Evaluación de la frescura de la caña de azúcar

Evaluación de la frescura de la caña de azúcar para minimizar pérdidas industriales en la UBPC "Realengo del municipio Campechuela

• Introducción
• Materiales y métodos
• Resultados y discusión
• Conclusiones

Palabras claves. Caña de azúcar, suelos, condiciones edafoclimáticas, comportamiento, cultivares, variedades, valoración económica.

RESUMEN

En la UBPC "Realengo" perteneciente a la Industria "Enidio Díaz Machado" del municipio de Campechuela, provincia Granma, se evaluaron algunos parámetros del rendimiento agrícola e industrial en cañas cortadas en función del tiempo transcurrido desde el corte hasta la molida en tres variedades de caña. Las variables evaluadas fueron: peso de los tallos, Brix, Pol, Pureza y Rendimiento potencial de la misma. Los tiempos evaluados: 12, 24, 36 y 48 horas. La investigación tuvo como objetivo establecer un programa de manejo adecuado de la cosecha que disminuya las afectaciones por este concepto, mediante el estudio de la frescura de las principales variedades estudiadas presentaron un considerable deterioro de los parámetros fisiológicos evaluados, siendo el peso de los tallos el más afectado a partir de las 36 horas, elevando significativamente el valor del indicador diferencia de peso campo-batey. Por efecto del tiempo de cortada la caña sin procesar afectando el valor de la pureza de todas las variedades, lo que trajo como consecuencia la disminución del rendimiento potencial. Las variedades de mayores afectaciones en los parámetros del rendimiento agrícola e industrial causado por el tiempo de cortada fueron C 86 – 503 y Cp 52 – 43.

ABSTRACT.

In the UBPC "Realengo" belonging to the sugar company "Enidio Díaz Machado" of the municipality of Campechuela. The behaviour of some parameters of agricultural and industrial yield in cutted cane in function of the passed away time from the cut up to ground in four varieties of sugar cane. The variables evaluated were: the weight of the tems, Brix, Pol, Purity and potencial yield of de cane valued the times evaluated were: 12, 24, 36 and 48 hours. The study had as objective to establish a program of appropriate handling of the crop that diminishes the affectations for this concept, by means of the study of the freshness of the main sugar cane varieties. The studied varieties presented a considerable deterioration of the evaluated physiologic parameters, being the weight of the shafts the most affected starting from the 36 hours, elevating the value of the indicator significantly differs of weight field-batey. For effect of the time of cut the cane without being processed affected the value of the purity of all the varieties, as consequence the potential yield diminished significantly. The varieties of more affectations in the parameters of the agricultural and industrial yield caused by the time of cut were C 86 – 503 and Cp 52 – 43.

Introducción

La caña de azúcar es la planta que se cultiva en mayor escala en el mundo para la producción de azúcar, comprende más del 70%, (Riera, 2004). Se usa en la elaboración de diferentes productos de vital importancia para la alimentación en el mundo entero, los principales países productores Brasil, Pakistán, India, Cuba y Australia. El 35% del territorio agrícola nacional se dedica al cultivo de la misma, por su importancia en el desarrollo económico perspectivo del país. En el detrimento de la misma influyen dos factores fundamentales: la superficie expuesta al deterioro y el tiempo que media entre corte, cosecha y molida. En la Industria "Enidio Díaz", la causa que más afecta el rendimiento industrial es: la molida de caña con más de 12 horas de cortada, en lo que inciden varios factores: la mala organización del corte y tiro, más del 40% de las áreas se cortan manual, La UBPC "Realengo", incurrió en pérdidas económicas por el tiempo transcurrido desde el corte hasta la fabricación del azúcar y la demora en el traslado en tiempo a la industria provocó pérdidas en el rendimiento agrícola e industrial de la caña (RPC). Por lo que se declara como Problema de Investigación el siguiente. El inadecuado manejo durante la cosecha de la caña de azúcar, en la UBPC "Realengo" provoca afectaciones en su frescura. La guía lógica de la investigación la constituyeron los objetivos siguientes:

Objetivo General. Establecer un programa de manejo adecuado de la cosecha de la caña de azúcar que disminuya las afectaciones por este concepto,

Objetivos Específicos.

• Determinar la frescura de las principales variedades de caña de azúcar que se cultivan en la UBPC "Realengo" del municipio de Campechuela.

• Determinar el rendimiento agrícola como el peso de los tallos en función del tiempo de permanencia en el campo de las variedades en estudio.

• Determinar el grado de afectación de los componentes del rendimiento industrial de la caña de azúcar (Brix, Pol, Pureza) en función del tiempo de permanencia en el campo y el procesamiento industrial de las variedades en estudio.

Materiales y métodos

2.1. Ubicación de la zona objeto de estudio.

La investigación se realizó en el período de marzo de 2011 al 2012 en la UBPC "Realengo", y la parte experimental se desarrolló en el laboratorio azucarero de análisis industrial de la "Enidio Díaz Machado", del Ministerio del Azúcar, ubicada en el municipio de Campechuela de la provincia de Granma, en la cepa retoño cosechada a los 12 meses en la zafra 2012.

2.2. Condiciones edafoclimáticas en la zona de estudio.

Los datos climatológicos de la zona de estudio se obtuvieron de la estación experimental de meteorología del municipio Manzanillo, situada a 22 Kilómetros del área del experimento. En periodo comprendido de noviembre de 2011 hasta marzo de 2012, la temperatura máxima promedio fue de 29,98 oC, la temperatura mínima de 18,58 oC; con una humedad relativa media de 77,8%. La zona objeto de estudio presenta un suelo Ferralítico cálcico según la clasificación propuesta por Hernández et al., (1996), y por la FAO UNESCO, humedad relativamente estable, altas temperaturas y elevado valor de evaporación, dirección del viento predominante es NE, que oscila entre 4,2 y 5,4 m/seg.

2.3. Descripción de las variedades y cepas del cultivo de la caña.

Tabla. 1 Área y porcentaje que ocupan las variedades objeto de estudio (Reyes, 2010).

La variedad C 86 – 12 cepa retoño, presentan un tallo de color verde amarillento con visos morados 3,2 cm de diámetros y 252 cm de longitud, buena calidad interna, los entrenudos son de forma cilíndrica, no presenta rajaduras de crecimiento, ausencia de rayitas de corcho, buena calidad interna, en el follaje el limbo es de color verde normal de 159 cm de longitud y 5,9 cm de ancho, dewlap de cuello triangular alto, aurícula transicional, lígula asimétrica horizontal, vaina de color verde normal de 32,6 cm de longitud y 9,98 cm de ancho, presenta pocas espinas (Bernal, 2002).

2.4. Comportamiento productivo.

Buena brotación, hábito de crecimiento erecto ligeramente abierto, cierre de campo temprano, despaje regular, floración hasta un 8,2%, buen retoñamiento, población de 12 a 14 tallos molibles por metro. Se adapta a suelos pardos sin carbonato, Aluviales diferenciados y Gley ferralíticos (Cambisol, Fluvisol y Gleysol férrico). Con alto rendimiento agrícola.

2.5. Agrotecnia empleada.

La preparación del suelo y la siembra de caña, de la variedad C 86 -12 se realizó en marzo de 2011, la investigación se desarrolló hasta marzo de 2012, en 1,5 ha en un suelo Ferralítico cálcico. La modificación de la fecha de siembra genera variaciones en el escenario ambiental, principalmente en las condiciones térmicas e hídricas, que inciden, en el desarrollo foliar y en el crecimiento caulinar. se utilizó para la preparación de suelo el método del laboreo mínimo. Esta tecnología permite preparar la tierra en un período de tiempo más corto, y contribuye al mejoramiento del suelo, (Díaz, 2002). Se mezclan los fertilizantes Potasio (K) a una dosis de 0,21 t.ha-1 y de fósforo a 0,10 t.ha-1 antes de plantar la caña, la siembra del cultivo se realizó con le método de triple trozo y topado, se aplicó en la mañana el herbicida residual Gesapax + Diurón a una dosis de (3 + 4) Kg.ha-1 diluido en 192 litros de agua en un tanque de 55 galones y se calibró las mochila Mataby para una solución final de 200 litros para una hectárea, a los 60 días de la brotación se realizó un deshierbe con una grada mediana y un conteo de población, a los 120 días de edad se realizó una limpia manual, a los 150 días, como cierre del campo se aplicó los herbicidas Solar + Esterol + Agrotin a una dosis de (3,0 + 1,5 + 0,25 L.ha-1) respectivamente para cada producto en una solución final de 260 litros para una hectárea, con una mochila Mataby con empleó de boquilla flojet azul claro con la participación de cinco obreros para una norma de 14,60 pesos por hectárea en tres días.

2.6. Retoño.

Después del segundo corte del campo de caña soca, se comienza la tercera etapa con el vire de la paja después de brotada la caña, se aplicó la fórmula completa NPK con una dosis de nitrógeno a 0,16 t.ha-1, de fósforo a 0,10 t.ha-1 y de Potasio a dosis de 0,21 t.ha-1, luego se labró con tracción animal a tres pases con un arado, detrás se arropa el campo con cobertura de paja y se efectuó un descepe manual a los 25 días, a los 40 días, se le aplicó un hormonal (esterol + agrotin en una dosis de 1,5 + 0,25 L.ha-1) , a los 60 días se realizó un conteo de población, a los 80 días se empleó un descepe químico con (Solar + Agrotin en dosis de 2,2 + 0,25 L.ha-1) y a los cinco meses se utilizó otra aplicación de hormonal (esterol + agrotin en una dosis de 1,5 + 0,25 L.ha-1) en una solución final de 260 L.ha-1 diluido en 192 litros de agua en un tanque de 55 galones, se logra un cierre del campo libre de malezas.

2.7. Diseño experimental y su descripción.

El diseño experimental utilizado es un bloque completo al azar, en cada bloque se aplican todos los tratamientos experimentales, por ello, en este diseño cada bloque constituye una réplica del experimento, donde en él logramos mayor uniformidad en las variables analizadas, disminuye el error experimental, sin afectar la variabilidad entre los tratamientos, disminuyen los efectos internos o de bordes, además la variabilidad por la heterogeneidad del suelo a causa de las características agrobiológicas del mismo, disminuye el efecto externo o de competencia que existen entre las plantas en las parcelas y los diferentes tratamientos empleados. En el diseño se utilizó un área de superficie de 1,5 hectáreas ubicada de Norte a Sur, dividido en tres bloques de 16 m2, con tres replicas. Los tratamientos consistieron en la evaluación de las tres variedades en diferentes tiempos transcurridos después del corte y hasta la molida en el área objeto de investigación sin interacción entre los factores objeto de variación (variedades y tiempo) y las áreas. Esquema experimental

. Variedades de cañas investigadas

T1. Variedad CU 86-12 cepas retoño.

T2. Variedad CU 86-12 cepas retoño.

T3. Variedad CU 86-12 cepas retoño.

2.8. Variables analizadas y metodología utilizada según (Martínez et al., 1998)

Toma de muestra.

La programación del corte se realizó teniendo en cuenta las variedades, cepas, edad y tipo de suelo. Las muestras empleadas en el experimento fueron obtenidas aleatoriamente, de los campos plantados con el diseño de bloque al azar con las variedades antes mencionadas, siendo semejantes en cuanto a la edad de la cepa. Se conformaron parcelas de 16 m2 marcadas con cintas de diferentes colores para delimitar su área, tomando las muestras en la superficie de cálculo, donde se encontraban las pilas de caña cortada, se tomaron un total de 12 tallos de posición superficial, media y profunda por pila para un total de 4 pilas por tratamiento (Rodríguez, 2005). Del total de 12 muestras por tratamiento se hicieron submuestras de tres cañas. Se previó que las cañas cortadas no fuesen afectadas por plagas y enfermedades. Posteriormente se molinaron las submuestras a los tiempos de cortada fijados hasta llegar al último día (48) horas de cortadas. Tratamientos.

Factores objeto de variación: Variedades: 3 niveles. (C 86 -12, C 86-503, Cp 52-43).

Tiempo: 4 niveles (12; 24; 36; 48 horas), con tres réplicas. Cada réplica estuvo compuesta por doce tallos seleccionados al azar. Se ajustó un diseño experimental completamente aleatorizado tomando 12 componentes de muestra en cada variedad, en cada tiempo en el área objeto de investigación.

Tabla.2. Producción agrícola de las variedades objeto de estudio en la UBPC. Realengo

Variables evaluadas.

Una vez transcurridos los tiempos después del corte, se evaluaron las variables del rendimiento potencial de la caña, Brix, Pol, Pureza y Rendimiento, y la variable del rendimiento agrícola peso de los tallos de las variedades de caña de azúcar.

Calidad de los jugos (brix) de campo. Se siguió la metodología propuesta por Acosta (2006), para la determinación del coeficiente de madurez mediante la utilización del refractómetro de mano, valorando la cantidad de sólidos solubles totales presentes en el jugo de la caña (Brix). Para el cálculo del Brix de laboratorio se tomó parte de la muestra, fue vertida en el prisma refractómetrico y se efectuó la lectura, teniendo en cuenta la temperatura para corregir la lectura en cuadros especializadas según las normas aprobadas por (Pérez y Fernández, 2006). Expresado de la siguiente manera:

Brix= (Brix corregido del jugo prensado).

Cantidad de sacarosa aparente en una solución azucarada (Pol).

El cálculo de la Pol se determinó por el método de la masa normal utilizando Acetato Básico de Plomo para la determinación de pol en productos azucareros, mediante la determinación del contenido de sacarosa aparente en el producto analizado (Pérez y Fernández, 2006).

Expresado de la siguiente forma: Se toman 26g de jugo de caña, se le agregan 0,5ml de Acetato Básico de Plomo y se completa con agua destilada hasta llegar a los 100 ml de solución, la cual se filtra y se vierte en un tubo de polarizar de 200 mm y se efectúa la lectura de pol en un polarímetro.

Pureza %: se refiere al porcentaje de sacarosa respecto al contenido total de sólidos solubles del jugo o sea la cantidad de Pol presentes en cada 100 partes de sólidos de una solución. Una mayor pureza indica que existe un contenido mayor de sacarosa que de sólidos solubles en el jugo. El porcentaje de pureza junto con el porcentaje de sacarosa ayuda en la determinación de la época de madurez. Un cultivo de caña de azúcar está apto para la cosecha cuando ha alcanzado un mínimo de 16% de sacarosa y 85% de pureza.

Es la relación entre el Pol en jugo y el Brix corregido, siguiendo el procedimiento propuesto por (Pardo y Martínez, 1983).

Pureza= (Pol en jugo/Brix corregido) * 100.

El rendimiento potencial de la caña (RPC %).

Este valor se obtuvo por el método práctico que utiliza cada industria, descritas por (Pérez et al., 2006), el cual se expresa como sigue:

Donde: F: Fibra en caña.

(6.5 y 3) constantes

Peso de los tallos.

Se determinó por pesaje (Kg) directo de los tallos de cada una de las muestras seleccionadas.

Diferencia de peso campo – batey. Se obtuvo mediante la diferencia de peso de los tallos en el momento del corte y a las 12, 24, 36, 48 horas de molida. Esta variable da la medida del grado de deterioro por deshidratación que sufre la materia prima.

2.9. Análisis estadísticos.

Una vez comprobado el cumplimiento de los supuestos teóricos de normalidad y homogeneidad de varianza. (Kolmolgorov-Smirnov, 1932) se realizaron análisis de varianza de clasificación simple para las variables evaluadas, basados en un modelo lineal de efectos fijos (Guerra, 1995). Cuando existió diferencias entre las medias de los indicadores evaluados se compararon por la prueba de comparación múltiple de medias de Tukey para niveles de significación del 1% .Se determinó en todos los casos el error estándar, el coeficiente de variación y el coeficiente de determinación. En la comparación de la pureza se determinaron los coeficientes de correlación entre las variables tiempo de cortada (variable independiente) y la pureza (variable dependiente) para cada variedad. Posteriormente se comparó el comportamiento de cada variable en las variedades de la UBPC objeto de estudio mediante una prueba de hipótesis, suponiendo la existencia de diferencias en el comportamiento, mediante la prueba de t- student para niveles de significación del 5% y el 1% (Goset, 1917). Se empleó para el procesamiento estadístico el paquete estadístico profesional Statistica de 1994 – 2003 versión 6,1 para Windows.

Resultados y discusión

3.1. Comportamiento del peso de los tallos en función del tiempo después del corte en las variedades de caña estudiadas en las UBPC "Realengo".

CV: coeficiente de variación; R2= coeficiente de determinación.

Figura 1. se observó las tres variedades investigadas a medida que transcurre el tiempo después del corte existió una tendencia a disminuir el peso de los tallos, principalmente a partir de las 24 horas en las variedades Cp 52-43 y C 86-503, en la C 86-12 fue a partir de las 36 horas después de cortada. La variedad C 86-503 presentó la mayor tendencia a disminuir, perdiendo como promedio 0,43 kg con relación a su peso inicial y resultó la de menor peso inicial, lo que demostró que su peso inicial es una característica básica propia de la variedad, el comportamiento, presentó afectaciones significativas en su peso y fue la de mayor afectación en función del tiempo con diferencias marcadas a partir de las 24 horas de cortadas. La variabilidad en el peso de los tallos estuvo mayormente explicada por el efecto de las variedades (R2=0,71). En el análisis realizado en la UBPC se demostró la existencia de interacción significativa entre las variedades y el tiempo de cortada.

3.2. Diferencia de peso campo – batey de las variedades de caña en la UBPC "Realengo".

La (Figura 2), demostró diferencias entre las variedades, para tiempos mayores de 24 horas, mientras que para 12 horas de cortadas el comportamiento fue, sin diferencias significativas. Las mayores afectaciones se observaron en las variedades Cp 53-42 y C 86-503, trayendo como resultados que los productores pierden hasta 11000 toneladas de caña (MINAZ, 2000).

Tabla.3 Comparación del peso de los tallos de las variedades de caña a diferentes tiempos de corte

EEest: error estándar de estimación por la prueba de t-student)

Al comparar mediante la prueba de t-student, el peso de los tallos entre las variedades de caña investigadas en la UBPC "Realengo", se observó en el (Tabla 5), que existieron diferencias significativas en las mismas, disminuyendo sus valores a medida que el tiempo se incrementa, después del corte.

Figura. 3. Comportamiento del Brix en función del tiempo después del corte en las variedades de caña.

CV: coeficiente de variación; R2= coeficiente de determinación.

En la (Figura 3), se observó que el tiempo no tuvo una significativa influencia sobre los valores del brix, En investigaciones realizadas por Milanés (2002), llegó a la conclusión que el brix aumenta durante todo el período en las tres variedades estudiadas, este aumento es mayor en los primeros días y disminuye moderadamente en el transcurso del tiempo, el % de brix aumenta hasta los 9 y 11 días respectivamente, después comienza a bajar acentuadamente.

3.5. Comportamiento del Pol en función del tiempo de corte en las variedades de caña.

Tabla 4. Comportamiento de la Pol en los diferentes tiempos después del corte.

ES: error estándar; CV coeficiente de variación).

No se presentan superindizaciones porque no existieron diferencias en una misma columna por MDS para un nivel de significación del 1%. Al analizar la variable pol se demostró en el (Tabla 4), que no existieron diferencias significativas entre las variedades y la tendencia a lo largo del tiempo transcurrido, fue a mantenerse. Este resultado no concuerda con lo obtenido por (Armaral y de Armas, 1973) que notificaron en un trabajo realizado sobre el deterioro de la caña quedada, que al cortarse la misma se produce una pérdida del peso inicial, la cual trae por consecuencia un aumento relativo de sacarosa debido a la mayor concentración.

3.6. Comportamiento de la variable Pureza en función del tiempo de corte en las variedades.

Tabla 5. Comparación de la variable pureza en los diferentes tiempos después del corte.

Medias con superíndices iguales en una misma columna representan diferencias significativas por MDS para un 5%. ES: error estándar; CV: coeficiente de variación. r: coeficiente de correlación. * y ** representan significación de los coeficientes de correlación entre el tiempo (variable independiente) y los valores de pureza (variable dependiente). Al evaluar la variable pureza sus resultados fueron similares al Pol en los primeros dos tiempos en las tres variedades en el (Tabla 7), se observó una tendencia a disminuir con un coeficiente de correlación negativo superior al 85%, indicando la relación inversa entre la pureza y el tiempo para todas las variedades, estos resultados se corresponden con lo planteado por (Milanés, 2002), quien llegó a la conclusión en estudios realizados en seis variedades de caña que la pureza disminuye proporcionalmente con el tiempo.

3.7. Comportamiento del rendimiento potencial de la caña (RPC) en función del tiempo.

CV: coeficiente de variación.

Figura 4. Comportamiento del rendimiento potencial de las variedades de caña a diferentes tiempos de cortadas en la UBPC "Realengo". La variabilidad en el RPC que existió se debe a las variedades objeto de estudio, el tiempo influyó en buena medida, ello corrobora la necesidad de programar eficientemente el proceso de la cosecha. Las variedades (Cp 52 – 43 y C 86 – 503) presentaron la mayor disminución del rendimiento potencial (Figura 4). Gómez demostró en (1988), que la caña que había sido entregada en un periodo de dos a cinco días, entre el corte y la molida, rindió un 10% menos que las cañas frescas a pesar de que la pureza de sus jugos, eran superior al 85% y los rendimientos eran aproximadamente 13% de azúcar en caña.

3.8. Valoración económica.

Tabla 6. Valoración económica de las variedades investigadas en la UBPC.

En la misma se observó la evaluación económica entre la variedades investigadas en la UBPC "Realengo" donde la variedad C 86 – 12 obtuvo el mayor ingreso por concepto de comercialización de la tonelada de caña con 329 869,18 CUP, debido a que ocupaba mayor área un 25 % y obtuvo rendimiento de 46 t. ha-1 seguido de la variedad C 86 – 503 con 239 081,00 CUP y la variedad Cp 52 – 43 con 202 918,15 CUP respectivamente, el mayor costo de producción fue para la C 86 – 12 por ocupar una mayor área de producción con 15 361,42 CUP e inferior para las otras variedades por tener menor área de producción y el costo por peso fue menor para las variedades Cp 52 – 43 y C 86 – 12 con 0,04 CUP por ser las de mejores rendimientos agrícolas con 47 t.ha-1 y 46 t.ha-1 respectivamente.

Tabla 7. Pérdidas obtenidas por variedad en cada área.

PT: peso de los tallos; RPC: rendimiento potencial de la caña; Brix: Sólidos solubles totales, pureza: composición de los jugos. En el (Tabla 9) se observa las pérdidas totales por concepto de afectación al peso de los tallos y rendimiento potencial de los jugos de la caña implican, un valor total de 4 961,37 CUP. Desde el punto de vista económico la optimización del proceso de alza y tiro de la caña de azúcar permite minimizar las pérdidas obtenidas en la UBPC objeto de estudio debido al tiempo de permanencia en el campo.

Conclusiones

• 1. Las variedades estudiadas presentaron un considerable deterioro de los parámetros fisiológicos evaluados, siendo el peso de los tallos el más afectado a partir de las 36 horas, elevando significativamente el valor del indicador diferencia de peso campo-batey.

• 2. Por efecto del tiempo de cortada la caña sin procesar se afectó el valor de la pureza de todas las variedades, como consecuencia el rendimiento potencial disminuyó significativamente.

• 3. Las variedades de mayores afectaciones en los parámetros del rendimiento agrícola e industrial fue la Cp 52 – 43 y C 86 – 503.

Referencias bibliográficas

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Autor:

René Isidro Camejo Rosa

Roberto Sosa Gutiérrez

Amaury Rondón Aguilar

Marta Rodríguez Rodríguez

Adrián Ballester Vega