Caña de Azúcar, 18:17-42. 2000.

Luis Zérega¹_, Eduardo Guinand² y Alberto Guinand²

Se realizó la caracterización de suelos, agua de riego, clima, planta y manejo del cultivo de la caña de azúcar en 8 unidades de suelo de una finca ubicada en el estado Portuguesa, Venezuela. Se proceso y analizó la información climática y el balance hídrico, análisis de fertilidad y evaluación del estado nutricional del cultivo. También se realizaron determinaciones físicas y descripción del perfil de los suelos evaluados; análisis y calificación de la calidad de las aguas de riego, cálculos de variables de riego, del manejo agronómico y componentes de la productividad del cultivo. Los resultados indican que la mayor superficie a cosechar debe realizarse entre los meses de febrero y marzo, lapso en que ocurre la mayor acumulación de sacarosa en la caña en esa zona. Se encontró alta relación de adsorción de sodio en las unidades 10 y 13, posiblemente originado por ascenso capilar de agua freática. Todas las unidades presentaron poca profundidad de suelos.

Palabras clave: Caña de azúcar, agroecología, manejo del cultivo.

Soil characterization, water irrigation, sugarcane crop, climate and crop management was evaluated in 8 soil units in a sugarcane farm located in Portuguesa State, Venezuela. Climatic information, fertility analysis were processed and analyzed. The nutritional status of the sugarcane crop was also evaluated. Physical determinations and soil profile descriptions, analysis and irrigation water quality, irrigation variable calculations were made. Agronomic management and productivity components were also evaluated. According with the results, the sugarcane harvest must be done between February and March, period when most of the sugar accumulation occurs. High sodium adsorption ratio was found in units 10 and 13; probably originated by capillary elevation of the water table. All units presented low soil depth.

Key words: Sugarcane, characterization, agroecology, crop management.

Las causas de los bajos niveles de productividad que se registran anualmente en Venezuela en el cultivo de la caña de azúcar (< 60 ton de caña /ha y < de 8% de azúcar refino) tienen su origen principal en la aplicación inadecuada de tecnologías en las áreas que se han identificado como las más limitantes para el crecimiento y desarrollo de este rubro, las cuales son: suelo, riego, nutrición mineral , fitosanidad (principalmente control del insecto plaga candelilla, Aenolamia varia, y malezas) y, drenaje fundamentalmente en zonas húmedas.

Esta situación ocurre por la presencia de vacíos tecnológicos que requieren atención en materia de investigación agrícola y por el desconocimiento sobre la existencia de carencias hídricas y nutricionales o por falta de recursos económicos del cañicultor para solventar esos problemas y poder elevar de manera sustancial los niveles de productividad del cultivo de la caña de azúcar.

Considerando la gran variabilidad de condiciones agroecológicas que existe en el país, se requiere identificar las causas que originan los bajos niveles de productividad de este y otros cultivos mediante un diagnóstico integral por lo menos a nivel de finca, para poder establecer las prácticas agronómicas mas convenientes en cada caso.

En el área de suelo, los estudios o diagnósticos realizados en Venezuela se han dirigido principalmente al campo de la clasificación de tierra con fines de riego, fertilidad, taxonomía, capacidad de uso, etc. Pero éstos en su mayoría han sido hechos en escalas muy pequeñas, cubriendo grandes superficies y adolecen de cierta información de interés para realizar el mencionado diagnóstico integral, tales como nutrición mineral de planta y necesidades de riegos, aplicables o necesarias para fines de manejo específicos a nivel de tablón , que es la modalidad de clasificación del terreno que hace el cañicultor. Sin embargo, algunas fincas, particularmente las cañeras, han efectuado estudios de clasificación de tierras en escala 1:5000, los cuales tampoco cubren todas las expectativas, por las razones antes señaladas y porque en esa escala aún pasan desapercibidas algunas características de suelo importantes para el cultivo de la caña de azúcar, tales como la profundidad del mismo (Zérega, 1994).

Para el estado Portuguesa se han efectuado estudios de clasificación, como el de capacidad de uso en escala 1:250.000 de Strebin (1993), pero tiene las limitaciones ya mencionadas.

En este sentido, este trabajo tiene como objetivo realizar un diagnóstico agroecológico que incluye determinaciones físicas, y químicas al suelo, descripción del perfil del mismo, análisis foliar, caracterízación climática con balance hídrico, calidad y cálculos de paramétros de agua de riego y análisis de la información sobre manejo y productividad del cultivo de la caña de azúcar, para establecer prácticas adecuadas y económicamente factibles que contribuyan a elevar los rendimientos del mismo.

Este trabajo se realizó en la Hacienda la Palma, ubicada entre los 69º 5` de longitud oeste y los 9º 5` de latitud norte, a unos 8 km de la población de Agua Blanca, municipio del mismo nombre en el estado Portuguesa, Venezuela.

Los suelos de esta finca clasificaron como Vertic Ustropepts, arcillosa fina, no ácida, isohipertérmica (Cabrera et al, 1990). Según Strebin (1993) los suelos de esta unidad de producción pertenecen a la sub-clase IIsd (con limitaciones por fertilidad y drenaje), serie Agua Blanca, son de origen aluvial en posición de bajío, con drenaje superficial poco restringido, textura media fina. En general, el drenaje es moderadamente lento debido a la poca pendiente y a la textura, la cual es generalmente arcillo limosa en el perfil. Hay una pequeña porción de esta finca, localizada en la parte media alta (lote 10), que pertenece a la clase I, son las mejores tierras de la zona y tienen pocas limitaciones agronómicas para su uso.

Para la realización de este estudio se dividió el área cañera en 8 unidades homogéneas de suelos que representan 83 hectáreas sembradas con este cultivo. Estas 8 unidades, que equivalen cada una a la denominación de los lotes de la finca, llamados: La casa, números: 6, 7 10, 14, 15, 9 y 13.

Estas unidades homogéneas fueron consideradas así, porque ellas se diferencian por sus niveles de productividad, por problemas de suelos como drenaje, y su posición en el paisaje (parte alta, media y baja), aunque la pendiente del terreno es escasa.

En cada unidad de suelo se realizaron análisis de rutina de fertilidad de 0 a 20 cm y 20 a 40 cm de profundidad, tomando de 15 a 20 sub muestras por unidad de muestreo, la cual tuvo una superficie máxima de 5 ha en cada caso.

A cada muestra se le determinó textura por el método de Bouyoucos, concentraciones de fósforos (P) y potasio (K) por el método de Olsen, calcio (Ca) por Morgan, materia orgánica (MO) por el método de Walkley y Black, pH en la relación suelo-agua 1:2,5 y conductividad eléctrica (CE) en la proporción suelo-agua 1:5 en dS/m a 25ºC, cuyos análisis se llevaron a cabo en el laboratorio de suelo del Instituto Universitario de Tecnología Eustacio Guevara del Estado Portuguesa (IUTEGP) . También se le determinó la capacidad de intercambio catiónico (CIC) por el método de acetato de sodio pH 8,2 y análisis de rutina de salinidad consistente en la obtención del pH en la pasta saturada, conductividad eléctrica en dS/m a 25ºC, concentración en meq/l de sulfatos (SO4), cloruros (Cl), bicarbonatos (HCO3) , carbonatos (CO3), Ca, Mg, sodio (Na) y K en el extracto saturado del suelo. De igual forma se les determinó la relación de adsorción de sodio (RAS). Estas últimas determinaciones se realizaron siguiendo la metodología descrita por Pla (1969), en el laboratorio de la Universidad Nacional Experimental de los LLanos Occidentales Ezequiel Zamora (UNELLEZ).

A las mismas profundidades se efectuaron determinaciones de densidad aparente (DA) por el método de excavación y capacidad de campo (CC) por medio del tapado de 1 m² de terreno después de saturarlo en cada punto de muestreo. Así mismo, se obtuvo la tasa de infiltración básica del suelo por medio de los anillos infiltrómetros. Estas últimas determinaciones de tipo físicas se realizaron siguiendo las metodologías indicadas por Pla (1983) . Con los valores de (DA/DW) x CC se obtuvieron cifras de la fracción volumétrica de agua en el suelo o porosidad total.

Se efectuó un sondeo del perfil del suelo con barreno hasta 60 cm de profundidad en los dos sectores evaluados de la finca, a los cuales se les determinó el color según la tabla de Munsell, estimación manual de la textura y del porcentaje de humedad según Zérega (1994), reacción al HCl 10% y su consistencia, estructura, presencia de moteados. Esta descripción también se hizo en dos calicatas hechas en los lotes 6 y 15 con dimensiones de 1m x 1m de lado y 2m de profundidad.

Se efectuaron análisis de salinidad a las fuentes de aguas de riego (pozo profundo y Río Sarare) empleadas en los lotes evaluados. Estas fueron calificadas de acuerdo a las metodologías de Pla y Dappo (1974) y Pérez (1994). A estos análisis se le aplicó la misma metodología de salinidad señalada para el suelo y fue realizada por el laboratorio del Instituto Universitario de Tecnología Eustacio Guevara en el estado Portuguesa.

Se realizaron cálculos de láminas, frecuencia, tiempo y caudal de riego basados en las siguientes fórmulas:

Para el cálculo del tiempo de riego (TR) se desarrolló una ecuación de regresión lineal entre la lámina de agua acumulada (X) y tiempo acumulado (Y), tomados de las pruebas de infiltración para cada sector evaluado. Con cada ecuación se calculó el tiempo de riego (Y) para el valor obtenido de LNR en cada sitio.

Si el qsurco es mayor que qi (caudal máximo no erosivo) entonces se aplica ésta última.

La profundidad del suelo fue determinada sobre la base de la profundidad de humedecimiento, estimada manualmente, según Zérega (1994), alcanzada después del riego. El pmp se tomó del % de humedad del suelo seco al tacto evaluado, cuando se determinó densidad aparente del suelo, considerando que en la zona de la curva de retención de humedad donde se ubica el pmp, en suelos de textura medias y finas, generalmente los valores de humedad varían muy poco.

Se hizo el balance hídrico atmosférico mensual siguiendo el método de Thornthwaite, para ello se emplearon datos de precipitación y evaporación de 1980 a 1993 tomados en la estación meteorológica del Instituto Nacional del Investigaciones Agrícola del estado Portuguesa. También con datos de esta estación meteorológica se efectuó la caracterización climática, en cuanto a temperatura, radiación solar, insolación, humedad relativa y velocidad del viento.

Para el balance hídrico se calculó la lámina o capacidad de almacenamiento de agua en el suelo, utilizando valores promedios de las variables climáticas y de suelo de todos los tablones evaluados por medio de la ecuación para calcular LA antes indicada.

También se calculó frecuencia de riego de acuerdo a la ETP en el lapso de cosecha (diciembre-abril) que corresponde al período de zafra del Central Azucarero Portuguesa, basado en la ecuación:

Se aplicaron valores de Kc de 0,4 para cañas de hasta 3 meses de edad, y 0,85 para cañas con más de 3 meses. Estas cifras de Kc fueron tomados de los estudios realizados en este sentido por Rodríguez (1995) en la Central Azucarera Portuguesa. Los datos de evaporación de la tina se tomaron del Cuadro 2.

Se realizaron muestreos foliares tomando 25 hojas TVD (primera hoja con labio visible) por unidad de muestreo a las cuales se les eliminó los tercios superior e inferior y la nervadura central. A estas muestras se les determinó concentraciones de N, P, K, Mg, Ca, Zn, Cu, Fe y Mn. Estos resultados fueron interpretados según la metodología DRIS (Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendaciones ) desarrollada por Beaufils y Summer (1977), y la creada en los Estados Unidos de América para el cultivo de la caña de azúcar por Elwali y Gascho (1983); también se aplicó el criterio de los niveles críticos y los rangos de suficiencia de nutrimentos en este rubro. Para correlacionar toda la información antes señalada, se tomaron datos sobre registro de productividad pasada (toneladas de caña por hectárea o TCH y rendimientos de sacarosa), manejo aplicado y causas del nivel de productividad alcanzada por variedad en los tablones de los lotes evaluados.

De acuerdo a los registros meteorológicos del INIA Portuguesa (Cuadro 1), la Hacienda La Palma, ubicada en línea recta a 16 km aprox. de este centro de investigación, presenta temperatura media anual de 27ºC, con período de máxima oscilación de temperatura (entre la diurna y la nocturna) de 12,4 a 12,7 ºC registrada entre los meses de marzo y febrero, lo cual indica la época esperada de máximos rendimientos de azúcar en el cultivo para esta zona. Entre estos datos, llama la atención la relativamente alta velocidad de viento (12,31 km/h), registrada entre los meses de diciembre y abril, lapso que corresponde al período seco, por lo que las demandas de riego del cultivo en ese período son altas y se deben corresponder con las mayores exigencias hídricas del mismo durante el año. También se tiene que la radiación solar promedio anual es de 394 calorías/cm², con una insolación media diaria de 5,9 horas y humedad relativa promedio anual de 74,3 % correspondiendo la máxima durante el período lluvioso como es de esperar.

Por otro lado, estos suelos registraron bajos niveles de sulfato medido en el extracto saturado del suelo y un relativo alto RAS en los lotes 10 y 13, atribuible esto último al agua freática capilar detectada en toda la finca en los perfiles evaluados (Cuadro 4). Esta última situación también ha sido detectada por Villafañe (1995) en el Sistema de Riego Las Majaguas, ubicado cerca de ésta finca. Para estos suelos con alto RAS se recomienda de preferencia el cultivo de variedades de caña, tales como V68-78, C371-67, CP74-2005, PR61-632 y SP711486; no sembrar C323-68

Con relación al estado nutricional del cultivo (Cuadro 5), los elementos más deficitarios fueron el K y el Cu, aunque también se registró cierta deficiencia de P, tal vez por absorción excesiva de Fe y Ca. El Mg presentó niveles suficientes en el tejido foliar pero en el suelo se encontraron niveles bajos, lo que sugiere que hay que evaluar el método de análisis de suelo utilizado y seleccionar el idóneo para estas condiciones.

Presentaron adecuados valores de DA ( 0 a 20 cm de profundidad), CC, potencial crítico o punto de marchitez permanente, contenido de agua aprovechable y tasa de infiltración básica, pero registraron escasa a moderada profundidad del suelo para este cultivo y de bajos a adecuados contenidos de poros totales (Cuadro 6).

Al describir los perfiles se encontró que estos presentaron textura fina; estructura blocosa subangular, media y débil; con mayor concentración de raíces de 0 a 20 cm de profundidad; moderadas grietas; reacción violenta al HCl 10 % después de los 40 cm de profundidad; abundantes e intensos moteados grises y de color ladrillo de 20 a 40 cm de profundidad; con color desde marrón grisáceo muy oscuro (2.5Y, 3/2) hasta los 20 ó 40 cm y marrón oliva (2.5Y, 5/4) a mayor profundidad.

Las 2 fuentes evaluadas presentaron muy buena calidad para el riego sin ningún peligro de acumulación de sodio, pero por tener una CE menor a 0,8 dS/m (Cuadro 7) se corre el riesgo de sodificación del suelo en los tablones (números 10 y 13) que presentaron un RAS mayor a 2 (Cuadro 4).

En el Cuadro 8 se presentan los valores de láminas, frecuencias, tiempo y caudales de riego por lote, donde los cálculos dieron los máximos valores de LA, LNR y LBR en el lote 7 y los menores en el lote 9, con un promedio en todos los lotes de 76, 38 y 76 mm respectivamente. Los menores tiempos de riego se obtuvieron en los lotes 14 y 7 (1,9 a 2,2 horas) y los mayores en los números 9 y 10 (16,5 y 7,8 horas), con un promedio general de 3,2 horas en toda el área evaluada. El caudal por surco seleccionado fue el que resultó igual o menor al caudal máximo permisible, los cuales son los registrados en los lotes 6, 10, 15 y 9; mientras que en los otros lotes se deben aplicar los caudales por surco máximos no erosivos calculados. Así mismo se obtuvo una longitud máxima de surco promedio de 335 m.

En cuanto a la frecuencia de riego, el promedio general fue de 10 días, la mínima de 6 días (período seco) y la máxima de 14 días durante el período lluvioso (Cuadro 8).

En el cuadro 9 se observa la FR de acuerdo a la edad y el Kc del cultivo durante el año, a partir de la época de zafra, resultando las mayores frecuencias de aplicación para los meses de marzo y abril para cañas cosechadas en diciembre y, en los meses de enero, febrero y marzo para cañas cortadas en abril. Las menores FR se dieron en abril, mayo y junio para cañas cosechadas en abril, y en abril y mayo para cañas con zafra en marzo.

En el Cuadro 10 se presenta los niveles de productividad registrada por lote en el ciclo 95-96, donde se observa que el promedio fue de 76 TCH y esto representa un incremento del 39% con relación al ciclo anterior, logrado por la aplicación de las recomendaciones dadas de acuerdo a los resultados de este diagnóstico. Los mayores niveles de productividad se lograron en los lotes 6 y 7 los cuales presentaron el mejor nivel nutricional foliar (Cuadro 5), las mejores propiedades físicas evaluadas (Cuadro 6) y variables de riego calculadas (Cuadro 8). Los menores niveles de rendimiento del cultivo se obtuvieron en los lotes 13 y la casa y estos a su vez registraron la menor fertilidad y con relativo alto RAS (lote 13) y unas de las peores propiedades físicas.

Cuadro 3. Fertilidad de unidades de suelos representativas por lote.

Zérega (1994); Chapman y Pratt

P: Fósforo. K: Potasio. Ca: Calcio. MO: Materia orgánica. CE: Conductividad eléctrica. FA: Franco arcilloso. FAL: Franco arcillo-limosos. A: Arcilloso FAa: Franco arcillo arenoso. Aa: Arcillo arenoso. meq/ 100: miliequivalentes/ 100 g de suelo SAT: Saturación de la pasta de suelo

Cuadro 5. Resultados de análisis foliar, rangos nutricionales normales e índices DRIS.

RA: Resultado analítico. RN: Rango normal según Elwali y Gascho (1983). IBN: Indice de balance de nutrimentos. DRIS: De acuerdo a Elwali y Gascho (1983).

 

Cuadro 6. Algunas características físicas de los suelos evaluados.

pmp: Punto de marchitez permanente. VA: Valores adecuados según Pla (1983), Israelsen y Hansen (1965) y Zérega (1994;1995).

 

Cuadro 7. Algunas características químicas y calidad de las fuentes de agua de riego de la hacienda la Palma.

*: Para el cultivo de la caña de azúcar en los suelos de bajo estudio (Pla y Dappo, 1974). **: Si el RAS del suelo es menor a 2.

 

Cuadro 8. Variables de riego calculadas.

*: Frecuencia de riego en días

 

Cuadro 9. Frecuencia de riego (FR) en días, durante el año, de acuerdo al Kc y edad del cultivo en la época de zafra (Dic. – Abril).

Nota: Kc = 0.4 para cañas hasta de 3 meses de edad. Kc = 0.85 para cañas con más de 3 meses de edad.

 

Cuadro 10. Productividad de caña y azúcar por lote. Zafra 1995 – 1996.

TCH: Toneladas de caña/ha TAH: Toneladas de azúcar/ha. *: Rendimiento estimado en algunos tablones. **: Parte del área corresponde a un semillero de caña. S1: Soca 1. S2: Soca 2. S3: Soca 3. P: Planilla.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La cosecha de la mayor superficie, se debe continuar realizando los meses de febrero y marzo, época en que ocurre la mayor acumulación de sacarosa en el tallo de caña en esa zona.

Aunque los suelos son de moderada fertilidad se deben abonar con nitrógeno, fósforo (solo en plantilla y cada 4 cortes) y potasio, en dosis de 150 kg de urea mezclado con 100 kg de fosfato diamónico y 200 kg de cloruro de potasio por hectárea en plantilla, adicionados en una sola aplicación en el momento de la siembra. En soca, aplicar 200 kg/ha de urea , sin fósforo y con la misma dosis de potasio, aplicados entre los 45 y 60 días después del corte e incorporado entre los 10 y 20 cm de profundidad. Se debe evaluar la posibilidad de respuesta de la caña de azúcar a las aplicaciones de sulfato, Zn y Cu, estos dos últimos quelatados por lo alcalino del suelo. Debe revisarse los niveles de P foliar, para constatar la pertinencia de esta recomendación.

Analizar el agua freática, particularmente en los lotes Nº 10 y 13 para caracterizar debidamente el problema del alto RAS detectado en esos suelos y asi poder prevenir o corregir problemas de deterioro físico del suelo por el relativo alto sodio en el mismo y por la baja CE eléctrica que presentan las aguas de riego.

En los suelos menos profundos y con alto RAS ( lotes 6, 10, 13, 14 y la casa) aplicar labranza reducida y sembrar las variedades de caña de azúcar: V68-78, PR61-632, CR74-250 y CP74-2005; no se debe cultivar en los lotes 10 y 13 la C323-68, por su alta susceptibilidad al alto sodio. Las 3 primeras son de inicio de zafra y la última es insensible a la época de cosecha. En los lotes con mal drenaje sembrar a inicio de zafra porque el exceso de agua afecta más a este cultivo en los primeros 4 meses de edad, cultivando fundamentalmente las variedades: My5514, V74-7, V75-6, CP74-2005, y B75-403. Las 2 primeras son de inicio de zafra, las dos siguientes son insensibles y la última de finales de cosecha. Para aumentar el área de exploración a las raíces del cultivo y defenderlo de los excesos de humedad, construir camellones de 20 a 30 cm de alto con agregados del suelo de tamaño pequeño para disminuir las incidencias de la candelilla.

Comprobar mediante parcelas piloto, la bondad de las frecuencias de riego calculadas, y evaluar el método de riego por chorrito.

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