Prado-Pérez de Corcho, Herrera-Suárez, Ramírez-Moreira, Lucas-Grzelczyk, Jarre-Cedeño, and Pérez de Corcho-Fuentes: Restrictive Factors for the Mechanization of Sugarcane Cultivation in Manabí Province, Ecuador
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Restrictive Factors for the Mechanization of Sugarcane Cultivation in Manabí Province, Ecuador


ABSTRACT

The cultivation of sugarcane has a great tradition in Manabí Province, although it does not appear within larger production volumes in Ecuador. It represents one of the main sources of income in the agricultural sector in the province. The level of mechanization associated with these productions is very low due to a number of objective and subjective factors that have prevented its introduction. From this, the present study aimed to determine the limiting factors for the mechanization of sugarcane production in Manabí Province, Ecuador. A questionnaire for conducting surveys to producers was developed and a survey team was trained for collecting information. The results allowed defining, the limiting factors to use means mechanized in the production scheme of sugarcane in the province, according the matching criteria of respondents. It was shown that they are associated with problems of topography of the planting areas (slopes, 50 to 70%) and the limited availability of conventional or specialized mechanized means for work at maximum slope. Moreover, the insufficient training of technicians and producers in the management, administration and technical assistance of the mechanized means, the preference of producers for cultural practices that exclude the use of mechanized means and the high cost of renting these means.


INTRODUCTION

The cultivation of sugarcane has had a great importance in the economy of the agricultural sector in Ecuador, not only because it is part of one of the most important links in the agricultural production chains, but also because it is the livelihood for a numerous group of families. Hence, it is an important source of employment and income generation for the National Agricultural GDP of 12%, (MAGAP, 2018).

The industrial processing of sugar cane in Ecuador aimed at making sugar, alcohol, molasses and brown sugar (Bravo and Bonilla, 2017). That is why, the recovery plan of the production chain aims to foster the planting of sugarcane in the available areas (MAGAP, 2018).

The potential of land suitable for sugar cane production in Ecuador is 675,932 ha, of which only 172,476 ha are planted, representing 25,71% of the total available (MAGAP, 2017). According to these data, from the total area planted, only 113,160 ha are intended for sugar production and the remaining 59,316 ha, to other productions, such as ethyl alcohol, brown sugar and ethanol. For the production of this latter around 10 000 ha are used.

Data from the Ministry of Agriculture of Ecuador (MAGAP, 2018), reveal that the total sugar production until that date exceeded 608 000 t, of which a small part was used for export. Currently, this cultivation has spread through much of the Ecuadorian territory, given the potential benefits of developing new agro-industries, as well as the expectations and opportunities that open around the development of biofuels. (Bravo and Bonilla, 2017).

The surface used to the production of sugarcane in percentage terms is distributed in the following provinces: 72,4% in Guayas; 19,60% in Cañar; 4,20% in Carchi and Imbabura; 2,4% in Rivers and 1,40% in Loja. That is to say, in the provinces where the six sugar mills existing in the Ecuador are placed (INEC, 2016).

According to Daza (2014), the Ecuadorian government prioritized the transformation of the Productive Matrix as one of the main avenues for the selective substitution of imports, allowing considerable savings from 2013 to 2017. This process aims to either improve agricultural yields of the crops from a productive intensification, by introducing technological packages or increase the productive areas.

Sugarcane is not far to this reality, so steps were performed to transform its productive chain, which bases its strategy on the aggregate value of its derivatives, such as ethanol, which mixed with 15% gasoline, could reduce by 53% the importation of high-octane gasoline until 2017.

Manabí Province, in spite of not being among the largest sugarcane producers in Ecuador, has a productive tradition dating back more than 100 years. According to Álava (2014), in the province existed a total of 1 187,94 ha planted of sugarcane, of which 62,56% was concentrated in the areas of Junín Canton. Average yields oscillated around 63,36 t/ha and the production exceeded the 76,76 t.

Taking into account these aspects, the Government of Manabí Province established the strategic guidelines for the development of sugarcane cultivation, which are directed, to:

  1. The comprehensive and sustainable productive development, aimed at improving the competitiveness of products derived from sugar cane to boost the local economy;

  2. Development of an agro-industrial complex in Manabí Province;

  3. Access to specialized markets in sugarcane derivatives.

Moreover, the strategic objectives are aimed at:

  1. The generation of local capacities from technology transfer;

  2. Implementation of a genetic bank for the disposition of basic seed;

  3. Determine the viability of implementing an agro-industrial plant for sugarcane processing and obtaining derivatives;

  4. The strategic relationship between public sector entities and private;

  5. Development of agro-industrial complex by the association of the producers;

  6. Raise the quality in the production of derivatives.

The fulfilment of these guidelines and strategic objectives, as well as the increase of sugarcane production in Manabí Province are highly dependent on the introduction of mechanized technology, according to the conditions of production and agro-technical requirements of this crop, because, currently, except juice extraction, practically 100% of the work is done manually, using the muscular strength of men. A number of objective and subjective factors limit their introduction or utilization. They are related to the natural conditions of the areas where the crop is developed, the prevailing production system and the availability of resources, among others.

Considering these aspects, the importance of sugarcane development in these areas, and the role of mechanization in it, the present work aims to determine restrictive factors for the mechanization of sugarcane cultivation in Manabí Province, Ecuador

METHODS

The investigations began in April 2015, with an survey in Junín Canton (Figure 1), as this is the one with the largest planted area and therefore the most representative with 19 communities and 743 ha planted with sugarcane. Later, in May of the same year, the investigations were extended to the plantation areas of UTYPRAC association, that has 45 ha planted in Abdón Calderón, belonging to Canton Portoviejo. Finally, in August of the same year, sugarcane producers of ASESAGRA Association were included in Jipijapa Canton (100 ha). The vast majority of these areas are concentrated in the territory of Gramalotal Parish.

The survey method was used to collect the information from producers. The survey team integrated by technicians of the Support Centers for Integral Sustainable Development (CADIS), technicians of the Direction of Productive Foment from GPM, as well as by technicians of this direction in the Cantonal Government of Junín. The sample included 104 surveyed producers in Canton Junín, other 25 from Calderon Parish and 22 of Jipijapa Canton.

The implementation of the survey included the preparation of a questionnaire with the required information. Such questionnaire was based on the one previously drawn up by experts from the Development Agency of Manabí Provincial Government (ADPM) and it was adequate according to the objectives pursued. The questionnaire was socialized and consulted with experts in the thematic.

A template was developed in Microsoft Excel 2013, where a database was created with the information obtained directly from the surveys. To determine the concordance between the criteria issued by the respondents, Kendall coefficient of concordance (W) was determined by using SPSS 11.5 statistical processor. Its determination was performed according to the methodology described by Herrera et al. (2010).

Location points of the farms of sugarcane growers were georeferenced by using GPS s, as well as the facilities for post-harvest processing and derivatives obtaining. Photos and videos on plantations, transport means and post-harvest processing facilities were taken.

The sample of respondents included 104 growers of sugarcane in Junín Canton, which included the producers of ASACAMA and IMPAGUA sugarcane associations, 25 of the UTYPRACT association in Calderón Parish, and another 22 of ASESSAGRA association. In Jipijapa Canton a total of 147 growers were surveyed.

RESULTS AND DISCUSSION

Agroproductive Characterization of the Zones under Study. These zones have a rich and long productive tradition, from which crops of great economic importance have been established, such as sugarcane, cocoa, coffee, banana, fruit and corn, among others. Cattle raising has also been developed in a minor scale. In accordance with the declarations of producers surveyed, currently, more than 875 ha are destined to these crops.

In these areas the cultivation of sugarcane has a long tradition, surpassing the 100 years old in Canton Junín. In Gramalotal Community plantations with more than 50 years old were registered. This crop was developed from rudimentary practices based on empirical knowledge that have been passed down from generation to generation. They have as their fundamental characteristics, the low level of intervention of machinery, low level of application of fertilizers and products for disease and pest control, as well as, little use of irrigation systems. Those are typical characteristics of the production areas supported by small and medium producers in Ecuador (Vasco Pérez et al., 2015). Production of derivatives are mainly used for the artisanal production of Aguardiente and Panela (Quezada et al., 2015). Other derivatives such as sweets are also produced in smaller amounts, very similar situation to the ones of the producing countries of the area (Guisao and Zuluaga, 2011; Díaz and Iglesias, 2012).

The specific calculation of the areas planted with sugarcane in the intervention communities showed, according to statements by the 104 producers, that over 743,2 ha are currently devoted to this crop in Canton Junín. Most areas are concentrated in the communities of Patagonia (17,86%), Agua Fria (16,06%) and Mocorita (15,94%). Figure 2a shows the percentage distribution of the areas planted by communities.

In the case of Abdon Calderon, the analysis of the areas planted with sugarcane, in the seven communities cultivated by the UTYPRAC association, showed (Figure 2b), that they cover 45 ha, distributed in greater amount under Quebrada Guillen Community (30%), Tabladas del Plomo and Cruces with 22 and 17%, respectively. San Vicente Locality will be added with 13%.

Finally, 100 ha of sugarcane cultivated by ASESAGRA association in Canton Jipijapa are mainly concentrated in the community of Gramalotal, with 90% of the planted areas (Figure 3).

The analysis of land availability and its distribution showed that there is great potential for further promoting the production of sugar cane in these zones because of the total of cultivable land available, only other crops occupy 10%.

Varieties

A thorough analysis of the sugarcane varieties most commonly planted evidenced that, in the communities of Junín and Calderon, Ragnar and POJ 2878, are those that have become most established and popular. That situation is observed in the provinces of the Ecuadorian coast (Arellano et al., 2009) as in other producing countries in the area (Alejandre et al., 2010; Viveros et al., 2015). That is due to their resistance to pests and diseases as well as adaptability to climatic conditions and required production potential (Arellano et al., 2011; Silva et al., 2011; Díaz and Iglesias Coronel, 2014; Arellano et al., 2015).

Of these varieties Ragnar is the most used, because 54,8% of producers reported using it in their plantations (Figure 4a). Another 32,3% of producers declared to use POJ 2878 variety. Both varieties are perfectly adapted in these zones. The rest of the varieties used do not show significant percentages compared to these two.

These varieties have high and erect stalk, have low levels of bed stalk, which is very favorable for mechanization, especially during harvest (Viveros et al., 2015).

The predominant framework planting in these areas is 1,60 m of distance between rows, per 1,0 m of distance between plants. This plantation frame is compatible with track width and running systems of the majority of the mechanized means traditionally used in harvesting and transporting sugarcane (Rípoli and Rípoli, 2010; Aparecido et al., 2013).

However, in the communities of Canton Jipijapa the situation is very different in the varieties employed and agricultural yields, because in these, the most commonly used varieties are POJ White and Cubana Morada, (Figure 4b). These varieties also are planted with a frame of plantation of 1,60 x 1,0 m, although in some plots, frames of 1.70 x 1 m have been established. Stalks are erect and easily lose their leaves during the harvest (Figure 10). These aspects favor the use of mechanized resources during harvesting and cultivation as long as conditions allow it (Novoa, 2009; Aparecido et al., 2013).

Agricultural yields in Junín and Calderon communities are below the potential yield (65 t/ha), because they oscillate between 35 and 45 t/ha. In the case of Abdon Calderón communities, the yields are greater than 45 to 50 t/ha. The difference is given, mainly, by years of over-exploitation of Junín plantations, without the benefit of chemical or organic fertilizers. The agricultural yield of sugarcane in these areas ranges from 80 to 100 t / ha, a figure that agrees with the national average of 93 t / ha (MAGAP, 2017).

Edaphoclimatic Characterization of the Research Area

Predominant soils in the investigated areas are classified as Mollisol + Entisol, Inceptisol, and Vertisol, with predominance of the latest, according to the map of taxonomic classification of soils in Manabí Province (MAGAP, 2012b). These soils are suitable for the cultivation of the sugarcane for their nature, characteristics, and constituents. They have fine texture, that is to say, having a clay content that varies from high to medium, allowing defining them as clayey or silty clayey soils. These characteristics make them to be classified as heavy soils, from the point of view of the difficulty for tillage (Cairo and Quintero, 1980). It means that they require greater tractive demand during soil tillage, hence, these aspects have to be taken into account for the selection of energy sources and tillage tools.

An analysis of soil condition based on experience and observation of producers and technicians’ surveyors showed that, 77,08% of the producers agreed that soils in regular or fair condition (Figure 5a) are soils suitable for the sugarcane production, but, fertilizer applications and appropriate crop management practices are necessary to reach potential crop yields in these areas.

Moreover, 84,21% of the producers decided that these soils are non-stony or have a null stoniness (Figure 5b). This aspect favors the development of sugarcane cultivation and its mechanization in the areas.

In plantation zones, land is very irregular. In most of them planted cane is located in terrain with slopes ranging from 50 to 70%, making it virtually impossible to use conventional machinery. This aspect represents the main limitation for the introduction or use of mechanized means in the production of sugarcane in these areas.

The climate of Manabí Province, in general, is tropical mega thermic, showing wet, dry, semi-arid, and semi dry variants.(MAGAP, 2012a, c). In areas where sugarcane plantations are investigated, the prevailing climate is mega thermic dry and humid mega thermic. Both climatic conditions are favorable for the development of sugarcane, because the volume of annual rainfall satisfies the 1 500 mm required by this crop (Woldea and Adaneb, 2014), exceeding 1 700 mm for the wet case. Average temperatures in these areas vary from 23 to 26 ° C depending on the time of the year (MAGAP, 2012c), that is, they satisfy temperature ranges required for the crop development at different stages (Woldea and Adaneb, 2014; Melloni et al., 2015).

Characterization of Mechanized Technologies and Agro-technical Deadlines

The analysis of the collected data showed that in these areas, the producers performed manually the different agro-technical tasks required by this crop, with low level of use of agricultural machinery; the use of these means has been limited to the labors of primary preparation of soil. Of the total of 151 surveyed producers, only six of them reported using machinery, representing 3,95% of the total.

Similarly, it was found that there is very little availability of machinery for conducting these workings in both zones. Producers who use machinery, the rent at a cost ranging from 80 to 100 $/ha.

The soil tillage is carried out in most cases without having established or defined the most suitable technology for the conditions of these areas. The whole process of soil preparation is done with a disc harrow or row plow fragmenting the soil until it is fluffy before furrowing and planting. The continued use of these means favors the emergence of hard and plow pans, or what is the same, compact the soil below the maximum depth of tillage (Hossne, 2004), as well as erosion or soil loss (Liu et al., 2016).

For the rest of the agro-technical labor required for sugarcane cultivation, no cases of use of agricultural machinery were reported, including cutting and hauling during harvest.

The size of the parcels is another limiting factor for the introduction of machinery, as these have an equivalent mean area to 0,705 ha (1 block), making it difficult and expensive the use of these machines. There is neither availability of machinery that suits to work under these conditions nor trained producers on their use.

In these areas most of the agrotechnical tasks during cane cultivation is done manually, by occasional hiring of day laborers who work for a salary that ranges approximately between 10 a12 USD/day. In these areas, there is a great availability of labor, which favors the performance of these tasks manually.

Soil preparation usually starts from December to January, when most producers carry out the planting of the new areas, to take advantage of the rains associated with winter. The rest of the tasks such as weeding, hilling, fertilization, pest and weed control, are carried out manually during the course of the year.

Harvest and Transport of Sugarcane

In the areas investigated, the harvest of sugarcane is done manually, both cutting and rising is carried out under this modality (manually). A system of selective cutting of the stalks is used, according to their degree of maturation, that is to say, only the stalks with greater maturity are harvested. The stalks are cut in halves and are manually translated out of the field (Figure 6), where they are transported to the sugar mills for processing.

The transport of sugarcane stalks harvested to the processing centers is carried out with the help of labor animals or by means of automotive transport with a maximum capacity of 2 t. These variants (Figure 14) are used indistinctly. Their use will depend on the distance and transportation volume, topography, road conditions and available resources.

The cost of transportation when mechanized means are used ranges from 100 to 150 USD, that is, 50 to 75 USD / t of sugarcane. According to the statements of the respondents, 80% of the producers transports the sugarcane cut with labor animals or manually, only the remaining 20% transports the cane harvested with automotive means. The maximum transportation distances do not exceed 15 km for the case of automotive means, for animals from 0.5 to 2 km.

Type and State of Transportation Roads

The analysis of the road type for access to the plantations or zones of location of the facilities for the sugarcane processing and its derivatives, showed that 60,2% of the roads are pavement (Asphalt) or are paved, only 38% is ground (Figure 7a).

According to the criteria of the technicians in charge of gathering information, only 11,5% of the roads are in poor conditions and 2.9% present serious accessibility problems (Figure 7b).

According to the criteria issued, it can be stated that the types of roads, their conditions, and accessibility to the cultivation and processing areas, do not constitute a limiting factor for the development of sugarcane, that is, in most parishes, there is an adequate infrastructure and network of roads, both for the transport of the raw material and for the commercialization of its derivatives, in the areas under study.

Training

Sugarcane growers of this area, who are part of the associations ASACAMA and IMPAGUA, participated in the school of sugarcane growers (ESCAM). In this school the training was developed within the framework of a project financed by the GPM. Very favorable criteria were collected on the quality and usefulness of this activity. However, this did not deal with aspects related to the use of machinery in the agrotechnical tasks demanded by sugarcane, producers were trained only on the use of machines for processing animal food and not to carry out agro-technical labor to the crop. Despite this, of the 151 producers surveyed, only 28% of them received the training, so it is of vital importance to continue working in this regard. Likewise, producers from the UTYPRAC and ASESAGRA associations were not trained.

CONCLUSIONS

Once the information obtained during the producers' surveys was analyzed, the following conclusions were reached:

  • The limiting factors for the mechanization of sugarcane in the cultivation areas of Manabí Province are related to the topography of the lands in the plantation zones (pending 50 to 70%), the limited availability of mechanized means, whether conventional or specialized, for the delivery of maximum slopes; insufficient training of technicians and producers in the management, administration and technical assistance of mechanized media; the roots of producers in the development of cultural practices that exclude the use of mechanized means and the high cost of renting these means.

  • The development of an adequate strategy for the mechanization of the production process of sugarcane and its derivatives, is the central axis for the increase of production and the strengthening of the productive chain in these areas.

  • The training of technicians and producers of these zones should be continued, as an essential element to achieve an attitude change, in relation to the use of mechanized means during soil preparation, cultural attention, transportation and benefit in sugarcane cultivation.

ACKNOWLEDGMENT

We acknowledgment to the Prometheus project of the Secretariat of Higher Education of the Republic of Ecuador for its support in the investigations as well as for the financial support of the same. Likewise, we extend our thanks to the Productive Development Office of the Provincial Government of Manabí.

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Rayda Prado Pérez de Corcho, Ing. PhD., Estudiante del Programa Doctoral en Filosofía y Letras. Escuela de Doctorado Universidad de Alicante. Alicante, España. e-mail: raydapp73@gmail.com

Miguel Herrera-Suárez, https://orcid.org/0000-0003-4567-5872. e-mail: miguelhs2000@yahoo.com

Katty Rosanna Ramírez-Moreira, e-mail: kattyram14@hotmail.com, wwepolacco@hotmail.com

Marcelo Maurycy Lucas-Grzelczyk, e-mail: cjarre@utm.edu.ec

Cesar Jarre-Cedeño, e-mail: cjarre@utm.edu.ec

Jorge Simón Pérez de Corcho-Fuentes, e-mail: perezdecorchojorge@gmail.com

The authors of this work declare no conflict of interest.

This article is under license Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)

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Factores limitantes para la mecanización de la caña de azúcar en la provincia Manabí, Ecuador


RESUMEN

El cultivo de la caña de azúcar posee gran tradición en la provincia Manabí, a pesar de que la misma no consta dentro de las de mayores volúmenes de producción en el Ecuador. El mismo representa una de las principales fuentes de ingreso del sector agropecuario en la provincia. El nivel de mecanización asociado a estas producciones es muy bajo debido a una serie de factores objetivos y subjetivos que han imposibilitado su introducción. A partir de esto, se desarrolló el presente trabajo con el objetivo determinar los factores limitantes para la mecanización de la caña de azúcar en la provincia Manabí, Ecuador. Se elaboró un cuestionario para la realización de encuestas a los productores y se capacitó a un equipo encuestador para el levantamiento de la información. Los resultados permitieron definir según los criterios concordantes de los encuestados los factores que limitan el empleo de los medios mecanizados en el esquema productivo de la caña azúcar de la provincia, evidenciándose que los mismos están asociados a problemas relacionados con la topografía de los terrenos en las zonas de plantación (pendientes 50 a 70%); la poca disponibilidad de medios mecanizados convencionales o especializados para el trabajo en máxima pendiente; la insuficiente capacitación de técnicos y productores en el manejo, administración y asistencia técnica de los medios mecanizados; el arraigo de los productores al desarrollo de prácticas culturales que excluyen el uso de los medios mecanizados; y el elevado costo del alquiler de estos medios.


INTRODUCCIÓN

El cultivo de la caña de azúcar ha tenido una gran trascendencia en la economía del sector agropecuario en el Ecuador y uno de los eslabones más importante de las cadenas agroproductivas, además sirve de sustento a un grupo numeroso de familias, siendo una importante fuente de generación de empleos e ingresos al PIB agrícola nacional del 12% (MAGAP, 2018).

El procesamiento industrial de la caña de azúcar en Ecuador está dirigido a la fabricación de azúcar, alcohol, melaza y panela (INEC, 2016; Bravo y Bonilla, 2017). Es por ello que el plan de reactivación de la cadena productiva persigue el objetivo de fomentar la siembra de caña de azúcar en las áreas disponibles (MAGAP, 2018).

El potencial de tierras aptas para producción de caña de azúcar en Ecuador es de 675 932 ha, de las cuales solo 172 476 ha están plantadas, representando un 25,71% del total disponible (MAGAP, 2017). Según estos datos, del área total plantada solo 113 160 ha se destinan a la producción de azúcar, y las 59 316 ha restantes a otras producciones, como son: alcohol etílico, panela y etanol. A la producción de este último se destinan alrededor de 10 000 ha.

Datos del Ministerio de Agricultura Ecuatoriano (MAGAP, 2018), revelan que la producción total de azúcar hasta esa fecha superaba los 608 000 t, de las cuales una mínima parte era utilizada para la exportación.

Actualmente, este cultivo se ha extendido a gran parte del territorio ecuatoriano dadas las posibilidades que brinda de desarrollar nuevas agroindustrias, así como, las expectativas y oportunidades que se abren entorno a la elaboración de biocombustibles (Bravo y Bonilla, 2017). La superficie destinada a la producción de la caña de azúcar se encuentra distribuida porcentualmente en las siguientes provincias: 72,4% en el Guayas; 19,60% en el Cañar; el 4,20% en el Carchi e Imbabura; el 2,4% en Los Ríos; y el 1,40% en Loja, es decir, en las provincias donde se ubican los seis ingenios existentes en el Ecuador (INEC, 2016).

Según Daza (2014), el anterior gobierno ecuatoriano priorizó la trasformación de la Matriz Productiva como una de las principales vías para la sustitución selectiva de importaciones, lo cual permitiría un considerable ahorro desde el 2013 al 2017. Este proceso pretendía el mejoramiento de los rendimientos agrícolas de los cultivos a partir de una intensificación productiva, ya sea mediante la introducción de paquetes tecnológicos o el incremento de las áreas productivas.

La caña de azúcar no está ajena a esta realidad, por lo que se dieron pasos para transformación de su cadena productiva, la cual basa su estrategia en el valor agregado de sus derivados, como es el caso del etanol que mezclado con la gasolina en un 15% puede llegar a disminuir en un 53% la importación de nafta de alto octanaje hasta el 2017.

La provincia Manabí a pesar de no estar dentro de las de mayor volumen de producción de caña de azúcar en Ecuador, cuenta con una tradición productiva que data de más de 100 años. Según Álava (2014), en esa época la provincia disponía de un total de 1 187,94 ha plantadas de caña de azúcar, de las cuales el 62,56% se concentraba en las áreas del cantón Junín. Los rendimientos promedios oscilaban alrededor de 63,36 t/ha y la producción rebasaba las 76 766 t.

Tomando en cuenta estos aspectos el Gobierno de la Provincia Manabí estableció los lineamientos estratégicos para el desarrollo del cultivo la caña de azúcar, los cuáles van dirigidos, hacía:

  1. El desarrollo productivo integral y sostenible, encaminado a mejorar la competitividad de los productos derivados de la caña de azúcar para dinamizar la economía local;

  2. Dotación de un complejo agroindustrial en la provincia Manabí;

  3. Acceso a mercados especializados en los derivados de la caña de azúcar.

Por otra parte los objetivos estratégicos van dirigidos, a:

  1. La generación de capacidades locales a partir de la transferencia de tecnología;

  2. Implementación de un banco genético para la disposición de semilla básica;

  3. Determinar la factibilidad de la implementación de una planta agroindustrial para el procesamiento de la caña y obtención de derivados;

  4. El relacionamiento estratégico entre entidades del sector público y el privado;

  5. Desarrollo de un complejo agroindustrial mediante la asociatividad de los productores;

  6. Elevar la calidad en la producción de derivados.

El cumplimiento de estos lineamientos y objetivos estratégicos, así como el incremento de las producciones de caña de azúcar en la provincia Manabí está altamente condicionado a la introducción de tecnologías mecanizadas que se adecuen a las condiciones de producción y exigencias agrotécnicas de este cultivo, pues en la actualidad excepto la extracción de jugos prácticamente el 100% de las labores ser realiza de forma manual, aprovechando la fuerza muscular del hombre. Esta problemática está dada por una serie de factores objetivos y subjetivos que limitan su introducción o empleo. Los mismos están relacionados con las condiciones naturales de las zonas donde se desarrolla el cultivo, el sistema productivo imperante y la disponibilidad de recursos, entre otros.

Tomando en cuenta estos aspectos, la importancia del desarrollo cañero en estas zonas, y el papel que juega la mecanización en el mismo, se desarrolla el presente trabajo que tiene como objetivo:

Determinar los factores limitantes para la mecanización de la caña de azúcar en la provincia Manabí, Ecuador.

MÉTODOS

Las investigaciones se realizaron en el año 2015 en el Cantón Junín (Figura 1), que consta con 19 comunidades y 743 ha de caña de azúcar, en el Cantón Portoviejo en la zona Abdón Calderón de la asociación UTYPRAC con 45 ha plantadas y 100 ha de cañicultores de la Asociación ASESAGRA en el Cantón Jipijapa fundamentalmente en la zona de Gramalotal.

Para el levantamiento de la información se recurrió al método de encuestas a los productores. El equipo encuestador, se conformó con técnicos de los Centros de Apoyo para el Desarrollo Integral Sostenible (CADIS) y los técnicos de la Dirección de fomento Productivo del GPM, así como, por los técnicos de esta dirección en el Gobierno Cantonal de Junín. La muestra de productores encuestados abarcó el 100% de los productores pertenecientes a las asociaciones cañeras de las zonas de intervención, es decir 104 en el cantón Junín, 25 de la parroquia Calderón, además de otros 22 en Gramalotal, Cantón Jipijapa para un total de 151 productores.

La aplicación de la encuesta comprendió la elaboración de una ficha que tomó como base la confeccionada con anterioridad por técnicos de la Agencia de Desarrollo del Gobierno Provincial de Manabí (ADPM). La información contenida en las fichas en primer orden consideró los aspectos sociales y económicos vinculados a la actividad de los productores, la caracterización de los sistemas agroproductivos para el cultivo de la caña de azúcar, así como las fuentes de abasto, sistemas de riego, los medios mecanizados y las condiciones de operación de los mismos y los elementos fundamentales de la capacitación y la asistencia técnica.

Se elaboró una plantilla en Microsoft Excel 2013, donde se crearon la bases de datos con la información obtenida de las encuestas. Para la determinación de la concordancia entre los criterios emitidos por los encuestados se determinó el coeficiente de concordancia de Kendall (W), mediante el empleo del procesador estadístico SPSS 11.5. Su determinación se realizó según la metodología descrita por (Herrera et al., 2010).

Se georefenciaron mediante el empleo de GPS, los puntos de ubicación de las fincas de los productores de caña de azúcar, así como, de las instalaciones para el procesamiento postcosecha y obtención de derivados.

Para evidenciar la situación de la producción de la caña de azúcar y del empleo de los medios mecanizados, así como de sus factores limitantes en las zonas de estudio, se tomaron fotos y videos de las plantaciones, medios de transporte, instalaciones para el procesamiento postcosecha, así como de las características de los medios para el procesamiento de la caña de azúcar y la obtención de sus derivados.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Caracterización agroproductiva de las zonas objeto de estudio

Estas zonas poseen una rica y larga tradición productiva, a partir de lo cual se han establecido cultivos de gran importancia económica, tales como: caña de azúcar, cacao, café, plátano, frutales, y maíz entre otros, también se ha desarrollado en menor escala la ganadería. Según las declaraciones de los productores encuestados actualmente se destinan a estos cultivos más de 875 ha.

En estas zonas el cultivo de la caña de azúcar posee gran tradición, llegando a sobrepasar los 100 años en el cantón Junín. En la comunidad Gramalotal se registraron plantaciones con más de 50 años de antigüedad. Este cultivo se desarrolla a partir de prácticas muy rudimentarias, provenientes de conocimientos empíricos que se han ido transmitiendo de generación en generación. Las mismas tienen como características fundamentales, el bajo nivel de intervención de la maquinaria, bajo nivel de aplicación de fertilizantes y productos para el control de plagas y enfermedades, así como, de la utilización de los sistemas de riego. Características típicas de las zonas de producción sustentadas por pequeños y medianos productores en el Ecuador (Vasco Pérez et al., 2015). La producción de derivados se destina mayoritariamente a la obtención artesanal de Aguardiente y Panela (Quezada et al., 2015), también se producen en menor cuantía otros derivados como es el caso de los dulces, situación muy similar a la de los países productores del área (Guisao y Zuluaga, 2011; Díaz e Iglesias, 2012).

El cómputo específico de las áreas plantadas de caña de azúcar en las comunidades intervenidas, mostró según las declaraciones de los 104 productores encuestados, que en el cantón Junín actualmente se dedican a este cultivo más de 743,2 ha. La mayor cantidad de áreas se concentran en las comunidades de La Patagonia (17,86%), Agua Fría (16,06%), La Mocorita (15,94%). En la Figura 2a, se muestra la distribución porcentual de las áreas plantadas por comunidades.

Para el caso del Abdón Calderón el análisis de las áreas plantadas de caña de azúcar en las siete comunidades cultivadas por la asociación UTYPRAC mostró (Figura 2b), que las mismas abarcan un total de 45 ha, distribuidas en mayor cuantía en la comunidad Quebrada de Guillén (30%), las tabladas del Plomo y las Cruces con un 22 y 17%, respectivamente. A estos se le puede adicionar la localidad de San Vicente con otro (13%).

Por último las 100 ha de caña de azúcar cultivadas por la asociación ASESAGRA en el Cantón Jipijapa se concentran fundamentalmente en la comunidad de Gramalotal con un 90% de las áreas plantadas (Figura 3).

El análisis de la disponibilidad de tierras y su distribución mostró que existe gran potencial para seguir fomentando la producción de caña de azúcar en estas zonas, pues del total de tierras cultivables disponibles, solo un 10% como está ocupado por otros cultivos.

Variedades. Un análisis exhaustivo de las variedades de caña de azúcar más empleadas evidenció que, en las comunidades de Junín y Calderón la Ragnar y la POJ 2878, siendo las que han alcanzado mayor arraigo y popularidad, situación que se observa tanto en las provincias de la costa ecuatoriana (Arellano et al., 2009) como en otros países productores del área (Alejandre et al., 2010; Viveros et al., 2015). Esto se debe a la resistencia a plagas y enfermedades, así como la adaptabilidad a las condiciones climáticas y potencial productivo exigido (Arellano et al., 2011; Silva et al., 2011; Díaz y Iglesias Coronel, 2014; Arellano et al., 2015).

De estas variedades la Ragnar es la de mayor utilización, pues el 54,8% de los productores declararon emplearlas en sus plantaciones (Figura 4a), otro 32,3% declaró a la POJ 2878. Ambas variedades se encuentran perfectamente adaptadas en estas zonas de producción. El resto de las variedades empleadas no muestran porcientos significativos en comparación con estas dos.

Estas variedades son de porte alto y erecto, presentan bajos niveles de encamamiento, aspectos muy favorables para su mecanización sobre todo durante la cosecha (Viveros et al., 2015).

El marco de plantación predominante en estas zonas es 1,60 m de camellón (distancia entre hileras) por 1 m de narigón (distancia entre plantas). Este marco de plantación es compatible con los anchos de vía y sistemas de rodajes de la mayoría de los medios mecanizados que se emplean tradicionalmente en la cosecha y transporte de la caña de azúcar (Rípoli y Rípoli, 2010; Aparecido et al., 2013).

Sin embargo en las comunidades del Cantón Jipijapa la situación es muy diferente en cuanto a las variedades más empleadas y los rendimientos agrícolas, pues en estas, las variedades más utilizadas son la POJ Blanca y la Cubana Morada, respectivamente (Figura 4b). Estas variedades igualmente se plantan con un marco de plantación de 1,60 X 1 m, aunque en algunas parcelas se ha recurrido a marcos de 1,70 X 1 m. Los tallos son erectos y pierden fácilmente las hojas durante la cosecha (Figura 10). Estos aspectos favorecen el empleo de los medios mecanizados durante la cosecha y el cultivo siempre y cuando las condiciones lo permitan (Novoa, 2009; Aparecido et al., 2013).

El rendimiento agrícola en las comunidades de Junín están muy por debajo del rendimiento potencial (65 t/ha), pues los mismos oscilan de 35 a 45 t/ha. Para el caso de las comunidades del Abdón Calderón los rendimientos son mayores 45 a 50 t/ha. La diferencia está dada fundamentalmente por los años de sobre explotación que poseen las plantaciones de Junín, sin que se les beneficie con el aporte de fertilizantes químicos u orgánicos. Para el caso del cantón Jipijapa el rendimiento oscila de 80 a 100 t/ha, cifra que concuerda con la media nacional 93 t/ha (MAGAP, 2017)

Caracterización edafoclimática de la zona de investigación

Los suelos predominantes en las zonas investigadas, se clasifican como Mollisol+Entisol, Inceptisol, y Vertisol, con un predominio de estos últimos, según el mapa de clasificación taxonómica de los suelos de la Provincia Manabí (MAGAP, 2012b). Estos suelos son adecuados para el cultivo de la caña de azúcar, por su naturaleza, características, y constituyentes. Posen una textura fina o media, es decir, tienen un contenido alto o medio de arcilla dentro de sus constituyentes granulométricos, lo cual permite definirlos como arcillosos o arcillosos limosos. Estás características los clasifican como suelos pesados, desde el punto de vista de su dificultad para la labranza (Cairo y Quintero, 1980), es decir, requieren de una mayor demanda tractiva durante las labores de preparación de suelos, por lo que deben tomarse en cuenta estos aspectos para la selección de las fuentes energéticas y aperos a utilizar.

Un análisis mediante la observación del estado del suelo, en base a la experiencia de los productores y técnicos encuestadores, mostró que el 77,08% de los productores concordó que el estado del suelo donde se ubican las plantaciones objeto de estudio se puede catalogar de regular (Figura 5a), es decir, son suelos aptos para la producción de caña de azúcar pero están necesitados de la aplicación de fertilizantes y atenciones culturales para alcanzar los rendimientos potenciales del cultivo en estas zonas.

Además, el 84,21% de los productores clasificó estos suelos como poco pedregosos o tienen una pedregosidad nula (Figura 5b), siendo este un aspecto que favorece el desarrollo en las áreas de cultivo de la caña de azúcar y su mecanización.

En las zonas de plantación los terrenos son muy irregulares, en su gran mayoría la caña plantada se ubica en terrenos con pendientes que llegan varían de 50 a 70% de inclinación, haciendo prácticamente imposible la utilización de la maquinaria convencional. Este aspecto representa la principal limitación para la introducción o empleo de medios mecanizados en la producción de caña de azúcar en estas zonas.

El clima de la provincia Manabí

En sentido general es un clima tropical Megatérmico, en sus variantes húmedas, secas, semi árido, y semi seco (MAGAP, 2012a, c). En las zonas donde se encuentran las plantaciones de caña de azúcar investigadas, el clima predominante es el Tropical Megatérmico Seco y Tropical Megatérmico Húmedo. Ambas condiciones climáticas son favorables para el desarrollo de la caña de azúcar pues el volumen de precipitaciones anuales satisface los 1 500 mm requeridos por este cultivo (Woldea y Adaneb, 2014), llegando a sobrepasar los 1 700 mm para el caso húmedo. Las temperaturas promedios en estas zonas varían entre 23 a 26 ºC según la época del año (MAGAP, 2012c), es decir satisfacen los rangos de temperatura requeridos para el desarrollo del cultivo en sus diferentes fases (Woldea y Adaneb, 2014; Melloni et al., 2015).

Caracterización de las tecnologías mecanizadas y plazos agrotécnicos

El análisis de la información recolectada mostró, que en estas zonas los productores realizan de forma manual las distintas labores agrotécnicas requeridas por este cultivo, con un bajo nivel de utilización de la maquinaria agrícola, es decir la utilización de estos medios se ha limitado a las labores de preparación primaria de suelo. Del total de 151 productores encuestados, solo seis de estos declararon usar maquinaria representando el 3,95% del total

De igual forma, se constató que hay muy poca disponibilidad de maquinaria para la realización dichas labores, en ambas zonas. Los productores que hacen uso de esta, la rentan a un costo que oscila de 80 a 100 $/ha.

La roturación de suelos se realiza sin que se haya establecido o definido cuál es la tecnología que más se adecua a las condiciones de estas zonas. Todo el proceso de preparación de suelos se realiza con una grada de discos (rastra o rowplow) que fragmenta el suelo hasta dejarlo mullido previo al surcado y la plantación. El uso continuado de estos medios propicia el surgimiento de pisos de arado, o lo que es lo mismo, compactan el suelo por debajo de la profundidad de laboreo máxima (Hossne, 2004), así como la erosión o perdida de suelo (Liu et al., 2016).

Para el resto de las labores agrotécnicas que demanda la caña de azúcar no se reportaron casos donde se utilice la maquinaria agrícola, incluyendo el corte y alza la durante la cosecha.

Las dimensiones de las parcelas es otro factor que dificulta y encarece el trabajo de la maquinaria, pues estas como promedio poseen un área equivalente a 0,705 ha (1,0 cuadra), lo cual dificulta y encarece el empleo de estas máquinas. Tampoco se dispone de la maquinaria necesaria para el trabajo en estas condiciones, ni se ha capacitado adecuadamente a los productores sobre su utilización.

En estas zonas la mayoría de las labores agrotécnicas durante el cultivo de la caña se realizan de forma manual, mediante contratación ocasional de jornaleros que trabajan por un salario que oscila aproximadamente entre 10 a 12 USD/jornada. En estas zonas existe gran disponibilidad de mano de obra lo cual favorece la realización de dichas labores manualmente.

La preparación de suelos se inicia por lo general a partir del mes de diciembre hasta el mes de enero, época en la que la mayoría de los productores realizan la plantación de las nuevas áreas, para aprovechar las lluvias asociadas al invierno. El resto de las labores como es el deshierbe, aporque, fertilización, control de plagas y malezas, se realizan de forma manual durante el transcurso del año.

Cosecha y transporte de la caña

En ambas zonas investigadas la cosecha de la caña de azúcar se realiza de forma manual, tanto el corte como en el alza se ejecuta bajo esta modalidad. Se emplea un sistema de corte selectivo de las cepas, es decir solo se cosechan los tallos que poseen mayor madures. Luego se cortan a la mitad y son sacados manualmente hasta el exterior del campo (Figura 6), para ser transportados hacia los trapiches o lugares de procesamiento.

El transporte de los tallos de caña cosechados hasta los centros procesamiento se realiza con la ayuda de animales de tiro o utilizando medios de transporte automotor con capacidad máxima de 2 t. Estas variantes se utilizan de forma indistinta, su utilización dependerá de la distancia y volumen de transportación, topografía del terreno, estado de las vías, así como de los recursos disponibles.

El costo de transportación cuando se utilizan los medios mecanizados oscila de 100 a 150 $, es decir entre 50 a 75 $/t de caña. Según las declaraciones de los encuestados el 80% de los productores transporta la caña de azúcar cortada con animales de tiro o de forma manual, solo el 20% restante transporta la caña cosechada con medios automotores. Las distancias de transportación máximas no exceden los 15 km para el caso de los medios automotores, para los animales de 0,5 a 2 km.

Estado de las vías de transportación

El análisis del estado de las vías de acceso a las plantaciones o las zonas de ubicación de las instalaciones para el procesamiento de la caña de azúcar y sus derivados evidenció, que el 68,3% de las vías son de asfalto o están empedradas, solo el 29,8% es de tierra (Figura. 7a).

Según los criterios de los técnicos encargados del levantamiento de la información solo el 11,5% de las vías se encuentra en mal estado y un 2,9% presenta serios problemas de accesibilidad (Figura 7b).

Según los criterios emitidos, se puede afirmar que tanto los tipos de vías, su estado, y la accesibilidad a las zonas de cultivo y procesamiento, no constituyen un factor limitante para el desarrollo de la caña de azúcar en las zonas objeto de estudio, es decir existe en la mayoría de los casos una adecuada infraestructura y red de vías tanto para el transporte de la materia prima como para la comercialización de sus derivados.

Capacitación

Los cañicultores de esta zona que forman parte de las asociaciones ASACAMA e IMPAGUA participaron en la escuela de cañicultores (ESCAM). En esta escuela la capacitación se desarrolló en el marco de un proyecto financiado por el GPM. Se recogieron criterios muy favorables sobre la calidad y utilidad de esta actividad. No obstante en esta no se trataron aspectos relacionados con el uso de la maquinaria en las labores agrotécnicas que demanda la caña de azúcar, solo se capacitó a los productores sobre el uso de máquinas para el procesamiento de alimento animal y no para la realización de labores agrotécnicas al cultivo. A pesar de esto, de los 151 productores encuestados solo el 28% de estos recibió la capacitación, por lo que resulta de vital importancia continuar trabajando en este sentido. De igual forma no se capacitaron productores de las asociaciones UTYPRAC y ASESAGRA.

CONCLUSIONES

Una vez analizada la información obtenida durante las encuestas a los productores, se arriba a las siguientes conclusiones:

  • Los factores limitantes para la mecanización de la caña de azúcar en las zonas de cultivo de la provincia Manabí están relacionados, con: la topografía de los terrenos en las zonas de plantación (pendientes 50 a 70%); la poca disponibilidad de medios mecanizados ya sean convencionales o especializados para el trajo en líneas de máxima pendiente; la insuficiente capacitación de los técnicos y productores en el manejo, administración y asistencia técnica de los medios mecanizados; el arraigo de los productores al desarrollo de prácticas culturales que excluyen el uso de los medios mecanizados; y el elevado costo del alquiler de estos medios;

  • El desarrollo de una adecuada estrategia para la mecanización del proceso de producción de la caña de azúcar y sus derivados, es el eje central para el incremento de las producciones y el fortalecimiento de la cadena productiva en estas zonas;

  • Se debe dar continuidad a la capacitación de los productores de estas zonas como elemento esencial para lograr un cambio actitud, en lo referente al uso de los medios mecanizados durante la preparación de suelos, atenciones culturales, el transporte y beneficio;

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos al proyecto Prometeo de la Secretaría de Educación Superior de la República del Ecuador por su apoyo en las investigaciones así como por el soporte financiero de las mismas. De igual forma extendemos los agradecimientos a la Dirección de Fomento Productivo del Gobierno Provincial de Manabí.

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