Mapeo digital del suelo y su evaluacin con fines de produccin de
caa de azcar en los municipios de Ixiamas y San Buenaventura
Autor: Ronald Vargas Rojas Consultor de Conservacin Estratgica
Levantamiento de suelos: Hernn Figueredo Consultor de Conservacin
Estratgica Mapas: Ronald Vargas Rojas CI/diseo: JC Ledezma
Coordinacin, monitoreo y seguimiento: Juan Carlos Ledezma
Conservacin Internacional Bolivia Alfonso Malky Conservacin
Estratgica Eduardo Forno Conservacin Internacional Bolivia Gestin
del estudio: Cndido Pastor Cecilia Ayala Fotos tapa:1 2 3
Conservacin Internacional Bolivia Conservacin Estratgica
1. Imagen satelital: LANDSAT TM 2006 2. Fabiana Carrazana 3.
Conservacin Internacional
Conservacin Internacional Bolivia y Conservacin Estratgica
Conservacin Internacional Bolivia Calacoto, Calle 13, N 8008 Tel:
591-2-2797700/Fax: 591-2-2114228 La Paz Bolivia
[email protected] www.conservation.org.bo 2009 Depsito
Legal: XXXXXXXXXX Diseo y Diagramacin: Marcas Asociadas S.R.L.
2227035 Conservacin Estratgica Sopocachi, Av. Snchez Lima N 2600
Tel/Fax: 591-2-2431038 La Paz Bolivia [email protected]
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Mapeo digital del suelo y su evaluacin con fines de produccin de
caa de azcar en los municipios de Ixiamas y San Buenaventura
Ronald Vargas Rojas
ndice1 | INTRoDuCCIN 2 | MARCo CoNCEPTuAL 2.1 El mapeo o
cartografa digital del suelo 2.2 La caa de azcar en Bolivia 2.2.1
Superficie sembrada y rendimientos 2.3 Aspectos botnicos de la caa
de azcar 2.4 Requerimientos agronmicos del cultivo de la caa de
azcar 3 | REA DE ESTuDIo 4 | MATERIALES 5 | MToDoS 5.1 Anlisis
exploratorio de los datos edafolgicos 5.2 Mapeo o representacin
espacial de las propiedades edficas 5.3 Evaluacin de la aptitud
edfica para el cultivo de la caa de azcar 6 | RESuLTADoS 6.1
Anlisis exploratorio de los datos edafolgicos 6.2 Representacin
espacial de las propiedades del suelo 6.3 Evaluacin de la aptitud
edfica para el cultivo de la caa de azcar 6.3.1 Aptitud
fsica-edfica para el cultivo de la caa de azcar 6.3.2 Aptitud
qumica-edfica para el cultivo de la caa de azcar 6.3.3 Aptitud
edfica general para el cultivo de la caa de azcar 6.4 Manejo de
variables edficas modificables para cambiar el nivel de aptitud
6.4.1 Requerimientos de incorporacin de enmiendas (encalado) 6.4.2
Requerimiento de programas de fertilizacin 7 | CoNCLuSIoNES y
RECoMENDACIoNES 8 | BIBLIogRAFA 9 | ANEXoS 1 7 9 12 13 16 17 35 41
45 47 48 49 59 61 69 79 79 82 84 86 86 90 97 103 113
FIGURAS Figura 1 | Figura 2 | Figura 3 | Figura 4 | Figura 5 |
Figura 6 | Figura 7 | Figura 8 | Figura 9 | Figura 10 | Figura 11 |
Figura 12 | Figura 13 | Figura 14 |Figura 15 | Figura 16 | Figura
17 | Figura 18 | Figura 19 | Figura 20 | Figura 21 | Figura 22 |
Figura 23 | Figura 24 | Figura 25 | Figura 26 | Figura 27 | Figura
28 | Figura 29 | Figura 30 | Figura 31 |
Error por comisin en el levantamiento de suelos convencional
Error por atributo en el levantamiento de suelos convencional
Superficie cultivada y volumen de produccin en Bolivia Fotosntesis
de la caa de azcar Distribucin de las races de la caa de azcar en
el suelo Sntomas de deficiencia de nitrgeno en la caa de azcar
Sntomas de deficiencia de fsforo en la caa de azcar Sntomas de
deficiencia de potasio en la caa de azcar Sntomas de deficiencia de
calcio en la caa de azcar Sntomas de deficiencia de magnesio en la
caa de azcar Sistema radicular de caa de azcar afectado por
toxicidad de aluminio rea de estudio Cortes altitudinales
transversales Esquema metodolgico para la evaluacin de la aptitud
edfica del cultivo de la caa de azcar Esquema para la comparacin
entre oferta y demanda de recursos edficos Histograma de la
distribucin del contenido de arcilla en el suelo Diagrama de caja
de las propiedades edficas: contenido de arena (A), limo (L), y
arcilla (yr); densidad aparente del suelo Diagrama de caja de las
propiedades edficas: materia orgnica, acidez intercambiable,
conductividad elctrica Diagrama de caja de las propiedades edficas:
cationes intercambiables aluminio intercambiable Representacin
grfica (diagrama de burbujas) de la dispersin de las muestras de
las variables edficas Mapa de textura del suelo Mapa de drenaje del
suelo Mapa de pH del suelo Mapa de contenidos de materia orgnica en
el suelo Mapa de nitrgeno total Mapa de fsforo disponible Mapa de
potasio intercambiable Mapa de calcio intercambiable Mapa de
magnesio intercambiable Mapa de acidez intercambiable Mapa de
capacidad de intercambio catinica efectiva
10 11 14 17 19 23 25 28 30 31 33 37 39 49 52 61 62 63 64 67 69
70 71 72 73 74 75 76 77 78 79
Figura 32 | Figura 33 | Figura 34 | Figura 35 | Figura 36 |
Figura 37 | Figura 38 | Figura 39 | Figura 40 | Figura 41 | Figura
42 | Figura 43 |
Mapa de aptitud fsica-edfica para la caa de azcar Mapa de
aptitud qumica-edfica para la caa de azcar Mapa de aptitud de uso
para la caa de azcar Mapa de requerimiento de encalado (mtodo de
Kamprath) Mapa de requerimiento de encalado (mtodo de Cochrane)
Mapa de requerimiento de encalado (mtodo del pH) Mapa de
requerimiento de fertilizacin nitrogenada Mapa de clases de
requerimiento de fertilizacin nitrogenada Mapa de requerimiento de
fertilizacin fosfrica Mapa de clases de requerimiento de
fertilizacin fosfrica Mapa de requerimiento de fertilizacin potsica
Mapa de clases de requerimiento de fertlizacin potsica
80 82 85 87 88 89 90 91 93 94 95 96
TABLASTabla 1 | Tabla 2 | Tabla 3 | Tabla 4 | Tabla 5 | Tabla 6
| Tabla 7 | Tabla 8 | Tabla 9 | Tabla 10 | Tabla 11 | Tabla 12 |
Tabla 13 | Tabla 14 | Tabla 15 | Tabla 16 | Tabla 17 | Tabla 18 |
Tabla 19 | Tabla 20 | Tabla 21 | Tabla 22 | Tabla 23 | Tabla 24 |
Tabla 25 | Tabla 26 | Produccin de caa de azcar en Bolivia
Comparacin de parmetros productivos de la caa de azcar en Bolivia
con estndares mundiales Estadsticas de produccin de algunos
productos de la caa en Bolivia Valores crticos de pH en el suelo
Valores crticos de la Mo en el suelo Valores crticos de nitrgeno
total en el suelo Valores crticos de fsforo total en el suelo
Valores crticos de potasio intercambiable en el suelo Valores
crticos de calcio intercambiable en el suelo Valores crticos de
magnesio intercambiable en el suelo Valores crticos para la
valoracin edfica Lista de materiales Niveles de aptitud para la caa
de azcar Niveles de encalado en relacin al pH del suelo
Requerimiento de nutrientes para producir 55 Tm/ha de caa Matriz de
Pearson Resumen del anlisis exploratorio de las variables
edafolgicas Resumen del anlisis exploratorio de las variables
edafolgicas Superficie de clases de aptitud fsica-edfica Superficie
de clases de aptitud qumica-edfica Superficie de clases de aptitud
edfica Superficie ocupada por los requerimientos de encalado
Superficie ocupada por los requerimientos de encalado Superficie
ocupada por las clases de fertilizacin nitrogenada Superficie
ocupada por las clases de fertilizacin fosfrica Superficie ocupada
por las clases de fertilizacin potsica 13 14 15 22 22 24 26 29 30
32 34 43 50 55 56 65 66 68 81 83 85 88 89 90 93 96
Agradecimientos
l autor expresa su agradecimiento a Conservation Strategy Fund
(CSF) y Conservacin Internacional (CI) por permitirle la
posibilidad de realizar el presente estudio. un agradecimiento
especial a Alfonso Malky y Juan Carlos Ledezma por la facilitacin
de informacin, gua tcnica y apoyo en general. Reconoce el apoyo
tcnico brindado por Hernn Figueredo en cuanto a la informacin
edfica y general del rea de estudio. un reconocimiento al Ing.
Ramiro Iriarte por compartir informacin histrica referente al rea
de estudio. Asimismo, agradece a Christian omuto por sus acertadas
sugerencias en el desarrollo de este trabajo.
E
Presentacin
E
l norte de La Paz rene un valor inmenso para la conservacin de
la biodiversidad, expresado por la presencia de una de las reas
protegidas ms importantes de Bolivia: el Parque Nacional y rea
Natural de Manejo Integrado Madidi. El gobierno de Bolivia, a travs
de la ley N 3546, del 28 de noviembre de 2006, declara de prioridad
nacional la construccin del Complejo Agroindustrial de San
Buenaventura, teniendo como base la implementacin del ingenio
azucarero del norte paceo, ubicado al norte del Madidi, en la
provincia Abel Iturralde del departamento de La Paz. Esa ley ha
reavivado el histrico anhelo de los pobladores asentados en la
regin de contar con un ingenio azucarero, ms an considerando que
muchos de ellos llegaron con la esperanza de formar parte del polo
de desarrollo del norte paceo, que fue impulsado inicialmente en
1971 a travs de CoRDEPAZ. Asimismo, a partir de la promulgacin de
la mencionada ley, el tema recobr un espacio importante en las
agendas polticas, sociales y, por supuesto, del desarrollo, de
movimientos sociales y polticos. Durante los ms de 35 aos de debate
del proyecto en el norte de La Paz, desde muy intenso hasta casi
olvidado, una constante ha sido la falta de informacin en cantidad,
calidad y profundidad para evaluar las propuestas. La informacin
sobre las condiciones del recurso suelo del norte paceo se presenta
como la piedra angular para decidir sobre diferentes escenarios de
desarrollo. Es por esta razn que Conservacin Internacional Bolivia
y Conservacin Estratgica decidieron llevar a cabo un minucioso
estudio de suelos, utilizando las tecnologas y metodologas ms
actualizadas. Este estudio es parte de la evaluacin de la
factibilidad econmica del proyecto azucarero, realizada tambin por
ambas instituciones, y de otros proyectos agrcolas, como el cultivo
de cacao. El estudio cubre un rea de 130.000 hectreas, ubicadas en
la regin de expansin de la frontera agrcola de los municipios de
San Buenaventura e Ixiamas. Las muestras incluidas en este estudio
sobrepasan en ms de 20 veces las de estudios anteriores;
adicionalmente, es la primera experiencia en la que se aplican en
la regin tcnicas de mapeo digital del suelo, que representan
cartogrficamente la variabilidad edfica de las diferentes
propiedades del recurso suelo con una resolucin de 30 metros. A
partir de los resultados obtenidos se concluye que el suelo tiene
ciertas limitaciones pero que pueden ser corregidas con insumos y
que su conservacin y uso sostenible depender de un manejo adecuado
del recurso.
En este sentido, y con la finalidad contribuir al desarrollo
sostenible de la regin, presentamos este estudio que no slo
profundiza el conocimiento del recurso suelo en San Buenaventura,
sino tambin que evala su aptitud para fines de produccin de caa de
azcar, con nfasis en la identificacin de las principales
restricciones para su cultivo y diversas alternativas de solucin.
Al mismo tiempo, el estudio se constituye en una detallada base
geogrfica de datos que permite realizar evaluaciones concretas para
casi cualquier cultivo. Finalmente, consideramos que el presente
trabajo ayuda a tener una perspectiva, con contenido, del mejor uso
del espacio territorial del norte paceo, pensando al mismo tiempo
en el bienestar humano y en la conservacin de los riqusimos
ecosistemas naturales de la regin.
Eduardo Forno Director Ejecutivo Conservacin Internacional
Bolivia
1
Introduccin
E
l gobierno boliviano a travs de la Ley N3546 de 28 de noviembre
de 2006 declara de prioridad nacional la construccin del Complejo
Agroindustrial de San Buenaventura, teniendo como base la
implementacin del Ingenio Azucarero del norte paceo, ubicado en San
Buenaventura, provincia Abel Iturralde del departamento de La Paz,
para la produccin de azcar, biocombustible en base al etanol,
alcohol anhidro y alcohol deshidratado, as como tambin la produccin
de palma africana para la produccin de aceite y biodiesel, como
fuentes de energa renovable y compatible dentro del marco de la
produccin ecolgicamente sostenible (gaceta, 2008). Dicha
promulgacin reactiv un histrico anhelo de la poblacin asentada en
el mencionado municipio y alrededores que, precisamente, se
instalaron para ser parte del famoso polo de desarrollo del norte
que fue iniciado alrededor de 1971 a travs de la Corporacin
Regional de Desarrollo de La Paz, CoRDEPAZ, y que termin como un
simple deseo. Segn la Prefectura del Departamento de La Paz, el
diseo actual del ingenio azucarero est proyectado para una
capacidad de molienda de 4.400 toneladas de caa cada da, lo cual
representara contar con 11.000 hectreas cultivadas en tierras que,
segn la misma fuente, son clase III, lo cual, en trminos tcnicos,
corresponde a una capacidad de uso de la tierra marginal
(Prefectura de La Paz, 2006). Resulta importante realizar un
anlisis histrico-tcnico, para entender los pormenores de esta
iniciativa que hoy en da ha cobrado singular inters socio-poltico.
Despus de la creacin de CoRDEPAZ, con el objetivo de promover la
famosa marcha hacia el Norte de La Paz, en 1973 la Corporacin se
instala en San Buenaventura con el objetivo de implementar el polo
de desarrollo, inicindose aos ms tarde con la inauguracin del
Complejo Agro-industrial del Norte (CAN). Tambin se promueve el
desarrollo caminero entre Ixiamas y San Buenaventura.
Paradjicamente a lo que implica una iniciativa de esa envergadura,
se comenz muy tarde a realizar un inventario y evaluacin de los
recursos naturales en el rea de influencia para conocer su
potencialidad para el rubro principal que era el azucarero.
El proyecto Capacidad de uso Mayor de la Tierra, CuMAT, se
encarg del levantamiento edafolgico y la posterior evaluacin por
capacidad de uso mayor de la tierra para agricultura intensiva con
nfasis en la caa de azcar. Posteriormente, CoRDEPAZ prosigui con su
propsito de implementar el CAN, para lo cual contrat una empresa
brasilera a fin de que realice el desmonte de 20.000 hectreas en el
rea del centro experimental El Porvenir hoy conocido como Huayna
Chuquiago. Sin embargo, ste no prosper y slo se lleg a desmontar
una pequea parte del mismo que sirvi para realizar ensayos
agronmicos con diferentes variedades de caa (esta informacin se
encuentra extraviada). una vez disuelto el proyecto, el centro
experimental pas a manos del ejrcito y, finalmente, a manos de la
universidad Mayor de San Andrs.
Mapeo digital del suelo y su evaluacion con fines de produccion
de caa de azucar en los municipios de Ixiamas y San
Buenaventura
3
El 2001, el gobierno boliviano encarga al consorcio
Euroconsult-Consultores galindo la realizacin de la Zonificacin
Agro-ecolgica y propuesta de Plan de uso del Suelo de la regin
amaznica del departamento de La Paz a una escala de 1:250.000
(Euroconsult, 2001). Este estudio incluy la inventariacin de
recursos naturales incluido el recurso suelo. Los municipios de
Ixiamas y San Buenaventura fueron parte del estudio y a partir del
mismo es que se cuenta con informacin importante, siendo su mayor
restriccin es la escala, ms cuando se habla de un proyecto de
factibilidad como el del complejo agro-industrial donde se requiere
informacin detallada. A partir de la promulgacin de la Ley 3546, el
tema recobr un espacio importante en las esferas polticas, sociales
y, por supuesto, de desarrollo. La Prefectura de La Paz durante el
2008 realiz la entrega de semilla para la implantacin de caa de
azcar como paso inicial para la implementacin de dicha Ley. A
inicios de 2007, los municipios de San Buenaventura e Ixiamas
iniciaron la elaboracin de sus Planes de ordenamiento Territorial
con el apoyo de Conservacin Internacional a travs del Programa de
Conservacin de Paisajes (Figueredo, 2007) a escala 1:100.000. Para
dicha actividad, se realiz una inventariacin y cartografa de los
recursos naturales de ambos municipios a un nivel de detalle
adecuado que posibilitara una mejor valoracin de la potencialidad
de las tierras para diferentes usos en ambos municipios. Entre 2006
y 2007, El Ceibo Ltda. encarg la realizacin de dos consultoras con
el fin de realizar un anlisis estratgico de la produccin de caa de
azcar orgnica en el municipio de San Buenaventura (Robison y
McKean, 2006), y un estudio de pre-factibilidad para el proyecto de
caa de azcar de El Ceibo Ltda (2007). Ambos estudios investigaron
la factibilidad tcnica-financiera de implementar la produccin de
azcar orgnica tanto en el predio Huayna Chuquiago como en el
municipio en general. Las conclusiones de ambos estudios indican
que la limitacin principal del rea de estudio es la acidez del
suelo, que tiene influencia directa en la fertilidad del mismo, y
que tendra mayor impacto en un sistema de produccin orgnico, por lo
que la produccin de azcar orgnica no sera viable. Sin embargo, es
importante resaltar que ambos trabajos se basaron en informacin
secundaria, es decir, no realizaron un estudio tcnico-edafolgico en
el que se incluya una valoracin de las restricciones edficas de
manera espacial, por el contrario recomiendan la realizacin del
mismo. Desde un punto de vista netamente tcnico, el edaflogo
Vladimir orsag (2007), realiz un interesante anlisis respecto a las
implicaciones tcnicas referidas a la Ley 3546. Sobre la base de la
limitada informacin existente, concluye que se debera respetar los
lineamientos de planificacin determinados por la propuesta de PLuS
de Euroconsult, en la que se determina que las tierras son aptas
para ganadera intensiva y extensiva, uso forestal maderero y la
implantacin de sistemas agrosilvopastoriles, esto debido a las
limitaciones propias del recurso suelo en el rea de estudio. Adems
sugiere que se debera realizar un estudio a mayor detalle para
zonificar de manera ms apropiada los diferentes usos
potenciales.
4
Resulta evidente que para la implementacin de un proyecto de
gran envergadura como el CAN, es primordial realizar un estudio
tcnico a una escala pertinente y con la tecnologa apropiada, para
as tomar decisiones acertadas que promuevan el uso adecuado de los
recursos y se garantice la sostenibilidad de la base productiva y
la sustentabilidad de los actores inmersos en dicho sistema de uso
de la tierra. Conservacin Estratgica Bolivia (CSF), a partir de
2008, viene implementando el Programa para Investigaciones
Econmicas en la Amazonia. A partir de este programa y sumado al
inters de Conservacin Internacional, ambas instituciones se han
propuesto llevar a cabo la Investigacin Factibilidad Econmica de la
produccin de caa de azcar en el Norte Amaznico de Bolivia. En el
marco de dicha investigacin y despus de realizar un diagnstico
general del nivel de informacin disponible en cuanto a la base
productiva para la produccin de caa, es que se concluye que urge la
realizacin de un estudio de suelos a nivel de detalle en el rea
comprendida entre los municipios de San Buenaventura e Ixiamas
(Vargas, 2008). Dicho estudio debe realizarse a nivel de detalle
identificando y representando cartogrficamente la variabilidad
espacial de las diferentes propiedades del recurso suelo para una
posterior evaluacin de su aptitud con fines de produccin de caa de
azcar, con nfasis en la identificacin de las principales
restricciones para el cultivo y las alternativas de solucin. De
septiembre a noviembre 2008, se realiz la primera parte del estudio
que consisti en el levantamiento de suelos a travs de un muestreo
estratificado al azar participativo y el anlisis en laboratorio de
las propiedades principales del suelo (Figueredo, 2009). El
presente documento representa la segunda parte del estudio
Levantamiento y Mapeo del Recurso Suelo y tiene como objetivo: a)
realizar la cartografa o mapeo digital del recurso suelo y sus
propiedades principales y b) realizar la evaluacin de la aptitud de
uso con fines de produccin de caa de azcar en el rea de
estudio.
Mapeo digital del suelo y su evaluacion con fines de produccion
de caa de azucar en los municipios de Ixiamas y San
Buenaventura
5
2
Marco conceptual
2.1 El mapeo o cartografa digital del sueloLa informacin que
genera un estudio del recurso suelo es esencial para el manejo de
los dems componentes del sistema tierra y de manera especfica para
la planificacin del uso de la tierra. El estudio del recurso suelo
siempre fue de primera necesidad y diversas culturas han
desarrollado sus mtodos de estudio de acuerdo a sus objetivos
especficos, principalmente con fines agrcolas. Varios enfoques han
sido utilizados para generar informacin de suelos, el principal
corresponde al mtodo convencional que se basa en generar un modelo
mental de la relacin suelo-paisaje y correlacionar con los dems
factores formadores del suelo. Existe una demanda creciente de
geo-informacin de suelos, cada vez a escalas ms grandes y con un
enfoque ms cuantitativo, por tanto, el desarrollo de herramientas y
enfoques modernos generan un escenario potencial para brindar
informacin de suelos ms rpida, objetiva y que represente con mayor
precisin la real variabilidad de este recurso y sus propiedades.
Rossiter (2005) cita que en 1941, Jenny (1941) public su monografa
Factores de la formacin de suelos: un sistema de pedologa
cuantitativa, en la que presenta la evidencia de que los suelos no
ocurren o se encuentran al azar dentro del paisaje; ms bien, son el
producto de factores formadores especficos, tradicionalmente
conocidos como el modelo clorpt (por sus siglas en ingls): clima,
organismos (plantas, animales y microbiologa), relieve, material
parental y el tiempo en el que estos se dan. La idea general es que
cada suelo se encuentra en un lugar por un motivo y si nosotros
podemos determinar la historia del ambiente en que se encuentra ese
suelo, podremos predecir al propio suelo. Esta constituye la idea
bsica del modelo convencional del estudio de suelos. En el mbito
mundial, el estudio del recurso suelo, hasta nuestros das, ha usado
predominantemente el mtodo convencional, el cual sigue el modelo
discreto de variabilidad espacial. Como el grupo SoLIM (2004) lo
indica, para realizar un levantamiento de suelos convencional, el
edaflogo o pedlogo primero debe construir un modelo mental
subjetivo de la relacin suelo-paisaje y analizarlo a travs de un
trabajo de campo intensivo. Tradicionalmente, la distribucin
espacial de las unidades suelo-paisaje es identificada y delineada
a travs de la foto-interpretacin. Este enfoque genera los clsicos
mapas de suelo tipo rea-clasepolgono, que constituyen la principal
fuente de informacin en la distribucin espacial de las propiedades
edficas.
Mapeo digital del suelo y su evaluacion con fines de produccion
de caa de azucar en los municipios de Ixiamas y San
Buenaventura
9
Zhu (2001b) indica que en la generacin de geo-informacin de
suelos segn el mtodo convencional, el rea de un polgono suelo es
asignada con los valores de la propiedad del tipo de suelo
identificado y descrito sin importar que ste se refiera a un solo
perfil modal para todo el polgono. La informacin generada respecto
a las propiedades del suelo trae consigo aspectos negativos que
limitan su correcta utilizacin y que han generado la inquietud de
edaflogos tecncratas para desarrollar tcnicas que solucionen estos
problemas. Zhu (2001), indica que existen limitaciones del modelo
convencional, principalmente: que es ineficiente en cuanto a costos
(un levantamiento convencional de suelos es demasiado caro), a
tiempo (para realizar un levantamiento de suelos siguiendo este
mtodo, se requiere de mucho tiempo por las fases propias del
levantamiento) y a errores tcnicos: por comisin y de atributo. Los
errores por comisin (figura 1) ocurren cuando se establece la mnima
unidad de mapeo de acuerdo a la escala de trabajo definida en el
levantamiento de suelos; reas representando a tipos de suelo
menores a la mnima unidad de mapeo son filtradas o eliminadas. Es
decir, se elimina la variabilidad real de los suelos por conceptos
cartogrficos y no temticos como debera ser. Figura 1: Error por
comisin en el levantamiento de suelos convencional Las unidades de
suelo D y C a escala de mapeo grande desaparecern o se unirn a la
unidad A a escala de mapeo pequea
A escala grande
A escala pequea
C D A A B B
Fuente: Xhu et al., 1996.
10
El error por atributo (figura 2), est relacionado a que dentro
de un polgono, la informacin edfica es representativa del cuerpo de
suelo dominante (perfil modal) y no as de la variacin espacial real
de las propiedades del suelo. Los suelos dentro de un polgono son
considerados los mismos y los cambios slo se dan en los lmites
entre polgonos. Por tanto, la variacin espacial de las propiedades
del suelo dentro de un mapa tipo rea-clase-polgono no se mantiene
en la base de datos de un SIg. Adems de los errores descritos
anteriormente, se cometera una gran omisin al no citar la principal
causa de error o diferencia con estudios de suelo siguiendo el
mtodo convencional para una misma rea geogrfica; esta es la
subjetividad en la foto-interpretacin. Como dijimos, el edaflogo
debe generar un modelo mental de la relacin suelo-paisaje, es
decir, encontrar reas homogneas en cuanto a ambos componentes. Por
tanto, esta interpretacin no es objetiva ya que la interpretacin es
la capacidad que tiene cada profesional para identificar esas
unidades, por lo que su conceptualizacin vara, de ah que este
enfoque sea puramente cualitativo y que est totalmente basado en la
habilidad y experiencia del profesional. Desde la dcada de los 90,
en el mbito mundial y, sobre todo en los pases desarrollados
investigadores de la ciencia del suelo, se han venido desarrollando
tcnicas modernas para el levantamiento y mapeo de suelos basadas,
principalmente, en el modelo continuo de variacin espacial (CMSV).
Es decir, se considera al suelo como un continum, su estudio
considera que ste se encuentra ampliamente distribuido en la
superficie terrestre, por tanto ya no es necesario discretizar o
estratificar el suelo-paisaje (es decir, no ms polgonos) ya que su
variabilidad es gradual, por tanto siempre hablamos del tipo de
suelo presente y sus propiedades, salvo casos excepcionales como
lagunas, afloramientos rocosos, etc. Figura 2: Error por atributo
en el levantamiento de suelos convencional La variabilidad espacial
de la variable contenido de Mo, se reduce espacialmente al polgono
que representa el mapa de tipo de suelos, sin interesar la
variabilidad real dentro el polgono.Mapa de atributosMapa de tipos
de suelo + Base de datos + P +P + +P HOR1 HOR1 HOR1 OBS P1 OBS P4
OBS P5 P P + Promediando 0 + P Contenido de MO en el horizonte 1
10
+ P
Tipo de suelo A Peso X (%) Promediando Tipo de suelo B Peso X
(%)
Mapa de Contenido de MO
Fuente: Hengl y Rossiter, 2003
Mapeo digital del suelo y su evaluacion con fines de produccion
de caa de azucar en los municipios de Ixiamas y San
Buenaventura
11
Este enfoque, como lo menciona Rossiter (2005), se basa slo en
los datos y desarrolla modelos geoestadsticos que despus pueden ser
aplicados para predecir las propiedades de los suelos en lugares
que no fueron visitados en el muestreo. ste ha sido desarrollado en
una propuesta comprensible con ejemplos preliminares por McBratney
et al., (2003). La geoestadstica, se define como una ciencia
aplicada que estudia las variables distribuidas espacialmente,
partiendo de una muestra representativa del fenmeno en estudio
(Valbuena et al., 2007). Se basa en el hecho de que los datos se
correlacionan espacialmente, es decir, un dato se relaciona con
otros cercanos, pero a medida que se alejan del mismo, la
dependencia espacial disminuye (Cressie, 1991). Luego de las
primeras aplicaciones de la geoestadistica a datos edafolgicos en
la dcada de los 80 (Webster y Burges, 1980), se populariz el uso de
los mtodos geoestadsticos aplicados a la ciencia del suelo, como se
ha evidenciado con el incremento de estudios reportados en la
literatura (goovaerts, 1998). Segn (Wilding y Drees 1983), los
pedlogos deben estudiar la variabilidad espacial con el fin de
representar de una forma ms adecuada, real y precisa el suelo y sus
propiedades.
2.2 La caa de azcar en BoliviaEstudios realizados por
investigadores sobre el origen de la caa de azcar, concuerdan que
Saccharum spontaneum, S. sinense y S. barben se desarrollaron en el
rea de Birmania, China e India en el Asia meridional. En el caso de
Bolivia, la caa de azcar se estableci en el siglo XVI y fue trada
por los misioneros religiosos al departamento de Santa Cruz y
plantada en la regin de los valles mesotrmicos y rea integrada por
sus caractersticas agroclimticas. Esas variedades fueron adaptndose
a las condiciones locales y luego pasaron a ser consideradas como
variedades regionales (FDTA, 2005). En cuanto al desarrollo de la
industria en Bolivia, los primeros montajes se realizaron a
principios del siglo XVII, utilizando evaporadores abiertos y
alimentados por lea como fuente calorfica. La meladura se colocaba
en recipientes de cuero donde con el tiempo se realizaba la
cristalizacin y se obtena azcar morena. Paralelamente se instalaron
los primeros alambiques para la produccin de alcohol etlico. La
produccin de aquel entonces se destinaba al consumo familiar, local
y algunos excedentes eran llevados a los centros urbanos.
Posteriormente, se implement el proceso de cristalizacin y
solidificacin dando paso al establecimiento de la industria de la
chancaca, que sigue sin mayores modificaciones, aunque ahora est
muy ligada regionalmente al valle de Saipina y con destino
principal hacia la ciudad de Cochabamba para la elaboracin de la
chicha. Las primeras calderas y sistemas de evaporacin cerrados
llegaron al pas a finales del siglo XVIII y comienzos del siglo
XIX, mejorando as la calidad de la produccin que se enmarc en
pequeas factoras de tipo familiar localizadas en las zonas de
produccin de caa. Esta situacin permaneci sin modificarse hasta la
primera mitad del siglo XX, cuando en 1944 se instal el primer
ingenio azucarero La Esperanza. Hasta ese momento, el pas contaba
con 96 factoras que producan azcar
12
morena. Posteriormente entre 1952 y 1977 se instalaron los
ingenios guabir, San Aurelio y unagro en el departamento de Santa
Cruz y Bermejo en el departamento de Tarija (oTAI, 2004). Como
consecuencia de la incorporacin de tecnologa de fbrica a partir de
la segunda mitad del siglo XX, Bolivia pas de producir azcar morena
y alcohol en pequeas factoras, a la produccin de azcar blanca,
azcar refinada, alcohol etlico, bebidas alcohlicas tipo ron,
melaza, cachazas y bio-abono como producto resultante del
tratamiento y mezcla de la cachaza y vinaza. Desde hace tres dcadas
la produccin de azcar en el pas no slo abastece la demanda interna,
sino que se tiene un importante excedente de azcar para la
exportacin que se destina a los mercados de Per, Estados unidos,
Chile y Colombia. En la actualidad tambin se exporta alcohol. 2.2.1
Superficie sembrada y rendimientos En Bolivia durante los ltimos 15
aos, el rea sembrada se ha ido incrementando constantemente,
cultivndose hoy un 100% ms (tabla 1). A diferencia, los
rendimientos en el mbito nacional han tenido oscilaciones entre 50
a 55 TM, con tendencia a disminuir. Esta situacin ha determinado
que el volumen de produccin incremental dependa directamente de un
incremento en la superficie cultivada (FDTA, 2005). Tabla 1:
Produccin de caa de azcar en BoliviaBOLIVIA Ao 1990 1991 1992 1993
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004Fuente: FDTA,
2005
Superficie cultivada (has) 50.419 76.651 76.349 77.127 70.711
84.101 87.223 88.442 85.284 83.162 85.207 91.886 101.349 103.827
104.642
Rendimiento (Tm/ha) 52 48 44 37 43 40 49 46 41 42 45 52 50 50
51
Produccin Tm 3.071.400 3.660.052 3.360.403 2.815.533 3.315.008
3.878.437 4.282.538 4.042.563 3.488.799 3.514.894 3.872.059
4.816.249 5.058.434 5.182.384 5.316.333
Mapeo digital del suelo y su evaluacion con fines de produccion
de caa de azucar en los municipios de Ixiamas y San
Buenaventura
13
Los rendimientos de azcar por hectrea fluctan entre 40 Tm/ha a
55 Tm/ha, con un promedio, para los ltimos 15 aos, de 55 Tm por
hectrea. A pesar de existir bajos rendimientos no significa que, en
ese mismo perodo, no se haya introducido mejoras tecnolgicas.
Existen mejores variedades y mejor conocimiento de manejo; sin
embargo, el manejo del suelo no ha tenido mejoras sustanciales por
lo que el rendimiento general se mantiene (figura 3). Cabe destacar
que, con adecuado manejo agronmico, suelos apropiados y mayor
precipitacin pluvial, se lograra rendimientos de 90 y 100 toneladas
en la zona norte de Santa Cruz. Figura 3: Superficie cultivada y
volumen de produccin en Bolivia120,000 100,000 80,000 Has 60,000
40,000 20,000 0 6,000.000 5,000.000 4,000.000 3,000.000 Tm
2,000.000 1,000.000 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
1999 2000 2001 2002 2003 2004 0 Supercie cultivada (has) Produccin
TM
Aos Fuente: FDTA, 2005.
La situacin productiva de la caa de azcar, en Bolivia, es ms
baja en comparacin con estndares mundiales de produccin (ver tabla
2). Tabla 2: Comparacin de parmetros productivos de la caa de azcar
en Bolivia con estndares mundialesPas Colombia Per Bolivia Promedio
mundial Sacarosa (%) 15,80 14,70 12,51 14 Tm/ha 123.1 114.03 51.6
65 Ciclos de corte 4 5 8 5 Factor Rendimiento cultivo (Tm/Ha)
Contenido de sacarosa (%) Contenido de fibra (Mximo) Caa quemada
(%) Plagas contenido mximo (%) Estacionamiento (Hrs) ptimo 120 16
12 0 3 12 Bolivia 51.45 12.7 16.4 47.6 5 72
Fuente: FDTA, 2005.
14
ste es un punto crtico, pues est afectando directamente en la
eficiencia agrcola, cuyo principal indicador es la productividad,
considerado como uno de los factores preponderantes en los mercados
competitivos, pues incide directamente en la estructura de costos.
Si existe mayor productividad, el sector tendr mejores condiciones
de competencia. Los principales factores que provocan la reduccin
en los rendimientos son: los sistemas actuales de uso del suelo y
produccin del cultivo, que ponen en peligro la sostenibilidad en el
mediano plazo. La actual forma de produccin es, en general,
altamente extractiva de nutrientes y devastadora de la estructura y
de la capa orgnica por diferentes prcticas, entre las cuales se
destacan la quema de caa en pie, quema de malhoja, poca rotacin de
cultivos, mal uso de maquinaria agrcola y poco subsolado, adems de
muy poca fertilizacin. Estos son aspectos que estn dejando suelos
infrtiles que pueden ser aprovechados solamente para pasturas.
Adicionalmente, las variedades de caa que se est utilizando debido
a su edad, manejo y poca renovacin, han venido perdiendo sus
caractersticas productivas, disminuyendo sus rendimientos, y
volvindose cada vez ms susceptibles a plagas y enfermedades. En
este sentido se ha podido identificar, por ejemplo, que no hay
suficiente produccin de semilla de calidad y se tiene una alta
dependencia de dos variedades: NoA 56-26 y RBB 7726. Adems, la
introduccin de nuevas variedades es lenta por la falta de centros
que produzcan cantidad suficiente de semilla de acuerdo a la
necesidad del sector. Sin embargo, esta situacin est cambiando por
el trabajo del El Centro de Investigacin y Transferencia de
Tecnologa de la Caa de Azcar, CITTCA, en este campo. otro elemento
que incide directamente es la alta dependencia en las lluvias, pues
es un cultivo a secano (FDTA, 2005). A continuacin, en la tabla 3,
se presenta un resumen estadstico respecto a los principales
derivados de la caa de azcar en Bolivia. Tabla 3: Estadsticas de
produccin de algunos productos de la caa en BoliviaIngenios guabir
unagro San Aurelio La Blgica Bermejo Santa Cecilia 4 As Ishina
Saipina Total Azcar qq % 2.900.640 29 2.580.510 26 1.574.672 16
1.524.843 15 1.433.883 14 0 42.500 0 0 0 10.057.048 100 Alcohol lts
16.425.558 13.376.136 8.141.210 7.954.421 6.131.761 7.560.000
800.000 60.389.086 Chancaca TM % 0 0 0 0 0 0 0 2350 30.8 5280 69.2
7630 100 Bioabonos TM % 92.365 73 0 0 0 34.480 27 0 0 0 0 126.845
100
% 27 22 13 13 10 13 1 0 0 100
Fuente: FDTA, 2005.
Mapeo digital del suelo y su evaluacion con fines de produccion
de caa de azucar en los municipios de Ixiamas y San
Buenaventura
15
2.3 Aspectos botnicos de la caa de azcarLa caa de azcar
pertenece al filo Spermatophyta, clase Angiospermae, orden
gumiflorae, familia graminaceae, gnero Saccharum. La caa que
actualmente se cultiva es un hbrido muy complejo de dos o ms de las
cinco especies del gnero Saccharum: S. barben, S. officinarum, S.
robustum, S. sinense y S. spontaneum. Muchas de estas especies
sufrieron cruzamientos naturales, originando un gnero muy diverso
(Tecnolgico de Monterrey, 2002). Es un cultivo plurianual, el cual
se corta cada 12 meses, y la plantacin puede durar ms de cinco aos.
El sistema radicular de la caa de azcar funciona como anclaje de
forma cilndrica; tiene un tallo leoso de ms de 6 cm de dimetro en
la parte basal, lleno de un tejido esponjoso y dulce del que se
extrae la sacarosa. Es de altura variable (de acuerdo a la variedad
oscila entre 2 a 3 m) y est formada por dos partes diferentes:
nudos y entrenudos los que difieren o cambian con las diferentes
variedades en longitud, dimetro, forma y color. Las hojas son
lminas largas, delgadas y planas que miden generalmente entre 0.9 a
1.5 m de largo y vara de 1 a 10 cm de ancho. Segn la variedad, la
vaina es de forma tubular ms ancha en la base y gradualmente se
estrecha hacia la banda ligular, las hojas estn a menudo cubiertas
con pelos; y la inflorescencia es una pancula formada por pequeas
flores perfectas y sedosas llamadas espigas (Infoagro, 2004 y
Tecnolgico de Monterrey, 2002). El cultivo de caa de azcar,
comparado con otros cultivos comerciales, tiene muchos impactos
positivos sobre el medio ambiente si es que se maneja
adecuadamente. Su gran productividad de biomasa le permite fijar
gran cantidad de carbono, se asocia con bacterias que fijan el
nitrgeno atmosfrico y es una planta C-4, de alta eficiencia en la
fotosntesis (figura 4). El desarrollo de la caa de azcar depende en
gran medida de la luz solar (1) razn por la cual su cultivo se
realiza en las zonas tropicales que poseen un brillo solar alto y
prolongado. La clorofila existente en las clulas de las hojas de la
caa absorbe la energa de la luz solar, la cual sirve como
combustible en la reaccin entre el dixido de carbono que las hojas
toman del aire (2) y el agua que junto con varios minerales las
races sacan de la tierra (3) para formar sacarosa (4) que se
almacena en el tallo y constituye la reserva alimenticia de la
planta, a partir de la cual fabrican otros azcares, almidones y
fibra (5) (Perafan, F, 2008).
16
Figura 4: Fotosntesis de la caa de azcar1
2
4
5
Fuente: Perafan, F, 2008.
El cultivo de la caa de azcar en Bolivia se realiza a secano
(sin riego), en suelos preferentemente francos a pesados. La caa de
azcar se produce en monocultivos. Se establece despus de uno hasta
tres aos de cultivos anuales. Luego de cinco a ocho o ms aos de
cultivo de caa, las opciones comunes son rotar con una leguminosa
(soya), para romper el ciclo de malezas y plagas, adems de lograr
el aporte de nitrgeno. Muchos productores de caa tambin tienen
ganado y rotan con pasturas. una gran parte de los productores no
practica la rotacin y cultiva caa sobre caa. En Bolivia,
especialmente en el rea de mayor produccin y expansin que es Santa
Cruz, si bien el cultivo se ha desarrollado sobre reas de bosque
amaznico en su mayora, se ha observado que todava se sigue
cultivando inclusive en reas que se implementaron hace ms de 50 aos
(Com Pers. Asociacin de Caeros guabir). Por otro lado, en trminos
de su impacto sobre reas naturales, no es el cultivo con mayor
impacto, segn las estadsticas de la CAo 2008, se ha estimado
128.000 hectreas del cultivo en Santa Cruz, el cual representa
solamente el 7% del rea de los cultivos industriales de este
departamento.
2.4 Requerimientos agronmicos del cultivo de la caa de
azcarResulta fundamental mencionar que los requerimientos de clima
y suelo para la produccin de caa de azcar varan de acuerdo a
factores determinantes como las variedades a implantar y el manejo
agronmico a implementar. A continuacin se presentan valores
estndares de requerimiento.
Mapeo digital del suelo y su evaluacion con fines de produccion
de caa de azucar en los municipios de Ixiamas y San
Buenaventura
17
Clima La fotosntesis es un proceso fundamental que determina la
productividad del 90% o ms de la biomasa seca y, en el caso de la
caa de azcar, del 100% de los productos tiles: la sacarosa y el
bagazo. La caa de azcar pertenece al grupo de plantas del tipo C-4,
en las cuales los primeros productos de la fotosntesis tienen
cadenas de cuatro tomos de carbono. Estas plantas se caracterizan
por la alta tasa de fotosntesis en las hojas individuales que se
manifiesta en una alta produccin de biomasa por hectrea y por ao
(Cassalet et al., 1995). La caa de azcar se adapta a un amplio
rango de condiciones climticas, pero se desarrolla mejor en
regiones tropicales clidas con amplia radiacin solar (Humbert,
1974; De geus, 1967). La temperatura ptima para el desarrollo de la
caa de azcar oscila entre 25 y 28C. Las altas temperaturas,
conjuntamente con altas humedades en el suelo y en el aire,
favorecen el desarrollo vegetativo, mientras que el ambiente seco y
caliente promueve la maduracin de la planta (De geus, 1967). Sin
embargo, se estima que la temperatura ptima para la fotosntesis es
relativamente alta y se encuentra alrededor de 34C, pero es
necesario notar que la temperatura en las hojas que reciben la
radiacin solar en forma directa es generalmente ms alta que la
temperatura en el aire (Alexander, 1973). El consumo total de agua
de la caa de azcar en los diferentes pases vara en forma amplia,
debido a las diferencias en los ciclos de cultivo. Por lo general,
este consumo oscila entre 1200 y 1500 mm por ao de cultivo, siendo
mayor en las zonas subtropicales que se caracterizan por pocas
secas ms prolongadas y por una evaporacin mayor que en las zonas
tropicales (Cassalet et al, 1995). Lo ptimo es que la precipitacin
se distribuya uniformemente durante la poca de crecimiento y por el
contrario se tenga un periodo seco y con fro durante la poca de
cosecha (osgood, 2007). Suelo La caa de azcar es una especie que se
desarrolla en una alta variedad de tipos de suelos. Sin embargo, es
particularmente exigente en cuanto al desarrollo, actividad y
profundidad de su sistema radicular (figura 5), por lo que su
preferencia son suelos francos o franco-arcillosos, profundos,
frtiles, bien aireados y que tengan buena estructura (granular, en
bloques) y elevada capacidad de retencin de agua. Aunque la caa de
azcar tolera bien una amplia gama de pH, el ptimo para su
desarrollo es 6.5 (ligeramente cido) aunque tolera suelos hasta
alcalinos (Blackburn, 1984). Con un pH prximo o menor de 4.5, la
acidez del suelo limita la produccin, principalmente por la
presencia de aluminio intercambiable y de algunos micronutrientes
como hierro y manganeso que pueden ocasionar toxicidad y muerte de
la planta (Cassalet et al, 1995). El encalado (encalado es sinnimo
de elevar el pH, aunque la adicin de carbonato de calcio o cal no
es la nica forma) es necesario cuando el pH es inferior a 5,5.
18
Figura 5: Distribucin de las races de la caa de azcar en el
suelo0.0 Profundidad en el suelo (cm) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
2.0 1.5 1.0 0.5 0 0.5 Distribucin de las races de la caa de azcar
Races de sotn Races superficiales
Races profundas
1.0
1.5
3.0
Distancia desde el centro de la cepa de la raz (m) Fuente:
Cassalet et al., 1995.
Textura del suelo El suelo est integrado por una serie de
partculas que varan en tamao y proporcin, dando origen a texturas
entre arenosas y arcillosas pasando por los suelos francos. Las
partculas del suelo -arenas, limos y arcillas- se agrupan formando
agregados, dentro de los cuales existen espacios vacos que
almacenan el agua y los gases. As, el suelo se puede considerar
como un reservorio de donde las plantas toman el agua necesaria
para los procesos de transpiracin y para el transporte de
nutrimentos del suelo a los tejidos (Cassalet et al., 1995). La
textura es considerada la propiedad edfica funcional del suelo, ya
que de ella depende, por ejemplo, la capacidad de almacenamiento de
agua, el drenaje del mismo, la fertilidad natural, la capacidad de
labranza, entre otros. En el caso especfico del cultivo de la caa
de azcar, la textura ptima requerida para su desarrollo es la
franca a franco-arcillosa. Sin embargo, en otro tipo de texturas
tambin se puede producir este cultivo, pero con un grado inferior
de productividad, y en casos extremos como en suelos arenosos o
arcillosos, su crecimiento es totalmente restringido. Esta
propiedad del suelo no es modificable, lo cual es vital considerar
a la hora de realizar una evaluacin de la aptitud edfica. Drenaje
del suelo El drenaje agrcola se define como la evacuacin del exceso
de agua en el suelo. En el cultivo de la caa de azcar, el drenaje
es tan importante como el riego, ya que en forma conjunta mantienen
en el suelo un ambiente propicio para obtener producciones ptimas
de caa y azcar. El exceso de humedad genera un proceso de reduccin
en el contenido de oxgeno en el suelo que disminuye la
Mapeo digital del suelo y su evaluacion con fines de produccion
de caa de azucar en los municipios de Ixiamas y San
Buenaventura
19
tasa de respiracin de las races de la planta, la mineralizacin
del nitrgeno, la absorcin de agua y nutrimentos, y propicia la
formacin de sustancias txicas. Si la planta de caa crece en estas
condiciones durante un tiempo prolongado, especialmente durante el
periodo de rpido crecimiento, se produce un retardo en su
desarrollo vegetativo y, por ende, una disminucin en la produccin
(Cassalet et al., 1995). Suelos bien drenados y aireados son los
preferidos por la caa de azcar, ya que es muy sensitiva a suelos
mal drenados. Fertilidad del suelo La caa de azcar califica como
una planta altamente extractora de nutrimentos del suelo que
provoca inclusive insuficiencia y agotamiento de los mismos. Muchos
productores han reconocido en ese sentido, que donde hubo
establecida una plantacin comercial de caa, la condicin de
fertilidad del suelo es por lo general bastante deficiente. En un
estudio efectuado en Costa Rica por Alpizar (1976) citado por
Chaves (1999), se verific una diferencia importante en el grado de
fertilidad de los suelos bajo condicin de monocultivo de caa de
azcar, y la de los suelos aledaos con presencia de gramneas
(pastos). Se encontr que el efecto extractante del monocultivo
produjo una mayor acidez (el pH disminuy de 5.6 a 5.1) y a un
empobrecimiento general de los suelos. La caa posee especial
preferencia hacia la extraccin de ciertos elementos qumicos de los
suelos, los cuales son removidos con mayor intensidad induciendo un
agotamiento ms rpido de los mismos (Chaves, 1999). El crecimiento
de las plantas y en especial de la caa de azcar est influenciado no
solamente por los factores nutricionales, sino por otros como la
estructura del suelo, enfermedades, plagas, malezas, residuos
orgnicos (herbicidas), manejo, clima y, por supuesto, la cantidad
de agua disponible en el perfil del suelo. Por lo tanto, la
fertilidad del suelo es simplemente un factor que influencia el
rendimiento de las plantas. No importa cuan bueno o preciso sea el
anlisis de laboratorio, la interpretacin de los resultados, las
recomendaciones de fertilizacin y la aplicacin del fertilizante,
sin embargo, los rendimientos pueden estar limitados por uno de los
factores anteriormente mencionados (Peverill et al., 1999). Para un
desarrollo adecuado, las races de la caa de azcar absorben una
cantidad determinada de los elementos necesarios para su
crecimiento. Estos, de acuerdo a Tisdale y Nelson (2003), los
macronutrientes son: el carbono, hidrogeno y oxgeno (no son
minerales y la planta los toma del dixido de carbono y del agua);
nitrgeno, fsforo, potasio, calcio, magnesio y azufre. Los
micronutrientes son: boro, zinc, cloro, cobre, hierro, manganeso y
molibdeno (estos son importantes para el desarrollo de la planta,
pero en cantidades nfimas). Despus de realizar un anlisis
comparativo mundial, Chaves (1999), estableci el modelo de
extraccin nutricional promedio para los macro y micronutrientes: el
modelo de los macronutrientes nos indica que la caa de azcar extrae
en orden de cantidades el potasio (K), posteriormente el nitrgeno
(N) y el silicio y as sucesivamente.
20
K > N = Si > Ca > S > P >Mg Fe > Mn > Cu
> Na > Zn > B> Al > Mo
En el caso de los micronutrientes, el ms utilizado por la caa de
azcar es el hierro, seguido por el manganeso, cobre y as
sucesivamente los dems. Se estima que la remocin de nutrientes del
suelo para producir 90 Tm/ha de caa de azcar, es de 85 kg/ha de N,
60 kg/ha de P2o5 y 180 kg/ha de K2o. Como se indic anteriormente,
la cantidad de nutrientes que extrae el cultivo de la caa de azcar
vara de acuerdo con una serie de factores, pero principalmente la
variedad, el tipo de suelo, el clima y el manejo del cultivo. Sin
embargo, conocer los requerimientos nutricionales de la caa de
azcar, ayudar a determinar si se requiere implementar programas de
fertilizacin. A continuacin se presenta el rol y los requerimientos
nutricionales de los macronutrientes. pH Conocido como potencial de
hidrgeno, se define como el logaritmo negativo de la actividad de
los iones hidrgeno en una solucin. La importancia del pH en el
cultivo de caa radica en que ste es, en primer lugar, el
responsable en la disponibilidad de nutrientes para las plantas de
caa, influyendo en la mayor o menor asimibilidad de los nutrientes,
y tambin define si es un medio cido o bsico, lo cual, a su vez, est
directamente relacionado a la fertilidad del suelo (hacer
disponibles los nutrientes del suelo para la planta). La caa de
azcar tolera una gran variabilidad en cuanto a la reaccin del suelo
o pH se refiere, sin embargo, se considera ptimo el valor de pH de
6.5 que equivale a un grado muy ligero de acidez. En general, se
considera a los suelos con valores de pH inferiores a 5.0 como
fuertemente cidos. En ellos se puede restringir el desarrollo
normal de la caa de azcar, principalmente debido a la presencia de
aluminio intercambiable, hierro y manganeso en niveles tan altos
que pueden causar toxicidades en el cultivo e impedir la absorcin
del fsforo del suelo. En estos suelos muy cidos se restringe la
disponibilidad de calcio, magnesio y molibdeno. Suelos con valores
de pH entre 5.1 y 5.9 son considerados como moderadamente cidos. La
disponibilidad de fsforo, calcio y magnesio se restringe un poco en
estos suelos. Suelos con valores de pH entre 6.0 y 6.7 son
considerados como ligeramente cidos. Esta reaccin del suelo es
bastante adecuada para la caa de azcar. En la tabla 4 se presenta
los rangos crticos del pH en el suelo.
Mapeo digital del suelo y su evaluacion con fines de produccion
de caa de azucar en los municipios de Ixiamas y San
Buenaventura
21
Tabla 4: Valores crticos de pH en el suelopH 0.3 cml/kg), pero
cuando se aplican dosis altas de nitrgeno, es necesario tener
presente el efecto de este nutrimento (Cassalet et al., 1995). La
tabla 8 muestra la clasificacin del contenido de potasio en el
suelo: Tabla 8: Valores crticos de potasio intercambiable en el
sueloK 1.20Fuente: Elaboracin propia
Clase Muy bajo Bajo Moderado Alto Muy alto
Calcio (Ca) Segn Chaves (1999), la planta de caa es una fuerte
extractora de este nutrimento, lo cual conduce a su remocin y
agotamiento en los suelos, provocando su acidificacin, sobre todo
en regiones de alta precipitacin. Las plantas absorben calcio de la
solucin del suelo en forma inica (Ca+2) y, en menor proporcin,
mediante el proceso de intercambio por contacto (Tisdale y Nelson,
1999). El calcio es esencial para el crecimiento de los meristemos
y, particularmente, para el desarrollo y funcionamiento adecuado de
los pices de las races. Se encuentra en la planta como pectato de
calcio, el cual es un constituyente de la lmina media de la pared
celular (Anderson y Bowen 1990). Los sntomas de deficiencia de
calcio en la caa de azcar se manifiestan por la aparicin, en las
hojas ms viejas, de manchas clorticas pequeas con la parte central
necrosada que se tornan de color rojizo-oscuro (figura 9). La
intensidad de las manchas aumenta con la edad de las hojas y pueden
unirse hasta formar reas necrticas. Las hojas jvenes deficientes de
calcio se vuelven clorticas y extremadamente dbiles (Cassalet et
al., 1995). La planta se debilita y su desarrollo se retarda; en
consecuencia, los tallos presentan un dimetro reducido, son ms
delgados hacia el punto de crecimiento y su corteza es suave.
Cuando la deficiencia de calcio es severa, el desarrollo de la
planta se detiene y muere (Humbert, 1974; Martin et al., 1987;
Silva y Casagrande, 1983).
Mapeo digital del suelo y su evaluacion con fines de produccion
de caa de azucar en los municipios de Ixiamas y San
Buenaventura
29
Figura 9: Sntomas de deficiencia de calcio en la caa de azcar a)
Los efectos de la deficiencia de calcio en la caa de azcar se
manifiestan en las hojas adultas a travs de motes y clorosis. Estas
hojas tienen una apariencia a oxidado y su muerte es prematura, b)
algunas veces, los ejes se vuelven necrticos y las hojas inmaduras
se deforman. Formaciones lticas en Pachamama Huasi
a
b
(Fuente: Anderson y Bowen, 1990)
La absorcin del calcio por la planta est estrechamente
relacionada con el contenido en la fraccin intercambiable y con la
proporcin en que se encuentre en el suelo en relacin con otros
cationes, especialmente con magnesio y potasio (Cassalet et al.,
1995). Las altas aplicaciones de potasio en suelos cidos con bajos
niveles de calcio, pueden inducir a la deficiencia de calcio. La
deficiencia de calcio es muy poco comn y su toxicidad no es
reconocida. La siguiente tabla agrupa los valores crticos de este
elemento en el suelo. Tabla 9: Valores crticos de calcio
intercambiable en el sueloCa 20Fuente: Elaboracin propia
Clase Muy bajo Bajo Moderado Alto Muy alto
Magnesio (Mg) La disponibilidad de magnesio en el suelo, al
igual que la del calcio, depende de la fraccin intercambiable y de
su balance en relacin con este ltimo nutrimento con el potasio
(Cassalet et al, 1995). El magnesio es un componente integral de la
molcula de clorofila y tambin de varias protenas de
30
las plantas. Este catin tambin activa muchas enzimas ligadas al
metabolismo de los carbohidratos y la sntesis del cido nucleico
(Anderson y Bowen, 1990). La deficiencia de este nutrimento provoca
que en las hojas ms viejas aparezcan pequeas manchas clorticas que
despus se tornan caf oscuro (figura 10). Estas manchas se extienden
en forma uniforme sobre la superficie de la hoja y cuando se unen
le dan una apariencia mohosa. Los tallos son delgados, sus
entrenudos cortos y en el interior toman una coloracin marrn
(Anderson y Bowen, 1990). El desarrollo del sistema radical se
restringe (Humbert, 1974; Silva y Casagrande, 1983). Figura 10:
Sntomas de deficiencia de magnesio en la caa de azcar a) Lesiones
necrticas rojas que resultan en una apariencia oxidada, b) la
apariencia oxidada puede expandirse a todas las hojas y puede
resultar en la cada prematura de las hojas viejas, c) bajo una
deficiencia severa de magnesio, el tallo se volver delgado y
severamente oxidado y marrn. Formaciones lticas en Pachamama
Huasi
a
b
c
(Fuente: Anderson y Bowen, 1990)
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de caa de azucar en los municipios de Ixiamas y San
Buenaventura
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Los valores crticos de este elemento pueden encontrase en la
siguiente tabla: Tabla 10: Valores crticos de magnesio
intercambiable en el sueloMg 8Fuente: Elaboracin propia
Clase Muy bajo Bajo Moderado Alto Muy alto
Las altas aplicaciones de potasio pueden inducir la deficiencia
de magnesio cuando los niveles de magnesio son bajos.
Contrariamente, en las hojas los contenidos de magnesio mayores de
0.35% a 0.6% estn asociados con niveles de nitrgeno y pueden
indicar la deficiencia de potasio. Acidez intercambiable (Al3+ H+)
y Aluminio (Al) Los suelos cidos estn caracterizados por las
toxicidades de aluminio, manganeso e hidrogeno y deficiencias de
calcio, magnesio, fsforo, molibdeno, y silicio (Kamprath 1984; Foy,
1992). Todas esas restricciones son conocidas como el complejo de
acidez del suelo, siendo la toxicidad de aluminio el componente ms
importante de dicho complejo cuando ste ocupa >30% de la
capacidad de intercambio catinico, especialmente en suelos
minerales (Ferrufino, 2003; Anderson y Bowen 1990; Len, 1971).
Algunos cultivos muestran tolerancia al aluminio, por ejemplo, la
pia y macadamia. En otros, como en la caa de azcar, su presencia en
rangos de toxicidad puede causar daos a las races debido a que el
sitio de accin de este elemento es el pice radicular (Bennet y
Bree, 1991; Anderson y Bowen, 1990). El sistema radicular se reduce
y consecuentemente, la adquisicin de nutrimentos y agua;
conduciendo a reducciones en el rendimiento de los cultivos (figura
11). Asimismo, la toxicidad de aluminio puede causar sntomas de
deficiencia del fsforo debido a la precipitacin de los complejos de
almino-fosfatos dentro la planta y el suelo (Ferrufino, 2003;
Anderson y Bowen 1990). Las especies de aluminio consideradas
txicas para las races de los cultivos son Al3+, Al(oH)2+ y Al(oH2+)
y predominan a pH menores a 5.2 (Kinraide, 1991).
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Figura 11: Sistema radicular de caa de azcar afectado por
toxicidad de aluminio a) El dao causado por el aluminio al sistema
radicular es similar a aquel causado por los nematodos. Las plantas
se vuelven altamente susceptibles a estrs hdrico. Los suelos cidos
con pH100 6.0-6.5 FyA, FyL, FL, FA Mod. bien drenado 80-100 5.5-6.0
AF, yL Imp. drenado algo ex. drenado 50-80 5.0-5.5 y, A muy pobre
drenado 14 >0.5 >10 >4 >15 >80
12--30 2--4 0.1-0.2 6.5--14 0.2-0.5 5--10 1.5--4 2.5-15
80-55
6--12 1--2 0.05-0.1 3--6.5 0.1-0.2 2--5 0.5-1.5 1.5-2.5
55-40
