Siembra mecanizada de la caña de azúcar en Brasil

Artículo de revisión
Siembra mecanizada de la caña de azúcar en Brasil
Introducción
En el Brasil, debido al gran incremento del área cultivada con caña de azúcar en los
últimos años, especialmente para producción de etanol, se está presentando un cambio
importante en la mecanización del cultivo, específicamente en el desarrollo de la
siembra mecanizada. En la zafra 2005/06, en el centro-sur de Brasil se reportó un área
sembrada mecánicamente igual al 5.7% (Lopes, 2008).
La siembra mecanizada de la caña de azúcar se considera aún una práctica reciente e
innovadora en el mundo, por lo que no hay muchas experiencias en Colombia. Al conocer
que una ventaja principal de la siembra mecanizada es la reducción en mano de obra y
en costos de producción, se consideró de especial interés investigar sobre este tema.
A continuación se presentan los principales aspectos de la siembra de caña de
azúcar en el Brasil, y se hace énfasis en comparar la siembra convencional o semimecanizada
(también llamada manual) con la siembra mecanizada con máquinas
sembradoras que realizan todas las labores de forma integral.
Aspectos operacionales de la siembra
La secuencia en el caso de Brasil es la siguiente:
Preparación de suelo
El objetivo es acondicionar el suelo para recibir la semilla y proporcionar condiciones
óptimas para el desarrollo inicial de las plantas. Los ingenios sucroalcoholeros
en Brasil no siguen una secuencia uniforme de preparación del suelo;
cada uno tiene su propio sistema en función del tipo de suelo predominante
y la disponibilidad de máquinas e implementos. Generalizando, se puede afirmar que
la preparación del suelo está constituida por las etapas de rastrillada, subsuelo, levantamiento
de las curvas de nivel y aplicación de correctivos. A continuación se describen
estas etapas.
Rastrillada
Se utiliza normalmente un tractor enllantado que mueve por tracción una rastra de
discos, la cual, mediante una acción combinada de corte e impacto, desagrega el
suelo y elimina las plantas existentes, incluidas las cepas del cultivo de caña anterior.
En promedio se hacen cuatro rastrilladas por hectárea. En condiciones de menor precipitación
y cuando la cantidad de plantas por eliminar es menor, se puede reducir el
número de pases de rastra.
Subsolada
Jairo Nova V. *
Esta operación se realiza cuando el terreno en preparación presenta una capa endurecida
que puede perjudicar el desarrollo de las raíces. La subsolada se hace con un
* Ingeniero Agrícola, Gerente de Campo de Incauca S.A.

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tractor pesado, equipado con un
implemento subsolador con vástagos
que penetran el suelo y desagregan
el perfil de abajo hacia arriba. Estos
vástagos son introducidos hasta una
profundidad de 50 centímetros. La
labor se hace solamente una vez,
generalmente antes de la última
rastrillada.
Construcción de curvas de nivel
Debido a la topografía y principalmente
con el propósito de controlar
la erosión del suelo en época de
lluvias, en Brasil se siembra en curvas
de nivel.
Siembra
La siembra se desarrolla en varias
etapas. La primera, que ocurre fuera
del sitio por ser plantado, es la cosecha
de la semilla que bien puede
hacerse manual o con cosechadoras
de caña picada. La segunda etapa
viene a ser el surcado del lote por
sembrar. Una tercera etapa es el
transporte de la semilla al lote, su distribución
y colocación en los surcos
y, por último, su cobertura.
Surcado
Consiste en abrir los surcos donde
son colocadas las semillas de la caña.
La labor se realiza con tractores equipados
con surcadores-abonadoras
que hacen los surcos y al mismo
tiempo aplican abono. La profundidad
de surcado varía de 20 a 30 cm.
La densidad de siembra más común
es de 10 a 12 yemas por metro con un
espaciamiento de 1.4 metros.
Transporte y distribución
de la semilla
Las semillas de caña de azúcar son
transportadas en camiones hasta el
sitio de siembra y allí son distribuidas
manualmente en los surcos.
Cubrimiento, aplicación
de insecticida y ‘retape’
Después de acomodar la semilla en
el surco, se le aplica insecticida y se
realiza su cubrimiento mediante un
tractor equipado con un implemento
tapador. El retape se hace manualmente
para corregir fallas en la
cobertura dejada por el equipo.
Tipos de siembra
En Brasil se diferencian dos sistemas
de siembra: semi-mecanizado y
mecanizado.
Sistema semi-mecanizado
Es una combinación de operaciones
manuales y mecanizadas: el surcado,
el tape de semillas y la aplicación de
insecticidas y fertilizantes se efectúan
mecánicamente, mientras que la
distribución de la semilla, su fraccionamiento
y colocación en el surco
son tareas manuales (Figura 1).
En este sistema los tallos de
caña que van a ser usados como
semilla son cortados en forma manual
para evitar daños en las yemas. Enseguida
las semillas son cargadas en un
camión o en vagones acoplados a un
tractor para transportarlas al lugar de
la siembra. El vehículo de transporte
entra al tablón en el sentido de los
surcos y un equipo formado por 2 a
6 hombres retira los tallos y los distribuye
en los surcos, cruzando la base
de un tallo con la punta del siguiente.
Enseguida otro grupo de trabajadores
con machetes desinfectados
recorre los surcos cortando los tallos
en trozos de aproximadamente tres
yemas. Después de esta operación de
picado las semillas son cubiertas con
aproximadamente ocho centímetros
de tierra, según el suelo, el estado
de preparación y las condiciones climáticas
de la época de siembra. Este
tape se hace mecánicamente con
tractores equipados con implementos
tapadores de semilla. Se realiza
un retape manual, con operarios
que recorren los surcos y corrigen las
1. Surcado 2. Distribución de la semilla en los surcos
3. Fraccionamiento de semilla y colocación
en el surco
4. Tape y aplicación de agroquímicos
Figura 1. Siembra semi-mecanizada. Labores mecánicas: 1 y 4; manuales: 2 y 3.
Imágenes reproducidas (Lopes, 2008)

fallas en la cobertura de las semillas.
El sistema implica un uso importante
de mano de obra agrícola.
Sistema mecanizado
En el sistema mecanizado todas las
operaciones mencionadas (surcado,
distribución de semilla y tape) son
mecánicas; también se aplican agroquímicos
al suelo.
Según el tipo de plantadora se
utilizan tallos enteros, en cuyo caso el
corte de caña para semilla es manual;
o se usan trozos de semilla cortados
con cosechadora mecánica.
Sembradoras de caña entera
En el mercado brasileño existen
varias sembradoras de caña entera.
En el Cuadro 1 se presentan las características
principales de dos equipos
evaluados en Brasil en un estudio
de campo realizado en 2005 (Ripoli
T.C.C., et al., 2007).
Algunas máquinas utilizan carretas
para la semilla en forma de tallos,
los cuales son fraccionados momentos
antes de la siembra; otro modelo tiene
un depósito de tallos y realiza el fraccionamiento
antes de la siembra.
En estos equipos puede graduarse
el espaciamiento entre surcos:
1.40 m, 1.50 m y 1.60 m. Los tapadores
de surco con discos permiten regular
la altura y el ángulo de ataque. También
se puede graduar la altura de la
entrada de los picadores de caña, para
ajustarlos a la altura de los operarios.
Así mismo, los mecanismos picadores
pueden regularse por medio de un
motor hidráulico que permite variar el
número de trozos de semilla cortados
y depositados por metro.
Estas sembradoras de caña
entera permiten la adecuada aplicación
de agroquímicos y fertilizantes
(Figura 2).
La evaluación (Ibid, 2007) mostró
que las sembradoras tienen un
mecanismo picador adecuado. Una
observación importante es que estas
máquinas exigen esfuerzos excesivos
repetitivos de parte de los operarios
que las alimentan de tallos enteros,
quienes además deben trabajar de
pie. Una consecuencia posible es que
por cansancio de los operadores se
Cuadro 1. Características de sembradoras de caña entera.
Características
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pierda la homogeneidad requerida
en la siembra.
Sembradoras de caña picada
Los desarrollos actuales de la siembra
mecanizada son hacia las sembradoras
automáticas que utilizan
caña picada. Las sembradoras de
caña picada realizan la labor en dos
surcos a la vez, con un desempeño
Civemesa
SPTPC2/2/1
DMB
PCI 4000 GIII
Peso en kilos, sin carga 3100 1770, carreta: 1140
Capacidad de la carreta (tallos enteros) en kilos - 4000
Capacidad del depósito de tallos enteros, en kilos 3800 -
Capacidad de los dos depósitos de fertilizantes, en kilos 270 600
Capacidad del depósito de agroquímicos, en litros 200 310
Tamaño medio de trozos de semilla recomendado 0.45 0.51
Opciones de espaciamiento entre surcos, en metros 1.40 a 1.50 1.10 a 1.60
Valor de mercado, a la vista, en reales $ 55,400 60,000
Valor de mercado, a la vista, en dólares $ 24,600 26,643
Capacidad efectiva de trabajo, hectáreas/hora - 0.50
Capacidad operacional de siembra, hectáreas/hora 0.20 a 0.40 -
Velocidad media efectiva de trabajo, kilómetros/hora 3.0 3.0 a 3.5
Radio de giro, en metros 5.50 -
Potencia mínima necesaria para la operación, CV 130 130
Número de operadores 4 4
Profundidad máxima de surcado, en metros 0.45 0.35
Figura 2. Sembradora de caña entera marca DMB modelo PCI 4000 GIII.
Imagen reproducidas de Catálogo DMB

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operacional de una hectárea por
hora (Figura 3). Estas sembradoras
son arrastradas por un tractor con
potencia mínima sugerida de 180 HP,
a través del enganche de tres puntos.
La capacidad del depósito de
semilla es de seis toneladas, que
Cuadro 2. Características de tres sembradoras de caña picada.
Características
Civemesa
PCSA-2/L
Santal
PCP2
DMB
PCP 5000
Peso en kilos, sin carga 6190 10,500 7700
Capacidad del deposito de semilla,
en kilos
Capacidad de los depósitos de fertilizante,
en kilos
Capacidad del depósito de agroquímicos,
en litros
Tamaño medio de trozos de semilla
recomendado
Opciones de espaciamiento entre surcos,
en metros
6000 6000 5000
290 700 650
200 300 310
0.37 a 0.40 0.45 0.45
1.40 a 1.50 1.50 1.40 a 1.50
Valor de mercado, a la vista, en reales $ 150,000 212,000 160,000
Valor de mercado, a la vista, en dólares $ 66,607 94,227 71,048
Capacidad efectiva de trabajo,
hectáreas/hora
Capacidad operacional de siembra,
hectáreas/hora
Velocidad media efectiva de trabajo,
kilómetros/hora
- - 1.0
O.7 a 0.8 1.20 -
6.0 a 8.0 4.0 a 6.0 5.0 a 6.0
Radio de giro, en metros - - 8.0
Potencia mínima necesaria para
la operación, CV
150 180 180
Número de operadores 5 1 1
Profundidad máxima de surcado,
en metros
deben ser recolectadas por equipos
cosechadores preparados con ‘kits’
especiales para la cosecha de semilla
y abastecidos por trasbordo.
En el Cuadro 2 se presentan las
características técnicas
de tres sembradoras
de caña picada (Ibid,
2007).
Figura 3. Sembradora de
caña picada marca DMB
modelo PCP 6000.
0.30 0.40 0.35
Cosecha de la semilla
Para la siembra con el sistema semimecanizado
se usa semilla cosechada
de forma manual. Por su parte, para la
siembra mecanizada se deben tener
en cuenta las consideraciones
siguientes (Prati, 2007).
Adaptaciones en las cosechadoras
Para la cosecha de semilla de caña con
las máquinas convencionales (caña
trozada para molino) se requieren
las siguientes adaptaciones: Recubrir
con cauchos los rodillos colectores y
alimentadores; sustituir los rodillos
picadores de 4 cuchillas para 2 cuchillas;
colocar una placa lisa en el piso
del elevador; colocar una placa de
protección en el rodillo tumbador;
usar pirulitos nuevos sin revestimientos
con soldadura y cauchos en el
rodillo levantador (Figura 4).
Placa de protección del
rodillo tumbador
Cauchos
Cuchillas del rodillo picador
Placa lisa en
el piso
del elevador
Figura 4. Adaptaciones en una
cosechadora de caña.
Imágenes reproducidas (Prati, 2007)

Condiciones de la semilla
Para que la cosecha de caña para semilla
se facilite deben cortarse cañas que
estén en pie. La semilla debe ser de
diez meses, aproximadamente. Se
debe evitar la siembra de variedades
con yemas salientes; el tamaño de los
trozos debe ser de aproximadamente
40 cm (3-4 yemas).
Parámetros de las cosechadoras
Los parámetros son:
• Velocidad de trabajo de 4 a 5 kilómetros
por hora.
• Rendimiento medio de 30 t/hora
a 40 t/hora.
• Por cada hora de trabajo se invierten
el 80% en cosecha y el
20% en maniobras.
• Una cosechadora abastece tres
sembradoras.
• El porcentaje de pérdida de yemas
varía usualmente entre 4%
y 5%: el 80% en la cosechadora y
el 20% en el trasbordo (Figura 5)
y en la sembradora.
Logística necesaria para
la siembra mecanizada
A manera de ejemplo de la logística
que se requiere para la siembra
mecanizada se cita la experiencia de
la Usina San Martín (Nascimento, et.
al. 2007), donde se trabaja en la tecnología
de siembra mecanizada desde
hace quince años: los primeros ocho
años en ensayos y los últimos siete en
aplicación comercial.
El ingenio San Martín cuenta
con una flota para siembra mecanizada
compuesta por tres sembradoras
USM-CTC de dos líneas,
dos cosechadoras Austoft A7700,
ocho tractores y 16 vagones de
trasbordo. Obtienen las siguientes
productividades: Una hectárea por
hora por sembradora y 25 toneladas
de semilla cosechada por hora por
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Figura 5. Operación de trasbordo de semilla para siembra mecánica.
cosechadora (cada hectárea de semilla
cosechada posibilita la siembra de
seis hectáreas).
En la auditoría de calidad realizada
por el ingenio, los niveles ideales
en la cosecha de semilla son de 40 cm
para la longitud de los trozos y hasta
6% de yemas dañadas. En la siembra,
los índices aceptables son: menos de
1% de fallas al depositar la semilla,
espaciamiento de 1.40 m a 1.60 m
(meta: 1.50 m), profundidad de 20-30
cm (meta: 25 cm) y cobertura de tierra
de 5-10 cm (meta: 7.5 cm).
Comparativo de mano
de obra y costos
Un equipo de trabajo para la labor
de siembra mecanizada consta de:
Un operador de la cosechadora, un
operador de la sembradora, un
tractorista de la sembradora, tres
tractoristas para el trasbordo, un
tractorista para marcar callejones y
surcos, un tractorista para el vagón
de abono, un operario para abastecer
el abono (big-bag), un motorista
para el carro de bombero, un jornalero
para el conteo de yemas.
En resumen, el equipo ideal
para tres sembradoras requiere:
quince tractoristas, un motorista, tres
operadores de sembradoras, ocho
jornaleros, un guarda y un encargado
general. En total: 29 personas. El
control de calidad incluye: número de
yemas por metro lineal, porcentaje de
yemas dañadas y cantidad de semilla
por hectárea. Completan el equipo un
guarda y un encargado general.
En contraste, para la siembra
convencional se requieren: Seis
tractoristas, nueve motoristas, tres
fiscales de turno, setenta y dos jornaleros,
un guarda y un encargado
general. En total: 92 personas.
En el Cuadro 3 se muestra que
el personal requerido para operar
una sola sembradora tiene un costo
de R$ 71.59 por hectárea, mientras
que al usar tres sembradoras
el costo de personal disminuye a
R$ 43.39 por hectárea. El sistema
semi-mecanizado tiene, en este
ejemplo, un costo de R$ 223.34 por
hectárea. Es decir, la mano de obra de
la siembra mecanizada usando tres
equipos equivale al 19.43% (32% en
el caso de una sembradora) del valor
de la siembra semi-mecanizada.
Imagen reproducidas (Prati, 2007)

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Cuadro 3. Comparativo de costos de mano de obra entre la siembra convencional y la siembra mecanizada.
Mano de obra
Diario
(R$)
Análisis operacional
y económico
Se presentan los resultados de un
estudio en el cual se compararon los
resultados de una misma variedad
de caña (SP 80-3280) en las mismas
condiciones de campo con dos modalidades
de siembra: semi-mecanizada
y mecanizada (Janini, 2007).
La cantidad de semilla utilizada
fue de 9.6 t/ha en la siembra
semi-mecanizada y de 13.2 t/ha en
la mecanizada; esta última presentó
mayor número de fallas: 17.8% versus
5.7% en la semi-mecanizada. El
mayor número de fallas se atribuyó,
probablemente, al tamaño medio de
los trozos (32 cm) y a la cantidad de
yemas viables por trozo (1.2 a 1.4).
La siembra mecanizada presentó
una capacidad efectiva de 1.38
hectáreas por hora y se mostró más
ventajosa económicamente, con un
costo operacional efectivo estimado
de R$ 96.7 por hectárea en comparación
con la semi-mecanizada que
presentó valores del orden de R$ 216
por hectárea.
En relación con la productividad,
la siembra semi-mecanizada
presentó un resultado de 1.5 toneladas
más por hectárea, sin diferencias
Con una sembradora Con tres sembradoras
estadísticamente significativas con
respecto al valor encontrado en la
siembra mecanizada.
Ventajas y problemas de
la siembra mecanizada
El sistema de siembra mecanizada
posee diversas ventajas desde el
punto de vista agronómico frente al
modo semi-mecanizado, como son
el mantenimiento del contenido de
agua en el suelo determinado por
la no exposición del surco abierto
durante días, lo que mejora la germinación;
mayor paralelismo de los
surcos; posibilidad de aplicación de
productos fitosanitarios y agroquímicos
que reducen las operaciones
mecanizadas en el cultivo; disminución
de la compactación del suelo;
cerramiento de los surcos por ruedas
compactadoras, lo que promueve un
mayor contacto entre la semilla y el
suelo (Lopes, 2008).
La siembra mecanizada de caña
de azúcar puede ser compleja desde
el punto de vista de su implementación,
dado que requiere estudios
multidisciplinarios para ello. Buena
parte de los daños causados a las
yemas de la semilla son atribuidos a
la cosechadora.
Siembra semi-mecanizada
(manual)
Personas (No.) Costo (R$) Personas (No.) Costo (R$) Personas (No.) Costo (R$)
Tractoristas 37.56 8 300.48 15 563.40 6 225.36
Fiscales siembra 29.4 1 29.40 3 88.20 3 88.20
Jornales 29.4 3 88.20 8 235.20 72 2116.80
Guarda 39.81 1 39.81 1 39.81 1 39.81
Motorista 39.81 1 39.81 1 39.81 9 358.29
Alce 75.00 1 75.00 1 75.00 1 75.00
Total personas - 15 - 29 - 92 -
Hectáreas sembradas - 8 - 24 - 13 -
Total costo - - 572.70 - 1041.42 - 2903.46
Costo/hectárea - - 71.59 - 43.39 - 223.34
Tomado de la presentación de Prati (2007).
Existe una tendencia hacia la
mecanización de la siembra justificada
por el menor costo de la operación
mecanizada y el alto desempeño
operacional de las sembradoras
disponibles en el mercado, en un
entorno donde falta mano de obra.
Referencias bibliográficas
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