron NP o NPK de acuerdo a lo previamente discutido para cada sitio.

171

Cuadro 5. Comparación de medias de testigos comerciales y tratamientos NP o NPK evaluados en 4 sitios

Finca Comparación de tratamientos 1/Diferencia

en TCH Sign Est Pr > F

S. José B. Vista 100-80-80 (NPK) Contra 35-88-0 (t comercial) + 19.4 0.004 (**) Velásquez 100-80-0 (NP) Contra 30-80-0 (t comercial) +12.1 0.06 (*) San Vicente 100-80-80 (NPK) Contra 65-40-40 (t comercial) + 4.7 0.6 (ns) Cádiz 100-80-0 (NP) Contra 23-60-0 (t comercial) + 4.6 0.34 (ns) 1: Diferencia en TCH = TCH Trat (NP ó NPK) - TCH testigo comercial.

En el Cuadro 5 se observa que es evidente la superioridad del tratamiento con NPK respecto al testigo comercial que llevo solo NP en el suelo Vertisol de S. J. Buena Vista de ingenio Tululá indicando el efecto significativo del K en el aumento de la producción. Por su parte en el suelo Inceptisol de finca Velásquez el incremento observado se debería al aumento de la dosis de N (100 kg de N/ha) en el tratamiento NP con respecto a la dosis mas baja de N (30 kg de N/ha) aplicada en el testigo comercial. Estos resultados sugieren la revisión de la dosis de N aplicados actualmente en las plantías en los diferentes ingenios que al parecer son más bajos que los requeridos por el cultivo (Pérez 2002).

CONCLUSIONES Se determinó que los nutrientes mas limitantes en la producción de caña de azúcar fueron fósforo y potasio además de nitrógeno en los suelos Vertisoles de S. José B. Vista, de ingenio Tululá y en los Andisoles medianamente profundos de San Vicente de ingenio Pantaleón. Los incrementos en tonelaje observados fueron de 13 y 28 Tm/ha mas en el suelo Vertisol y de 20 y 26 Tm/ha mas en el suelo Andisol respectivamente con la adición de P (NP) y K (NPK) con respecto al testigo no fertilizado (0 – 0 – 0). En tanto que en el suelo Inceptisol de finca Velásquez los nutrientes mas limitantes fueron fosforo y nitrógeno observándose un incremento de 16 Tm/ha mas de caña con la adición de P (NP) en relación al testigo no fertilizado. En el suelo Andisol profundo de finca Cádiz la adición de P (NP) fue de 3.5 Tm/ha mas sobre el testigo no fertilizado el cual fue no significativo en términos estadísticos. BIBLIOGRAFÍA CENGICAÑA. 1996. Estudio Semi-detallado de Suelos de la

Zona Cañera del Sur de Guatemala. Edición revisada. 216 p.

Pérez, O. 2002. Nutrición y Fertilización de Caña de Azúcar en Guatemala. Boletín Técnico Informativo, año 10, No. 1. Guatemala. pp. 3-8.

Pérez, O. 1997. Avances de investigación en fertilización de la caña de azúcar en Guatemala. En I Curso Nacional de Postgrado. Guatemala. FAUSAC. pp. 101-120.

172

ANEXOS Cuadro 1A. Comparación de Medias entre el TCH de tratamientos con aplicación de diferentes nutrientes

con respecto al TCH del testigo sin fertilizante (testigo absoluto)

Finca B. Vista Velasquez San Vicente Cádiz Descripción trat

Pr > F N versus Testigo Abs. 0.67 (ns) 0.34 (ns) 0.43 (ns) 0.8 (ns)

NP versus Testigo Abs. 0.04 (*) 0.01 (**) 0.03 (*) 0.6 (ns)

NPK versus Testigo Abs. 0.0001 (**) 0.01 (**) 0.006 (**) 0.7 (ns)

NPKS versus Testigo Abs. 0.0015 (**) 0.04 (*) 0.004 (**) 0.4 (ns)

NPKSMg versus Testigo Abs. 0.0005 (**) 0.03 (*) 0.02 (*) 0.47 (ns)

NPKSMg + Micros versus Testigo Abs. 0.0019 (**) 0.05 (*) 0.005 (**) 0.40 (ns)

NPK + Cal versus Testigo Abs. 0.005 (**) 0.007 (**) 0.005 (**) 0.31 (ns)

N2PKSMg + Micros versus Testigo Abs. 0.0001 (**) 0.001 (**) 0.01 (**) 0.55 (ns)

NP versus Testigo comercial 0.45 (ns) 0.06 (ns) 0.82 (ns) 0.59 (ns)

NPK versus Testigo comercial 0.004 (**) 0.06 (ns) 0.6 (ns) 0.34 (ns)

CV (%) 12.5 11.7 8.6 7.9

Cuadro 2A. Comparación de Medias entre el contenido de sacarosa de tratamientos con aplicación de

diferentes nutrientes con respecto al testigo sin fertilizante (testigo absoluto)

Finca Descripción trat B. Vista Velasquez San Vicente Cádez

Pr > F N versus Testigo Abs. 0.5 (ns) 0.63 (ns) 0.79 (ns) 0.37 (ns)

NP versus Testigo Abs. 0.56 (ns) 0.71 (ns) 0.85 (ns) 0.49 (ns)

NPK versus Testigo Abs. 0.99 (ns) 0.74 (ns) 0.79 (ns) 0.27 (ns)

NPKS versus Testigo Abs. 0.94 (ns) 0.42 (ns) 0.98 (ns) 0.39 (ns)

NPKSMg versus Testigo Abs. 0.57 (ns) 0.57 (ns) 0.66 (ns) 0.14 (ns)

NPKSMg + Micros versus Testigo Abs. 0.39 (ns) 0.92 (ns) 0.19 (ns) 0.42 (ns)

NPK + Cal versus Testigo Abs. 0.39 (ns) 0.35 (ns) 0.96 (ns) 0.27 (ns)

N2PKSMg + Micros versus Testigo Abs. 0.83 (ns) 0.70 (ns) 0.81 (ns) 0.87 (ns)

NP versus Testigo comercial 0.67 (ns) 0.70 (ns) 0.41 (ns) 0.26 (ns)

NPK versus Testigo comercial 0.88 (ns) 0.74 (ns) 0.20 (ns) 0.13 (ns)

173

Evaluación de las Aplicaciones Continuadas de Vinaza en el Cultivo de Caña de Azúcar y su Efecto en un Suelo Andisol de Guatemala

Ovidio Pérez1; Abimael Lopez2; Fernando Hernandez1 y Gustavo Ralda2 1Coordinador y Técnico del Área de Fertilización y Nutrición Vegetal de CENGICAÑA; 2Corporación Pantaleón/Concepción.

INTRODUCCIÓN La vinaza es un residuo líquido proveniente de la destilación del alcohol, produciéndose en una proporción de 12 a 15 litros por cada litro de alcohol. Los principales componentes de este subproducto lo constituyen el agua, materia orgánica y minerales entre los cuales el potasio es el más abundante. Por otro lado el alto contenido de C orgánico repercute en un elevado índice de DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno) lo cual origina que este efluente sea potencialmente contaminante si el mismo no es manejado de una manera adecuada (Orlando, 1994). En otros países la vinaza es aplicada a los campos de caña de azúcar con beneficios en el aumento de la productividad, economía en el uso de fertilizantes y mejoramiento de los suelos en general (Pennati et al., 2005, Gomez y Rodriguez, 2000, Gloria y Magro 1976). Tomando en cuenta las particularidades de los suelos, clima y condiciones de producción prevalecientes en la zona cañera de Guatemala y del potencial aumento de los volúmenes de producción de vinaza derivado del aumento de

la producción de alcohol en esta región se planteo la presente investigación en un suelo Andisol deficiente en K en ingenio Pantaleon con los siguientes objetivos: a) Determinar los efectos de las aplicaciones sucesivas y continuadas de vinaza en la producción de caña y azúcar y su efecto en el mediano y largo plazo en algunas propiedades del suelo y b) Determinar el efecto de nitrógeno y su interaccion con las diferentes dosis de aplicación de la vinaza. En esta publicación se reportan los resultados acumulados de cuatro años de aplicaciones continuadas de diferentes dosis de vinaza que iniciaron en el año 2005. METODOLOGIA El experimento se estableció e inicio en el año 2005 en finca El Bálsamo de ingenio Pantaleón con la variedad CP72-2086. El suelo donde se estableció el ensayo correponde a un suelo Andisol (Pachic melanudands medial) profundo del grupo de manejo 2 (CENGICAÑA 2002). Las características químicas del horizonte superficial (0 – 20 cm) se presenta en el Cuadro 1. Cuadro 1. Principales características del sitio de estudio

Ca Mg pH MO

(%) K

(ppm) (meq/100 g) P

(ppm) Textura

5.1 7.6 57.2 9.37 2.06 4.4 Franco Arenosa Los factores evaluados en los tres años consecutivos fueron: Vinaza con cinco niveles (0, 10, 30, 60, y 90 m3/ha) y nitrógeno con tres niveles (0, 50 y 100 kg/ha); los tratamientos se arreglaron en el factorial 5x3 correspondiendo a los cinco niveles de vinaza y tres niveles de N, dando 15 tratamientos. Adicionalmente se evaluó una dosis alta de vinaza (120 m3/ha) sin nitrógeno fuera del factorial (120 – 0). La descripción de los 16 tratamientos se presenta en el Cuadro 2. El diseño experimental utilizado fue bloques al azar con cuatro repeticiones con unidades experimentales de cinco surcos de caña

174

distanciados a 1.5 m y de 10 m de largo. El nitrógeno fue aplicado cada año según las dosis establecidas en forma de urea en banda e incorporado aproximadamente una semana antes de la aplicación de los tratamientos de vinaza. Los niveles de vinaza se aplicaron a las seis semanas después de siembra en la plantía y entre siete y ocho semanas después del corte en las socas aplicando los mismos en forma manual sobre toda la superficie de las parcelas correspondientes utilizando cubetas graduadas para controlar las dosis de aplicación según las dosis establecidas. La vinaza utilizada en plantia (2005), primera soca (2006) y segunda soca (2007) provino de la Destiladora de Alcoholes y Rones Sociedad Anónima –DARSA-, y en el año 2008 (tercera soca) la vinaza utilizada provino de la Destiladora de Pantaleon. Los análisis de la vinaza de DARSA y Pantaleon se presentan en el Cuadro 3. En agosto del año 2008 se tomaron muestras de suelo muestreando a cada 0.25 m a partir de la superficie hasta la profundidad de 1.50 m. Para el efecto, en todos los tratamientos de la repetición 1 del experimento se hicieron calicatas (entre el surco 4 y 5) a una profundidad de 1.50 m, tomando la muestra en una cara del perfil partiendo del surco de caña hacia el centro de la mesa según la profundidad. Las muestras fueron llevadas al laboratorio Agronomico de CENGICAÑA

para los análisis correspondientes. El arreglo de los tratamientos (5 x 3) del ensayo permitió tener tres resultados para cada nivel de vinaza los cuales fueron promediados para tener la relación de la vinaza y las propiedades del suelo (pH, MO, K, Ca, Mg). Para la variable concentración de sacarosa se tomaron muestras extrayendo al azar cinco tallos de los tres surcos centrales de cada parcela antes de la cosecha. Estas muestras fueron analizadas en el laboratorio Agronomico de Cengicaña. Cuadro 2. Descripción de los tratamientos 5 x 3 + 1

Trat. Vinaza (m3/ha) N (kg/ha) 1 2 3

0 0 0

0 50 100

4 5 6

10 10 10

0 50 100

7 8 9

30 30 30

0 50 100

10 11 12

60 60 60

0 50 100

13 14 15

90 90 90

0 50 100

16 120 0 Cuadro 3. Análisis medio de K, Ca, Mg y P de la vinaza proveniente de

dos destilerias Destilería Parámetro DARSA Pantaleón

K (mg/L) 7264 11800 Ca (mg/L) 1105 1400 Mg (mg/L) 491 600 P (mg/L) 309 100

K (KgK2O/m3vinaza) 8.7 14.1 La cosecha se realizó en la plantía a los 11.5 meses de edad y a los 11.2, 10 y 12 meses respectivamente en primera, segunda y tercera soca, realizando el corte en forma manual de la totalidad de los tallos de los cinco surcos de cada parcela los cuales fueron pesados obteniendo de esta manera el rendimiento de caña, expresado en Tm/ha, en cada tratamiento de la evaluación. Las variables rendimiento de caña y concentración de sacarosa fueron analizadas estadísticamente a través de un análisis de varianza combinado a través de los cuatro años (ciclos). Ademas se realizaron análisis de regresión lineal simple relacionando la vinaza aplicada con el rendimiento de caña y el potasio aplicado proveniente de la vinaza con el K intercambiable del suelo.

175

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Rendimiento de caña y concentración de sacarosa En el Cuadro 4 se presentan las medias de rendimiento de caña en toneladas métricas por hectárea (TCH) de los 16 tratamientos (factorial 5 x 3 + 1) evaluados durante los cuatro años (plantía y tres socas). Asi mismo en el Cuadro 1A del Anexo se presentan los datos de sacarosa. En el Cuadro 4 se observa que en promedio el menor tonelaje se obtuvo con el tratamiento 1 (0 vinaza y 0 N) y el mayor se obtuvo con el tratamiento 16 (120 m3 de vinaza y 0 N). En general los datos muestran una

correspondencia entre los tratamientos evaluados y la producción. Sin embargo, con respecto a la variable sacarosa (Cuadro 1A del Anexo) se observa que tiene poca variación y no muestra ninguna tendencia definida con respecto a los tratamientos evaluados. En los Cuadros 5 y 6 se presentan respectivamente los análisis de varianza combinados (4 años) para las variables rendimiento de caña y sacarosa. El análisis de varianza combinado para la variable TCH (Cuadro 5) indica que entre las fuentes de variacion de mayor interés Vinaza, Nitrogeno (N) y Vinaza x N, únicamente la Vinaza tuvo efectos estadísticamente significativos sobre la produccion (P: 0.0001). Sin embargo, el efecto de la interaccion Vinaza x N aunque no alcanzo la significancia estadística deseada (P: 0.05) se observa que alcanzo un nivel razonable de probabilidad de significancia (P: 0.10). Por otro lado la fuente de variacion años (ciclos), tuvo efectos significativos en las medias de rendimiento de caña como era de esperarse. En cuanto al análisis estadístico para la variable Sacarosa (Cuadro 6) es evidente que ninguna de las fuentes de variacion de interés tuvo efectos significativos en esta variable. De tal manera que en adelante se analiza principalmente el TCH.

Cuadro 4. Medias de rendimiento de caña en Plantía y tres socas según 16 tratamientos evaluados

TCH Tratamiento Vinaza

(m3/ha) Nitrógeno

(kg/ha) Plantía Primera Soca

Segunda Soca

Tercera Soca Media

1 0 0 73.25 122.6 101.7 117.9 103.8 2 0 50 71.15 129.8 105.9 124.3 110.3 3 0 100 84.05 127.3 112 125.1 112.1 4 10 0 78.14 129.0 107.4 131.1 111.4 5 10 50 82.28 126.9 106.1 123.6 109.7 6 10 100 87.1 126.1 103.8 128.6 111.4 7 30 0 85.6 129.7 110.9 130.8 114.2 8 30 50 83.3 131.8 113.4 136.7 116.3 9 30 100 88.28 126.0 107.7 126.6 112.1 10 60 0 83.01 133.3 108.7 136.6 115.4 11 60 50 81.26 130.2 111.5 137.3 115.0 12 60 100 94.74 130.0 116.4 141.0 120.5 13 90 0 88.88 137.6 114.3 138.9 119.9 14 90 50 83.62 134.7 105.6 134.2 114.5 15 90 100 93.43 130.9 119.5 132.7 119.1 16 120 0 95.08 139.9 114.9 139.9 124.4 Media 85.26 130.4 110.0 131.6 114.31

176

108.4

111.2

114.2

117.8 118.1

122.5

100

105

110

115

120

125

0 10 30 60 90 120

Vinaza aplicada por año (m3/ha)

TCH

Cuadro 5. ANDEVA combinado (4 años) para la variable TCH FV GL SC Pr > F ciclo 3 83328 0.0001 (**) Rep (ciclo) 12 1666 Vinaza 4 2887 0.0001 (**) ciclo x Vinaza 12 511 0.89 (ns) N 2 180 0.32 (ns) Vinaza x N 8 1081 0.10 (ns) Ciclo x N 6 771 0.15 (ns) Ciclo x Vinaza x N 24 647 0.99 (ns) Error 162 13094 CV (%): 7.9

Cuadro 6. ANDEVA combinado (4 años) para la variable concentración de Sacarosa

V GL SC Pr > F Ciclo 3 51.1 0.0001 (**) Rep (ciclo) 12 5.0 - Vinaza 4 0.328 0.81 (ns) Ciclo x Vin 12 3.0 0.29 (ns) N 2 0.14 0.71 (ns) Vinaza x N 8 1.76 0.40 (ns) Ciclo x N 6 1.01 0.56 (ns) Ciclo x Vin x N 24 4.95 0.49 (ns) Error 168 102.71 CV (%): 3.78

Efecto de la Vinaza en el rendimiento de caña En la Figura 1 se presenta el TCH promedio según seis niveles de vinaza aplicados durante cuatro años consecutivos. En la Figura 1 se observa que en todos los casos el rendimiento de caña aumento en forma significativa y en forma consistente a medida que se aumento la dosis de vinaza. El máximo incremento en TCH se produjo con la aplicación anual de 120 m3/ha, alcanzando un incremento promedio de 14.1 TCH con relación al testigo sin vinaza. Este incremento equivale a un aumento del 13 por ciento de la producción. De acuerdo al tipo de respuesta presentado en la Figura 1 se ajusto el modelo de regresión

simple como y= 109.78 + 0.107Vin (R2: 0.90) que se muestra en forma grafica en la Figura 2. De la respuesta lineal del tonelaje a la aplicación de niveles crecientes de vinaza hasta la dosis de 120 m3/ha mostrada en la Figura 2, se deduce que por cada 10 m3 de vinaza/ha aplicada en este tipo de suelos, la producción de caña aumento en promedio 1.07 TCH. Estos incrementos esperados son congruentes con lo que se reporta en la literatura sobre vinaza para variadas condiciones (Dantur et al., 1996; Pennati et al., 2005 y Pérez et al., 2003).

Figura 1. Rendimiento de caña promedio (4 años) según aplicaciones anuales de diferentes volúmenes de vinaza

177

Efecto del Nitrogeno en el rendimiento de caña Tal como ya se indico, en promedio el N no tuvo efecto estadísticamente significativo

en el TCH, el cual pudo deberse en parte a un efecto de enmascaramiento ocasionado por la vinaza y en parte por el alto contenido de MO del suelo evaluado. Los resultados indicaron cierta evidencia de efecto de N en ausencia de vinaza. De tal manera que en la Figura 3 se presenta el efecto de N en el TCH según los diferentes niveles de vinaza evaluados.

y = 109.78 + 0.107VinR² = 0.90

100

105

110

115

120

125

130

0 20 40 60 80 100 120 140

Vinaza aplicada por año (m3/ha)

TCH

Figura 2. Respuesta promedio del rendimiento de caña a las

aplicaciones de vinaza en cuatro años

Figura 3. Efecto de N en el rendimiento de caña bajo diferentes niveles de vinaza

178

En la Figura 3 se observa que en ausencia de vinaza el tonelaje aumento al aumentar las dosis de N variando de 103.8 a 111.1 Tm/ha de caña respectivamente con 0 y 100 kg de N/ha. Sin embargo en presencia de cualquier nivel de vinaza aplicado a partir de los 30 m3/ha las respuestas a N fueron menores. Se observa que el tratamiento exclusivamente con fertilizante quimico (0 vinaza y 100 N) siempre produjo tonelajes mas bajos que cualquier combinación de N que llevo vinaza. En otros lugares se reporta que la vinaza puede sustituir parte o todo el nitrógeno que requiere el cultivo de caña de azucar (Gloria y Magro, 1976; Gomez y Rodriguez, 2000). Los resultados de este trabajo son interesantes en cuanto indica la posibilidad potencial de reducir las necesidades de aplicacion de N en forma de fertilizante químico en aquellos campos de caña en que se les va aplicar vinaza. Los más altos tonelajes obtenidos con la vinaza aun sin N comparados con la fertilización nitrogenada sola, es un indicativo de que este efluente esta aportando las necesidades de N del cultivo y corrigiendo otras limitantes nutricionales que hay en estos suelos. Las aportaciones de nitrógeno probablemente provengan de una mayor mineralización de la materia orgánica del suelo al proveer la vinaza, carbono

fácilmente descomponible por los microorganismos del suelo, conocido como efecto “priming” Efecto de la vinaza en algunos parametros de fertilidad en el perfil del suelo Potasio intercambiable En la Figura 4 se presenta el comportamiento del K intercambiable en el perfil del suelo hasta 1.5 m de profundidad producto de la aplicación continuada de diferentes dosis de vinaza en cuatro años. En la Figura 4 se observa que las aplicaciones continuadas de vinaza durante cuatro años incrementaron la concentración de K intercambiable en el suelo en los primeros 50 cm de profundidad en forma directa con los volúmenes de vinaza aplicados. Sin embargo, la mayor concentración de K se localiza en la capa superficial es decir en los primeros 25 cm de profundidad. El K encontrado en la capa superficial del suelo en el tratamiento con el mas alto volumen de vinaza aplicado (120 m3/ha/año) fue de 1254 ppm contra 111 ppm encontrado en el testigo que no recibio vinaza durante este tiempo, lo que indica un aumento de 11 veces la concentración de K en el suelo con respecto al testigo. Por otro lado se observa que el K no se ha movido significativamente a profundidades mayores de 50 cm del perfil del suelo aun en el tratamiento de más alto volumen de vinaza aplicado. Debido a la relación directa observada entre la cantidad de vinaza aplicada y el aumento del K del suelo en la capa superficial se realizo el análisis relacionando la cantidad de K aplicada en total de los cuatro años y el K en el suelo para tener una relación referente al K y no al volumen de la vinaza, el cual se presenta en la Figura 5.

Figura 4. Comportamiento del K intercambiable del suelo a

diferentes profundidades del perfil según aplicaciones anuales de 5 dosis de vinaza

0

25

50

75

100

125

150

1750 150 300 450 600 750 900 1050 1200 1350

K intercambiable (ppm)

Prof

undi

dad

(cm

)

0 30 60 90 120m3/ha

179

K interc suelo=161.88 + 0.2357K aplicR² = 0.97

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

K2O  total aplicado

K interc del sue

lo (p

pm)

En la Figura 5 se observa que la relación entre K aplicado de la vinaza y K del suelo fue lineal con el ajuste de la siguiente ecuación: Kinterc. suelo = 161.88 + 0.2357 K. La relación indica que por cada kg de K2O proveniente de la vinaza que se aplica, el K intercambiable del suelo en la parte superficial aumenta en promedio 0.2357 ppm. La relación mostrada en la Figura 5 es muy importante tomarla en

cuenta para las estimaciones de las cantidades máximas de K a aplicar o lo que es lo mismo las cantidades máximas de vinaza a aplicar para tener controlado la saturación de K y mantener en niveles adecuados las relaciones de las bases cambiables en el suelo. Materia organica, pH, calcio y magnesio En la Figura 6 se presentan los contenidos de materia organica, pH, calcio y magnesio en el perfil del suelo según aplicaciones anuales de vinaza durante cuatro años. En todos los casos se observa que no hay una relación definida entre la cantidad de vinaza aplicada y la variacion de la concentración de la MO, pH, Ca y Mg en el perfil del suelo (Figura 6). En general se observa que independientemente del nivel de vinaza aplicado el Mg y el pH aumentan con la profundidad del suelo y la MO al contrario disminuye como era de esperarse.

Figura 5. Relación entre el K aplicado con la vinaza en 4 años consecutivos contra el K del suelo en la capa superficial (0-25 cm).

180

0

25

50

75

100

125

150

1750 1 2 3 4 5 6 7

MO (%)

Prof

undi

dad

(cm

)

0 30 60 90 120 m3/ha

0

25

50

75

100

125

150

1754 5 6 7 8 9

pH

Prof

undi

dad

(cm

)

0 30 60 90 120 m3/ha

0

25

50

75

100

125

150

1750 5 10 15 20 25 30 35 40

Ca (Meq/100g)

Prof

undi

dad

(cm

)

0 30 60 90 120m3/ha

0

25

50

75

100

125

150

1750 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Mg (Meq/100g)

Prof

undi

dad

(cm

)

0 30 60 90 120m3/ha

Figura 6. Variaciones de: a) materia organica, b) pH, c) calcio y d) magnesio en el perfil del suelo según

aplicaciones anuales de cinco dósis de vinaza. CONCLUSIONES Las aplicaciones continuadas de vinaza por cuatro años consecutivos incrementaron significativamente los rendimientos de caña independientemente del nivel de nitrogeno aplicado. Se observaron en promedio incrementos de 5.8, 9.4, 9.7 y 14.1 Tm/ha con la aplicación de 30, 60, 90 y 120 m3/ha de vinaza respectivamente. Se estimó que por cada 10 m3/ha de

vinaza aplicada el rendimiento de caña en promedio aumenta 1.07 Tm/ha. En promedio la vinaza disminuye la respuesta a N en este tipo de suelos, de tal manera que es posible reducir las necesidades de aplicación de N como fertilizante quimico. Las aplicaciones de K provenientes de la vinaza incrementaron linealmente las concentraciones de K del suelo. Se estimó que por cada kg de K2O aplicado el K intercambiable del suelo se incremento en 0.23 ppm. BIBLIOGRAFIA Dantur, N. ; Scandaliaris, J. ; Pérez, F.; Roncedo, M. 1996.

Aprovechamiento agrícola de los residuos de la

a) Materia Organica b) pH

c) Ca d) Mg

181

agroindustria de la caña de azúcar. Parte II: El uso de la vinaza. Avance Agroindustrial, Argentina. pp. 38-41.

Gloria, N.A.; Magro, J.A.

1976. Utilizacao agrícola de residuos da usina de Acucar e destilaria na usina da Pedra. In: Seminario Copersucar da Agroindustria Acucareira. Sao Paulo. P. 163-180.

Gomez J. y Rodriguez O.

2000. Effects of vinasse on sugarcane (Saccharum officinarum) productivity.

Ver. Fac. Agron. (LUZ). 14:318-326. Orlando, J. 1994. Alternatives for an efficient use of mineral

fertilizers and sugar factory residues with low soil degradation and environment contamination risks. 15th World Congress of Soil Science. Vol 79. Commission VI. P. 395-405.

Penatti, C. P.; De Araujo, J.V.; Donzelli, J.L,; De Souza

S.A.V.; Forti, J.A. and Ribeiro R. 2005. Vinasse: A liquid fertilizer. Proc. Int. Soc. Sugar Cane Technol. 25 (1):403-411.

Pérez, O.; Natareno, E.; Hernández, F. 2003. Evaluación de

las aplicaciones de vinaza y fertilización mineral con nitrógeno y potasio en la producción de caña en un suelo Andisol. En: Memoria de presentación de resultados de investigación zafra 2002-2003. CENGICAÑA, Guatemala. pp 128-133.

ANEXO Cuadro 1A. Medias de concentración de Sacarosa en plantía y tres socas según 16 tratamientos evaluados

Vinaza Nitrógeno SACAROSA % Tratamiento

(m3/ha) (kg/ha) Plantía Primera Soca

Segunda Soca

Tercera Soca Media

1 0 0 12.7 11.2 12.3 12.4 12.15 2 0 50 12.2 11.4 12.3 12.9 12.20 3 0 100 12.2 11.5 12.6 12.7 12.25 4 10 0 12.2 11.3 12.6 12.5 12.1 5 10 50 12.3 11.6 12.4 12.7 12.25 6 10 100 12.1 11.8 12.2 12.3 12.10 7 30 0 12 11.6 12.1 12.3 12.00 8 30 50 12.4 11.1 12.6 12.5 12.15 9 30 100 12.1 11.3 12.6 12.4 12.10 10 60 0 12.7 11.2 12.6 12.7 12.30 11 60 50 12.5 11.3 12.6 12.4 12.20 12 60 100 12.4 11.3 12.3 12.2 12.05 13 90 0 12.2 11.4 12.7 12 12.08 14 90 50 12.4 11.2 12.7 12.3 12.15 15 90 100 12.8 11.6 12.5 12.4 12.33 16 120 0 12.7 11.3 12.2 12.4 12.15

Media 12.37 11.4 12.5 12.4 12.16

182

Evaluación de la Intercalación de dos Especies de Leguminosas como Abonos Verdes en el Cultivo de Caña de Azúcar

Ovidio Pérez1; Abimael López2 y Fernando Hernández1 1Coordinador del Programa de Agronomía y Técnico de Fertilización de CENGICAÑA; 2Corporación Pantaleón-Concepción

INTRODUCCIÓN

Las leguminosas son plantas que tienen la capacidad de fijar altas cantidades de nitrógeno de la atmósfera dependiendo de la especie y condiciones ambientales en que se siembran. La siembra de abonos verdes en rotación o intercalados en cultivos han sido prácticas muy antiguas con una serie de ventajas para el cultivo de interés y el suelo en que se siembran. En caña de azúcar se recomienda el empleo de abonos verdes junto con otras prácticas como la conservación de los rastrojos de caña y la labranza mínima para revertir la degradación y promover la salud del suelo (Wiseman 2005). En Australia se han logrado incrementar los rendimientos de caña con la rotación y buen manejo de soya y maní obteniendo incrementos de 20 y 30 por ciento mas con respecto al manejo convencional sin rotación (Garside et al., 2001). Así mismo en Brasil se han evaluado especies como Crotalaria juncea, Canavalia ensiformis y Mucuna deringiana en rotación con el cultivo de caña determinando que estas especies pueden fijar hasta un 50 por ciento de N total de la atmosfera que pueden ser aprovechados por el cultivo de caña de azúcar (Resende, 2000). De la misma

manera en la Florida, EE.UU. se ha encontrado que Crotalaria juncea puede incorporar de 180 a 200 kg de nitrógeno al suelo (Muchovej 1995). La siembra de abonos verdes en forma intercalada en el cultivo de caña de azúcar se ha estudiado poco y actualmente hay poca información al respecto. Tomando en cuenta el lento crecimiento de la caña de azúcar en las primeras etapas de desarrollo del cultivo en las zonas altas y medias de la zona cañera de Guatemala, permite pensar en la posibilidad de que los abonos verdes en forma intercalada en estas condiciones no afecten el rendimiento del cultivo y de esta manera obtener todas las ventajas de esta practica en estas zonas de producción. Especies de leguminosas como Crotalaria juncea y Canavalia ensiformis que son de rápido crecimiento, erectas y adaptadas a la región podrían ser opciones de evaluación bajo este sistema. Los objetivos de esta investigación fueron: a) Determinar el efecto en el crecimiento y la producción de caña y azúcar la intercalación de Crotalaria juncea y Canavalia ensiformis, b) Evaluar tres fechas de siembra de estas dos leguminosas y su efecto en el rendimiento de caña en plantía y c) Cuantificar la acumulación de N en la biomasa aérea de estas dos leguminosas sembradas en el sistema intercalado.  METODOLOGÍA Este experimento fue establecido en el 2005 e identificado como “Evaluación de especies de leguminosas, finca Pantaleón, ingenio Pantaleón, 2005/06” por lo que a la fecha se tiene información para cuatro ciclos (plantía y tres socas). Este ensayo fue ubicado en el lote 1401 de finca Pantaleón correspondiente a un suelo Andisol superficial cuyas principales características químicas se presentan en el Cuadro 1. Los factores evaluados en la plantía fueron dos leguminosas de rápido crecimiento (Crotalaria juncea y Canavalia ensiformis) y tres épocas de siembra (1, 10 y 20 días después de la siembra del cultivo de la caña), generándose entonces un diseño de tratamientos factorial 2*3; adicionalmente se evaluó un testigo (sin leguminosa) resultando entonces un total de 7 tratamientos los cuales se describen en el Cuadro 2.

183

Cuadro 1. Principales características del sitio de estudio

Suelo pH MO (%) P (ppm) K (ppm) Textura Andisol superficial 5.4 6.02 4.5 132.6 Franco Arenoso

Cuadro 2. Descripción de tratamientos en la plantía

No. de Trat. Leguminosa Época de siembra (días después de la siembra de caña)

1 Crotalaria juncea 1 2 Canavalia ensiformis 1 3 Crotalaria juncea 10 4 Canavalia ensiformis 10 5 Crotalaria juncea 20 6 Canavalia ensiformis 20 7 Testigo sin leguminosa --

En los años siguientes (socas) con excepción de la segunda soca en donde no hubo siembra de leguminosas se continuó evaluando solamente el factor de las dos leguminosas (Crotalaria juncea y Canavalia ensiformis) las cuales fueron sembradas en una misma fecha entre los 5 y 10 días después del corte de la caña. El diseño experimental utilizado fue bloques al azar con 3 repeticiones; la unidad experimental estuvo conformada de 5 surcos de 10 m de largo, distanciados a 1.5 m. Ambas especies de leguminosas fueron sembradas en las 4 mesas o entresurcos sembrando dos hileras de leguminosas por cada entresurco a un distanciamiento de 0.5 m entre ellas. La Crotalaria fue sembrada con un distanciamiento entre plantas de 10 cm colocando 3 semillas por postura, mientras que la Canavalia se sembró a 20 cm entre plantas con un grano por postura.

Se realizó una fertilización uniforme en todas las parcelas de 80 kg de P2O5 utilizando TSP (0-46-0) en el fondo del surco únicamente al momento de la siembra de la caña en el 2005. El nitrógeno fue aplicado únicamente en el tratamiento testigo sin leguminosa a razón de 80 kg de N/ha en la plantía a los 60 días después de la siembra y de 100 kg de N/ha en las socas aplicado entre los 45 y 60 días después del corte. Todas las parcelas de caña que llevaron leguminosas no se les aplico nitrógeno con excepción de la segunda soca en donde hubo una fertilización uniforme de 100 kg de N/ha en todas las parcelas al igual que el testigo debido a que este año no se sembraron leguminosas. En el primer y segundo año se estimo la biomasa aérea producida por área y el N acumulado en la biomasa de cada una de las leguminosas evaluadas. Para ello se realizo un muestreo previo a la cosecha (60 – 70 dds) pesando el total de la biomasa aérea presente en un área de 1 m2 (2 m lineales de las dos hileras de leguminosa) en dos puntos de la mesa central de todas las parcelas. De cada parcela se tomaron las respectivas muestras de biomasa que se llevaron al Laboratorio de CENGICAÑA para la determinación de la humedad y N total. Las leguminosas fueron cortadas e incorporadas a los 65 días en el primer año y los siguientes años fueron cortadas y dejadas como cobertura sobre la superficie entre los 60 y 70 días después de la siembra. El control de malezas se realizo en forma manual habiendo realizado entre 2 a 3 controles en el testigo y de 1 a 2 en los tratamientos con leguminosas.

184

Tanto en plantía como en socas, previo a la cosecha, se realizaron muestreos para determinar la concentración de sacarosa, de cada muestra se obtuvo de 5 tallos al azar de los 3 surcos centrales de cada unidad experimental.

Las cosechas fueron realizadas en todos los casos entre 11.5 y 12 meses, cortando en forma manual la totalidad de tallos de cada unidad experimental, luego estos tallos se pesaron y se obtuvo de esta forma el rendimiento de caña expresado en toneladas métricas de caña por ha. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Efecto de las leguminosas en el rendimiento de caña En el Cuadro 3 se presentan las medias de rendimiento de caña en plantía (2006) y tres socas (2007, 2008 y 2009) con el resumen del análisis estadístico (significancia P: 0.05) de los tratamientos con Canavalia ensiformis y Crotalaria juncea intercalados en los entresurcos de caña y el testigo sin leguminosa. En el cuadro 3 se observa que el rendimiento de caña no se vio afectado por la intercalación de ninguna de las dos leguminosas por el contrario se observa que la intercalación e incorporación de Canavalia ensiformis en promedio aumento aunque no en forma significativa el rendimiento de caña en comparación con el testigo sin leguminosa en los 4 años de evaluación.

Estos resultados son interesantes porque los rendimientos de caña en las parcelas con leguminosas se mantuvieron similares al testigo a pesar de que no recibieron nitrógeno en tres de los cuatro años de la evaluación. De acuerdo a la información que se presenta en el cuadro 4 se observa que Crotalaria juncea acumuló y aportó al suelo el equivalente a 157 kg de N/ha en la plantia y 150 kg de N/ha en la primera soca. Por su parte Canavalia ensiformis acumuló y aportó al suelo una menor cantidad de nitrógeno del orden de 117 kg de N/ha en la plantía y de solamente 75 kg de N/ha en la primera soca. Aunque no se sabe con certeza cuanto nitrógeno estuvo disponible al cultivo de caña derivado del nitrógeno aplicado en los residuos de las leguminosas es evidente que las cantidades fueron suficientes para llenar los requerimientos del cultivo en cuanto a este elemento. Cuadro 3. Efecto de la intercalación de dos especies de leguminosas

en el rendimiento de caña en 4 ciclos de cultivo

Cuadro 4. Peso fresco de biomasa aérea y N acumulado en dos

especies de leguminosas en dos ciclos de cultivo

Biomasa fresca (Tm/ha)

N acumulado en biomasa (kgN/ha) Especie de

leguminosa Primer año

(2005)

Segundo año (2006)

Primer año

(2005)

Segundo año (2006)

Crotalaria juncea

23.4 17.9 157.0 150.5

Canavalia ensiformis

19.2 10.2 117.1 75.9

Es importante comentar que muchas veces ocurre que en algunos suelos la adición de material orgánico fresco y fácilmente descomponible como es el caso de los abonos verdes, tengan un efecto de aumento de la oxidación de la materia orgánica nativa del suelo aumentando de esta manera el nitrógeno disponible del suelo (efecto “priming”).

Tratamiento Plantía (2006)

Primera Soca

(2007)

Segunda Soca

(2008)

Tercera Soca

(2009) Media

Canavalia ensiformis + caña sin N

82.8(a) 111.2(a) 95.0 (a) 108.7(a) 99.4 (a)

Crotalaria juncea + caña sin N

74.7(a) 109.3(a) 91.1 (a) 108.6(a) 95.9 (a)

Testigo (caña sola + N ) 74.1(a) 103.7(a) 88.3 (a) 109.9(a) 94.0 (a)

185

Este efecto puede particularmente ser importante en suelos derivados de cenizas volcánicas especialmente en Andisoles con altos contenidos de materia orgánica como en este caso. Los suelos Andisoles tienen la característica de que las arcillas “Alofanos” que dominan en este tipo de suelos protejen la materia orgánica de la oxidación. Aunque Crotalaria juncea aporta una mayor cantidad de nitrógeno por su alta biomasa en comparación con los aportes que puede hacer Canavalia ensiformis las posibilidades de la intercalación en el cultivo de caña de azúcar son mas favorables para Canavalia ensiformis por su habito de crecimiento más adecuado a este sistema y por la menor competencia que ejerce al cultivo objetivo. Sin embargo a pesar de esto al parecer Canavalia ensiformis tiene ciertas limitaciones de orden agronómico y operativo para su implementación a mayor escala. La experiencia de los ingenios Pantaleón y La Unión en ensayos a nivel semi comercial y comercial indican que Canavalia ensiformis tiene limitaciones porque produce muy poca semilla por unidad de área, la cosecha de la semilla es complicada, se requiere bastante semilla para la siembra y además produce poca biomasa y poco nitrógeno. De tal manera que es importante mas investigación al respecto para encontrar mejores opciones que tengan y aseguren en mejor éxito a nivel comercial.

Con relación a los componentes del rendimiento de la caña de azúcar, en el Cuadro 5 se presenta el efecto de la intercalación de las dos especies de leguminosas en la altura, población y diámetro de tallos a la edad de 7 meses. Cuadro 5. Efecto promedio de la intercalación de dos especies de

leguminosas en la altura, población y diámetro de tallos

Tratamiento Altura (m)

Población (miles de tallos/ha)

Diámetro(cm)

Canavalia ensiformis + caña sin N 2.46 a 82.0 a 2.45 a

Crotalaria juncea + caña sin N 2.33 b 77.9 a 2.43 a Testigo (caña sola + N) 252 a 76.0 a 2.45 a

Se observa que la intercalación de Crotalaria juncea aunque produjo rendimientos de caña en promedio muy similares al testigo es evidente que redujo el crecimiento de la caña en forma significativa con una altura de 2.33 m comparado con la altura promedio de 2.52 alcanzado por el testigo. La reducción del crecimiento de la caña debido al crecimiento agresivo de Crotalaria juncea creciendo en los entresurcos de caña se ha visto en varios ensayos que se están conduciendo actualmente en distintos suelos donde incluso el numero de tallos se ve disminuido por la competencia especialmente cuando se le ha dejado crecer por mas de 50 días junto con la caña. En cuanto a la variable concentración de sacarosa se observo que ninguna de las dos leguminosas intercaladas tuvo efecto sobre esta variable (Cuadro 1A del Anexo). Efecto de las épocas de siembra de las leguminosas en el rendimiento de caña en plantía Las épocas de siembra de leguminosas de acuerdo al diseño de los tratamientos inicial fue evaluado solamente el primer año en plantía. En la Figura 1 se muestra el efecto de la época de siembra en el rendimiento de caña (TCH) según las dos leguminosas evaluadas. Figura 1. Efecto de tres épocas de siembra de dos especies de

leguminosas n el rendimiento de caña en plantía

186

En la Figura 1 se observa que hay cierta tendencia de una disminución del tonelaje de caña en la medida que se retraso la época de siembra de las leguminosas de 1 a 20 días después de la siembra especialmente con Crotalaria juncea, sin embargo este efecto no fue estadísticamente significativo (Cuadro 2 del Anexo). La disminución del tonelaje con el retraso de la siembra de las leguminosas probablemente se pueda deber al retraso de la disponibilidad del nitrógeno cuando la incorporación de la leguminosa se hizo mas tarde. Por otro lado operativamente las siembras tardías de las leguminosas podrían tener el inconveniente de que por el mayor crecimiento de la caña se dificulte la entrada de la maquinaria para las labores de incorporación de las leguminosas. CONCLUSIONES El rendimiento de caña no se vio afectada por la intercalación de las dos leguminosas evaluadas durante los 4 ciclos de evaluación. En promedio los rendimientos de caña en los tratamientos intercalados con Canavalia ensiformis y Crotalaria juncea fueron respectivamente de 99.4 y 95.9 Tm/ha en comparación con el rendimiento alcanzado con el testigo sin leguminosa que fue de 94.0 Tm/ha.

La intercalación de Crotalaria juncea redujo significativamente la altura de tallos y en un menor grado el diámetro de los tallos en comparación con el testigo y la otra leguminosa aunque esta diferencia no se tradujo en una merma en el tonelaje. La época de siembra de las leguminosas en el ciclo plantía no afecto significativamente el rendimiento de caña. Sin embargo se observo cierta tendencia de menores tonelajes en las siembras retrasadas (10 y 20 dds) particularmente con Crotalaria juncea.

Crotalaria juncea acumulo significativamente mayor cantidad de N en la biomasa aérea que Canavalia ensiformis a la misma edad (65 dias) en los dos ciclos en donde se realizo la medición. En promedio Croalaria juncea acumulo 157 y 150.5 kg de N/ha respectivamente para el primer y segundo año comparado con 117.1 y 75.9 kg de N/ha acumulado por Canavalia ensiformis. AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen a la licenciada Wendy de Cano, al Sr. Hugo Paz y al personal del Laboratorio Agronómico de CENGICAÑA por la realización de los análisis químicos de suelo y biomasa. Así mismo agradecimientos a todo el personal del departamento de investigación de ingenio Pantaleón. BIBLIOGRAFÍA Garside A.L., Bell. M.J.M; Berthelsen J.E. and Halpin. 2001.

Species and management of fallow legumes in sugarcane farming system. In the Australian Society of Agronomy. http://www.regional.org.au/au/asa/2001/2/a/garside2.htm

Wiseman J. 2005. Green Manuring. Sugar Journal. Vol : 67, No.

12. 14-21 p. Resende A. 2000. A fixacao biologica de nitrogeno (FBN) como

soporte da productividade e fertilidade nitrogenada dos solo da cultura da cana de acucar: Uso de adubos verdes. Tesis de Maestria en el area de ciencias del suelo. Universidad de Rio de Janeiro, Brasil. 145 p.

Muchovej T. M. 1995. Rotational crops for sugarcane grown on

mineral soils. Florida Cooperative. Extension Service. Institute of Food and Agricultural Sciences. University of Florida. 6p.

187

ANEXO

Cuadro 1A. Andeva combinado de la intercalación de 2 leguminosas en la concentración de sacarosa

Fv GL SC Pr > F

Ciclo 2 1.32 0.004 (**)

Rep (ciclo) 6 0.77 -

Leguminosa 2 0.569 0.08 (ns)

Ciclo x leguminosa 4 0.74 0.16 (ns)

Error 41 4.31

CV (%) 2.9

Cuadro 2A. Andeva del efecto de 3 épocas de siembra y 2 especies de leguminosas en la concentración de

sacarosa en plantía

Fv GL SC Pr > F

Rep 2 1787.3 -

Leguminosa 1 296.9 0.15 (ns)

Epoca siembra 2 685.6 0.11 (ns)

Leguminosa x época siembra 2 728.6 0.10 (ns)

Error 10 1218.0

CV (%) 14.0

188

Validación de Programas de Riego Pre-Corte en Diferentes Condiciones de Suelo en la Zona Cañera de Guatemala

Otto René Castro Loarca1; Carlos Ramirez2; Alfredo Martínez3; Marco Tanchez4; Carlos Celada4; 1Especialista en riegos CENGICAÑA; 2área de investigación, Tululá; 3área de administración, Santa Ana; 4Asistente y Jefe de zona Pantaleón.

Palabras clave: riego pre-corte, validación de tecnología de riego

RESUMEN El presente trabajo se realizó con el fin de validar en el campo, el programa de riego pre-corte en diferentes condiciones de suelo de la zona cañera guatemalteca para tal fin, en el tercer tercio de zafra se establecieron pruebas en tres diferentes condiciones de suelo de la zona cañera guatemalteca, Se aplicaron los programas de riego en áreas semicomerciales mayores de 3 ha. En cada área se estableció un testigo sin riego. Para la estimación de la frecuencia y tiempo de riego se utilizó la metodología del balance hídrico. Se utilizó el valor de US$ 11.25 de utilidad/tonelada de caña. Con la relación Costo total por riego Dividido por el valor de utilidad/tonelada de caña marginal, se obtuvo el número de toneladas a obtener para pagar la inversión. Con base a los resultados obtenidos, se valida la tecnología de aplicar el riego pre-corte (cañas que se cosechan en el tercer tercio de zafra). En suelos con predominio de arena en el perfil se obtuvieron incrementos de 27 a 36 TCH, mientras que en suelos con

presencia de arcilla se obtuvieron entre 15 y 28 TCH más por aplicar 5 riegos con una frecuencia de 25 días. En condiciones de suelos con vetas de arena, la respuesta de la caña de azúcar al riego-pre-corte fue relevante, existieron diferencias en los dos períodos de prueba entre 70 y 84 TCH respectivamente. En la Respuesta económica indica que en las tres condiciones de suelo, se encontró que la aplicación del riego pre-corte es más rentable que la tecnología que se utiliza en el área. La aplicación del riego pre-corte con el sistema de riego por aspersión tipo cañón no es rentable, cuando se aplican más de 4 riegos. Sus costos de US$1.5/mm/ha no alcanzan a cubrir los incrementos en las TCH para pagar la inversión INTRODUCCION Cuando se siembra o se corta la caña de azúcar en la primera semana de marzo (tercer período de zafra), la etapa de elongación (la más sensible al déficit hídrico) se desarrolla entre el 15 de julio al 15 de enero, en esta condición, el déficit hídrico se empieza a manifestar entre los ocho a diez días después que terminan las lluvias, que se presenta regularmente a finales de octubre en los estratos medio, bajo y litoral, más aún, cuando incide el fenómeno “El Niño”, los efectos del déficit hídrico se observan antes que finalice octubre. A finales de octubre la etapa de elongación tiene 106 días de duración, que significa el 58 por ciento de su crecimiento, el resto representa 76 días más. Los efectos se presentan con mayor severidad en los suelos: con predominio de arena, arcilla o vetas de arena en el perfil del suelo. El primer ensayo de regar pre-corte se realizó en un suelo con predominio de arena en el perfil en noviembre 2003, se observó que el riego pre-corte incrementa los rendimientos en más de 18 TCH en relación al testigo sin riego. Se observó también, que los beneficios del riego pre-corte se visualizan dos meses después del corte al incrementarse la población y vigor. Con este antecedente se establecieron más pruebas en diferentes condiciones de suelo, los resultados demostraron que las áreas con mayor respuesta se sitúan a partir del estrato medio y en suelos con baja capacidad de retención de humedad en el suelo, como los suelos con predominio de arena, arcilla o vetas de arena en el perfil del suelo.

189

OBJETIVO Validar programas de riego pre-corte en diferentes condiciones de suelo de la zona cañera guatemalteca y cumplir con el objetivo de calidad de desarrollar por lo menos una tecnología que contribuya a la toma de de decisiones del ¿Cuándo y Cuánto regar? en cañas sembradas en el tercer tercio de zafra. METODOLOGÍA Para el cumplimiento del objetivo se establecieron en la zona media, baja y litoral de la zona cañera guatemalteca tres pruebas de validación de programas de riego en tres diferentes condiciones de suelo. Los programas de riego se aplicaron en áreas mayores de 3 ha. En cada área se estableció un testigo sin riego. Se seleccionaron áreas que se cosecharon en el tercer tercio de zafra y se trabajaron durante tres temporadas de riego, para el caso de la localidad Agrícola, Pantaleón, dos para los casos: ´Finca Tululá, Tululá y Finca Paraná, Santa Ana. Se planificó el riego para los meses: Noviembre, diciembre, enero, febrero y marzo, meses en que la caña de azúcar se encuentra en la etapa de elongación. Para la estimación de la frecuencia y tiempo de riego se utilizó la metodología del balance hídrico. Las condiciones de suelo seleccionadas para la aplicación del riego pre-corte fueron: Predominio de arena en la profundidad de consumo, presencia de arcilla en la

profundidad de consumo y presencia de vetas de arena en la profundidad de consumo (ver características físicas de las localidades en el anexo 1 y 2). Estas características aseguraron la respuesta técnica y económica del riego. Así mismo, se consideró que las áreas seleccionadas se ubicaran en el estrato medio y bajo, especialmente. Los detalles de los programas de riego aplicados se detallan en el anexo 3. Se realizaron mediciones al principio y final de la temporada de riego de las variables: Altura de tallos molederos y tallos mamones, así también, diámetro de tallos, presencia de corcho en los tallos molederos, con el fin, de establecer que variables inciden en el incremento en las TCH, en las tres áreas seleccionadas. Las mediciones y control del peso se llevaron a cabo por el personal de cada ingenio colaborador. Para analizar los resultados se utilizó estadística básica (promedios) y análisis gráfico. La metodología económica se basó en obtener los incrementos en las toneladas para pagar la inversión, con base a los costos que manejan los ingenios por aplicación del riego, según el sistema de riego. Se utilizó el valor de US$ 11.25 de utilidad/tonelada de caña. Para obtener el número de toneladas a obtener para pagar la inversión se utilizó la relación: Costo total por riego/utilidad por cada tonelada de caña marginal. RESULTADOS Rendimiento de caña de azúcar En las Figuras 1, 2 y 3 se presentan respectivamente las TCH obtenidos para las condiciones de suelo siguientes: Con predominio de arena (Francos Arenosos), arcilla en la profundidad de consumo y presencia de vetas de arena en el perfil del suelo. Para el caso de las áreas con predominio de arena en el perfil del suelo, existieron en las tres zafras de prueba diferencias de 36, 29 y 27 TCH respectivamente. Lo que se confirma que desde el punto de vista de rendimiento, la respuesta de la caña de azúcar al riego-pre-corte es significativa. En el área con presencia de arcilla en el perfil del suelo, las diferencias en las toneladas de caña por hectáreas (TCH) en dos zafras fueron de 28 y 15 TCH respectivamente, en las áreas sin riego y con riego. Mientras que en el área con presencia de vetas de arena en el perfil del suelo, la respuesta de la caña de azúcar al riego-pre-corte es relevante, existieron diferencias en las dos zafras de prueba de 84 y 70 TCH respectivamente (Figura 3). Las áreas con aporte capilar no se regaron. Las diferencias en el rendimiento de tonelaje entre regar áreas con vetas de arena en el perfil y áreas con aporte capilar fueron de 10 y 20 TCH, lo que se demostró que las áreas que tienen aporte capilar no necesitan de un programa de riego pre-corte.

190

Figura 1. Rendimiento en las Toneladas de caña por hectáreas (TCH) en áreas sin y con riego bajo

condiciones de suelo de la finca Agrícola, Pantaleón.

Figura 2. Rendimiento en Toneladas de caña por hectáreas (TCH) en áreas sin y con riego bajo

condiciones de suelo de la finca Tululá, Tululá.

Figura 3. Rendimiento en Toneladas de caña por hectáreas (TCH) en áreas sin y con riego bajo condiciones

de suelo de la finca Paraná, Santa Ana

191

Efecto del riego en el comportamiento de las variables: Altura, diámetro de tallos, crecimiento de chupones y corcho. Se determinó que las variables más importantes que incrementan el rendimiento de las toneladas de caña por hectárea, son: Altura de tallos molederos, crecimiento de chupones a tallos molederos (se considera moledero cuando alcanza una altura mayor de un metro), crecimiento del diámetro de los tallos, reducción del corcho y floración, entre otros. En los Cuadros 1, 2 y 3 respectivamente, se presentan

los resultados del comportamiento de las variables que incrementaron el rendimiento de caña. En el caso de un Suelo con predominio de arena en el perfil del suelo (Finca Agrícola, Pantaleón), se presenta los incrementos en la altura de 0.37m para los años 2007/2008 como lo más significativo. Mientras para el área con presencia de arcilla en el perfil del suelo(Finca Tululá, Tululá), se incremento los tallos molederos en 0.17 y 0.21 metros respectivamente para las dos temporadas de riego, así mismo, los mamones se convirtieron en tallos molederos, en los dos periodos evaluados alcanzaron un incremento de 0.31 y 0.37 cm respectivamente. Otras de las variables que incidieron en el incremento en las TCH fue el diámetro de tallos se alcanzó un incremento entre 9 y 8 mm. Finalmente, para el área con presencia de vetas de arena en el perfil del suelo (Finca Paraná), el riego pre-corte en estas condiciones de suelo se incrementó la altura de los tallos molederos y mamones, respecto a las áreas que tienen veta de arena en el perfil del suelo, sin riego. Es importante observar que los incrementos de los mamones a tallos molederos fue de 1.2 m, así mismo, los porcentajes de corcho en las áreas que se regaron con veta de arena disminuyeron en un 56 por ciento.

Cuadro 1. Comportamiento de las variables: altura de tallos molederos y diámetro de tallos con 4 riegos

cada 25 días. Finca Agrícola. Pantaleón ∆ altura de tallos molederos respecto al testigo (m) ∆ diámetro de tallos respecto al testigo (mm) 2007/2008 0.37 1 2008/2009 0.02 No existió ∆

Cuadro 2. Comportamiento de las variables: altura de tallos molederos, mamones y diámetro de tallos con 4

riegos cada 25 días. Finca Tululá. Tululá Crecimiento de tallos molederos, mamones y diámetro de tallos

altura de tallos

molederos (m)

∆ altura de tallos

molederos respecto al testigo (m)

Altura de mamones

(m)

∆ altura de mamones

respecto al testigo (m)

diámetro de tallos (cm)

∆ diámetro de tallos respecto al

testigo (mm)

2007/2008 0.17 0.31 9 2008/2009 2.9 0.21 1.6 0.37 2.5 8

Cuadro 3. Comportamiento de las variables: altura de tallos molederos, mamones, % corcho y diámetro de

tallos con 4 riegos cada 14 días. Finca Paraná, Santa Ana

Variable

Tratamiento

∆ Altura de tallos molederos (m)

∆ Diámetro de tallos molederos (mm)

∆ Altura de mamones (m)

disminución Porcentajes de corcho

Vetas con riego 0.2 1 1.2 56 Sin riego en áreas sin vetas de arena

(Buen suelo) 0.2 5 0.4 93

Nota: Los incrementos (∆) en las variables son respecto al testigo (vetas de arena sin riego)

192

Respuesta económica de la caña al riego pre-corte El análisis económico se describe respectivamente en los Cuadros 4, 5 y 6, en las condiciones del área con suelo con predominio de arena en el perfil del suelo, los incrementos de TCH que se obtuvieron por la aplicación de riego pre-corte con sistemas de riego por aspersión tipo cañón fue rentable solo en el período de 2006/2007, el beneficio superó los gastos de inversión y se obtuvo además 11 TCH adicionales, tal como se observa en el Cuadro 4. En los

períodos 2007/2008 y 2008/2009, los incrementos obtenidos en las TCH no alcanzaron a cubrir la inversión debido a que los costos de aplicar el riego con el sistema con aspersión tipo cañón son altos. La alternativa para pagar la inversión es utilizar sistemas de riego más económicos, como los sistemas de riego pivote central fijo. Con estos sistemas de riego, los beneficios económicos son más altos, como se observa al final del Cuadro 4. En el área con presencia de arcilla en el perfil del suelo, los incrementos en las TCH para pagar la inversión de aplicar el riego pre-corte fueron superados en un 13 por ciento en el período 2007/2008 que equivale a obtener 15 TCH más. En el período los incrementos alcanzaron solo el 2 por ciento equivalente a 3 TCH más. (Cuadro 5). Por último, en las áreas con presencia de vetas de arena en el perfil del suelo la respuesta económica es determinante. Si no se aplica el riego, las TCH se reducen hasta el 80 por ciento, lo que significa que en estas condiciones el riego pre-corte es muy importante. Con la aplicación del riego pre-corte se obtienen ganancias entre el 98 a 218 por ciento más, lo que equivale a tener una ganancia de 72 y 50 en las TCH (ver Cuadro 6).

Cuadro 4. Análisis económico de la aplicación del riego pre-corte en condiciones de la finca Agrícola,

Pantaleón

AGRICOLA SUELO FRANCO - ARENOSO SISTEMA DE RIEGO POR ASPERSIÓN TIPO CAÑON= US$ 1.5 mm/HA

Zafra Descripción de la tecnología

Testigo (TCH) TCH/con riego Diferencia

TCH

∆ TCH necesario

para pagar la inversión

Ganancia adicional en TCH

2006/2007 riego pre-corte c/21

días 4 riegos 91 127 36 25 11

2007/2008 riego pre-corte c/15

días 6 riegos 72 101 29 30 --

2008/2009 riego pre-corte c/15

días 7 riegos 95 122 27 47 --

ALTERNATIVA ECONOMICA= SISTEMA DE RIEGO PIVOTE CENTRAL FIJO= US$0.8/mm/HA

2006/2007 riego pre-corte c/10

días 8 riegos 91 127 36 14 22

2007/2008 riego pre-corte c/8 días

12 riegos 72 101 29 21 8

2008/2009 riego pre-corte c/6 dias

14 riegos 95 122 27 25 2 Nota: la utilidad/Ton marginal= US$ 11.25

193

Cuadro 5. Análisis económico de la aplicación de la tecnología de aplicar riego pre-corte en condiciones de un suelo con presencia de arcilla en el perfil del suelo, finca Tululá. Tululá

Suelo con presencia de arcilla en el perfil

Sistema de riego por surcos= US$ 0.38 mm/HA

año Descripción

de la tecnología

Testigo (TCH)

TCH/con riego

Diferencia TCH

∆ TCH necesario

para pagar la inversión

Ganancia adicional en

TCH

2007/2008 riego pre-corte

c/25 días 5 riegos

99 127 28 13 15

2008/2009 riego pre-corte

c/25 días 5 riegos

115 130 15 12 3

Nota: la utilidad/Ton marginal= US$ 11.25 Cuadro 6. Análisis económico de la aplicación de la tecnología de aplicar riego pre-corte en condiciones de

un suelo con presencia de vetas de arena en el perfil del suelo, finca Paraná. Santa Ana

PARANA suelo con vetas de arena en el perfil SISTEMA DE RIEGO MANGAS Y COMPUERTAS= US$ 0.40/mm/HA

período Descripción de la tecnología

Testigo (TCH)

TCH/con riego

Diferencia TCH

∆ TCH necesario

para pagar la inversión

Ganancia adicional en

TCH

2007/2008 riego pre-corte solo en vetas de arena

c/14dias 4 riegos 21 105 84 12 72

2008/2009 riego pre-corte solo en vetas de arena

c/14dias 3 riegos 30 83 73 12 58

Nota: la utilidad/Ton marginal= US$ 11.25

194

CONCLUSIONES • Se valida la tecnología de

aplicar el riego pre-corte (cañas que se cosechan en el tercer tercio). La tecnología es rentable y debe de aplicarse principalmente, en las áreas donde predomine los porcentajes de arena en el perfil del suelo (Francos arenosos), así mismo, en las áreas con presencia de arcilla (Franco arcillosos y arcillosos) y áreas con presencia de vetas de arena en el perfil del suelo.

• En áreas con suelos con

predominio de arena en el perfil del suelo, con la aplicación del riego pre-corte se obtienen incrementos de 27 a 36 TCH, mientras que en suelos con presencia de arcilla en el perfil se obtuvieron entre 15 y 28 TCH más por aplicar 5 riegos con una frecuencia de 25 días. En condiciones de suelos con vetas de arena en el perfil, la respuesta de la caña de azúcar al riego-pre-corte es relevante,

existieron diferencias en los dos períodos de prueba entre 70 y 84 TCH respectivamente.

• En las tres condiciones de suelo, se encontró que la aplicación del riego pre-corte es más rentable que la tecnología que se utiliza en el área. La aplicación del riego pre-corte con el sistema de riego por aspersión tipo cañón no es rentable, cuando se aplican más de 4 riegos. Sus costos de US$1.5/mm/ha no alcanzan a cubrir los incrementos en las TCH para pagar la inversión de riego. La alternativa de regar con sistemas de riego más económicos, como el pivote central fijo, es rentable.

RECOMENDACIONES

• Se observó que los mayores incrementos obtenidos por

riego pre-corte se obtienen cuando el período de verano incide el fenómeno conocido como “El NIÑO”. La presencia de lluvia aisladas en el período de riego, pueden minimizar la respuesta económica del riego pre-corte.

• No utilizar el sistema de riego por aspersión tipo cañón en la aplicación del riego pre-corte, sus costos de aplicación son altos.

• Se observó en el campo que el riego pre-corte no es rentable en las áreas con aporte capilar, por lo que no se recomienda su utilización.

BIBLIOGRAFIA CENGICAÑA. 2004. Memoria. Presentación de resultados de

investigación. Zafra 2003-2004. Guatemala 208p. CENGICAÑA. 2006. Memoria. Presentación de resultados de

investigación. Zafra 2005-2006. Guatemala 308p CENGICAÑA. 2008. Memoria. Presentación de resultados de

investigación. Zafra 2007-2008. Guatemala 308p

195

ANEXO 1 Características físicas de los suelos y ETP donde se validó la tecnología de regar en período de riego

Localidad Profundidad (cm) Textura %

Arena % Limo % Arcilla DPM (%)

LAA (mm)

LARA (mm) ETP (mm)

0-20 Franco Arenoso 57.88 26.21 15.92 60 20.98 12.59 5

20-40 Franco Arenoso 48.28 29.88 21.84 60 18.75 11.25 5 Tululá

40-60 Arcilloso 26 33.46 40.55 60 17.89 10.74 5

0-20 Franco Arenoso 55.65 33.31 11.04 60 38.41 23.04 4.5

20-40 Franco 50.58 39.75 9.67 60 39.34 23.60 4.5 Agrícola

40-60 Franco Arenoso 57.66 32.60 9.74 60 39.07 23.44 4.5

0-20 Franco Limoso 26.54 57.81 15.65 60 41.77 25.06 5

20-40 Franco Arenoso 62.53 28.24 9.22 60 34.80 20.88 5 Paraná

con vetas

40-60 Franco Arenoso 78.95 11.74 9.31 60 19.29 11.58 5

0-20 Franco 39.63 49.26 11.12 60 55.28 33.17 5

20-40 Franco Arenoso 56.39 34.59 9.02 60 35.60 21.36 5 Paraná sin

vetas

40-60 Franco 47.94 40.82 11.23 60 55.04 33.02 5

196

ANEXO 2

Suelos con presencia de vetas de arena en el perfil del suelo y aporte capilar

0

10

20

30

40

50

60

0 20 40 60 80 100

Profun

dida

d (cms)

Lámina /mm

CC

PMP

Hactual

0

10

20

30

40

50

60

0 20 40 60 80Profun

dida

d (cms)

Lámina /mm

CC

PMP

Hg actual

Suelo bueno con aporte capilar Suelo con vetas de arena en el perfil

Características físicas del suelo Finca Paraná lote 207

Humedad medida el 10 de enero 08

franco

Franco arenoso

Franco arenoso

franco

Arena franca

Arena franca

197

ANEXO 3

Programas de riego pre-corte realizados en las diferentes condiciones de suelo y en los diferentes períodos de riego

Características de la localidad período # de

riegos Frecuencia

(días) Inicio de

Riego Final de

Riego

Lámina aplicada por riego

(mm)

Lámina total

Aplicada (mm)

2007/2008 5 25 19/11/2007 11/03/08 90 450 Finca Tululá

Suelos con presencia de arcilla en el perfil

del suelo

Sistema de riego por surcos

2008/2009 5 25 18/11/2008 03/03/09 90 450

2006/2007 4 21 15/12/2006 30/04/2007 50 200

2007/2008 6 17 01/11/2007 12/02/2008 50 300

Finca Agrícola Suelo con

predominio de arena en el perfil del suelo

Sistema de riego por aspersión tipo cañón

2008/2009 7 14 29/11/2008 25/02/2009 50 350

2007/2008 4 14 13/12/2007 15/02/2008 60 240 Finca Paraná

Suelos con presencia de vetas de arena en

el perfil del suelo

Sistema de riego por surco con mangas y

compuertas

2008/2009 3 14 14/12/2008 10/02/2009 60 240

198

La medición de la eficiencia energética en el riego presurizado Una descripción de Metodologías y recomendaciones para su implementación en el campo

Otto Rene Castro Loarca1; Julio Sandoval2 1Especialista en Riegos, CENGICAÑA; 2Asesor área de riegos, CENGICAÑA

PALABRAS CLAVE: Eficiencia energética en riego presurizado, metodologías para evaluar la eficiencia energética. RESUMEN El presente estudio se realizó en conjunto con el Comité de Riego, con el fin de definir metodologías de campo para evaluar la eficiencia energética en el sistema motobomba y establecer recomendaciones técnicas que permitan hacer más eficiente el consumo de diesel. Para tal fin se estableció una serie de actividades de salón y campo. Se estableció que deben evaluarse como indicadores de campo: La eficiencia de las unidades de bombeo para el cual es importante determinar, el consumo de diesel, caudal utilizado, /Megalitro de agua (litros/ML), costos de bombeo, la carga dinámica total CDT). Con el conocimiento de la eficiencia energética se podrá cuantificar el ahorro de energía. Por otro lado se establecieron una serie de recomendaciones técnicas para hacer más eficiente el consumo de energía. INTRODUCCIÓN Uno de los principales componentes de la sostenibilidad es la eficiencia en el uso de la energía. Crear más producto por unidad de

energía invertida ahorra energía y dinero. La eficiencia energética puede hacer una actividad más productiva ya que el dinero que sería necesario para comprar la energía extra es retenido para invertir en la producción. Con esta base, el tema de la eficiencia energética en los sistemas de riego presurizado en la zona cañera debe ser una labor prioritaria dentro de las actividades de campo. Para empezar este tema, es necesario que se planifiquen y ejecuten en el campo evaluaciones durante y después del riego para determinar con que eficiencia energética están trabajando los equipos de riego. Esta labor permitirá ahorrar dinero e incrementar la eficiencia en la aplicación del agua. Es importante mencionar que un bajo rendimiento, aumenta el costo de bombeo, así también, la disminución de la productividad, debido a que la bomba no está entregando la cantidad correcta de agua para el cultivo. En las evaluaciones es necesario establecer mediciones de los gastos en el funcionamiento del sistema de riego, eficiencia del conjunto del motor diesel y bomba de riego. Las mediciones incluyen cuantificar el consumo de diesel, caudal bombeado, relaciones entre el consumo de diesel y agua entregada por la bomba. Una eficiencia aceptable para una bomba centrífuga de riego debe ser superior al 70 por ciento. Una cifra por debajo de 70 por ciento, implica que la selección de la bomba fue inadecuada o que la bomba está desgastada y necesita reparaciones. La clave del manejo del sistema motobomba es el seguimiento y control de cómo se está utilizando la energía, esto permitirá que cualquier cambio significativo indique que la bomba necesita mantenimiento. Según la NSW Department of Primary Industries, existen dos etapas en las evaluaciones de rendimiento de la bomba. La primera etapa, consiste en conocer cuánto combustible se está utilizando para que la bomba derive 1000 m3 de agua (equivale a un Megalitro). Para esto, se necesita determinar la cantidad de combustible utilizado y el volumen de agua bombeada. Si se considera el costo del combustible, se puede cuantificar el costo de bombeo. La segunda etapa, implica medir la eficiencia de la bomba. Para lo cual se requiere la información de consumo de combustible y carga dinámica total. Con esta información se comparan las especificaciones del fabricante.

199

Si las pruebas de campo en el sistema motobomba son menores de 65 por ciento, se necesitará de evaluar las posibles causas, a continuación se enumera una lista de causas hidráulicas y mecánicas que se pueden encontrar, entre las hidráulicas: a) Aumento del coeficiente de rugosidad de las columnas. b) Cantidad de columnas excesivas con relación al nivel dinámico. c) Incrustaciones de carbonato de calcio en las columnas con la consiguiente reducción del diámetro y el aumento de las perdidas d) Aumento del coeficiente de rugosidad en el tubo de la descarga. e) Abatimientos excesivos del nivel dinámico por extracciones superiores a las recomendadas. f) Trabajo de la bomba en un punto de la curva característica con baja eficiencia (generalmente por altas cargas). Mientras que las causas mecánicas son: a) Desgastes en las guías del eje de las bombas. b) Desajuste de los impelentes c) Alineación deficiente del conjunto motor cabezal. d) Desgastes en el motor e) Inyectores y bombas mal calibrados f) Excesivos números de impelentes donde no es necesario. g) Desajustes en el cabezal. h) Cabezales mal seleccionados. OBJETIVO Describir metodologías de campo para evaluar la eficiencia energética en el sistema

motobomba y establecer recomendaciones técnicas que permitan hacer más eficiente el consumo de diesel. METODOLOGÍA El tema de la eficiencia energética fue abordado en conjunto por el Comité de Riego en el período de marzo – abril 2009, para ello se organizaron una serie de actividades que fueron apoyadas por el Ing. Julio Sandoval, asesor del área de riegos. Las actividades se desarrollaron en un ciclo que incluyó: a. Una revisión de literatura sobre el tema “Técnicas para hacer más

eficiente el consumo de energía en el riego presurizado¨ y b. Actividades de salón y campo donde se abordaron los temas:

Aumento de la eficiencia de las unidades de bombeo, mejora de la eficiencia de riego, mejorar de la programación del riego, conversión hacia sistemas de riego más eficientes y uso de los sistemas de gravedad siempre que sea posible.

En este artículo se describe en una forma resumida las metodologías derivadas de la revisión de literatura internacional y se dan ciertas recomendaciones para el uso eficiente de energía.

• Metodologías de campo para evaluar la eficiencia energética

en el riego presurizado

Evaluación de la eficiencia de las unidades de bombeo, el objetivo de realizar esta prueba es cuantificar como la bomba está convirtiendo el combustible diesel a un trabajo útil de agua en movimiento. Una eficiencia aceptable para una bomba centrífuga de riego diesel debe ser superior al 70 por ciento. Una cifra aceptable para una bomba con turbina debe ser superior al 75 por ciento.

Para establecer estrategias de mejora de la eficiencia de las unidades de bombeo es necesario evaluar su eficiencia de operación. La NSW Department of Primary Industries, 2004, recomienda evaluar la eficiencia de las unidades de bombeo con las pruebas de campo siguientes: o Medición del consumo de diesel, para el cual es necesario

utilizar la fórmula que se observa en el ejemplo 1 del Cuadro 1.

o Medición del caudal utilizado, para su realización es necesario colocar en la salida de la bomba un caudalímetro que permita cuantificar el volumen de agua en un tiempo determinado. El procedimiento a utilizar se define en el Cuadro 2.

o Cálculo de consumo de diesel /Megalitro de agua (litros/ML).

El procedimiento de cálculo se presenta en el Cuadro 3, para su cuantificación se utilizó la información de los cálculos de los Cuadros 1 y 2.

200

Cuadro 1. Fórmula para estimar el consumo de diesel en bombas centrifugas

Variables a medir Ejemplo 1 Cálculo de consumo de diesel por hora

Tiempo inicial (horas) (h)(T1) 2.12 PM (V1-V2) /(T2-T1)

Volumen inicial de diesel (litros) (l) (V1)

1,800 l (1800-1638) /(8:12-2:12)

Tiempo final (horas) (h) (T2) 8:12 PM 162) /6= 27 l/h

Volumen consumido final de diesel en litros (l) (V2)

1,638 l Equivalente a 7 Galones por hora

Fuente: NSW Department of Primary Industries

Cuadro 2. Fórmula para cuantificar el caudal utilizado en un tiempo determinado

Variables a medir Ejemplo 2 Cálculo de consumo de agua

Volumen inicial (m3) (Vi) 1108.345 (Vf-Vi)*1000*(60/T)

Volumen final (m3) (Vf) 1286.845 (1286.845-1108.345)*1000*(60/35)

Tiempo entre las lecturas de volumen (minutos) (T) 35 178,500 litros *(60/35)

306,000 litros/hora que equivale a 306 m3/hora

0.306 ML1/h (Megalitro*/hora)

Fuente: NSW Department of Primary Industries 1un ML es equivalente a un millón de litros o 1,000 m3.

Cuadro 3. Consumo de diesel por Megalitro de agua

Variables a considerar Ejemplo 3 Cálculo de consumo de diesel por ML1

Consumo de diesel (l/h) 27 (l/h) /(ML/h)

Consumo de agua (ML/h) 0.306 27 ÷0.306

88.2 l/ML de agua

Fuente: NSW Department of Primary Industries 1un MLl es equivalente a un millón de litros o 1,000 m3.

201

o Cálculo de costos de

bombeo. Para realizar este calculo es necesario utilizar los resultados obtenidos en el ejemplo 3 y costo del diesel/litro

o Determinación de la carga

dinámica total CDT). Es la suma de la altura de descarga y la altura de succión.

Altura de descarga (Ad). Para su estimación se

utiliza las lecturas de la presión manométrica provistos en la bomba cuando el sistema esté en pleno funcionamiento. Esta lectura tiene que ser convertida a metros de altura equivalente.

Altura de succión (As). La altura de succión es la distancia entre la línea central de la bomba y el nivel de agua en la fuente, más las pérdidas en la tubería de succión de la bomba si se coloca por encima del nivel de agua. Las alturas típicas de succión en las bombas centrífugas son de 3 a 5 metros.

o Cálculo del consumo específico de combustible. Es la cantidad

de combustible utilizado por kilowatt-hora de energía producida por el motor.

Cuadro 4. Costos de bombeo por Megalitro

Variables a considerar Ejemplo 4 Cálculo de costo de bombeo/ML1(Cb) Consumo de diesel por ML (C diesel ML) 88.2 Cb=C diesel ML * C diesel

Costo de diesel ($) en litros (C diesel) 0.65 Cb= 88.2 * 0.65= 57.33 $ 57.33/ML

Fuente: NSW Department of Primary Industries 1un ML es equivalente a un millón de litros o 1,000 m3. Cuadro 5. Altura de descarga en metros

Variables a considerar Ejemplo 5 Altura de descarga en metros Presión en PSI, lectura de manómetro en

la salida de la bomba 70 Ad en m= PSI*0.703

Ad=70*0.703=49 m carga Fuente: NSW Department of Primary Industries

Cuadro 6. Altura de succión

Variables a considerar Ejemplo 6 Carga dinámica total (CDT) Altura de succión + perdidas por fricción 3 As en m= 3

Fuente: NSW Department of Primary Industries

CDT= Ad + As = 49 + 3 = 52 m

Cuadro 7. Consumo específico de combustible Variables a considerar Ejemplo 7 Cálculo de consumo específico de diesel (Ce)

Consumo de diesel (l/h) (Cdiesel) 27 Ce = Cdiesel ÷Em

Energía producida por el motor (kW-h) (Em) 108

Ce=27÷108= 0.25 l/kW-h al nivel del mar a 25° C para la mayoría de

motores diesel > de 70 kW-h Altura sobre el nivel del mar (m) (Dr) 200 msnm 0.99 (Según tabla adjunta)

Factor de corrección por nivel del mar Al nivel del mar 100% (1.00) 200 msnm 99% (0.99) 400 msnm 98% (0.98) 600 msnm 97% (0.97) 800 msnm 96% (0.96) 1000 msnm 95% (0.95)

Fuente: NSW Department of Primary Industries

202

o Determinación de las pérdidas en la transmisión (DF). Si el motor no está directamente unido a la bomba, hay una pérdida de energía a través de la transmisión. Esta pérdida se tiene en cuenta por lo que se denomina factor de la unidad (DF). Los factores a tomar en cuenta se encuentran en el Cuadro 8.

o Cálculo de la eficiencia de la bomba (Ef). Se cuantifica

con los resultados obtenidos del ejemplo 1 al 8, el resumen de estos resultados y la cuantificación de la eficiencia se observa en el Cuadro 9.

o Cálculo de ahorro potencial de costos. La mayoría de las

bombas centrífugas están diseñadas para funcionar cerca del 70% de eficiencia, y la mayoría de las bombas de turbinas cerca del 80% de eficiencia. La bomba en nuestro ejemplo, es sólo de alrededor de un 43% eficiente.

¿Cuánto se ahorraría si se optara por la mejora de la eficacia del 43% a 70%? Nuestro costo de bombeo es de $ 57.33 por ML. La mejora se calcula en el Cuadro 10.

Cuadro 8. Perdidas en la transmisión en el motor

Variables a considerar Ejemplo 8 Pérdida de transmisión (Df)

Factor de unidad (Df): • Si la bomba esta directamente unidad, Df= 1.0 • Engranajes (For gear drives), Df=0.95 • Correa en V (V-belt drives),Df=0.90

Para nuestro caso= 0.95 Factor de unidad= 0.95

Fuente: NSW Department of Primary Industries Cuadro 9. Estimación de la Eficiencia de la bomba.

Variables a considerar Ejemplo 9 Calculo de eficiencia Ef (%) Costo de diesel ($/litro) (C diesel) Ejemplo 4 0.65 Ef (%)=272 * CDT * Ce * C diesel) / Cb * Dr * Df Cálculo de costo de bombeo ($/ML1) (Cb) Ejemplo 5

57.33 Ef (%)=272*52*0.25*0.65 / 57.33*0.99*0.95

Carga dinámica total (m) (CDT) Ejemplo 6 52 Ef (%)= 42.6 Cálculo de consumo específico de diesel (Ce) (l/kW-h) Ejemplo 7

0.25 Ef (%)= 43

Factor Dr (adimensional) Ejemplo 7 0.99 Factor por perdida de transmisión (Df) (adimensional) Ejemplo 8

0.95

Fuente: NSW Department of Primary Industries un 1ML es equivalente a un millón de litros o 1,000 m3. Cuadro 10. Estimación para el ahorro de costos por ML

Variables a considerar Ejemplo 10 Ahorro de costos por ML1 ($/ML) (AC) Eficiencia (Ef) Ejemplo 9 43 AC=Cb-((Cb*Ef) /Ef-F) Eficiencia según el fabricante (%) (Ef-F)

70 Ac=57.33-((57.33*43) / 70)

Cálculo de costo de bombeo($/ML) (Cb) Ejemplo 5

57.33 AC= 57.33-35.22

AC=$22.11/ML Si se bombea de 900 ML durante la temporada, el total de ahorro de costos es 22,11 × 900 = $ 19,899.00. AHORROS

Si el desgaste del impulsor es el problema, y el costo de reemplazo es de $ 8,000, que se pagarían en torno a un tercio de la temporada, y el resto del ahorro será aumento de beneficios.

Efectos La reducción de la eficiencia en la bomba de 27% (70 a 43%) causa un incremento en el costo de bombeo de 63% (35.22 a $57.33/ML.

Fuente: NSW Department of Primary Industries 1un ML es equivalente a un millón de litros o 1,000 m3.

203

ID= Diámetro el tubo

DISTANCIA DEL CAUDALIMETRO DESPUÉS DE LA BOMBA

LAMINA BRUTA APLICADA (Lba)

Vb

ArLba=

Donde:    Vb=   volumen de agua bombeado en m3.Ar=    Área regada en m2.Lba=  Lámina bruta aplicada en milímetros

CT

Lbagl/mm=

Donde:    CT= Consumo Total en galonesLa= Lamina bruta aplicada en mm

RELACIÓN: CONSUMO DE DIESEL/ mm DE AGUA APLICADO (gl/mm)

EFICIENCIA (E ) en %

* 1000

Ce

CTE=

Donde:    Ce=   Consumo específico en gl/hp‐hr obtenidos de  los  datos del motor.

Ce= HP específico * Cesp@rpm

• Metodología de campo para auditar equipos de bombeo nuevos en sistemas de riego por aspersión

Auditar el desempeño de los equipos de riego presurizados con motobomba, es una práctica que permite determinar en el campo, la eficiencia con que opera la motobomba, una eficiencia menor a 70 por ciento permitirá tomar las medidas correctivas o preventivas correspondientes. Las pruebas de bombeo a equipos nuevos, servirán para establecer una línea base de comparación con el desempeño de equipos similares (Sandoval, J. 2009). Para realizar la caracterización del sistema, se deben seguir los siguientes pasos: • Determinar el punto o puntos

de operación de la bomba. • Determinar la potencia

demandada por el conjunto bomba-motor.

• Determinar la eficiencia de la bomba. En caso de no contar con las curvas características de la bomba consultar las ecuaciones correspondientes.

• Determinar el consumo de energía del sistema de bombeo.

• Determinar el costo de operación del sistema actual

El procedimiento a seguir, se describe a continuación: 1. Preparar un formato de

registro con las características del equipo que se va a auditar, donde como mínimo se consigne: Q, H, rpm de la bomba y Hp del motor.

2. Hacer un croquis de la instalación que permita saber los accesorios y dimensiones que componen la succión y descarga del equipo, para cuantificar las pérdidas de carga y diferencias de altura.

3. Instalar los dispositivos de medida con los que se va a realizar la prueba como: Caudalimetro, Manómetros, Válvula de control y tacómetro. La instalación del Caudalimetro después de la motobomba se especifica en la Figura 1.

4. Llenar el tanque de combustible para poder medir el consumo durante el período de la prueba. Tomar lecturas iniciales del horómetro y del caudalimetro totalizador.

5. Poner en marcha la unidad y llevarla a las condiciones de trabajo deseadas en cuanto a rpm y Presión en la descarga. De acuerdo al valor de H y Q en el punto de mejor eficiencia (BEP por sus siglas en inglés), establecer un rango de valores un 20 por ciento por debajo y por arriba de esa presión y ajustar las rpm del motor tratando de mantener el caudal deseado.

6. Para cada combinación de H, Q y rpm, registrar el consumo de diesel y el volumen de agua bombeado en el periodo de la prueba.

7. Con los datos recabados durante la auditoria, después de analizarlos preparar un informe donde se detallen los principales hallazgos

Los cálculos más importantes se detallan a continuación: Figura 1. Distancia que debe colocarse el caudalimetro después de la

bomba.

204

• Recomendaciones técnicas para hacer más eficiente el consumo de energía en el riego presurizado

Sandoval, J, 2009, recomienda que después de comprobado que el consumo de energía, en varias ocasiones es igual o superior al consumo tope, se procede a chequear el conjunto en el orden siguiente: (informe de asesoría) 1. Medir los parámetros de trabajo de la Estación de Bombeo (Q-H) 2. Si el caudal de trabajo de la bomba corresponde con el caudal recomendado del pozo, con el fin de determinar si el nivel dinámico real provoca el exceso de consumo. Comprobar el estado técnico del motor mediante pruebas en taller o laboratorio. 3. Comprobar la alineación y el estado del cabezal y si corresponde a las características deseadas. 4. De encontrarse en correcto estado los puntos anteriores, se procede a la extracción de la bomba para determinar el estado técnico de la misma comprobando: a) Si la cantidad de columnas corresponde con el nivel dinámico existente. b) Si existen incrustaciones de carbonato de calcio en el interior de las columnas, corrosión, acumulación de oxido de hierro, o manganeso.

c) Si hay desgastes en las guías del eje de la bomba. d) Si hay desajuste de los impelentes e) Si hay excesivos números de impelentes donde no es necesario. 5. Con la comprobación frecuente del consumo de energía en las estaciones de bombeo se puede realizar un plan de mantenimiento de aquellas instalaciones de bajo rendimiento y una vez finalizada la campaña proceder a efectuarlo en estas Estaciones de Bombeo que presenten estas dificultades, teniendo en cuenta el orden señalado en el párrafo anterior. 6. Es recomendable evaluar la cavitación, la evidencia es: Ruido obvio y característico, Valores erráticos de presión en la descarga, Deterioro del impulsor: Al centro del impulsor = Cavitación en la Succión. Al Perímetro del Impulsor = Cavitación en la descarga y en la carcasa. Las Causas de Cavitación son: • Sobre dimensionamiento de la bomba, no se identifican

apropiadamente la H y Q de operación, se usan valores mayores para asegurarse que va a trabajar bien; es la causa más frecuente de Cavitación.

• Cambio en la demanda del sistema, al requerir mayor Q y menor H, el mayor caudal no puede ser satisfecho por las condiciones de la instalación en la succión. Segunda causa frecuente de Cavitación, la bomba se sale del punto de mayor eficiencia.

• Aumento de la altura de la succión, se abate el nivel del agua en la succión, a mayor altura de la bomba sobre el nivel del líquido.

• Aumento de la temperatura del líquido, condiciones inusuales atmosféricas, alta radiación, baja presión atmosférica.

• Aumento de la carga total, cuando las condiciones en la descarga cambian tanto al punto de provocar Cavitación del lado de la descarga, pues la bomba es restringida en su rendimiento.

• Problemas en las válvulas de retención (check) en la succión y/o descarga, pueden ser causa de Cavitación también.

7. Evaluar la eficiencia de riego, 8. Evaluar la programación del riego, 9. Convertir hacia sistemas de riego más eficientes

Salinas, H. 2009, menciona que para minimizar el costo de regar una superficie es necesario considerar lo siguiente: 1. Muchas veces se debe incrementar la inversión inicial en el equipo de riego, de manera de lograr las mínimas pérdidas de carga en el sistema, ya que éstas perseguirán al proyecto durante toda su vida. Por ejemplo, si se diseña una red de matrices y esa red tiene una pérdida de carga de 15 m, serán 15 m más de presión para cada hora de vida del proyecto.

205

2. Cada aspersor gastado puede costar al productor hasta US$ 4.00 al año en gasto innecesario de energía. 3. También hay impactos en los costos operativos cuando se sub-dimensiona la red para ahorrar dinero mediante una disminución de los diámetros de la tubería. 4. Seleccionar correctamente el equipo de bombeo. Un 10 por ciento menos de eficiencia y como consecuencia, un 10 por ciento más de consumo energético. Lo deseable es instalar equipos de bombeo que trabajen siempre a su máxima eficiencia, para ello se recomienda diseñar los lotes de riego y los caudales necesarios para regarlos, lo más homogéneos posibles. 5. La velocidad del agua en el diseño del sistema es importante. Velocidades mayores de 1.5 m/seg, para una tubería de menor diámetro es hacer pasar más agua (caudal). Esto implica aumentar las pérdidas de carga por fricción, de modo que la bomba deberá ser de mayor potencia, por lo tanto, mayor consumo de diesel. 6. Si la Bomba de riego está sobredimensionada o subdimensionada, o si por alguna otra característica no es la adecuada para el sistema, nunca operará eficientemente. No importa las modificaciones que posteriormente se le realicen. Lo óptimo es utilizar equipos de bombeo que trabajen siempre en su máxima eficiencia. A veces cuesta convencer a los agricultores de que al tener bombas más grandes no se está ahorrando dinero. “Por ejemplo nos dicen, ‘la competencia me ofrece lo

mismo pero en vez de una bomba de 40 HP diseñan con una bomba de 50 HP’. Eso significa que ahorra en diámetro de tubería, en tamaños de filtros, etc., pero al tener una bomba más grande se está hipotecando los costos de operación del cliente”. Smith P. 2004, sugiere que para el final de la temporada de riego se debe de verificar el desgaste del impulsor, esta situación de desgaste aumenta significativamente los costos de riego. Las causas más importantes se deben a la arena que actúa como abrasivo, además, cuando la bomba se encuentra demasiado alto, el gas que se extrae del agua en la tubería de succión, implosiona y erosiona el metal del impulsor. Los impulsores desgastados reducen la presión. Una vez que la presión cae, las eficiencias de distribución del agua son bajas. La mala distribución del agua significa no obtener un desarrollo uniforme, el cual afecta la rentabilidad. Barragán F. Javier. 1998, indica que para ahorrar energía al regar una determinada superficie, es necesario evaluar las alternativas siguientes:

Reducir la dosis de riego, D. - Reducir la altura manométrica, H. - Incrementar la eficiencia del riego, E. - Incrementar la eficiencia del bombeo, Ep

Disminución de la dosis (D), y aumento de la eficiencia (E), del riego. Las necesidades hídricas de los cultivos no dependen del sistema de riego empleado. Pero la cantidad de agua aplicada en un caso concreto, D/E, sí que depende del sistema de riego: luego mejoras en la eficiencia producirán disminuciones en D/E y ahorro claro de energía. Estudios de riego, (Stegman y Ness 1974, Heermann 1975), han demostrado que mediante programación con métodos de balance de agua, podía ahorrarse del 15 por ciento al 35 por ciento del agua bombeada, en climas semiáridos a sub-húmedos. Aumento de la eficiencia del bombeo (Ep). Para conseguir un ahorro de energía mediante el parámetro correspondiente al bombeo una adecuada selección de la bomba y del motor debe ser hecha para que su funcionamiento se realice en condiciones óptimas. Ello obliga a trabajar con las curvas características de la bomba superponiéndolas adecuadamente con la de la instalación, para conseguir las prestaciones de caudal y presión con el mejor rendimiento, Reducción de la presión de bombeo ( H). Otra posible manera de ahorrar energía es disminuir la presión de funcionamiento de los aspersores. Esta disminución puede implicar variaciones del espaciamiento para mantener la uniformidad, cambios en la duración del riego, etc. Todo ello habrá de valorarse económicamente antes de decidirse. Currie, H & Ruberto, A, 2009. Recomiendan planificar un programa de uso eficiente del agua basado en auditorías de sistemas riego, el

206

cual implica considerar dos etapas bien definidas: • Diagnóstico de la situación

actual del sistema de riego; • Propuesta de mejora basada

en el rediseño del sistema de riego existente.

Estos autores consideran que el objetivo de una auditoría es determinar la eficiencia con que se está usando el agua, y cuyos excesos o déficit resultan compatibles respecto a lo estrictamente necesario y las maneras que se puede reducir el consumo, asociados a un sistema de extracción, conducción, distribución y aplicación existentes. Siempre la auditoria fundamenta y valora hechos existentes, sobre los cuales se revisa y se adecua un nuevo sistema de riego.

BIBLIOGRAFIA 1. Barragán F. Javier. 1998.

Evaluación de los regadíos y mejora de su eficiencia. Departamento de Ingeniería Agroforestal. Universidad de Lleida, España.

2. Bos M.G. 1990. On irrigation efficiencies. Publicación 19. Fourth edition. International Institute for Land

Reclamation and Improvement/ILRI, P.O. Box 45,6700 AA Wageningen, The Netherlands.

3. Currie, H & Ruberto, A. 2009. Las auditorias de los sistemas de riego como estrategia de gestión del recurso hídrico. 1 Cátedra de HIDROLOGIA AGRÍCOLA - Fac. de CIENCIAS AGRARIAS -UNNE. Sgto. Cabral 2131(3400) CORRIENTES. hectorcurrie@ciudad.com.a r

4. Irrigation, 1982. Centrifugal pump selection and installation. Factsheet orden No. 575.340-1. British Columbia. Email: Ted.Vandergulik@gems8.gov.bc.ca .

5. Planells P., Tarjuelo J.M. 2001. Optimización de estaciones de bombeo en riego. Ingenieria del agua. Vol 8. No.1 Marzo. Centro regional de estudios del agua. Instituto de desarrollo regional. Universidad de Castilla-La Mancha, Alvacete. P. Planells: planells@pol-ab.uclm.es

6. Proyecto de la unidad de planeación minero energética de colombia(UPME).2008. Ahorro de energía en sistemas de bombas centrífugas. Integrantes: Universidad del atlántico y Universidad autónoma de occidente.

7. Richards A. & Smith P. 2003. How efficient is your pump? Agfact E5.11 first edition. NSW agriculture. www.dpi.nsw.gov.au

8. Rogers, Danny etal.. 2008. Efficiencies and water losses of irrigation systems. Irrigation Management Series. Research and Extension Engineers. Kansas State University.

9. Salinas, H. 2009. ¿Cómo ahorrar energía al regar?. Chileriego. Edición No.28. http://www.chilepotencialalimentaria.cl/

10. Secretaría de energía México. 1995. Norma oficial mexicana “Eficiencia energética de bombas centrífugas para bombeo de agua para uso doméstico en potencias de 0.187 kW a 0.746 kW. Límites, método de prueba y etiquetado.

11. Smith P. 2004. Is your diesel pump costing you Money? Agfact E5 12. NSW Agriculture. www.dpi.nsw.gov.au

12. Universidad Castilla-La Mancha, Alvacete. 2009. Consejería de Agricultura y desarrollo rural. Página WEB: www.jccm.es.

13. Williams, D. Advisory Officer. 2009. Water Use Efficiency, Dubbo For more information contact WaterWise on the Farm. Website www.agric.nsw.gov.au/waterwise

207

Calidad del agua para riego proveniente de pozos profundos Ubicados en el estrato litoral de la zona cañera guatemalteca

Otto René Castro Loarca,

Especialista en riegos CENGICAÑA

PALABRAS CLAVE: Calidad del agua para riego, riesgo de salinización, riesgos de modicidad

RESUMEN El presente estudio se realizó con el fin de evaluar con fines de riego, la calidad del agua proveniente de pozos profundos que se ubican en las cuencas: Coyolate, Acomé y Achiguate del estrato litoral de la zona cañera guatemalteca, Para su realización, se seleccionaron 15 pozos ubicados en el estrato litoral del Pacífico guatemalteco. Las muestras de agua se tomaron al final del período de riego (inicio de mayo). Las muestras se enviaron al laboratorio AnaLab de ANACAFE, debidamente identificado. Para el análisis e interpretación de la información obtenida en el laboratorio se utilizó la clasificación de la FAO y la utilizada por Potash & Phosphate Institute (PPI). Los resultados más relevantes muestran que los aportes de sales por cada milímetro de agua que se aplica por riego, es 5.17kg/ha/mm de agua aplicada. De todas las sales, el anión bicarbonato es el más predominante, se adiciona en promedio 4.05 kg/ha/mm de agua aplicada. Los riesgos de salinidad son bajos, de 15 muestras, solo el 13 por ciento, se clasifican según la FAO, como problema creciente. Los riesgos de

deterioro de la permeabilidad y de la estructura del suelo por presencia de sodio, son altos. El 67 por ciento de pozos muestreados se clasifican como un problema de ligero a moderado, un 20 por ciento como un problema severo y un 13 por ciento sin problema. Si se utiliza el sistema de riego por goteo, existirían riesgos de taponamientos de goteros por precipitación de carbonatos de calcio, así mismo, riesgos de taponamientos por presencia de manganeso (67 por ciento de las muestras), hierro ( 73 por ciento de las muestras se clasifican como severidad moderada y el 27 por ciento como severidad baja). No existe toxicidad del sodio, cloro y boro. El aporte más significativo de nutrientes del agua proveniente de pozos profundos, lo constituye el potasio con 3.66 kg/ha/cada riego por aspersión de 60 mm/70 por ciento de eficiencia. INTRODUCCIÓN Una de las alternativas para regar en el estrato litoral, lo constituye las fuentes de agua subterránea, como: Norias, pozos someros y pozos profundos, que actualmente son utilizadas específicamente para regar con sistemas altamente eficientes, entre estos sistemas están: Frontal de un ala, frontal de dos alas, pivote central fijo, sistemas de aspersión de baja presión, como los sistemas más predominantes. Los sistemas de goteo aún no constituyen una alternativa debido a los riesgos de utilizar agua de mala calidad, así mismo el alto costo que implicaría su tratamiento. El presente estudio sobre la calidad del agua se realizó específicamente en las fuentes de agua extraídas de pozos profundos ubicados en el área de origen aluvial de las cuencas: Coyolate, Acomé y Achiguate; ubicada desde el nivel del mar hasta los 40 msnm (según la nueva estratificación de la zona cañera guatemalteca) el cual está situada en la zona litoral del Pacífico guatemalteco en un área de 454,000 hectáreas. El uso del agua proveniente de pozos profundos, en los últimos años ha crecido significativamente y representa una alternativa importante para asegurar el agua en todo el ciclo de cultivo. Los estudios sobre la calidad del agua que se han realizado en las norias y pozos profundos en la zona cañera guatemalteca, demuestran que el estrato litoral existen riesgos que el sodio pudiera reducir la velocidad de infiltración del agua en el suelo. También se ha analizado con el

208

índice de Langelier que no existe riesgo de obstrucción al utilizar riego localizado cuando se utiliza el agua de norias, a pesar de que existen dos experiencias de baja eficiencia de distribución de agua a consecuencias de taponamientos en los goteros. En el caso de pozos profundos, se encontraron dos pozos con riesgos de obstrucción, calificados como problema creciente. Es importante mencionar que el agua subterránea contiene una gran cantidad de elementos químicos, entre éstos, las sales que determinaran si el agua es de buena calidad para regar. Las sales en el agua de riego, en su conjunto están constituidas por cationes (calcio, magnesio, sodio, potasio) y aniones (cloruros, sulfatos, bicarbonatos y carbonatos, entre los más comunes). Éstas, en concentraciones altas, pueden reducir la disponibilidad de agua para el cultivo a tal punto que puede afectarse el rendimiento. A medida que aumenta el contenido de sales en la solución del suelo, tanto más se incrementa la tensión osmótica en el suelo, por tanto, la planta tiene que hacer mayor esfuerzo de succión para absorber el agua por las raíces. Todo ello se traduce en una disminución de la cantidad de agua disponible para la planta. La condición de salinidad se evalúa a través de la Conductividad eléctrica del agua. (Cánovas Cuenca, Juan. 1990, FA0. 2008, Natural Resource Conservation Service, NRCS . 2003).

De las sales presentes en el agua de riego, el sodio es el que más causa problemas, cuando su concentración es alta, el mismo afecta directamente la estructura del suelo y reduce la velocidad de infiltración del agua producto de la formación de costras en la superficie del suelo. El sodio se evalúa a través de la relación de adsorción de sodio (SAR) y la conductividad eléctrica. La FAO,2008, indica que un valor de Relación de Adsorción de Sodio (SAR) superior al 20 por ciento produce un 50 por ciento de reducción del rendimiento. Los efectos en la fisiología de la caña de azúcar por salinidad y sodicidad del suelo son: Crecimiento achaparrado y hojas necróticas con puntas y márgenes corchosos, escaso ahijamiento y crecimiento de raíces, reducción del largo intermodal y del grosor de la caña, mala calidad de la caña; con baja pureza del jugo y problemas en el procesamiento del azúcar. Con base a lo anterior, los estudios de calidad del agua deben ser un requisito para la selección, planeación y ejecución de sistemas de riego. Los estudios de la calidad del agua son importantes para determinar las causas y efectos que podría ocasionar las sales y otros elementos que podrían causar toxicidad como el cloro, boro, o los beneficios de uso por presencia de nutrientes como: nitrógeno, fosforo y potasio. OBJETIVOS Evaluar con fines de riego, la calidad del agua proveniente de pozos profundos que se ubican en las cuencas: Coyolate, Acomé y Achiguate del estrato litoral de la zona cañera guatemalteca. METODOLOGÍA Para la realización del estudio se seleccionaron 15 pozos ubicados en el estrato litoral del Pacífico guatemalteco (Figura 1). Las muestras de agua se tomaron al final del período de riego (inicio de mayo). Para el cual se utilizó envases de plástico, previo al llenado de los envases, se enjuagó varias veces con el agua que se muestreo, la cantidad mínima requerida fue de un litro de agua. Las muestras se tomaron del agua emitida por los aspersores. Las muestras se enviaron al laboratorio AnaLab de ANACAFE, debidamente identificado, en la solicitud de análisis se incluyó: Potencial de hidrogeno (pH), conductividad eléctrica (CEw), Total de Sólidos Disueltos, los cationes: calcio, magnesio, potasio y sodio, los aniones: cloruros, sulfatos, bicarbonatos, carbonatos; además, los elementos: fósforo, cobre, hierro, manganeso, zinc, boro.

209

Para evaluar los riesgos de salinidad se utilizó los valores de Conductividad Eléctrica (CEw), para su interpretación se utilizó las clasificaciones establecidas por la FAO 2008. En la evaluación de los problemas de infiltración provocados por la calidad del agua se evalúo a través de la relación de adsorción del sodio ajustado (SARajustado) que valora la proporción relativa en el agua de sodio con respecto al calcio, magnesio y bicarbonatos, así mismo, la clasificación de CEw establecidas por la FAO. También se evaluaron los riesgos de taponamientos de goteros por bicarbonatos de calcio, manganeso, hierro y sulfatos, para el cual se utilizó la clasificación utilizado por Potash & Phosphate Institute, 1996. También se evaluó las cantidades de iones específicos, que pueden provocar toxicidad y afectar el rendimiento de la caña de azúcar, tales como: sodio, cloruro y boro. Finalmente, se realizaron los análisis sobre los aportes nutricionales del agua de riego, para potasio, fósforo, cobre, hierro, manganeso, zinc y boro.

En todos los análisis se utilizaron los parámetros establecidos por la FAO para calificar la calidad del agua con fines de riego. Figura 1. Ubicación de los puntos de muestreo RESULTADOS Y DISCUSIÓN • Diagnóstico general En el diagnóstico general se presenta información cuantificada sobre el potencial de hidrogeno, presencia de sales y sus elementos predominantes. En las Figuras 2, 3 y 4 se presenta respectivamente el comportamiento del pH, aporte total de sales y el análisis de iones predominantes. Para el caso del comportamiento del pH es alcalino en las 15 muestras con un valor promedio de 7.31, con un máximo de 7.6 y un mínimo de 6.7. Mientras que la cuantificación de los aportes de sales se indica que por cada milímetro de agua que se aplica por riego se adiciona 5.17 kg/ha/mm, con un máximo7.27 kg/ha/mm y un mínimo de 2.85 kg/ha/mm de agua aplicada. De todas las sales, el ion bicarbonato es el más predominante, se aplican en promedio 4.05 de un total de 5.17 kg/ha/mm de agua aplicada, luego, el sodio con 0.48 kg/ha/mm y la suma de Calcio y Magnesio con 0.28 kg/ha/mm, respectivamente.

210

5

5.5

6

6.5

7

7.5

8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

MAX=  7.6

MIN=  6.7

X=  7.31

Número de muestras

pH

Figura 2. Comportamiento del pH en el agua proveniente de pozos profundos ubicados en el estrato litoral de la zona

cañera guatemalteca

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

MAX=  7.27

MIN=  2.85

X=  5.17

Número de muestras

Nota: El total de sales = ∑ cationes +  ∑ aniones 

Aporte de sales (Kg/ha) / mm de agua aplicada

Cationes= Calcio, Magnesio, Sodio y Potasio.  Aniones= Carbonatos, Bicarbonatos, Cloruros, Sulfatos y Nitratos 

Figura 3. Aporte total de sales por agua proveniente de pozos profundos ubicados en el estrato litoral de la zona

cañera guatemalteca.

parámetros bicarbonatos Sodio Ca + Mg

máximo 6.65 0.67 0.76

promedio 4.05 0.48 0.28

mínimo 2.13 0.17 0.11

0

1

2

3

4

5

6

7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

BICARBONATO SODIO Ca+Mg

Número de muestras

Kg/ha / mm de agua aplicada

Figura 4. Contenidos de iones predominantes del total de sales que se aplican con el agua de pozos profundos ubicados

en el estrato litoral de la zona cañera guatemalteca

211

Riesgos de salinización Los riesgos de salinización se evalúan a partir de la conductividad eléctrica del agua a 25°C, medidos en diciSiemens por metro (dS/m). En la Figura 5, se observa los resultados de sales disueltas totales de 15 muestras, de las

cuales, el 13 por ciento, se clasifican según la FAO, como pozos con concentraciones altas de sales disueltas totales que pueden causar problemas por acumulación. Los efectos de aplicación de agua con altas concentraciones dependerán del tipo de suelo, al respecto, en la Figura 5 también se hace referencia sobre la tolerancia salina de la caña de azúcar de acuerdo al tipo de suelo (Lenntech, 2005), según está clasificación, los suelos arcillosos serían los más afectados al aplicar altas concentraciones de sales al suelo, en suelos arcillosos se considera como valor límite 1.4 dS/m en la conductividad eléctrica medidos en el agua.

Conductividad eléctrica (Ecw)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Ecw (dS/m) Ecw normal

3.0

Problema grave

Problema creciente

No hay problema

Fuente: FAO, RIEGOS Y DRENAJES, Documento 29 rev. 1, Calidad de gua para agricultura. Reimpreso 1989, 1994

dS/m

4.32.5

1.4

arenoso

limoso

arcilloso

dS/m

Tolerancia salina de la caña de azúcar

Fuente: Lenntech, NettherlandsE –mail: info@lenntech.com

Figura 5. Riesgos de salinización en el suelo según clasificación de la FAO al aplicar agua provenientes de

pozos profundos ubicados en el estrato litoral de la zona cañera guatemalteca

212

Riesgos de deterioro de la permeabilidad y de la estructura del suelo. El efecto de la predominancia del sodio es el deterioro de las propiedades físicas de los suelos que afectan la dinámica o el movimiento del agua y, en definitiva, su capacidad para mantener una agricultura irrigada en el largo plazo. Los riesgos de deterioro de la permeabilidad y de la estructura del suelo se evalúan a través de los valores de conductividad eléctrica y el índice SAR (relación de adsorción de sodio) establecidos por la FAO. En la Figura 6, se analiza los resultados obtenidos, los cuales indican que en un 67 por ciento

de las muestras se clasifican como un problema de ligero a moderado, un 20 por ciento como un problema severo y un 13 por ciento sin problema. Es importante mencionar que el análisis del SAR refleja las condiciones de la relación del sodio con el calcio, magnesio y bicarbonatos de las aguas. Es importante considerar que el calcio precipita con los bicarbonatos. Los trabajos de Wilcox et al., (1954) demostraron que cuando se incrementan los valores de bicarbonatos en el agua, se incrementa la cantidad de CaCO3 precipitado, los bicarbonatos presentes en el agua provenientes de pozos profundos se clasifican según la FAO, severo en un 20 por ciento y ligero a moderado en un 80 por ciento, tal como se muestra en la Figura 7. Los resultados indicados en las Figuras 5 y 6 indican que los riesgos de deterioro de la permeabilidad y de la estructura del suelo son altos, por lo que se deben de evaluar los efectos en el campo. Como se observa en la Figura 6 en las muestras 10, 11 y 15 tienen alto índice SAR, este, al combinarse con una baja salinidad en la solución del suelo, son las condiciones que más predisponen a un deterioro de la estructura del suelo. Esta condición debe ser tenida en cuenta cuando se utilizan aguas de riego con RAS elevado en áreas con lluvia, ya que el lavado en este caso se realiza por la lluvia, cuyo contenido iónico es prácticamente despreciable.

5.24

8.59

1.62

2.31

2.41

5.25

6.21

6.43

5.07

6.73

4.39

5.20

5.22

3.92

3.95

0.58

0.58

0.36

0.72

0.78

0.55

0.54

0.58

0.31

0.46

0.25

0.52

0.68 0.3

0.25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

SAR Ajustado Ecw ( dS/m) Pozo Grado de problema

1 Ligero a moderado

2 Ligero a moderado

3 Ligero a moderado

4 ninguno

5 ninguno

6 Ligero a moderado

7 Ligero a moderado

8 Ligero a moderado

9 Ligero a moderado

10 Severo

11 Severo

12 Ligero a moderado

13 Ligero a moderado

14 Ligero a moderado

15 severo

Fuente: FAO, RIEGOS Y DRENAJES, Documento 29 rev. 1, Calidad de gua para agricultura. Reimpreso 1989, 1994

Grado de problema incidencia (%)

Ninguno 13

Ligero a moderado 67

severo 20

Figura 6. Riesgos de deterioro de la permeabilidad y de la estructura del suelo por uso de agua para riego

provenientes de pozos profundos ubicados en el estrato litoral de la zona cañera guatemalteca

213

0.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.005.506.006.507.007.508.008.509.009.5010.0010.5011.0011.50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Clasificación de las  cantidades  de bicarbonato (HCO3) en aguas provenientes de pozos 

profundos.

Ninguno

Ligero a moderado

Severo

meq/l

Fuente: FAO, RIEGOS Y DRENAJES, Documento 29 rev. 1, Calidad de gua para agricultura. Reimpreso 1989, 1994

Número de muestras

Figura 7. Clasificación de las cantidades de bicarbonatos según la FAO presentes en el agua para riego

proveniente de pozos profundos ubicados el estrato litoral de la zona cañera guatemalteca.

214

Riesgos asociados en la operación en sistemas de riego por goteo Riesgos de taponamientos de goteros por precipitación de carbonatos de calcio y manganeso. Según el instituto de potasio y fosforo (PPI) 2009, cuando las concentraciones de bicarbonatos excedan de 2

meq/l, (100 por ciento de los casos) y el pH exceda de 7.5 (13 por ciento de los casos) se corre el riesgo de precipitación de carbonatos de calcio (Figura 8), bajo estas circunstancias causa taponamientos, lo que resulta necesario inyectar continuamente ácido sulfúrico al sistema, ya el ácido fosfórico se utiliza casi siempre como fertilizante para proporcionar P, no para control de pH. Es importante mencionar que las precipitaciones con carbonatos de calcio son las más frecuentes causas de taponamiento. También debe de considerarse que con pH de suelos y aguas de riego cercano o superior a 7.5 se ve afectada la correcta asimilabilidad de nutrientes como fósforo, hierro y manganeso.

5

5.5

6

6.5

7

7.5

8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 150.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.005.506.006.507.007.508.008.509.009.50

10.0010.5011.0011.50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

pHbicarbonatos (HCO3

‐).

Nota: Cuando el análisis del agua indica un nivel alto de pH, esto es señal de que los valores de bicarbonatos son altos.

meq/l

Fuente: adaptado por Potash & Phosphate Institute (PPI) del artículo “Water qualityfor microirrigation by Farouk A. Hassan, PhD. Irrigation Journal May – Jun 1998 paginas de la 8 a la 15”

Figura 8. Análisis de la relación del potencial de hidrogeno (pH) y bicarbonatos (HCO3) de las aguas

provenientes de pozos profundos ubicados en el estrato litoral de la zona cañera guatemalteca

215

Riesgos de taponamientos de goteros En la Figuras 9, 10 y 11 se presentan respectivamente los riegos de taponamiento de goteros por presencia de manganeso, hierro y sulfato. Para el caso de manganeso se observa que el 67 por ciento de las muestras se clasifican como severidad moderada y el 33 por ciento como severidad

baja. Mientras que la presencia de hierro en el agua de riego, se observa que el 73 por ciento de las muestras se clasifican como severidad moderada y el 27 por ciento como severidad baja. Luego, la presencia de sulfatos se muestra que una de las 15 muestras presenta concentraciones altas de sulfatos. Cuando el agua contiene más de 0.1 ppm de sulfatos se promueve el crecimiento de bacterias dentro del sistema que causan taponamiento en los filtros y los goteros. En este caso la cloración puede ser necesaria continuamente. También, altas concentraciones de iones sulfato pueden causar precipitaciones de hierro y manganeso; los sulfatos de hierro y manganeso son muy insolubles incluso en soluciones ácidas. Es aconsejable la acidificación y la cloración.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Problemas y causas

Severidad TAPONAMIENTOS POR MANGANESO EN  

SISTEMAS DE RIEGO POR GOTEO

1.5

SEVERIDAD ALTA

SEVERIDAD MODERADA

SEVERIDAD BAJA

Manganeso

EL 67%  DE MUESTRAS SE UBICAN EN LA CLASIFICACIÓN DE SEVERIDAD MODERADA

Fuente: adaptado por Potash & Phosphate Institute (PPI) del artículo “Water quality formicroirrigation by Farouk A. Hassan, PhD. Irrigation Journal May – Jun 1998 paginas de la 8 a la 15”

Número de muestras

ppm

Figura 9. Clasificación de la presencia del manganeso en el agua proveniente de pozos profundos ubicados

en el estrato litoral de la zona cañera guatemalteca

216

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

ALTA

SEVERIDAD MODERADA

BAJA

TAPONAMIENTOS POR HIERRO EN EL SISTEMAS DE RIEGO POR GOTEO

ppm EL 73%  DE MUESTRAS SE UBICAN EN LA CLASIFICACIÓN DE SEVERIDAD MODERADA

Fuente: adaptado por Potash & Phosphate Institute (PPI) del artículo “Water qualityfor microirrigation by Farouk A. Hassan, PhD. Irrigation Journal May – Jun 1998 paginas de la 8 a la 15”

Número de muestras

Hierro

Figura 10. Clasificación de la presencia de hierro en el agua proveniente de pozos profundos ubicados en el

estrato litoral de la zona cañera guatemalteca

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Promueve el crecimiento de bacterias que causan el taponamiento en los filtros y los goteros

Riesgos de taponamientos por crecimiento de bacterias estimulados por la presencia de sulfatos

Fuente: adaptado por Potash & Phosphate Institute (PPI) del artículo “Water qualityfor microirrigation by Farouk A. Hassan, PhD. Irrigation Journal May – Jun 1998 paginas de la 8 a la 15”

Número de muestras

ppm

sulfatos

Figura 11. Clasificación de la presencia de sulfatos en el agua proveniente de pozos profundos ubicados en el

estrato litoral de la zona cañera guatemalteca.

217

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Nota: efectos del sodio cuando se aplica con sistemas de aspersión 

9.00

No hay problema

Problema creciente

Problema severomeq/l

Fuente: FAO, RIEGOS Y DRENAJES, Documento 29 rev. 1, Calidad de gua para agricultura. Reimpreso 1989, 1994

Toxicidad del sodio

Toxicidad del sodio, cloro y boro Las altas concentraciones de sodio, cloro y boro causan daños foliares cuando se aplica el agua con aspersión. En el caso de las concentraciones de sodio no existe ningún problema, con base a la clasificación de la FAO, como puede observarse en la Figura 12. Por otro lado, cuando se utiliza el agua de pozos profundos en sistemas de superficie, caso del riego por

surcos, los efectos tóxicos son diferentes, la clasificación de la FAO indica que el 80 por ciento de las muestras se ubican en la escala de clasificación “problema creciente” (ver Figura 13), lo que resulta importante evaluar sus efectos reales en el campo. Las concentraciones de cloro y boro en el agua de riego proveniente de pozos profundos no constituyen un problema de toxicidad (Figura 13). Aporte de nutrientes El aporte más significativo de nutrientes del agua proveniente de pozos profundos, lo constituye el potasio. En el Cuadro 1, se cuantifica las cantidades máximas, promedios y mínimos en kg/ha/ un riego por aspersión de 60 mm, considerando una eficiencia de aplicación de 70 por ciento.

Figura 12. Clasificación del efecto tóxico del sodio cuando se utiliza sistemas de aspersión en el agua proveniente de pozos

profundos ubicados en el estrato litoral de la zona cañera guatemalteca.

218

012345678910

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Toxicidad del sodio

No hay problema

Problema creciente

Problema severo

EL 80%  DE MUESTRAS SE UBICAN EN LA CLASIFICACIÓN DE PROBLEMA CRECIENTE

INDICE    SAR 

ajustado

Elemento Toxicidad

Cloro No hay problema, los valores  en todos los casos son < 4 meq/l

boro No hay problema, los valores en todos los casos son  < 0.7 meq/l

Número de muestras

Riego de superficie

Fuente: FAO, RIEGOS Y DRENAJES, Documento 29 rev. 1, Calidad de gua para agricultura. Reimpreso 1989, 1994

Figura 13. Clasificación del efecto tóxico del sodio en riegos de superficie cuando se utiliza el agua proveniente de pozos

profundos ubicados en el estrato litoral de la zona cañera guatemalteca. Cuadro 1. Cuantificación de los aportes de nutrientes en el agua proveniente de pozos profundos ubicados

en el estrato litoral de la zona cañera guatemalteca

Kg/ha/un riego aspersión 60 mm

PARÁMETROS Potasio Fósforo Cobre Hierro Manganeso Zinc Boro

MÁXIMO 6.3 0.42 0.042 0.588 0.4032 0.084 0.0714

PROMEDIO 3.66408 0.21392 0.01176 0.20524 0.1638 0.04788 0.03192

MÍNIMO 1.8774 0.0672 0.0042 0.0126 0.0042 0.0042 0.0042

Nota: para la aplicación del riego por aspersión se considera una eficiencia de aplicación de 70%

219

CONCLUSIONES • Todos los pozos

muestreados tienen un pH alcalino. El promedio es de 7.31, con un máximo de 7.6 y un mínimo de 6.7.

• Los aportes de sales por cada milímetro de agua que se aplica por riego son promedio 5.17 kg/ha/mm de agua aplicada, De todas las sales, e anión bicarbonato, se aplican en promedio 4.05 kg/ha/mm de agua aplicada

• Los riesgos por incrementos de sales en el suelo y una reducción de la velocidad de infiltración del agua es bajo, de 15 muestras, solo el 13 por ciento, se clasifican como problema creciente.

• Los riesgos de deterioro de la permeabilidad y de la estructura del suelo por presencia de sodio, son altos. El 67 por ciento de pozos muestreados se clasifican como un problema de ligero a moderado, un 20 por ciento como un problema severo y un 13 por ciento sin problema.

• Existen riesgos de taponamientos de goteros por precipitación de carbonatos de calcio, manganeso, sulfatos y hierro. En el caso de las concentraciones de bicarbonatos cuando exceden de 2 meq/l, (100 por ciento de los casos) y el pH de 7.5 excede (13 por ciento de los casos) se corre el riesgo de precipitación de carbonatos de calcio. El manganeso (67 por ciento de las muestras), se clasifican como severidad

moderada y el 33 por ciento como severidad baja. La presencia de hierro en el agua de riego, en el 73 por ciento de las muestras se clasifican como severidad moderada y el 27 por ciento como severidad baja. Finalmente, una de 15 muestras presenta concentraciones altas de sulfatos, el cual promueve el crecimiento de bacterias dentro del sistema que causan taponamiento en los filtros y los goteros

• No existe toxicidad del sodio, cloro y boro cuando se aplica el agua con aspersores, pero cuando se utilizan sistemas de superficie, el problema por sodio se clasifica en el 80 por ciento de las muestras como creciente.

• El aporte más significativo de nutrientes del agua proveniente de pozos profundos, lo constituye el potasio con 3.66 kg/ha/cada riego por aspersión de 60 mm/70 por ciento de eficiencia.

RECOMENDACIONES

• Monitorear constantemente las concentraciones de sodio tanto en

el agua y suelo por ser uno de los problemas potenciales de mayor

• Si se planifica regar con sistemas de riego por goteo, es necesario considerar las estrategias de control por taponamientos por precipitación de carbonatos de calcio a causa de bicarbonatos, así mismo, presencia de manganeso, hierro y sulfatos.

BIBLIOGRAFIA

1. Cánovas Cuenca, Juan. 1990. Calidad agronómica de las aguas

de riego. Ministerio de agricultura pesca y alimentación. Cuarta edición revisada. Ediciones Mundi-Prensa. 55 p.

2. CENGICAÑA, 2008. Memoria. La calidad del agua utilizada en Caña de azúcar, con énfasis en las fuentes de agua subterránea de la zona litoral Guatemalteca. Presentación de resultados de investigación. Zafra 2007-2008. Guatemala, pp 206-215.

3. FA0. 2008. Irrigation Water Management: Introduction to irrigation. Chapter 7. Salty Soils. www.fao.org/docrep/R4082E/r408e08.htm

4. FA0. 2008. Water quality evaluation. www.fao.org/docrep/003/T0234E/T0234E01..htm#ch1.2

5. Grattan, Stephen R. 2002. Irrigation wáter salinity and crop production. University of California and Natural Resources Conservation Service, USDA.

6. Lenntech Water treatment & air purification Holding B.V. Rotterdamseweg 402 M e-mail: http://www.lenntech.com/feedback_uk.htm

7. Natural Resource Conservation Service, NRCS . 2003. Water salinity Testing. http://www.mt.nrcs.usda.gov/technical/ecs/plants/technotes/pmtechnoteMT61/wtr_salin_test.html

220

8. Potash & Phosphate Institute. 1996. El fosforo y el potasio en los sistemas de fertigación y la calidad del agua para riego en los sistemas de goteo. www.ppi-ppic.org/ppiweb/mexnca.nsf/

9. Rogers, Danni. 2003. Subsurface drip irrigation systems (SDI) wáter quality assessment guidelines. Kansas State University,

Agricultural Experiment Station and Cooperative Extension Service Manhattan, Kansas.

10. Ruda Ester et al. 1996. Calidad del agua subterránea con fines de riego suplementario en argiudoles del centro de Santa Fé, Argentina. Universidad Nacional del Litoral de Ingeniería Química, Santiago del Estero 2829 Santa Fé, Argentina.

11. University of Hawaii at Manoa. 2000. Plant Nutrient Management in Hawaii´s Soils. Approaches for Tropical and Subtropical Agriculture. Chapter 17. Soil and Water Salinity.

12. USDA NRCS. 1997. Water quality and Agriculture, status, conditions and Trends. Paper No.16.

221

Índices Hidrométricos en las Cuencas Coyolate, Acomé y Achíguate Zona Cañera Guatemalteca, noviembre 2008-abril 2009.

Otto Castro1; Carlos Rosales2 y Héctor Ordoñez2 1Especialista en Riegos y 2Técnicos en Riegos CENGICAÑA

RESUMEN En el presente trabajo se presentan los resultados de los índices hidrométricos del período de noviembre 2008 a abril 2009 de las cuencas: Coyolate, Achíguate y Acomé. Se realizaron aforos en tres épocas: Antes de inicio de zafra (noviembre), luego, en el segundo tercio de zafra (febrero) y la tercera, antes de la finalización de zafra (abril). Se utilizó la metodología descrita en la Memoria de presentaciones de resultados de investigación 2004 y 2005. En la temporada se realizaron un total de 66 aforos, de los cuales 36 se realizaron en la cuenca del Coyolate, 21 en la cuenca del Achíguate y 9 de

la cuenca del Acomé. En este período, el río Pantaleón en la zona alta y media de la cuenca Coyolate es el que tuvo el mayor aporte para la actividad agroindustrial, con un caudal de 9.03 m3/s en noviembre de 2008, con un IRQ en febrero de 0.59, y a finales de abril el IRQ aumento a 0.95 (antes de finalizar la zafra). En la cuenca Achíguate, el río Achíguate aportó al inicio de zafra (noviembre) un caudal de 7.57 m3/s; en febrero presentó un IRQ de 0.76; al final de zafra el IRQ final fue de 0.68.Otro de los ríos importantes de la cuenca Achíguate es el rió Guacalate, con una contribución de 7.23 m3/s al inicio de zafra; en febrero el IRQ de 0.46, antes de terminar la zafra presentó un IRQ de 0.5. INTRODUCCIÓN Las cuencas Coyolate, Achíguate y Acomé se encuentran ubicadas en la vertiente del Pacífico de Guatemala. Estas cuencas proveen del recurso hídrico a las actividades industriales y agrícolas de la zona cañera. En la cuenca Coyolate se encuentran ubicados los ingenios: Los Tarros, Madre Tierra, La Unión y Pantaleón, mientras que en la cuenca Achíguate, los ingenios: San Diego, Concepción, Santa Ana y Magdalena (Figura 1.).

Figura 1. Ubicación de las cuencas: Coyolate, Acomé y Achíguate en la zona cañera guatemalteca

222

En la cuenca Coyolate, los ríos más importantes que aportan a la actividad industrial son: Pantaleón, Aguná, Xatá, El Chisme. Para las actividades de riegos en la zona baja, los aportes del río Coyolate son los más importantes, seguido del Pantaleón. En la cuenca Achíguate, los ríos principales que aportan a la actividad industrial son: Guacalate y Achíguate. Y en la cuenca del Acomé; el río Acomé y Colojate. OBJETIVOS

Cuantificar los caudales de los ríos en las cuencas Coyolate, Acomé y Achiguate en tres períodos: noviembre 2008 (antes del inicio de zafra); febrero 2009; y abril 2009 (antes de la terminación de la zafra).

Analizar el comportamiento en el tiempo de los ríos de las cuencas: Coyolate, Acomé y Achíguate.

METODOLOGIA Se aforaron las cuencas: Coyolate, Achíguate y Acomé, en tres períodos: Antes de Zafra (noviembre), segundo tercio de zafra (febrero) y antes de la finalización de zafra (abril). Se estableció un programa de hidrometría móvil en los principales ríos de las cuencas Coyolate, Achíguate y Acomé. La metodología de los aforos fue la siguiente: a. Selección de puntos de aforo

a través de líneas transversales de la cuenca localizadas a diferentes alturas sobre el nivel del mar. b. Para los aforos, la velocidad se cuantificó mediante un Molinete marca Eijkelkamp, holandés, con capacidad para medir velocidades entre 0.025 y 10 m/s. La cuantificación del área se realizó de la siguiente manera: i. Selección del área o zona de aforo ii. Definición de una línea recta de 10 metros iii. Limpieza del área iv. Medición de secciones parciales de forma transversal del río v. Definición del área para cada sección transversal c. En cada sección parcial se cuantificó el número de revoluciones del molinete. d. A nivel de gabinete, se calculó el caudal a través de la formula:

Q = A * V

Donde: Q = Caudal en m3/seg. A = Área en m2 V = Velocidad en m/seg.

a. Se realizaron un total de 66 aforos, de los cuales 36 se

realizaron en la cuenca Coyolate, 21 en la cuenca Achíguate y 9 de la cuenca del Acomé.

b. En promedio se realizaron siete aforos por día. c. El índice de reducción del caudal (IRQ), se calculó de la

siguiente manera: IRQfeb = ( 1- (Q febrero 2009 / Q noviembre 2008) IRQabr = ( 1- (Q abril 2009 / Q noviembre 2008)

En el IRQ van implícitos varios factores determinantes como: La capacidad de la cuenca para captar agua, la cual esta determinada por su densidad boscosa; características físicas del suelo; pérdidas por infiltración en el trayecto del río; explotación municipal; explotación industrial; explotación agrícola; ganadera; recreación; evaporación y transpiración; entre otros. RESULTADOS CUENCA COYOLATE En el Cuadro 1, se presentan resultados de los caudales medidos durante el período 2008/2009 y los IRQ para cada una de las épocas. Los afluentes medidos arriba de la carretera Interamericana, en la parte alta de la zona cañera constituyen los aportes de agua

223

que entran a la zona agroindustrial. El río Pantaleón en la zona alta y media es el que tiene el mayor aporte para la actividad agroindustrial, con un caudal de 9.03 m3/s para noviembre de 2008, presentando un IRQ 0.59 en

febrero 2009, luego existió un incremento del IRQ a 0.95 en abril (antes de finalizar la zafra). En la parte baja de la cuenca Coyolate, el río Coyolate es el que más aporta a la actividad del riego con un total de 17.94 m3/s (en la entrada a la zona cañera), luego, en febrero el IRQ fue de 0.36, y antes de finalizar zafra fue de 0.63. En la entrada al mar se estimó un IRQ de 0.98 en febrero y abril se obtuvo un incremento en el IRQ a 1.

Cuadro 1. Características de los caudales en diferentes alturas de la zona cañera guatemalteca. Cuenca

Coyolate. Temporada de zafra 2008/2009

DESCRIPCION AFOROS (Q)= m³/seg.

TRANSECTO No. RIO

Noviembre 2008 Antes del inicio

de la zafra

Febrero 2009 2/3

Zafra IRQ

Abril 2009 antes

final de Zafra

IRQ

1 PIYA 1.03 0.56 0.45 0.63 0.38

2 POPOYA 0.56 0.13 0.76 0.39 0.3

3 AGUNA 2.56 0 1 0 1

4 CHISME 0.56 0.09 0.84 0.03 0.96

5 XATA 4.66 0.68 0.85 0.41 0.91

6 CRISTOBAL 3.07 0.98 0.68 0.75 0.75

7 AJAXA 0.64 0.2 0.68 0.19 0.69

8 PETAYA 2.91 1.14 0.61 0.55 0.81

9 PANTALEON 9.03 3.69 0.59 0.46 0.95

ENTRADA A LA ZONA CAÑERA

10 COYOLATE 17.94 11.49 0.36 6.68 0.63

PUNTO MEDIO 11 COYOLATE 20.53 2.89 0.86 0 1

ENTRADA AL MAR 12 COYOLATE 44.01 0.9 0.98 0 1

TOTAL 107.5 22.75 0.72 10.09 0.78Nota: Cuando el índice (IRQ) es igual a 1, marca una reducción total.

224

CUENCA ACHIGUATE En el Cuadro 2 se presentan los resultados de los caudales medidos en la temporada 2008/2009. El río Guacalate es el principal recurso en la entrada a la zona cañera el IRQ fue de 0.46 en febrero y abril fue de 0.5. A la altura de Cuyuta en febrero, el río Achíguate presentó un IRQ de 0.53 en abril el IRQ fue 1.0. El rio Achiguate a la altura del mar presenta un IRQ de 0.52 en febrero y abril el IRQ fue de 0.07 el cuál indica que el caudal fue similar al caudal de noviembre 2008.

CUENCA ACOMÉ En el Cuadro 3 se presentan los resultados de los caudales medidos en la cuenca del Acomé en la temporada 2008/2009. En el río Acomé a la entrada de la zona cañera el caudal fue de 0.81 m3 /s en noviembre, 0.73 m3 /s en febrero y un caudal de 0.14 m3 /s en abril. El río Acomé a la altura de Cuyuta presentó un IRQ de 0.74 en 2/3 de zafra, luego antes de finalizar alcanzo un IRQ de 0.93. y el mismo a la altura del mar presentó un IRQ de 1 en el 2/3 y al terminar la zafra. COMPORTAMIENTO HISTORICO En el Cuadro 4 se presentan los resultados obtenidos de tres temporadas de aforos, de los cuales, se observan los caudales antes de la carretera interamericana de las cuencas: Coyolate, Achíguate y Acomé.

Cuadro 2. Características de los caudales en diferentes alturas de la zona cañera guatemalteca. Cuenca

Achíguate. Temporada de zafra 2008/2009 DESCRIPCION AFOROS (Q)= m³/seg.

TRANSECTO No. RIO Noviembre 2008 Antes del inicio de la zafra

Febrero 2009 2/3 Zafra IRQ Abril 2009 antes final

de Zafra IRQ

1 MAZATE 1.23 0.28 0.77 0.44 0.642 ACHIGUATE 7.57 1.85 0.76 2.45 0.683 CENIZA 6.49 1.48 0.77 1.37 0.794 ACEITUNO 0.36 0.10 0.71 0.00 1.00

ENTRADA ZONA

CAÑERA 5 GUACALATE 7.23 10.60 0.46 3.64 0.50

ALTURA DE CUYUTA 6

ACHIGUATE KM 84 14.55 6.80 0.53 0.00 1.00

ALTURA DEL MAR 7

ACHIGUATE KM 92 17.82 8.58 0.52 16.61 0.07

TOTAL 55.25 29.69 0.65 24.52 0.67Nota: Cuando el índice es igual a 1, marca una reducción total. IRQ (Índice de reducción de Caudal) IIQ (Índice de Incremento de Caudal) ∆ (Signo de Incremento) Cuadro 3. Características de los caudales en diferentes alturas de la zona cañera guatemalteca. Cuenca

Acomé. Temporada de zafra 2008/2009 DESCRIPCION AFOROS (Q)= m3/seg.

TRANSECTO No. RIO Noviembre 2008 Antes del inicio de la zafra

Febrero 2009 2/3 Zafra IRQ Abril 2009 antes final

de Zafra IRQ

ENTRADA ZONA CAÑERA 1 ACOME 0.81 0.73 0.09 0.14 0.83ALTURA DEL KM 114 A LA GOMERA 2 ACOMÉ 5.92 1.51 0.74 0.39 0.93ALTURA DEL KM 120 A LA GOMERA 3 ACOMÉ 1.22 0.00 1.00 0.00 1.00

TOTAL 7.94 2.24 0.61 0.53 0.92Nota: Cuando el índice es igual a 1, marca una reducción total. IRQ ( Índice de reducción de Caudal ) IIQ ( Índice de Incremento de Caudal ) ∆ (Signo de Incremento)

225

Cuadro 4. Comportamiento histórico de los caudales medidos en las cuencas Coyolate, Acomé y Achiguate ubicados en la zona cañera guatemalteca

CAUDALES m3/s

ESTRATO CUENCA TEMPORADA DE ZAFRA

Noviembre (Antes de inicio de la

zafra)

Febrero (2/3 Zafra)

Abril (antes finalizar Zafra)

2005/2006 35.64 15.48 11.142006/2007 105.55 18.34 18.142007/2008 42.49 18.2 18.41COYOLATE

2008/2009 63.5 21.85 10.092005/2006 24.35 14.97 6.912006/2007 71.85 19.41 22.62007/2008 28.64 14.96 23.57ACHIGUATE

2008/2009 22.87 14.31 7.912005/2006 2006/2007 2007/2008 0.18 0.84 0.91EN

TRA

DA

A L

A Z

ON

A

CA

ÑER

A

ACOMÉ

2008/2009 0.81 0.73 0.14 5. CONCLUSIONES 1. En la cuenca Coyolate, el río Pantaleón en lo que respecta a la zona alta y media es el que tiene el mayor aporte para la actividad agroindustrial, con un caudal de 9.03 m3/s para noviembre de 2008. 2. En la cuenca Achíguate, el río Guacalate es el principal recurso en la parte alta, a la entrada de la zona cañera aportó un caudal de 7.23 m3/s medidos antes del inicio de zafra. (Noviembre 2008). 3. De cuatro períodos registrados, la temporada 2006/2007 para las cuencas Coyolate y Achíguate han sido las más caudalosas, antes del inicio de zafra (noviembre2006) se estimó un caudal de 105 m3/ s y 71.85 m3/s respectivamente.

6. BIBLIOGRAFIA 1. Castro O,. Balañá P. 2004. Análisis hidrométrico de la cuenca “El Coyolate” en la época de estiaje (temporada abril 2004). 2004. CENGICAÑA. Memoria. Presentación de resultados de investigación. Zafra 2003-2004. Guatemala. Pp 184-191. 2. Castro O,. Montufar J. 2005. Índices hidrométricos noviembre 2004-abril 2005 Cuencas Coyolate y Achiguate zona cañera guatemalteca. 2055. CENGICAÑA. Memoria. Presentación de resultados de investigación. Zafra 2004-2005. Guatemala. Pp 142-147. 3. Castro O., Rosales C. 2006. Índices hidrométricos noviembre 2005-abril 2006 Cuencas Coyolate y Achiguate zona cañera guatemalteca. CENGICAÑA..Memoria. Presentación de resultados de investigación. Zafra 2005-2006. Guatemala. Pp 245-250. 4. Castro O., Rosales C. 2007. Índices hidrométricos noviembre 2006-abril 2007 Cuencas Coyolate y Achiguate zona cañera guatemalteca. CENGICAÑA. Memoria. Presentación de resultados de investigación. Zafra 2006-2007. Guatemala. Pp 198-202. 5. Castro O., Rosales C. 2008. Índices hidrométricos noviembre 2007-abril 2008 Cuencas Coyolate, Acomé y Achiguate zona cañera guatemalteca CENGICAÑA. Memoria. Presentación de resultados de investigación. Zafra 2007-2008. Guatemala. Pp 216-221.

226

Zonificación Agroecológica para el Cultivo de Caña de Azúcar en la Zona Cañera de la Costa Sur de Guatemala – Primera Aproximación -

Braulio Villatoro1; Ovidio Pérez2; Alfredo Suárez3; Otto Castro4; Mauricio Rodriguez5; Cristian Ufer6

1Sistemas de Información Geográfica; 2Coordinador del Programa de Agronomía; 3Agrometeorología; 4Agrometeorología y Riegos, CENGICAÑA; 5Diseño Agrícola; 6Productividad, Ingenio Pantaleón

RESUMEN El área cultivada con caña de azúcar en la zona cañera de la costa sur de Guatemala es heterogénea respecto a sus condiciones de suelo y clima. Además, la productividad de caña y azúcar difiere de acuerdo con el ambiente, lo cual indica que es necesario caracterizar los ambientes o zonas agroecológicas apropiadas para cada sistema de producción. Con base en la metodología utilizada por Carbonell (Carbonell et al., 2001) y la Corporación Pantaleón-Concepción (Pappa et al., 2002) se obtuvo la Primera Aproximación de la Zonificación Agroecológica para el cultivo de caña de azúcar en la zona cañera de la costa sur de Guatemala. Las zonas agroecológicas en esta primera aproximación han sido obtenidas utilizando los siguientes elementos: a) Balance hídrico, el cual involucra la precipitación y la evapotranspiración (Villatoro et al., 2008); b) Estudio semi-detallado de suelos de la zona cañera de la costa sur de Guatemala (CENGICAÑA, 1996); c) Grupos de manejo de isobalance, definidos con

base en el balance hídrico y d) Grupos de manejos de suelos, definidos con base en: clasificación taxonómica, posición geomorfológica, régimen de humedad, familia textural y drenaje (CENGICAÑA, 2002). Se realizó con el Sistema de Información Geográfica (SIG) y métodos estadísticos y geoestadísticos para el análisis de datos. Como resultado de la zonificación agroecológica se obtuvieron 44 zonas, en éstas se esperaría que los resultados de producción fueran homogéneos por las características similares de suelo y clima. Se calculó el área de cada una de las zonas en el área estudiada y el área con caña de azúcar de cada una de las zonas, además se obtuvieron los parámetros de fertilidad en base a los mapas de fertilidad y texturas de la zona cañera –segunda aproximación- (CENGICAÑA, 2009) INTRODUCCIÓN La zona cañera de la costa sur de Guatemala se encuentra ubicada entre 90°13’ y 91°45’ Longitud Oeste; 13°50’ y 14°35’ Latitud Norte. Durante la zafra 2007-2008 ocupó un área de 230,000 hectáreas distribuidas en los departamentos de Escuintla (74.1%), Suchitepéquez (15%), Santa Rosa (6.7%) y Retalhuleu (4.2%); todos ubicados en la costa sur del país, con altitudes que van de 0 msnm (litoral del Océano Pacífico) a aproximadamente 800 msnm. Zonificación agroecológica (ZAE) se refiere a la división de la superficie de tierra en unidades más pequeñas, que tienen características similares relacionadas con la aptitud de tierras, la producción potencial y el impacto ambiental. Una zona agroecológica es una unidad cartográfica de recursos de tierras, definida en términos de clima, fisiografía y suelos, y/o cubierta de tierra, y que tiene un rango específico de limitaciones y potencialidades para el uso de tierras. Los elementos esenciales que definen una zona agro-ecológica son el período de crecimiento, el régimen de temperatura y la unidad cartográfica de suelos. (FAO, 1997). Al hablar de zonificación en otros lugares se asocia a la planeación a nivel país para establecer distintos tipos de cultivos con las

227

características adecuadas para cada uno de ellos. En el caso de la zona cañera de la costa sur de Guatemala, se trata de un área relativamente pequeña y heterogénea, en la cual se explota un solo cultivo. Actualmente en esta región se cuenta con información básica de suelos, clima y resultados de investigación en varias áreas en el cultivo de caña de azúcar. Con la información disponible se elaboró esta zonificación agroecológica que busca establecer las mejores variedades, prácticas, labores de cultivo, investigaciones, etc. en zonas relativamente homogéneas dentro de la heterogeneidad de la zona; para que de esta manera se tengan mejores elementos de decisión para el manejo del cultivo, lo cual llevaría a una racionalización en el usos de los recursos y a través de ésto a una reducción de los costos de producción. También se puede utilizar como una herramienta de planeación que apoye la toma de decisiones de inversión en maquinaria de riego y labores de drenaje según las distintas condiciones de la zona. Durante el 2002 CENGICAÑA a través de la Coordinación del Programa de Agronomía y representantes de los ingenios asociados elaboró la propuesta del Proyecto de Zonificación Agroecológica – ZAE -. En el 2003 inicia la ejecución del proyecto y se creó un comité dentro de la Agroindustria Azucarera de Guatemala para que se encargara de la supervisión del proyecto con el

nombre de Comité de Zonificación Agroecológica. Posteriormente en el 2004 se contrató un profesional para hacerse responsable del proyecto y a la vez impulsar el uso de herramientas de la Agricultura de Precisión (Sistema de Posicionamiento Global –GPS por sus siglas en inglés-, Sistemas de Información Geográfica –SIG- y uso de sensores remotos). En el 2006 dentro de la estructura de CENGICAÑA el proyecto ZAE pasó a formar un área dentro del Programa de Agronomía denominándose “Área de Sistemas de Información Geográfica”, la cual pasó a hacerse cargo del proyecto de Zonificación y del impulso de las herramientas de la Agricultura de Precisión. El presente trabajo es fruto de la colaboración de los ingenios azucareros de Guatemala representados por el Comité de Zonificación Agroecológica al cual se le agradece todo el apoyo prestado para la elaboración del mismo y también al grupo de trabajo del Programa de Agronomía de CENGICAÑA. OBJETIVOS • Definir zonas homogéneas para la producción de caña de

azúcar, mediante la determinación de las condiciones edafológicas y climáticas que influyen en la variación en la producción de caña y el contenido de sacarosa en la zona cañera de la costa sur de Guatemala.

METODOLOGÍA La elaboración de la primera aproximación de la Zonificación Agroecológica –ZAE- para el cultivo de caña de azúcar en la zona cañera de la costa sur de Guatemala se basó en la identificación y generación de dos grandes grupos de factores: a) Grupos de isobalance (obtenidos del balance hídrico); b) Grupos de manejo de suelos (derivados del Estudio semi-detallado de suelos). Para este trabajo se tomaron como base los siguientes documentos: a) Balance Hídrico 2000-2006 de la zona cañera de Guatemala. (Villatoro et al 2008), b) Estudio semidetallado de suelos de la zona cañera de Guatemala (CENGICAÑA 1996) y c) Grupos de Manejo de Suelos de la Zona Cañera de Guatemala. (CENGICAÑA, 2002) Base de datos de clima La información meteorológica se obtuvo del área de Agrometeorología de CENGICAÑA. La precipitación, temperatura, radiación y evaporación presentan un comportamiento marcado e identificado en la zona cañera de la costa sur de

228

Guatemala; en el caso de la precipitación la cantidad mayor se observa en la parte Norte de la zona y disminuye conforme se avanza hacia el Sur de la misma. La temperatura, radiación y evaporación son mayores en la parte Sur de la zona y disminuyen conforme se avanza hacia el Norte de la misma. Esta variación en espacio y tiempo de las variables climáticas desde el nivel del mar hasta los 800 msnm, asociada a otros factores genera respuestas diferentes en la producción de caña y el contenido de sacarosa.

Balance hídrico El balance hídrico es el resultado de la resta entre la precipitación pluvial y la evapotranspiración (ETP). La precipitación pluvial fue tomada al 75 por ciento de probabilidad y la evaporación se obtuvo por la fórmula empírica de Blanney & Criddle. El balance hídrico permite identificar las épocas secas y húmedas en toda la zona a través de la definición de zonas con déficit o exceso de humedad en un período de tiempo determinado. Su obtención permite conocer los períodos máximos y mínimos de precipitación, precisar zonas con déficit o exceso de lluvia, visualizar en un mapa zonas con déficit/exceso y evaluar los recursos hídricos y contribuir a la toma de decisiones de la ubicación de proyectos de riego y drenaje.

Para poder estimar la cantidad de balance hídrico en algún

punto de interés que no fuera precisamente una de las estaciones que se utilizaron, se obtuvieron modelos de predicción utilizando la altitud y la Latitud. Utilizando el Sistema de Información Geográfica ArcView® versión 9.2 se generaron los mapas de precipitación y evapotranspiración a través del método de interpolación Kriging, de la extensión Spatial Analyst; se generaron en formato raster (ESRI Grid) con un tamaño de celda de 250 m x 250 m (6.25 ha.), abarcando las cuencas del río Ocosito, Samalá, Sis-Icán, Nahualate, Madre Vieja, Coyolate, Acomé, Achiguate, María Linda y Paso Hondo, hasta una altitud de 700 msnm. (Villatoro et al., 2008) Se obtuvieron 18 mapas y modelos de predicción de balance hídrico basados en altitud-Latitud, repartidos de la siguiente manera: 1 por cada mes del año, 1 período de zafra (noviembre-abril), 1 no zafra (mayo-octubre), 1 anual, 1 entrada de época lluviosa (abril-mayo), 1 período de canícula (julio-agosto) y 1 de salida de época lluviosa (octubre-noviembre). Después de analizar qué período de balance hídrico utilizar se determinó hacer uso del período octubre-mayo, una clasificación que al inicio no se había tomado en cuenta por dos razones. 1.- Se había planteado la utilización del balance hídrico anual, al hacerlo de esta manera la mayoría de la zona hubiera expresado exceso de lluvia, por la cantidad media de lluvia de la zona cañera (2500 mm/año), pero en el momento que la caña necesita el agua para su desarrollo no hubiera expresado las diferencias existentes. 2.- Los períodos de déficit/exceso de lluvia que se quieren obtener de la información es aquella que afecte directamente al crecimiento de la caña que se expresa al momento de la cosecha en cantidad de caña y de sacarosa; estos períodos se identifican durante la época seca. La época seca ocurre entre noviembre-abril en un año normal, pero la entrada y la salida del invierno es gradual conforme a la altitud de la zona cañera; la época lluviosa inicia en la parte Norte de la zona y va entrando de forma gradual hacia el Sur de la misma, fenómeno que ocurre entre abril y mayo y en el caso de la salida del invierno es al contrario, sale primero en la parte Sur de la zona en septiembre-octubre y de último en la parte Norte de la misma (octubre-noviembre); Grupos de isobalance Constituyen el primer componente en la zonificación agroecológica y –al mismo tiempo- una herramienta para toma de decisiones en la planificación de actividades agronómicas del manejo del cultivo de la caña de azúcar, en especial aquellas relacionadas con el riego. Son grupos formados por los niveles de déficit o exceso de humedad (balance hídrico), medidos en mm.

229

Se generaron a partir de los datos de balance hídrico del período octubre-mayo de la zona cañera de Guatemala, se hizo un análisis para ver la distribución y el grado de correlación entre la cantidad de déficit/exceso (mm) y la altitud (msnm) por el comportamiento de las variables climáticas explicado con anterioridad. Los niveles encontrados en el período octubre-mayo fueron de 375 a -998 mm. El análisis permitió establecer la relación existente entre las cantidades de déficit/exceso con la altitud de una manera similar a la estratificación de la zona cañera. (CENGICAÑA, 2009). De acuerdo con ésto, los grupos de isobalance se establecieron utilizando los valores correspondientes al déficit/exceso de acuerdo a la altitud utilizada en la estratificación altitudinal; se agregó la división de 0-20 msnm ya que se ha observado una diferencia de producción entre esta zona y la de 20-40 msnm. La productividad de caña en Guatemala es mayor en la parte baja de la zona y disminuye conforme aumenta la altitud; en el caso de la sacarosa es al revés, la mayor cantidad de la misma se produce en la parte alta de la zona y disminuye conforme se avanza hacia abajo. Estudio semi-detallado de suelos (Taxonomía de suelos) El estudio consistió en la caracterización, clasificación y cartografía de las poblaciones de suelos con características

comunes. La clasificación utilizada fue con base en la taxonomía de suelos Soil Survey Staff 1992. Este trabajo fue realizado por Ingeniería del Campo Ltda. (Compañía Consultora) con la colaboración del personal del Programa de Agronomía de CENGICAÑA y del personal de los ingenios; comprendió 342,000 hectáreas; se inició en 1993 y finalizó con la publicación de la primera edición en 1994. Posteriormente se hizo una revisión que se entregó en 1996. La primera fase del trabajo consistió en la fotointerpretación preliminar del área. A este nivel se separaron suelos en unidades grandes (paisajes) y se elaboró una leyenda tentativa. La fase siguiente consistió en un reconocimiento general de campo, con la finalidad de conocer y familiarizarse con la zona de estudio. Se definieron las áreas especiales (fincas de ingenios) de muestreo en donde se hizo un muestreo intensivo a través de la descripción de cajuelas (calicatas de tamaño 0.6 X 0.6 X 0.8 metros de profundidad) y barrenadas hasta 1.20 metros de profundidad. En suelos en donde el espesor de los horizontes A y B eran profundos, las cajuelas se profundizaron un poco más. Se tomaron muestras de 1 ó 2 horizontes para los análisis de laboratorio respectivos. La información obtenida de las cajuelas y resultados de laboratorio fueron analizados y tabulados para establecer la clasificación taxonómica preliminar a nivel de familia textural de cada suelo caracterizado. La información anterior permitió precisar el patrón de distribución de los suelos y la definición de los límites de las unidades cartográficas tomando como base las unidades separadas por la fotointerpretación. Seguidamente esta información se utilizó para la extrapolación y verificación a otras áreas de la zona de estudio y ajustes de la fotointerpretación, precisión de límites cartográficos y definición de componentes taxonómicos. La densidad de observaciones en estas zonas fue un poco menor que las realizadas en las áreas especiales de muestreo. La fase final de campo continuó con la descripción de calicatas de 2.0 metros de largo X 1 metro de ancho X 1.50 metros de profundidad. Se describió al menos una calicata por cada familia de suelo definido en el inventario. Se tomaron muestras de cada horizonte, las que fueron analizadas en el Laboratorio Agronómico de CENGICAÑA. Con la información de los perfiles modales y los resultados de laboratorio se dio la clasificación definitiva a nivel de familia textural (CENGICAÑA, 1996) El estudio concluyó con la confección del mapa tomando como base las planchas cartográficas escala 1:50,000 del Instituto Geográfico Nacional de Guatemala y la elaboración del informe final. En el área de estudio se determinaron seis órdenes, 26 sub-grupos y 37 familias de suelo. Dentro de cada unidad cartográfica definida se describieron las fases de suelos. Las fases son variaciones secundarias que se identifican y que tienen repercusión en el uso y manejo de suelos. (CENGICAÑA 1996)

230

Grupos de manejo de suelos El trabajo de la formación de los grupos de manejo se basó en la información del Estudio semi-detallado de suelos de la zona cañera de Guatemala (CENGICAÑA, 1996), haciendo una adaptación de la agrupación original. Los suelos se clasificaron según su capacidad de uso, al agruparlos en diferentes clases según las magnitudes de las restricciones que las caracterizan de acuerdo al Manual de Conservación del suelo y del Agua del Colegio de Post-graduados, la Secretaría de Agricultura y Recursos Hídricos de México (adaptado para el cultivo de caña de azúcar en Guatemala) y la familia taxonómica correspondiente. Los factores utilizados para la definición de las clases de suelos se dividieron en dos grupos: factores limitantes y factores auxiliares. Los factores limitantes -por su rango de variación e importancia- definen clases específicas, en tanto que los factores auxiliares no necesariamente definen una clase, pero describen condiciones especiales de manejo. Los factores limitantes toman en cuenta 4 grupos de factores: el clima, la susceptibilidad a la erosión, la topografía y el suelo; mientras

que los factores auxiliares son: la textura, la permeabilidad y la reacción del suelo (pH). El análisis de los factores limitantes y auxiliares dio como resultado 13 grupos de suelos, correspondiente a la existencia de 4 clases de suelos (clases agrológicas). Cada clase de suelo se le identificó con el respectivo factor limitante o factores limitantes según nomenclatura convencional. Zonificación Agroecológica Utilizando el Sistema de Información Geográfica ArcView® versión 9.2; se realizó una interacción de las capas Grupos de Isobalance y Grupos de Suelos, de la cual se obtuvo como resultado la Zonificación Agroecológica en formato raster (ESRI Grid) con un tamaño de celda de 100 m x 100 m (1 hectárea), el cual posteriormente se transformó en un formato shapefile (.shp). Al haber obtenido la primera aproximación de la ZAE se le asignó un código alfanumérico a cada zona compuesto por 5 caracteres; los primeros 3 caracteres indican el grupo de suelos (ej. S01= grupo de suelos 1) y los últimos 2 el grupo de isobalance (ej. H2= grupo de isobalance 2). También se les asignó a las zonas un número correlativo del 1 en adelante como grupo de ZAE. Se calculó el área de cada uno de los grupos (isobalance, suelo y ZAE) de acuerdo al mapa base utilizado; también se cálculo el área sembrada con caña administrada por los ingenios en cada grupo. Se reportan 144,568 hectáreas, se debe de tomar en cuenta que faltan las áreas de: los proveedores, las áreas de caña que están fuera del Estudio de suelos, el ingenio Madre Tierra (no se tiene la información geográfica para calcular el área). El mapa base de la Primera aproximación de la Zonificación Agroecológica para el cultivo de la caña de azúcar en la zona cañera de la costa sur de Guatemala es el mapa de grupos de suelos de la zona cañera. RESULTADOS Grupos de isobalance Después del análisis correspondiente se obtuvieron 5 grupos de isobalance de los cuales se presentan sus características en el Cuadro 1.

231

Cuadro 1. Clasificación de los grupos de isobalance de la zona cañera de la costa sur de Guatemala

Grupo de isobalance

Código grupo Características

1 H1 Áreas con un exceso de humedad superior a 0 mm (> 300 msnm) 2 H2 Áreas con déficit de humedad entre 0 y -499.99mm (100 – 300 msnm) 3 H3 Áreas con déficit de humedad entre -500 y -799 mm (40 – 100 msnm) 4 H4 Áreas con déficit de humedad entre -800 y -899.99 mm (20 – 40 msnm) 5 H5 Áreas con déficit de humedad superior a -900 mm (< 20 msnm)

Características de los grupos de isobalance: H1: área con exceso de humedad (> 0 mm.): se encuentra ubicado en la zona alta (> 300 msnm) de la zona cañera, el período seco (ausencia de lluvias) ocurre entre el 15 de noviembre y el 20 de abril. (155 días). H2: área con déficit de humedad (0 a -499.99 mm): se encuentra ubicado en la zona media (100 - 300 msnm) de la zona cañera, el período seco (ausencia de lluvias) ocurre entre el 10 de noviembre y el 25 de abril. (165 días). H3: área con déficit de humedad (-500 a -799.99 mm): se encuentra ubicado en la zona baja (40 - 100 msnm) de la zona cañera, el período seco (ausencia de lluvias) ocurre entre el 30 de octubre y el 5 de mayo. (185 días). H4: área con déficit de humedad (-800 a -899.99 mm): se encuentra ubicado en la zona muy baja (20 - 40 msnm) de la zona cañera, el período seco (ausencia de lluvias) ocurre entre el 20 de octubre y el 15 de mayo. (205 días). H5: área con déficit de humedad (< a -900 mm): se

encuentra ubicado en la zona litoral (0 - 20 msnm) de la zona cañera, el período seco (ausencia de lluvias) ocurre entre el 10 de octubre y el 25 de mayo. (225 días). La mayor parte de la zona cañera sembrada con caña de azúcar corresponde a los grupos H4 (27.7%), H3 (27.3%) y H5 (23.8 %) al ocupar el 78.8 por ciento del área total. Esta zona está comprendida entre los 0 – 100 msnm, las áreas del total de los grupos se presentan en el Cuadro 2. Cuadro 2. Área sembrada con caña de azúcar en cada grupo de

isobalance, administrada por los ingenios

Sembrada con caña1 Grupo Área (ha) % de área

H4 40,026 27.7 H3 39,453 27.3 H5 34,395 23.8 H2 27,690 19.2 H1 3,004 2.1

1área sembrada con caña por los ingenios en cada grupo a excepción del ingenio Madre Tierra (no se tiene la información geográfica para calcular el área) La distribución del área de los ingenios en los distintos grupos de isobalance se presenta en el Cuadro 3, de donde se deduce que los grupos con mayor área sembrada en los ingenios son: La Unión H3 (35%), Magdalena H5 (52%), Palo Gordo H2 (45%), Pantaleón-Concepción H3 (33%), San Diego-Trinidad H4 (34%), Santa Ana H4 (47%) y Tululá H2 (100%). Grupos de suelos Los grupos de manejo de suelos fueron caracterizados en el 2001 por un equipo técnico conformado por personal de CENGICAÑA y la Corporación Pantaleón-Concepción, con base en el Estudio Semi-detallado de suelos de la zona cañera de Guatemala (CENGICAÑA, 1996, CENGICAÑA, 2002). Para la agrupación de suelos, se tomó como característica principal la capacidad de uso del suelo, de acuerdo a la magnitud de las restricciones de cada uno. Se identificaron 13 grupos de manejo de los cuales se presentan sus características en el Cuadro 4.

232

Cuadro 3. Área sembrada con caña de azúcar en cada grupo de isobalance, en los ingenios1

La Unión Magdalena Palo Gordo Pantaleón San Diego Santa Ana Tululá GRUPO

Área % Área % Área % Área % Área % Área % Área % H1 345 2 0 0 1098 17 1549 3 0 0 0 0 12 0 H2 1492 9 1597 4 2876 45 13238 28 1463 14 1415 7 5611 100 H3 5612 35 8548 22 2186 34 15748 33 2465 24 4893 25 0 0 H4 4650 29 8447 22 244 4 13767 29 3610 34 9309 47 0 0 H5 4064 25 19826 52 0 0 3354 7 2965 28 4186 21 0 0

1área sembrada con caña por los ingenios en cada grupo a excepción del ingenio Madre Tierra (no se tiene la información geográfica para calcular el área) Cuadro 4. Características principales de los grupos de manejo de suelos de la zona cañera de Guatemala Grupo Código de Grupo Características de Grupo

S01 I Suelos Mollisoles profundos de alta fertilidad. S02 II/E Suelos Andisoles profundos, bien drenados que presentan erosión ligera.

S03 II/S1 (PR) Suelos de textura gruesa, moderadamente profundos y permeables (Mollisoles secos).

S04 II/S1 (PL) Suelos Inceptisoles moderadamente profundos de textura arcillosa y de baja permeabilidad.

S05 II/T1 E (PL) Suelos Inceptisoles de textura arcillosa, con relieve ligeramente inclinado susceptibles a la erosión y de baja permeabilidad.

S06 II/T1 S1 E Suelos Andisoles moderadamente profundos, con relieve ligeramente inclinado a ondulado susceptibles a la erosión.

S07 II/T1 S1 E (TF) (PL) Suelos de textura arcillosa que se agrietan en el verano, con relieve ligeramente inclinado susceptibles a la erosión y muy lentamente permeables (Intergrados vérticos).

S08 III/S1 Suelos superficiales limitados por la presencia de talpetate (Andisoles superficiales).

S09 III/S4 (PR) Suelos Mollisoles afectados por la presencia moderada de sales en el perfil, de textura gruesa y altamente permeables.

S10 III/S1 (TQ) (PR) Suelos Entisoles con muy baja retención de agua, limitados por la presencia de capas de arena en el perfil.

S11 III/T2 E S5 (TF) (PL)

Suelos con relieve ligeramente inclinados a ondulado susceptibles a erosión de texturas pesadas de lenta permeabilidad y precensia de sodio (Alfisoles vérticos).

S12 IV/T2 Suelos Inceptisoles y Entisoles que forman parte del lomerío con pendiente elevada de relieve ondulada a quebrada de baja fertilidad.

S13 IV/T2 (RI) (PL) Suelos ácidos de baja fertilidad con texturas pesadas de baja permeabilidad muy secos en verano y son de relieve plano y ondulado. (Los Llanos de la Costa Sur).

Fuente: CENGICAÑA, 2002 Los grupos S01, S03 y S09 en su mayoría son suelos del orden Mollisol, existiendo algunas familias del orden Inceptisol; los grupos S02, S06 y S08 en su mayoría son suelos del orden Andisol, existiendo algunas familias del orden Inceptisol; los grupos S04 y S05 son suelos del orden Inceptisol; el grupo S07 son

suelos intergrados verticos; el grupo S10 en su mayoría son suelos del orden Entisol, existiendo algunas familias del orden Mollisol; el grupo S11 son suelos del orden Alfisol; el grupo S12 es una combinación de suelos Inceptisoles y Entisoles y el grupo S13 son los llanos de la costa sur (Inceptisoles y Entisoles). La mayor parte de la zona cañera sembrada con caña de azúcar corresponde a los grupos S03 (37.1%), S10 (19.9%), S02 (13.4%), S01 (8.4%) y S08 (7.6%) al ocupar el 86.4% del área total. Las áreas del total de los grupos se presentan en el Cuadro 5.

233

La distribución del área de los ingenios en los distintos grupos de suelos se presenta en el Cuadro 6. De acuerdo a la información del Cuadro 6 se

deduce que los grupos con mayor área sembrada en los ingenios son: La Unión S03 (46%) y S02 (23%), Magdalena S03 (47%) y S10 (39%), Palo Gordo S02 (42%) y S06 (21%), Pantaleón-Concepción S03 (30%) y S02 (17%), San Diego-Trinidad S03 (57%) y S08 (10%), Santa Ana S03 (31%) y S10 (30%) y Tululá S07 (98%).

Cuadro 5. Área de la zona cañera en base al estudio de suelos y área sembrada con caña de azúcar en cada

grupo de suelos, administrada por los ingenios

Zona cañera (ESS)1 Sembrada con caña2

Grupo Área (ha) % de área Área (ha) % de área

S03 103014 24.8 47080 37.1 S10 70855 17.1 25230 19.9 S02 55981 13.5 16955 13.4 S01 44817 10.8 10631 8.4 S13 28105 6.8 574 0.5 S08 22172 5.3 9678 7.6 S06 20713 5.0 6271 4.9 S05 20084 4.8 1917 1.5 S12 14269 3.4 1067 0.8 S07 13267 3.2 4814 3.8 S04 12179 2.9 2188 1.7 S09 5814 1.4 375 0.3 S11 3803 0.9 1 0.0

1zona cañera según la capa de grupo de suelos del ESS, 2área sembrada con caña por los ingenios en cada grupo a excepción del ingenio Madre Tierra (no se tiene la información geográfica para calcular el área) Cuadro 6. Área sembrada con caña en hectáreas de azúcar en cada grupo de suelos, en los ingenios1

No. LUT MG PG PC SDT SAA TUL

Grupo Área % Área % Área % Área % Área % Área % Área %

1 229 2 1988 6 -- -- 6661 15 444 5 1310 9 -- --

2 3533 23 529 2 1864 42 7496 17 851 9 2683 18 -- --

3 7227 46 15679 47 473 11 13595 30 5410 57 4697 31 -- --

4 614 4 56 0 295 7 311 1 752 8 160 1 -- --

5 0 0 750 2 49 1 1036 2 79 1 -- -- 4 0

6 825 5 64 0 949 21 3758 8 500 5 175 1 -- --

7 8 0 70 0 29 1 261 1 13 0 533 4 3900 98

8 1033 7 849 3 -- -- 5887 13 961 10 948 6 -- --

9 209 1 92 0 -- -- 37 0 -- -- 37 0 -- --

10 1818 12 13003 39 308 7 4971 11 450 5 4602 30 79 2

11 -- -- -- -- -- -- 1 0 -- -- -- -- -- --

12 92 1 -- -- 484 11 478 1 -- -- 13 0 -- --

13 -- -- 114 0 6 0 275 1 33 0 146 1 -- -- 1área sembrada con caña por los ingenios en cada grupo a excepción del ingenio Madre Tierra (no se tiene la información)

234

Zonificación Agroecológica La zonificación agroecológica es el resultado de la interacción entre los cinco grupos de isobalance y los 13 grupos de suelos, realizada mediante el uso del Sistema de Información Geográfica ArcView® 9.2. De la interacción era posible obtener 65 zonas agroecológicas; sin embargo debido a que algunos grupos de suelos no están presentes en todos los grupos de isobalance finalmente resultaron 44 zonas agroecológicas, las cuales se representan con su respectivo grupo de ZAE en el

Cuadro 7, la distribución espacial de las zonas agroecológicas con su respectivo código se presenta en la Figura 1. Cuadro 7. Zonas agroecológicas de la Primera Aproximación

H1 H2 H3 H4 H5 S01 -- 1 2 3 4 S02 5 6 7 8 -- S03 -- 9 10 11 12 S04 13 14 15 -- -- S05 16 17 18 19 -- S06 20 21 22 -- -- S07 23 24 25 26 -- S08 -- 27 28 -- -- S09 -- -- -- 29 30 S10 31 32 33 34 35 S11 -- -- -- 36 37 S12 38 39 40 -- -- S13 41 42 43 44 --

Figura 1. Zonificación agroecológica de la zona cañera de Guatemala identificadas con su código de grupo

235

La cantidad de área potencial en la zona cañera con base en el estudio de suelos y el área sembrada, administrada actualmente por los ingenios en cada una de las 44 zonas agroecológicas se presentan en el Cuadro 8. Las zonas agroecológicas más importantes (por el área

sembrada con caña) de la primera aproximación de la zonificación agroecológica son: La zona S03H5 con 44,647 hectáreas en el Estudio de suelos (10.8%) y 17,756 hectáreas sembradas con caña (14.1%); S03H4 con 30,109 hectáreas en el Estudio de suelos (7.3%) y 14,977 hectáreas sembradas con caña (11.9%); S03H3 con 25,602 hectáreas en el Estudio de suelos (6.2%) y 13,409 hectáreas sembradas con caña (10.7%); S10H5 con 29,193 hectáreas en el Estudio de suelos (7.1%) y 12,320 hectáreas sembradas con caña (9.8%); S10H4 con 19,954 hectáreas en el Estudio de suelos (4.8%) y 8,733 hectáreas sembradas con caña (6.9%).

Cuadro 8. Área en hectáreas de la zona cañera potencial en base al estudio de suelos y área sembrada con

caña de azúcar en cada grupo de suelos, administrada por los ingenios

Zona cañera1

Sembrada con caña2

Zona cañera1

Sembrada con caña2 Código

Zona Número

Zona Área % Área %

Código Zona

Número Zona

Área % Área %

S01H2 1 855 0.2 243 0.2 S07H1 23 346 0.1 11 0.0S01H3 2 17060 4.1 4568 3.6 S07H2 24 11800 2.9 4324 3.4S01H4 3 16074 3.9 4380 3.5 S07H3 25 1095 0.3 479 0.4S01H5 4 10828 2.6 1432 1.1 S07H4 26 26 0.0 0 0.0S02H1 5 847 0.2 73 0.1 S08H2 27 16323 4.0 6221 4.9S02H2 6 32760 8.0 7727 6.1 S08H3 28 5821 1.4 3439 2.7S02H3 7 18007 4.4 7176 5.7 S09H4 29 64 0.0 55 0.0S02H4 8 4368 1.1 1974 1.6 S09H5 30 5566 1.4 320 0.3S03H2 9 2655 0.6 881 0.7 S10H1 31 1314 0.3 41 0.0S03H3 10 25602 6.2 13409 10.7 S10H2 32 7314 1.8 700 0.6S03H4 11 30109 7.3 14977 11.9 S10H3 33 12896 3.1 3394 2.7S03H5 12 44647 10.8 17756 14.1 S10H4 34 19954 4.8 8733 6.9S04H1 13 1925 0.5 0 0.0 S10H5 35 29193 7.1 12320 9.8S04H2 14 6441 1.6 665 0.5 S11H4 36 2395 0.6 1 0.0S04H3 15 3813 0.9 1525 1.2 S11H5 37 1407 0.3 0 0.0S05H1 16 12292 3.0 1 0.0 S12H1 38 263 0.1 13 0.0S05H2 17 3036 0.7 209 0.2 S12H2 39 7685 1.9 417 0.3S05H3 18 4395 1.1 1689 1.3 S12H3 40 6229 1.5 638 0.5S05H4 19 361 0.1 22 0.0 S13H1 41 309 0.1 5 0.0S06H1 20 9302 2.3 2532 2.0 S13H2 42 7303 1.8 111 0.1S06H2 21 8363 2.0 2758 2.2 S13H3 43 12890 3.1 219 0.2S06H3 22 47 0.0 40 0.0 S13H4 44 7603 1.8 241 0.2

1Zona cañera hace referencia a la capa del Estudio de suelos que es el mapa base de la ZAE. 2Área sembrada con caña es el área de los ingenios en cada grupo a excepción del ingenio Madre Tierra (no se tiene la información geográfica para calcular el área)

236

La distribución del área administrada por los ingenios en las 44 zonas agroecológicas se presenta en el Cuadro 9.

La zona litoral de producción según el cuadro 9 es la que cuenta con mayor cantidad de área (50%), por esta razón en los diferentes ingenios las zonas con grupos de isobalance H4 y H5 son las que cuentan con mayor cantidad de caña sembrada.

Cuadro 9. Área sembrada en hectáreas con caña de azúcar en cada zona agroecológica, en cada uno de los ingenios1

LUT MG PG PC SDT SAA TUL Código

Zona Número

zona Área % Área % Área % Área % Área % Área % Área % S01H2 1 38 0.2 -- -- -- -- 204 0.5 -- -- -- -- -- -- S01H3 2 137 0.9 798 2.4 -- -- 2638 6.0 443 4.7 551 3.6 -- -- S01H4 3 53 0.3 575 1.7 -- -- 3125 7.1 -- -- 627 4.1 -- -- S01H5 4 -- -- 615 1.9 -- -- 688 1.6 -- -- 129 0.9 -- -- S02H1 5 -- -- -- -- 73 1.6 -- -- -- -- -- -- -- -- S02H2 6 893 5.8 518 1.6 1169 26.2 4425 10.0 193 2.1 528 3.5 -- -- S02H3 7 1819 11.8 10 -- 624 14.0 2082 4.7 518 5.5 2123 14.0 -- -- S02H4 8 819 5.3 -- -- -- -- 986 2.2 138 1.5 31 0.2 -- -- S03H2 9 -- -- 372 1.1 154 3.5 354 0.8 -- -- -- -- -- -- S03H3 10 1752 11.3 4613 13.9 319 7.2 6620 15.0 104 1.1 -- -- -- -- S03H4 11 2345 15.2 3026 9.1 -- -- 4467 10.1 2780 29.7 2359 15.5 -- -- S03H5 12 3126 20.2 7667 23.1 -- -- 2147 4.9 2525 27.0 2291 15.1 -- -- S04H1 13 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- S04H2 14 -- -- -- -- 295 6.6 182 0.4 188 2.0 -- -- -- -- S04H3 15 614 4.0 56 0.2 -- -- 130 0.3 564 6.0 161 1.1 -- -- S05H1 16 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 1 0.0 S05H2 17 -- -- -- -- 49 1.1 157 0.4 -- -- -- -- 3 0.1 S05H3 18 0 0.0 744 2.2 -- -- 865 2.0 79 0.8 -- -- -- -- S05H4 19 -- -- 7 0.0 -- -- 15 0.0 -- -- -- -- -- -- S06H1 20 338 2.2 -- -- 751 16.9 1443 3.3 -- -- -- -- -- -- S06H2 21 349 2.3 64 0.2 197 4.4 1637 3.7 378 4.0 134 0.9 -- -- S06H3 22 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 40 0.3 -- -- S07H1 23 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 11 0.3 S07H2 24 7 0.0 1 0.0 29 0.7 261 0.6 -- -- 135 0.9 3890 97.6S07H3 25 -- -- 69 0.2 -- -- -- -- 13 0.1 397 2.6 -- -- S07H4 26 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- S08H2 27 -- -- 432 1.3 -- -- 4799 10.9 433 4.6 556 3.7 -- -- S08H3 28 1031 6.7 418 1.3 -- -- 1080 2.5 517 5.5 393 2.6 -- -- S09H4 29 -- -- 46 0.1 -- -- -- -- -- -- 9 0.1 -- -- S09H5 30 210 1.4 45 0.1 -- -- 37 0.1 -- -- 28 0.2 -- -- S10H1 31 0 0.0 -- -- 41 0.9 -- -- -- -- -- -- -- -- S10H2 32 75 0.5 19 0.1 148 3.3 355 0.8 6 0.1 18 0.1 80 2.0 S10H3 33 184 1.2 1155 3.5 119 2.7 1138 2.6 28 0.3 771 5.1 -- -- S10H4 34 1396 9.0 2207 6.6 -- -- 3051 6.9 -- -- 2080 13.7 -- -- S10H5 35 162 1.1 9620 29.0 -- -- 427 1.0 416 4.5 1694 11.1 -- -- S11H4 36 -- -- -- -- -- -- 1 0.0 -- -- -- -- -- -- S11H5 37 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- S12H1 38 -- -- -- -- 13 0.3 -- -- -- -- -- -- -- -- S12H2 39 93 0.6 -- -- 178 4.0 134 0.3 -- -- 12 0.1 -- -- S12H3 40 -- -- -- -- 292 6.6 345 0.8 -- -- -- -- -- -- S13H1 41 -- -- -- -- 5 0.1 -- -- -- -- -- -- -- -- S13H2 42 -- -- 24 0.1 1 0.0 70 0.2 -- -- 16 0.1 -- -- S13H3 43 -- -- 90 0.3 -- -- 0 0.0 33 0.4 96 0.6 -- -- S13H4 44 -- -- -- -- -- -- 206 0.5 -- -- 35 0.2 -- --

1área sembrada con caña por los ingenios en cada grupo a excepción del ingenio Madre Tierra (no se tiene la información geográfica para calcular el área) En negrilla las principales zonas por área sembrada en cada ingenio.

237

Aplicaciones de la Zonificación Agroecológica Hay varias aplicaciones que se le pueden dar a la zonificación agroecológica entre ellas: 1. Ubicación de variedades Las Pruebas Regionales y Semi-comerciales que efectúa el Comité de Variedades se pueden ubicar de acuerdo a las zonas agroecológicas de mayor importancia en la zona cañera para que la relación genotipo-ambiente tenga características similares de presentarse en la zona escogida. Se ubican las variedades en las zonas de interés para todos y la información generada por un ingenio podría ser utilizada por otros que se ubiquen en la misma zona, lo cual tendría como fin la optimización de recursos. Al tener resultados de dichas pruebas se obtendría que zonas son las más adecuadas para que una variedad exprese su potencial genético, el cual se refleje en la producción de caña y contenido de sacarosa. La zonificación le permitirá a los ingenios contar con mejores elementos de decisión a la hora de escoger su composición varietal en las áreas administradas. Por ejemplo en Colombia los datos de producción comercial de la variedad CC85-92 del año 1990 al 2000, se asociaron con el lote cosechado y su respectiva zona agroecológica. Se observó un comportamiento superior de la variedad en varias zonas agroecológicas en comparación con otras variedades sembradas en la

misma zona y otras donde la productividad es menor. (Carbonell et al., 2001) 2. Análisis de productividad El análisis de productividad de la Agroindustria Azucarera de Guatemala que se realiza anualmente con fines comparativos puede hacerse utilizando la zonificación agroecológica para comparar zonas más similares de producción (clima, suelo) entre ingenios. 3. Manejo Agronómico Las variaciones en producción de caña y de azúcar, dentro de una zona agroeológica pueden tener su explicación en el manejo agronómico de los distintos ingenios. Al evaluar las zonas agroecológicas de este estudio se pueden analizar las relaciones entre manejo y productividad para definir estándares de manejo por zona agroecológica. Dentro del manejo agronómico la zonificación permite: • Identificar las prácticas de cultivo que contribuyen al incremento del

rendimiento • Estimar el potencial de productividad según niveles de insumos • Definir el manejo de los grupos de acuerdo con sus características

físicas y químicas y las condiciones climáticas que permitan un manejo similar en labores relacionadas con la preparación del suelo o el levantamiento de socas.

• Épocas y dosis de fertilizantes • Épocas y dosis de madurantes • Épocas y dosis de inhibidores • Épocas y dosis de herbicidas 4. Investigación Los resultados de las investigaciones realizadas por CENGICAÑA y los distintos ingenios se pueden utilizar dentro de la zonificación para: • Definir grupos homogéneos de suelos para localizar

adecuadamente los experimentos de investigación. • Facilitar la extrapolación de los resultados experimentales a los

conjuntos del mismo grupo o a otros conjuntos similares. CONCLUSIONES 1. Se obtuvieron 5 grupos de manejo de isobalance en la zona cañera,

identificados con un código compuesto por la letra H de humedad y el número correlativo de 1 a 5. El grupo H1, es un área con exceso de humedad ( > 0 mm.) ubicado en la zona alta (>300 msnm); el H2, es un área con déficit de humedad ( 0 a -499.99 mm) ubicado

238

en la zona media (100-300 msnm); el H3 es un área con déficit de humedad ( -500 a -799.99 mm) ubicado en la zona baja (40-100 msnm); el H4 es un área con déficit de humedad ( -800 a -899.99 mm) ubicado en la zona muy baja (20-40 msnm) y el H5 es un área con déficit de humedad ( < a -900 mm) ubicado en la zona litoral (0-20 msnm)

2. Se generaron un total de 44

zonas agroecológicas para el cultivo de la caña de azúcar en la zona cañera de la costa sur de Guatemala, con un área promedio de 9,354 hectáreas de las cuales 2,857 sembradas con caña de azúcar. Se identificaron con un código alfanumérico de 5 caracteres donde los 3 primeros pertenecen al grupo de suelos y los 2 últimos al grupo de isobalance respectivo de cada zona; además, se les asignó un código de ZAE, el cual consiste en un número correlativo del 1 al 44.

3. Las zonas agroecológicas

más importantes por la cantidad de área sembrada son: S03H5 (12) 14.1%, S03H4 (11) 11.9%, S03H3 (10) 10.7%, S10H5 (35) 9.8 y S10H4 (34) 6.9%.

4. Las zonas agroecológicas

con mayor área sembrada en los ingenios son: La Unión (LUT): S03H5 (20.2%), S03H4 (15.2%), S02H3 (11.8%), S03H3 (11.3%) y S10H4 (9.0%); Magdalena (MG): S10H5 (29.0%), S03H5 (23.1%), S03H3 (13.9%), S03H4

(9,1%) y S10H4 (6.6%); Palo Gordo (PG): S02H2 (26.2%), S06H1 (16.9%), S02H3 (14.0%), S03H3 (7.2%) y S04H2 (6.6%); Pantaleón-Concepción (PC): S03H3 (15.0%), S08H2 (10.9%), S03H4 (10.1%), S02H2 (10.0%) y S01H4 (7.1%); San Diego-Trinidad (SDT): S03H4 (29.7%), S03H5 (27.0%), S04H3 (6.0%), S02H3 (5.5%) y S08H3 (5.5%); Santa Ana (SAA): S03H4 (15.5%), S03H5 (15.1%), S02H3 (14.0%), S10H4 (13.7%) y S10H5 (11.1%) y Tululá (TUL): S07H2 (97.6%).

RECOMENDACIONES 1. Evaluar las zonas agroecológicas de esta primera aproximación

con datos comerciales de producción. 2. Ubicar las pruebas regionales y semi-comerciales que efectúa el

comité de variedades utilizando como base las zonas agroecológicas.

3. Caracterizar y determinar las mejores prácticas de cultivo de las

zonas agroecológicas. 4. Realizar el análisis de productividad de la agroindustria

utilizando las zonas agroecológicas. 5. Realizar los simposios de análisis de la zafra utilizando las

zonas agroecológicas para obtener las mejores prácticas en las distintas zonas.

6. Realizar investigación en fertilidad, riegos, MIP, malezas, etc.

utilizando las zonas agroecológicas. BIBLIOGRAFIA 1. Pappa, J. et al. 2002. Definición de Nichos Ecológicos y

Unidades de Manejo en las empresas Pantaleón-Concepción. In: Memoria: XIV Congreso de Técnicos Azucareros de Centroamérica. GT. p 118-125.

2. Carbonell, J. et al. 2001. Zonificación agroecológica para el

cultivo de caña de azúcar en el valle del río Cauca. Tercera Aproximación. Serie Técnica No. 29. Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia. CENICAÑA. CO. 60 p.

3. CENGICAÑA (Centro Guatemalteco de Investigación y

Capacitación de la Caña de Azúcar). 1996. Estudio semi-detallado de suelos de la zona cañera del sur de Guatemala. Ingeniería del Campo Ltda. Compañía Consultora. GT. 216 p.

239

4. ________1996b. Anexo I del libro: Estudio semi-detallado de suelos de la zona cañera del sur de Guatemala. Ingeniería del Campo Ltda. Compañía Consultora. GT. 137 p.

5. ________2002. Grupos de

Manejo de Suelos de la Zona Cañera de Guatemala. In: Informe Anual 2001-2002. Centro Guatemalteco de Investigación y Capacitación de la Caña de Azúcar. CENGICAÑA. GT. p 37-39.

6. ________2009.

Estratificación de la zona cañera de Guatemala. In: Informe Anual 2007-2008. Centro Guatemalteco de Investigación y Capacitación de la Caña de Azúcar. CENGICAÑA. GT. p 71-73.

7. FAO. 1997. Zonificación Agroecológica. Guía General. Boletín 73. IT. en línea, disponible en: http://www.fao.org/docrep/w2962s/w2962s00.htm

8. Suárez, JA. 2007. Avances de la Zonificación Agroecológica

(Zonificación de áreas homogéneas de manejo). In: Memoria. Presentación de resultados de investigación. Zafra 2006-2007. Centro Guatemalteco de Investigación y Capacitación de la Caña de Azúcar. CENGICAÑA. GT. p 167-171.

9. Tapia, ME. Zonificación Agroecológica basada en el uso de la

tierra, el conocimiento local y las alternativas de producción. In: Manejo Integral de Microcuencas. PE. p 53-66.

10. Villatoro, B; Suárez, JA; Castro, O. 2008. Balance Hídrico

2000-2006 de la zona cañera de Guatemala. In: Memoria. Presentación de resultados de investigación. Zafra 2007-2008. Centro Guatemalteco de Investigación y Capacitación de la Caña de Azúcar. CENGICAÑA. GT. p 222-227.

11. Villatoro, B.; Pérez, O.; Suárez, A.; de Cano, W.; del Cid, J.

2009. Segunda aproximación de mapas temáticos de fertilidad y texturas: Herramienta de apoyo para la Agroindustria Azucarera Guatemalteca. In: Memoria. Presentación de resultados de investigación. Zafra 2008-2009. Centro Guatemalteco de Investigación y Capacitación de la Caña de Azúcar. CENGICAÑA. GT.

240

Segunda aproximación de mapas temáticos de fertilidad y texturas: Herramienta de apoyo para la Agroindustria Azucarera Guatemalteca

Braulio Villatoro1; Ovidio Pérez2; Alfredo Suárez3; Wendy de Cano4; José del Cid5

1Sistemas de Información Geográfica; 2Coordinador del Programa de Agronomía; 3Agrometeorología; 4Laboratorio Agronómico, CENGICAÑA; 5Sistemas de Información Geográfica, Ingenio Magdalena

INTRODUCCIÓN Con información geoespacial de las áreas de producción de los diferentes ingenios azucareros de la agroindustria guatemalteca, se ha simplificado la georeferenciación de muestras de suelo. De esa manera se recopiló la base de datos de los resultados de análisis de suelo, que el Laboratorio Agronómico de CENGICAÑA realizó durante los años 2002 al 2008 (julio), a cada muestra se le asignó las coordenadas según el lote al que pertenecen; obteniéndose 4,435 muestras georeferenciadas, 2,857 muestras con información de fertilidad y 1,578 muestras con información de texturas, éstas fueron agregadas a las muestras utilizadas en la Primera Aproximación; totalizando 8,516 muestras para la elaboración de la Segunda Aproximación del mapa de fertilidad y texturas; 5,129 con información de fertilidad y 3,387 con información de texturas. Debido a la dinámica y crecimiento de la Agroindustria Azucarera del país, el comité de Zonificación Agroecológica ha sugerido elaborar varias aproximaciones del mapa de

fertilidad y texturas, de tal manera que se incluyan nuevas zonas de producción y se detalle mejor la información en las zonas preexistentes. De esa forma en este documento se presenta la metodología utilizada para la elaboración de la Segunda Aproximación del mapa de fertilidad y texturas, y además se agrega el análisis de la distribución espacial de los diferentes parámetros de fertilidad del suelo según la estratificación de la Zona Cañera del Pacífico guatemalteco. OBJETIVOS • Elaborar la Segunda Aproximación de mapas temáticos de

fertilidad y texturas de la zona cañera, a partir de la georeferenciación de información de los análisis químicos y físicos de las muestras de suelos realizados en CENGICAÑA durante los años 2002 al 2008 (julio)

• Identificar la distribución espacial de los principales parámetros de

fertilidad según la estratificación de la Zona Cañera del Pacífico, estimando el valor medio de cada parámetro en las 20 zonas de producción.

METODOLOGÍA La elaboración de la Segunda Aproximación de los mapas de fertilidad y texturas fue realizada en 6 etapas: a) recopilación de la base de datos con información del análisis de muestras de suelo de los años 2,002 al 2,008, b) georeferenciación de las muestras de suelo, c) análisis de la información, d) análisis espacial, e) edición de mapas, y f) identificación de la distribución espacial de los parámetros de fertilidad. Recopilación de la base de datos de muestras analizadas en el laboratorio de CENGICAÑA en los años 2,002 al 2,008 (julio) Los resultados de análisis de suelos de las fincas de los ingenios de la agroindustria azucarera guatemalteca que se realizan en el Laboratorio Agronómico de CENGICAÑA son almacenados en un

241

archivo electrónico, compilándose en una base de datos; el archivo electrónico contiene el origen de la muestra -lote y finca- y los resultados de los análisis físico-químicos del suelo. La base de datos fue depurada, eliminando aquellas muestras que fueron extraídas en estratos sub-superficiales, o bien extraídas en donde fueron realizadas ensayos de enmiendas Ej. Aplicación de vinaza- así como aquellas muestras sin identificación. Georeferenciación de las muestras Cada ingenio ha creado un archivo en SIG de las fincas que administra, la cual muestra en su tabla de atributos la codificación de cada lote, finca e Ingenio, entre otros. Esto ha simplificado el proceso de georeferenciación de las muestras de suelo, por lo que se procedió a asignar las coordenadas geográficas según el lote al que pertenecen. El procedimiento para georeferenciar las muestras de suelo consistió en: a. Generar un archivo de

centroides de los lotes de cada finca a través de las herramientas SIG.

b. Añadir la tabla de parámetros físico-químicos, según sea el caso, a la tabla de atributos del archivo de centroides en el SIG mediante el empalme de los campos correspondientes a código de lote.

El objetivo de las aproximaciones en la elaboración de mapas temáticos es detallar mejor la información por lo que ésta debe especificarse de mejor forma. De esa manera se unió la información del mapa de la Primera Aproximación con la información generada en el presente proyecto, resultando en mayor cantidad de información para realizar el análisis espacial de los atributos de fertilidad y texturas, lo que determinó una mayor cobertura de la Zona Cañera guatemalteca. Análisis de la información Con herramientas de hojas electrónicas se revisó la homogeneidad de los resultados de las muestras de laboratorio, consignando así información consistente para la elaboración de los mapas. Análisis espacial La distribución espacial se determinó a través del uso de las herramientas de análisis espacial del SIG, procesando los parámetros de fertilidad y texturas detallados arriba, a través de los principios de interpolación y extrapolación contenidos en el SIG. Para el caso del mapa de texturas se elaboraron tres capas GRID, una para cada tipo de partículas del suelo -arcilla, limo y arena- Estas capas fueron la base para determinar los 12 tipos texturales –según el triángulo textural definido por USDA- las cuales fueron obtenidas utilizando álgebra de mapas. En la Primera Aproximación los mapas generados fueron delimitados dentro de la zona cañera reportada por el MAGA en el “Mapa de uso de la tierra y cobertura del suelo de la República de Guatemala”, escala 1:50,000 elaborado por la UPGGR del MAGA en el 2,006, a partir de imágenes satelitales del 2003. Para la Segunda Aproximación los límites de la Zona Cañera se han extendido hacia el este (Chiquimulilla y Taxisco) y hacia el Oeste (Retalhuleu), debido al crecimiento de la Agroindustria, por lo que los mapas fueron generados en base a las áreas reportadas por MAGA y adicionalmente las áreas reportadas por los ingenios azucareros en sus archivos SIG. Revisión de metodología de interpolación Se utilizó la información de materia orgánica para determinar que método de interpolación, de los tres que ofrece el paquete ArcGIS versión 9.2 -Spline, IDW, Kriging- proporcionaba mejores valores de predicción. Utilizando herramientas del SIG –Zonal Statistics- se comprobó que el método de interpolación IDW muestra valores de materia orgánica similares a los contenidos en la base de datos; corroborando con la información obtenida en la primera

242

aproximación de mapas temáticos de fertilidad y texturas (Suárez y Pérez, 2006) donde esté método resulto el más adecuado para estimación de variables de fertilidad. Edición de mapas Para editar los mapas de la Segunda Aproximación, se procedió a reclasificar las capas GRID elaboradas en la fase de análisis espacial, los criterios de agrupación fueron modificados en relación a los utilizados en los mapas de la Primera Aproximación; los valores utilizados se detallan en el Cuadro 1. Luego de haber desarrollado la reclasificación de los parámetros utilizados, se editó un mapa para cada atributo, totalizando un juego de 7 mapas que corresponden a la Segunda Aproximación de mapas de fertilidad y texturas, estos son: pH, materia orgánica (%), fósforo disponible (ppm), potasio intercambiable (ppm), calcio (meq/100g), magnesio (meq/100g) y un mapa de texturas (clase textural). Se elaboraron en formato raster (grid de ArcGIS versión 9.2) con un tamaño de píxel de 25 x 25 metros, equivalentes a 0.0625 hectáreas de superficie.

Cuadro 1. Criterios de agrupación de parámetros de fertilidad y texturas

pH Materia Orgánica

Categoría Valor de pH Categoría % de M.O. 1 < 5.50 1 < 3.00 2 5.51 – 6.50 2 3.01 – 5.00 3 6.51 – 7.20 3 > 5.01 4 7.21 – 8.00 5 > 8.01

Potasio –K-- Fósforo –P-- Categoría ppm Categoría ppm

1 < 100 1 < 5.0 2 100.01 – 150 2 5.0 – 10 3 150.01 – 300 3 10 – 30 4 >300 4 > 30

Calcio –Ca-- Magnesio –Mg-- Categoría Meq/100g Categoría Meq/100g

1 < 4.00 1 < 1.00 2 4.01 – 8.00 2 1.01 – 2.00 3 8.01 – 12.00 3 2.01 – 4.00 4 > 12.01 4 > 4.01

Textura Categoría* Tipo Textural

2 Arcilloso 3 Arcillo Arenoso 4 Arcillo Limoso 5 Franco Arcillo Arenoso 6 Franco Arcilloso 7 Franco Arcillo Limoso 8 Arenoso 9 Franco Arenoso

10 Franco 11 Franco Limoso 12 Limoso 13 Arena Franca

*La categoría 1 se omite por procesos del SIG

243

Identificación de la distribución de los parámetros de fertilidad La información generada en los mapas temáticos de fertilidad se agrupó dentro de las cuatro zonas altitudinales de la zona cañera: zona litoral (menor de 40 msnm), zona baja (40-100 msnm), zona media (100-300 msnm) y zona alta (mayor de 300 msnm), con el fin de estimar la distribución espacial de pH, materia orgánica, fósforo, potasio, calcio y magnesio en cada una de ellas. La información se presenta como porcentaje del área de cada estrato de acuerdo a los rangos de clasificación de cada parámetro. También se obtuvo la media de cada parámetro dentro de las 20 zonas de producción de la zona cañera de la costa sur de Guatemala. Para el caso de texturas se obtuvo el porcentaje de cada clase textural. RESULTADOS Recopilación de la base de datos de las muestras analizadas en el laboratorio de CENGICAÑA del año 2,002 al 2,008 (julio) Para la elaboración de la segunda aproximación de los mapas de fertilidad se obtuvieron 2,857 muestras con información completa de análisis químico y para el mapa de texturas un total de 1,578 muestras con información completa de análisis físico.

Esta diferencia entre muestras de los dos tipos de análisis se debió a que a las muestras de análisis químico no precisamente se les realiza análisis físico en la mayoría de los casos. En total para la edición de la Segunda Aproximación de los mapas de fertilidad y texturas, se utilizaron 5,129 muestras con información de fertilidad y 3,387 muestras con información de texturas. Análisis espacial Como resultado de las pruebas se consideró utilizar el método IDW “Inverse Distance Weighted” debido, principalmente, a que el método estima con un peso igual a los valores extremos (máximo y mínimo) de la muestra; en comparación el método Kriging, el cual les da un menor peso y que, por lo tanto, muestra valores extremos más alejados de los datos originales de las muestras. Estos resultados concuerdan con los obtenidos por Suárez y Pérez (2,006) en base al análisis efectuado en la primera aproximación de mapas temáticos de fertilidad y texturas, donde este método resulto el adecuado para interpolación de datos de fertilidad. Edición de mapas Los mapas se entregaron en formato electrónico (CD) el 18 de diciembre de 2008 en reunión del Comité Técnico Asesor, el disco entregado contiene 7 mapas: pH, MO, P, K, Ca, Mg y texturas. Los mapas entregados se encuentran en formato JPG, PDF (para visualización en Acrobat Reader), raster (para su manipulación en ArcGIS y ArcExplorer) y el layer de cada uno, además se entregaron los mapas con la información de la localización de los puntos de las tomas de las muestras utilizadas para el análisis químico y físico. También se agregó la versión gratuita de programa ArcExplorer de ESRI para que los usuarios que carecen de ArcGIS puedan revisar la información con mayor nivel de detalle. Identificación de la distribución de los parámetros de fertilidad Con base en la información generada en la Segunda Aproximación de los mapas de fertilidad, se cuantificaron los patrones de distribución de los parámetros de fertilidad de la Zona Cañera de la costa sur, a través de la estimación del porcentaje de área que ocupan dentro de los diferentes estratos altitudinales, en función de los criterios de agrupación mencionados en el Cuadro 1. Los resultados se muestran en los Cuadros 2 al 7. También se obtuvo el valor medio de cada parámetro para las 20 zonas de producción de la estratificación de la zona cañera, los cuales se presentan en los Cuadros 1 al 6 del Anexo.

244

Cuadro 2. Porcentaje de área de cada rango de pH en los estratos de la zona cañera Rango de Clasificación

Estrato ≤ 5.50 5.51 – 6.50 6.51 - 7.20 7.21 - 8.00 ≥ 8.01 Zona Alta

> 300 msnm 14 85 1 0 0 Zona Media

100-300 msnm 9 87 4 0 0 Zona Baja

40-100 msnm 3 75 22 0 0 Zona Litoral < 40 msnm 0 27 52 20 1

Cuadro 3. Porcentaje de área de cada rango de materia orgánica en los estratos de la zona cañera

Rango de Clasificación

Estrato ≤ 3.00 3.01 – 5.00 ≥ 5.01

Zona Alta > 300 msnm 4 42 54 Zona Media

100-300 msnm 11 45 44 Zona Baja

40-100 msnm 29 55 16 Zona Litoral < 40 msnm 75 24 1

Cuadro 4. Porcentaje de área de cada rango de fósforo en los estratos de la zona cañera

Rango de Clasificación

Estrato ≤ 5.00 5.01 – 10.00 10.01 – 30.00 ≥ 30.01

Zona Alta > 300 msnm 55 23 13 9 Zona Media

100-300 msnm 57 16 14 13 Zona Baja

40-100 msnm 21 33 32 14 Zona Litoral < 40 msnm 1 3 23 73

Cuadro 5. Porcentaje de área de cada rango de potasio en los estratos de la zona cañera

Rango de Clasificación

Estrato ≤ 100.00 100.01 – 150.00 150.01 – 300.00 ≥ 300.01

Zona Alta > 300 msnm 43 8 16 33 Zona Media

100-300 msnm 10 16 47 27 Zona Baja

40-100 msnm 2 10 49 39 Zona Litoral < 40 msnm 1 2 11 86

Cuadro 6. Porcentaje de área de cada rango de calcio en los estratos de la zona cañera

Rango de Clasificación

Estrato ≤ 4.00 4.01 – 8.00 8.01 – 12.00 ≥ 12.01

Zona Alta > 300 msnm 15 60 22 3 Zona Media

100-300 msnm 2 35 45 18 Zona Baja

40-100 msnm 2 21 41 36 Zona Litoral < 40 msnm 1 4 32 63

245

Cuadro 7. Porcentaje de área de cada rango de magnesio en los estratos de la zona cañera Rango de

Clasificación Estrato

≤ 1.00 1.01 – 2.00 2.01 – 4.00 ≥ 4.01

Zona Alta > 300 msnm 50 25 20 5 Zona Media

100-300 msnm 4 26 58 12 Zona Baja

40-100 msnm 1 15 53 31 Zona Litoral < 40 msnm 1 1 19 78

De forma generalizada puede establecerse que la distribución espacial de los diferentes parámetros químicos evaluados en la elaboración de la Segunda Aproximación de mapas de fertilidad y texturas, muestran estrecha relación con la altitud y el tipo de suelo; además se observan tendencias en la distribución longitudinal de algunos parámetros. El pH muestra valores <6.5 en más del 70 por ciento de la zona baja, media y alta, los valores medios de las diferentes zonas de producción muestran que estos suelos se concentran en las región Oeste de la zona cañera; en la zona litoral se observa que más del 50 por ciento del área lo representan suelos ligeramente ácidos a neutros – pH 6.51 a 7.20. La concentración de suelos ligeramente ácidos en las partes altas puede explicarse debido a la existencia de altas precipitaciones pluviales en estas áreas –mayores a los 3,000 mm anuales- las cuales ocasionan un lavado de bases en el perfil del suelo, caso contrario a lo que ocurren en la zona litoral en donde se observa una tendencia hacia suelos neutros y ligeramente alcalinos. La materia orgánica muestra altas concentraciones - > 5.01

por ciento - en más del 44 por ciento de las zonas media y alta, según Suárez y Pérez (2,006) ésto se debe a la predominancia de suelos andisoles en el área, suelos que por sus características -arcillas alófanas- retardan los procesos de oxidación del material orgánico; la concentración de materia orgánica en la zona baja es media - 3.01 – 5.00 por ciento - en más del 50 por ciento del área, mientras que en la zona litoral es baja - <3.00 por ciento - en 75 por ciento del área. Los valores medios de materia orgánica muestran una tendencia de alta concentración en el Centro y Este de la zona cañera - > 5.01 por ciento - y media en el Oeste. El fósforo muestra una tendencia contraria a la materia orgánica, ya que en la zona alta y media se encuentra en bajas concentraciones - < 5.00 ppm - en más del 55 por ciento del área, esto debido también a la predominancia de suelos Andisoles que fijan P en las arcillas alófanas, sin embargo en las zonas baja y litoral, donde predominan suelos Mollisoles, el P se encuentran en concentraciones altas a muy altas respectivamente. Longitudinalmente la distribución del fósforo parece no marcar una tendencia definida. En cuanto al potasio, el calcio y el magnesio, se define la misma tendencia planteada por Suarez y Pérez (2,006) en donde se observa bajos niveles en los suelos de la zona alta, debido entre otros factores al efecto de lixiviación ocasionado por altas precipitaciones en el área, caso contrario en las zonas de menor altitud, donde las lluvias son menores, específicamente en la zona litoral. Identificación de la distribución de las texturas Con base en la información generada en la Segunda Aproximación de los mapas de texturas, se cuantificaron los porcentajes de distribución en la zona cañera de la costa sur, a través de la estimación del porcentaje de área que ocupan dentro de los diferentes estratos altitudinales, en función de los criterios de agrupación mencionados en el Cuadro 1. Los resultados se muestran en el Cuadro 8.

246

Cuadro 8. Distribución de los parámetros de fertilidad de acuerdo a la estratificación altitudinal

Estrato

Arc

illos

o

Arc

illo

Are

noso

Arc

illo

Lim

oso

Fran

co A

rcill

o A

reno

so

Fran

co

Arc

illos

o

Fran

co A

rcill

o L

imos

o

Are

noso

Fran

co A

reno

so

Fran

co

Fran

co L

imos

o

Lim

oso

Are

na F

ranc

a

Zona Alta > 300 msnm 0 0 0 0.1 0 0 0.5 98.8 0.2 0.1 0 0.3

Zona Media 100-300 msnm 0 0 0 3.8 2.7 0 0 78.9 13.5 0.1 0 1.0

Zona Baja 40-100 msnm 0.1 0 0 1.9 5.6 0 0 73.3 18.8 0.2 0 0.1

Zona Litoral < 40 msnm 0 0 0 0.3 4.7 0.5 0 55.2 36.8 2.4 0 0.1

Cuadro 9. Porcentaje de área de cada clase textural dentro de la zona cañera de la costa sur de Guatemala

Clase Textural % de área Arcilloso 0

Arcillo Arenoso 0 Arcillo Limoso 0

Franco Arcillo Arenoso 1.6 Franco Arcilloso 3.9

Franco Arcillo Limoso 0.2 Arenoso 0.1

Franco Arenoso 69.9 Franco 22.9

Franco Limoso 1.1 Limoso 0

Arena Franca 0.4 Las clases texturales que dominan en la zona cañera en los distintos estratos altitudinales son: Franco Arenoso y Franco, ocupando el 92.8 por ciento del área ( 69.9 y 22.9 % respectivamente) La distribución de la clase textural Franco Arenoso se encuentra principalmente en el abanico aluvial de los ríos: Coyolate – Acomé – Achiguate (zona centro); también se

encuentran en la llanura aluvial de los ríos Ícán – Nahualate – Madre Vieja y en los Restos de Superficies Planas Originadas por Sedimentos Fluviales. (zona Centro Oeste) La clase Franco se encuentra en mayor cantidad en la zona litoral (centro, centro este y este) en la parte distal del Abanico Aluvial de los Ríos Coyolate - Acomé – Achiguate y en la Llanura Aluvial del Río María Linda; la zona litoral al ser una zona de deposición de residuos explica el aumento de la clase Franca en esta zona. Los suelos de clase textural arcillosa que se encuentran en la zona cañera son: Franco Arcilloso y Franco Arcillo Arenoso, los cuales se encuentran en los extremos de la zona cañera (oeste y este) siendo la tercer clase en superficie (5.5 %).

247

CONCLUSIONES • Se elaboró la Segunda

Aproximación de los mapas de fertilidad y texturas, agregando un total de 4,435 muestras a las 4,081 muestras utilizadas en la Primera Aproximación; de éstas 5,129 muestras contienen información de fertilidad de suelos y 3,387 información de propiedades físicas del suelo, por lo que se ha mejorado y detallado la información para la generación de estos mapas.

• De forma generalizada se ha

evidenciado una estrecha relación entre la distribución espacial de los diferentes parámetros de fertilidad con la altitud y tipo de suelo, también se observan tendencias en la distribución longitudinal de los mismos. Cabe mencionar que las tendencias en la distribución espacial de ciertos parámetros de fertilidad han sido considerados a la hora de definir los límites de la Estratificación de la Zona Cañera de la costa sur de Guatemala.

• Los mapas de fertilidad y

texturas pueden ser utilizados como herramientas en la toma de decisiones en el caso de la elaboración de planes de fertilización y en la elaboración de programas de riegos, así mismo se pueden utilizar para el diseño de nuevos muestreos en las áreas administradas por los ingenios.

RECOMENDACIONES • Mejorar la identificación de las muestras que se entregan al

Laboratorio Agronómico de CENGICAÑA para su análisis, incluyendo como mínimo el nombre de la finca y el numero de lote de procedencia de la muestra, ya que de esta manera cuando se requiera elaborar una nueva versión de los mapas de la zona cañera o de algún área específica de la misma sea más fácil la identificación de las muestras por parte del área de SIG de CENGICAÑA o de los ingenios.

• Actualizar la información geográfica de las áreas administradas

por los ingenios al área de SIG de CENGICAÑA para que se puedan elaborar mapas de interés por parte de la Agroindustria Azucarera.

• Establecer un adecuado programa de muestreo de suelos en las

nuevas zonas de expansión del cultivo para poder completar la información en estas áreas y poderlas incorporar a la información existente para poder realizar actualizaciones de esta versión de los mapas.

• Para evitar problemas de incompatibilidad e imprecisión entre

sistemas de coordenadas, la información geográfica de la ubicación de las muestras debe de ser estandarizada en un mismo sistema de coordenadas y proyección, siendo el propuesto por CENGICAÑA: UTM zona 15 WGS84.

• Al estimar o predecir el comportamiento de una variable edafológica por algún método de interpolación, es importante evaluar la efectividad del método de acuerdo a la naturaleza de la variable. No es recomendable establecer un método de interpolación sin conocer a fondo el comportamiento de la variable dentro de la zona de estudio; es necesario establecer controles para validar la información o referirse a estudios que sugieren procedimientos de evaluación de los métodos.

BIBLIOGRAFÍA 12. ESRI. 2006. ArcGIS 9, Using ArcGIS Desktop. Creating raster

surfaces. p 398-401. Analyzing spatial distributions. p 416-418. 13. Suárez JA; Pérez O. 2006. Primera aproximación de mapas de

fertilidad y texturas: Herramientas para la planificación. In Memoria: Presentación de resultados de investigación. Zafra 2005-2006. CENGICAÑA. Guatemala. p 224-229

14. Velásquez, S. 2004. Tutorial de Spatial Analyst. CATIE-

CENGICAÑA- INTECAP. 80 p.

248

ANEXO

Cuadro 1. Concentración media de pH en las 20 zonas de producción de la zona cañera ESTE CENTRO-ESTE CENTRO CENTRO-OESTE OESTE

ALTO -- 5.7 5.7 5.6 -- MEDIO 5.7 5.9 5.9 6.2 -- BAJO 6.1 6.2 6.2 6.1 --

LITORAL 6.5 6.8 7.0 6.8 6.4 Cuadro 2. Concentración media de materia orgánica (%) en las 20 zonas de producción de la zona cañera

ESTE CENTRO-ESTE CENTRO CENTRO-OESTE OESTE ALTO -- 4.4 5.3 5.4 --

MEDIO 3.7 4.1 5.8 5.3 -- BAJO 2.4 3.3 4.1 5.1 --

LITORAL 2.2 2.0 2.5 3.1 2.6 Cuadro 3. Concentración media de fósforo disponible (ppm) en las 20 zonas de producción de la zona cañera

ESTE CENTRO-ESTE CENTRO CENTRO-OESTE OESTE ALTO -- 3.5 7.1 5.4 --

MEDIO 10.6 4.8 16.4 10.4 -- BAJO 18.0 19.5 11.7 12.4 --

LITORAL 43.5 63.5 45.1 36.5 47.5 Cuadro 4. Concentración media de potasio intercambiable (ppm) en las 20 zonas de producción de la zona cañera

ESTE CENTRO-ESTE CENTRO CENTRO-OESTE OESTE ALTO -- 59.7 121.7 373.7 --

MEDIO 297.0 184.3 238.6 227.7 -- BAJO 281.2 292.3 282.3 326.4 --

LITORAL 397.2 395.9 650.1 483.4 470.9 Cuadro 5. Concentración media de calcio (meq/100g) en las 20 zonas de producción de la zona cañera

ESTE CENTRO-ESTE CENTRO CENTRO-OESTE OESTE ALTO -- 5.0 5.8 7.9 --

MEDIO 8.6 6.0 10.4 11.0 -- BAJO 12.8 8.0 12.5 15.0 --

LITORAL 14.9 11.0 13.2 15.1 17.2 Cuadro 6. Concentración media de magnesio (meq/100g) en las 20 zonas de producción de la zona cañera

ESTE CENTRO-ESTE CENTRO CENTRO-OESTE OESTE ALTO -- 0.8 1.0 2.4 --

MEDIO 3.0 1.7 2.4 3.6 -- BAJO 3.7 3.1 3.4 4.5 --

LITORAL 4.1 5.4 5.5 6.5 6.0

249

El nuevo sistema de información meteorológica (SIM) Para la zona cañera guatemalteca

Otto Castro1; Manuel Maltéz2; Carlos Mazariegos3; Bayron Brán4 ; Mario Melgar5 y Alfredo Suárez6 1Coordinación del SIM; 2Encargado del mantenimiento de la red meteorológica; 3Encargado de la calidad de la información y análisis; 4 Apoyo en la mejora continua; Director General y Especialista en SIG, CENGICAÑA

INTRODUCCION El sistema de información meteorológica es una nueva opción para visualizar en tiempo real e histórico el comportamiento meteorológico y climatológico. Lo que permitirá mejorar la toma de decisiones técnicas de campo en la agroindustria azucarera guatemalteca. El sistema contempla tres procesos importantes: la generación de la información, el almacenamiento y análisis, y la entrega de información. El proceso de generación recibe información cada 15 minutos en cada una de las estaciones, su mantenimiento y control de calidad es determinante. El sistema permite desplegar graficas comparativas de las

estaciones que se deseen según el estrato o interés particular. En el tiempo real con las estaciones automáticas se podrá desplegar y comparar por: hora, día o cada 5 días (pentadal), cada semana, mes o año. OBJETIVO Entregar al usuario información meteorológica de forma inmediata a través del Portal web de CENGICAÑA. EL NUEVO PROCESO DE LA INFORMACIÓN METEOROLÓGICA En la Figura 1 se describe el nuevo proceso de automatización de la información meteorológica, el cual, contempla tres procesos importantes: la generación de la información, el almacenamiento y análisis y la entrega. El proceso de generación recibe información cada 15 minutos en cada una de las estaciones, su mantenimiento y control de calidad es determinante. En el proceso de almacenamiento y análisis se utiliza el sistema Agromet, la capacidad de almacenamiento actual es de un Terabyte. Mientras que para que el proceso de entrega de información al cliente funcione se utiliza el sitio Web que actualmente posee CENGICAÑA.

250

Sistema AgrometFunción:

Almacenar y Generar Reporteswww (Tiempo Real)

www (Análisis Histórico)

Estudios Agrometeorológico y/o Agroclimatológico

Electrónico

Convencionales

Semiautomáticas

Automáticas

Gateway

Ingreso ManualAl Sistema

Implica Mantenimiento

Procesos de la información

Implica verificación y control de calidad

satelital

Capacidad de un Terabyte

c/semana

c/15 min

Figura 1. Descripción del nuevo proceso de automatización de la información meteorológica. ¿COMO ACCESAR AL SIM? PASOS: • Ingresar al portal web de

CENGICAÑA (http:/www.cengicana.org)

• Ya en la pagina de CENGICAÑA, ingresar a la sección de meteorología

• En esta sección aparecerán tres opciones: o Sistema de información

meteorológica o Informes

agrometeorológicos o Imágenes satelitales

• Seleccionar la opción: Sistema de información meteorológica, aparece un mapa, así mismo, información sobre las estaciones meteorológicas y una grafica sobre la rosa de vientos.

• Click sobre la imagen, en el cual aparecerá el mapa de estaciones ubicadas en la zona cañera guatemalteca y tres opciones sobre despliegue de información.

• Consultar manual de uso. VARIABLES METEOROLÓGICAS DISPONIBLES Actualmente se puede accesar y observar el comportamiento individual de las variables meteorológicas siguientes: Lluvia, temperatura, radiación global, humedad relativa, velocidad del viento, dirección del viento. El comportamiento de cada una de las variables se pueden observar según el interés, por hora, día, día del año (Permite realizar comparaciones entre 1 día específico, pero en 2 o más años diferentes), mes, mes del año (permite mostrar únicamente el mes seleccionado y realizar comparaciones con otros años que se hayan seleccionado), y por año. INFORMACION HISTORICA DISPONIBLE Actualmente se encuentra disponible la información meteorológica derivada de las estaciones indicadas en el Cuadro 1. Se espera que en el mediano plazo se integren más estaciones meteorológicas.

251

Cuadro 1. Disponibilidad de la información histórica de la red meteorológica de la zona cañera guatemalteca

Período de información histórica

Estación Tipo1 De A

CENGICANA A 18/11/97 La fecha

El Bálsamo A 01/001/99 La fecha

Costa Brava A 16/10/08 La fecha

Puyumate A 14/02/02 La fecha

Trinidad A 01/06/03 La fecha

Bouganvilia A 05/03/98 La fecha

Tehuantepec A 04/03/98 La fecha

Peten Oficina A 09/10/08 La fecha

Bonanza A 01/03/02 La fecha

Amazonas A 01/06/03 La fecha

Irlanda A 06/06/03 La fecha

San Antonio El Valle A 27/02/02 La fecha 1/ A=estaciones meteorológicas automáticas EJEMPLOS DE DESPLIEGUE Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN METEOROLÓGICA Página principal En la página principal se presentan las tres opciones de información: Análisis por estación, Análisis entre estaciones y variables, y la

tercera la opción de interpolación de eventos especiales. En la Figura 2 se presenta una imagen de la página principal del Sistema de información meteorológica. Graficas por estación La opción de analizar por estación, permite desplegar el comportamiento de varios años de una sola variable, los gráficos pueden visualizarse dependiendo del interés, las graficas pueden ser por día, día del año, mes, mes del año, año. En las Figuras 3, 4 y 5 se presentan como ejemplos de despliegue de información meteorológica por estación.

252

Figura 2. Pagina principal del sistema de información meteorológica.

Estación Bonanza, comparación de radiación solar de cinco años.

Figura 3. Ejemplo de despliegue de información para la opción de análisis por estación.

253

Figura 4. Ejemplo de comparación de la humedad relativa de dos años en una sola estación

2 Ene

2 Ene

Figura 5 Ejemplo de comparación de la velocidad del viento de un día en particular en dos años

254

Graficas comparativas de varias estaciones La opción de comparar variables entre estaciones es una forma de análisis que

permite visualizar el comportamiento de una variable en particular en diferentes estratos altitudinales y en diferentes años, tal es el ejemplo de la Figura 6 y 7.

Comparación entre dos estaciones, de precipitación mensual de los últimos tres años.

Figura 6. Ejemplo de grafica comparativa de la variable lluvia entre dos estaciones y tres años

Comparación entre tres estaciones, de precipitación semanal, en el año 2009.  

Figura 7. Ejemplo de grafica comparativa de la variable lluvia entre tres estaciones y en una semana

255

Interpolación de eventos especiales Esta opción permite visualizar el comportamiento espacial de

eventos especiales, como ejemplo, los fuertes vientos que azotaron el 2 de enero del 2008, como se observa en la Figura 8.

Figura 8. Ejemplo de figura espacial para analizar el comportamiento de un evento

meteorológico en particular

256

Análisis Climático para la Zona Cañera Guatemalteca Lo más relevante de los años 2007, 2008 y 2009 (hasta julio 2009)

Otto René Castro Loarca1; Carlos Mazariegos2 1Encargado área de Agrometeorología y 2Técnico del área de Agrometeorología, CENGICAÑA

RESUMEN El presente análisis climático se realizó con el fin presentar lo más relevante del comportamiento del clima para la zona cañera guatemalteca en el período enero 2007 a julio 2009 en cada uno de los estratos altitudinales de la zona cañera guatemalteca. Para tal fin se utilizó información de 12 estaciones automáticas ubicadas en la zona cañera guatemalteca y cuatro estaciones administradas por los ingenios que registran información de brillo solar. Lo más relevante del año 2007, 2008 y parte del 2009 fue la incidencia del fenómeno de la Niña. El período de duración fue según el índice ONI (Oceanic Niño Index), de agosto 2007 a junio 2008. Luego entró en un período neutro, y volvió nuevamente a Niña por un periodo más corto de noviembre 2008 a marzo 2009. El año 2007 fue un año muy lluvioso, en el estrato alto para el 2007/2008 en el período de zafra se contabilizaron como lluvias aisladas 126 mm. En el período 2008/2009 se cuantificó 88 mm de lluvia. En el estrato bajo para el 2007/2008 en el período de zafra se contabilizó 284 mm de lluvias aisladas y el período 2008/2009 solo 79 mm de lluvia. Los años 2007 y 2008

para los estratos alto, medio y bajo no se registraron en el período de mayo a octubre canículas que pudieran afectar por falta de agua a la caña de azúcar. Mientras que el estrato litoral el período de canícula causo déficit en períodos mayores de 20 días. Los registros de intensidades de lluvia para el año 2008 alcanzaron valores arriba de 80 mm/h para el estrato alto. El año 2007 fue un año con intensidad de brillo solar bajo para el mes de agosto con 45, 49, 49 por ciento para los estratos: Alto, medio y bajo respectivamente. El último evento de brillo solar bajo fue en el año 1995 con 39 porciento. El más alto porcentaje de brillo solar para el mes de agosto registrado fue en el año 1997 con 70 por ciento. También, el 2008 se caracterizó por ser un año con presencia de vientos fuertes, principalmente para el estrato alto, donde se registraron eventos con vientos máximos arriba de 80 km/h. INTRODUCCIÓN El desarrollo de la caña de azúcar para los años 2007 y 2008 fueron bajo el fenómeno “La Niña” caracterizado por presentar lluvias más intensas de lo normal en el período de zafra y períodos de canícula, así también, la presencia de vientos fuertes y menor brillo solar, que significa mayor porcentaje de floración. El análisis climático de cada año permite entender los efectos del clima y buscar alternativas de manejo para que la caña de azúcar no sea afectado fuertemente por las condiciones climáticas adversas. De esta manera, el uso de la información meteorológica que se registra en cada una de las estaciones meteorológicas que se ubican en la zona cañera guatemalteca es de gran ayuda. Cada estación registra las variables meteorológicas más importantes como: La lluvia, la radiación global, la temperatura, la humedad relativa y viento. Variables que cada año tienen comportamientos diferentes a causa de los fenómenos meteorológicos que inciden en la latitud 14°. OBJETIVOS Analizar lo más relevante del comportamiento del clima para la zona cañera guatemalteca del período enero 2007 a julio 2009 en cada uno de los estratos altitudinales de la zona cañera guatemalteca.

257

‐2

‐1.5

‐1

‐0.5

0

0.5

1

1.5DEF/2007EFM

/2007FM

A/2007MAM

/2007AM

J/2007MJJ/2007

JJA/2007JAS/2007ASO

/2007SO

N/2007OND/2007

NDE/2007DEF/2008EFM

/2008FM

A/2008MAM

/2008AM

J/2008MJJ/2008

JJA/2008JAS/2008ASO

/2008SO

N/2008OND/2008

NDE/2008DEF/2009EFM

/2009FM

A/2009MAM

/2009AM

J/2009MJJ/2009

JJA/2009JAS/2009ASO

/2009SO

N/2009OND/2009

NDE/2009

ONI HISTORICA LIM INF LIM SUP

INDICE REAL

NIÑO

NIÑA

NEUTROONI*

* ONI, Oceanic Niño Index,  emitida por cpc.ncep.noaa, EE UU

METODOLOGÍA Para el análisis climático se utilizó información de 12 estaciones meteorológicas automáticas que es administrada por CENGICAÑA, la información correspondió de enero 2007 a julio 2009. Para el análisis del brillo solar se utilizó información de 4 estaciones meteorológicas que poseen heliógrafo. Como el comportamiento de las variables meteorológicas depende del comportamiento de fenómenos como el Niño o Niña, para su seguimiento se utilizó el índice conocido como ONI (Oceanic Niño Index) emitido por la NOAA, EE UU. Para el análisis e interpretación de la información de la lluvia y la ETP (representa el consumo de agua de la caña de azúcar) se consideró en las graficas la suma de cinco días

consecutivos (Pentada). En el análisis grafico se adiciona información sobre el comportamiento de la entrada y salida del invierno que se refieren al inicio de las lluvias y finalización de la misma. El criterio de indicar el inicio y final de la lluvia se sustenta en criterios desde el punto de vista agrometeorológico. Como información adicional del comportamiento de la lluvia se consideró la intensidad como un parámetro importante para estudiar la erosión hídrica en el suelo. También se analiza información de brillo solar y viento. RESULTADOS Y DISCUSIÓN LA INCIDENCIA DEL FENÓMENO DE LA NIÑA Sin lugar a duda lo más relevante del año 2007, 2008 y parte del 2009 fue la incidencia del fenómeno de La Niña. En la Figura 1 se analiza el comportamiento del índice ONI (Oceanic Niño Index), se observa que el fenómeno incidió inicialmente en el periodo de agosto 2007 a junio 2008. Luego entró en un período neutro, y volvió nuevamente a Niña por un período más corto de noviembre 2008 a marzo 2009. El fenómeno de La Niña en latitud 14° se caracteriza por incrementar la nubosidad y la lluvia, lo que trae como consecuencia en una disminución del brillo solar, especialmente, en los meses de julio y agosto. Los años “Niña”, significa también, la presencia de lluvias aisladas intensas en el período de zafra y una reducción de la canícula. Su comportamiento real para la zona cañera guatemalteca se analiza en las Figuras de la 2 a la 9.

Figura 1. Características oceanográficas que definen la presencia del fenómeno del Niño o Niña, los cuales

marcan para la latitud 14° diferencias en el comportamiento del clima.

258

LA LLUVIA Análisis comparativo de la lluvia en la salida, periodo de zafra y entrada del invierno en los períodos 2007/2008 y 2008/2009

En las Figuras de la 2 a la 5 se analiza el comportamiento de la lluvia en los períodos 2007/2008 y 2008/2009, en el cual se analiza el comportamiento de la salida y entrada del invierno, así mismo, el comportamiento de la lluvia en el período de zafra en cada uno de los estratos altitudinales.

Figura 2. Análisis del comportamiento de la lluvia en el estrato alto: En la salida, período de zafra y entrada

del invierno en los períodos 2007/2008 y 2008/2009

Figura 3. Análisis del comportamiento de la lluvia en el estrato medio: En la salida, período de zafra y entrada del invierno en los períodos 2007/2008 y 2008/2009

0

50

100

150

200

250

55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Lluvia 08‐09 ETP

0

50

100

150

200

250

55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Lluvia 07‐08 ETP

ESTRATO ALTO

DEL 12 AL 16 DE NOV

DEL 17 AL 21 DE MAR

DEL 02 AL 06 DE NOV

DEL 21 AL 25 DE ABR

DATOS VALORSUMA LLUVIAS AISLADAS 

EN VERANO (mm)125.9

Número de días  de verano

120

Número de días sin lluvia

90

DATOS VALORSUMA LLUVIAS AISLADAS 

EN VERANO (mm)87.6

Número de días  de verano

165

Número de días sin lluvia

105

OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY

SALIDA INVIERNOPERIODO NIÑA

ENTRADA INVIERNOPERIODO NIÑA

SALIDA INVIERNOPERIODO NIÑA

ENTRADA INVIERNOPERIODO NEUTRO

2007/2008

2007/2008

2007 2008

2008 2009

0

50

100

150

200

250

55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Lluvia 08‐09 ETP

0

50

100

150

200

250

55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Lluvia 07‐08 ETP

ESTRATO MEDIO

DEL 07 AL 11 DE NOV

DATOS VALORSUMA LLUVIAS AISLADAS 

EN VERANO (mm)209

Número de días  de verano

135

Número de días sin lluvia

70

DATOS VALORSUMA LLUVIAS AISLADAS 

EN VERANO (mm)179.5

Número de días  de verano

170

Número de días sin lluvia

70

DEL 12 AL 16 DE MAR

DEL 17 AL 21 DE NOV

DEL 26 AL 30 DE ABR

SALIDA INVIERNOPERIODO NIÑA ENTRADA INVIERNO

PERIODO NIÑA

SALIDA INVIERNOPERIODO NIÑA

ENTRADA INVIERNOPERIODO NEUTRO

OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY

2007/2008

2007/2008

2007 2008

2008 2009

259

Figura 4. Análisis del comportamiento de la lluvia en el estrato bajo: En la salida, período de zafra y entrada

del invierno en los períodos 2007/2008 y 2008/2009

Figura 5. Análisis del comportamiento de la lluvia en el estrato litoral: En la salida, período de zafra y entrada del invierno en los períodos 2007/2008 y 2008/2009

0

50

100

150

200

250

55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Lluvia 08‐09 ETP

0

50

100

150

200

250

55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Lluvia 07‐08 ETP

ESTRATO BAJO

DEL 23 AL 27 DE OCT

DEL 06 AL 10 DE ABR

DATOS VALORSUMA LLUVIAS AISLADAS 

EN VERANO (mm)284

Número de días  de verano

160

Número de días sin lluvia

45

DATOS VALORSUMA LLUVIAS AISLADAS 

EN VERANO (mm)79

Número de días  de verano

195

Número de días sin lluvia

90

DEL 23 AL 27 DE OCT

DEL 06 AL 10 DE MAY

SALIDA INVIERNOPERIODO NIÑA

ENTRADA INVIERNOPERIODO NIÑA

SALIDA INVIERNOPERIODO NIÑA ENTRADA INVIERNO

PERIODO NEUTRO

OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY

2007/2008

2007/2008

2007 2008

2008 2009

0

50

100

150

200

250

55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Lluvia 08‐09 ETP

0

50

100

150

200

250

55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Lluvia 07‐08 ETP

ESTRATO LITORAL

DEL 18 AL 22 DE OCT

DEL 26 AL 30 DE MAY

DEL 18 AL 22 DE OCT

DATOS VALORSUMA LLUVIAS AISLADAS 

EN VERANO (mm)109

Número de días  de verano

215

Número de días sin lluvia

110

DATOS VALORSUMA LLUVIAS AISLADAS 

EN VERANO (mm)95

Número de días  de verano

195

Número de días sin lluvia

110

DEL 31 MAYO AL 4 DE JUNIO

SALIDA INVIERNOPERIODO NIÑA

ENTRADA INVIERNOPERIODO NIÑA

SALIDA INVIERNOPERIODO NIÑA

ENTRADA INVIERNOPERIODO NEUTRO

OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY

2007/2008

2007/2008

2007 2008

2008 2009

260

Canículas años 2007 y 2008 La presencia de las canículas (Períodos de reducción de la lluvia) en los años 2007 y 2008 solo se presentaron con mayor

incidencia en el estrato litoral en junio y julio. Mientras que en los estratos alto, medio y bajo no existió la canícula (Criterio agrometeorológico), considerando que los déficit de agua no fueron más allá de 5 días y pudieran afectar a la caña de azúcar (Figuras 6 y 7).

abr may jun jul ago sep abr may jun jul ago sep

Períodos de déficit

Figura 6. Períodos de déficit que caracterizaron las canículas en el año 2007 en cada uno de los estratos de la

zona cañera guatemalteca

abr may jun jul ago sep abr may jun jul ago sep

Períodos de déficit

Figura 7. Períodos de déficit que caracterizaron las canículas en el año 2008 en cada uno de los estratos de la

zona cañera guatemalteca.

261

Intensidad de la lluvia La medición de la intensidad de la lluvia es una variable relevante e importante para proyectos de conservación del recurso suelo. La intensidad con que precipita la lluvia es el mayor causante de la erosión hídrica, principalmente cuando se incrementa la pendiente; más aún en el estrato alto. En el Cuadro 1 se presenta la información de los máximos eventos registrados en cada

uno de los estratos, el cual se refleja que en el estrato alto es donde se registran los valores más altos. Horas luz meses de julio y agosto El año 2007 fue un año con intensidad de brillo solar bajo para agosto, tal como se observa en la Figura 8. El último evento de brillo solar bajo había sido en el año 1995 con 39 porciento. En agosto 2008, los porcentajes de brillo solar fueron más altos que el 2007. El agosto referente más alto fue lo que ocurrió en el año 1997 con un brillo solar de 70 por ciento. Viento máximo El 2008 se caracterizó por ser un año con vientos fuertes, principalmente para el estrato alto, donde se registraron eventos con vientos máximos arriba de 80 km/h, como se visualiza en la Figura 9.

Cuadro 1. Análisis de la intensidad máxima de lluvia que incidió en los años 2008 y 2009 (hasta julio) en

cada uno de los estratos de la zona cañera guatemalteca

año 2008 año 2009 (hasta julio) estrato mm/h periodo mm/h periodo alto 83.2 9 - 13/jul 80.4 20 - 24/jul

medio 80.6 19 - 23/jun 73.8 1- 5/may bajo 77.6 26 - 30/ene 56.8 16 - 20/may

litoral 71.0 23 - 27/ago 62.0 20 - 24/jun Nota: Cada estación meteorológica automática, mide la lluvia cada minuto, y la registra cada 15 minutos. La intensidad de la lluvia en mm/h es la suma de los mm de lluvia de 4 periodos de 15 minutos. La intensidad de la lluvia está disponible a partir del año 2008.

Estrato alto Estrato medio

Estrato bajo Estrato bajo

Figura 8. Porcentajes de brillo solar de los meses de julio y agosto en diferentes estratos de la zona cañera

guatemalteca.

262

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Año 2008

Año 2009

Intensidades máximas de viento en km/h

Figura 9. Intensidades máximas que alcanzaron los vientos en el año 2008 y 2009 (hasta el 10 de agosto) en los

diferentes estratos altitudinales de la zona cañera guatemalteca CONCLUSIONES • Lo más relevante del año

2007, 2008 y parte del 2009 fue la incidencia del fenómeno de la Niña. El período de duración fue según el índice ONI (Oceanic Niño Index), de agosto 2007 a junio 2008. Luego entró en un período neutro, y volvió nuevamente el fenómeno “La Niña” por un periodo más corto de noviembre 2008 a marzo 2009.

• El año 2007 fue un año muy lluvioso, en el estrato alto se registraron 126 y 88 mm de lluvia en el período de zafra para

los períodos 2007/2008 y 2008/2009 respectivamente. Mientras que en el estrato bajo se registró 284 y 79 mm de lluvia en el período de zafra para los períodos 2007/2008 y 2008/2009 respectivamente.

• Los años 2007 y 2008 para los estratos alto, medio y bajo no se registraron en el período de mayo a octubre canículas agrometeorológicas, pero si en el estrato litoral, el período de canícula causo déficit en periodos mayores de 20 días.

• Los registros de intensidades de lluvia para el año 2008 alcanzaron valores arriba de 83.2 mm/h para el estrato alto.

• El año 2007 fue un año con intensidad de brillo solar bajo para agosto con 45, 49, 49 porciento para estrato alto, medio y bajo respectivamente. El último evento de brillo solar fue en el año 1995 con 39 porciento. Los años con bajo porcentaje de brillo solar para el mes de agosto (< de 50%) se han caracterizado por ser años más floreadores. El más alto porcentaje de brillo solar para el mes de agosto fue en el año 1997 con 70 porciento.

• El 2008 se caracterizó por ser un año con vientos fuertes, principalmente para el estrato alto, donde se registraron eventos con vientos máximos arriba de 80 km/h.

263

LITERATURA CITADA CENGICAÑA. 2008. Memoria.

Presentación de resultados de investigación. Zafra 2007-2008. Guatemala. 288p.

CENGICAÑA. 2009. Base de

datos meteorológicos de las variables: Lluvia, radiación global, temperatura, humedad

relativa, velocidad del viento. Años 2007,2008 y 2009. PANTALEON, LA UNION-LOS TARROS, MAGDALENA.

2009. Base de datos de brillo solar años 2007, 2008 y 2009. IRI 2009. Probabilidades de comportamiento ONI, Oceanic Niño

Index para el período de julio a diciembre 2009. International Research Institute for Climate and Society, EE UU.

ONI, Oceanic Niño Index, emitida por CPC.NCEP. NOAA, EE

UU.

264

Respuesta de la Variedad Comercial CP88-1165 de Caña de Azúcar (Saccharum spp.) a Diferentes Dosis y Épocas de Aplicación del Inhibidor de Floración (ácido 2-cloroetilo

fosfónico), La Democracia, Escuintla.

Gerardo Espinoza1; Edgar Solares2; Rafael Barrios3 1Malezas y Madurantes, CENGICAÑA; 2Jefe de Investigación y 3Asistente de Investigación, ingenio Magdalena

INTRODUCCIÓN Guatemala es uno de los principales exportadores de azúcar en el mundo (CENGICAÑA, 2007), con un área cosechada en la zafra 2008/09 de 230,000 hectáreas, ubicadas en cuatro departamentos de la Costa Sur del país. En la actualidad según Orozco, Buc y Catalán (2009), determinaron en el censo de variedades de Caña de azúcar, zafra 2009 – 2010 que la variedad CP72- 2086, sigue siendo la de mayor importancia (43.24%), pero con tendencia a la disminución, no obstante con alta tasa de crecimiento en área la variedad CP88-1165 (27.69%), es importante. CENGICAÑA tiene como Misión buscar nuevas alternativas para aumentar el rendimiento del cultivo de caña de azúcar de una manera sostenible y económica. Por lo que para esta zafra 2009-10, se inició la experimentación con dosis y épocas de aplicación de Ethrel en variedades promisorias y

comerciales, este producto es un inhibidor de la floración de caña de azúcar. La floración es una cadena del proceso fisiológico que incluye la iniciación floral, la organización floral, maduración y emergencia de la espiga. Este florecimiento puede ser perjudicial ya que da lugar a la formación de médula corchoza que influye en el proceso productivo. El estudio tuvo como objetivos Determinar la época y dosis mas adecuada de aplicación de inhibidores de floración para un óptimo control, bajo condiciones ambientales del área de estudio; Estimar el efecto de la dosis y fecha de los inhibidores de floración en el rendimiento en libras de azúcar por tonelada de caña y en producción (TMC/ha); El crecimiento vegetativo de tallos; a través de los diferentes tratamientos y Estimar el efecto de la dosis y fecha de aplicación de los inhibidores de floración en el comportamiento de porcentaje de corcho, número de brotes laterales (lalas), de los diferentes tratamientos. MATERIALES Y MÉTODOS Localización y descripción del área experimental. El experimento se realizó en la finca Miraflores, La Democracia, Escuintla. La finca se encuentra en promedio a una altura de 15-40 metros sobre el nivel del mar (msnm) recibiendo en promedio 1,856.23 mm de precipitación pluvial por año. Los suelos pertenecen a los suelos del litoral Pacífico de la serie Tiquisate y Bucul, las coordenadas son variables por lo que se maneja en promedio Latitud norte: 14º 3` 51`` Longitud este: 90º 55` 36``. En el Cuadro 1 se observan los resultados del análisis del suelo del ensayo.

265

Cuadro 1. Análisis químico de suelos de la finca Miraflores, La Democracia, Escuintla, Guatemala. 2008

Fuente: Laboratorio CENGICAÑA, 2008. Las dosis evaluadas fueron 0.00, 1, 1.5 l/ha. La aplicación se realizó en cuatro épocas, el 7 de agosto (sin aplicación), 14 de agosto, 21 de agosto y 28 de agosto 2008. La variedad CP88-1165 fue utilizada en este ensayo como una variedad de importancia comercial considerada como floreadora. . DISEÑO EXPERIMENTAL A nivel experimental se utilizó el diseño experimental bloques completos al azar con arreglo en Parcelas Divididas (Época de aplicación x Dosis l/ha-1). Con cuatro repeticiones. Los tratamientos para determinar el efecto del producto (s) para inhibir la floración son 3 dosis con un testigo (1) control y cuatro épocas de aplicación (4). Ep = época de aplicación (semanal) D= dosis l/ha La unidad experimental fue de 12 surcos de 10 m de longitud, distanciados a 1.5 m cada uno, para un total de 360 m2. La parcela neta estuvo conformada por seis surcos centrales, representando 180 m2. Cada tratamiento estuvo separado por tres surcos en

ambos costados, no se tomaran en cuenta para eliminar el efecto de borde. La parcela pequeña (180 m2), se le asignó la dosis del producto, mientras que a la parcela grande (4320 m2), se le asigno la época de aplicación. Cada bloque tuvo 16 unidades experimentales, con cuatro repeticiones para un total de 64 unidades experimentales para la finca Miraflores. MANEJO DEL EXPERIMENTO: Las labores del cultivo fueron de acuerdo al manejo en la finca; el inhibidor de floración se aplicó con equipo especial siendo este un simulador de aspersiones aéreas de productos agrícolas, modelo bomba de dos tiempos, Este equipo posee un aguilón central de tres metros de longitud, consta de boquillas tipo abanico con cobertura de 6 m. Posee un Aguilón superior con dos boquillas XR 11002, con cobertura para dos surcos (3 metros) en cada aplicación. El equipo posee un motor de dos tiempos, trabaja a una presión de 35 PSI, con descarga de 55 l/ha. Además se contó con equipo necesario como probetas, cubetas, medidor de pH para el agua a utilizar en las mezclas. La cosecha se realizó a las 20-27 semanas después de la primera aplicación del producto inhibidor. Antes de realizar esta labor se procedió a la quema, en las primeras horas de la mañana (5.00-6.00 AM). Se ubico a un cortador por cada unidad experimental (180 m2) indicándole el orden de colocación de la caña cortada. Además se separaran las cañas de los bordes de la parcela neta. El corte se hizo en forma de maletas, las cuales se amarraron en una cadena para ser pesadas con ayuda de tractor con grúa adjunta, adicionándole una “Romana” con capacidad de 25 quintales propiedad del Departamento de Investigación Agrícola. Variables de respuesta: a) Floración (%): En los seis surcos que conforman la parcela (un muestreo de 10 m lineales/u.e), se contaron el número de tallos con flor y sin flor, de donde se obtuvo el porcentaje de floración después de la aplicación. Esto se realizo a los 146 días después de la primera aplicación del producto.

Hum.Gravimetrica % % % TEXTURA %H % H D.AP. CE Ca Mg K Na CICe P Cu Zn Fe Mn% ARC LIM ARE 15 ATM. 1/3 ATM. g/cc (dS m-1)

20 50.28 9.86 56.23 33.91 Franco Limoso 14.57 38.65 1.1040 42.23 7.54 43.65 48.81 Franco 10.42 26.60 1.22 0.12 7.40 1.04 11.53 9.48 0.31 0.39 21.7 16 4.85 0.45 36.45 78.4060 32.20 7.55 27.14 65.31 Franco Arenoso 8.58 21.35 1.34

(ppm)EstratopH

1:2.5%

M.O. Meq/100g Intercambiables

266

b) Crecimiento de tallo (Longitud y Diámetro): Se determinó a través de los cinco tallos con flor y sin flor marcados en el surco donde se realizo el muestreo de cada unidad experimental, midiendo desde la base del tallo hasta el último cuello de la hoja visible. El diámetro de esos tallos se medió en el tercio medio utilizando Vernier. c) Corcho: Antes de la cosecha se determino la calidad del tallo, en cada unidad experimental, se tomaron cinco tallos florecidos y no florecidos previamente identificados, determinando el grado de acorchamiento y contando el número de entrenudos, luego se corto cada entrenudo y se identificó los entrenudos con corcho y sin corcho, determinando así el porcentaje de la variable. d) Brotes laterales: Se determinó contando el número de brotes laterales (lalas), presentes en diez tallos (cinco tallos con flor y cinco sin flor, donde se midió corcho) de cada unidad experimental. e) Rendimiento (TmC/ha o TCH): Se determinó al momento de la cosecha. f) Concentración de sacarosa: kg. Az/Tm caña. Dos días antes de la cosecha se cortaron cinco tallos completos de los cuatro surcos centrales de cada unidad

experimental muestreada; estas se llevaron al laboratorio del Ingenio Magdalena para análisis de Calidad del jugo, Brix, azúcares reductores, Pol (%), Pureza y determinar su rendimiento industrial. Medición de variables climáticas Se obtuvieron datos de la estación más cercana de las siguientes variables: a) Fotoperíodo b) Radiación (Watts·m2) c) Temperatura (°C) d) Precipitación pluvial Análisis de la Información Para el análisis de cada una de las variables medidas se realizaron análisis de varianza (ANDEVA), Así mismo se realizaron pruebas de medias utilizando la prueba DMS (Diferencias mínimas significativas) (0.05). RESULTADOS Porcentaje de floración Para la variable porcentaje de floración se encontró diferencia estadística significativa (p ≤ 0.05) tanto para la dosis como para la época de aplicación, caso contrario para la interacción (época y dosis). La dosis que menor porcentaje de floración mostró fue la de 1.5 l/ha

considerada como la dosis comercial, en la cual se obtuvo un 12 por ciento de floración en promedio por parcela aplicada, la cual se puede apreciar en la Figura 1. Mientras que la época de aplicación recomendada para aplicar Ethrel en el mes de agosto fue la EP4 (28/08/08), obteniendo en promedio un 10.8 por ciento de floración por parcela aplicada Figura 2. En la Figura 3 se puede observar que la D1 (0 l/ha) fue la que presentó los mayores porcentajes de floración para las diferente épocas de aplicación, alcanzando valores de 25.4 por ciento de flor por parcela, superando a así a los valores de porcentaje de floración de los demás tratamientos D2 (1.25 l/ha), D3 (1.5 l/ha) y D4 (1 l/ha).

267

19.7 A

15.7 B

12.0 B13.2 B

0

5

10

15

20

25

D1 = 0.0 l/ha D2 = 1.25 l/ha D3 = 1.5 l/ha D4 = 1l/haDosis

Flor

acio

n (%

)

Figura 1. Porcentaje de floración por tratamiento (dosis) en finca Miraflores

Figura 2. Porcentaje de floración según época de aplicación en finca Miraflores

10.8 B11.3 B

15.7 B

22.9 A

0

5

10

15

20

25

TESTIGO EP2 14 agosto EP3 21 agosto EP4 28 AgostoEpocas de Aplicacion

Flor

acio

n (%

)

7 agosto

268

Figura 3. Porcentaje de floración por tratamiento (dosis y épocas) en finca Miraflores En la Figura 3 se puede apreciar que utilizando la dosis de 1.5 l/ha-

1 (D3) para las fechas de 14/08/08 (EP2), 21/08/08 (EP3) y 28/08/08 (EP4) se obtuvo un menor porcentaje de floración 8, 7.24 y 8.6 por ciento con respecto al testigo con el mayor porcentaje de floración alcanzando 25.38 por ciento (EP1). En las Figuras 4, 5 y 6 del Anexo; se presentan los registros climáticos en la fase del ensayo. La Figura 4, muestra los valores de temperatura mínima, promedio y máxima en forma semanal a partir de julio a diciembre del 2,008. En julio se tuvieron temperaturas de 30.45 ºC máximas y mínimas de 23.39 ºC; para agosto se registraron valores de 31.22 ºC de temperatura máxima y 23.16 ºC de temperatura mínima que son los meses donde ocurre la

inducción floral. Las temperaturas máximas solamente se presentaron en abril con valor de 33.13 ºC y diciembre con 32.82 ºC. Las temperaturas mínimas oscilaron entre 23.60 y 25.35 ºC; éstas no se consideran prejudiciales a la floración. En la Figura 5, se puede observar que de julio a septiembre no hubo problemas hídricos, no así en la semana 44 en octubre no se registró precipitación. De la semana 44 a la 52 solo la semana 47 se registro precipitación de 26.9 mm. En julio mantuvo una precipitación promedio semanal de 53.14 mm y agosto de 81.42 mm, valores que afirman que no pudo haber estrés por falta de agua. La Figura 6, muestra los valores de brillo solar cuyo mejor índice es el cielo despejado. En julio se encontró una disminución considerable en el número de horas en el día o fotoperiodos y se marca aun mejor en septiembre, presentando valores debajo de 7 horas de luz en el día. La caña de azúcar se clasifica entre las plantas de periodos cortos que florecen solo si el periodo de luz se hace mas corto que el periodo crítico, siendo este de 12 horas 30 minutos, por lo que se considera que esta condición se dio. Altura de caña Se encontraron diferencias estadísticas significativas (P ≤ 0.05) en el crecimiento de la caña en cada una de las épocas de aplicación, no se mostró diferencias estadísticas (p ≥ 0.05) tanto para las dosis de Ethrel

25.4

20.3

24.3

21.6 21.2

18.3

8.0

15.417.3

12.4

7.3 8.2

15.0

11.8

8.6 7.8

0

5

10

15

20

25

30

0 0 0 0 01.25 1.5 1 0

1.25 1.5 1 01.25 1.5 1

Testigo Ep2 = 14 agosto Ep3 = 21 agosto Ep4 = 28 agosto

Tratamientos (Dosis L/ha x Epocas de aplicación)

Flo

raci

on (%

)

7 agosto

269

como para la interacción épocas y dosis. Esto demuestra que el Ethrel tuvo mayor efecto en cuanto al crecimiento de los tallos en las épocas de aplicación evaluadas. En la época 4 (28/08/08), fue donde se obtuvo como promedio la mayor altura, siendo ésta de 2.87 m, seguida de la EP 2 con 2.84 m, EP 3 con 2.75 m y Testigo sin aplicación de 2.72 m como la de menor altura. La dosis que mayor altura mostró fue la de 1.5 l/ha (D3) con 2.97 m para los tallos con flor y 2.91 m para los tallos sin flor. Esto indica el efecto de las buenas condiciones de humedad que se tuvieron para estas épocas, que permitió un buen desarrollo de los tallos, principalmente a finales del mes de agosto. Diámetro de caña Para la variable diámetro de la planta en tallos con flor, no se encontraron diferencias estadísticas significativas (p ≥ 0.05) en épocas, dosis e interacción. En tallos sin flor, se encontraron diferencias estadísticas significativas para épocas de aplicación. El promedio de diámetro de tallos con flor fue similar en cada una de las épocas con un valor de 2.6 cm. Así mismo el efecto de la dosis sobre el diámetro fue similar oscilando los valores entre 2.5 a 2.6 cm. respecto al testigo (2.6 cm.).

Porcentaje de corcho Se observaron diferencia estadísticas significativas (p ≤ 0.05) para la interacción (dosis y épocas de aplicación de ethrel) para los tallos con flor y sin flor. Según el porcentaje de corcho obtenido en el ensayo de dosis y épocas de aplicación de Ethrel, indica que la dosis de 1 L/ha (D4) mostró menor porcentaje de corcho con 28.99 por ciento de corcho de los tallos con flor y 11.69 por ciento de corcho de los tallos sin flor por parcela aplicada. La época de aplicación en la que menor porcentaje de corcho se obtuvo fue la EP4 (28/08/08) con 32.16 por ciento de corcho para los tallos con flor y 9.44 por ciento de corcho para los tallos sin flor. Los tallos sin flor presentaron bajo porcentaje de corcho, probablemente debido a que los tallos muestreados fueron tallos secundarios o terciarios (tallos jóvenes) o efecto del Ethrel. Numero de brotes laterales por caña (lalas) Al realizar el análisis estadístico, no se encontraron diferencias estadísticas significativa (p ≥ 0.05) en la interacción (Dosis x épocas) épocas de aplicación y dosis de Ethrel, en los tallos con y sin flor. El promedio de brotes laterales por tallo en cada época (EP) y dosis (D) aplicada oscilando entre 1.8 a 3 y 2.16 a 2.50 respectivamente, mientras que en tallos sin flor fue muy mínima la presencia. Toneladas de caña por hectárea (Tm/ha) Para la variable toneladas métricas de caña por hectárea, mostró la interacción (épocas de aplicación y dosis).diferencias estadísticas significativa (p ≤ 0.05). La Figura 7 muestra que la mayor producción de caña se obtuvo en EP4 (28/08/08/) con la D4 (1 l/ha) y en la EP3 (21/08/08) con la D3 (1.5 l/ha), con valores de: 99.5 y 98.3 TMC respectivamente. Además se manifestó un incremento en relación a la EP2 y D2 de 19.05 TMC. La variedad se caracteriza como una buena productora de caña. Los valores altos de caña en toneladas métricas por hectárea, encontrados en las parcelas no aplicadas, se debió quizá en parte a la edad del cultivo y la uniformidad de los tallos, ocasionados por una buena humedad del suelo y una adecuada fertilización.

270

Figura 7. Toneladas de caña por hectárea del ensayo épocas de aplicación y dosis de ethrel, Finca Miraflores. 2.4.4 Libras de azúcar por tonelada de caña La producción de azúcar mostró diferencias estadísticas en la interacción de los tratamientos (p ≤ 0.05) Por lo tanto el Ethrel mostró efecto sobre la acumulación de azúcar por tonelada de caña.

En la Figura 8, se observa el comportamiento del rendimiento de azúcar promedio (kilogramos por tonelada métrica de caña), en relación con las épocas de aplicación y dosis. Estos datos no muestran relación en función de la producción de caña obtenida, ya que para la Ep2 (14/08/08) con D1 (0 l/ha) se observo mayor producción de azúcar (151.67 kg/TMC), comparada con Ep4 (28/08/08) con D1, EP3 (21/08/08) con D3 (1.5 l/ha) y Ep3 D2 con valores de producción de azúcar de: 130.33, 128.3 y 127.3 kg/TmC respectivamente.

EP4:D4 EP3:D3 EP3:D1 EP3:D4 EP4:D1 EP4:D3 EP4:D2 EP2:D4 EP2:D1 EP2:D3 EP3:D2 EP2:D2Epoca*Dosis

79.22

86.09

92.95

99.82

106.69

TCH

AA

AB

AB AB AB AB AB

AB AB

AB

B

AA

AB

AB AB AB AB AB

AB AB

AB

B

D1 = 0 L·ha-1

D2 = 1.25 L·ha-1

D3 = 1.5 L·ha-1

D4 = 1 L·ha-1

271

Figura 8. Kilogramos de azúcar por tonelada métrica de caña, ensayo épocas de aplicación y dosis de

Ethrel, Finca Miraflores, La Democracia. CONCLUSIONES • De las épocas de aplicación y

las tres dosis de Ethrel, evaluadas en la variedad de caña CP88-1165, la dosis de 1.5 l/ha en la EP4 (28/08/08) fue la que mejores resultados se obtuvo en la inhibición de la floración.

• Las épocas de aplicación de

Ethrel a intervalo de una semana en agosto y las tres dosis evaluadas con el testigo, no manifestaron tener efecto positivo en el rendimiento en kilogramos de azúcar por toneladas de caña.

• La aplicación del 21 y 28 de

agosto con dosis de 1.5 y 1 l/ha respectivamente mostraron la mayor producción de caña en

toneladas por hectárea, así como la época 4 con dosis 1.5 l/ha mostró mayor altura de tallos.

• El inhibidor de la floración (Ethrel) presentó mejorías en las variables

medidas como corcho en la EP4 con D1, diámetro de la planta en tallos sin flor y toneladas de caña/ha, por lo tanto estadísticamente presentaron diferencias significativas con respecto al testigo. No obstante la aplicación en cualquier época y cualquier dosis no manifestaron diferencias con el número de brotes laterales (lalas) respecto al testigo.

RECOMENDACIONES • Para las variables altura y diámetro de caña, se recomienda marcar 20

cañas por parcela aplicada, de preferencia que las cañas se encuentren en el surco central y medir la altura y diámetro cada semana hasta el momento de la cosecha, para conocer el efecto del producto sobre estas variables.

• Evaluar la aplicación de Ethrel como inhibidor de la floración, en la

variedad CP88-1165 empleando otras dosis junto con otras épocas de aplicación distribuidas de julio-septiembre o según condiciones climáticas previas a la aplicación.

14-ago:0.0 l/ha28-ago:1.5 l/ha

21-ago:0.0 l/ha21-ago:1l/ha

14-ago:1l/ha21-ago:1.5 l/ha

28-ago:1l/ha14-ago:1.25 l/ha

21-ago:1.25 l/ha28-ago:0.0 l/ha

14-ago:1.5 l/ha28-ago:1.25 l/ha

Época*Dosis

125.69

134.76

143.83

152.89

161.96

Kg/

TmC

A

AB

AB AB ABAB

B BB

B

BB

A

AB

AB AB ABAB

B BB

B

BB

272

• Cambiar la metodología de muestreo, realizando un muestreo al momento que se vea la primera flor en el área experimental, posteriormente realizar dos muestreos cuando hayan floreado la mayoría de las parcelas, utilizando para dicho muestreo 10 cañas con flor y 10 sin flor tomando así las variables que se crean necesarias, duplicando el área de la unidad experimental.

• Seguir investigando sobre las

aplicaciones de ethrel como inhibidor de la floración en edades diferentes del cultivo 5, 6 y 7 meses en la variedad CP88-1165 sobre todo porque esta toma importancia en el aumento en área en la zona cañera guatemalteca.

BIBLIOGRAFIA Alexander, A.G. 1973. Sugarcane Physiology. A comprehensive study of the Saccharum source-to-sink system. pp. 443-464. Elsevier Scientific Publishing Co., Amsterdam. Coleti, J.T.; Lorenzetti J.M.; Garla J.H: Campponez A. (1986). The inhibition of flowering by Ethephon and its influence on sugarcane quality in Brazil. Proc. XIX Congress ISSCT : 258-262.

Bocanegra, J.C. 1983. Ethrel y prep. en el control de la floración en caña de azúcar. Guatemala, Rhone-Poulec. 52 p. Ingenio Pantaleón, Departamento de investigación, GT. s.f. Áreas estimadas por variedad, datos de rendimiento y áreas aplicadas con madurantes. Escuintla, Guatemala. 16 p. CENGICAÑA. 2007. Eventos históricos y logros 1992-1997. Centro de investigación de la caña de azúcar. Guatemala. 85 p. Municipalidad de la Democracia. 2008. Ubicación del Municipio de la Democracia, Escuintla (en línea). Consultado el 24 de julio 2008. Disponible en la pagina http://www.inforpressca.com/lademocracia-escuintla/ubicacion.php Najera E. B.G. 2005. Experiencias en la aplicación del ácido 2-cloroetilo fosforico como inhibidor de la floración en caña de azúcar (Saccharum spp.). Tesis Ingeniero Agrónomo Facultad de Agronomía, Universidad de San Carlos de Guatemala. 42 p. Orozco H.; Buc, R; Catalán, M. 2009. Actualización del censo de variedades de caña de azúcar en Guatemala con las zafras 2008-09 y 2009-10. En: Memoria de Presentación de Resultados de Investigación, Zafra 2008-2009. Guatemala, CENGICAÑA. En prensa. Rincones C. 1992 observaciones sobre el efecto del etefon en la floración y desarrollo de dos variedades de caña de azúcar. Caña de Azúcar 10: 37-49. Rincones, C.; O.A. Rodriguez (1986) .Efectos de la floración Sobre algunos componentes de la producción en 34 variedades de caña de azúcar. Revista Caña de Azúcar 4(1): 5-26. Rodriguez. O.A.; C. Rincones; S. Hurtado (1985). Efectos de la floración sobre la calidad del jugo en 34 variedades de caña de azúcar. Rev. Caña de Azúcar 3(1) .43-61. World Intellectual Property Organizacional (WIPO). 2008. http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?IA=WO2000018235&wo=2000018235&DISPLAY= DESC, consulta 23 de mayo 2008. ________Comunicación personal, personal técnico de Ingenios, Pantaleón, La Unión, Madre Tierra y Magdalena y CENGICAÑA. Consulta abril 2008.

273

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

Semanas

Tem

pera

tura

en

ºC

Tº Mínima. Tº Promedio Tº Máxima

Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

200.00

220.00

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

Semanas

Pre

cipi

taci

ón e

n m

m d

e ag

ua

Precipitaciónen mm de agua

Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

Anexo

Figura 4. Comportamiento de las Temperaturas mínima, promedio y máxima, registro semanal para el año 2,008. Departamento de Investigación Agrícola. Fuente: Estación meteorológica de finca San Patricio.

Figura 5. Comportamiento semanal de la precipitación pluvial (mm), registro semanal para el año 2,008. Departamento de Investigación Agrícola. Fuente: Estación meteorológica de finca San Patricio.

274

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

Semanas

Hor

as b

rillo

sol

ar

Horas BrilloSolar

Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

Figura 6. Comportamiento del brillo solar, registro semanal para el año 2,008.

ES SU AGUA DE RIEGO ADECUADA PARA

275

Evaluación de Tres Potencializadores como Reductores en la Dosificación de Herbicidas y su Efecto en la Densidad Poblacional de Malezas, en el Cultivo de Caña de Azúcar

(Saccharum spp.) Finca Quien Sabe, La Gomera, Escuintla, Ingenio Pantaleón.

Gerardo Espinoza1, Abimael López2; Efraín Chajil2 José Acan2

1Malezas y Madurantes CENGICAÑA; 2Departamento de Investigación, Corporación Pantaleón-Concepción

INTRODUCCIÓN El área cultivada con caña de azúcar, se ve afectada por la incidencia de múltiples malezas, que reducen el rendimiento del cultivo y elevan los costos de producción. Las malezas compiten con el cultivo por agua, luz, espacio y nutrientes, logrando muchas veces dominar en el campo y además pueden ser hospederos de plagas y enfermedades que atacan al cultivo. La presencia de malezas es quizá el principal factor que reduce el rendimiento, tanto en caña de azúcar como en otros cultivos, inclusive afectan más que las plagas y las enfermedades, por lo que el combate de malezas debe estar dentro de las actividades prioritarias. En condiciones de libre competencia la merma en rendimiento puede alcanzar hasta un 60 por ciento e inclusive más (Subiros, 1995). Por lo anterior se ha diseñado estrategias de combate, buscando que el cultivo permanezca libre de malezas. En términos generales se considera que un combate efectivo de malezas es aquel que deja el campo

limpio completamente o desde un punto de vista mas real mantiene los terrenos con una población de malezas que no causen daño económico al cultivo (Esqueda, 2005). Los productos aplicados Hexaxinona (Hexacto), Diuron (Karmex), son productos que pertenecen a las Triazinonas y Ureas sustituidas respectivamente, el modo de acción de estos productos es inhibir el proceso fotosintético en el fotosistema II de las plantas. Mientras que 2-4D (Acido Fenoxi-carboxilico) produce una anormalidad en el crecimiento de la planta debido al desbalance hormonal (sintesis de auxinas) y la síntesis de proteínas (4). El combate químico es el método más utilizado, porque permite eliminar o al menos retrasar el crecimiento de las malezas, pero a su vez incrementa el costo de producción. El objetivo de este ensayo fue evaluar la efectividad de control de malezas, al reducir la dosis de la mezcla herbicida, y determinar el efecto en la densidad de malezas emergidas después de la aplicación del herbicida con productos potencializadores en pre- emergencia, los cuales son productos que pueden mejorar las características de los herbicidas. METODOLOGÍA El ensayo se estableció en el área comercial de la finca Quien Sabe I, en el lote 658-0101, ubicada en el municipio de la Gomera, Escuintla. El periodo de ejecución fue de mayo a julio en la época lluviosa, siendo la aplicación en total preemergencia, la aplicación se realizo en forma manual, utilizando bombas de mochila (16 L). Para este ensayo se utilizo la variedad comercial CP88-1165. Se utilizaron cuatro productos potencializadores, cada uno de ellos fue agregado a la mezcla de herbicidas (Hexazinona + Diuron + 2-4D) con dosis comercial y dosis reducida al 25 por ciento, la dosis del potencializador se mantuvo constante en ambas, para ello se utilizo la dosis recomendada por la casa comercial. Para el

276

caso de la vinaza la dosis se determino de acuerdo a previas investigaciones realizadas en el ingenio. Para el conteo de malezas se utilizo un cuadro de 1 m2 el cual se lanzo al azar en dos puntos de la unidad experimental, así mismo dentro del cuadro se estimo el porcentaje de control de malezas utilizando la escala de 0 -100%, donde 0 = ningún control y 100% = control total

de malezas y se determino el tipo de maleza presente, clasificándolas como malezas de hoja ancha, gramíneas y ciperaceas a los 30, 45 y 60 después de la aplicación (dda). Se determino las variables climáticas cercana al estudio donde se correlacionaron según los resultados. TRATAMIENTOS: Se utilizaron 13 tratamientos los cuales consistieron en la mezcla de herbicidas Hexazinona + Diuron + 2-4D y un potencializador, con la dosis comercial del herbicida utilizada por el ingenio y la misma mezcla reducida en un 25 por ciento, con y sin adherente, tal como se observa en el Cuadro 1.

Cuadro 1. Descripción de tratamientos de potencializadores utilizados en la mezcla de herbicidas y su

respectiva reducción de dosis por hectárea

Potencializadores Mezcla de herbicida Adherente

Vinaza litros

Humus HA-16 litros

Agrigro litros

Cinergy litros

Hexazinona kg

Diuron

kg 2- 4-D litros

Pegamas litros

T 1 2 0 0 0 0.6 1.0 1.0 1.0

T 2 2 0 0 0 0.6 1.0 1.0 0

T 3 2 0 0 0 0.45 0.75 0.75 0.75

T 4 2 0 0 0 0.45 0.75 0.75 0

T 5 0 1 0 0 0.6 1.0 1.0 1.0

T 6 0 1 0 0 0.45 0.75 0.75 0.75

T 7 0 0 1 0 0.6 1.0 1.0 1.0

T 8 0 0 1 0 0.45 0.75 0.75 0.75

T 9 0 0 0 0.5 0.6 1.0 1.0 1.0

T 10 0 0 0 0.5 0.45 0.75 0.75 0.75

T 11 0 0 0 0 0.6 1.0 1.0 1.0

T 12 0 0 0 0 0.45 0.75 0.75 0.75

T 13 0 0 0 0 0 0 0 0 Los tratamientos evaluados en un área de 300m² por tratamiento,

277

4143

4950545557

596065 64

58

5

20

35

50

65

80

4 3 1 8 12 7 6 2 9 5 11 10 13

Mezcla de herbicida + Potencializador

Con

trol

de

mal

ezas

(%)

DISEÑO EXPERIMENTAL Se utilizo el diseño de bloques completos al azar, con cuatro repeticiones. Cada unidad experimental consistió en 5 surcos, distanciados a 1.5 m y con una longitud de 10 m para un total de 75 m2 por unidad experimental. Las variables evaluadas fueron; el porcentaje de malezas; el tipo de malezas presentes a los 30, 45 y 60 días después de la aplicación; y la densidad de malezas por m2 a los 30, 45 y 60 días después de la aplicación. ANALISIS DE LA INFORMACION Para homogenizar las varianzas, los datos experimentales de control de malezas fueron transformados a su valor de arco seno (Gomez y Gomez, 1984). Como prueba de separación de promedios se utilizó Tukey (0,05). RESULTADOS Y CONCLUSIONES Control de Malezas: El porcentaje de control de malezas en este estudio oscilo entre 0 y 65 por ciento, los mejores resultados fueron

mostrados por los tratamientos potencializados con vinaza aplicados sobre la mesa del cultivo, siendo los tratamientos 4, 3 y 1, con porcentajes de control de 65, 64 y 60 por ciento respectivamente, comparados con el tratamiento control (0%). La Figura 1 muestra las diferencias entre los tratamientos. Figura 1. Control de malezas por efecto de los potencializadores en

la mezcla de herbicidas.

Densidad Poblacional de Malezas: En el Cuadro 2 y Figura 3 se muestran el efecto de la mezcla de herbicidas (hexaxinona + Diuron + 2-4D) combinada con los diferentes potencializadores comerciales, así como con Vinaza (50º brix) sobre la densidad poblacional de malezas/m2, a los 30, 45 y 60 dda. Se observó diferencias estadísticas significativas (P ≤ 0.0001) a los 30, 45 y 60 dda. A los 30 dda el tratamiento 4 con de cobertura de 36.33 malezas por m², seguido por el tratamiento 3 con un promedio de cobertura de 56.25 m², mostraron tener un buen control de malezas, comparado con el tratamiento testigo (13), quien mostró una densidad poblacional de 162 malezas/m2. A los 45 dda los tratamientos 13 y 10 mostraron las mas altas densidades poblacionales de malezas (148 y 105 respectivamente), el resto de los tratamientos mostraron ser estadísticamente similares, aunque el tratamiento 1, seguido por el tratamiento 6, mostraron tener una menor densidad poblacional (50 y 53 malezas/m2). A los 60 dda el tratamiento 3 mostró la menor densidad poblacional (31 malezas/m2), mientras que los tratamientos 13, 11 y 9 mostraron similar comportamiento con una alta densidad poblacional (122, 85 y 74 malezas/m2 respectivamente).

278

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Tratamientos

Den

sida

d Po

blac

iona

l mal

ezas

/m2 30 dda 45 dda 60 dda

84 75 69 6654 505053

545560

90

144

0

25

50

75

100

125

150

175

13 10 11 8 5 9 2 7 6 12 1 3 4

Mezcla herbicidas + Potencializadores

Dens

idad

pob

laci

onal

de

mal

ezas

/m2

Cuadro 2. Efecto de los potencializadores sobre la densidad poblacional de malezas en caña de azúcar (Saccharum spp)

Densidad poblacional de malezas/m2

Trat. Vinaza* Humus HA-16* Agrigro* Cinergy* Hexacto** Karmex** 2- 4-D* Pegamas* Agua* 301 451 601

T 3 2 0 0 0 0.45 0.75 0.75 0.75 200 56 BC2 63 B 31 C T 4 2 0 0 0 0.45 0.75 0.75 0 200 36 C 57 B 57 BC T 1 2 0 0 0 0.6 1 1 1 200 69 BC 50 B 39 BC T12 0 0 0 0 0.45 0.75 0.75 0.75 200 62 BC 67 B 33 BC T 6 0 1 0 0 0.45 0.75 0.75 0.75 200 61 BC 53 B 49 BC T 7 0 0 1 0 0.6 1 1 1 200 57 BC 65 B 45 BC T 2 2 0 0 0 0.6 1 1 0 200 70 BC 56 B 53 BC T 9 0 0 0 0.5 0.6 1 1 1 200 65 BC 59 B 74 ABC T 5 0 1 0 0 0.6 1 1 1 200 71 BC 73 B 64 BC T 8 0 0 1 0 0.45 0.75 0.75 0.75 200 83 BC 75 B 67 BC T11 0 0 0 0 0.6 1 1 1 200 89 BC 77 B 85 AB T10 0 0 0 0.5 0.45 0.75 0.75 0.75 200 108 AB 105 AB 57 BC T13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 162 A 148 A 122 A

Litros; ** kilogramos y 1Días después de la aplicación.

2Promedios, en cada columna, seguidos por letras diferentes son estadísticamente distintos entre sí según Tukey (p = 0.05).

En la Figura 4 se puede observar que los tratamientos 3, 4 y 1 mostraron la menor densidad poblacional media (50, 50 y 53 malezas/m2 respectivamente), comparado con el tratamiento 13, quien mostró una alta densidad poblacional media (144 malezas/m2). La densidad poblacional por m lineal dentro de la hilera de caña tuvo la misma tendencia, el tratamiento 3 tuvo una menor densidad (6 malezas/m lineal), mientras que el tratamiento control sin aplicación mostró una densidad de 57 malezas/ m lineal, es importante mencionar que el producto no fue dirigido dentro de la hilera.

Figura 3. Densidad poblacional de malezas/m2 a los 30, 45 y 60 días

después de la aplicación (dda) de los tratamientos (Potencializadores + mezcla de herbicidas).

Figura 4. Densidad media de malezas/m2 por el uso de los

potencializadores en mezcla de herbicidas (Hexaxinona + Diuron + 2-4D)

279

Cuadro 3. Densidad poblacional de malezas (Plantas/ m2) a los 60 dda de la mezcla de herbicidas con potencializadores Comerciales y Vinaza Ingenio Pantaleón, 2008

Especie No.

Malezas/m2 60 dda

Gramíneas 1,459 Hoja ancha 60 Ciperáceas 80

VARIABLES CLIMATICAS: Las condiciones climáticas durante el ensayo fueron de alta humedad con una precipitación acumulada de 600 mm durante el ensayo. En el momento de la aplicación (10/05/2008), existió una precipitación de 24.6 mm. lo cual probablemente tuvo un efecto negativo sobre la mezcla de productos, no obstante el tratamiento 4, al cual no se le agrego adherente (Pegamas) mostró a los 30 dda, el mejor porcentaje de control de malezas (73%), indicando que la vinaza fue un buen potencializador y tuvo una función de adherencia a la mezcla de los herbicidas. La Figura 5 muestra el comportamiento de la temperatura y precipitación durante el ensayo. (Flechas indican momento de aplicación y fechas de muestreos).

Figura 5. Efecto de la Temperatura (Linea azul) y precipitación diaria (Linea Roja) sobre la aplicación de

la mezcla de herbicidas y potencializadores sobre el control de malezas, Estación Trinidad, Estrato Bajo.

05

10152025303540

01/0

5/20

0808

/05/

2008

15/0

5/20

0822

/05/

2008

29/0

5/20

0805

/06/

2008

12/0

6/20

0819

/06/

2008

26/0

6/20

0803

/07/

2008

10/0

7/20

0817

/07/

2008

Mayo-Julio

Tem

pera

tura

°C

0102030405060

Prec

ipita

ción

mm

.

280

CONCLUSIONES

El mayor control de malezas (%), sobre la mesa fue mostrado por los tratamientos 4, con la reducción del 25 por ciento de la mezcla de herbicidas sin adherente con una de cobertura de 36.33 malezas por m²; seguido del tratamiento 3, Vinaza con la reducción del 25 por ciento de la mezcla de herbicidas con adherente con un promedio de cobertura de 56.25 m².y el tratamiento 1, Vinaza con la dosis completa de herbicidas con adherente con una de cobertura de 50.33 malezas por m², donde todos incluyen vinaza como potencializador. Así mismo el tratamiento 3 mostró menor número de malezas/m lineal dentro del surco del cañaveral.

Los días control de la

mezcla de herbicidas (Hexaxinona + Diuron y 2,4D + vinaza) fue hasta 60 dda, siendo el tratamiento 3 quien mostró una menor

densidad poblacional a los 60 dda y el mejor porcentaje de control de malezas (61%).

Probablemente debido a las condiciones de alta precipitación

durante el ensayo solamente se alcanzo un 65% de control de malezas.

La vinaza mostró tener propiedades de adherencia en mezcla de

herbicidas cuando existió una precipitación de 24.5 mm al momento de la aplicación.

Se recomienda seguir evaluando el potencializador Vinaza (50º

brix) con la misma mezcla de herbicidas para asegurar un mejor control de malezas sobre todo los tratamientos 3 y 4.

La mayor presencia de malezas fue gramíneas.

BIBLIOGRAFIA 1. Subiros R. F. 1995. El cultivo de caña de azúcar. 1ed. San José,

Costa Rica; EUNED. P. 353-370. 2. Esqueda V A. 2005. Efecto de herbicidas sobre plantas y

semillas de Rottboellia cochinchinensis (Lour.) W. Clayton, en caña de azúcar. Agronomía Mesoamericana 16(1): 45-50.

3. Gomez, K. A.; Gomez, A. A. 1984. Statistical procedures for

agricultural research. 2nd. ed. New York, J. Wiley & Sons. 680 p. 4. Herbicide Resistance Action Committee. (2005). Classification of

Herbicides According to Mode of Action. Recuperado el 2009, de Classification of Herbicides According to Mode of Action:http://www.hracglobal.com/Publications/ClassificationofHerbicideModeofAction/tabid/222/Default.aspx

281

Evaluacion de la Fitotoxicidad en Variedades Nuevas o Promisorias de Caña de Azúcar (Saccharum spp.) a la aplicación de Mezclas de Herbicidas en Caña Plantía.

Gerardo Espinoza1; Abimael Lopez2; Efraín Chajil2 1Malezas y Madurantes, CENGICAÑA; 2Departamento de Investigación, Ingenio Pantaleón

I. INTRODUCCIÓN Guatemala ocupa el segundo lugar en la exportación de azúcar en Latinoamérica, además ocupa el segundo lugar en eficiencia de producción (toneladas métricas de azúcar/ha.) a nivel mundial. (Melgar, 2007). En la actualidad nuevas variedades de la serie CG (CG96-01, CG97-97, CG96-40) y otras, producidas por CENGICAÑA se han ido posicionando en la agroindustria cañera de Guatemala, llegando a ocupar en la zafra 2009-10 el 3.95 por ciento del área cañera (8,305 ha), constituyéndose así nuevas opciones para el mejoramiento de la actual composición varietal. Ya que la variedades CP72-2086 y CP88-1185, ocupan el 43.24 y 27.69 por ciento respectivamente (Orozco, Buc y Catalán, 2009). Dentro de las labores de manejo existe el uso de herbicidas para el control de malezas que interfieren en el crecimiento y desarrollo por competencia afectando la producción del cultivo (Richard, et al., 2007). El

control de estas malezas con el uso de herbicidas tiene efectos en la producción de caña de azúcar, aunque estudios han demostrado que esto puede variar en la tolerancia de variedades a la aplicación de diversos herbicidas, como ejemplo la exposición de caña de azúcar a la aplicación de Paraquat podría recuperarse fácilmente, pero no existe información de cómo dañaría el cultivo (Richard 1989; Viator, et al., 2002). Sin embargo existen otros estudios donde se indica que el uso de Paraquat en el control de malezas no afecta la producción de caña, aunque esto depende de las condiciones ambientales. (Griffin, et al., 2004). Estudios previos han demostrado diferencias en la tolerancia de cultivares de caña de azúcar a muchos herbicidas, incluyendo Hexazinona, terbacil y azafenidin (Richard 1989; Viator, et al., 2002). En la actualidad la composición varietal se ha acentuado con cambios a nuevos materiales en las cuatro zonas productoras de la agroindustria cañera guatemalteca, donde se tiene la necesidad de conocer mejor el comportamiento de estas variedades promisorias para su explotación ya que la falta de información sobre susceptibilidad o tolerancia a los herbicidas es muy escasa. Según lo anterior el objetivo de este estudio es evaluar la tolerancia varietal de variedades promisorias en la agroindustria cañera guatemalteca a diferentes mezclas de herbicidas utilizados en la producción. OBJETIVOS - Determinar la mejor variedad que responda ante la aplicación de

herbicidas - Determinar la mezcla de herbicidas con menor daño a variedades

promisorias. - Evaluar el efecto del potencializador vinaza sobre fitotoxicidad

en caña.

282

MATERIALES Y MÉTODOS Ubicación: Este estudio se realizo en la Finca La Isla, Siquínala, Escuintla, Ingenio Pantaleón:

Los suelos del área son de Franco a Franco Arenoso con pH de 5.69 y con Materia Orgánica de 9.13 por ciento.

En el Cuadro 1, se muestran las siete mezclas de herbicidas y un testigo sin aplicación utilizadas en el ensayo, siendo estas las más importantes en el manejo y control de malezas del ingenio, además se utilizaron dos tipos de adherentes: Vinaza 50° Brix y adherente 810 SL (comercial del ingenio).

Cuadro1. Mezclas de herbicidas, modo de acción y dosis de cada uno de los ingredientes activos utilizados en

fototoxicidad sobre variedades de caña de azúcar

No Mezcla Comercial I.A. Modo de Acción

Cantidad l·ha-1 o kg·ha-1

PROWL 45 PENDIMENTALINA Inhibe la polimerización de la tubulina del ensamblaje de microtubulos. 2.5

GESAPAX 500 AMETRINA inhibe fotosíntesis en el fotosistema II 2.5

2,4 D 2,4 D Disruptores del crecimiento celular. Auxinas sintéticas (acción probable hacia el ácido indolacético) 1

1

ADHERENTE O VINAZA 0.5 IGRAN 50 TERBUTRINA inhibe fotosíntesis en el fotosistema II 3

PROWL 45 PENDIMENTALINA Inhibe la polimerización de la tubulina del ensamblaje de microtubulos. 2.5

2,4 D 2,4 D Disruptores del crecimiento celular. Auxinas sintéticas (acción probable hacia el ácido indolacético) 1

2

ADHERENTE O VINAZA 0.5 IGRAN 50 TERBUTRINA inhibe fotosíntesis en el fotosistema II 3 GESAPAX 500 AMETRINA inhibe fotosíntesis en el fotosistema II 2.5

2,4 D 2,4 D Disruptores del crecimiento celular. Auxinas sintéticas (acción probable hacia el ácido indolacético) 1

3

ADHERENTE O VINAZA 0.5 IGRAN 50 TERBUTRINA inhibe fotosíntesis en el fotosistema II 2.75 HARNESS ACETOCLOR Inhibidores de la división celular 2.5

2,4 D 2,4 D Disruptores del crecimiento celular. Auxinas sintéticas (acción probable hacia el ácido indolacético) 1

4

ADHERENTE O VINAZA 0.5 KARMEX 80 WG DIURON inhibe fotosíntesis en el fotosistema II 1 IGRAN 50 TERBUTRINA inhibe fotosíntesis en el fotosistema II 3

2,4 D 2,4 D Disruptores del crecimiento celular. Auxinas sintéticas (acción probable hacia el ácido indolacético) 1

5

ADHERENTE O VINAZA 0.5 VELPAR HEXAZINONA inhibe fotosíntesis en el fotosistema II 0.6 KARMEX 80 WG DIURON inhibe fotosíntesis en el fotosistema II 1

2,4 D 2,4 D Disruptores del crecimiento celular. Auxinas sintéticas (acción probable hacia el ácido indolacético) 1

6

ADHERENTE O VINAZA 0.5

FINALE 15 SL GLUFOSINATO DE AMONIO inhibe glutamina sintetasa 2

KARMEX 80 WG DIURON inhibe fotosíntesis en el fotosistema II 1

2,4 D 2,4 D Disruptores del crecimiento celular. Auxinas sintéticas (acción probable hacia el ácido indolacético) 1

7

ADHERENTE O VINAZA 0.5

SIN APLICACION

0 8 Testigo

283

Parcelas: Cada parcela grande fue de 117 m2 (6 hileras), la unidad experimental tuvo un área de 3 m2, los bloques fueron de dos hileras de 13 m de longitud en donde se sembraron las 13 variedades, con las tres repeticiones dentro de la misma parcela grande (8). Se sembraron aproximadamente 16 yemas/m lineal de cada variedad en un total de dos m lineales. La primera aplicación (Preemergencia) se realizo a los 12-15 días después de la siembra (dds), la segunda aplicación (postemergencia) se realizo 50 dds, las aplicaciones se realizaron con Bomba de mochila. Las dosis aplicadas fueron recomendadas por los diferentes administradores de cada zona en el ingenio. Variedades utilizadas: Para el estudio se utilizaron un total de 13 variedades, de las cuales 10 son promisorias, que van tomando importancia comercial dentro del ingenio. Se utilizaron variedades comerciales como testigo susceptibles y tolerantes a la aplicación de herbicidas. Cuadro 2. Variedades

utilizadas en el estudio de fitotoxicidad a mezclas de herbicidas

No. Variedad 1 CP72-2086 Tolerante 2 CP72-1312 Susceptible 3 CP88-1165 4 RB72-2577 5 SP79-1287 6 CG98-10 7 CG96-78 8 CG98-78 9 CG99-048 10 Mex82-114 11 RB84-5210 12 RB87-2015 13 CG96-135

Diseño Experimental: Se utilizo el diseño de Bloques completos al azar con arreglo Parcelas divididas, factorial (13 variedades x 7 Mezclas de herbicidas), donde la parcela grande fue MEZCLA y las parcelas pequeñas fueron las VARIEDADES, con tres repeticiones cada una. Variables a medir: a) Daños al cultivo: se utilizo la metodología sugerida por la Asociación Latinoamericana de Malezas (ALAM), con lecturas a los 15 y 30 después de cada aplicación (dda) tanto en aplicación preemergente como en postemergencia. Cuadro 3. Escala de la Asociación Latinoamericana de Malezas, para

la medición de fitotoxicidad INDICE % SINTOMAS

0 0 Ningún Daño apariencia similar al testigo

1 12.5 Daño leve: Una clorosis ligera y retardo en el

crecimiento 2 25 Manchas necroticas leves y fallas en la germinación.

3 37.5 Clorosis mas pronunciada, manchas necróticas y

malformaciones

4 50 Daño Moderado: Clorosis intensa, necrosis y

malformaciones mas acentuadas

5 62.5 Daño de consideración: clorosis intensa, caída parcial

de hoja, necrosis y malformaciones

6 75 Daño severo: defoliación total, muerte de ramas y

brotes del tercio inferior

7 87.5 Daño muy severo: muerte casi total de la planta y

pérdida de plantas.

8 100 Muerte significativa, Destrucción del cultivo y Muerte

total de las plantas Cada índice corresponde a 12.5 % de daño Crecimiento del cultivo: Se realizaron mediciones de altura del tallo (componente del TCH) desde la base del suelo hasta la última hoja visible a los 45 dds (antes de la aplicación postemergente), 135 y 210 dds en plantía, se evaluó la población de tallos molederos/m lineal a los 45, 135 y 210 dds. Análisis de la información: Para homogenizar las varianzas, los datos experimentales de daño de toxicidad a la caña de azúcar, se transformaron a su valor de √x+1. Como prueba de separación de promedios se usó Tukey (0,05). Aún cuando los análisis de varianza se realizaron con datos transformados, por motivos de claridad, se presentan los promedios de los datos de campo.

284

16.0

27.925.0

23.7

26.026.629.2

17.3

30.1

22.8

25.6

17.9

32.1

22.4 23.718.6

26.6

34.9

25.6 26.3

36.5

27.2

39.4

27.2

19.6

27.2

20.2 21.8

0.0 0.0 0.0 0.0

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

Porcen

taje daño

Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3 Mezcla 4 Mezcla 5 Mezcla 6 Mezcla 7 Mezcla 8

MEZCLA DE HERBICIDAS + ADH. 810 SL

1° 15 dda 1° 30 dda 2° 15 dda 2° 30 dda

RESULTADOS Y DISCUSIÓN A) FITOTOXICIDAD: Aplicaciones de Mezclas de herbicidas con adherente comercial:

En la aplicación pre y postmergente de las diferentes mezclas se observo que todos los herbicidas causaron un efecto fitotoxico leve en las diferentes variedades de caña de azúcar (>12.5%). En la aplicación preemergente (15 dds) se observo diferencias estadísticas significativas en las mezclas aplicadas (p < 0.0001), siendo estas evaluadas a los 15 dda, donde la Mezcla 6 (Hexazinona + Diuron + 2-4D) y Mezcla 4 (Terbutrina + Acetoclor + 2-4D), mostraron hasta un 36 por ciento de fitotoxicidad en la escala ALAM, comparado con el testigo sin aplicación (0%). Estas mezclas mostraron efectos sobre algunas variedades como: manchas necroticas, clorosis más

pronunciada en los bordes de las hojas, y malformaciones en las hojas (efectos epinasticos) y fallas en la germinación de la caña. No obstante la Mezcla 1 (Pendimentalina + Ametrina + 2,4D) fue donde se observo menor daño fitotoxico en las variedades evaluadas (12.5%), A los 30 dda preemergente, las mezclas mostraron diferencias estadísticas significativas ( p < 0.0001), donde el daño en promedio fue mayor que a los 15 dda, esto esta en función de la mayor actividad metabólica de la planta o desarrollo de mayor biomasa y sistema radicular de las variedades, siendo por esta ultima la vía de absorción de las moléculas herbicidas, el mayor daño se debió posiblemente a que los productos aplicados en cobertura total se acumularon en el suelo actuando con humedad después de 15-20 dda, Figura 1. Se puede observar que la Mezcla 1 (Pendimentalina + Ametrina + 2-4D), Mezcla 5 (Diuron + Terbutrina + 2-4D) y Mezcla 7 (Glufosinato de amonio + Diuron + 2-4D), aumentaron el daño hasta en un 41 por ciento (mezcla 1). En la aplicación postemergente (50 dds), se pudo observar que a los 15 dda hubo diferencias estadísticas significativas (p < 0.0001), el daño oscilo entre 24 y 49 por ciento respectivamente. En la aplicación de la mezcla 6 (Hexazinona + Diuron + 2-4D) se observaron daños como: clorosis intensa, necrosis y malformaciones en la planta de consideración, siendo este tipo de daño según escala ALAM un daño moderado.

A los 30 dda se observo nuevamente diferencias estadísticas significativas (p < 0.0001), aunque los efectos disminuyeron en la mayoría de mezclas aplicadas estos alcanzaron hasta un 27.5 por ciento considerándose como un daño leve. La mezcla donde se observo un mayor efecto después de 30 dda fue la mezcla 6, no obstante la mezcla 7 (Glufosinato de amonio + Diuron + 2-4D), mostró un aumento del daño en menor escala hasta los 30 dda.

1°15 dda = Preemergente y toma de datos 15 días después de la aplicación. 2°15 dda = Postemergente y toma de datos 15 días después de la aplicación. Figura 1. Fitotoxicidad de mezclas de herbicidas con adherente 810 SL, en la aplicación pre y postemergente

en 12 variedades de caña de azúcar. Evaluación a 15 y 30 días después de la aplicación. 1°15 dda = Aplicación preemergente y evaluación de daño a los 15 días después de la aplicación. 2°15 dda = Aplicación postemergente y evaluación de daño a los 15 días después de la aplicación.

285

14.6

19.820.8

15.6

31.322.9 29.7

17.7

20.8

18.821.9

18.8

37.5 37.5

23.4

12.5

31.8

26.629.7

25.5

14.6

19.319.8 20.3

22.4

26.630.2

25.019.3

23.4

20.8

13.5

15.618.8

25.5

27.1

24.0

28.6

16.7

12.5

20.3 20.3

24.5

24.025.0

22.9

19.8

15.1

26.621.9 24.0

20.8

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

Porc

enta

je d

e da

ño

CP72-2086 CP72-1312 CP88-1165 RB73-2577 SP79-1287 CG98-10 CG96-78 CG98-78 CG99-048 Mex82-114 RB84-5210 RB87-2015 CG96-135

Variedades 1° 15 dda 1° 30 dda 2° 15 dda 2° 30 dda

En la Figura 2 se puede observar la fototoxicidad provocada por la aplicación de herbicidas en pre y postemergencia, se obtuvieron diferencias estadísticas significativas ( p < 0.001). En promedio las variedades que mostraron ser susceptibles a la aplicación preemergente de mezclas de herbicidas arriba de un 25 por ciento a los 15 dda fueron: RB73-2577, CP72-1312 (Variedad susceptible), SP79-1287, CG-98-135 y RB87-2015, con: 37.5, 31, 31, 26 y 31 por ciento respectivamente, estas

comparadas con la variedad Testigo CP72-2086 (Tolerante), de quien solamente se observo un 15 por ciento. A los 30 dda preemergente se observo diferencias estadísticas significativas (p < 0.0001), donde la tendencia de daño fue a la disminución, aunque algunas variedades mostraron mantener o aumentar el daño, ese comportamiento se observo en la siguientes variedades: RB73-2577, SP79-1287, CG98-76 y Mex82-114 con valores de 37.5, 26, 26 y 29 por ciento respectivamente, así mismo se observo que un grupo de variedades (CP72-2086, CG98-10, CG98-78 y CG99-048) aumentaron el daño pero en menor porcentaje (< 5%). En la aplicación postemergente (50 dds), se encontraron diferencias estadísticas significativas (p < 0.0001) a los 15 dda. Las variedades que mostraron mayor susceptibilidad fueron: CP72-1312, SP72-1287, CG96-78, CG99-048 y RB84-5210, oscilando entre 28 y 30 por ciento de daño, valores considerados con daño leves de consideración. A los 30 dda en la mayoría de las variedades se observo una disminución del daño, probablemente por el mayor desarrollo foliar y crecimiento de la planta

1°15 = Aplicación preemergente y toma de datos a 15 días después de la aplicación 2°15 = Aplicación Postmergente y toma de datos a 15 días después de la aplicación Figura 2. Fitotoxicidad en diferentes variedades a la aplicación pre y postemergente de mezclas de herbicidas

con adherente 810 SL. Evaluación a 15 y 30 días después de la aplicación.

286

En el Cuadro 4, se puede observar la interacción, mezcla variedad, mostró diferencias estadísticas significativas (p < 0.0001), en la aplicación pre y postmergente a los 15 y 30 dda.

Se observo que las variedades susceptibles a la aplicación preemergente de herbicidas después de 15 dda fueron SP79-1287 y CP72-1312. La

variedad SP79-1287 mostró mayor susceptibilidad a tres mezclas de herbicidas: Terbutrina + Acetoclor + 2-4D (M4), Terbutrina + Ametrina + 2-4D (M3) y Terbutrina + Pendimentalina + 2-4D (M2), la variedad CP72-1312 solamente fue susceptible a la mezcla 4. La variedades CG99-048 y CG98-10 mostraron ser tolerantes a la aplicación de Glufosinato de amonio + Diuron + 2-4D (M7). A los 30 dda la variedad RB73-2577, fue la mas afectada por tres mezclas: Diuron + Terbutrina + 2-4D (M5), Hexazinona + Diuron + 2-4D (M6) y Glufosinato de amonio + Diuron + 2-4D (M7), mientras que la variedad SP79-1287 nuevamente fue susceptible a la M5 y la variedad Mex82-114 mostró susceptibilidad a la M6.

Cuadro 4. Susceptibilidad o tolerancia de variedades a la aplicación de diferentes mezclas de herbicidas en

preemergencia a 15 y 30 dda Susceptibles Preemergencia (15 dda) Susceptibles Preemergencia (30 dda)

Variedad Mezcla Variedad Mezcla SP79-1287 M2 M3 M4 RB73-2577 M5 M6 M7 CP72-1312 M4 SP79-1287 M5

P = < 0.0001 Mex82-114 M6 P = < 0.0001

Tolerantes Mezcla Tolerantes Mezclas CG99-048 M7 CG98-10 M2 CG98-10 M7 CP88-1165 M2 M4

P = < 0.0001 CG99-048 M3 M4 M6 RB87-2015 M3 CG96-135 M4 Mex82-114 M4 P = < 0.0001

Aplicación a los 15 días después de la siembra (dds). Cuadro 5. Susceptibilidad o tolerancia de variedades a la aplicación de diferentes mezclas de herbicidas en

postemergencia a 15 y 30 dda

Susceptibles Postemergencia (15 dda) Susceptibles Postemergencia (30 dda) Variedad Mezcla Variedad Mezcla

RB84-5210 M6 CG96-78 M3 M6 CG96-78 M5 SP79-1287 M4 CG98-78 M6 CG98-10 M1

P = < 0.0001 CG99-048 M1

Tolerantes Mezcla Tolerantes Mezclas Mex82-114 M5 Mex82-114 M4 M7 RB87-2015 M5 RB87-2015 M2

CP72-2086 M3 P = < 0.0001

Aplicación a los 50 días después de la siembra (dds)

287

En el Cuadro 5 se presentan la variedades que mostraron a los 15 dda postemergente mayor susceptibilidad entre ellas: RB84-5210 y CG98-78, estas fueron susceptibles a la aplicación de: Hexazinona + Diuron + 2-4D (M6), mientras que la variedad CG96-78 mostró efectos por la aplicación de: Diuron + Terbutrina +2-4D (M5). Dentro de la variedades que mostraron mayor tolerancia están: Mex82-114, RB87-2015 cuando se le aplico Diuron + Terbutrina +2-4D (M5), no obstante la variedad CP72-2086 fue tolerante a la aplicación de: Terbutrina + Ametrina + 2-4D. Después de 30 días de la aplicación postemergente se observo que la variedad CG96-78 mostró fitotoxicidad por la aplicación de: Terbutrina + Ametrina + 2-4D (M3) y Hexazinona + Diuron + 2-4D (M6). Mientras que la variedad SP79-1287 fue susceptible a: Terbutrina +

Acetoclor + 2-4D (M4) y las variedades CG98-10 y CG99-048 fueron susceptibles a: Pendimentalina + Ametrina +2-4D (M1). No obstante en la variedad Mex82-114 se observo mayor tolerancia a: Terbutrina + Acetoclor + 2-4D (M4) y a Glufosinato de Amonio + Diuron + 2-4D (M7), así mismo la variedad RB87-2015 tolero la aplicación de Terbutrina + Pendimentalina + 2-4D.

Aplicaciones de Mezclas de herbicidas con Vinaza: La utilización de vinaza como adherente en la mezcla de herbicidas mostró diferencias estadísticas significativas (p < 0.0001), en la aplicación pre y postmergente. El efecto fitotoxico a los 15 dda preemergente evidencio daño entre 22.5 hasta 39 por ciento. Siendo las mezclas Hexazinona + Diuron + 2-4D (M6), Diuron + Terbutrina + 2-4D (M5) y Glufosinato + Diuron + 2-4D (M7), con 31, 35 y 39 por ciento respectivamente, comparado con el testigo sin aplicación (0%). A 30 dda todas las mezclas mantuvieron o diminuyeron su efecto fitotoxico hasta en un 14 por ciento como sucedió en la mezcla 7 (Glufosinato de Amonio + Diuron + 2-4D). En la aplicación postemergente (50 dds), el efecto de fitotoxicidad a los 15 dda, se observo desde 19 a 38 por ciento de daño. Siendo la mezcla 7 (Glufosinato de Amonio + Diuron + 2-4D) quien causo menor efecto y la mezcla 6 (Hexazinona + Diuron + 2-4D) de mayor daño. A los 30 dda se incremento la fitotoxicidad en todas las mezclas aplicadas de herbicidas hasta en un 15por ciento, siendo la mezcla 6 la que causo mayor daño (Figura 3).

28

8

23.121.222.4

33.7

23.7

25.326

.634.0

26.324.024.0

38.5

26.926.6 19.9

34.3

34.9

25.622.130.4

31.1

25.0

37.5

39.1

38.1

24.718.3

32.1

0.00.00.00.0

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

porcentaje de daño

Mezcla 1

Mezcla 2

Mezcla 3

Mezcla 4

Mezcla 5

Mezcla 6

Mezcla 7

Mezcla 8

MEZ

CLA

DE

HERB

ICID

AS +

VIN

AZA

1° 15 dd

a1° 30 dd

a2° 15 dd

a15

° 30 dd

a

Figu

ra 3

. Fi

toto

xici

dad

de m

ezcl

as d

e he

rbic

idas

apl

icad

as c

on v

inaz

a co

mo

adhe

rent

e en

la a

plic

ació

n pr

e y

post

emer

gent

e en

12

vari

edad

es d

e ca

ña

de a

zúca

r. E

valu

ació

n a

15 y

30

días

des

pués

de

la a

plic

ació

n.

En l

a Fi

gura

4 s

e m

uestr

a la

re

spue

sta v

arie

tal

a la

apl

icac

ión

de

las

dife

rent

es

mez

clas

de

he

rbic

idas

, A

lo

s 15

dd

a pr

eem

erge

nte

se o

bser

vo q

ue l

a va

rieda

d:

RB73

-257

7,

SP79

-12

87,

CG96

-78,

m

ostra

ron

36,

31,

31

por

cien

to

de

daño

co

nsid

erán

dose

un

Dañ

o le

ve c

on

necr

osis

aunq

ue c

on f

alla

s en

la

germ

inac

ión

y cr

ecim

ient

o de

la

plan

ta.

A lo

s 30

dda

pre

emer

gent

e to

das

las

varie

dade

s m

ostra

ron

una

redu

cció

n de

l efe

cto

aunq

ue la

var

ieda

d RB

73-

2577

se m

antu

vo co

n el

efe

cto

desd

e lo

s 15

dda,

así m

ismo

la v

arie

dad

Mex

82-1

14 fu

e la

úni

ca q

ue in

crem

ento

el

daño

en u

n 1.

25 p

or c

ient

o.

La re

spue

sta v

arie

tal a

los 1

5 dd

a po

stem

erge

nte,

se o

bser

vo q

ue la

s var

ieda

des m

ostra

ron

hasta

un

29 p

or c

ient

o (S

P79-

1287

) de

fitot

oxic

idad

segu

ida

de la

CP7

2-13

12 (2

8%).

A

los 3

0 dd

a la

may

oría

de

las

varie

dade

s mos

traro

n un

may

or e

fect

o fit

otox

ico

incr

emen

tand

o el

dañ

o ha

sta e

n un

16

por

cien

to.

Sien

do l

a va

rieda

d SP

79-1

287,

CG

98-1

0, C

P88-

1165

, CP

72-1

312,

CG

96-7

8, M

ex82

-114

, do

nde

se o

bser

vo m

ayor

efe

cto.

28

9

21.9 19

.818.2

30.2

25.5 21

.927.6

32.8

22.9 18.218

.233.9

36.533.9 23

.432.3

30.7 26

.628.134

.4

20.3 16

.721.9

33.3

31.3 24

.025.5

31.8

26.0 25

.0 17.726

.0

16.1 13

.024.5

26.6

29.7

31.3 15

.131.3

22.9 19

.321.9

28.6

19.8

16.7 14

.626.6

28.1 14

.120.825.5

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

Porcentaje de daño

CP72

-208

6

CP72

-131

2

CP88

-116

5

RB73

-257

7

SP79

-128

7CG

98-1

0CG

96-7

8CG

98-7

8

CG99

-048

Mex

82-1

14

RB84

-521

0

RB87

-201

5

CG96

-135

Varie

dade

s  Con

 Vinaza

1° 15 dd

a1° 30 dd

a2° 15 dd

a2° 30 dd

a

Figu

ra 4

. R

espu

esta

var

ieta

l a la

apl

icac

ión

de m

ezcl

as d

e he

rbic

idas

con

vin

aza

com

o ad

here

nte

en la

apl

icac

ión

pre

y po

stem

erge

nte

caña

de

azúc

ar.

Eva

luac

ión

a 15

y 3

0 dí

as d

espu

és d

e la

apl

icac

ión.

En

el

C

uadr

o 6,

se

pu

ede

obse

rvar

la

inte

racc

ión,

mez

cla

varie

dad,

m

ostró

di

fere

ncia

s es

tadí

stic

as s

igni

ficat

ivas

(p

= 0.

0002

), en

la

aplic

ació

n pr

e y

post

mer

gent

e a

los 1

5 y

30 d

da.

Se d

eter

min

ó qu

e la

var

ieda

d de

may

or su

scep

tibili

dad

a lo

s 15

y 3

0 dd

a pr

eem

erge

nte

fue

la R

B73

-257

7 a

la

aplic

ació

n de

M1,

M4,

M5

y M

7, m

ient

ras

que

la v

arie

dad

RB

84-5

210

Mex

82-1

14 a

M5,

RB

87-2

015

a M

7 y

CG

98-7

8, C

G96

-135

a M

6.

Den

tro d

e la

s va

rieda

des

tole

rant

es s

e ob

serv

aron

sei

s va

rieda

des

tant

o a

los

15 c

omo

a lo

s 30

dda

, sie

ndo

esta

s: C

G99

-048

, CG

98-1

0, R

B87

-201

5, R

B87

-201

5, C

P72-

2086

.

290

Cuadro 6. Susceptibilidad o tolerancia de variedades a la aplicación de diferentes mezclas de herbicidas en preemergencia a 15 y 30 dda preemergente

Variedad Preemergencia (15 dda) Variedad Preemergencia (30 dda)

Susceptibles Mezcla Susceptibles Mezcla

RB73-2577 M1 M4 M7 RB73-2577 M5 M7

RB84-5210 M5 Mex82-114 M5

RB87-2015 M7

CG98-78 M6

CG96-135 M6

P = < 0.0001

Tolerantes Mezcla Tolerantes Mezclas

CG99-048 M1, M2 M3 M4 CG99-048 M1 M3 M6 y M7

CG98-10 M1 M2 M4 CG98-10 M1 M5 M6

RB84-5210 M2 M6 RB87-2015 M1 M6

RB87-2015 M1 M2 CP88-1165 M7

CP72-2086 M4 CP72-2086 M4

P = < 0.0001 En la aplicación de herbicidas postemergente, solamente a los 15 dda se observo que la variedad CP72-1312 fue susceptible a la aplicación de M6 (Hexazinona + Diuron + 2-4D). Mientras que CG98-78 y CP72-2086 mostraron tolerancia a la aplicación de Terbutrina + Acetoclor + 2-4D y Glufosinato + Diuron + 2-4D respectivamente. A los 30 dda ninguna de las variedades mostró ser tolerante al efecto de los herbicidas aplicados con vinaza, esto indica que utilizar vinaza como adherente ayudo a una mayor penetración de los herbicidas causando un mayor

grado fitotoxico esto posiblemente a la mayor área foliar expuesta a la aplicación como cobertura total.

7.3. Crecimiento del cultivo: El crecimiento del cultivo por la aplicación de las mezclas de herbicidas se muestra en el Cuadro 7 donde se observa diferencias estadísticas significativas entre cada una de las variedades en el crecimiento, las variedades RB84-5210 y CG99-048 fueron las de mayor crecimiento hasta los 210 dds, tanto con adherente comercial como con vinaza. Aunque se puede observar que la mayoría de variedades fue de igual o mayor crecimiento con adherente 810 SL respecto al testigo, solamente las variedades CP72-2086, CG98-10 y Mex82-114 fueron de mayor crecimiento sin la aplicación de herbicidas, Todas las variedades mostraron una reducción en el crecimiento respecto al testigo cuando a la mezcla se le agrego vinaza 50°, indicando que independientemente de la variedad y mezcla al agregarse vinaza redujo el crecimiento.

291

Cuadro 7. Altura de planta (cm.) y efecto de la aplicación de mezcla de herbicidas con adherente comercial y con vinaza

Días después de la siembra

210

VARIEDAD Adh. 810 SL Testigo Vinaza 50° Testigo

CP72-2086 172.3 181.0 165.8 171.7

CP72-1312 172.7 168.9 165.7 177.9

CP88-1165 175.6 164.2 177.6 198.1

RB73-2577 178.7 168.9 175.5 193.9

SP79-1287 176.0 168.2 176.9 188.9

CG98-10 190.1 197.1 189.5 205.5

CG96-78 154.5 141.1 148.1 161.2

CG98-78 174.7 172.0 172.8 190.8

CG99-048 197.5 183.7 193.0 202.1

Mex82-114 172.9 174.1 171.8 176.0

RB84-5210 200.6 182.0 200.7 210.1

RB87-2015 168.2 158.9 164.8 164.9

CG96-135 160.7 157.9 160.4 170.7

P < 0.0001 P < 0.0001 P < 0.0001 P < 0.0001 Testigo = sin aplicación.

Población de Tallos:

La población de tallos mostró diferencias estadísticas significativas (p < 0.0001) en cada uno de los muestreo realizados con la aplicación de adherente comercial como con vinaza. Como promedio se observo la menor población de tallos con las mezclas M1, M3 y M7. No obstante en la M2 se contabilizo la mayor cantidad de tallos (24) respecto a M8 (22) sin aplicación hasta los 210 dds. El numero de tallos de cada una de las variedades por metro lineal en el último muestro a los 210 dds, las variedades de mayor población fueron: CG99-

048, CP88-1165 y RB84-5210 con 27, 25 y 24 tallos por metro lineal respectivamente. No obstante las de menor población fueron RB73-2577 y Mex82-114 con menos de 17 tallos por metro lineal.

CONCLUSIONES:

- Se determino que las variedades que mostraron mayor tolerancia a la aplicación de herbicidas de mayor a menor fueron CG99-048, Mex82-114, RB87-2015, CG96-135, CG98-10, CP72-2086. CP88-1165 y CG98-78.

- Dentro de la mezclas que mayor fitotoxicidad causaron en las

variedades fueron M6 (Hexazinona + Diuron + 2-4D); M5 (Diuron + Terbutrina + 2-4D); M1 (Pendimentalina + Ametrina + 2-4D). M4 (Terbutrina + Acetoclor +2-4D); M7 (Terbutrina + Ametrina + 2-4D); M3 ( Glufosinato de Amonio + Diuron + 2-4D).

- En general aplicaciones de herbicidas con vinaza en cobertura total mostraron mayor efecto fitotoxico sobre la mayoría de las variedades, indicando que el uso de este potencializador mostró mayor penetración hasta los 30 dda en pre y postmemergencia.

292

RECOMENDACIONES: - Es importante seguir

evaluando las variedades con potencial comercial, tomando en cuenta otros factores que pueden influir en la fototoxicidad, tales como suelo, clima, asimismo determinar las dosis necesarias para cada área especifica de aplicación.

- Seguir evaluando nuevas

moléculas de herbicidas y variedades en varias épocas del año con el fin de determinar la mejor época de aplicación de las diferentes mezclas.

- Realizar evaluaciones de

fototoxicidad tomando en cuenta el efecto en la producción.

BIBLIOGRAFIA. 1.- Asociación Latinoamericana

de Malezas ALAM. 1974. Recomendaciones sobre la unificación de los sistemas de evaluación en ensayos de control de malezas. ALAM, v. 1, p. 35-38.

2.- Monquero, P. A., Cury, J.C. e Christoffoleti, P. J. 2005. Controle Pelo Glyphosate e CaracterizaÇao geral da superficie foliar de Commelina benghalensis, Ipomoea hederifolia, Richardia brasiliensis E Galinsoga parviflora1 Planta Daninha, Viçosa-MG, v. 23, n. 1, p. 123-132.

3.- Medrano Sanchez C. Caracterización de las malezas y su

combate en el cultivo de algodón Revista de Agronomía (LUZ):7:185 – 197.

4.- Melgar M. 2007. Eventos históricos y logros 1992-1997.

Centro de investigación de la caña de azúcar (CENGICAÑA). 85 p.

5.- Orozco H.; Buc, R; Catalán, M. 2009. Actualización del

censo de variedades de caña de azúcar en Guatemala con las zafras 2008-09 y 2009-10. En: Memoria de Presentación de Resultados de Investigación, Zafra 2008-2009. Guatemala, CENGICAÑA. En prensa.

6.- Viator B. J., James L. Griffin, and Jeffrey M. E.2002

Sugarcane (Saccharum spp.) Response to Azafeniden Applied Preemergence and Postemergence Weed Technology. 2002. Volume 16:444–451.

7.- Griffin J. L., Miller D. K., Jeffrey M. Ellis, and Clay P. A.

2004. Sugarcane Tolerance and Italian Ryegrass (Lolium multiflorum) Control with Paraquat. Weed Technology.. Volume 18:555–559.

8. Morgan T, Jackson P., McDonald L. y Holtum J. 2007.

Chemical ripeners increase early season sugar content in a range of sugarcane varieties. Australian Journal of Agricultural Research, 58, 233–241.

293

Estudio Citohistológico en Caña de Azúcar (Saccharum spp), para Determinar la Diferenciación del Meristemo Vegetativo a Floral

Gerardo Espinoza1 y Marco Cancino2 1Malezas y Madurantes CENGICAÑA e 2Ingenio Santa Ana

INTRODUCCIÓN: En el ciclo ontogénico (desarrollo de un organismo) del desarrollo de una planta, existen diferencias entre la fase de crecimiento vegetativo y la fase reproductiva que se inicia con la floración (Taiz y Zeger, 2006). Dentro de los factores claves que influyen en la floración esta el fotoperíodo, uno de los factores ambientales que afectan la transición floral (Imaizumi y Kay, 2006), pero Pereira (1985), indica que dada la gran variabilidad en floración en diferentes años no solamente ese factor es el que controla la floración, por lo que otros factores mantienen una estrecha interacción como la humedad, nutrición y temperatura (Moore, 1987; Moore y Nuss, 1987), siendo las variables climáticas menos entendibles en ambientes tropicales (Berding y Hurney, 2005). Por lo anterior es importante conocer el desarrollo fisiológico de la formación de la flor en caña de azúcar para las condiciones locales que de alguna manera están influenciadas por factores climáticos. Dentro del desarrollo de la flor, Alexander, 1993, menciona que en caña se han reconocido cuatro distintos estados de la floración: a) iniciación del primordio (recepción del estimulo), b) organización floral, c)

maduración floral, y d) emergencia de la panícula; de estos cuatro la recepción del estimulo es generalmente mas importante en cuanto a la inhibición de la flor, tomando este estado como el optimo para la aplicación del inhibidor, ya que se infiere que la recepción del estimulo para inducción floral y la iniciación del primordio floral no se da en el cultivar. Al hacer la inhibición de la flor se evitan las perdidas en el tonelaje de azúcar, ya que se considera que la floración es indeseable puesto que la inducción del primordio floral no permite la producción de mas entrenudos en el tallo (Sánchez, 2006). Aunque Coleman, (1968), indica que el mecanismo de la floración es un proceso complicado y que existen evidencias de que la producción de un estimulo para la floración involucra varios pasos claves, así como también la producción y traslocación de mas de una sustancia. Algunos investigadores indican que el estimulo causante de la iniciación floral en un meristemo previamente vegetativo, consiste en una o mas sustancias que tienen cualidades similares a las hormonas (Noble y Fritz, 1983), la cual solamente se ha identificado como Florigeno (Sánchez, 2006). Otros problemas que están relacionados con el mecanismo de síntesis de la hormona para la floración son: cantidad de fotoperíodo que lo controla, secuencia de eventos bioquímicos involucrados y el transporte hormonal al lugar de la inducción (Clements y Ghotb, 1968). La época de recepción del estimulo da una pauta de la época mas adecuada para realizar la aplicación de los inhibidores de la formación de la flor. Según WIPO, 2008, indica que para Guatemala la época de inducción floral se da entre la ultima semana de julio y las tres primeras de agosto. Existen algunos métodos para la medición de los estados florales, ya que desde la recepción de estimulo y la organización morfológica de la inflorescencia no hay evidencia externa de lo que este ocurriendo; muchos investigadores han tenido que confiar en que la panícula asome su ápice como la primera evidencia de progreso de la floración (Sánchez, 2006). Existen dos sistemas para medir el momento exacto en que ocurre el cambio de meristemo vegetativo al reproductivo: 1. El método del índice foliar y 2. El método de la fase.

294

El método del índice foliar es quizá el mas preciso, pero el resultado no es conocido sino hasta que la inflorescencia haya emergido. El método de la fase: esta basado en la observación microscópica del meristemo apical; Chu y Serapion (1971), modificaron el sistema para adaptarlo a caña de azúcar, para esta técnica los autores distinguieron cuatro fases o estados para el proceso de iniciación floral. James (1971) y Julien (1973), concluyen que este método es mas preciso para muchas variedades. Es importante mencionar que los factores ambientales determinan cambios en estas observaciones, pueden interrumpir los pasos en el progreso de la floración y así mismo separar las fases en el tiempo (Sánchez, 2006), por lo tanto el objetivo de este estudio fue determinar el momento de la diferenciación del meristemo vegetativo a floral o reproductivo en dos variedades de caña de azúcar y la influencia de factores climáticos. OBJETIVOS: - Determinar el momento de

la diferenciación de meristemo vegetativo a floral en la variedad CP72- 2086 y CP88-1165, en el estrato bajo, para la aplicación adecuada de inhibidores de floración.

- Caracterizar la dinámica del proceso de diferenciación en caña de azúcar.

- Evaluar la influencia de los factores ambientales sobre el

proceso de diferenciación meristematica, bajo las condiciones del estudio.

METODOLOGÍA: Muestreos de meristemos: Se realizaron muestreos semanales, iniciando la ultima semana de julio y finalizando en octubre, para un total de 16 muestreos, estos se realizaron en la finca La Pinta (lote 8 y 9), ubicada en Masagua, Escuintla, en la zona baja, con la variedad CP72-2086 (6.41 meses) y CP88-1165 (6.37 meses). Se recolectó el meristemo de la parte superior o del tercio superior de la planta formado durante la fase o periodo vegetativo. Las muestras fueron enviadas al laboratorio de la Facultad de Veterinaria de la Universidad de San Carlos en las primeras 24 horas de la recolección, con el cuidado necesario de preservación de las muestras. Análisis de laboratorio: Después de remover la yema apical se fijaron en FAA 50 por ciento (Formalina Aceto Alcohol). Se realizaron cortes de las secciones axial longitudinales para describirlas y luego se sometieron a observaciones histológicas, utilizando un microscopio fotonico y micrómetrolente Luego de fijarlas se lavaron con etanol al 70 por ciento, Se deshidrataron con una solución de alcohol butílico terciario y seguidamente se incluyeron en Parafina (Para sustituir el agua de los tejidos). Las secciones del corte de 10-12 µm de grosor fueron preparadas para teñirlas con 0.5 por ciento Safranina y Verde rápido o Fast-green según Majerowick Y Söndahl (2005) Recolección de datos climáticos: Conjuntamente con el área de Agrometeorología se tomaran datos climáticos de Temperatura (°C), Precipitación (mm), Humedad Relativa.

295

Análisis de la Información: Se realizaron mediciones del crecimiento y verificación del estado o cambio de fase vegetativa a reproductiva de cada una de las yemas en cada fecha de muestreo. Se registraron por medio de fotografías. Se realizo una descripción del proceso dinámico del cambio ocurrido en cada muestreo. Se analizo por medio de graficas la influencia del clima en la inducción y diferenciación de la fase vegetativa a la fase reproductiva. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Descripción del proceso de diferenciación meristematica: A) Meristemo Vegetativo: En este estado inicial del ápice o meristemo apical en ambas variedades presentaron activo crecimiento vegetativo, tal como lo indica Taiz y Zeger, (2006), células no diferenciadas, células con división anticlinal y formación de haces vasculares, es decir que existe marcados cambios histológicos y bioquímicos en el ápice, también están marcados con un incremento del contenido de ARN en el domo apical y alrededor del primordio foliar (Julien, 1971), además se puede observar formación de primordios foliares (Figura 1A).

B) Iniciación del Primordio floral: En este estado se observo un abultamiento visible en el punto de crecimiento o domo apical, como lo indica Chu y serapion (1971). El domo apical se incrementa en altura y diámetro como se observa en la Figura 1B, para la variedad CP72-2086 y CP88-1165, durante el muestreo realizado el 25 de agosto 2008, por lo que se considera que la inducción floral se dio entre 11 y 15 de agosto, tal como lo menciona Clements (1975), indicando que el estimulo del fotoperíodo se acumula entre 10 y 14 días previos a la iniciación floral. La variedad CP88-1165, mostró ser mas lento el desarrollo de la flor por lo que esta demoro aun mas días en la emergencia después de la inducción, alcanzando el mayor porcentaje de floración un mes después (Figura 2 A y B) C) Iniciación de ramificación del primordio de la inflorescencia Se observo en este estado el inicio de la ramificación de la inflorescencia donde puede observar pequeñas formas de espiral sobre el ápice largado y además se observa incremento en la constricción basal del ápice tal como lo indica Sánchez (2006) y Julien (1973). Esta fase se observo en el muestreo realizado el 6 de septiembre del 2008 (Figura 1C). El tiempo desde la inducción floral y el inicio de la ramificación del primordio de la inflorescencia para ambas variedades de aproximadamente 30 días D) Organización floral: Iniciación de primordio de la espiga. En esta fase se observo la formación de la inflorescencia con ramificaciones primarias, figura 1D, durante el muestreo realizado el 03 de octubre 2008, mostrando la velocidad de crecimiento de la inflorescencia en 60 días después de la inducción floral, Cuadro 1. E) Emergencia de la Panícula. La emergencia de la panícula se observo visualmente en campo a inicios de diciembre, desde la formación del primordio de la inflorescencia y sus estados de elongación hasta la emergencia fue alrededor de 5 a 6 meses en la variedad CP72-2086 y CP88-1165 respectivamente, lo cual coincide con diferentes investigaciones realizadas. La mayor emergencia de flor para la variedad CP72-2086 fue observada desde 15 noviembre hasta el 05 de diciembre con un promedio del 50 por ciento, mientras que la variedad CP88-1165 en la misma fecha obtuvo solamente el 10 por ciento de la emergencia de panícula, Figura 1D.

Datos Climáticos. Como se puede observar en el Cuadro 2 durante el periodo inductivo de caña de azúcar en Guatemala en julio y agosto, 2008, los registros de los datos climáticos en la finca La Pinta, Masagua, Escuintla, fueron favorables para el florecimiento de la caña de azúcar. Se pudo observar que el porcentaje de floración promedio total durante el muestreo fue

296

de 51 y 12 por ciento para las variedades CP72-2086 y CP88-1165 respectivamente. Durante el periodo inductivo ocurrió un elevado número de noches (32) con T° > 18°C, indicando que es el factor de mayor importancia que

estimula la floración, no obstante la T° > 31°C durante el día fue del 91 por ciento (29 días), indicando un retraso en la floración, especialmente en la variedad CP88-1165. Por otro lado el diferencial de temperaturas < 13°C fue del 94 por ciento (30 días), factor que induce a la floración en caña de azúcar, así mismo la precipitación fue de 230.6 mm durante el periodo inductivo, factor climático que incide para que la inducción de la floración sea mas acentuada.

Cuadro 1. Diferentes etapas de formación de flor desde inducción a plena floración en dos variedades de

caña de azúcar. Finca La Pinta, Masagua , Escuintla, Ingenio Santa Ana, 2008

Variedad 27/07/08 25/08/08 06/09/08 03/10/08 28/11/08 1/12/08

CP72-20861 Meristemo vegetativo

Iniciación del

primordio floral

Iniciación de ramificación

primordio de la inflorescencia

Organización floral:

Primordio de la inflorescencia con

ramificaciones primarias

Emergencia de flor

51 % floración

CP88-11652 Meristemo vegetativo

Iniciación del

primordio floral

Iniciación de ramificación

primordio de la inflorescencia

Organización floral:

Primordio de la inflorescencia con

ramificaciones primarias

Emergencia de flor

12 % floración

1 Acumulación del estimulo fotoperiódico 10-14 días previos a la iniciaron del primordio floral (posible inducción floral 11-15 agosto)

2 Acumulación del estimulo fotoperiódico 10-14 días previos a la iniciaron del primordio floral (posible inducción floral 11-15 agosto)

297

Figura 1. Estados de desarrollo floral en la variedad CP72-2086: A) Meristemo vegetativo, con primordios foliares; B) iniciación Floral; C) Iniciación de ramificación primordio de la inflorescencia; D) Primordio de la inflorescencia con ramificaciones primarias y E) Emergencia de flor.

A B C

D E

298

Cuadro 2. Información climática, durante el periodo de inducción floral: (25 julio-25 Agosto, 2008). Evaluación de la fase cambio del meristemo apical vegetativo a floral en dos variedades de caña de azúcar

299

Figura 3. Comportamiento de la floración en dos variedades de caña de azúcar, A) Variedad CP72-2086 y B)

CP88-1165 en el estrato bajo, Finca La Pinta, Ingenio Santa Ana. Todas las lecturas corresponden un muestreo de 10 tallos molederos seleccionados a azar a excepción del muestreo del 20 de diciembre que corresponde a un muestreo de 100 tallos continuos (molederos y mayores de 1.5 m) en un surco.

CONCLUSIONES - La inducción floral o

cambio de meristemo vegetativo a floral se dio en la variedad CP72-2086 y CP881165, entre el 11 y 15 de agosto, ya que se observo microscópicamente el domo apical o ápice, crecimiento en longitud y diámetro durante el muestreo realizado el 25 agosto 2008.

- Se describió la dinámica del proceso de diferenciación meristematica, observándose las diferentes fases de cambio como: meristemo vegetativo, iniciación floral, iniciación de ramificación primordio de la inflorescencia, primordio de la inflorescencia con ramificaciones primarias y emergencia de la panícula.

- Durante el periodo inductivo, las condiciones climáticas fueron

T° > 18° fue de 30 días (100%), la amplitud térmica < 13°C fue del 93% y la precipitación fue de 230.6 mm, los cuales favorecieron la floración pero con efectos diferentes en las variedades de caña de azúcar, como lo menciona Vásquez, 1998.

0102030405060708090

11/10

/08

18/10

/08

25/10

/08

01/11

/08

08/11

/08

15/11

/08

22/11

/08

29/11

/08

06/12

/08

13/12

/08

20/12

/08

Fecha

% F

lor

05

1015202530354045

11/10

/08

18/10

/08

25/10

/08

01/11

/08

08/11

/08

15/11

/08

22/11

/08

29/11

/08

06/12

/08

Fecha de Muestreo

% F

lor

A

B

300

- Las variedades con la misma edad mostraron diferente comportamiento de la floración para el estrato bajo, indicando que la variedad CP72-2086 es mas sensible al cambio inductivo, por lo que esta mostró mayor porcentaje de floración que la variedad CP88-1165, con una diferencia aproximadamente de 30 días entre las mismas, tal como lo indica en sus resultados Orozco, et al., (2004)

RECOMENDACIONES • Seguir evaluando el

desarrollo de la floración en distintas variedades a través de cortes histológicos para determinar el cambio de fase meristematica a reproductiva.

BIBLIOGRAFIA Berding N., Hurney A. P. 2005.

Flowering and lodging, physiological-based traits affecting cane and sugar yield What do we know of their control mechanisms and how do we manage them? Field Crops Research 92 (2005) 261–275

Clements, H.F. 1975.

flowering of sugarcane: mechanics and control. Honolulu, university of hawaii,. 56p. (technical bulletin, 92).

Clemensts H. y Gobts A. 1968. The numbering of leaves and internodes for sugarcane nutrition studies. Proc XIII Cong. ISSCT. 795-812.

Coleman, R. 1968. Physiology of flowering in sugarcane. Proc. XIII cong. ISSCT. 992-1000.

Chu, T. and Serapion, J. 1971. The role of leaves in production of

flowering stimulus in sugarcane. Proc. XIV Cong. ISSCT 365-371.

Imaizumi T. y Kay S. A. 2008. Photoperiodic control of flowering:

not only by coincidence. TRENDS in Plant Science Vol.11 No.11 550-558 pag.

James, N. y Millar, J. 1971. Shoot apex delelopment in early, mid

and late-season flowering sugarcane clones. Proc. XIV Congreso. ISSCT. 334-339.

Julien, R. 1971. The photoperiodic control of flowering in

Saccharum. Proc. XIV congreso ISSCT 323-333. Julien, R. 1973 Physiology of flowering in Saccharum. I. daylength

control of floral initiation and delelopment in S. spontaneum L. Journal Experimental botany 24 (80): 549-557.

Majerowick N. Y Söndahl M.R. 2005. Induction and differentiation

of reproductive buds in Coffea arabica L. Brazilian Journal Plant Physiology 17 (2): 247-254.

Moore H. 1987. Physiology and control of flowering. Copersucar

International Sugarcane Breeding workshop. p 102 - 127. Moore P. H. and Osgood R. V. 1989. Prevention of flowering and

increasing sugar yield of sugarcane by application of ethephon (2-chloroethylphosphonic acid) Journal of Plant Growth Regulation 8: 205-210.

Nogle, G. y Fritz G. 1983. Introductory Plant Physiology. Cp. 18:

Reproductive Growth. 2 Ed. Pretice-hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey. Pp: 570-609.

Orozco V., H; Catalán P., Mynor; Castro G., Oscar; Queme, J.L.

2004. Catalogo de variedades promisorias de caña de azúcar de la agroindustria azucarera guatemalteca. Morfología y Productividad. Centro Guatemalteco de Investigación y Capacitación de la caña de azúcar-CENGICAÑA- 39 Pag.

Sanchez T. 2006. Evaluación del efecto de la floración en caña sobre

la producción de azúcar. VI Congreso de la asociación de

301

técnicos azucareros de Latinoamérica y el Caribe ATALAC, Guayaquil, Ecuador septiembre 2006 Pág. 53-56.

Taiz L, Zeiger E (eds) (2006)

Plant Physiology, 4ª edición. Sinauer Associates,

Sunderland, MA. ISBN 0-87893-856-7. Vazquez M.C; Diniz N. D.; Álvarez R. 1998. fatores ambientes e

iniciação floral de cana-de-açúcar,no ano agrícola 1984/85, na região de piracicaba, sp (1). bragantia, campinas 47 (1): 15-24.

World Intellectual Property Organizacional (WIPO). 2008. http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?IA=WO2000018235&wo=200

0018235&DISPLAY=DESC, (consulta 23 de mayo 2008).

302

Estudio de Rentabilidad para el Área de Fertilización de CENGICAÑA

José Rodolfo Aguilar1, Ovidio Pérez2, Adlai Meneses3, Mario Melgar4 1Profesional Junior en Tecnología Azucarera; 2Coordinador Programa de Agronomía; 3Coordinador Programa de Transferencia de Tecnología y Capacitación y 4Director General CENGICAÑA

RESUMEN En este artículo se presenta el estudio de rentabilidad del área de Fertilización del Programa de Agronomía de CENGICAÑA. Se realizó utilizando el método de imputación contable del excedente económico evaluando una situación ex-post. El período de análisis se estableció de 1992 a 2008, un período de 16 años. Se calcularon el VAN, la TIR y la relación beneficio costo para cuatro proyectos del área los cuales fueron: Reducción de dosis de nitrógeno en plantía; Aumento de dosis de nitrógeno en soca para aumento de producción de azúcar en suelos con alta respuesta a N; Reducción de dosis de fósforo en siembras y Aplicación de fósforo en plantía para incremento de producción de azúcar. Para calcular el VAN y B/C se utilizó una tasa de descuento del 10 por ciento con base en el trabajo realizado por Valenzuela (1999). Los valores obtenidos para VAN, TIR y la relación beneficio costo del área de Fertilización para estos cuatro proyectos son: VAN de Q 42,596,435.11; tasa interna de retorno del 41.16 por ciento y una relación beneficio costo de 5.05.

INTRODUCCIÓN Entre los objetivos del Plan Estratégico 2005 - 2015 de CENGICAÑA se encuentra el desarrollo de investigación rentable, por lo que se definió realizar estudios de rentabilidad de los diferentes Programas del Centro. En este artículo se presenta el análisis del área de Fertilización del Programa de Agronomía, utilizando los proyectos o tecnologías que han sido adoptados ampliamente a nivel comercial por los ingenios azucareros del país, que se refieren a 1)Reducción de nitrógeno en plantía; 2)Aumento de productividad en soca con el aumento de dosis de nitrógeno en áreas con alta respuesta; 3)Reducción de fósforo en siembra en áreas con alto contenido de fósforo en el suelo y 4)Aumento de productividad con el uso de fósforo en suelos Andisoles en áreas donde no se aplicaba fósforo. El estudio se realizó tomando en cuenta los beneficios que se dan aplicando cada una de estas prácticas, ya sea en el ahorro de fertilizantes o aumento en la producción de azúcar, tomando como base la adopción de estas tecnologías por los ingenios. METODOLOGÍA Para realizar los cálculos se consultaron los documentos publicados por Ortega, J. (1997) y Valenzuela, R. (1999) en los cuales se describe la metodología que se utilizó en este estudio. Para todas las tecnologías se cuantificaron las áreas donde se aplican cada una de ellas. Luego de obtener esa información se definió una tasa de adopción a través del tiempo siendo ésta el 100 por ciento para las últimas dos zafras evaluadas. El estudio tomó como base los datos históricos que han sido proporcionados por los ingenios asociados a CENGICAÑA desde el año 1996. Con estos datos se obtuvieron los promedios ponderados de las diferentes dosis de fertilizantes aplicadas por los ingenios en las diferentes áreas, para plantía y socas. Los datos iniciales o punto de partida de las tecnologías, se tomaron del diagnóstico de tecnología de la Agroindustria azucarera contenida en el Documento Técnico No. 1 de CENGICAÑA (Buenaventura, 1992).

303

De igual manera la estimación de los beneficios de cada uno de los proyectos, se obtuvo de la información de fertilización proporcionada por los ingenios en las boletas entregadas para el Análisis de zafra que se realiza en CENGICAÑA anualmente, contando con datos de las zafras 1996/97, 1998/99 hasta la 2007/08. Con estos datos se calcularon los valores para valor neto actual (VAN), tasa interna de retorno (TIR) y relación beneficio costo (B/C) utilizando hojas electrónicas de Excel. Luego con la información de los cuatro proyectos estudiados se calcularon estos indicadores para el área de Fertilización en su conjunto tomando como base el presupuesto anual asignado al área de Fertilización. El valor neto actual (VAN) proporciona el valor del proyecto equivalente actual de

todos los ingresos y egresos del período de estudio. Su valor depende de la tasa de descuento (i) que se emplea para calcularlo. Los criterios de interpretación del VAN son:

• VAN (i) > 0 el proyecto es rentable • VAN (i) = 0 el proyecto es indiferente • VAN (i) < 0 el proyecto no es rentable

La tasa interna de retorno (TIR) representa la rentabilidad media del dinero aplicado en un proyecto durante todo el período analizado. Es la tasa de descuento (i) que hace que el VAN del proyecto sea igual cero. Para que un proyecto sea rentable la TIR debe ser mayor a la tasa de descuento (i). (Ortega, 1997). La relación beneficio costo (B/C) es la relación entre el VAN de los beneficios y el VAN de los costos del proyecto. Si esta relación es menor a uno no se recomienda la inversión. (Ortega, 1997). Los precios de azúcar que se utilizaron para calcular los beneficios del incremento en producción se obtuvieron de los informes anuales de ASAZGUA, se presentan en el Cuadro 1, en tanto que los precios para fertilizantes se obtuvieron de la página de USDA, se presentan en el Cuadro 2. En los anexos 1, 2 y 3 se muestran las bases que se utilizaron para el estudio en cuanto a tecnologías y recomendaciones de fertilización, además de mostrar 2 de las plantillas de Excel utilizadas para los cálculos de los beneficios de las tecnologías del área de fertilización.

Cuadro 1. Estructura del precio del azúcar

PRECIO (Q/qq) DESTINO DE LA PRODUCCION (%) AÑO NACIONAL MUNDIAL EEUU NACIONAL MUNDIAL EEUU

PRECIO PONDERADO (Q/qq)

1992 73.48 42.98 96.07 32 63 5 Q 55.25 1993 86.39 47.36 102.45 34 60 7 Q 64.10 1994 97.57 56.97 109.79 34 64 2 Q 71.93 1995 106.61 66.53 111.84 30 67 4 Q 80.07 1996 116.86 62.56 114.49 31 61 8 Q 83.37 1997 126.66 64.47 116.73 27 66 6 Q 84.86 1998 135.29 64.43 123.61 24 72 5 Q 84.01 1999 157.96 44.59 129.24 30 67 2 Q 81.16 2000 170.50 48.13 139.50 28 68 4 Q 86.26 2001 163.80 64.43 130.73 28 70 2 Q 93.52 2002 181.01 73.51 163.86 29 68 3 Q 107.27 2003 182.40 54.24 173.53 29 68 3 Q 94.83 2004 192.00 57.47 170.05 32 65 3 Q 104.29 2005 208.00 74.72 167.60 30 68 2 Q 116.27 2006 207.09 115.82 173.11 34 65 1 Q 147.23 2007 207.48 79.65 161.50 30 65 5 Q 122.09 2008 215.25 84.18 144.93 30 65 5 Q 126.54

Fuente: Informes anuales ASAZGUA y Valenzuela, R. 1999

304

Cuadro 2. Precio de fertilizantes.

AÑO Urea (46% nitrógeno) (Q/kg) Fosfato diamónico (18-46-0) (Q/kg) 1992 1.01 1.09 1993 1.11 1.08 1994 1.20 1.30 1995 1.53 1.51 1996 1.69 1.79 1997 1.55 1.64 1998 1.23 1.67 1999 1.26 1.90 2000 1.55 1.86 2001 2.18 1.90 2002 1.50 1.79 2003 2.09 2.00 2004 2.21 2.21 2005 2.66 2.42 2006 2.78 2.58 2007 3.44 3.36 2008 4.23 6.51

Fuente: (http://www.ers.usda.gov/Data/FertilizerUse/) RESULTADOS Reducción de dosis de nitrógeno en plantía. Para el proyecto de reducción de dosis de nitrógeno en plantía se tomó como base el 20 por ciento del área total sembrada por la industria azucarera, que es el área utilizada para siembras en plantía. Con base en las boletas de análisis de la zafra se calcularon los promedios ponderados de las dosis de fertilizante nitrogenado aplicado en las diferentes áreas reportadas por los ingenios. Tomando como base que en el año 1992 se aplicaban en promedio 115.42 kg N/ha (Buenaventura, 1992) se calculó la disminución de esta dosis. Con los datos de disminución de dosis de kg N/ha se prosiguió a calcular el ahorro que se obtuvo al aplicar

menos nitrógeno tomando como referencia el precio de la urea (46-0-0) a través del tiempo. Para este proyecto se le atribuyo un 60 % del beneficio calculado al área de Fertilización de CENGICAÑA y utilizando el presupuesto anual del área se obtuvieron los beneficios netos del área. Para este proyecto se obtuvo un VAN de Q 11,989,264.49, una TIR de 41.78 por ciento y una relación beneficio costo de 6.70 (Figura 1). Los valores de VAN, TIR y B/C se calcularon utilizando hojas electrónicas de Excel.

Figura 1. Análisis financiero del proyecto reducción de dosis de nitrógeno en plantía

305

Incremento de producción de azúcar aumentando la dosis de nitrógeno en suelos con alta respuesta. Para el proyecto de Incremento de producción de azúcar aumentando la dosis de nitrógeno en suelos con alta respuesta se analizó el estrato Litoral que representa 40 por ciento de la zona cañera. Como esta recomendación de fertilización es en soca, se tomó un 80 por ciento del área total sembrada y de este 80 por ciento se utilizó el 40 por ciento que representa el estrato Litoral que es donde se aplica esta recomendación. Por esta misma razón solo se tomaron en cuenta los datos de dosis de nitrógeno para la zona baja de las boletas del análisis de la zafra proporcionadas por los ingenios. En 1992 se aplicaban dosis de 100.67 kg N/ha (Buenaventura, 1992) y para el año 2008 esta dosis se ha incrementado a 130.24 kg N/ha. Este incremento en fertilización proporciona un incremento promedio de 0.5 T de azúcar/ha, por lo que calculando el costo de aplicar mas fertilizante con base en el precio de la Urea (46-0-0) y el precio del azúcar a través del tiempo se calculó el beneficio de esta recomendación. Se le atribuye un 40 por ciento de este beneficio al Área de Fertilización de CENGICAÑA y con base en el presupuesto histórico del área se calcularon los beneficios netos, obteniéndose un VAN de 21,750,873, una TIR de 47.8 por ciento y una relación beneficio costo de 6.17 (Figura 2).

Figura 2. Análisis financiero del proyecto de aumento de producción de azúcar aumentando dosis de nitrógeno en suelos con alta respuesta

Reducción de la dosis de fósforo en siembra en suelos con contenido de fósforo mayor a 30 ppm Para el proyecto de reducción de la dosis de fósforo en siembra en suelos con contenido de fósforo mayor a 30 ppm se dividió el área de la siguiente forma: • Zona baja: 30 % del total de la zona sembrada y 14 % de la

zona baja tiene un contenido mayor a 30 ppm de fósforo. • Zona litoral: 40 % del total de la zona sembrada y 73 % de la

zona litoral tiene un contenido mayor a 30 ppm de fósforo.

Esta información se obtuvo de los mapas de fertilidad elaborados por el área de Sistemas de Información Geográfica de CENGICAÑA. De esta forma se calculó el área en la que se utiliza la recomendación y con base en la información de las boletas se calculó la reducción de la dosis de fósforo y los beneficios que deja este proyecto. En el año 1992 se utilizaba una dosis de 91.36 kg P/ha mientras que para el año 2008 se utilizó una dosis de 55.50 kg P/ha. Con los datos obtenidos se calculó el beneficio del proyecto con un VAN de Q 9,403,711 una TIR de 48.96 por ciento y un B/C de 9.95 (Figura 3), indicando que este también es un proyecto altamente rentable.

306

Incremento en la producción de azúcar con el uso de fósforo en suelos Andisoles en áreas donde no se aplicaba este elemento El proyecto de Incremento en la producción de azúcar con

el uso de fósforo en suelos Andisoles que no se fertilizaban antes de 1995. Este proyecto tiene un área ya establecida de 2500 ha donde se ha aplicado una dosis de fósforo promedio de 54.81 kg P/ha. El incremento en la dosis de fósforo conlleva un incremento en la producción de azúcar de 1 T azúcar/ha. Para este proyecto se obtuvo un VAN de 1,554,225, una TIR de 40 por ciento y B/C de 2.48 (Figura 4).

Figura 3. Análisis financiero del proyecto reducción de dosis de fósforo en siembra en suelos que contienen

fósforo mayor a 30 ppm.

Figura 4. Análisis financiero del proyecto de incremento en la producción de azúcar con el uso de fósforo en

suelos Andisoles en áreas donde no se aplicaba fósforo.

307

Área de Fertilización en su conjunto Al tener los resultados de los proyectos individuales se prosiguió a calcular los beneficios del área de Fertilización con base en estos cuatro proyectos. Para calcular los beneficios del área se sumaron los beneficios netos de cada proyecto y se utilizo el presupuesto anual del área para obtener los costos del área. Con estos datos se obtuvo un VAN de Q 42,596,435 con una TIR de 41 por ciento y B/C de 5.05 (Figura 5 y Cuadro 3). Estos valores indican que las tecnologías generadas y recomendadas por el área de Fertilización de CENGICAÑA y que han sido adoptadas a nivel comercial por los ingenios son rentables y que la investigación desarrollada por el área también lo es ya que el VAN > 0, la TIR > i y B/C es mayor a 1. La TIR comparada con la tasa de descuento utilizada (i = 10 %) indica que el proyecto tiene un margen de 31.48 por ciento, lo cual lo hace rentable, mientras que B/C nos indica que por cada Q 1.00 que se invierte en el área se generan Q 5.05, habiendo una ganancia de Q 4.05. Análisis de Sensibilidad Se realizó un análisis de sensibilidad, con una hoja de cálculo de Excel, para el área de Fertilización en su conjunto (Cuadro 4). En el Cuadro 4 observa el comportamiento de la TIR cuando los beneficios y los

costos se hacen variar en un ±25 por ciento primero de forma individual y luego de manera simultánea para simular condiciones extremas. En la primera columna se observa el porcentaje de variación. En la segunda columna se observa el cambio en la TIR cuando se varían únicamente los costos, en la tercera columna la variación de la TIR si los beneficios hubieran variado y en la cuarta columna la variación de la TIR si los costos y beneficios hubieran variado al mismo tiempo en forma inversa, es decir aumentando los costos y disminuyendo los beneficios y viceversa.

Figura 5. Análisis financiero del Área de Ferilización

Cuadro 3. Resumen de los resultados obtenidos

Tecnología VAN (Q) TIR (%) B/C

Reducción de dosis de nitrógeno en plantía 11,989,264.49 41.78 6.70

Incremento de producción de azúcar aumentando la dosis de nitrógeno en suelos con alta respuesta.

21,750,872.71 47.76 6.17

Reducción de dosis de fósforo en siembra en suelos que contienen fósforo mayor a 30 ppm

9,403,711.04 48.96 9.95

Incremento en la producción de azúcar con el uso de fósforo en suelos andisoles en áreas donde no se aplicaba fósforo.

1,554,225.43 40.37 2.48

Área de Fertilización 42,596,435.11 41.16 5.05

Fuente: Elaboración del autor

308

Cuadro 4. Análisis de sensibilidad de la TIR

% de Variación Costos (TIR %) Beneficios (TIR %) Costos/Beneficios (TIR %) 25 36.67 45.80 31.07 20 37.48 44.94 33.10 15 38.33 44.05 35.11 10 39.23 43.12 37.12 5 40.17 42.16 39.13 0 41.16 41.16 41.16 -5 42.21 40.12 43.22

-10 43.33 39.02 45.33 -15 44.52 37.88 47.49 -20 45.80 36.67 49.72 -25 47.17 35.40 52.05

Fuente: Elaboración del autor CONCLUSIONES • Con base en los indicadores

económicos se determina que los proyectos o tecnologías del área de Fertilización han sido rentables.

• La TIR para el período 1992-2008 ha sido de 41 por ciento siendo 31 por ciento mayor que la tasa de descuento establecida por los proyectos.

• Todos los índices de evaluación de proyectos (TIR, VAN y B/C) demuestran que el área de Fertilización ha sido rentable y factible financieramente.

• La relación beneficio-costo tuvo un valor de 5.02, lo cual indica que por cada quetzal invertido en el área se obtuvo una ganancia de Q 4.02.

• El proyecto hubiera soportado variaciones de aumento y reducción de costos de 25 por ciento, pudiendo haber tenido una TIR mayor a la tasa de interés de oportunidad del proyecto.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Buenaventura, C. 1992. Estudio para la conformación del Centro

de Investigación y Capacitación de la Caña de Azúcar de Guatemala. CENGICAÑA. Guatemala. 52 p. (Documento Técnico No. 1)

2. CENGICAÑA. Boletas de análisis de zafra de los años 96/97, 98/99 hasta el 07/08.

3. ERS/USDA Data – U.S. Fertilizer Use and Prices. Table 7—Average U.S. farm prices of selected fertilizers, 1960-2008. Consultado 11/12/2008. Disponible en http://www.ers.usda.gov/Data/FertilizerUse/.

4. Informes anuales ASAZGUA 5. Ortega, J.; Valenzuela, R.; Pérez, O. 1997. Descripción del

método de imputación contable del excedente económico y su aplicación en la evaluación financiera de los proyectos de investigación y desarrollo (I+D) en caña de azúcar. CENGICAÑA. Guatemala. 41 p. (Documento Técnico No. 13)

6. Pérez, O. Comunicación personal. 2008. 7. Pérez, O. 2002. Nutrición y fertilización de la caña de azúcar en

Guatemala. Boletín Técnico Informativo, año 10, No. 1. Guatemala. pp 3-8.

8. Pérez, O.; Ufer, C; Azañón, V.; Solares, E. 2008. Estrategias para la optimización del uso de fertilizantes nitrogenados en el cultivo de caña de azúcar en Guatemala. Memoria de Presentación de Resultados de Investigación 2007-2008. CENGICAÑA. Guatemala. pp. 159-166

9. Salvarredy, J. R.; García, V.; García, J. 2006. Gerencia de proyectos utilizando Microsoft® Excel y Microsoft® Project. Segunda Edición. Argentina. Comicron Editorial. 253 p.

10. Valenzuela, R. 1999. Rentabilidad de la investigación agrícola en la producción de caña de azúcar bajo las condiciones de cultivo en Guatemala. USAC, Facultad de Ciencias Económicas, Escuela de Estudios de Postgrado. Guatemala. 139 p

309

Anexo 1. Tecnologías del Área de Fertilización

Tecnología Objetivo Resultado Referencia

Bibliográfica

Reducción de dosis de nitrógeno en plantía

Disminuir la dosis de nitrógeno en plantía para ahorrar fertilizante y aumentar los beneficios económicos.

1–2 qq urea/ha menos. (40,000 ha de renovaciones anuales)

8

Incremento de producción de azúcar aumentando la dosis de nitrógeno en suelos con alta respuesta.

Aumentar la productividad de azúcar optimizando la dosis de nitrógeno para obtener mayores beneficios económicos.

0.5 TM de azúcar/ha más con la aplicación de la dosis de N (1-2 qq más de urea/ha) 40,000 ha con alta respuesta.

8

Reducción de dosis de fosforo en siembra en suelos que contienen fosforo mayor a 30 ppm

Disminuir la dosis de fósforo en suelos donde sea posible para ahorrar fertilizante y aumentar los beneficios económicos.

2 qq de 18-46-0/ha menos (20,000 ha de renovaciones con alto P por año)

7

Incremento en la producción de azúcar con el uso de fósforo en suelos andisoles.

Mayor producción de azúcar/ha con dosis optima de fósforo para aumentar beneficios económicos.

1 TM de azúcar/ha más con la aplicación de 4 qq TSP o DAP/ha. Área neta: 2500 ha.

5

Anexo 2. Recomendaciones de nitrógeno (kg/ha)

Plantía Soca MO (%)

Dosis (kg/ha) Dosis (kg/ha) 1Relación N:TC

< 3.0 80 100 – 170 1.14

3.0 – 5.0 60 – 80 90 – 140 1.0

> 5.0 60 80 – 100 1.0 1Relación N:TC de referencia = Relación N por tonelada de caña según categorías de MO

Fuente: Pérez, O. 2008.

31

0

Ane

xo 3

. Pl

antil

las d

e ho

jas e

lect

róni

cas u

tiliz

adas

R

educ

ción

de

dosi

s de

N e

n pl

antía

AÑ

O

ÁR

EA

T

OT

AL

(H

A)

TE

CH

O D

E

AD

OPC

IÓN

(H

A)

TA

SA D

E

AD

OPC

IÓN

%

HA

A

DO

PTA

DA

SR

ED

UC

CIÓ

N

N (k

g/H

A)

kg N

Pr

ecio

N

(Q/k

g)

BE

NE

FIC

IO

TO

TA

L (Q

)

BE

NE

FIC

IO

CE

NT

RO

(6

0%)

CO

STO

S PR

OY

EC

TO

BE

NE

FIC

IO

NE

TO

91-9

2

VN

A

Q0.

00

92-9

3

TIR

#¡

NU

M!

93-9

4

B/C

#¡

DIV

/0!

94-9

5

95-9

6

96-9

7

97-9

8

98-9

9

99-0

0

00-0

1

01-0

2

02-0

3

03-0

4

04-0

5

05-0

6

06-0

7

07-0

8

Tot

al

31

1

In

crem

ento

de

prod

ucci

ón d

e az

úcar

aum

enta

ndo

dosi

s de

N e

n So

ca, z

ona

litor

al

AÑ

O

ÁR

EA

T

OT

AL

(H

A)

TE

CH

O D

E

AD

OPC

IÓN

(H

A)

TA

SA D

E

AD

OPC

IÓN

%

HA

A

DO

PTA

DA

SA

UM

EN

TO

kg N

/HA

kg

N

Prec

io

N

(Q/k

g)

CO

STO

N

AU

ME

NT

O

PRO

DU

CC

ION

A

ZÚC

AR

qq

/HA

BE

NE

FIC

IO

AU

ME

NT

O

PRO

DD

UC

IÓN

BE

NE

FIC

IO

TO

TA

L (Q

)

BE

NE

FIC

IO

CE

NT

RO

(4

0%)

CO

STO

S PR

OY

EC

TO

BE

NE

FIC

IO

NE

TO

91-9

2

V

AN

Q

0.0

0

92-9

3

TI

R

#¡N

UM

!

93-9

4

B

/C

#¡D

IV/0

!

94-9

5

95-9

6

96-9

7

97-9

8

98-9

9

99-0

0

00-0

1

01-0

2

02-0

3

03-0

4

04-0

5

05-0

6

06-0

7

07-0

8

Tot

al

312

Criterios de Autoría de Publicaciones Técnicas y Científicas: CENGICAÑA tiene definido los siguientes criterios para definir autorías: 1. Concepción y diseño de la investigación. 2. Ejecución de experimentos y recolección de datos. 3. Análisis e interpretación de datos. 4. Elaboración del borrador del artículo. 5. Revisión crítica del contenido intelectual del artículo. 6. Aprobación final de la versión para publicación. Para ser coautor de alguna publicación, el profesional o técnico debe participar en por lo menos 2 de las primeras 5 categorías.

Morillo, Aníbal. 2001. Conceptos sobre autoría. Revista Colombiana de Radiología. 12 (3): 944-948.

Gisbert, J.; Piqué, J. 2009. Hablemos de… Autoría de las publicaciones

científicas. España. GH, continuada, 8 (1): 53-62.

313

CENTRO GUATEMALTECO DE INVESTIGACIÓN Y CAPACITACIÓN DE LA CAÑA DE AZÚCAR

- CENGICAÑA -

5ª Avenida 5-55 Zona 14, Europlaza, Torre 3, Nivel 18 Guatemala, C.A. Tel.: (502) 2386 2201 Fax: (502) 2386 2205

Estación Experimental Finca Camantulul, Km. 92.5

Santa Lucía Cotzumalguapa, Escuintla Tel./Fax: (502) 7828 1000

E-MAIL:

centro@cengicana.org / cengicana@azucar.com.gt

http://www.cengicana.org