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Febrero 2018

REPORTE DE PROYECTO

Aplicación de biofertilizantes en parcelas demostrativas de caña de azúcar

CONADESUCAComite Nacional para el DesarrolloSustentable de la Caña de Azúcar

ContenidoINTRODUCCIÓN

ANTECEDENTES

DESCRIPCIÓN

RESULTADOS

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA

3

4

6

8

13

14

Av. Insurgentes Sur 489 Piso 12, Col. Hipódromo Condesa, Del. Cuauhtémoc, Ciudad de México, C.P. 06170, Tel.: (55) 38 71 83 00 ext. 20031

REPORTE DE PROYECTO

13

1 Insumos formulados con uno o varios microorganismos; que de una u otra forma, proveen o mejoran la disponibilidad de

nutrientes cuando se aplican a los cultivos.

INTRODUCCIÓN

La caña de azúcar es un cultivo con gran potencial de diversi�cación del que se pueden obtener productos, subproductos y coproductos como: sacarosa, melazas, rastrojo, bagazo, cachazas, vinazas, etc.; éstos últimos, proveen de ingresos adicionales a los productores cañeros.

En particular, la cachaza, es un residuo en forma de torta que se elimina en el proceso de clari�cación del jugo de caña durante la fabricación del azúcar crudo; la cual, ha mostrado ser un sustrato importante en la fabricación de biofertilizantes1.

En el presente reporte, se detallan las actividades realizadas para la evaluación de la aplicación de biofertilizantes orgánicos, a partir de cachaza, como complemento a la fertilización química en el cultivo de caña de azúcar en 10 parcelas demostrativas. Tales actividades, forman parte de los trabajos realizados a través del Convenio de concertación celebrado entre el Comité Nacional para el Desarrollo Sustentable de la Caña de Azúcar (CONADESUCA) y Puri�cantes Ecológicos S. A de C. V. (PURESA), durante el periodo 2015-2017, cuyo �n es presentar nuevas alternativas de biofertilización que permitan al productor cañero, mejorar las condiciones físicas, químicas y microbiológicas de sus parcelas, reduciendo la aplicación de insumos químicos; y por tanto, costos de producción, con la �nalidad de incrementar la producción de caña de azúcar.

INTR

ODUC

CIÓN


2 La interpretación se refiere a la estimación de obtener respuesta mediante elempleo de fertilizantes; mientras que la recomendación, es la interpretación

práctica de los resultados obtenidos para aplicarla en la producción comercial de cultivos.

4

Antecedentes

Uno de los objetivos del convenio fue establecer 10 parcelas demostrativas en zonas productoras de caña de azúcar, en las que se llevaron a cabo las acciones necesarias de transferencia tecnológica para la aplicación de biofertilizante generado a partir de cachaza, cuyo seguimiento y resultados permitieran el análisis de los bene�cios esperados.

La caña de azúcar es un cultivo altamente extractor de nutrientes del suelo, que requiere considerables dosis de fertilización de macro y micronutrientes para suplir sus necesidades debido a su elevada capacidad de produc-ción de biomasa; lo cual, asociado a la prolongada dura-ción de su ciclo, implica una extracción de nutrientes del suelo de entre 800 a 1,500 kg/ha por año, sobresalien-do el potasio y el silicio, seguidos de nitrógeno, fósforo y otros nutrientes. Dada la condición de los suelos donde se cultiva caña de azúcar, resulta necesario complemen-tar la nutrición con aplicaciones de fertilizantes químicos, orgánicos o biofertilizantes.

Sin embargo, y debido a que en la mayoría de los casos no se realizan monitoreos de la fertilidad del suelo; es frecuente que los nutrientes se encuentren en exceso, o bien, estén en proporción desbalanceada, lo que evita obtener rendimientos máximos potenciales del cultivo. En ocasiones, también ocurre que un elemento se encuentra en el suelo, pero en forma tal, que no es aprovechable; es decir, que no puede ser absorbido por las raíces de las plantas.

Para evitar tales situaciones, es necesario realizar un análisis químico del suelo; el cual, constituye una de las técnicas más utilizadas para la recomendación de fertili-zantes y el manejo de suelos, pues permite:


clasi�car los suelos en grupos a�nes;

predecir las probabilidades de obtener respuesta positiva a la aplicación de elementos nutritivos;

ayudar en la evaluación de la fertilidad del suelo; y,

determinar las condiciones especí�cas del suelo que pueden ser mejoradas.

Independiente a los resultados de los análisis de suelos, no debe olvidarse que en la producción, interviene un conjunto de factores de gran importancia, tales como: clima, variedades, control �tosanitario, manejo general y otras, que podrían condicionar el desarrollo de una planta si éstos no se encuentran en el grado óptimo requerido. De todas maneras, la eliminación de las de�ciencias nutricionales se considera la más decisiva; responsable, en la mayoría de los casos, de incrementos hasta de 50% en el rendimiento.

Además de lo anterior, los resultados de los análisis de suelo, indican la probabilidad de obtener una respuesta adicional con el fertilizante que se utiliza. En general, mientras más elevado sea el contenido de nutrimentos en el suelo, será menor la aplicación de fertilizantes. El uso de análisis químico del suelo como guía para la adición de fertilizantes, involucra dos etapas:

1.La interpretación de los resultados.

2.La recomendación2.

5

Antecedentes

Por otro lado, la utilización desequilibrada de fertilizantes químicos para aumentar la productividad en la agricultura ha generado reducción de la fertilidad del suelo, cambios climáticos, dependencia en el uso de recursos no renovables y degradación en la composición del ecosistema del suelo.

El nitrógeno, fósforo y potasio, (NPK), son los principales nutrientes necesarios para el crecimiento vegetal; sin embargo la disponibilidad del fósforo es limitada, dado que cuando es aplicado en el suelo a través de fertilizantes químicos, se transforma mayoritariamente a su forma insoluble, provocando su uso ine�ciente por parte de la planta. A esta situación se presenta como alternativa el uso de biofertilizantes que han sido aprovechados y aplicados en cultivos de caña de azúcar debido a su bajo costo y a que son amigables con el medio ambiente, además mantienen la �ora natural del suelo e incrementan la calidad y fertilidad del mismo.

Los efectos nocivos del uso de fertilizantes químicos se han visto reducidos con el uso de bacterias simbióticas y asociadas a la rizósfera de plantas capaces de mejorar los niveles de nitrógeno, �jando éste al suelo; entre ellas se encuentran, Acetobacter, Arthrobacter, Azoarcus, Azospirillum, Azotobacter, Bacillus, Enterobacter, Herbaspirillum, Klebsiella, Zoogloea y otras; que se han encontrado en las raíces y tallos de diversos cultivos como, arroz, trigo y caña de azúcar, sin causar síntomas de enfermedad. Estos microorganismos bene�cian directamente el crecimiento de la planta por: i) la producción de ácido indolacético, citoquinas, auxinas, giberelinas, aminoácidos y vitaminas; que ayudan en el crecimiento de la raíz de la planta; y a su vez, facilitan la captación de agua y nutrientes; e ii) indirectamente por su capacidad de �jar nitrógeno y de producir agentes de biocontrol contra patógenos del suelo.


El nitrógeno, fósforo y potasio, (NPK), son los principales nutrientes necesarios para el crecimiento vegetal; sin embargo la disponibilidad del fósforo es limitada.

6

Descripción


San Juanes, Ejido Ticumán. Edo. Morelos Productor: Walberto Cruz Morgado

Cacahuatlán, Ejido Tlayacapan. Edo. Morelos Ejido

1

2

Emiliano Zapata

Casasano

Matatenatito Edo. Veracruz Productor: Macaria Xocua Quiahua3 La Providencia

Omealca Edo. Veracruz Productor: Obdulio Tinoco Camarillo4 La Providencia

Edo. Veracruz Productor: Juana Sorcia Ibáñez5 El Potrero

Edo. Veracruz Productor: Gloria Domínguez Ávila6 El Potrero

IngenioNo. parcela Ubicación

La Hincada, Cd. Valles Edo. San Luis Potosí Productor: Miguel A. Ocejo Del Campo

9 Plan de San Luis

El nitrógeno, fósforo y potasio, (NPK), son los principales nutrientes necesarios para el crecimiento vegetal.

De acuerdo a los sistemas de producción que se manejan en la zona de abasto de los Ingenios Azucareros seleccionados para el proyecto, se establecieron las parcelas demostrativas donde se realizó la validación de la fertilización químico-orgánica.

La razón por la que tomo la decisión de establecer las parcelas demostrativas en los predios seleccionados se debió principalmente a que son campos que reportan niveles bajos de rendimiento de caña, localizados en las siguientes localidades:

Quesería Edo. Colima Productor: Israel Silva7 Quesería

Quesería Edo. Colima Productor: Isis Vianey Jáuregui Lemus8 Quesería

Quesería Edo. Colima Productor: Isis Vianey Jáuregui Lemus10 Quesería

7

Descripción


La cachaza, es un residuo en forma de torta que se elimina en el proceso de claricación del jugo de caña durante la

fabricación del azúcar crudo.

1

2

430.0011.20 2.00

11.20 88.80

33.60 225.00

49.60 129.60

29.60 32.00

18.40 180.00

15.20 94.00

15.20 68.00

14.40 4.00

34.00 17.00

90.00

3 230.00

4 190.00

5 116.10

6 160.00

No. parcela Nitrógeno (N) ppm

Fósforo (P) ppm

Potasio (K) ppm

9 270.00

Una vez que se recibieron los resultados del análisis, se realizó la interpretación de los parámetros. En el caso de los suelos seleccionados se destacó lo siguiente:

7 310.00

8 360.00

10 415.00

8

Resultados


Una vez obtenidos los resultados de laboratorio se realizó la conversión de nutrientes para identi�car la reserva que contenían cada una de las muestras.

PARCELA 1

Tomando en cuenta que la parcela mide 1.8 ha el resultado quedó de la siguiente manera:

N: 68.70 kg/ha

P: 92.4 kg/ha

K: 1,344 kg/ha

Considerando todo esto, se obtuvieron las cantidades de aportación de cada nutriente en el per�l de suelo explorado (0 – 30 cm), y se determinó la siguiente dosis de fertilización para el caso de la parcela del tratamiento sustentable:

Los requerimientos del cultivo en el ciclo de socas para obtener rendimiento de 150 t/ha son de:

180 kg de Nitrógeno por hectárea.

60 kg de Fósforo por hectárea.

100 kg de Potasio por hectárea.

La parcela demostrativa 1, tiene una super�cie de 1.8 hectáreas por lo que se dividió en dos tratamientos:

Tratamiento 1 testigo: 1.3 hectáreas (fertilización química tradicional).

Tratamiento 2 biofertilizante: 0.5 hectáreas, fertilización química-orgánica (3 toneladas de Natur-Abono/hectárea más el 50% de la fórmula química 180-60-100 [7 bultos]).

PARCELA 2

Se realizó la conversión de nutrientes para identi�car cual es la reserva que contiene el suelo. Tomando en cuenta que la parcela mide 0.8 ha el resultado quedó de la siguiente manera:

N: 41.488 kg/ha

P: 27.264 kg/ha

K: 553.8 kg/ha

El paquete tecnológico se basó en las necesidades del cultivo, los nutrientes que se observen en los resultados de los análisis de suelos quedan como reserva posible en el suelo.

Considerando todo esto, se obtuvieron las cantidades de aportación de cada nutriente en el per�l de suelo explorado (0 – 30 cm), y se determinó la siguiente dosis de fertilización para el caso de la parcela del tratamiento sustentable:

Los requerimientos del cultivo en el ciclo de socas para obtener rendimiento de 150 t/ha fue de:

180 kg de Nitrógeno por hectárea

60 kg de Fósforo por hectárea

100 kg de Potasio por hectárea

La parcela demostrativa tiene una super�cie de 0.8 hectáreas por lo que se dividió en dos tratamientos:

Tratamiento 1 testigo: 0.4 hectáreas (fertilización química tradicional).

Tratamiento 2 biofertilizante: 0.4 hectáreas, fertilización química-orgánica (3 toneladas de Natur-Abono/hectárea más el 50% de la fórmula química 180-60-100 (7 bultos)).

Dada la condición de los suelos donde se cultiva caña de azúcar, resulta necesario complementar la nutrición con aplicaciones de

fertilizantes químicos, orgánicos o biofertilizantes.

9

Resultados


PARCELA 3

De acuerdo a los resultados de laboratorio el suelo de la parcela 3 mostró las siguientes condiciones:

Bajo nivel de materia orgánica.

pH dentro de los parámetros.

Bajo nivel en los nutrientes principales N, P.

Nivel de Potasio (K) dentro de los parámetros.

El paquete tecnológico nutrimental del cultivo de caña que se utilizó, fue una mezcla física denominada 20 – 10 – 20 (N 20%, P 10%, K 10%):

Con una meta de rendimiento de 80 t/ha se aplicaron 10 bultos de la fórmula 20 – 10 – 20, y 2 toneladas de biofertilizante orgánico. Para el caso del presente paquete tecnológico (tratamiento 2) se redujo al 50% la fertilización química y se complementó con biofertilizante orgánico.

Tratamiento:

2 toneladas de biofertilizante orgánico por hectárea.

50 % de fórmula química 20-10-20.

PARCELA 4

Los resultados de laboratorio mostraron que el suelo de la parcela 4 tuvo los siguientes niveles:



Bajo nivel en los nutrientes principales N, P.

Potasio (K) dentro de los parámetros.

El paquete tecnológico nutrimental del cultivo de caña que se utilizó, fue la mezcla física 20 – 10 – 20.

Con una meta de rendimiento de 80 t/ha se aplicaron 10 bultos de la fórmula 20 – 10 – 20 y 2 toneladas de biofertilizante orgánico. Para el caso del presente paquete tecnológico (tratamiento 2) se redujo al 50% la fertilización química y se complementó con biofertilizante orgánico.

Tratamiento:

2 toneladas de biofertilizante orgánico por hectárea.

50 % de fórmula química 20-10-20.

PARCELA 5

De acuerdo a los resultados de laboratorio, el suelo de la parcela 5 mostró las siguientes condiciones:

Alto nivel de materia orgánica.


Bajo nivel en nutriente principal N.

Potasio (K) dentro de los parámetros.

El paquete tecnológico nutrimental del cultivo de caña que se utilizó fue la mezcla física 20 – 10 – 20:

Con una meta de rendimiento de 85 t/ha, se aplicaron 2 bultos de la fórmula 20 – 10 – 20 y 1.5 toneladas de biofertilizante orgánico. Para el caso del presente paquete tecnológico (tratamiento 2) se redujo al 50% la fertilización química y se complementó con biofertilizante orgánico.

Se aplicaron tratamientos específicos para cada parcela demostrativa.

10

Resultados


Tratamiento:

1.5 toneladas de biofertilizante orgánico por hectárea.

100 kg de fórmula química 20-10-20.

PARCELA 6

De acuerdo a los resultados de laboratorio, el suelo de la parcela 6, mostró las siguientes condiciones:



Bajo nivel en nutriente principal N.

El paquete tecnológico nutrimental del cultivo de caña que se utilizó fue la mezcla física 20 – 05 – 25 (N 20%, P 05%, K 25%):

Con una meta de rendimiento de 90 t/ha se aplicaron 6 bultos de la fórmula 20 – 05 – 25 y 1.5 toneladas de biofertilizante orgánico. Para el caso del presente paquete tecnológico (tratamiento 2) se redujo al 50% la fertilización química y se complementó con biofertilizante orgánico.

Tratamiento:

1.5 toneladas de biofertilizante orgánico por hectárea.

250 kg de fórmula química 20-05-25.

PARCELA 7

Una vez que se recibieron los resultados del análisis, se procedió a la interpretación de los parámetros revisados.

Se observó que el pH se encontró en el rango ideal para una adecuada absorción de nutrientes. Los elementos N, Ca, Mg y S presentaron un dé�cit y el P y K, así como el Fe, Zn, Cu, Mn y B se encontraron en su�ciencia.

Considerando los anterior, se obtuvieron las cantidades de aportación de cada nutriente en el per�l de suelo explorado (0 – 30 cm) y se determinó la siguiente dosis de fertilización para el caso de la parcela del tratamiento sustentable:

251 – 00 – 100 -- 30 N – P – K – Mg: dado que el proyecto implicaba utilizar la fertilización química al 50 % puesto que se combinó con 1.5 toneladas de biofertilizante por hectárea, la dosis real fue de 125.5 – 00 – 50 -- 15 de N – P – K -- Mg por hectárea.

En el caso de la parcela testigo se utilizó una dosis por hectárea de:

240 – 84 – 168 -- 22 N – P – K – Mg.

Se utilizaron parcelas de media hectárea por tratamiento.

PARCELA 8

Una vez recibidos los resultados del análisis, se procedió a la interpretación de los parámetros revisa-dos. Se observó que el pH de este suelo es ácido y por lo tanto se tendrían problemas para una adecuada absorción de nutrientes, especialmente el fósforo.

En el caso del N, Ca, Mg, S y Zn se mostró un dé�cit, al contrario de P, K, Fe, Cu, Mn y B que se encontraron en su�ciencia.

11

Resultados


De acuerdo a estos resultados, se obtuvieron las cantidades de aportación de cada nutriente en el per�l de suelo explorado (0 – 30 cm) y se determinó la siguiente dosis de fertilización para el caso de la parcela del tratamiento sustentable:

188 – 49.4 – 60 N – P – K : dado que el proyecto implicaba utilizar la fertilización química al 50 % puesto que se combinó con 1.5 toneladas de biofertilizante por hectárea, la dosis real fue de 94 – 24.7 – 30 de N – P – K por hectárea.

En el caso de la parcela testigo se utilizó una dosis por hectárea de:

111 – 24.5 – 24 -- 7 N – P – K – Mg.

Se utilizaron parcelas de media hectárea por tratamiento.

PARCELA 9

Considerando los resultados de los análisis de fertilidad, las conclusiones y recomendaciones realizadas y las condiciones socio-económicas de la región3, se estableció el siguiente paquete tecnológico, utilizando por una parte, la aplicación tradicional de la fertilización que el productor realiza como tratamiento testigo y la fertilización basada en biofertilizante para su validación. El paquete tecnológico usado fue:

TESTIGO:

400 kg/ha de fertilizante químico 20-10-10 aplicados el día 26/mayo/2016.

200 kg/ha de fertilizante químico Sulfato de Amonio que se aplicó según el desarrollo de la caña antes de que el “campo cierre”.

TRATAMIENTO BIOFERTILIZANTE:

Aplicación de una dosis de fertilizante foliar “BIOMETA” una semana antes de la aplicación de la fertilización del suelo, para estimular a la planta en la absorción de nutrientes. Dicha aplicación se realizó el día 20/marzo/2016.

Aplicación de 3 t/ha de biofertilizante mezclado con fertilizante químico a una dosis de 200 kg de 20-10-10 por hectárea que corresponde al 50% del fertilizante químico utilizado tradicionalmente. Esta aplicación se efectuó el día 26/mayo/2016.

La dosis de fertilizante químico Sulfato de Amonio se anuló en este tratamiento.

PARCELA 10

Considerando los resultados de los análisis de fertilidad, las conclusiones y recomendaciones hechas, además de las condiciones socio-económicas de la región, se estableció el siguiente paquete tecnológico, utilizando, por una parte, la aplicación tradicional de fertilización que el productor realiza como tratamiento testigo, y la fertilización basada en biofertilizante para su validación. El paquete tecnológico usado fue:

TESTIGO:

300 kg/ha de fertilizante químico 20-10-10 aplicados el día 27/mayo/2016.

100 kg/ha de fertilizante químico Sulfato de Amonio que se aplicó según el desarrollo de la caña antes de que el “campo cierre”. La aplicación se realizó el mes de septiembre posterior a las lluvias.

3 Lo que se buscó fue establecer dosis de fertilización económicamente viables.

12

Resultados


TRATAMIENTO BIOFERTILIZANTE:

Aplicación de una dosis de fertilizante foliar “BIOMETA” una semana antes de la aplicación de la fertilización del suelo, para estimular a la planta en la absorción de nutrientes. Dicha aplicación se realizó el día 20/marzo/2016.

Aplicación de 3 t/ha de Biofertilizante mezclado con fertilizante químico y una dosis de 150 kg de 20-10-10 por hectárea que corresponde al 50% del fertilizante químico utilizado tradicionalmente. Esta aplicación se efectuó el día 27/mayo/2016.

La dosis de fertilizante químico Sulfato de Amonio se anuló en este tratamiento.

De acuerdo al calendario abajo descrito, se realizaron durante 2016, las aplicaciones de biofertilizante en campo, de forma manual, aplicando el biofertilizante de fondo y posteriormente aplicando el fertilizante químico, quedando de esta manera juntos en una sola aplicación de forma bandeada directamente a la cepa.

Se realizaron las aplicaciones por la mañana, y con la planeación de que al día siguiente, se realizaría el riego de la parcela. Posterior a la aplicación, se incorporó con el apoyo de un tractor para que de esta manera tuviese mejores resultados.

Una vez establecidos y aplicados los paquetes tecnológicos, se prosiguió a realizar una serie de actividades con el �n de capacitar a los productores en el uso del biofertilizante, mostrar los resultados de la implementación de proyecto y realizar un análisis comparativo de antes y después del uso del biofertilizante.

1 abril

No. parcela Mes de aplicación

2 abril

3 julio

4 julio

5 mayo

6 mayo

7 junio

No. parcela Mes de aplicación

8 junio

9 julio

10 julio

Antes

Después1

11.20 2.00 430.00

12.00 6.00 400.00

Parcela Aplicación debiofertilizante P KN

Antes

Después2

11.20 88.80 90.00

12.00 91.20 100.00

Antes

Después3

22.00 42.00 230.00

33.60 25.00 230.00

Antes

Después4

47.20 86.40 190.00

49.60 129.60 210.00

Antes

Después5

29.60 32.00 360.00

26.40 102.00 260.00

3 Lo que se buscó fue establecer dosis de fertilización económicamente viables.

13

Resultados Conclusiones


Generalmente el éxito en la aplicación de biofertilizantes depende del conocimiento de sus requerimientos nutricionales y ambientales, así como de su interacción con otros microorganismos, incluyendo su habilidad para coexistir en cultivos mezclados con otros microorganismos, tanto antes como después de su aplicación al suelo.

El tratamiento con biofertilizante permite reducir considerablemente los efectos dañinos que los fertilizantes químicos producen a los suelos cañeros y al medio ambiente.

Durante el desarrollo del proyecto, se mostró que es posible una forma de nutrición de la caña de azúcar más amigable con el entorno y que al mismo tiempo permite que sea costeable el cultivo.

Si se adoptan paquetes tecnológicos que incluyan la aplicación de biofertilizantes orgánicos, en un mediano plazo se pueden reducir los costos de producción por tonelada.

Antes

Después6

16.80 88.80 170.00

18.40 180.00 160.00

Parcela Aplicación debiofertilizante P KN

Antes

Después7

15.20 94.00 310.00

11.20 134.00 240.00

Antes

Después8

15.20 68.00 360.00

10.40 66.00 240.00

Antes

Después9

14.40 4.00 270.00

18.00 13.00 260.00

Antes

Después10

34.00 17.00 415.00

38.20 23.00 386.00

Costo ($/ha)Rendimiento (t/ha)

23,377 29,172

80 95

Tratamientos fertilizantesSólo químico Con biofertilizante

Con el �n de identi�car las diferencias agronómicas entre ambos tratamientos, para hacer la evaluación comparativa de los efectos entre un tratamiento y otro, se tomaron datos de los parámetros que más in�uyen en el rendimiento de campo e industriales. Se reportaron puntualmente los datos mes tras mes, a partir del mes de mayo y hasta la cosecha.

Análisis costo – beneficio (Promedio 10 parcelas)

Es posible una forma de nutrición de la caña de azúcar más amigable con el entorno.

14

Bibliografía

CONADESUCA, 2015, Nutrición del cultivo de caña de azúcar y uso e�ciente de fertilizantes, México.

CONADESUCA, 2017, Convenio de concertación CONADESUCA-PURESA 2015-2017, México.

CONADESUCA, 2017, Sistema de Información de la Investigación en la Agroindustria de la Caña de Azúcar, en: http://www.siiba.conadesuca.gob.mx/siiaca/.


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