12mo Congreso Internacional de Biotecnología Vegetal y Agricultura - BIOVEG 2019.Taller: Bioproductividad agrícola, ambiente y educación / Agricultural bioproductivity, environment and education.Experiencias de la investigación agrícola participativa en la introducción de la tecnología GREMAG® en sistemas de producción de montaña. Experiences in GREMAG technology's introduction in mountain production systems.

Autores: Elizabeth Isaac Aleman1, Yilan Fung Boix1, Albys Esther Ferrer Dubois1, Enidia Tellez Fuentes2, Romelio Rodríguez Sánchez2, Carol Carvajal Ortíz2, Yilian Rodríguez Clavijo2, Guillermo Asanza Kindelán1. Instituciones:

1- Dirección de Ciencia, Tecnología e Innovación. Centro Nacional de Electromagnetismo Aplicado. Universidad de Oriente. Ave Las Américas s/n. Apartado 4078, Santiago 4, Santiago de Cuba, Cuba. Email: elizabetha@uo.edu.cu, eli3073@gmail.com

2- Centro de Desarrollo de la Montaña. Limonar de Monte Ruz. El Salvador, Guantánamo.3- Centro de Bioplantas. Universidad de Ciego de Ávila. Km 12 Carretera Morón. Ciego de Ávila. Cuba.

ResumenLa investigación agrícola participativa ha sido definida como “la colaboración de agricultores y científicos en la investigación y el desarrollo agrícolas”. La agricultura, incluso en la montaña, es el principal consumidor de agua en el mundo, tecnologías basadas en el uso de los campos magnéticos han mostrado resultados prometedores en el desarrollo de los cultivos y aumento de la producción. Por todo lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue evaluar la introducción de la tecnología GREMAG en los sistemas de producción de montaña a con énfasis en la intervención de los actores locales. Para alcanzar este objetivo, se realizaron varios encuentros de trabajo entre los productores de la CCS Columna 17, perteneciente al municipio II Frente Oriental, y la CCS Luis Carbó, del municipio El Salvador. Se elaboró un folleto para la introducción de la tecnología GREMAG® y en el terreno se dialogó con los productores. Se ubicó la tecnología a partir de las características de cada sistema agroproductivo y las recomendaciones realizadas entre los productores e investigadores. Se evaluaron los resultados, y finalmente se realizaron varias encuestas para conocer las opiniones de los campesinos del uso de la tecnología. Hasta la fecha, se ha realizado la capacitación del empleo de la tecnología GREMAG ® de12 trabajadores, lo que representa el 34 % de la fuerza laboral capacitada, de forma que se garantice la sostenibilidad de la misma, una vez concluido el proyecto. Al mismo tiempo, esto permitirá la divulgación de los resultados entre los trabajadores de otras cooperativas aledañas a la zona de estudio. Se demostró además, que el uso del agua tratada magnéticamente en condiciones de montaña incrementó la productividad de las especies evaluadas, lo que representó al mismo tiempo un alto grado de satisfacción del uso de la tecnología en los sistemas agroproductivos evaluados.Palabras claves: investigación participativa, agua tratada magnéticamente, sistemas de montaña.AbstractParticipatory agricultural research has been defined as "the collaboration of farmers and scientists in agricultural research and development". Agriculture, even in the mountains, is the main consumer of water in the world. Technologies based on the use of magnetic fields have shown promising results in the development of crops and increased production. For this reason, the aim was to evaluate the introduction of GREMAG technology in mountain production systems with emphasis on the intervention of local actors. Several meetings were developed between the producers of the CCS Column 17, (II Frente Oriental municipality), and the CCS Luis Carbó, (municipality of El Salvador). A brochure was prepared for the introduction of GREMAG®

technology and in the field a dialogue was held with the producers. The technology was located based on the characteristics of each agroproductive system and the recommendations made between producers and researchers. The results were evaluated, and finally several surveys were conducted to know the opinions of the farmers of the use of technology. Finally, the employment of the GREMAG ® technology has been carried out by 12 workers, representing 34% of the trained workforce, so as to guarantee the sustainability of the project. At the same time, this will allow the disclosure of the results among the workers of other cooperatives bordering the study area. It was also shown that the use of magnetically treated water in mountain conditions increased the productivity of the evaluated species. A high degree of satisfaction was presented with the use of technology in the agro-productive systems evaluated.Keywords: participatory research, magnetically treated water, mountain systems.

Introducción.La necesidad de aumentar nuestros conocimientos sobre las condiciones de los agricultores e incorporar sus puntos de vista en el desarrollo y el ensayo de tecnologías agrícolas modernas no es nueva. La participación de los agricultores en la investigación agrícola implica más que hablar con seis personas o realizar diez experimentos en sus campos. Se trata, más bien, de un diálogo sistemático entre agricultores y científicos, orientado a solucionar problemas relacionados con la agricultura y, por ende, a aumentar el impacto de la investigación agrícola. Al tomar en cuenta las inquietudes y las condiciones de los agricultores, los investigadores pueden desarrollar tecnologías con mayores probabilidades de ser adoptadas y que responden a preocupaciones sociales relevantes, como la equidad y la sustentabilidad (Bellon, 2002). El estudio de la producción agroalimentaria reviste en la actualidad en vital importancia para el desarrollo socioeconómico de los territorios de montaña. La consolidación de una producción agroalimentaria permitiría en primer lugar la autosuficiencia de productos agrícolas de amplia demanda popular, disminuir los niveles de dependencia de fuentes externas, aportar ingresos monetarios adicionales a los productores primarios y asegurar fuentes de empleo alternas (familiar) (Bridón y De la Colina, 2019).Incluso en la montaña, la agricultura es el principal consumidor de agua en el mundo, tecnologías basadas en el uso de los campos magnéticos han mostrado resultados prometedores en el desarrollo de los cultivos y aumento de la producción. La experiencia con agua tratada magnéticamente o tecnología GREMAG®, se manifiesta en el incremento de la producción y la calidad de la producción entre otras múltiples ventajas, así como en gran medida disminuye el empleo de fertilizantes, plaguicidas y del propio recurso agua (Maffei, 2014; Fung et al.2008; Ferrer et al.,2016; 2018).Por todo lo anterior, el objetivo del presente trabajo fue evaluar la introducción de la tecnología GREMAG® en los sistemas de producción de montaña con énfasis en la intervención de los actores locales.

Materiales y Métodos.Para lograr la utilización de la tecnología GREMAG (riego con agua tratada magnéticamente), se elaboró un folleto donde se explica de forma amena, en qué consiste la tecnología, las condiciones para el uso de la misma, y las ventajas que ofrece según la especie vegetal estudiada. Se realizaron dos encuentros con los productores y actores locales para evaluar las necesidades productivas de la zona y realizar un levantamiento de la fuerza laboral en las cooperativas objeto de estudio; evaluar la incidencia de género; de la fuerza joven que trabaja en las cooperativas objeto de estudio y el personal involucrado en el extensionismo de la tecnología.

Entre septiembre de 2017 y enero de 2018, se colocaron 6 acondicionadores magnéticos en dos sistemas de producción de montaña, 4 en el sistema de hortalizas CPA Columna 17 y 2 en la CCS Luis Carbó del maciso Nipe Zagua – Baracoa. El sistema productivo CCS Columna 17, con riego por aspersión, en un suelo arcilloso, al que se le determinó las características físico – químicas. Además, se realizó la determinación de las características físico – químicas del agua de riego a partir de la determinación de la dureza total, magnésica y cálcica; alcalinidad, contenido de bicarbonatos, cloruros y oxígeno disuelto, el pH y la conductividad. Estos parámetros a partir de los protocolos establecidos en el Laboratorio de Ecotoxicología y Servicios Ambientales del CNEA. La determinación de oxígeno disuelto se realizó con el equipo BBE-AlgaeTorch con la sonda óptica YSI ProDSS. Se empleó agua destilada como referencia y la turbidez se determinó por espectrofotometría (espectrofotómetro Genesys).El análisis de suelo se realizó en el laboratorio de la Geominera Oriente, Santiago de Cuba por el método ICP (Cromatografía de Plasma Inductivamente Acoplado). Se escogieron diez muestras, dividiéndolas a la mitad, cinco con tratamiento y cinco sin tratamiento. La determinación del pH y la conductividad se realizó a partir del método de sobresaturación del suelo (Fernández et al., 2006). La determinación de pH se realizó con un pHmetro marca MV 88 PRACITORNIC (Alemania) y la conductividad eléctrica con un conductímetro Modelo DDSJ-308ª respectivamente Para el caso de los viveros de cafeto en la CCS Luis Carbó, se evaluó la producción de posturas de Coffea arabica. Se utilizaron posturas obtenidas por injerto hipocotiledonar según la metodología propuesta por Díaz et al., (2013). Se evaluó además del rendimiento, los índices de crecimiento empleados en fisiología vegetal y de cultivos, adaptado de Gardner et al. (2003). Una vez establecidas las plántulas en las parcelas experimentales realizar riegos diarios que permitan mantener la población en buenas condiciones de campo. Los tratamientos utilizados en este sistema productivo fueron:1. Testigo (riego con agua corriente/mañana)2. Riego ATM/mañana3. Riego ATM/ tarde4. Riego ATM/ 2 veces.

Finalmente, se elaboró una encuesta para evaluar el nivel de impacto de la introducción de la tecnología GREMAG® en los sistemas agroproductivos de montaña. En dicha encuesta se consideraron los siguientes criterios: Eficacia, Intensidad, Importancia, Atribución, con criterios del 1 al 5 (nula – muy alta). Se conformó una base de datos utilizando la herramienta de office Access 2016. Se incluyó en la base la cantidad de trabajadores, declarados entre hombre y mujeres, menores y mayores de 35 años; características físico – químicas del agua y el suelo; cantidad de magnetizadores ubicados; cultivos; rendimiento por cultivos y nivel de satisfacción del cliente.Diseño y análisis estadísticos empleados.

Para todos los experimentos se utilizó el diseño completamente aleatorizado dada la homogeneidad de las unidades experimentales. En el procesamiento estadístico de los resultados se emplearon las pruebas estadísticas de Kolmogorov-Smirnov y el Test de Levene para comprobar los supuestos de distribución normal y homogeneidad de varianza de los datos, respectivamente. De cumplirse estos supuestos, se utilizaron las pruebas parametricas de Análisis de Varianza (ANOVA) y la comparación de medias mediante el Test de Duncan al 5% de significación. En todos los casos se utilizó el procesador estadístico Statgraphic Plus versión 5.1.

Resultados y Discusión En la Figura 1, se muestra el folleto elaborado para la capacitación de los productores donde se

explica de forma amena, en qué consiste la tecnología, las condiciones para el uso de la misma, y las ventajas que ofrece según la especie vegetal estudiada.

Figura 1, Folleto elaborado para la capacitación de los productores de la implementación de la tecnología GREMAG®

El levantamiento de la fuerza laboral en las cooperativas objeto de estudio mostró que, del total de trabajadores, el mayor porcentaje son hombres, y en ambas se representa de forma la fuerza joven, todos ellos obreros (Tabla 1).

Tabla 1. Fuerza de trabajo de cada sistema productivoFuerza de trabajo CPA Columna 17 CCS Luis CarbóTotal de trabajadores 27 3No de mujeres 8 2No de hombres 19 1Jóvenes menores de 30 años 5 1

Para la implementación del tratamiento magnético al sistema de riego es necesario realizar la caracterización del agua utilizada en el ciclo de cultivo. En la Tabla 2, se muestra las características físico - químicas del agua de riego de las CPA Columna 17.

Tabla 2. Características físico químicas del agua de riego de la CPA Columna 17

Parámetros COLUMNA 17Valor ±DS

Dureza Total* (mg/L) 214,12 ± 0,00Dureza Cálcica* (mg/L) 34,94 ± 2,33Dureza Magnésica* (mg/L) 179,18 ± 2,33Alcalinidad Fenolftaleína* (mg/L) 0,00 ± 0,00Alcalinidad Total* (mg/L) 119,40 ± 0,00Bicarbonato* (mg/L) 119,40 ± 0,00Carbonatos* (mg/L) 0,00 ± 0,00Hidróxidos* (mg/L) 0,00 ± 0,00Cloruros (mg/L) 21,34 ± 0,00pH (25C) 7,64 ± 0,00Conductividad eléctrica (25C) µS/cm 476,00 ± 6,00TDS (mg/L) 236,00 ± 1,73Salinidad (ppt) 0,23 ± 0,00

Índice de Saturación Langelier (30°C) -0,45Índice de Ryznar (30°C) 8,54Índice de Saturación Langelier (70°C) 0,16Índice de Ryznar (70°C) 7,32

El pH, dureza total, cloruros y los sólidos totales disueltos del agua cumplen con los límites máximos admisibles (LMA) para los componentes químicos que pueden afectar la calidad organoléptica del agua potable (NC 827:2012). A temperatura ambiente (30°C) las muestras de agua analizadas tienen tendencia a disolver carbonato de calcio y a la corrosión leve, según el índice de saturación de Langelier y el índice de Ryznar. A 70°C ambas muestras tienen tendencia a la formación leve de incrustaciones, y se mantiene la tendencia a la corrosión. Según las normas de Riverside para evaluar la calidad de las aguas de riego se puede determinar que el agua analizada presenta una conductividad eléctrica alta, un nivel de sodio bajo, agua utilizable para el riego con precauciones. Es un agua en el rango C3-S1.La aplicación externa de un campo magnético en el sistema de riego, provoca cambios en la estructura atómica y molecular del agua con diferencias en la viscosidad, solubilidad y otras propiedades estructurales (Osman et al., 2014). Estos cambios, permiten una mayor absorción por las plantas a través de las raíces, por lo que el riego con agua tratada magnéticamente puede mejorar las características morfológicas y fisiológicas de las plantas asociadas a un incremento en la absorción de nutrientes y el crecimiento vegetal (Pang et al., 2014).En la Tabla 3, se muestran los resultados obtenidos del análisis químico realizado al terreno utilizado. En los análisis químicos realizados al suelo durante su acondicionamiento, se observó que los porcentajes de elementos minerales se obtuvieron para el calcio, el aluminio y el hierro, seguidos del magnesio y potasio, y en menor proporción el fósforo, manganeso y cobalto.

Tabla 3. Características físico químicas del suelo de la CPA Columna 17Parámetros COLUMNA 17

Valor (%)Fósforo (P3+) 0.069Potasio (K+) 0.78Hiero (Fe2+) 2.6Calcio (Ca2+) 8.88Magnesio (Mg2+) 0.83Aluminio (Al3+) 5.68Cobalto (Co3+) <0.05Manganeso (Mn2+) 0.09pH 7,90-8,20Conductividad (mS/cm) 2,87- 3,48

Los datos obtenidos, muestran que deberá incrementarse el manejo de la fertilización que se realiza con materia orgánica, porque los suelos deben presentar un equilibrio en la cantidad de cationes intercambiables, mostrando una buena capacidad total de cambio (CTC), considerando los rangos establecidos los siguientes: Calcio: 60-80%, Magnesio: 10-20%, Potasio:2-6 % y Sodio: 0-3%. Además que deberá incrementarse la cantidad de magnesio presente en el suelo, considerando la relación que se establece entre el Ca y el magnesio y el Potasio y el magnesio (Andrades y Martínez, 2014).Al analizar los datos obtenidos de pH del suelo, indican que el suelo presenta una categoría de ligeramente alcalino a moderadamente alcalino, por lo que pudieran considerarse aceptables para el cultivo. Aunque los suelos en estudio presentan un pH moderadamente alcalino, pudieran

considerarse aceptables para el cultivo. Los suelos de esta naturaleza tienen un alto contenido de sales de calcio y magnesio.En la CPA Columna 17, se evaluó la productividad de Phaseolus vulgaris cv Buena Ventura, durante los 85 días del cultivo con riego con agua tratada magnéticamente, desde la siembra de las posturas y Cucumis sativus cv a partir de iniciado el proceso de floración.

Figura 2. Resultado del rendimiento de la aplicación de la tecnología GREMAG en la producción Phaseolus vulgaris cv Buena Ventura en condiciones de montaña.

En el caso del frijol común se obtuvo un incremento del 65,5% de productividad en las plantas regadas con tratamiento magnético con respecto al control. Mientras que para el caso del pepino no se obtienen diferencias significativas en el rendimiento de las plantas de las tratadas con respecto al control. Se observa también que el TMA se comporta como un estimulador sobre el vegetal que ha influido en el incremento de la producción. Surendran et al., (2016) afirman que el agua tratada magnéticamente se ha aplicado en varios países para lograr mayores rendimientos en los cultivos. Estos resultados indicaron el efecto beneficioso de agua de riego tratada magnéticamente en el crecimiento y rendimiento de cosechas (Radhakrishnan y Kumari, 2012., Surendran et al., 2016).Varios investigadores demostraron que el agua tratada magnéticamente puede mejorar la productividad y rendimiento de la cosecha. Aseguran que, usando tratamiento magnético del agua se mejora la producción y rendimiento de las cosechas, incluso usando agua de calidades bajas (Maheshwari y Grewal, 2009). Lo que se evidencia en los resultados obtenidos.Sin embargo, el resultado obtenido para el cultivo de pepino probablemente esté asociado a que en el momento ubicación del acondicionador magnético, la planta ha culminado todo el proceso de formación de los botones florares por lo que el efecto asociado a una mayor absorción de nutrientes que pudiera repercutir en el incremento del número de frutos por plantas, no se lleva a cabo. Tampoco se obtuvieron diferencias significativas en el tamaño de los frutos, aunque sí se observó un ligero incremento (2%) de los frutos obtenidos de las plantas tratadas con respecto a las no tratadas.En la Figura 3 se muestran los resultados de la influencia del agua magnetizada en el porcentaje de supervivencia en las posturas de café, en todos los casos excepto el tratamiento 1 (riego con agua corriente/mañana) se obtuvo un incremento de alrededor de un 10% en la supervivencia.

Testigo Riego /mañana

Riego/ tarde Riego/ 2 veces

76

78

80

82

84

86

88

90

92

94

Por

cent

aje

de s

uper

vive

ncia

(%

)

a

bb

c

a

Figura 3. Influencia de los tratamientos en el porcentaje de supervivencia de posturas de café a los 7 días de plantadas. Para el análisis los datos se transformaron según x' = 2*arcsen ((x/100) **0.5). Los datos representan las medias para N=20. Letras distintas difieren estadísticamente según ANOVA simple (p<0.05).

En la Tabla 4 se muestran los resultados del experimento donde se evaluó la influencia del agua tratada magnéticamente en posturas de café, en los parámetros evaluados se obtuvieron los mejores resultados donde se regaron dos veces al día.

Tabla 4. Efecto de los diferentes tratamientos sobre los indicadores morfológicos de calidad de las posturas de café.

TRATAMIENTOS LONGITUD DEL

TALLO(CM)

NÚMERO DE PARES HOJAS/

PLANTA

DIÁMETRO DEL TALLO

(CM)

NÚMERO DE RAÍCES

TESTIGO 8.93 c 3.10 c 0..05 4RIEGO ATM /MAÑANA 10.63 b 5.10 b 0.09 6RIEGO ATM /TARDE 10.13 b 5.10 b 0.10 7RIEGO ATM /2 VECES 13.27 a 7.00 a 0.12 8ES 0.16 0.50 0.09 0.25SIG * * *

Letras distintas dentro de cada columna difieren estadísticamente ANOVA: p<0.05, según la prueba de rango de múltiples de Tukey para p≤0.05. Para cada una de las variables que se evaluaron.* Significación; ES: error estándar de la media.

Como resultado de numerosas investigaciones que se han desarrollado por un colectivo de autores de Centro Nacional de Electromagnetismo Aplicado, con más de 10 años de experiencia en la materia; se han aplicado y evaluado la influencia que ejerce el agua tratada magnéticamente en hortalizas como tomate, pepino, cebolla, pimientos, lechuga, col, habichuela; cultivos de interés económico como café y ñame y en los últimos años se ha trabajado con plantas medicinales y especies forestales y en diferentes sistemas de producción agrícola.

Hasta la fecha se realizaron encuestas en la CCS Columna 17 y Luis Carbó, con resultados de impacto con criterios de muy alto (5) para todos los indicadores. En la base de datos se

incluyeron además de las unidades en las que se trabaja en el proyecto, otras en las que actualmente se encuentran ubicada la tecnología GREMAG.

ConclusionesHasta la fecha, se ha realizado la capacitación del empleo de la tecnología GREMAG ® de12 trabajadores, lo que representa el 34 % de la fuerza laboral capacitada, de forma que se garantice la sostenibilidad de la misma, una vez concluido el proyecto. Al mismo tiempo, esto permitirá la divulgación de los resultados entre los trabajadores de otras cooperativas aledañas a la zona de estudio. Se demostró además que el uso del agua tratada magnéticamente en condiciones de montaña incrementó la productividad de las especies evaluadas, lo que representó al mismo tiempo un alto grado de satisfacción del uso de la tecnología en los sistemas agroproductivos evaluados.

Referencias Bibliográficas1. Andrades M. y Martínez, 2014.Fertilidad del Suelo y Parámetros que la definen. 3ra

Edición. Universidad de la Rioja. ISBN: 978-84-695-9286-1.pp: 1-29.2. Bellon, M.R. 2002. Métodos de investigación participativa para evaluar tecnologías:

Manual para científicos que trabajan con agricultores. México, D.F.: CIMMYT.3. Bridon D. y De la Colina A. 2019. Producción agroalimentaria en los territorios de montaña

en Cuba: Problemas para un autoabastecimiento local. Revisado en: http://observatoriogeograficoamericalatina.org.mx/egal4/Geografiasocioeconomica/Geografiaagricola/05.pdf

4. Díaz W., Caro P., Bustamante C. 2013. Instructivo Técnico Café Arabico. Pag 1-137. Ministerio de la Agricultura. Dirección de Café y Cacao del Grupo Empresarial de Agricultura de Montaña. La Habana, Cuba.

5. Fernández, L.C., Rojas, N.G., Roldan, T. G., Hernández, R. U., Reyes. R. J., Hernández, D. F., y Arce, J. M. 2006. Manual de Técnicas de Análisis de suelos aplicadas a la remediación de sitios contaminados. Instituto Mexicano del Petróleo, México. 184 p. Cap. 4, p. 19-26.

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Agradecimientos.Agradecimiento especial a los productores Enrique Hernández,Juan Antonio Moraga y Tanjó Sanfier Sánchez, así como a Dalgis Zayas, subdirectora del Centro Universitario de II Frente y al Programa Nacional de Producción de Alimento Humano, por el financiamniento de esta investigación a través del proyecto P131LH001243 Incremento de la producción de hortalizas, condimentos y café en las condiciones de montaña del macizo Sierra Maestra con el empleo del paquete tecnológico GREMAG (agua tratada magnéticamente).