Aumento de la Productividad de Caña de Azúcar por ... - Tecnicaña

Aumento de la Productividad de Cañade Azúcar por Unidad de Área CultivadaEl biocarbón una alternativa ecológica y rentableCarlos Adolfo Luna González*El ingreso potencial de la agroindustriaazucarera y sus derivados (mieles, alcoholcarburante, energía eléctrica y bagazo) estádeterminado por las toneladas de caña porhectárea (TCH) producidas y por el grado demaduración o concentración de sacarosa enlos tallos al momento de la cosecha. A partirdel corte, las labores de transporte de los tallos,la molienda, la extracción de jugos y laproducción de azúcar o alcohol deben serefectuadas en el menor tiempo posible con elfin de reducir las pérdidas en patios y en cadauno de estos procesos. Por consiguiente, lasúnicas maneras de aumentar la oferta deproductos comercialmente vendibles son: (1)incrementar mediante prácticas agronómicasla productividad de caña en campo, lo queconstituye la base o monto de partida per se(ingreso potencial), y (2) reducir las pérdidasocasionadas por las labores de cosecha,molienda y elaboración.La alternativa que se propone en estedocumento se basa en la revisión de algunosresultados de investigación y en lasexperiencias del autor como investigador entemas agronómicos y económicos relacionadoscon la producción agroindustrial de caña deazúcar en Colombia. Se espera contribuir enel manejo del cultivo de caña de azúcar haciaprocesos agronómicos más baratos, sosteniblesy amigables con el entorno.Objetivos1. Aumentar el ingreso potencial delnegocio agroindustrial azucareromediante la adopción de buenasprácticas de manejo agronómico delcultivo en campo, e2. Identificar las alternativas posibles parareducir las emisiones de gases de losIng. Agr., MSc. en Economía Agrícolacluna@telesat.com.co4

procesos de la agroindustria azucareracausantes del calentamiento global yel potencial del cultivo de caña comocapturador de carbono, con el objetode aprovechar las ventajas delmercado consagradas en el Protocolode Kyoto.JustificaciónEl análisis de tendencia muestra que en losúltimos 16 años la productividad æexpresadacomo toneladas de caña por hectárea -TCHæde la agroindustria azucarera localizada enel Valle del río Cauca, ha permanecidoestancada o muestra una ligera tendenciadescendente (Figura 1); es decir, queactualmente se produce la misma o menoscaña por unidad de área que hace 16 años.El problema comenzó realmente enla década de 1980, es decir, lleva unos 25años, lo que se puede comprobar si se observala evolución de las TCH entre 1960 y 2005.Surge, entonces, el interrogante: ¿Qué hapasado en este tiempo? No hay que olvidarque inicialmente la agroindustria azucareraera pequeña y fue creciendo lentamentemediante la incorporación a la producción decaña de áreas dedicadas a la ganadería,cultivos de cacao, café, plátano, frutales,árboles de sombrío, agricultura comercial ensistemas pancoger o la recuperación de zonasinundables. En todos estos casos, la altaacumulación de materia orgánica y el pocolaboreo de los suelos garantizaban buenascondiciones físicas y nutritivas para eldesarrollo de la caña.Fig. 1 Evolución de las TCH en los últimos 16 años5 AUMENTO DE LA PRODUCTIVIDAD DE LA CAÑA DE AZÚCAR

En la medida que la agroindustria fuecreciendo se desarrolló la mecanizaciónintensiva del cultivo con tractores de grantamaño, subsoladas profundas, vagones conaltos pesos muertos, aplicaciones excesivasde fertilizantes nitrogenados y herbicidas ycosechas en épocas de lluvias, todo lo cualresultó en la alteración de las condicionesfísicas y en la destrucción de la materiaorgánica (MO) de los suelos. El período1990-2005 se caracterizó por una tendenciacreciente y sostenida en las TCH, no obstante,a partir de 1983 han ocurrido fuertesfluctuaciones alrededor de una tendencia linealde estancamiento (Figura 2), o sea, que elproblema es grave y viene desde hace unlargo tiempo.Para el análisis de esta situación seutilizó la información recolectada a partir de1990 y disponible en el Servicio de AnálisisEconómico y Estadístico de Cenicaña (Posaday Luna, 1999). La información permitió generaruna megabase de datos, que adecuadamenteutilizada es una poderosa herramienta deanálisis retrospectivo, la que unida a laagrupación de suertes con característicashomogéneas de productividad (AES)(referencia…) constituye un mecanismo deanálisis a escala micro para identificarlocalmente los problemas o fortalezas en losambientes más críticos y evitar así lasgeneralizaciones.Existe la tendencia a justificar elestancamiento en la producción de caña deazúcar mediante el argumento de que lo másimportante son las toneladas de caña/ha pormes (TCHM) y mientras este índice mejoresiempre habrá una mayor rotación del dinero.Eso es cierto bajo ciertas condiciones, ya queesta es una variable engañosa, sólo válidacuando existen cambios varietales quejustifiquen su uso. Un ejemplo es el cambioFig. 2 Evolución de largo plazo de las TCH6

entre las variedades POJ 2878 y CP 57-603que originó una mayor producción en menostiempo; de resto, las variedades actuales nopermiten mucho juego con las edades de corte(EC). Como variable de decisión, las TCHMno son muy aconsejables porque al tratar demaximizarlas se corre el riesgo de llevar lasedades de corte hacia niveles muy bajos einestables, con las costosas consecuenciasque ya se conocen. Las TCHM resultan dedividir TCH entre las EC, por tanto, para quelas TCHM aumenten es más práctico reducirel divisor, la EC. Pero a EC muy bajas, nohay ni caña ni azúcar.Al fin y al cabo, lo que el ingenio muelees la caña producida en una suerte al momentode la cosecha a una edad óptima, o cercanaa ella, recomendada por los fitomejoradoresque la produjeron. Es muy claro, la edad esparte del paquete varietal y por más que sequiera no es posible forzar una variedad paraque produzca a edades más tempranas. Losdesbalances en producción de caña ocurrencuando el clima cambia, por ejemplo, enépocas de alta precipitación y cosechas conprácticas de corte y manejo normales, que sereflejan en bajas producciones en los añossiguientes . Esto es cíclico y se debe adecisiones de molienda y no agronómicas.Entonces, ¿para qué trabajar como variablede decisión agronómica una que es controladapor la molienda y el flujo de caja y no por elproductor?Pero el hecho crudo y real es que enla zona azucarera existe un estancamiento enel ingreso potencial y que debido a ello hoyse está produciendo igual o menos caña porunidad de área que hace 25 años. ¿Qué hapasado? ¿Cuál es la causa y qué se puedehacer para romper el estancamiento?Lo primero es reconocer que elproblema existe (ver Informe Anual Cenicaña,2000 colocar la referencia). La reacciónnormal de los encargados de la producciónde campo es negarlo, porque se tiene lasensación de que al aceptarlo se estáadmitiendo que no se ha trabajado con ladebida dedicación. Pero esto no es cierto, ladedicación ha estado y sostener laproductividad en una agroindustria encrecimiento tiene mucho mérito.El suelo como factor de producciónLas decisiones planteadas en este documentoestán más relacionadas con disciplinaseconómicas, financieras y estadísticas quecon aquellas de tipo agronómico o biológico.No obstante para motivar el interés de losadministradores y propietarios, es necesariohacer algunas observaciones de tipo biológicosobre el cultivo de la caña de azúcar. Lasplantas para su crecimiento dependen, poruna parte, de la energía solar, un factor nocontrolable por el hombre, cuya incidenciavaría con la latitud y factores locales como lapresencia de sombra y las condiciones localesdel clima y por otra, del suelo, un substratocontrolable por el hombre que sirve de sustentoy suministra nutrientes aprovechables.El trabajo de agricultores y agrónomosse concentra en la adecuación de este últimorecurso. Dicho de otra manera, el trabajoagronómico consiste en reducir al mínimo losfactores controlables que afectennegativamente el crecimiento de las plantas,para que puedan hacer la mejor utilizaciónposible de la energía solar. El suelo, comobase de la agricultura, además de constituirel medio donde las plantas se desarrollan, esresponsable del suministro de agua ynutrientes, protege la calidad del aire y es elhábitat natural de múltiples formas de vida.El suelo es la mezcla variable de materialesorgánicos e inorgánicos que contiene vida yconstituye un sistema bioquímico complejo de7 AUMENTO DE LA PRODUCTIVIDAD DE LA CAÑA DE AZÚCAR

sólidos, líquidos y aire. Su formación partede la meteorización de las rocas en un procesoque tarda miles de años. Idealmente, un suelodebe contener una alta agregación de suspartes estables en la presencia del agua y delviento. Por el contrario, en un suelo dispersoo suelto cada partícula individual está libre ypuede ser erosionada por el viento o lavaday removida por las corrientes de aguasuperficial y/o subterránea. Un suelo conbuenas características físicas debe contenersuficientes espacios porosos entre laspartículas minerales y orgánicas y entre losagregados del suelo, con el fin de garantizarel adecuado suministro de agua, aire ynutrientes a las raíces de las plantas.La fertilidad de los suelos dependebásicamente de las propiedades físicas,químicas y biológicas que afectan su habilidadpara suministrar nutrientes en formaaprovechable para las plantas. Uncomponente importante de esta fertilidad esla cantidad de MO disponible (humus) presenteen el suelo, que depende de la actividad demacro y microorganismos suficientes ycapaces de mantener el necesario equilibriobiológico. La cantidad de nutrientes que loscompuestos orgánicos, las arcillas y loscoloides pueden contener electroquímicamentey en forma disponible para las plantas seconoce como capacidad de intercambiocatiónico (CIC) del suelo. La CIC es unamedida de la fertilidad química que dependede las propiedades de almacenar eintercambiar cationes o nutrientes con cargapositiva como Ca++, K+ y Mg++.AireAguaSuelo suelto y encostradoAireAguaSuelo vivoSuelo bien agregado8

La MO estable alcanza valores de CIC entredos y 30 veces más altos que las arcillas,llegando a ser responsable del 90% de ladisponibilidad total de nutrientes en el suelo.Generalmente, la CIC no es modificable enforma directa para manejar la fertilidad delsuelo ya que la respuesta sólo ocurre en ellargo plazo, no obstante, se utiliza comoreferencia. La forma más practica de controlary mantener la CIC es mantener volúmenesadecuados de MO en el suelo. Es posible queel agricultor no pueda cambiar la proporciónde arcillas en el suelo, pero si podrá fácilmentereducir la cantidad de MO y con mucha másdificultad aumentarla. La MO estable actúacomo una esponja que puede llegar a reteneragua hasta seis veces su peso, así, en un añoseco en suelos arenosos el agua retenida porla MO puede hacer la diferencia entre el éxitoy el fracaso del cultivo.El suelo y la productividaddel cultivo de cañaEn este documento se presenta el problemaque significa la baja capacidad de los suelosen el Valle del río Cauca para producir máscaña por hectárea (TCH) como resultado dela pérdida de fertilidad, lo que demanda laadopción inmediata de tecnologías paragarantizar la sostenibilidad de la agroindustriaen el tiempo. Algunas de las evidencias quesustentan esta hipótesis son las siguientes:El bajo contenido de MO. En la parte planadel Valle del río Cauca el 32% de los sueloscontiene menos de 2% de MO, el 66% contieneentre 2% y 4% el 2% restante contiene másdel 4% de MO (Quintero, 2003). Un ejemplode esta condición se presenta en suertes delIngenio Central Castilla donde bajo condicionesde suelos y topografía diferentes, el 50% deellas tiene menos que 2% de MO y el 97%restante menos que 4%, cuando lo normal enla zona estaría entre 4% y 5% de MO(Guillermo Ayalde, com. personal); es decir,que en las suertes de este ingenio el contenidode MO no es suficiente para garantizar lafertilidad. Según Alvaro García (com. personal)entre 1975 y 2006, los suelos agrícolas de laregión han perdido el 50% de su MO.La pérdida de porosidad en los suelos.García et al. (2003) encontraron en unporcentaje considerable de suelos del Valledel Cauca altos contenidos de arcilla y ausenciaPartículas de SueloAguaAireSuelo no CompactadoSuelo Compactado9 AUMENTO DE LA PRODUCTIVIDAD DE LA CAÑA DE AZÚCAR

de microporos debido a la dispersión de éstascausada por el exceso de Mg++. Todos losequipos utilizados en el transporte de cañacompactan el suelo hasta niveles similares ylos daños se concentran en los primeros 30cm de profundidad (Torres y Villegas, 1993).Las conclusiones de algunos trabajos indicanque la compactación del suelo y la cosechaen época humedad pueden resultar enpérdidas hasta del 42% en los rendimientosde la cosecha siguiente (Torres y Pantoja,2005). En consecuencia, se puede asegurarque los suelos con cultivo de caña en Colombiase encuentran altamente compactados comoresultado de prácticas no adecuadas demanejo que han ocasionado igualmente lapérdida de la MO y de la CIC.El exceso de cationes. En el Valle del Caucaexisten cerca de 117,000 ha que presentanuna alta saturación de Mg++ intercambiableel cual afecta las propiedades químicas, físicasy biológicas del suelo. En áreas bajas existen,además, evidencias de sobresaturación deCa++ con su consecuente precipitación comocalcita o dragonita, siendo evidente laalcalinidad ligera en todos los horizontessuperiores del perfil . En general los suelosarcillosos magnésicos frecuentes en la zonapresentan baja capacidad de aireación, bajapermeabilidad y de almacenamiento de agua(García et al., 2003).Las prácticas tradicionales de cultivo. Elcultivo de la caña de azúcar en el Valle delCauca se basa en la aplicación de lospostulados de la revolución verde queconsidera como única alternativa de producciónel uso intensivo de insumos químicos ymaquinaria. Para la fertilización se hacenaplicaciones de sales simples de síntesisquímica que proporcionan los nutrientes quela planta necesita para su producción ydesarrollo, pero que alteran el balance químicoen el suelo especialmente el pH. Para mejorarlas condiciones de los suelos compactadosDr. Al TrouseSuelo compactado por mecanización10

se hace subsolado profundo con equipos dealta capacidad, lo que trae como consecuenciamayores pérdidas de la MO. En este sentidoes necesario reconocer que en la región seha avanzado muy poco en el desarrollo detecnologías de labranza mínima como sistemade cultivo sostenible y amigable con el medioambiente.Aquí vale la pena mencionar apartesdel texto de Paul Hepperly (The RodaleInstitute, Pennsilvania -2005): ‘los plaguicidasy los fertilizantes modernos son ejemplos detecnologías estériles y extensiones detecnologías de guerra, diseñadas para matar.Basar nuestros sistemas de producción decultivos y alimentos en venenos y pretenderreemplazar la fuerza de la vida en los sueloscon simples sales de síntesis química, sonejemplos perfectos de cómo la ciencia y latecnología pueden ser usadas por el hombrede forma destructiva, con un enfoque ignorantey egoísta. Con demasiada frecuencia es muypoco lo que sabemos de los resultados denuestras acciones y de cómo ellas afectan losbalances naturales, por ejemplo, al eliminarun insecto plaga también se están eliminandolos polinizadores y otros organismos benéficos.Sería mejor trabajar con la naturaleza y serconscientes de su grandeza. Cuando seasume que algo vivo es el enemigo, estamosmontando un conflicto contra nosotros mismos,pues todos somos parte del gran tejido de lavida’. Y verdaderamente, la única manera deganar, es que la naturaleza prevalezca, asílos seres humanos quedemos algo cortos ennuestras metas. Son muchos los casos, enlos cuales la mal llamada moderna agriculturaintensiva, que está manejada por restriccioneseconómicas de corto plazo se ve forzada asobre utilizar fertilizantes artificiales endetrimento de la fertilidad natural de los suelos.En el caso del Valle del Cauca, porejemplo, en el período 1975-85 se aplicabaurea a razón de 200 kg/ha en socas y 100kg/ha en plantillas. Esto era cuando sobrabanrecursos económicos, porque cuando no loshabía, que sucedió con mucha frecuencia, seaplicaba la mitad de la dosis a las socas ynada a las plantillas. Con esta fertilización sealcanzaba una productividad de caña de 1.33TC/kg de N aplicado, que es un muy buenresultado para el dinero invertido en el insumourea. Hoy en día, la productividad de cadakilo de nitrógeno aplicado ha caído a un niveltan bajo como 0.67 TC cuando se aplicanhasta 400 kg/ha de urea para producir igual omenos cantidad de caña. El punto a recalcares que hace 30 años se aplicaba la mitad omenos de la dosis actual y se obteníanresultados productivos similares, luego lacontribución marginal de la mitad de la dosistiende a ser cero.Bajo el actual sistema de manejoestándar convencional para producir caña, laurea ha sido un insumo fundamental y pormucho tiempo el costo del nitrógeno sintéticofue considerado barato. Pero ahora las cosashan cambiado y los costos del gas, el principalinsumo para su producción, han subido. Laurea ya no es el producto barato que solía sery no parece que en el futuro vuelva a serlo,su precio está ligado al del petróleo y tiene elagravante de que hay un alto costo de energíapara producir los fertilizantes nitrogenados,por tanto, de ahora en adelante los balancesde energía van a ser los que den las pautaspara su uso. Surge, entonces, la utilizaciónde la MO y el manejo de los microorganismoscomo alternativas posible para mejorar ymantener la fertilidad de los suelosUn ejemplo del uso excesivo de ureaen caña lo constituyen algunas experienciasen Cenicaña. Prácticamente, y como unaconstante, es evidente en la representacióngráfica de los resultados que los puntos físicosy económicamente óptimos para lasaplicaciones de nitrógeno aparentemente seencuentran entre 90 y 110 kg/ha, sin embargo,11 AUMENTO DE LA PRODUCTIVIDAD DE LA CAÑA DE AZÚCAR

para sorpresa de muchos y en contra de losresultados estadísticos se recomendaronconsistentemente dosis más altas.Desafortunadamente la forman como estánplanteados los experimentos no permite unanálisis económico confiable por lo queCenicaña no ha dado recomendaciones deuso de fertilizantes con base en este tipo deanálisis.La urea y su impacto en la fertilidad delsuelo. Investigadores de la Universidad deWisconsin (Madison) después de 37 años deobservaciones encontraron que la aplicacióncontinuada de fertilizantes nitrogenadosocasionó daños irreparables en los suelos.En las granjas americanas el N tiene una tasade eficiencia del 50%, o sea, que sólo la mitaddel N aplicado es realmente utilizado por lasplantas y el resto se convierte en el dañinoácido nítrico. Después de tres décadas deaplicación excesiva de N se ha destruido unporcentaje de la fertilidad de los suelosequivalente al alcanzado con 5000 años deagricultura utilizando fuentes orgánicasnaturales como insumos.Las excesivas aplicaciones de Nacidifican los suelos y estimulan una intensaactividad microbiana que, a su vez, acelerala descomposición de la MO. El N en excesoreduce la relación de C/N en el suelo, lo cualdispara la actividad de los microorganismosque entran a descomponer más MO.Eventualmente, el carbono baja hasta nivelesen los cuales las poblaciones de bacterias sereducen en número, lo que ocasiona unamenor mineralización y una mayor pérdida deN por lixiviación (Sustainable Soil Management,ATTRA, NCAT, 2004). Esto explica, en parte,lo que ocurre con la excesiva aplicación de Ncomo urea en campos de caña de azúcar.Adicionalmente, en la planta resultan altosniveles de aminoácidos, principalmenteaspargina en los tallos, que prolonga elcrecimiento y reduce el azúcar recuperable yla pureza de los jugos. Los aminoácidosreaccionan con los azúcares reductores durantela molienda y producen colorantes de alto pesomolecular, que afectan la calidad del azúcar.La probabilidad de la ocurrencia de volcamientoy chulquines aumenta con las dosis altas deN (Manual of canegrowing, Queensland,Australia).Para evitar este efecto negativo de laurea en los microorganismos del suelo, esurgente reconocer que en el manejo del cultivodebe haber más biología que química y quemientras más rápido se empiece a manejar lavida en los suelos, más cultivos alta ysosteniblemente productivos se van a lograr.Mediante el entendimiento de los principiossobre cómo funcionan los suelos en estadonatural, los agricultores pueden desarrollar ymantener productivos y rentables los suelos,no sólo para ellos sino también para las futurasgeneraciones. Algunas de las labores que sehacen ahora a un alto costo pueden ser hechasmediante procesos naturales a muy bajo costoo totalmente gratis utilizando los recursos delas propias fincas. Ejemplos de esta situaciónson los trabajos que actualmente se adelantanen el ingenio Providencia (Besosa et al., 2003)y en la reserva El Hatico (Molina et al., 2003)Los cañicultores australianos sufrierondurante 25 años el llamado ‘long term yielddeclining problem’, una situación muy parecidaa la diagnosticada en este documento. Noobstante, salieron del problema cuando ledevolvieron la vida a sus campos y loscomenzaron a tratarlos como los entes vivosque son.La erosión del suelo. Arar y subsolar el sueloson prácticas comunes en el cultivo de cañade azúcar. Muchas veces estas laboresdestruyen la estructura natural del suelo,aceleran la descomposición y la pérdida de12

MO, aumentan el riesgo de erosión, destruyenel hábitat de organismos benéficos y causancompactación. La porosidad y la infiltraciónde agua disminuyen generalmente despuésde las operaciones de preparación intensivade los suelos.El aumento de la aireación debido allaboreo del suelo, unido a la ausencia decarbono orgánico en las fertilizaciones, hacausado más del 50% de la reducción en lacantidad del humus natural de muchos suelosde EU, y sin ninguna duda, en los suelosagrícolas de Colombia. El intenso laboreo delsuelo que se hace en la zona azucarera puedereducir el porcentaje de MO a niveles pordebajo del 1%, lo cual es biológicamentenegativo para el desarrollo de cultivos. Cadavez que se remueve el suelo existe el peligrode erosión por efecto de las gotas de lluvia,el viento o por el riego. Independientementede la cantidad de suelo erosionado en cadaevento, los daños al sistema suelo-planta sonacumulativos y se manifiestan en el tiempocon menores producciones de caña y azúcar.El suelo removido por erosión tiene tres vecesmás nutrientes y es entre1.5 y 5 veces másrico en materia orgánica; por esta razón, elsuelo en los primeros 10 cm del perfil es elprincipal capital del agricultor, donde ocurrela actividad biológica más intensa.La materia orgánica y la fertilidad del sueloLa importancia de la MO en la fertilidad delsuelo ha sido objeto de numerosos estudiosa través del tiempo (Lync, 1982; Suárez deCastro, 1980). El agricultor no está encapacidad de cambiar la pendiente ni la texturadel suelo y muchos menos el clima; pero sípuede reducir o eliminar la mecanización,hacer rotaciones de cultivos, aplicar enmiendasapropiadas y escoger opciones de manejomás amigables con el ambiente. Esto lepermite cambiar o mantener la estructura, laactividad biológica y el contenido químico delos suelos. Consecuentemente puede influirsobre la tasa de erosión, las poblaciones deinsectos, la disponibilidad de nutrientes y laproducción de cultivos. Aumentar el contenidoporcentual de MO mediante aplicacionesregulares de residuos orgánicos puede ser laforma más importante para regenerar la calidadde un suelo y garantizar su desempeño en el13 AUMENTO DE LA PRODUCTIVIDAD DE LA CAÑA DE AZÚCAR

largo plazo, sin embargo, esto no ha sido tareafácil y nunca ha estado dentro de los objetivosprincipales de los agricultores.El biocarbón y la MO en el suelo.Muchosde los residuos orgánicos pueden permaneceren el suelo durante varios meses y el compostpuede durar por años, no obstante, sonsusceptibles de pérdida debido al laboreo delsuelo. La descomposición de residuosvegetales y animales en el suelo constituyeun proceso biológico básico en el cual elcarbono es reciclado a la atmósfera comoCO2, el nitrógeno se torna disponible comoamonio (NH4) y nitrato (NO3) y otros mineralescomo fósforo y azufre se presentan disponiblespara las plantas, dentro del proceso conocidocomo ciclo del carbono (Burbano, 1989).Según el Nacional ResourcesConservation Service (NRCS) muchaspropiedades de los suelos pueden impactarsu calidad, pero la MO merece una atenciónespecial porque afecta muchas funciones delsuelo que son críticas y pueden ser modificadaspor las prácticas de manejo de los campos.La MO aumenta la capacidad del suelo pararetener agua y nutrientes, mejora la estructuradel suelo y almacena carbono reduciendo lacantidad de CO2 en la atmósfera. No obstante,aumentar la MO es un proceso lento, porejemplo, 1 ha de suelo hasta 15 cm deprofundidad pesa aproximadamente 2500 t,en consecuencia para aumentar la proporciónde MO de 2% a 3% se necesitarían 25 t deresiduos. Es obvio que no es posible agregar25 t de residuos orgánicos y esperar que elcontenido de MO aumente un puntoporcentual, más aún, si se tiene en cuentaque sólo entre el 10% y el 20% del materialoriginal viene a formar parte de la MO.Con la adición de residuos orgánicos,primero aumenta la MO activa y gradualmentecambian las especies y la diversidad de losorganismos en el suelo, al mismo tiempo, quela cantidad de MO estabilizada empieza aaumentar. Se requiere aproximadamente unadécada para que ocurra un incrementosignificativo en la MO total. Aunque los efectosbenéficos de los cambios aparecen muchoantes de que los más altos niveles de MOsean cuantificables, es posible, que comoresultado del regreso a prácticas noadecuadas de manejo del sistema, estosbeneficios se pierdan.Es aquí donde entra a jugar un papelimportante el conocimiento del material vegetalcarbonáceo que incorporado en el suelo esuna alternativa diferente de mejoramientocontinuado en el largo plazo de las condicionesbiológicas y de la CIC. El biocarbón TerraPreta do Indio‚ acelera el proceso deregeneración de los suelos y la acumulaciónde MO y nutrientes de manera estable ysostenible.Pérdida y recuperación de la materia orgánica15 AUMENTO DE LA PRODUCTIVIDAD DE LA CAÑA DE AZÚCAR

Los suelos Terra Preta do IndioLos antiguos habitantes del Amazonasconstruyeron a partir de suelos tropicales rojos(Oxisoles), ácidos y de baja fertilidad, lossuelos conocidos como Terra Preta do Indio.Estos suelos tienen un horizonte A con unaprofundidad hasta de 2 m y fueron fabricadospor los amerindios del Amazonas hace más2000 años y aún siguen siendo los más fértilesde la región, a pesar de la intensa explotacióna que han sido sometidos. Su extensión totalpuede ser tan grande como Francia y formanlos suelos negros orgánicos, llenos de vidamicroscópica.En muchas regiones amazónicas esposible observar el contraste en el desarrollode la vegetación en Oxisoles sin intervenciónvs. terra preta (Oxisoles mejorados conbiocarbón). Lo notable de las tierras negrasdel Amazonas es que con un adecuado y casielemental nivel de manejo no pierden lafertilidad, ni con el tiempo ni con las cosechassucesivas (Petersen et al., 2001). La fertilidadde estos suelos tiene como base el carbónvegetal molido e incorporado al suelo. Estecarbón es producido mediante la combustiónincompleta y lenta de leña con exclusión parcialde oxígeno, en un proceso que usarelativamente bajas temperaturas (alrededorde 300 ºC). Las partículas de carbón, y nosus propiedades químicas, son las que tienenel efecto altamente positivo sobre la CIC delsuelo. Con la ayuda de sofisticados métodosanalíticos, en el Project on Amazonian DarkHorno artesanal para producir carbón de leña16

Earths de la Universidad de Cornell se haencontrado que tanto la oxidación de lasuperficie del biocarbón hidrofóbico y laadsorción de MO en su superficie, sonresponsables del mejoramiento de la CIC delsuelo. Como consecuencia, los suelos negrosricos en biocarbón tienen más densidad decarga, es decir, mayor CIC potencial por unidadde área de superficie y más superficie decontacto total. Las partículas de biocarbóntienen superficies muy irregulares y actúancomo una especie de arrecife coralino, quevienen a ser las ‘casas’ o viviendas de losmicroorganismos del suelo y de los hongos,creando un rico micro ecosistema donde elcarbón orgánico se liga a los minerales paraformar un suelo esponjoso, fragante y olorosoa tierra sana, de consistencia friable y colornegro. Por estas características, el biocarbónpuede ser usado como un acondicionador delos suelos que ayuda al crecimiento de lasplantas aportando y reteniendo nutrientes ymejorando las propiedades físicas y biológicasde los suelos donde es aplicado.Debido a las temperaturasmoderadas de producción, este carbónvegetal conserva en sus capas interioresresinas y aceites vegetales condensados yestables que sirven de substrato a losmicroorganismos con un efecto positivo enla vida microbiana similar al de la glucosa.Se estima que este carbón puede formarcapas equivalentes a 40% del volumen desuelo hasta 1 m de profundidad y sucapacidad para mantener altos contenidosde MO explica su alta fertilidad.El biocarbón y la fertilidad del sueloLos resultados de varios estudios con elbiocarbón utilizado como enmienda en suelosde Brasil, Tailandia, Japón y Colombiamuestran incrementos entre 20% y 50% enel rendimiento de granos y hasta 280% en elrendimiento de biomasa verde. En el valledel Cauca es necesario recuperar la fertilidadde una porción importante de los suelos, paralevantar plantaciones de caña productivas yEl biocarbón visto por microscopio electrónico17 AUMENTO DE LA PRODUCTIVIDAD DE LA CAÑA DE AZÚCAR

entables. Este proceso involucra el desarrollode una serie de fases con varias alternativasposibles y una de ellas es el uso de biocarbóncomo enmienda y la aplicación de materiaorgánica, lo cual resulta en mayor producciónsostenible en el mediano y largo plazo y enmenores costos sociales y monetarios.El mejoramiento de la fertilidad delsuelo no tiene límites y los suelos mismosbien manejados, como un recurso naturaldinámico, persisten con la habilidad de crecery expandirse por medio de la acción biológicay el crecimiento de las poblacionesbalanceadas de micro y macroorganismos.Aforestación y reforestación para producir biocarbónPlantas pequeñas para la producción de biocarbón a partir de biomasa18

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