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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA
APTITUD EDÁFICA PARA EL CULTIVO DE CAÑA DE AZÚCAR (Sacharum officinarum), EN LA HDA. AGRÍCOLA ÁLVAREZ, CARRIZAL - MILAGRO
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN DE DESARROLLO
Trabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del título de
INGENIERO AGRÓNOMO
AUTOR
ÁLVAREZ ALVARADO LUIS ALBERTO
TUTOR
SUÁREZ ARELLANO CÉSAR FRANCISCO MSc
MILAGRO – ECUADOR
2019
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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA
APROBACIÓN DEL TUTOR
Yo, SUÁREZ ARELLANO CÉSAR FRANCISCO, docente de la Universidad
Agraria del Ecuador, en mi calidad de Tutor, certifico que el presente trabajo de
titulación: APTITUD EDÁFICA PARA EL CULTIVO DE CAÑA DE AZÚCAR
(Sacharum officinarum), EN LA HDA. AGRÍCOLA ÁLVAREZ, CARRIZAL -
MILAGRO, realizado por el estudiante ÁLVAREZ ALVARADO LUIS ALBERTO;
con cédula de identidad N°0917030348 de la carrera INGENIERÍA AGRONÓMICA,
Unidad Académica Milagro, ha sido orientado y revisado durante su ejecución; y
cumple con los requisitos técnicos exigidos por la Universidad Agraria del Ecuador;
por lo tanto se aprueba la presentación del mismo.
Atentamente, ____________________________________ Suárez Arellano César Francisco M.Sc. Milagro, 29 de Noviembre del 2019
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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE NOMBRE DE LA CARRERA
APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN
Los abajo firmantes, docentes designados por el H. Consejo Directivo como
miembros del Tribunal de Sustentación, aprobamos la defensa del trabajo de
titulación: “APTITUD EDÁFICA PARA EL CULTIVO DE CAÑA DE AZÚCAR
(Sacharum officinarum), EN LA HDA. AGRÍCOLA ÁLVAREZ, CARRIZAL -
MILAGRO”, realizado por el estudiante ÁLVAREZ ALVARADO LUIS ALBERTO,
el mismo que cumple con los requisitos exigidos por la Universidad Agraria del
Ecuador.
Atentamente,
Ing. Gavilánez Luna Freddy, PhD. PRESIDENTE
Ing. Andrade Alvarado Pedro, M.Sc. Ing. Suárez Arellano Francisco, M.Sc.
EXAMINADOR PRINCIPAL EXAMINADOR PRINCIPAL
Milagro, 29 de Noviembre del 2019
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Dedicatoria
Dedico esta tesis principalmente a Dios, por
haber permitido lograr mi formación profesional.
A mi padre Luis Álvarez y mi madre Eumelia
Alvarado, por ser el pilar más importante y por
demostrarme su apoyo incondicional, ya que siempre
estuvo brindándome sus consejos para ser una mejor
persona y sobretodo mis abuelos que están en el cielo
Alberto Álvarez y Elsa Villamar.
A mi esposa Nathalia Almeida e hijos Luis
Alberto y Louisianne Álvarez Almeida que gracias a
su amor y confianza permitieron darme la fuerza
necesaria para cumplir lo planeado.
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Agradecimiento
Agradezco a Dios por haberme guiado y dado
la fortaleza necesaria en toda mi vida estudiantil.
A la Universidad Agraria del Ecuador, al Rector
Fundador PHD. Jacobo Bucaram Ortiz; a la Facultad
de Ciencias Agrarias, Campus Milagro por brindarme
las facilidades para la realización de este trabajo.
A mi Tutor Francisco Suarez, al Ing Freddy
Gavilánez y demás docente que fueron parte de este
gran aprendizaje para formarme como profesional
A mi familia por su confianza brindada en cada
paso que doy.
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Autorización de Autoría Intelectual
Yo ÁLVAREZ ALVARADO LUIS ALBERTO, en calidad de autor(a) del proyecto
realizado, sobre “APTITUD EDÁFICA PARA EL CULTIVO DE CAÑA DE AZÚCAR
(Sacharum officinarum), EN LA HDA. AGRÍCOLA ÁLVAREZ, CARRIZAL -
MILAGRO” para optar el título de INGENIERO AGRÓNOMO, por la presente
autorizo a la UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR, hacer uso de todos los
contenidos que me pertenecen o parte de los que contienen esta obra, con fines
estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos que como autor(a) me correspondan, con excepción de la presente
autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los
artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su
Reglamento.
Milagro, Noviembre 29 del 2019
_________________________________
Álvarez Alvarado Luis Alberto
C.I. 0917030348
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Índice general
PORTADA .............................................................................................................. 1
APROBACIÓN DEL TUTOR ................................................................................. 2
APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN ........................................ 3
Dedicatoria ............................................................................................................ 4
Agradecimiento .................................................................................................... 5
Autorización de Autoría Intelectual .................................................................... 6
Índice general ....................................................................................................... 7
Índice de tablas .................................................................................................. 10
Índice de figuras ................................................................................................. 11
Resumen ............................................................................................................. 12
Abstract ............................................................................................................... 13
1. Introducción .................................................................................................... 14
1.1 Antecedentes del problema ......................................................................... 14
1.2 Planteamiento y formulación del problema ............................................... 15
1.2.1 Planteamiento del problema ................................................................ 15
1.2.2 Formulación del problema ................................................................... 16
1.3 Justificación de la investigación ................................................................ 16
1.4 Delimitación de la investigación ................................................................. 17
1.5 Objetivo general ........................................................................................... 17
1.6 Objetivos específicos................................................................................... 17
2. Marco teórico .................................................................................................. 18
2.1 Estado del arte .............................................................................................. 18
2.2 Bases teóricas .............................................................................................. 20
2.2.1 Origen..................................................................................................... 20
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2.2.2 Taxonomía ............................................................................................. 20
2.2.3 Taxonomía de suelos ............................................................................ 21
2.2.4 Clasificación de suelos......................................................................... 21
2.2.5 Descripción de los suelos .................................................................... 22
2.2.5.1 Suborden Fluvent ............................................................................... 22
2.2.5.1.1 Grande Grupo Tropofluvent ........................................................... 22
2.2.5.2 Suborden Acuent ............................................................................... 23
2.2.5.2.1 Grande Grupo Fluvacuent Trópico ................................................ 23
2.2.5.2.2 Grande Grupo Sulfacuent ............................................................... 23
2.2.5.3 Suborden Ortent ................................................................................. 23
2.2.5.3.1 Troportent Lítico.............................................................................. 23
2.2.6 Cartografía de suelos............................................................................ 24
2.2.7 Mapeo de suelos ................................................................................... 24
2.2.8 Aptitud de suelos .................................................................................. 25
2.2.9 Suelos en caña de azúcar ..................................................................... 26
2.2.9.1 Factores edafoclimáticos de la caña de azúcar .............................. 26
2.2.9.1.1 Temperatura .................................................................................... 26
2.2.9.1.2 Radiación solar................................................................................ 26
2.2.9.1.3 Riegos .............................................................................................. 27
2.2.10 Requerimientos climáticos y edáficos .............................................. 27
2.2.11 Calicatas .............................................................................................. 27
2.2.12 Evaluación de tierras .......................................................................... 28
2.3 Marco legal .................................................................................................... 34
3. Materiales y métodos ..................................................................................... 35
3.1 Enfoque de la investigación ........................................................................ 35
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9
3.1.1 Tipo de investigación ............................................................................ 35
3.1.2 Diseño de investigación ....................................................................... 35
3.2.1 Variables ................................................................................................ 35
3.2.1.1. Variable independiente ..................................................................... 35
3.2.1.2. Variable dependiente ........................................................................ 36
3.2.4 Recolección de datos ........................................................................... 36
3.2.4.1. Recursos ............................................................................................ 36
3.2.4.2. Métodos y técnicas ........................................................................... 36
4. Resultados ...................................................................................................... 39
4.1 Determinar las características físicas y químicas del suelo de la Hda.
Agrícola Álvarez; motivo del estudio. .............................................................. 39
4.2 Establecer la aptitud del suelo para el cultivo de caña de azúcar y demás
cultivos que podrían sembrarse en la zona de estudio. ................................. 41
4.3 Elaborar un sistema de información geográfica (SIG), para la
clasificación del suelo en la distribución de los nutrientes. .......................... 44
5. Discusión ........................................................................................................ 51
6. Conclusiones .................................................................................................. 53
7. Recomendaciones .......................................................................................... 54
8. Bibliografía ...................................................................................................... 55
9. Anexos ............................................................................................................ 61
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Índice de tablas
Tabla 1. Análisis de suelos…………………………………………………………..40
Tabla 2. Aptitud de suelos en caña de azúcar…………………………………….42
Tabla 3. Índice de aptitud de caña de azucar ……………………………………...43
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Índice de figuras
Figura 1. Mapa del área de estudio…………………………………………………44
Figura 2. Mapa de pH………………………………………………………………...45
Figura 3. Mapa de nitrógeno (N Kg/Ha)…………………………………………….46
Figura 4. Mapa de fosforo (P Kg/Ha)………………………………………………..47
Figura 5. Mapa de potasio (K Kg/Ha)……………………………………………….47
Figura 6. Mapa de capacidad de intercambio catiónico (CIC)……………………48
Figura 7. Mapa de taxonomía de suelos (Typicusstifluvent)……………………...49
Figura 8. Mapa de aptitud de suelo para caña de azúcar…………………………50
Figura 9. Observación de calicata…………………………………………………..62
Figura 10. Observación de calicata y sus horizontes……………………………..62
Figura 11. Toma de datos de observación de calicata y sus horizontes…………63
Figura 12. Mapeo con dron…………………………………………………………..63
Figura 12. Georreferenciación y mapeo con dron…………………………………64
Figura 14. Llenado de hojas de campo Barrenación 1…………………………….64
Figura 15. Llenado de hojas de campo Barrenación 2…………………………….65
Figura 16. Llenado de hojas de campo Barrenación 3…………………………….65
Figura 17. Planilla SYS………………………………………………………………66
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12
Resumen
La aptitud edáfica de suelos es la capacidad de uso en un ordenamiento sistemático
de carácter práctico e interpretativo, fundamentado en la aptitud natural que
presenta el suelo para producir constantemente bajo tratamiento continuo y usos
específicos. Sin embargo, los rendimientos de caña de azúcar/ha han disminuido
por la gran demanda de nutrientes del suelo que son removidos con el cultivo
continuo. Esta situación no es ajena en la zona de carrizal específicamente en la
Hda. Agrícola Álvarez donde se efectuó el estudio, teniendo como objetivo principal
indicar las aptitudes de suelo para el cultivo de caña de azúcar. En este sentido se
tomaron muestras de suelo en zic zac, realizando 13 barrenaciones y 1 calicata.
Las muestras de suelo fueron recolectadas y llevadas a laboratorio para su
respectivo análisis. Los resultados de la investigación indicaron que los valores de
fósforo indica promedios de 136.8, máximo 190 y mínimo 114 kg/ha, que
corresponde a valores aceptables, la descripción de los suelo con la metodología
de la FAO muestran que las aptitudes de los suelo para el cultivo de caña son S1
(altamente apta), es decir sin limitaciones para el uso sostenido o limitaciones de
menor cuantía que no afectan la productividad ni aumentan considerablemente los
costos; y S2 (moderadamente apto), con limitaciones ya que en la escala de
aptitudes, por cuanto estos suelos son pobres en el componente orgánico se
recomienda aplicar fertilizantes orgánicos y realizar un manejo con abonos verdes
para mejorar la textura y el componente orgánico del suelo.
Palabras clave: aptitud, caña de azúcar, suelos, análisis.
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Abstract
The soil soil ability is the ability to use in a systematic arrangement of a practical
and interpretive nature, based on the natural ability of the soil to produce constantly
under continuous treatment and specific uses. However, sugarcane / ha yields have
declined due to the high demand for soil nutrients that are removed with continuous
cultivation. This situation is not alien in the carrizal area specifically in the Hda.
Agrícola Álvarez where the study was carried out, with the main objective of
indicating the soil aptitudes for the cultivation of sugarcane. In this sense, soil
samples were taken in zic zac, performing 13 boreholes and 1 calicate. The soil
samples were collected and taken to the laboratory for their respective analysis. The
results of the research indicated that phosphorus values indicate averages of 136.8,
maximum 190 and minimum 114 kg / ha, which corresponds to acceptable values,
the description of the soil with the FAO methodology shows that the soil aptitudes
for cane cultivation is S1 (highly suitable), that is, without limitations for sustained
use or minor limitations that do not affect productivity or significantly increase costs;
and S2 (moderately suitable), with limitations since in the aptitude scale, since these
soils are poor in the organic component it is recommended to apply organic
fertilizers and to manage with green manures to improve the texture and organic
component of the soil.
Keywords: aptitude, sugarcane, soils, analysis.
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1. Introducción
1.1 Antecedentes del problema
Uno de los recursos naturales más importantes alrededor de todo el mundo es
el suelo. Su conocimiento se obtiene a través de levantamientos que indiquen las
varias clases de suelos que podrían usarse para determinar los cultivos que pueden
desarrollarse exitosamente. Los estudios de suelos pueden usarse para determinar
la adaptabilidad de tierras nuevas para la colonización de un nuevo cultivo, o para
proyectos de irrigación y drenaje, estos estudios pueden ayudar a determinar los
problemas de erosión, que tan seriamente atañe a las tierras. Estos levantamientos
suministran la información básica necesaria para los planes reguladores del uso de
la tierra, ya que la información edafológica hace posible no solamente una selección
sabia de los cultivos, sino también la adaptación de prácticas de manejo de acuerdo
con las condiciones físico-químicas del suelo y otras aplicaciones agrícolas (FAO,
2014).
Las aptitudes de suelos en la agricultura mundial se utilizan para evaluar el
potencial de los cultivos bioenergéticos, pero no existen limitaciones para realizar
el análisis de otro tipo de cultivos. Esto permite producir un conjunto más amplio de
información sobre la aptitud de los cultivos y así apoyar a los responsables de las
líneas políticas para que estos elaboren una decisión informada para la
planificación agrícola en general. Los expertos técnicos prueban diferentes
alternativas en el manejo de la agricultura y crean varias opciones para elegir entre
ellas las que pudieran reducir los riesgos y aumentar los beneficios para los
agricultores (Salvatore, Kassam, Gutiérrez, Bloise, & Marinelli, 2015).
Las aptitudes de suelos en el Ecuador son de mucha importancia donde se hace
referencia al tipo de limitaciones que pueden ser de drenaje y riesgo de inundación,
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limitaciones físicas del suelo que influyen en la relación suelo-agua y el manejo,
tales como textura y estructura limitaciones de fertilidad del suelo difícilmente
corregibles, entre las que se consideran el contenido de materia orgánica y
limitaciones por salinidad y alcalinidad (García, Proaño, & Medina, 2010).
Los sistemas de información geográfica (SIG) son una herramienta que permiten
integrar y analizar una gran diversidad de datos relacionados con un espacio
geográfico conocido, pudiendo ser utilizados en diversas aplicaciones como manejo
de los recursos naturales y ordenamiento territorial (Oviedo, Puerta, Bru, Atencio,
& Pardo, 2012).
El uso actual del suelo y sus aptitudes para la agricultura se examinan de un
modo general, dándose una relación de los sistemas de labranza tradicionales y
modernos. Se consideran después por separado los principales suelos,
describiéndose su uso actual y la aptitud de la tierra para la labranza tanto
tradicional como moderna (FAO & Unesco, 2013).
1.2 Planteamiento y formulación del problema
1.2.1 Planteamiento del problema
En el cantón Milagro, específicamente en la Hda. Agrícola Álvarez en la zona de
Carrizal donde se llevó a cabo este estudio es una zona en la cual predomina varios
cultivos pero entre ellos destacan la caña de azúcar y las condiciones ideales de
suelo para este son que no exige ningún tipo específico de suelo y puede ser
cultivada exitosamente en diversos tipos de suelo, desde los arenosos a los franco-
arcillosos y arcillosos. Las principales causas de la degradación de la estructura del
suelo son las fuerzas de las ruedas de la maquinaria y los implementos agrícolas,
especialmente cuando el suelo está húmedo o saturado, momento en que suelo es
más propenso a la deformación. Por esta razón, se realizó barrenaciones y
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calicatas para estudiar el suelo y observar mediante resultados los macro y el
micronutrientes existentes en lugar del ensayo. Los suelos compactados son
menos productivos comparados con los mismos suelos con buena estructura
debido a la reducción de la aireación para el buen crecimiento de las raíces y de la
absorción de nutrientes para el máximo rendimiento del cultivo de caña de azúcar.
El análisis del suelo antes de la plantación es recomendable para determinar la
cantidad óptima de aplicación de macro y micronutrientes. Las restricciones
químicas en los suelos, tales como la acidez y una baja fertilidad, son relativamente
fáciles de corregir o controlar, pero las infestaciones por nemátodos son también
un causante del deterioro que le causan a la planta.
1.2.2 Formulación del problema
¿La aptitud edáfica del suelo de la hacienda agrícola “Álvarez” favorecen el
cultivo de la caña de azúcar?
1.3 Justificación de la investigación
La importancia y/o justificación de este estudio o levantamiento de la información
de suelos es base fundamental para la realización de cualquier actividad agrícola,
basado en las condiciones potenciales del recurso natural suelo. Por lo tanto, en
esta investigación y los métodos que se utilizaron, facilitaron conocer a través de
pruebas de recolección de campo y laboratorio ver los diferentes tipos de suelos
qué se presenten en el lugar de estudio, y que estos estén aptos para la siembra
de cualquier cultivo que se quiera sembrar. Los sistemas de información geográfica
(SIG), tienen una representación importante en esta investigación ya que a través
de ellos se realizaron mapa de suelos, con su taxonomía y sus aptitudes. La
utilización de una clasificación de suelos es poco conocido a nivel de proyectos de
investigación y es por eso que con la realización de éste método se permitió difundir
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más el uso de las herramientas informáticas tales como ArcGis, Google Earth
dando a conocer el uso actual de la zona. También esta investigación podrá ser
implementada como guía por las diferentes zonas del país.
1.4 Delimitación de la investigación
Espacio: Rcto. Carrizal específicamente en la Hda. Agrícola Álvarez.
Tiempo: Entre los meses de marzo del 2019 a agosto del 2019.
Población: 13 barrenaciones y 1 calicata.
1.5 Objetivo general
Indicar las aptitudes de suelo para el cultivo de caña de azúcar (Sacharum
officinarum) en la Hda. Agrícola Álvarez, Carrizal – Milagro.
1.6 Objetivos específicos
Determinar las características físicas y químicas del suelo de la Hda.
Agrícola Álvarez.
Establecer la aptitud del suelo para el cultivo de caña de azúcar y demás
cultivos que podrían sembrarse en la zona de estudio.
Elaborar un sistema de información geográfica (SIG) para la clasificación
del suelo en la distribución de los nutrientes.
1.7 Hipótesis
Mediante el uso de un sistema de información geográfica aplicando la
metodología Analysis Tool fue posible clasificar los suelos por aptitudes para el
desarrollo de los diferentes cultivos que pueden establecerse en la Hda. Agrícola
Álvarez en la zona de Carrizal. El suelo de la hacienda agrícola “Álvarez” tiene la
aptitud edáfica para el sembrío de la caña de azúcar, además de otros cultivos
opcionales.
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2. Marco teórico
2.1 Estado del arte
La clasificación de suelos según la FAO, (2015), se refiere a la agrupación con
un rango de propiedades similares (químicas, físicas y biológicas) a unidades que
puedan ser geo-referenciadas y mapeadas. El proceso de ilustraciones de
clasificación de suelos se puede distinguir en tres etapas; los primeros sistemas de
clasificación de suelos (Clasificación Rusa, USDA 1938) llevaba a cabo un enfoque
en los factores de formación del suelo y su ambiente para clasificación de suelos
zonales (determinados por el desarrollo de vegetación y clima), azonales y
intrazonales (determinados por su material parental y tiempo de formación).
Un desarrollo posterior a este dio enfoque en los procesos que ocurre en el propio
suelo (la ferralización, salinización, lixiviación, acumulación etc.) por lo que se
caracterizaban robustamente por sus propiedades. Un buen ejemplo de este último
intento es el sistema de clasificación francés del CPCS (1967). El sistema de
clasificación moderno se emprendió con la publicación de la taxonomía de
suelos del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA), donde se
utilizaban las propiedades del suelo definidas y cuantificadas para la designación
de “horizontes diagnósticos del suelo”.
Estudios realizados señalan que en las zonas cañeras, son necesarias nuevas
bases paradigmáticas como la agricultura de precisión, en función de la variabilidad
de los elementos de fertilidad del suelo como el nitrógeno ya que mediante el uso
combinado de imágenes de satélites multitemporales, multiespectrales, sistemas
de información geográfica, modelos digitales de elevación, sensores remotos,
mapas analógicos y/o digitales, datos meteorológicos, visitas a campo y muestreos
ya que actúan en varias escalas espaciales y temporales, naturales o antrópicas
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para mejorar la fertilidad del suelo y, con ello, la productividad agrícola de las zonas
cañeras para ser competitivas y sostenibles (Rivera, 2016).
En sus resultados expuestos en el revelan que el área ocupada actualmente por
caña de azúcar comprende casi la totalidad de las tierras aptas físicamente para
este, incluyendo tierras marginalmente aptas. Por consiguiente, las posibilidades
de expansión de este cultivo en el área del sistema de riego son muy limitadas. Los
resultados presentados en este estudio revelaron que todas las tierras físicamente
aptas para caña de azúcar son marginalmente aptas (Viloria, López, & Gabaldón,
2015).
En Medellín- Colombia, los departamentos de Cesar, Córdoba y Magdalena se
identificaron como áreas con alto potencial para el cultivo de caña de azúcar. En
general, los cultivos de caña de azúcar en el Norte de este país deben ser
establecidos de modo que se asegure la disponibilidad de agua. Adicionalmente,
los valles interandinos en Tolima, Huila, Antioquia y el área del Río Cauca son aptos
con un potencial de expansión limitado. Las áreas aptas para los cultivos de caña
de azúcar en Colombia evaluadas por el MADR son aproximadamente 3.892.000
hectáreas y en este estudio se encontraron 10.973.000 hectáreas aptas. No
obstante, si sólo se consideran las áreas altamente aptas y moderadamente aptas,
que debería ser el caso, dado que los cultivos en áreas aptas con restricciones
severas no son prometedores en términos económicos (Consorcio CUE, 2017).
Otro estudio realizado en Argentina indica que el análisis efectuado indica que
el 23% de la superficie del sector noroeste podría ser intervenido con caña de
azúcar. Aplicando fertilización anual y material genético de calidad, unas 40.000
has tienen el potencial para ser muy aptas, con incrementos de rendimientos
esperados de más del 50%. El sector norte, donde se pudo efectuar la evaluación
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a escala 1:50.000, arrojó un 28% de tierras moderada y marginalmente aptas para
el cultivo, de las cuales 12.000 has poseen el potencial de ser muy aptas, aplicando
un manejo mejorado (Kurtz & Perucca, 2016).
2.2 Bases teóricas
2.2.1 Origen
Aunque son variadas las versiones sobre el origen de la caña de azúcar, algunas
investigaciones suponen que el centro del origen es Nueva Guinea, desde donde
emigró a otras zonas como Filipinas, Hawái, Las Muculas, Borneo, Sumatra,
Malaya, Indochina, Birmania, La India. El nombre de saccharum proviene de las
Karkara y sakkara que a su vez significa (grava negra) en referencia a los cristales
de azúcar que se forman en el jarabe oscuro al extraer los jugos de la caña. La
entrada de la caña al continente americano fue obra de los españoles y
portugueses. De estos últimos se habla de una industria azucarera en Bahía (Brasil)
hacia 1531. Su expansión principalmente al noreste tuvo lugar en la primera mitad
del siglo XVI, así como lo fue también en Perú en donde se convirtió en la base
principal de riqueza de la colonia durante más de doscientos años (López, 2015).
2.2.2 Taxonomía
La clasificación taxonómica de la caña de azúcar es la siguiente:
Reino: Vegetal
División: Magnoliophyta
Clase: Angiospermae
Sub-clase: Monocotyledoneae
Súper Orden: Commelinidae
Orden: Commelinales
Familia: Poaceae
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Género: Saccharum
Especie: officinarum L. (Díaz, 2002).
2.2.3 Taxonomía de suelos
La clasificación Taxonomía de Suelos según (USDA, 2010), tiene 6 niveles
jerárquicos. El Orden es el de mayor grado de generalización, seguido por
suborden, gran grupo, subgrupo, familia y serie. Los órdenes de la Taxonomía de
Suelos son:
Alfisol
Andisol
Aridisol
Entisol
Gelisol
Histosol
Inceptisol
Mollisol
Oxisol
Spodosol
Ultisol
Vertisol
2.2.4 Clasificación de suelos
La FAO en el 2014; indica que la clasificación de suelos es una categorización
sistemática de suelos basado en características distintivas y en criterios de uso.
Una clasificación de suelos es muy dinámica, en sí mismo de la estructura del
sistema, a las definiciones de clases, y finalmente en la aplicación a campo. Puede
ser una forma aproximada de las perspectivas de pedogénesis y de morfología de
suelo. Conceptos diferentes de pedogénesis, y diferencias en la significancia de los
desarrollos morfológicos a los varios usos de la tierra afectan la aproximación a la
clasificación. Además de esas diferencias, en un sistema bien construido, los
criterios clasificatorios similares de grupo hacen que las interpretaciones no varíen
ampliamente. La aplicación exitosa al campo es un desafío, ya que hay naturaleza
compleja en la formación de los suelos, y la opacidad inherente de los recursos
edáficos.
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OAS en el 2016; describe que a los suelos ENTISOLES son derivados tanto de
materiales aluviónicos como residuales, de textura moderadamente gruesa a fina,
de topografía variable entre plana a extremadamente empinada. No tienen
horizontes de diagnóstico Dentro de este orden se han reconocido los siguientes
subórdenes: Fluvent, Acuent y Ortent.
Los "horizontes de diagnóstico", son aquellos horizontes de suelos que tienen un
grupo de propiedades cuantitativamente definidas y que sirven para identificar las
unidades de suelos (OAS, 2016).
2.2.5 Descripción de los suelos
La distribución geográfica, descripción morfológica y propiedades físico-
químicas y biológicas de los diferentes suelos identificados y delimitados. La
extensión superficial y porcentaje total aproximado que abarcan los suelos y sus
fases (FAO, 2014).
2.2.5.1 Suborden Fluvent
Son de topografía planas formadas sobre depósitos aluviónicos recientes; en
su mayoría tienen perfiles estratificados, y el contenido de materia orgánica varía
en forma irregular a través del espesor del suelo. Se ha definido un solo Grande
Grupo: el Tropofluvent (FAO, 2014).
2.2.5.1.1 Grande Grupo Tropofluvent
Agrupan suelos normalmente húmedos, sometidos a un régimen de
temperatura casi uniforme a través del año, cuya media anual es superior a 25°C
con una diferencia térmica entre la media de verano y la de invierno menor de 5°C
(FAO, 2014).
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2.2.5.2 Suborden Acuent
Son suelos desarrollados bajo condiciones hidromórficas permanentes;
presentan un subsuelo arcilloso, fuertemente moteado y con muestras evidentes
de "gleyzación". La capa freática se encuentra en la superficie del suelo o muy
próxima a ella la mayor parte del tiempo. En este suborden se ha diferenciado el
Grande Grupo Fluvacuent con su correspondiente subgrupo trópico y el Grande
Grupo Sulfacuent (FAO, 2014).
2.2.5.2.1 Grande Grupo Fluvacuent Trópico
FAO, (2009); agrupa suelos saturados de agua; el contenido de carbono
orgánico en el perfil edáfico alcanza niveles superiores a 0.50%. Estos suelos se
encuentran bajo humedad permanente y tienen un régimen térmico muy similar al
de los Tropofluvent (FAO, 2014).
2.2.5.2.2 Grande Grupo Sulfacuent
A este grupo taxonómico pertenecen los suelos de manglares; probablemente
contienen materiales sulfídricos ya que su evolución está íntimamente ligada a
condiciones salobres permanentes (FAO, 2014).
2.2.5.3 Suborden Ortent
Son suelos derivados de materiales residuales. Predominan los de origen
volcánico, de topografía muy quebrada, con pendientes complejas y de declive que
varía de muy empinado a extremadamente empinado. La materia orgánica varía a
través del perfil en forma regular. Se ha identificado un solo Grande Grupo con su
correspondiente subgrupo: Troportent Lítico (FAO, 2014).
2.2.5.3.1 Troportent Lítico
Son suelos montañosos predominantemente superficiales, y en la generalidad
de los casos presentan afloramientos rocosos o pedregosidad superficial.
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2.2.6 Cartografía de suelos
La Cartografía de Suelos proporciona una idea precisa de la distribución
geográfica de los suelos en una región determinada. El objetivo puede estar dirigido
a reflejar las cualidades de los suelos y su vinculación estrecha con la
geomorfología y geología, el uso actual, las aptitudes para un uso ya sea específico
o general; etc. Por lo tanto la cartografía de suelos fragmenta el espacio geográfico
en paisajes más o menos homogéneos en donde se identifican tipos de suelos
determinados (Ligier, 2014).
Se podría asignar a cada una de las áreas (polígonos) de una extensión
especificada un tipo de suelo dominante, y los tipos de suelo podrían clasificarse
de forma coherente y describirse por medio de propiedades o atributos de cada
polígono. En el caso de los suelos, se suelen registrar conjuntos de propiedades
muy complicados para cada polígono de suelo. Sería posible definir un tema para
delinear varias áreas que representen el tipo de suelo dominante es decir, una
colección de capas de polígonos de tipo de suelo y sus descripciones como valores
de atributos (Auñon, 2016).
2.2.7 Mapeo de suelos
El mapa de los suelos surge como una importante herramienta de ayuda para
las políticas públicas de conservación. El sistema utiliza datos ambientales
disponibles sobre el suelo, relieve, clima y otros, asociándolos con modelos
matemáticos y estadísticos para predecir informaciones que no fueron medidas,
pero que se encuentran correlacionadas por medio de las variables ambientales
que determinan la formación de los suelos. Un relevamiento similar efectuado
mediante las técnicas tradicionales demandaría años de trabajo de los
investigadores, y además tendría un costo elevado. El mapeo digital puede
-
25
emplearse para responder a la necesidad de informaciones para el desarrollo de
actividades tales como el manejo de suelos en la agricultura, demarcación de zonas
ambientales, manejo de recursos hídricos y planificación del uso de la tierra
(Tecnociencia, 2014).
Corresponde a la identificación y distribución de las unidades de suelo (tipos de
suelo) y sus fases (variaciones de un tipo de suelo) dentro del área de estudio. Para
la agrupación de cada unidad de suelo se utiliza un criterio agronómico, a partir de
la “expertise” de nuestros especialistas, de manera que cada zona sea presente
características edáficas y productivas, que justifiquen un manejo diferencial.
Conocer y mapear el suelo es una inversión que representa un costo mínimo de
plantación (menos del 0.1% del costo de plantación de un proyecto en promedio) y
que tiene un impacto muy importante en términos cuantitativos (por ejemplo ahorro
en fertilizantes, optimización de los costos de preparación de suelo, etc.) y
cualitativos (uniformidad de la plantación a futuro, optimización del uso del agua al
sectorizar el riego, etc.) (Top Harvest, 2017).
2.2.8 Aptitud de suelos
Los métodos de aptitudes específicas (land suitability) evalúan la aptitud de los
suelos para producir cultivos concretos y con un manejo específico. Son sin duda
los sistemas más lógicos ya que cada uso del suelo tiene sus propias exigencias,
mientras que las evaluaciones de la capacidad de uso (usos generales: cultivos,
pastos, bosques) se consideran unas limitaciones con unas valores medios que
afectan a los usos más usuales. En estas evaluaciones específicas los factores
socioeconómicos revisten gran importancia. Se requiere que los beneficios superen
los inputs necesarios, y para la evaluación deben ser considerados los
condicionantes locales o nacionales. La evaluación tiene dos enfoques, se puede
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26
trabajar para evaluar que tierras son las mejores para un determinado cultivo o cuál
es el cultivo idóneo para cada tipo de tierra. Estos sistemas de evaluación pueden
ser tan numerosos como los usos del suelo (Moreno, Rosa, & García, 2013).
2.2.9 Suelos en caña de azúcar
La Caña de Azúcar se puede cultivar en la mayoría de suelos; aunque es muy
importante que estos cuenten con materia orgánica y presentar buen drenaje tanto
externo como interno. El pH ideal oscila entre los 5.5 y 7.8 para su óptimo
desarrollo. Se reportan buenos resultados de rendimiento y de azúcar en suelo de
textura franco limoso y franco arenoso (Silva, 2016).
2.2.9.1 Factores edafoclimáticos de la caña de azúcar
La caña de azúcar es un cultivo que requiere de un estudio preciso de los
recursos climáticos y de las condiciones meteorológicas. Está demostrado que las
limitaciones fundamentales para el crecimiento y desarrollo de esta planta se deben
al componente clima, que generalmente se comporta de forma homogénea (Arias,
2015).
2.2.9.1.1 Temperatura: La caña de azúcar no soporta temperaturas inferiores a
0ºC. Para crecer exige un mínimo de temperatura de 14 a 16ºC y la temperatura
óptima de germinación oscila entre 32-38ºC (Subirós, 2018). Pág. 85
2.2.9.1.2 Radiación solar: Es una planta que necesita y asimila la radiación
solar llegando a conseguir una transformación de hasta el 2% de la energía
incidente en biomasa. Por tanto, durante todo el ciclo este cultivo requiere de una
buena iluminación si se pretenden conseguir óptimos resultados. Dicho de otra
forma: A mayor radiación solar, mayor será la eficiencia de la fotosíntesis y en
consecuencia mayor será también la producción y la acumulación de azúcares
(Rueda, Peñaranda, Velásquez, & Díaz, 2015).
-
27
2.2.9.1.3 Riegos: Los requerimientos hídricos son de 1200-1500mm anuales
prefiriéndose un reparto adecuado de los aportes hídricos a lo largo de todo el
período vegetativo. Por otro lado, para estimular la producción y acumulación de
carbohidratos, se recomienda disminuir el aporte hídrico un mes antes de la
cosecha (Buenaventura, 2013).
2.2.10 Requerimientos climáticos y edáficos
En el Ecuador la caña de azúcar es cultivada desde la latitud 36.7º N y 31.0º S,
desde el nivel del mar hasta altitudes de casi 1000 m. La caña es, esencialmente,
un cultivo tropical. Es de larga duración, por lo que crece en todas las estaciones,
es decir durante el ciclo de vida pasa por condiciones de lluvia, invierno y verano.
Los principales componentes climáticos de que controlan el crecimiento, el
rendimiento y la calidad de la caña son la temperatura, la luz y la humedad
disponible.
La presencia de una estación calurosa larga, con alta incidencia de
radiación solar y una adecuada humedad (pluviometría). La planta utiliza
entre 148 a 300 g de agua para producir 1 g de materia seca.
La presencia de una estación seca, asoleada y fresca, libre de heladas es
necesaria para la maduración y cosecha. El porcentaje de humedad cae
drásticamente a lo largo del ciclo de crecimiento de la caña, de un 83%
en plantas muy jóvenes a un 71% en la caña madura, mientras que la
sacarosa aumenta de menos de 10% hasta 45% del peso seco (Swenson,
Palacios, Lopez, & et.al, 2016).
2.2.11 Calicatas
Las calicatas o catas son una de las técnicas de prospección empleadas para
facilitar el reconocimiento geotécnico, estudios edafológicos o pedológicos de un
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28
terreno. Son excavaciones de profundidad pequeña a media, que permiten la
inspección directa del suelo que se desea estudiar y, por lo tanto, es el método de
exploración que normalmente entrega la información más confiable y completa.
La sección mínima recomendada es de 0,80 m por 1,00 m, a fin de permitir una
adecuada inspección de las paredes. El material excavado deberá depositarse en
la superficie en forma ordenada separado de acuerdo a la profundidad y horizonte
correspondiente. Esto permite una superficie para efectuar la determinación de la
densidad del terreno (Sorto, 2015).
2.2.11.1 Tipos de horizontes
Horizonte Oi: Residuos orgánicos sueltos y ordinariamente poco
descompuestos. Generalmente ausente en terrenos de pastos pero presentes en
suelos de bosques, sobre todo en regiones templadas y particularmente
abundantes en determinadas épocas del año. Horizonte A: Horizonte mineral de
color oscuro, variable en espesor, con una proporción relativamente grande de
materia orgánica íntimamente mezclada con la materia inorgánica. Con exceso de
raíces, insectos y gusanos. Horizonte Ae: Materia orgánica en descomposición
media. Horizonte E: Horizonte mineral de color claro resultante de los procesos de
lavado y lixiviación (eluviación). Horizonte B: Zona de acumulación (iluviación),
formada especialmente por arcillas (silicatos 1:1 y 2:1) y compuestos de hierro y
aluminio. En los suelos áridos, el horizonte B o Bw se caracteriza a menudo por
presentar formas especiales de estructura, frecuentemente columnar y prismática.
Horizonte Bh: Acumulación iluvial de materia orgánica (Léon, 2017).
2.2.12 Evaluación de tierras
En los últimos años se han realizado grandes esfuerzos para integrar la
metodología de la evaluación de suelos en sistemas más amplios de gestión del
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29
territorio. En el proceso de evaluación, aunque se consideran un amplio conjunto
de aspectos naturales, sociales y económicos, el suelo ocupa un lugar esencial al
ser atributo principal y permanentemente del medio natural. Por tanto, el
reconocimiento de los suelos es la evaluación de las potencialidades agronómicas
sobre la base de estudios del medio físico, químico y biológico (Dent, 2015).
Los estudios de planificación ecológica: Llamados estudios integrales tienen
como objetivo principal la representación cartográfica de los recursos naturales más
importantes. Este tipo de estudios, iniciados por el CSIRO en Australia emplea una
metodología esencialmente fisionómica. La no consideración de las interacciones
entre factores ambientales, es decir, la ausencia de una concepción dinámica del
proceso de integración, ha constituido la base de estudios críticos que de dicha
metodología realizan sus estudios (Moss, 2018). En este sentido se establece un
método de aproximación morfoedáfica, especialmente adaptado a medios
mediterráneos, basado en la morfodinámica, que, según los conceptos de
Ecografía Integrada, constituyen un modelo integrador del suelo en el contexto
paisajístico. El método establece un balance de interacciones morfogénesis-
pedogéneis, que condiciona la organización misma de los suelos, con objeto de
determinar, más que una simple clasificación de tierras, una verdadera política de
mejora (Tricart J. , 2017).
Los estudios de evaluación del territorio, son orientados a estimar su potencial
respeto a distintas alternativas de uso, implican una comparación entre los
requisitos para cada uso y los recursos que ofrece. Así, se define la evaluación de
tierras como el proceso de estimación de su potencial para distintos usos,
incluyendo tanto los usos productivos (agrícolas, forestales y ganaderos) como
otros destinados a proporcionar servicios y otros beneficios (áreas de captación de
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30
agua, zonas de recreo y turismo, conservación de la naturaleza, etc). Requieren,
por tanto, información de tres tipos: Propiedades de la tierra, características de cada
uso y valoración económica (Labrandero, 2013).
Así, cuando los distintos métodos de evaluación presentan aspectos básicos
diferentes, convergen en considerar al paisaje como configurador a expensas de
las interacciones entre los distintos factores ambientales, como base de referencia
para la evaluación. En este sentido, el paisaje es la adaptación al medio del
conjunto formado por la vegetación natural (o transformada) y la acción humana
(agrícola, pecuaria, etc.) (Zonneveld, 2016).
Por otro lado la evaluación de tierras se considera como una porción de espacio
caracterizada por un tipo de combinación dinámica, y, por consiguiente, inestable,
de elementos geográficos distintos (físicos, biológicos y antrópicos), que al
interaccionar entre sí constituyen un conjunto geográfico que evoluciona en bloque,
como consecuencia tanto de la interacción entre los elementos que lo constituye
como de la propia dinámica de cada uno de ellos (Molina, 2014).
Christian, (2018), iniciaron un método de estudio del paisaje, cuya taxonomía
adoptada por el CSIRO tenía tres niveles:
a. Land System (Sistemas de Tierras): Unidades corográficas que en la práctica
corresponden con lo que a menudo se suele denominar región natural. Capacidad
de uso y evaluación de suelos.
b. Land Unit (Unidades de Tierras): Tipos de relieves que van asociados a
sistemas de tierras.
c. Land Facet (Facetas de Tierras): Constituyen la unidad inferior y
corresponden a elementos del modelado.
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31
Así, (Tricart, 2015), proponen una clasificación dinámica de los medios naturales
basada en el grado de estabilidad, describiendo: Medios estables, integrados e
inestables, subdivididos además en base a las características morfológicas, a las
influencias morfogénicas en la pedogénesis, a las influencias litológicas en la
morfogénesis y pedogénesis y a las consecuencias generales para la conservación
del medio o su uso agrícola. En general, el término tierra Land engloba todas las
características que identifica una unidad de paisaje o suelos, pues comprende el
conjunto de elementos del medio ambiente que influyen en la potencialidad. Se
refiere, por tanto, no sólo al suelo, sino también a las formas de geología,
geomorfología, y clima (Brinkman, 2013), desarrolló una metodología basada en el
concepto de “Unidad de Paisaje”, definido como “un retorno espacial caracterizado
por el clima, material geológico, topografía, morfología, vegetación, suelos y
erosión”. Esta relación entre los suelos y las formas del paisaje land form se emplea
como base para gran número de estudios integrados (reconocimiento de suelos,
evaluación de la capacidad de uso de la tierra, evaluación de los recursos naturales
etc.); que relacionan elementos del suelo, de la vegetación y geomorfológicos, con
el objetivo final de establecer una mejor ordenación y utilización del territorio Michel,
(2006); menciona que en este contexto son numerosos los trabajos metodológicos
cuya finalidad es interpretar las características y cualidades del suelo para distintos
usos y adaptabilidad del territorio a actividades agrarias y no agrarias.
USDA, (2014), menciona que la aptitud de tierras o suelos es el método de
“aptitud relativa” de las tierras que estudia la adaptabilidad de un tipo determinado
de tierras para un uso definido en su estado actual o después de aportar mejoras.
El sistema posee una estructura de clasificación que reconoce cuatro categorías de
generalización decreciente:
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Órdenes de Aptitud: Indican si una tierra es o no apta para el uso objeto de
estudio, y se representan por los símbolos “A” y “NA”. Se dice que una tierra es de
orden “apta (A)” si el uso sostenido de la misma rinden beneficios que justifiquen
las inversiones, sin riesgos aceptables para los recursos de las tierras. Sin
embargo, se dice que una tierra es de origen “no apta (NA)” si posee cualidades
que parecen impedir un uso sostenido. Los motivos principales para clasificar una
tierra como A o NA para un uso determinado son de tipo económico, técnico o
ambiental (Stewart, 2016).
(Russell, 2017); menciona que las clases de aptitud reflejan grados de
adaptabilidad y se representan mediante cifras arábigas en secuencia de grado
descendente de aptitud dentro del orden, donde el número de Clases reconocidas
deberá mantenerse a un mínimo necesario para satisfacer los objetivos
interpretativos. Se reconocen tres Clases dentro del orden S.
Clase S1 (altamente apta): Incluye tierras sin limitaciones para un uso
determinado o con limitaciones de menor cuantía.
Clase S2 (moderadamente alta): Las tierras presentan limitaciones
moderadamente graves para un uso sostenido, que reducen la productividad o
beneficios.
Clase S3 (marginalmente apta): Engloba las tierras con limitaciones graves para
un uso determinado donde un desembolso sólo está marginalmente justificado.
Recio (2013), indica que las Subclases de aptitud reflejan clases de limitaciones
y se indican con letras minúsculas: Humedad disponible (m), resistencia a la erosión
(e), elementos nutrientes disponibles (n) etc., y debe utilizarse el menor número
posible de limitaciones para definir cualquier subclase. Las tierras del orden “No
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33
Aptas” pueden dividirse en subclases aunque no es esencial, dado que no son
económicamente rentables desde el punto de vista agrícola.
Sánchez (2015); indica que las unidades de aptitud de tierras son subdivisiones
de una clase, por lo que presentan el mismo grado de aptitud a nivel de clase y
características análogas de limitación a nivel de subclase. Las unidades difieren
entre sí en sus características de producción o en aspectos secundarios de sus
exigencias de ordenación y se distinguen mediante cifras arábigas que siguen a un
guion, sin que exista límite alguno para el número de unidades reconocidas.
-
34
2.3 Marco legal
Esta investigación se apega a la: Ley orgánica de tierras rurales y territorios ancestrales, escrita por la Asamblea Nacional de la República del Ecuador y en su Artículo 9.- Lineamientos de política agraria. Para el desarrollo del sector agrario se considerarán los siguientes lineamientos en materia de tierras:
a) Regular la propiedad de la tierra rural b) Asegurar el acceso equitativo a la propiedad a quienes se encuentran en
posesión agraria de conformidad con esta Ley c) Apoyar el desarrollo económico rural del sector agropecuario, en concordancia
con los planes de desarrollo y ordenamiento territorial, el plan nacional agropecuario y la planificación hídrica nacional;
d) Establecer un régimen preferencial de incentivos a favor de la agricultura familiar campesina, de los pequeños y medianos productores agropecuarios y de organizaciones campesinas, comunas, comunidades, pueblos y nacionalidades, para el desarrollo de sus inversiones de conformidad con la Constitución y la Ley;
e) Proporcionar asistencia técnica e información permanente, promover el diálogo de saberes e inversión pública orientada a garantizar la soberanía alimentaria;
f) Conservar, proteger y mejorar la fertilidad de los suelos g) Promover canales alternativos de comercialización de productos agrarios; y, h) Normar el uso sustentable del suelo con aptitud agropecuaria o forestal para
preservar, conservar y recuperar su capa fértil, previniendo su contaminación, degradación, erosión y desertificación;
TÍTULO I DE LA INSTITUCIONALIDAD AGRARIA NACIONAL CAPÍTULO I DE LA AUTORIDAD AGRARIA Los criterios para establecer los promedios de producción y productividad de cada
zona agroecológica los definirá la Autoridad Agraria Nacional, a partir de los siguientes parámetros:
1. La aptitud del suelo considerando condiciones físicas, químicas y biológicas, climáticas, altitud, topografía, humedad del suelo y fertilidad, salinidad, alcalinidad, entre otros elementos, tales como la capacidad de resiliencia, calidad de semillas y tipo de insumos;
2. Potencial productivo de los suelos que permite obtener beneficios económicos, considerados de acuerdo con el tipo de producto para cada zona, semillas e insumos de conformidad con la metodología que se establecerá en el reglamento a esta Ley; y
3. Cartografía zonal de suelos de acuerdo con las características edáficas y topográficas (Asamblea Nacional de la República del Ecuador, 2016). Pág. 5-6
-
35
3. Materiales y métodos
3.1 Enfoque de la investigación
3.1.1 Tipo de investigación
Por el origen de los datos que fundamentaron esta investigación, se consideró
de modalidad aplicada, porque se recolectó muestras de suelo haciendo calicatas
y barrenaciones, para luego ser llevadas al laboratorio para sus respectivos análisis
para llegar a determinar las aptitudes para los diferentes cultivos apto para su
siembra, utilizando la metodología de la FAO y de la USDA para la clasificación del
mismo interpretando esta información en la escala 1:50000.El nivel de conocimiento
de la investigación puede ser exploratoria y descriptiva.
3.1.2 Diseño de investigación
Para el desarrollo de la investigación y para la toma de muestras se
seleccionaron varias áreas. Se recolectaron las muestras de suelo en forma de Zic
Zac, para así cubrir toda el área en estudio. Dado que no se está comparando
diversas alternativas el trabajo se considera no experimental, por lo tanto no lleva
diseño estadístico, siendo así su área total de 12.5 ha
3.2 Metodología
3.2.1 Variables
Física: Textura, estructura, densidad, color.
Química: Nitrógeno, fosforó, potasio, pH, capacidad de intercambio catiónico.
3.2.1.1. Variable independiente
Son variables que van a incidir independiente tales como condición de suelo, y
clima.
-
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3.2.1.2. Variable dependiente
Son variables que fueron medidas en el área de investigación en donde se
analizaron las respectivas muestras de suelo utilizando la metodología de la FAO
específicamente en la SYS, planillas de campo entre otras (Figura 17). Las
variables medidas fueron: NPK, CIC, y Ph.
3.2.4 Recolección de datos
3.2.4.1. Recursos
Entre los materiales que se usaron tenemos:
Fundas para recolectar las muestras
Barreno
Palas
Barreta
Cinta métrica
Tablas
3.4.2 Equipos
Los equipos que se emplearon son:
GPS
Computadora
Revistas
Libreta de campo
Bolígrafos
Lápiz
Cámara de fotos
3.2.4.2. Métodos y técnicas
La investigación fue dividida en tres fases:
-
37
Fase I. Recopilación de información básica de la zona de estudio.
Consistió en recopilar datos climatológicos y meteorológicos de la zona y esta
información fue proporcionada por el Instituto Nacional de Meteorología y
Hidrología (INAMHI), en la cual comprende datos como: precipitación, temperatura,
humedad, evaporación.
Recopilación cartográfica preliminar: consistió en extraer información edáfica
de la zona de estudio. Esta información será proporcionada por el Ministerio de
Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca (MAGAP), El Sistema Nacional de
Información (SIN), y el Instituto Espacial Ecuatoriano (IEE) y mapas escala 1:50000
de las familias de suelos existentes.
Datos topográficos: la planimetría (mapas) y altimetría (curvas de nivel). Esta
información fue obtenida a través de un estudio topográfico.
Ubicación provisional de calicatas y barrenaciones: fueron tomadas en
cuenta los factores de formación para determinar posibles barrenaciones en la zona
de estudio. Se realizaron 13 barrenaciones y 1 calicata.
Fase II. Campo. Estudio
Una vez obtenida la tabulación de la información de oficina se procedió a la
apertura y observación de los puntos y calicatas de campo en la cual se observaron
los distintos parámetros de suelo que fueron: color, textura, profundidad, materia
orgánica, fertilidad, estructura, por ende luego se procedió a la descripción de cada
observación por medio de planillas de campo obtenidas por la Secretaria Nacional
de Planificación y Desarrollo (SENPLADES).
Presentación de planos provisionales: en cuanto se coloca las figuras con
las barrenaciones y se describió preliminarmente los distintos tipos de suelo, y estas
-
38
muestras se las llevó a laboratorio determinando así las diferentes aptitudes de
suelos.
Fase III. Tabulación de la información de campo
Se utilizó la metodología de la USDA para clasificar los suelos según sus
aptitudes.
Una vez que se obtuvo la tabulación de la información de campo llegando a la
conclusión que suelos son aptos para la siembra en los diferentes cultivos, se
procede a lo siguiente:
Mapas por medio de un sistema de información geográfica (SIG): se
procedió a la elaboración de mapas según las aptitudes de suelos. Teniendo varios
mapas el de taxonomía describiendo los tipos de suelos que se encontraron, el
mapa de aptitud describiendo qué tipo de suelo es apto, mediamente apto, y no
apto para el cultivo antes mencionado y al final mapas de las calicatas y
barrenaciones.
Los resultados obtenidos de los análisis de suelo se presentaron en mapas de
fertilidad de Nitrógeno, Fósforo, Potasio Ph, CIC.
Calicatas. Primer horizonte A: NPK, Ph, MO.
Calicatas. Segundo horizonte: B y C: Textura
Barrenaciones: Primer horizonte. NPK, Ph,
3.1.2 Diseño de la investigación
Para llevar a cabo esta investigación se procedió a tomar muestras de suelos del
sitio de estudio realizando 13 barrenaciones y 1 calicata. Luego las muestras ya
recolectadas fueron llevadas a laboratorio para su respectivo análisis. Una vez que
se obtuvo la información de los análisis de suelos y se plasmó esta información en
tablas.
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4. Resultados
Los resultados de la investigación son presentados por objetivos específicos
4.1 Determinación de las características físicas y químicas del suelo de la
Hda. Agrícola Álvarez; motivo del estudio.
PERFIL N° 1 Fecha de descripción: 14 de Noviembre de 2019 Autor (es): Álvarez Alvarado Luis Alberto Clasificación: Typic ustifluvent Ubicación: Carrizal Fisiografía: Abanicos Antiguos, parte distal, campos altos Pendiente: 0 – 2 % Relieve: Plano Material Parental: Sedimentos Aluvio – coluviales Drenaje: Externo: Moderado Interno: Moderadamente Erosión: ninguna Nivel freático: No visible Condición de humedad del perfil: Ligeramente húmedo Influencia humana: Bastante Vegetación y uso de la tierra: Caña de azúcar 0 – 25 cm Ap Pardo grisáceo muy obscuro (10 YR 3/2) en húmedo; franco; estructura en bloques
subangulares, fina, débil; friable en húmedo, ligeramente adherente, ligeramente
plástica en mojado; frecuentes poros muy finos, finos, tubulares; abundantes raíces
muy finas, finas; límite neto plano; pH 6,5 (medianamente ácido).
25 – 38 cm C1 Pardo amarillento obscuro (10 YR 4/4) en húmedo; franco arenoso; estructura en
bloques subangulares, fina, débil; friable en húmedo, ligeramente adherente, no
plástica; muchos poros muy finos, finos, tubulares; pocas raíces muy finas, finas;
límite neto plano; pH 6,8 (neutro).
-
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38 – 52 cm C2 Pardo amarillento obscuro (10 YR 4/4) en húmedo; franco arenoso; sin estructura,
grano suelto; friable en húmedo, no adherente, no plástica en mojado; muchos
poros muy finos, finos, tubulares; pocas raíces finas, medianas; límite neto
ondulado; pH 6,9 (neutro).
Tabla 1. Análisis de suelos
id Coordenadas
pH N P K CIC
X Y kg/ha meq/100gr
B1 663298 9777351,2 6,87 13 190 64 16,8
B2 663226,6 9777317 6,89 21,5 180 65 17,8
B3 663086,3 9777264,8 6,9 12 132 62 19,6
B4 663090,2 9777205,5 6,93 12 122 65 19,3
B5 663220,8 9777253,3 6,79 13 114 60 16,3
B6 663288,7 9777277,3 6,72 18,5 119 70 18,6
B7 663331,4 9777194,4 6,72 22,3 120 85 22,6
B8 663261,6 9777170,4 6,78 20 123 80 20,6
B9 663140,3 9777124,6 6,67 21,3 121 75 19,8
B10 663071,1 9777099,1 6,59 23,3 150 85 20,8
B11 663067,6 9777027,7 6,58 24,4 140 95 21,9
B12 663237,3 9777045,4 6,98 21,3 138 100 20,9
B13 663307,5 9777070,7 6,94 21,6 139 90 20,9
C1 663161 9777060,5 6,87 21,3 125 93 21,3
LIN 663217,3 9776964,6 6,75 20,5 136 85 20,4
P1 663343,1 9777368,3 6,8 20,1 136 70 20,6
P2 663073,8 9777277,8 6,78 21,3 140 80 21,8
Promedio 6,8 19,3 136,8 77,9 20
Máximo 6,98 24,4 190 100 22,6
Mínimo 6,58 12 114 60 16,3
Álvarez, 2019
-
41
En la tabla 1 se puede observar los resultados obtenidos del laboratorio previo a
la recolección de las muestras con barreno y se puede observar que el valor de N
expresado en kg/Ha se evidencia valores máximo de 24 y un mínimo 12, con un
promedio de 19.3 kg/ha, que son valores bajos para las necesidades del desarrollo
del cultivo de caña y a la cual se recomienda una fertilización a base de nitrógeno,
en forma de urea ya que los valores de pH, indica un promedio de 6.8 y con valores
máximos de 6.98 y mínimos de 6.58 que equivale a valores neutros.
En cuanto los valores de fósforo indica promedios de 136.8, máximo 190 y
mínimo 114 kg/Ha, que corresponde a valores aceptables y que igual se
recomienda una aplicación de fertilizante completo a manera de mantenimiento ya
que el potasio se encuentra en valores máximo de 100, mínimo 60 y promedio 77.9
kg/ha. Por esta razón se recomienda una aplicación con una formulación completa,
en cuanto el valor de fertilidad potencial indica valores alto y se puede observar un
promedio de 20 meq/100 g, que están representado en las 13 barrenaciones e 1
calicata y unas muestra aledañas al predio en estudio.
4.2 Establecimiento de la aptitud del suelo para el cultivo de caña de azúcar y
demás cultivos que podrían sembrarse en la zona de estudio.
-
42
Tabla 2. Aptitud de suelos en caña de azúcar
Álvarez, 2019
La tabla 2 indica que la gran mayoría de suelos son S1 (altamente apta); sin
limitaciones para el uso sostenido o limitaciones de menor cuantía que no afectan
la productividad ni aumentan considerablemente los costos y S2 (moderadamente
apto); con limitaciones moderadamente graves que reducen los beneficios, o
implican riesgos de degradación en el empleo sostenido del suelo, posee una
Características edáfica
S1 S2 S3
Suelo hda
Topografía
Pendiente 0--1 1--2 2--4 4--6
0--2 2--4 4--8 8--16 S1
0--4 4--8 8--16 16--30
Humedad
Drenaje bueno moderado impermeable malo S2
impermeable moderado bueno malo
Características físicas del suelo
Textura ARC, F, FARC
FARC, FA, FL
FL, LA LA, A S2
Características de fertilidad
CIC Meq/100gr mayor 8 8--5 5--3.5 menor 2 S1
pH 7--6.5 6.5--7.5 7.5--8.2 mayor
8.3 S1
MO % mayor a 2.5 2.5--1.5 1.5--0.5 0,5 S2
Salinidad
CE dS/m 0--1 1--3 3--5 5--6 S1
-
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topografía (pendiente) S1 (altamente apta), tiene una humedad (drenaje) S2
(moderadamente apto), las características físicas del suelo en su textura se asocian
a S2 (moderadamente apto), las características de la fertilidad en CIC (capacidad
de intercambio catiónico) se relaciona a S1 (altamente apta), su pH se acopla a S1
(altamente apta), su MO (materia orgánica) se agrupa a S2 (moderadamente apto),
y su (CE) conductividad eléctrica se ajusta a S1 (altamente apta).
Tabla 3. Índice de aptitud de caña de azúcar
FAO, 2014
El marco metodológico de la FAO tiene dos dimensiones fundamentales: la
primera dimensión es la evaluación de aptitud, basada principalmente en la
zonificación agroecológica, desarrollada por la FAO desde 1978; la segunda
dimensión es la identificación de metodología de evaluación de aptitud de tierras.
La disponibilidad de tierra para la producción de bioenergía y las áreas en que
puede haber competencia entre los alimentos y las materias primas. Dentro de la
primera dimensión se evalúa la aptitud de tierras que es definida como la capacidad
de un lugar específico para producir un cultivo determinado en base a los
condiciones agroclimáticas y de suelos. Siendo asi los cultivos que podrían
sembrarse en la hacienda agrícola “Álvarez”, de acuerdo a los índices de aptitud
descritos por la FAO son: caña de azúcar, cacao, café, banano, maíz, y palma
africana.
Índice de aptitud USDA
Descripción Rendimientos alcanzables
Altamente apto 80 - 100
Apto 60 - 80
Moderadamente apto 40 - 60
Marginalmente apto 20 - 40
Muy marginalmente apto > 0 - 20
No apto 0
-
44
4.3 Elaboración de un sistema de información geográfica (SIG), para la
clasificación del suelo en la distribución de los nutrientes.
Figura 1. Mapa del área de estudio Álvarez, 2019
En la figura 1 observamos la distribución de los puntos muestreados en la hacienda
agrícola “Álvarez”, que posee una extensión de 12.5 ha, teniendo asi a B que
representa las barrenaciones y a C a las calicatas, obteniendo un total de 13
barrenaciones y 1 calicata.
-
45
Figura 2. Mapa de pH Álvarez, 2019 En la figura 2 se puede observar la distribución de pH en la hacienda agrícola
“Álvarez”, observando una distribución uniforme ya que se evidencia una
concentración alta de pH en la parte este del predio tal vez producto de la
topografía.
-
46
Figura 3. Mapa de nitrógeno (N Kg/Ha) Álvarez, 2019
En la figura 3 se puede evidenciar la distribución del elemento Nitrógeno y está es
no uniforme ya que se evidencia una concentración baja en la parte oeste del
predio tal vez producto de la topografía o a la mala aplicación de este elemento.
-
47
Figura 4. Mapa de fosforo (P Kg/Ha) Álvarez, 2019
En la figura 4 se puede observar la distribución del elemento fósforo y se ve una
distribución uniforme ya que se evidencia una concentración baja en la parte oeste
del predio tal vez producto de la topografía o a la mala aplicación de este elemento.
Figura 5. Mapa de potasio (K Kg/Ha) Álvarez, 2019
-
48
En la figura 5 se puede notar la distribución de elemento potasio y se ve una
distribución no uniforme ya que se evidencia una concentración baja en la parte
norte del predio tal vez producto de la topografía o a la mala aplicación de este.
Figura 6. Mapa de capacidad de intercambio catiónico (CIC) Álvarez, 2019
En la figura 6 se puede notar una distribución de CIC y se ve una distribución no
uniforme ya que se evidencia una concentración baja en la parte norte del predio tal
vez producto de la topografía.
-
49
Figura 7. Mapa de taxonomía de suelos (Typicusstifluvent) Álvarez, 2019
Los suelos Typicusstifluvent tienen un drenaje bueno o moderadamente bueno
y que no tienen una clase de tamaño de partícula fina y arcilla de tipo hinchable en
la mayor parte de los 125 cm superiores. Estos suelos ocurren en áreas
relativamente altas en llanuras de inundación, y la capa freática es más profunda
que 100 cm, excepto por períodos muy breves. No hay agotamientos redox con
croma de 2 o menos o condiciones ácuicas dentro de los 50 cm de la superficie del
suelo mineral y no hay croma de 0 o tono más azul que 10Y o condiciones ácuicas
dentro de una profundidad de 100 cm. Normalmente hay poca o ninguna evidencia
de alteración de la estratificación fina en el aluvión; sin embargo, en algunos
Typicusstifluvent típicos que tienen una clase de tamaño de partículas finas o
limosas, la estratificación no puede identificarse fácilmente. Los Typicusstifluvent
típicos son extensos a lo largo de las corrientes en las partes subhúmedas o
semiáridas.
-
50
Figura 8. Mapa de aptitud de suelo para caña de azúcar Álvarez, 2019
Una vez realizado el trabajo de campo y la descripción de los suelo con la
metodología de la USDA, se indica que la aptitud de suelos para el cultivo de caña
de azúcar es S1 en cuanto a la topografía y las condiciones nutricionales. En cuanto
a la textura y la materia orgánica representa un valor de S2 en la escala de
aptitudes, por cuanto estos suelos son pobres en el componente orgánico se
recomienda aplicar fertilizante orgánico o realizar un manejo con abonos verdes
para mejorar la textura y el componente orgánico del suelo.
-
51
5. Discusión
Las aptitudes de los suelos en la agricultura se utiliza con el fin de evaluar el
potencial de los cultivos por esta razón se concuerda con Salvatore, Kassam,
Gutiérrez, & Marinelli, (2015); puesto que este trabajo nos permitió describir la
aptitud de los suelos de la Hda. Agrícola Álvarez para la explotación del cultivo de
caña de azúcar y de otros cultivos aptos para estos suelos.
La clasificación de los suelos mediante la nomenclatura de la FAO permite
acorde a sus características físicas y químicas la agrupación de suelos expuestos
esto se acepta lo manifestado por Brinkman, (2013); ya que mediante los análisis
físicos y químicos de suelo se pudo determinar la clasificación taxonómica de los
suelo hasta un nivel de subgrupo en la categoría de los entisoles, ya que si bien la
mayor parte de los suelos evaluados son aptos para caña de azúcar, los resultados
indican que existen suelos potencialmente con alto contenido de fósforo.
El uso de los SIG permite tener una idea precisa de la distribución espacial de
los componentes del suelo y acorde a lo expuesto por FAO (2014); ya que mediante
el uso de una herramienta SIG se logró establecer mapas temáticos de las
características físicas químicas de la zona de estudio, ya que la capacidad para
construir modelos o representaciones del mundo real a partir de una base de datos
digital, siendo así estos modelos constituyen un instrumento eficaz para analizar y
determinar los factores que influyen en las tendencias, así como en la evaluación
de las posibles consecuencias en las decisiones de planificación sobre los recursos
existentes en un área de interés.
Las necesidades nutricionales de cualquier cañaveral están determinadas por la
cantidad total de nutrientes que necesita extraer del suelo durante su crecimiento y
desarrollo para lograr una elevada producción, ya que el cultivo de caña de azúcar
-
52
necesita de nitrógeno de 130 a 200 kg/ha/año, de fósforo 80 a 100 kg/ha/año y de
potasio 300 a 350 Kg/ha/año, por lo que no se concuerda con Romero (2015), ya
que en este estudio el análisis que se realizó indica que las necesidades
nutricionales del cultivo de caña de azúcar (NPK) según los resultados expresan
que no hay uniformidad y que hay faltantes de las necesidades del cultivo por lo
tanto se puede realizar este tipo de actividad con fertilizantes complementarios
evitando la degradación del suelo implementando nuevas alternativas de
fertilización.
Las cualidades que afectan la aptitud del uso agrícola de tierras son la
disponibilidad de humedad y la disponibilidad de oxígeno en el suelo, como
consecuencia de la interrupción del normal desarrollo del sistema radical, por lo
tanto se acepta lo manifestado por Furlani, (2017), ya que el riesgo de inundación
limita el uso de determinadas unidades de tierra con fines agrícolas ante un exceso
de humedad en el suelo, que dificulta la circulación del aire en su interior, y por
ende, el abastecimiento de oxígeno para las raíces de las plantas y para los
microorganismos aeróbicos.
-
53
6. Conclusiones
Una vez realizado el trabajo de campo y la descripción en gabinete se puede
llegar a las siguientes conclusiones:
Los suelos de la hacienda agrícola “Álvarez” son suelos aptos para el cultivo de
caña pero existen ciertos problemas en cuanto a la parte orgánica ya que la sobre
explotación de este recurso se ha visto que la fertilidad potencial sea relativamente
baja.
El uso de las herramientas SIG es indispensable para determinar la distribución
geográfica de los suelos en cuánto a sus características y demás aptitudes.
La mala aplicación y la distribución de los nutrientes se evidencian en los mapas
temáticos ya que se observa una distribución desuniforme de los elementos
químicos del suelo.
-
54
7. Recomendaciones
Se recomienda evaluar la aptitud de suelos según su aptitud agropecuaria,
identificando limitantes relevantes para la producción y difundir información
cartográfica y bases de datos en programas informáticos para consultas libres de
cada unidad mínima de manejo agrícola para establecer el orden de prioridades de
las áreas de acuerdo con los beneficios económicos.
Para lograr una alta producción de biomasa en caña de azúcar es necesario el
uso de fertilizantes debido a que el suelo no proporciona los nutrientes de la manera
y en las cantidades que el cultivo los requiere ya que la producción, a su vez,
dependerá del tipo de suelo, de la edad del cañaveral y de la dosis y época de
fertilización.
Se recomienda estudiar la aptitud de suelos de forma más detallada para
actualizar el trabajo con el propósito de ganar en la precisión de los resultados
obtenidos.
-
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