ARTÍCULO ORIGINAL

Contribución metodológica que facilita la selección de áreas para el desarrollo sustentable de sistemas agrícolas. Ejemplo para el cultivo de la caña de azúcar

 Ing. Javier Arcia, ^I Antonio Menéndez, ^I  Eugenio García, ^I  Geisy Hernández Cuello ^II  

RESUMEN

Se presenta el modelo conceptual para la selección de áreas para el desarrollo de un sistema agrícola, que como rubro fundamental, tiene el cultivo de la caña de azúcar. En su concepción y ejecución se toman en consideración las premisas presentadas para su desarrollo, la preselección del área corresponde a la primera fase del desarrollo del sistema. Los conceptos presentado basa su principio en la evaluación de aspectos tales como vialidad, facilidades electro-energéticas, aptitud de los suelos, disponibilidad de agua, facilidades para establecer sistemas de riego, calidad del agua, lluvia total, máxima y mínima probable, frecuencia de años secos, evapo-transpiración, período de crecimiento, duración de la estación húmeda y probable de la zafra, rendimiento meta, pronóstico de producción de caña, duración probable de la zafra, extensión del área agrícola probable, densidad de población, competencia con otros cultivos, cercanía a centrales azucareros, necesidad de desarrollo de la región, generación de empleos y relación beneficio-costo. El ejemplo de caso presentado, corresponde a la posible ubicación de una planta con capacidad de molida de 10 000 t de caña·día, la cual debe ser ubicada en el Estado Monagas en la República Bolivariana de Venezuela, la que forma parte de los sistemas de producción  basados en el desarrollo de la caña de azúcar como alternativa para la producción de etanol en el contexto de la Alternativa Bolivariana para los Pueblos de América.

Palabras clave: sistemas agrícolas, caña de azúcar, producción de etanol.

Conceptual model to select land areas in order to develop an agricultural system appears, like major heading sugar cane crop.  In its conception and implementation is taking into account, the premises presented for its development. Land area pre-selection corresponds to the first stage of the development system. The presented model is based on the evaluation of aspects like road, facilities electro-energetics, land aptitude, water availability, facilities for the establishment of irrigation systems, water quality, total, maximum and minimum rain probable, drought years frequency, evapotranspiration, crop growth period, wet season duration and harvest probable duration, goal yield, cane production prediction, competition with other crops, proximity to sugar mill, region development necessity, jobs generation and benefit-cost ratio. The concept presented here corresponds to sugar mill probable location with a capacity of 10 000 t of millablecane stalks per day, which must being located in Monagas State belonging to Bolivarian Republic of Venezuela, that comprises the production systems based on the sugar cane development for the ethanol production in the context of the Bolivarian Alternative for America.

Key words: sugar cane, agricultural systems, production of ethanol.

La FAO, ha dedicado una atención considerable al desarrollo de procedimientos para inventariar, evaluar y planificar los recursos de tierras, tanto a nivel global, como en regiones y países concretos a través de sus programas de campo (FAO 1976, 1978, 1983, 1984, 1985), sin embargo un procedimiento integral que abarque un desarrollo agroindustrial determinado de forma integral ha sido poco implementado.

El objetivo general del trabajo está dirigido a puntualizar y contribuir metodológicamente, mediante estudio de caso, a la selección primaria de áreas como parte del desarrollo de un sistema agroindustrial, tomando como ejemplo el cultivo de la caña de azúcar destinada a la producción diversificada, en el estado Monagas de la República Bolivariana de Venezuela.

MÉTODOS

El ejemplo de caso que se expone corresponde a la ubicación de una planta con capacidad de molida de 10000 t de caña.día, en el estado Monagas, República Bolivariana de Venezuela. El análisis para la selección de las áreas, se realizó a partir del estudio de un entorno limitado por el Norte con los poblados de San Félix de Caicara (Municipio Cedeño), Aragua de Maturín (Municipio Piar), Quiriquire  (Municipio Punceres), evaluándose tres zonas o polígonos (propuestas por las autoridades locales) con el fin de certificar las áreas que podrían servir como abastecedoras de caña. Se establece un procedimiento y la evaluación de 20 variables. La comparación de los polígonos seleccionados se realiza mediante el método campo-fuerza (Castellanos, 2004), las que lo que permitió seleccionar la mejor opción.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Para la selección de las áreas a vincular a cualquier sistema de desarrollo agrícola, en primera instancia, se debe tomar en consideración el alcance previsto (el cual estará, generalmente, fundamentado por objetivos gubernamentales), en segundo lugar se deben considerar las premisas preestablecidas para el desarrollo de los sistemas agrícolas y por último el área de impacto del desarrollo del sistema agrícola. En el caso del desarrollo de un sistema para la explotación agrícola de caña de azúcar, se debe tomar en primer lugar la capacidad de molida de la planta procesadora, ya que de ello dependerá el tamaño del área de abastecimiento (polígono) de la materia prima a utilizar, necesidad de fuerzas de trabajo directa e indirecta, etc. La Figura 1, muestra en detalles el desarrollo de los pasos dentro de la etapa. La descripción y método propuesto a seguir en cada uno de los pasos tomados en consideración para la selección de áreas que sustenten el desarrollo agroindustrial son:

• Criterios de autoridades, instituciones gubernamentales y especialistas regionales en la explotación de sistemas agrícolas para el desarrollo de la caña de azúcar.
  

En este paso se toman, analizan y se consideran las premisas que presentan los diferentes entes participantes, en el caso específico del estado Monagas, estas se detallan en el Cuadro 1. A partir de estas premisas, se sustentará todo el trabajo posterior de desarrollo del sistema agrícola y por consiguiente la preselección de áreas, como parte de una primera etapa de desarrollo.

• Análisis de las condiciones agroecológicas en toda la región que potencialmente podrá ser desarrollado el sistema agrícola.

En este paso se analiza la información existente en el territorio, estableciendo a partir de ella indicadores que definirán el área tal es el caso de rendimiento meta, período de crecimiento, duración probable de la zafra, pronóstico de producción, etc.

• Selección de polígonos, a partir de variables, en los que se consideren con mayor concurrencia de factores favorables para el desarrollo de un sistema de producción de caña de azúcar.

Las variables evaluadas (Cuadro 2), se analizan de forma iterativa. La comparación de los polígonos seleccionados se hace mediante el método campo-fuerza,  a partir de los elementos evaluados, se deja definido (en primera aproximación) el polígono, sobre el cual se profundizará el desarrollo previsto. Se tiene, considerando los requerimientos técnicos y las premisas presentadas, la primera ubicación de la planta que procesará la materia prima.

• Localización del área en estudio.
  

Se realiza a partir de un entorno limitado. Su conformación geográfica se establece conjugando intereses locales y características edafológicas muy generales. Presenta la distribución geográfica de los polígonos a evaluar.

• Condiciones edafológicas en el estado Monagas. Aptitud de los suelos.
  

La distribución y extensión de los suelos responden a factores tales como clima, relieve y material de origen, por lo que los suelos que formarán parte del área de abastecimiento cañero del central azucarero del estado Monagas, corresponderán a características geo-morfológicas y climáticas del territorio, y el análisis generalizado de la fisiografía, relieve, suelos predominantes y capacidad de su uso constituyen los elementos de partida (desde el punto de vista edáfico), para enmarcar áreas de posible explotación del cultivo de la caña de azúcar. Para ello se toma la información existente. Posteriormente se evalúa la información existente relacionada con la fertilidad, aptitud de las tierras, etc. Se realizan recorridos de campo y apertura de calas que permiten validar la información recopilada. Con la información obtenida se establecen análisis de frecuencia de contenidos de elementos en el suelo, relación de las principales variables que interactúan con su fertilidad, etc. En todos los análisis de la información se llevará a satisfacer las demandas de capacidad de molida de la planta, duración de zafra y alcanzar los rendimientos deseados según las premisas.

• Condiciones climáticas en el estado Monagas
  

El estudio del clima se realiza a partir de la información de precipitaciones y evaporación suministrada. En el estudio de caso analizado la información climatológica proviene de 22 pluviómetros de los que fueron seleccionados 14, por considerarse representativos de las áreas evaluadas en los 3 polígonos estudiados. En todos los casos los datos representan series con el mayor número de años disponibles. Se calcula para cada mes la lluvia mínima y máxima probable, así como la mediana. En el caso de la evapotranspiración se considerará el 70% de la evaporación libre medida en evaporímetros clase A. La distribución espacial (aproximada) de los pluviómetros.

Otro criterio que se evalúa es la frecuencia en que ocurren años secos, considerando como un año seco aquel en que el cultivo se afecta significativamente si no cuenta con riego. El criterio de medida utilizado fue el porciento de  ocurrencia de años de lluvia “Muy baja”. La Figura 2 muestra un ejemplo de los histogramas de frecuencia generales de los residuos de la lluvia total anual, los números negativos representan años inadecuados (donde el cultivo requeriría riego) y el valor los m³/ha de agua necesarios para alcanzar producciones aceptables.  

La distribución de las precipitaciones es otro de los factores a evaluar, pues determinan  la velocidad y el tiempo en que el cultivo crece (producción de biomasa) condicionando así el nivel de producción esperado o rendimiento meta. Las mismas se determinaran a partir de la construcción de diagramas climáticos para cada pluviómetro, donde se analiza la precipitación mediana mensual contra la evapotranspiración media y 50 % de la evapotranspiración media. Cuando la lluvia sobrepasa 50 % se considera que el cultivo crece y cuando es inferior que el crecimiento se detiene. Igualmente cuando la lluvia sobrepasa la evapotranspiración media se considera que se inicio el periodo húmedo y cuando está por debajo este se da por concluido. Un ejemplo de diagrama con pluviómetros de unos de los polígonos se presenta en la Figura 9. A partir de lo diagramas, se establecen las fechas de comienzo del periodo de humedad y de crecimiento. Un ejemplo, de un polígono, se muestra en el Cuadro 3, donde se muestran la probabilidad de comienzo y conclusión de cada período climático, estableciendo así la duración probable de la zafra. 

Una comparación relativa cualitativa y cuantitativa de los polígonos evaluados se muestra en el Cuadro 6, dicha evaluación se llevó a cabo comparando el comportamiento ante cada uno de los indicadores considerados entre los tres polígonos estudiados, estableciéndose para la evaluación, tanto un criterio porcentual como de «campo-fuerza» (diferencia entre casos favorables y desfavorables). Las variables de vialidad, densidad de población, cercanía a centrales azucareros, extensión del área agrícola probable, se evalúan dando puntuación en cada polígono tomando en consideración los parámetros tecnológicos que satisfacen la planta a establecer.
 

Se sugiere, en el estudio de caso presentado, y tomando como criterios los elementos de ubicación de plantas agroinductriales establecidos por diferentes autores (Dale y Charles, 1979; Max y Klaus, 1991 y Mayo Abad 1998) que el montaje de la planta debe ser próximo al poblado denominado La Toscana, limítrofe con los Municipios Maturín, Cedeño y Punceres, ya que en esa zona confluyen el mayor número de características positivas, como son; vialidad equidistante de las diferentes zonas en que se desarrollará mayormente el cultivo y que no sobrepasen los 30 km, sistema eléctrico bien difuso y subestación próxima, disponibilidad de agua, cercanía de centros poblados equidistantes que podrían tributar mano de obra, cercanía a la capital del estado que facilitaría la incorporación de fuerza de trabajo especializada, dirección Norte-Noreste de los vientos predominantes, lo que independientemente de las medidas que se establezcan, no afectará, por los residuos producidos a grandes poblaciones, entre otras características favorables.

CONCLUSIONES

• Los pasos a seguir para la selección de áreas para el desarrollo sustentable de sistemas agrícolas, para el cultivo de la caña de azúcar son:

Precisar criterios de autoridades, instituciones gubernamentales y especialistas regionales para el desarrollo de la caña de azúcar;
]]> Análisis de las condiciones agroecológicas en toda la región que potencialmente podrá ser desarrollado el sistema agrícola;

Selección de polígonos, a partir de variables, en los que se consideren con mayor concurrencia de factores favorables para el desarrollo de un sistema de producción de caña de azúcar;

Localización del área en estudio;

Evaluación de las condiciones edafológicas. Aptitud de los suelos;

Evaluación de las condiciones climáticas.

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Como resultado de la aplicación del método en el estudio de caso se presenta la posible área de abastecimiento, donde podría desarrollarse más del 95% de la materia prima, corresponde al Polígono 2 (Aragua-Maturín).



• El montaje de la planta debe ser próximo al poblado denominado La Toscana, limítrofe con los Municipios Maturín, Cedeño y Punceres, ya que en esa zona confluyen el mayor número de características positivas.

1. Arcia, J., Menéndez, A., Santana, M., Villegas R., Pérez, E., García E. y Machado, I.: Principios metodológicos para el establecimiento de sistemas agrícolas. En Memorias XVII Congreso Científico Internacional del INCA., ISBN 978-859-7023-48-7, San José de las Lajas, La Habana, 22-26noviembre, 2010.

2. Castellanos, J: Análisis del campo de fuerzas. Boletín electrónico Qualinet. Red de gestión integral y calidad. Disponible en: [http://cdiserver.mba-sil.edu.pe/mbapage/cdi/BoletinesElectronicos.htm]. 2004.

3. Dale, F. R. and Charles, C. W.: Strategy of Process Engineering, pp. 188-194, Edición Revolucionaria, 1979.
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4. FAO: A framework for land evaluation. Soils Bulletin 32. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy. 1976.

5. FAO: Guidelines: land evaluation for irrigated agriculture. Soils Bulletin 55. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy. 1985.

6. FAO: Guidelines: land evaluation for rainfed agriculture. Soils Bulletin 52. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy. 1983.

7. FAO: Land evaluation for forestry. Forestry paper 48. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy. 1984.

8. FAO: Report on the Agro-ecological zones project. World soil Resources Report 48, Vol. 1: Methodology and results for Africa. Rome. Italy. 1978.
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9. Max, S. P. and Klaus, D. T.: Plant Design and Economics for Chemical Engineers, pp. 341-421, Fourth Edition, McGraw-Hill International Editions, 1991.

10. Mayo Abad, O.: Técnicas básicas de optimización. Tesis para optar por el grado científico de Doctor en Ciencias, Capítulo 3. (Edición preliminar). La Habana, Cuba, 1998.