Agricultura sitio especifico-banano

METODOLOGÍA
para el MANEJO Y USO DEL SUELO
POR SITIO ESPECÍFICO EN EL
CULTIVO DE BANANO
Incluye estudio de caso

JULIO CÉSAR GUTIÉRREZ H.
DARIO CASTAÑEDA SANCHEZ

ANDRÉS FELIPE ARIAS LEIVA
Ministro de Agricultura y Desarrollo Rural

JOSÉ LEONIDAS TOBÓN TORREGOZA
Dirección de Desarrollo Tecnológico y Protección Sanitaria
del Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural

ROBERTO HOYOS RUIZ
Presidente AUGURA

GABRIEL JAIME ELEJALDE GAVIRIA
Director Regional AUGURA

EQUIPO DE TRABAJO
JULIO CÉSAR GUTIÉRREZ HERRERA. Investigador Principal.
JOHN JAIRO MIRA CASTILLO. Director de CENIBANANO.
HÉCTOR JAIME LÓPEZ. Docente Universidad del Magdalena.
DARÍO CASTAÑEDA SÁNCHEZ. Estudiante. Universidad Nacional de Colombia.
JOSÉ MIGUEL COTES. Docente. Universidad Nacional de Colombia.
DANIEL JARAMILLO JARAMILLO. Docente. Universidad Nacional de Colombia.

INTERVENTORÍA
YECENIA VEGA T.Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural.

EDICIÓN Y DISEÑO
Comunicaciones AUGURA

PORTADA
Campo Experimental AUGURA.Carepa- ( Antioquia).
Fotografía: Julio C. Gutiérrez Herrera. 2009

Metodología para el manejo y uso del suelo por sitio específico en el cultivo de banano
Tabla de Contenido
Presentación 4
Agradecimientos 6
1. Introducción 7
2.Requerimientos ambientales y nutricionales del cultivo de banano 9
2. Necesidades nutricionales del cultivo de banano
1 11
2. Generalidades del cultivo de banano en Colombia
2 13
3.
Conceptos básicos de agricultura de precisión y agricultura por sitio específico 14
3.1 Tecnologías básicas para la aplicación de agricultura de precisión y agricultura por sitio específico 14
4. Metodología para establecer un plan de manejo por sitio específico 17
4. Identificación de las variables relacionadas con la productividad
1 18
4.2 Levantamiento de la información y diseño de las bases de datos 18
4.3 Análisis y procesamiento de la información 19
4.4 Evaluación y monitoreo del plan de manejo por sitio especifico 20
4.5 Implementación del plan de manejo por sitio específico y transferencia de la información 20
4.6 Evaluación y monitoreo del plan de manejo por sitio 20
5.Estudio de caso 22
5. Introducción
1 22
5. Objetivos
2 22
5.3 Localización del área de estudio 23
5.4 Características ambientales del área de estudio 23
5.5 Metodología 26
5. Resultados
6 32
5.7 Clonclusiones y Recomendaciones 49
Glosario 51
Bibliografía 52
Anexos 55
Resumen 77

3


Presentación
Con el objetivo de mantener la productividad del sector bananero y generar
nuevos conocimientos en el manejo del cultivo de banano en Colombia, la
Asociación de Bananeros de Colombia - AUGURA a través del Centro
Nacional de Investigaciones del Banano - CENIBANANO en convenio con
diversas instituciones públicas y privadas ha venido desarrollando
investigación técnica y científica desde 1985 en diversos campos de la
ciencia, tales como: fitosanidad, fisiología, agricultura de precisión,
ambiente y valor agregado.

Dentro de este marco de conocimientos, AUGURA-CENIBANANO en
asocio con la facultad de Ingeniería Agronómica de la Universidad del
Magdalena le presentaron a la Dirección de Desarrollo Tecnológico y
Protección Sanitaria del Ministerio de Agricultura, un proyecto denominado
“Evaluación de factores edafoclimáticos en una finca bananera tendientes
al manejo por sitio específico”, el cual tuvo como objetivo principal generar
una metodología de diagnóstico, manejo y uso del suelo por sitio especifico
del cultivo de banano.

Dicho proyecto fue aprobado en el año 2006 y hace parte del programa
especial de investigación denominado: “Programa de manejo integrado del
cultivo de banano con énfasis en el control de Sigatoka Negra”, el cual viene
ejecutando AUGURA desde el año 2004 y que tiene como propósito
principal presentar soluciones con innovación tecnológica a la problemática
generada con esta enfermedad y sus efectos en la producción del cultivo de
banano.

Bajo este gran objetivo y siguiendo los lineamientos propuestos por el
Ministerio de Agricultura, entidad que está trabajando hacia la
consolidación y desarrollo de las cadenas productivas en Colombia, se
ejecutó el proyecto que tuvo una duración de 24 meses, durante los cuales
se adelantaron diversas actividades entre las que se incluyen:
Levantamiento y análisis de información utilizando equipos de precisión,
planteamiento de una metodología para el manejo del cultivo de banano por
sitio específico, capacitación de 350 productores en las regiones de Urabá y
el Magdalena y visitas a campo.

Los resultados de la investigación que aquí se presentan se constituyen en
una herramienta útil para todo el sector bananero y específicamente para

4

los productores de fruta ya que genera conocimiento y técnicas de manejo
del cultivo adaptadas a las condiciones locales de producción, orientadas a
la reducción de costos, aumento de la productividad de las fincas y
sostenibilidad del cultivo. Así mismo se busca elevar el nivel de vida de todas
aquellas personas que laboran o dependen directa e indirectamente de la
agroindustria bananera.

Expresamos nuestro agradecimiento a todas las entidades, productores y
profesionales que participaron en el proyecto; sin su valioso apoyo no
hubiese sido posible llegar a generar este conocimiento innovador y de alta
aplicación en la agroindustria bananera.

ROBERTO HOYOS RUIZ
Presidente

5


Agradecimientos
La Asociación de Bananeros de Colombia, AUGURA agradece el apoyo incondicional a
las siguientes personas e instituciones:

- Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural. Dirección de Desarrollo Tecnológico y
Protección Sanitaria.

- Universidad del Magdalena. Facultad de Ingeniería Agronómica.

- Irma Quintero.
Docente.
Universidad del Magdalena.

- Héctor Jaime López. Docente.
Universidad del Magdalena.

- Yecenia Vega T.
Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural.

- Centro Internacional de Agricultura Tropical – CIAT.

- Darío Castañeda Sánchez.
Estudiante.
Universidad Nacional de Colombia.

- José Miguel Cotes.
Docente.

- Daniel Jaramillo J.
Docente.

6

1

1 Introducción
Actualmente, manejo integral y eficiente de los cultivos depende en gran parte del
el
conocimiento detallado de los factores y variables ( explicativas y de respuesta) que
intervienen en el crecimiento y desarrollo de las plantas. Es así como la generación y
aplicación de nuevas tecnologías que involucran estos aspectos han permitido el
surgimiento de la agricultura de precisión y o de la agricultura por sitio específico.
La agricultura de precisión tiene como objetivo mejorar la productividad de los cultivos a
través de la implementación de un plan de manejo integral de acuerdo a las necesidades
propias del cultivo y también de acuerdo a las condiciones edáficas, ambientales y
socioeconómicas del medio; mientras que la agricultura por sitio especifico hace referencia
a áreas homogéneas de manejo.

En términos generales, tanto la agricultura de precisión como la agricultura por sitio
específico están referidas al manejo integral de los cultivos, teniendo en cuenta la
variabilidad espacial y temporal de las condiciones del medio. La aplicación de un
programa de agricultura de precisión o de agricultura por sitio específico depende de un
conjunto de variables entre las que se encuentran: tipo de cultivo, condiciones del
el las
medio, escala de trabajo, la calidad y precisión de la información, entre otros.
la

El gran auge de la aplicación de la agricultura de precisión y agricultura por sito específico
en cultivos tecnificados, como maíz, soya, sorgo y algunos cítricos especialmente en
Estados Unidos, Australia y Brasil han incentivado la investigación y el desarrollo de
nuevas metodologías y formas de manejo integral de los cultivos.
En Colombia,existen varias entidades que han adelantado programas exitosos de
agricultura de precisión, en cultivos como caña, frutales y café. En el cultivo de banano
durante los últimos años AUGURA y CENIBANANO han apoyado la investigación en el
manejo integral del cultivo de banano, a través de convenios con diferentes instituciones,
centros de investigación y universidades del país.
En particular,las investigaciones están enfocadas en fertilización, suelos, manejo
integrado de plagas, control biológico, fitopatología y fisiología vegetal del banano.Los
resultados de las investigaciones obtenidos durante los últimos años han permitido
conocer las condiciones específicas de respuesta del cultivo de banano al manejo
nutricional y su interacción con el medio ambiente; así como también han ayudado a
ampliar el conocimiento técnico y científico del cultivo de banano en el país.

Dando continuidad a este programa de investigación y buscando nuevas alternativas de

7


manejo del cultivo de banano, AUGURA a través de CENIBANANO en asocio con el
Ministerio de Agricultura y la Universidad del Magdalena,adelantó el proyecto de
investigación denominado “Estudio de factores edafoclimáticos en una finca bananera
tendientes al manejo por sitio específico”; cuyo objetivo principal es generar una
metodología de manejo del cultivo de banano por sitio específico, con el fin de dar
respuesta a las inquietudes de los productores acerca de los factores limitantes que
afectan la producción del cultivo de banano, como también para plantear nuevas
prácticas de manejo con el fin de aumentar la productividad y lograr el desarrollo sostenible
de la región.

Este proyecto se desarrolló siguiendo la metodología propuesta de manejo por sitio
específico que se presenta aquí, la cual comprende diversas etapas desde la identificación
de las variables limitantes hasta su evaluación y representación. Para cada una de las
variables identificadas se realizó un análisis estadístico, entre las cuales se incluyen:
variables edáficas, ambientales, de crecimiento y desarrollo y peso del racimo, el fin de
con
evaluar la variabilidad,dependencia y representatividad de cada una de éstas dentro del
sistema banano.
El análisis de estas variables demostró que la productividad del cultivo depende en gran
medida de la interacción de las condiciones fisicoquímicas del suelo y por lo tanto deben
evaluarse y manejarse integralmente.

8

1

2 Requerimeintos ambientales
y nutricionales
del cultivo de banano
El banano ( Musa spp) un cultivo muy importante tanto a nivel mundial como local.Este
es
cultivo se desarrolla bien en las regiones tropicales húmedas y cálidas. Geográficamente,
estas condiciones se encuentran en regiones localizadas entre los 30 º de latitud norte y
sur, siendo óptimas las ubicadas entre los 15 º de latitud norte - con alturas inferiores a
sur,
los 300 m. n.
s. m.

La planta de banano requiere temperaturas relativamente altas: entre los 21 y los 29,
5ºC,
con temperaturas mínima y máxima absolutas de 15,6 ºC y 37,6 ºC, respectivamente. En
cuanto a pluviosidad, la precipitación más frecuente de las zonas productoras se encuentra
en el rango de los 1.500 mm a 1.600 mm anuales. Esta cantidad sería suficiente para
satisfacer los requerimientos hídricos de la planta de banano, los cuales son de unos 100
mm a 180 mm de agua al mes. Sin embargo, en aquellas zonas donde la precipitación no
alcanza para suplir las necesidades hídricas del cultivo es posible aplicar agua a través del
riego suministrar las cantidades necesarias para el normal desarrollo y crecimiento de la
planta.
El cultivo de banano crece y se desarrolla bien en suelos profundos, fertilidad moderada
de
a alta, generalmente de texturas medias a finas ( francas,franco arcillosas y arcillosas)y
bien drenados.
Fisiológicamente, la planta de banano se caracteriza por extraer grandes cantidades de
nutrientes del suelo, especialmente potasio (K), calcio (Ca), nitrógeno (N) y magnesio (Mg),
respectivamente. Estos elementos son denominados esenciales, ya que la planta necesita
altos contenidos de estos para su normal crecimiento, mientras que otros elementos como
zinc ( boro ( cobre ( hierro ( manganeso (
Zn), B), Cu), Fe), Mn), azufre ( y molibdeno (
S) Mo)
son denominados elementos menores dado que las plantas los requieren en bajas
cantidades.

Tanto los elementos mayores como los menores cumplen funciones importantes dentro
de la planta, cuales se describen en la siguiente tabla:
las

9


Tabla 1: Principales funciones de los nutrientes en las plantas

Nutrientes Principales funciones

- Elemento activo en el proceso de fotosíntesis.
- Participa en procesos metabólicos y fisiológicos.
Nitrógeno (N) - Componente importante de la estructura de proteínas, ácidos nucléicos,vitaminas,
reguladores de crecimiento y muchos otros compuestos.
- Influye en la coloración de las hojas.

- Esencial para la síntesis de la clorofila.
Fósforo P)
( - Participa en varios procesos entre ellos los de síntesis y descomposición de proteínas,
grasas y carbohidratos.
- Importante para los procesos metabólicos que requieren energía.

- Necesario para el metabolismo de los carbohidratos, la síntesis de proteínas, el control y
la regulación de las actividades de varios elementos esenciales.
Potasio K)
(
- Regula el contenido de agua en las hojas.
- Catalizador del proceso de fotosíntesis y respiración.

- Importante para la formación de paredes celulares y para el crecimiento de las raíces.
Calcio Ca)
( - Activador enzimático.
- Participa en la división celular.

- Importante en el proceso de fotosíntesis.
Magnesio Mg)
( - Participa en procesos metabólicos de carbohidratos, grasas y proteínas.
- Interviene en el transporte de fosfatos.

Azufre S)
( - Constituyente importante de los aminoácidos cisterna, cistina y metionina.

- Activador enzimático.
Zinc Zn)
(
- Participa en la síntesis de reguladores de crecimiento.

Cobre (Cu) - Activador enzimático, necesario en la fotosíntesis.

Boro (B) - Importante en el desarrollo celular, la floración y la fructificación.

Hierro (Fe) - Importante en la formación de clorofila y de varias enzimas.

Participa en los procesos de respiración y en el metabolismo del nitrógeno
Mn) -
Manganeso (
- Necesario en la síntesis de clorofila.

- Necesario para la formación de la enzima encargada de reducir el nitrato a amonio
Molibdeno Mo)
(
dentro de la planta.

10

2.1 Necesidades nutricionales del cultivo de banano

El cultivode banano, cualquier requiere
como otro cultivo de nutrientes
(elementos
mayores ymenores)crecimiento y desarrollo. Un exceso o déficit en las cantidades
para su
requeridas por la planta puede generar desórdenes fisiológicos en ella
ymalformacion
de fruta.
la

Normalmente cultivo
cuando
el estecnificadointensamente,
yexplotado serequiere
aplicar
regularmente
nutrientes elcon suplir
al
medio, de
fin las demandas
del cultiv
y
mantener
enequilibrio del
los
elementos
suelo.

2.1.1 Elementos mayores

Según Lahav y Turner (1992) las cantidades de nutrientes (expresados en kg/ha/año) extraídos por
un cultivo de banano cuya producción anual es de 50 toneladas (equivalente a 2500 cajas, es decir
20 kg/ha/año), los
son relacionados en Tabla
la 2.

A su vez, y Espinosa (1995),
López Tablas 2: Requerimientos nutricionales del cultivo de banano
reportan que un cultivo de banano
cuya producción es de 70 toneladas, Lahav y López y
Turner Espinosa
equivalente a 3500 cajas, es decir 20 (1992) (1995)
kg/ha/año, extrae las cantidades de
Kg Kg
nutrientes detalladas
en Tabla
la 2.
Nitrógeno (N) 150 126.5
De a u r o c n l s d t s
c ed o o ao
Fósforo (P) 60 14.5
relacionados, el cultivo
en Tabla
la 2
de banano es exigente en K y N. Así Potasio (K) 1500 399
mismo las relaciones entre N-P-K Calcio (Ca) 215 10.2
extraído por los racimos producidos
Magnesio (Mg) 140 20.3
en una hectárea de banano es: 2,5 1
25. Esto significa que, una hectárea Manganeso (Mn) 12 0.8
de banano extrae en un año de Hierro (Fe) 5 1.9
cosecha 10 veces más K que N.
Zinc (Zn) 1.5 0.5
Boro (B) 1.25 0.8
Cobre (Cu) 0.5 0.3

Obviamente, muchas de las cantidades extraídas y asimilables por el cultivo varían de acuerdo con
factores ambientales, tipo de
variedad, siembra, fertilidad
densidad de calidad del
y suelo,entre
otras.

11


Teniendo lo
en cuenta anteriorconcluir que el N y el K son los elementos más importantes
podemos
en la nutrición del cultivo y por lo tanto no deben faltar en un plan básico de fertilización.
Sinembargo una sola aplicación de estos nutrientes no garantiza una alta productividad; ya que
para obtener buenos resultados se requiere de un plan de fertilización completo que garantice la
presencia y disponibilidad tanto elementoscomo menores
de mayoresde en la diferentes etapas
del crecimiento del cultivo.

2.1.2 Elementos secundarios
Los elementos secundarios requeridos por las plantas, tales como: Ca, Mg y S, son tan
importantes como los mayores y como los micronutrientes, la calificación no indica una mayor
relevancia de unos frente a los otros, solamente indica las cantidades necesarias de los primeros
con respecto a los demás elementos.
Según los datos de la Tabla 2.la relación entre Ca / Mg es 1.5, es decir que una hectárea de
,
banano extrae en un año de cosecha 1.5 veces más calcio que magnesio.
Así mismo, observando las relaciones de Ca / Mg, extraídos por el racimo es 0.5, es decir, la
extracción de Ca por una hectárea de cultivo en un año es la mitad del Mg extraído por un cultivo
altamente productivo (> 3000 cajas/ha/año). Al parecer, una mayor producción de fruta genera una
mayor demanda de Mg que de Ca, contrario a cultivos de producción media en donde la demanda
de Ca es mayor 1.5 veces que el Mg.

2.1.3 Micronutrientes

Los elementos mic
llamados ronutrientes son importantes para la nutrición de las plantas, muchos
de ellos son necesarios para la absorción de los elementos mayores o secundarios. Deben su
nombre a las cantidades mínimas requeridas la
por planta.
Estos elementos (Fe),
son: hierro manganeso (Mn), cobre (Cu), zinc (Zn), boro (B), molibdeno (Mo)
y cloro (Cl). En el cultivo del banano son de vital importancia debido al rol que desempeñan en la
formación del racimo, especialmente el B y el Zn.
De acuerdodatosTabla relaciones para estos dos elementos (Zn/B) en el cultivo
con los de la 2.,las
del banano es 1.2; es decir, una hectárea de banano extrae durante un año de cosecha 1.2 más Zn
que Si
B. comparamos de Tabla
los datos la 2.
, observamos que la relación entre el Zn / B extraído
por una hectárea en un año es de 0.71. Si analizamos la relación Ca Mg/ notamosmayor que a
productividad, estos
lasrelaciones entreelementos se invierten.
Los análisis de los datos anteriores confirman la necesidad de elaborar un plan de fertilización
completo que incluya elementos mayores y menores. Para ello, es necesario conocer el historial
productivo de la finca, el contenido de nutrientes en suelos y hojas, las características de los suelos,
la cantidad de fertilizantes aplicados y el manejo del agua, factoresconjunto
son que en
determinan el de
nivel productividad del cultivo de fruta
y calidad cosechada.
la la

12

2.2 Generalidades del cultivo de banano en Colombia

En el país el cultivo de banano es una actividad cerca
que genera de 25.000 directos,
empleos
condición que hace muy necesaria su preservación y mejoramiento, con el fin de satisfacer una
demanda creciente de mercado en el mundo.
Anivel el
nacionalcomercial se
cultivo de banano desarrolla en reg Urabá
principalmente
dos iones,
y Magdalena. Hasta el año 2007 el total de hectáreas sembradas era 42,287; 827
de esdecir
hectáreas menos que las reportadas en el año 2006, cuando fueron 43,654 las hectáreas
sembradas en banano de exportación. (Coyuntura bananera.2007).
Durante el año 2007 las exportaciones colombianas de banano, ascendieron a 85.5 millones de
cajas de 18.14 Kg por valor de US $509.6 millones. Esto representó un crecimiento de 2.04 % en
volumen y de 10.09 % en valor, respecto al año 2006, cuando se exportaron Colombia
desde 83.8
millones valor $
de cajas de
por US 462.9 millones bananera.
(Coyuntura 2007).
La productividad 2007ubic
promedio se ó entonces en 1,996 cajas por hectárea, levemente
en el
superior a la observada el año 2006 cuando 1,919 /año, jalonada principalmente por
fuede cajas/ha
la mejora en la productividad en la región de Urabá (Coyuntura
bananera.
2007).
A nivel regional, las exportaciones de banano desde la zona de Urabá ascendieron durante el año
2006 a 64.1 millones de cajas por de $
valor 381.8
US millones, presentándose un crecimiento del
2.06 % en el volumen y un crecimiento de 10.54% en el valor frente al año 2006, cuando fueron de
62.8 millones de cajas por US $ 345.4 millones. Actualmente el área sembrada en la zona de Urabá
es 32.327 hectáreas en producción, 27 hectáreas menos que el año 2006, lo que representan un
de
decrecimiento del 0.08% (Coyuntura bananera. 2007).
Con relación a la zona de Santa Marta, exportaciones año 2007,
las de banano en el ascendieron a
21.3 millones US 127.9 millones, con crecimientos del 1.98 % y 8.79 % en volumen y
de cajas $
por
valor frente al año 2006, cuando se exportaron 20.9 millones por $
de cajas 117.5 millones. El
US
área sembrada en esta zona alcanza las 10,500 hectáreas en producción, 800 hectáreas menos
que el año anterior. La productividad promedio en esta zona se situó en 2,031 cajas por hectárea;
9.75 % más alta que el año anterior, cuando fue de 1,850 cajas por hectárea (Coyuntura bananera.
2007).

13

1

Conceptos básicos
3 de agricultura de precisión
y agricultura por sitio específico
La agricultura por sitio específico y la agricultura de precisión se refieren a un manejo de los cultivos
adaptado a la variación espacial y temporal en las condiciones del campo; la diferencia entre los
dos conceptos radica en que la agricultura de precisión puede llegar a manejar el cultivo hasta el
nivel de planta por planta; mientras que la agricultura por sitio específico puede ser referida a
unidades homogéneas de manejo. (Cock, J. 2000).
H.

3.1 Tecnologías básicas para la aplicación de agricultura
de precisión y agricultura por sitio específico

Una diferencia básica entre los sistemas de manejo agrícola convencionales y la agricultura de
precisión, es la utilización de equipos ytecnologías modernasinformación para capturar,
de
procesar y analizar datos de múltiples fuentes, con una alta resolución espacial y temporal, útiles
para toma r decisiones, así como para establecer las prácticas manejo
para el y producción de
la
los cultivos (Ovalles, 2003).
La agricultura concepto y una herramienta de manejo diseñada para manejar
precisión es un de
eficientementelos cultivos y aumentar la producción T .
ambién se puede denominar
como
la
captura y control de la información agronómica para satisfacer las necesidades
delotes
individuales
enlugar necesidades todos (Pierce 1999).
de las promedio los
de lotes y Nowak,
Algunastecnologías que han permitido el desarrollo de la agricultura de precisión son: el
de las
sistema de posicionamiento global (GPS), los sistemas de información geográfica (SIG), los
sensores remotos y sensores
los locales.
Estas herramientas posibilidad de recolectar muchos datos de un número
ofrecen la
suficientemente de
grande eventos; con varianza
una total que
suficiente permite con
predecir gran
confiabilidad
los efectos de factores individuales y sus interacciones y quizás de mayor importancia
para determinar la respuesta probable de un cultivo a un juego específico de condiciones
ambientales y prácticas de manejo.

3.1.1 Sistemas de Posicionamiento Global (GPS)

Los GPS funcionan mediante receptores móviles sobre la tierra que captan las señales
electromagnéticas emitidas por los satélites en orbita. Los receptores GPS calculan la posición en
el campo, en términos de longitud y latitud, luego calculan la distancia midiendo el tiempo que
tarda en llegar la señal. Posteriormente utiliza un modelo de triangulación para determinar la
posición exacta del receptor GPS sobre la superficie de la tierra.
Muchas de las aplicaciones de los GPS en las ciencias de la tierra están relacionadas con
producción de cultivos, manejo forestal, acuicultura y manejo de recursos naturales.

14

1

Específicamente en agricultura, los GPS tienen amplia aplicación en el levantamiento o captura de
la información espacial base para mapear diversas variables de producción como siembra , : ,
, ,
cosecha control de enfermedades manejo de cultivo y productividad entre otros , .
3.1.2 Sistemas de Información Geográfica (SIG)
()
Un sistema de información geográfica SIG es un sistema computacional que utiliza datos
espaciales referenciados, para realizar análisis de información y mapeo. Un SIG permite capturar,
almacenar y analizar información; además es posible realizar modelamiento de fenómenos
. ,
naturales a partir de información geoespacial Por ejemplo mapas de fertilidad detallados de las
condiciones actuales de una finca pueden ser elaborados y representadas espacialmente a
través del uso de GPS y su integración con un SIG .
,
Generalmente en un SIG, la información se organiza por capas o coberturas como por ejemplo :
.
capas de suelos, topografía, producción, clima, hidrografía, vegetación, etc , las cuales se utilizan
,
para realizar análisis espaciales cruzar diferentes tipos de información y representarla
espacialmente. Así mismo, un SIG debe soportar la manipulación y el manejo de todo tipo de
información, espacial y no espacial.
La implementación y operación de un SIG depende básicamente de las necesidades del usuario,
ya que es quien define los objetivos, metodología y resultados esperados, teniendo en cuenta los
requerimientos de información para alimentar el SIG y las necesidades de cada organización.
Por ejemplo el análisis de las condiciones edáficas y ambientales presentes de una finca se
puede realizar superponiendo la información de cada una de estas variables evaluarlas y ,
complementarlas con información tabular (datos) de las variables analizadas, así como de las
prácticas y manejo del cultivo durante un lapso de tiempo.
Básicamente un SIG está compuesto por: hardware computador ( ),
software (
funciones y
), , ()
herramientas datos equipos de cómputo PC y el personal .

HARDWARE
DATOS

SIG SOFTWARE

EQUIPOS Y PC
PERSONAL

Figura 1. Componentes básicos de un sistema de información geográfica

15


3.1.3 Sensores remotos

Los sensores remotos son instrumentos capaces de registrar, codificar y grabar la energía
emitida por los objetos presentes sobre la superficie terrestre, para luego transmitirla a un sistema
,
de recepción, denominado sensor. Una vez el sensor registra la señal o radiación este la procesa
emitiendo diferentes señales que son espectralmente similares. Dentro de estos sensores se
incluyen las imágenes de satélite y las fotografías aéreas.
Las imágenes de satélite son herramientas muy importantes en la agricultura de precisión,
especialmente cuando se requiere el levantamiento y captura de información espacial y temporal
de las condiciones en un área determinada. Es una representación gráfica en forma vectorial o en
matrices de los valores de reflectancia de los diferentes objetos localizados en la superficie
terrestre captados por el sensor y que se manifiestan en la imagen mediante ciertos elementos que
son la base de la interpretación.
Los objetos, rasgos y características que conforman una determinada cobertura de la tierra se
manifiestan en las imágenes de satélite mediante ciertos elementos que son la base y el
fundamento de la interpretación (tono, textura, patrón, forma, tamaño, etc.). La forma en que estos
elementos aparecen registrados depende del tipo de registro espectral, de la resolución espacial y
de la resolución temporal.
Las fotografías aéreas son una imagen de una serie de objetos o elementos geográficos presentes
en un terreno, los cuales son captados desde un avión o cualquier dispositivo equipado con
cámaras fotográficas diseñadas para ese fin. Las fotografías aéreas tienen múltiples usos y
aplicaciones en diferentes campos de la ciencia como: geología, ecología, agronomía,
geomorfología, agroforesteria, suelos e ingeniería .
En agricultura de precisión las fotografías aéreas que se utilizan preferiblemente son de alta
resolución y a escalas menores de 1: 10.000. Su aplicación abarca diferentes campos entre los
,
que se encuentran estudios de cobertura y usos de suelo monitoreo de enfermedades manejo ,
,
de los cultivos mapeo de productividad y degradación de suelos .
3.1.4 Sensores locales
Bajo este término se incluyen otros tipos de sensores y equipos diseñados para capturar
información y medir directamente en el campo las condiciones edáficas y ambientales. Estos
:
equipos tienen algunas ventajas entre las cuales se incluyen alta precisión de los datos ,
rapidez, fácil operabilidad y en algunos casos bajos costos de operación.
,
Entre estos sensores se encuentran equipos de campo provistos con dispositivos instalados
que miden la conductividad eléctrica, el pH de los suelos, el contenido de humedad, contenidos
de humedad de las plantas, análisis de concentración de azúcares en las frutas para conocer el
momento óptimo de cosecha, conservación de la calidad, conocimiento de la maduración de las
frutas mediante sensores colorimétricos, estado nutricional de determinada plantación mediante el
,
conocimiento de las concentraciones de cada nutriente entre otros .
La mayoría de estos sensores están equipados con procesadores de información que permiten
transferir la información colectada directamente a un sistema de información geográfica (SIG)
facilitando el procesamiento de los datos capturados.

16

1

4 Metodología para establecer
un plan de manejo
por sitio específico
El desarrollo y la implementación de un
IDENTIFICAR VARIABLES
programa de agricultura de precisión y o de RELACIONADAS CON LA
manejo por sitio específico parte de la PRODUCTIVIDAD
identificación de las variables o factores que
influyen en la productividad. Una vez
identificadas se procede a capturar o levantar
datos e información de cada variable para su LEVANTAMIENTO
posterior análisis y finalmente definir e DE LA INFORMACIÓN
implementar el programa de agricultura por Y DISEÑO DE BASES DE DATOS
.
sitio específico
( .)
El esquema siguiente Figura 2 representa
las etapas sugeridas para desarrollar un
programa de agricultura de precisión o ANÁLISIS Y PROCESAMIENTO
.
agricultura por sitio especifico DE LA INFORMACIÓN
Ciencias

TOMA DE
DECISIONES

IMPLEMENTACIÓN
DEL PLAN DE MANEJO
POR SITIO ESPECIFICO

EVALUACIÓN Y MONITOREO
DEL PLAN DE MANEJO
POR SITIO ESPECIFICO

Figura 2. Metodología general para el manejo por sitio específico

17


4.1 Identificación de variables relacionadas con la productividad

La primera etapa de este proceso consiste en identificar los factores o variables tanto
( )
explicativas como de respuesta limitantes y no limitantes que inciden en la productividad del
.
cultivo Una vez identificadas se procede a recolectar información de cada una de estas
variables, ya sea a través del levantamiento de datos en campo o recopilación de información a
partir de estudios realizados anteriormente en la finca o en la región.
La identificación de estas variables generalmente va en relación directa con los propósitos del
productor y su reconocimiento se puede realizar a partir de la información histórica del manejo de la
fina y con la ayuda de datos de productividad de los lotes, teniendo en cuenta las áreas problemas
o de baja productividad , como por ejemplo áreas mal drenadas, áreas erosionadas y
presencia de suelos compactados .
Algunas de las variables a analizar y que están relacionadas con la producción son: el clima, el
, .
suelo, la aptitud de uso, la fertilidad y el manejo del cultivo entre otras

4.2 Levantamiento de la información y diseño de las bases de datos
Para desarrollar un programa de agricultura por sitio específico se requiere de información
sobre la respuesta de un cultivo a diferentes prácticas de manejo bajo ciertas condiciones. Mientras
que para implementar un programa de agricultura de precisión se necesita de información
detallada de la variabilidad y la respuesta del cultivo a esta variabilidad, así como las acciones
necesarias para remediarla .
La captura y almacenamiento de la información es un aspecto muy importante durante un programa
de agricultura de precisión. Por lo tanto es necesario recolectar información base de cada una de
, .
las variables identificadas tanto variables explicativas como de respuesta
Dentro de las variables explicativas se encuentran: clima, relieve, topografía, los suelos
el el la
y el manejo agronómico, mientras que entre las variables de respuesta se incluyen: la
producción, la calidad del producto, crecimiento y desarrollo, control de enfermedades y
el el
componentes nutritivos, entre otros.
En caso que la información no exista, se debe levantar y referenciar al sitio o lugar donde se
esta
va a desarrollar el programa. La captura de información debe ser de acuerdo con la escala de
trabajo. ejemplo si el nivel es muy detallado, debe contar al menos con un estudio
Por se
detallado de suelos, los cuales se identifiquen y caractericen tanto las propiedades químicas,
en
como las físicas y las biológicas.
El levantamiento de la información base se puede realizar de forma convencional o utilizando
herramientas de agricultura de precisión como GPS y sensores locales, que permitan hacer
transferencia fácil y rápida de los datos capturados a un sistema de información geográfica (SIG).
La precisión de los datos debe ser alta y la escala de trabajo detallada.
La información base incluye: datos climáticos de la finca o región, registros históricos de la
productividad por lote cultivado o por botalón, manejo agronómico del cultivo, tamaño y forma
actual de los lotes, sistema de drenaje, variedades sembradas, sistemas de siembra y plan de
fertilización, entre otros.

18

(
Actualmente, la tecnología informática moderna incluyendo sensores remotos, GPS, bases de
datos relacionales, computadoras y paquetes de software para análisis de datos) ofrece la
posibilidad de recolectar muchos datos de un número suficientemente grande de sitios con una
varianza total suficiente capaz de percibir los efectos de factores individuales y sus interacciones y
de mayor importancia determinar la respuesta probable de un cultivo a un juego específico de
condiciones ambientales y prácticas de manejo .
Para el almacenamiento de los datos y el manejo de la información se recomienda diseñar bases
de datos relacionales que permitan facilidad en el acceso a los datos y a la vez permitan crear
- ,
una interfaz usuario servidor eficaz con posibilidades de representar todas las variables a
través de mapas interactivos, utilizando un sistema de información geográfico (SIG).

4.3 Análisis y procesamiento de la información
,
En esta etapa se analizan verifican y depuran todos los datos capturados de cada uno de los
,
indicadores o variables seleccionadas tanto variables de respuesta como explicativas con el ,
fin de evaluar el comportamiento espacial y su relación con la producción .
Puesto que la productividad de cualquier cultivo depende espacialmente de diversas variables,
entre ellas las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo, es necesario analizar
estadísticamente el comportamiento espacial de cada variable seleccionada en función del
crecimiento y desarrollo de la planta.
Existen diversas técnicas o métodos estadísticos (estadística clásica, fuzzy logic, estadística
)
Bayesiana y geoestadística que permiten analizar cómo se comporta cada variable temporal y
. ,
espacialmente Por ejemplo investigaciones recientes han demostrado que la variabilidad de las
propiedades físicas del suelo y el contenido de humedad están en relación con la profundidad del
. ).
suelo y la forma del terreno (Stockton and Warrick 1971 Así mismo Vieira et al. (1981) estudió la
variación espacial de las propiedades hidráulicas de los suelos utilizando técnicas de variogramas,
,
kriging y co-kriging métodos que demuestran la magnitud de variación de esta propiedad y la rata
de infiltración.
Para cada indicador o variable seleccionada se recomienda realizar un análisis estadístico
descriptivo que al menos incluya: valores mínimos y máximos, media, mediana, la desviación
- , .
estándar, el coeficiente de variación y la prueba de Shapiro Wilks entre otros Adicionalmente y
de acuerdo con los resultados obtenidos se propone realizar análisis de tendencia espacial,
utilizando modelos que se ajusten a las variables analizadas.
Con base en la información colectada previamente, así como con los resultados del análisis
estadístico se puede proceder a delimitar unidades de manejo por sitio específico y a su vez
generar mapas de productividad, así como de factores limitantes a nivel de lotes o botalones .
Las unidades de manejo se definen como áreas que tienen condiciones similares de uso y manejo.
Los mapas de productividad obtenidos a través del cruce de información base de las variables
, : , ,
analizadas como las propiedades de los suelos la fertilidad las prácticas de manejo entre ,
,
otras se constituyen en la base fundamental para corregir los limitantes detectados y definir las
prácticas agrícolas de manejo por unidades o por sitio específico.
El éxito de aplicación de programas de manejo por sitio específico depende de muchos factores,

19


entre los cuales podemos mencionar la precisión de los datos capturados, las condiciones del
medio, el plan de manejo agronómico, el uso de los recursos y la identificación efectiva de las
variables limitantes.

4.4 Toma de decisiones

,
Esta es una de las etapas más valiosas dentro del proceso ya que cada una de las decisiones a
tomar serán importantes en el manejo de la finca y en general sobre la productividad. Con base en
la información colectada y analizada se debe diseñar un plan de manejo integrado del cultivo de
acuerdo a las condiciones locales de la finca, dando prioridad a aquellos aspectos o problemas
más significativos que hayamos identificado previamente.
En esta fase es recomendable trabajar conjuntamente con cada una de las personas
,
encargadas del plan de manejo de la finca y también de la productividad ya que cada una de las
prácticas a ejecutar podría afectar el programa de trabajo de las otras áreas.

4.5 Implementación del plan de manejo por sitio específico
y transferencia de la información
Cada una de las actividades o prácticas a realizar se deben ejecutar de acuerdo a un plan de
.
trabajo definido en la etapa anterior Se recomienda definir un tiempo límite para la
implementación de la práctica o del plan de manejo, con el fin de facilitar el monitoreo en un tiempo
determinado.
Además es necesario crear herramientas de comunicación interactiva entre los productores y los
técnicos, con el fin de facilitar la interpretación y aplicación de los resultados obtenidos en las
etapas anteriores.

4.6 Evaluación y monitoreo del plan de manejo por sitio específico
Dado que aumentar la productividad y mejorar las condiciones del medio donde se desarrolla el
cultivo es un proceso continuo que puede durar uno o varios años, es recomendable hacer un
seguimiento de cada una de las prácticas implementadas con el fin de asegurar que el plan de
manejo específico cumpla con los objetivos planteados .
El monitoreo dentro de un lapso de tiempo permite evaluar, que tan efectivas han sido las
prácticas de manejo y a la vez ayuda a demostrar o verificar los cambios que se han ,
producido durante un ciclo productivo ,
es decir desde que se inicio la valoración hasta la
implementación del plan de manejo.
Teniendo en cuenta que los objetivos de aplicar un programa de manejo por sitio específico
,
buscan aumentar la productividad desde un punto de vista sostenible es decir un manejo
,
racional del agua del suelo y la conservación del medio ambiente estos planes de manejo
,
deben ser a largo plazo flexibles y abiertos a cualquier cambio o modificación durante un

20

periodo de tiempo, de tal forma que puedan ser reestructurados o ajustados en cualquier
.
momento de acuerdo a las necesidades y funcionalidad del sistema productivo
,
Para garantizar eficacia y buenos resultados en nuestro plan de manejo se recomienda un
monitoreo continuo de cada una de las prácticas o programas implementados.

21

1

Estudio de caso
5 “Estudio de factores edafoclimáticos
en una finca bananera tendientes al manejo por sitio
específico”

5.1 Introducción
Para lograr desarrollar e implementar un programa de agricultura de precisión es necesario
,
determinar los factores que influyen en la productividad del cultivo caracterizar las condiciones
,
del medio donde crece el cultivo evaluar el comportamiento temporal y espacial de estas
variables, así como conocer los mercados de los productos .
Actualmente en el país, varias entidades del sector agrícola e investigadores están evaluando la
mejor forma de utilizar sus distintos conocimientos para valerse de la información obtenida de lotes
comerciales para dilucidar cómo se puede mejorar el manejo de los cultivos aplicando agricultura
.
de precisión y o agricultura por sitio específico Casos exitosos de agricultura de precisión y
agricultura por sitio específico en caña, café y frutales demuestran la gran utilidad de estas
tecnologías en el manejo de los cultivos.
En el caso del cultivo de banano, varios investigadores en agricultura de precisión (Espinosa,
2000; Stoorvogel y Vargas, 1998), concuerdan que la aplicación de este tipo de tecnologías
,
podrían jugar un papel importante en el aumento sostenido de los rendimientos teniendo en
cuenta la falta de conocimiento de las diferentes relaciones que existen entre los factores edáficos
,
versus la productividad sin olvidar las condiciones ambientales bajo las cuales se desarrolla el
.
cultivo
De acuerdo con esto y debido a la necesidad de plantear nuevas prácticas relacionadas con el
manejo integral del cultivo de banano, AUGURA ejecutó un proyecto en convenio con el Ministerio
de Agricultura y la Universidad del Magdalena denominado “Evaluación de los factores
edafoclimáticos en una finca bananera tendientes al manejo por sitio específico” .
El proyecto busca establecer la variabilidad espacial y temporal de las propiedades del suelo ;
su efecto en el desarrollo de la raíz y en la planta; así como evaluar la relación de estos con los
,
rendimientos para finalmente determinar si el manejo por sitio específico de éstas, se puede
efectuar a través de prácticas viables económica y tecnológicamente rentables para cualquier
productor bananero .
5.2 Objetivos
5.2.1 General
Generar una metodología de diagnóstico, manejo y uso del suelo por sitio específico, tomando en
cuenta la variabilidad espacial y el impacto de factores bióticos y abióticos sobre los rendimientos
del cultivo de banano en una finca productora de la zona de Urabá.

22

5.2.1 Específicos

-Analizar el comportamiento histórico y actual de las variables edáficas, biológicas que inciden
en el desarrollo de la sigatoka negra, y productivas en el área de estudio, tanto espacial, como
temporalmente, con la ayuda de un sistema de información geográfica (SIG).
-Establecer las variables de mayor variabilidad dentro de una plantación así como generar una
propuesta de manejo por sitio específico.
-Determinar las áreas productivas y no productivas de una finca, el fin de formular un
con
modelo de manejo agronómico para cada área específica.

5.3 Localización del área de estudio
,
El estudio se llevó a cabo en el campo experimental de AUGURA el cual se encuentra
, ( )
localizado en la región de Urabá en el municipio de Carepa Antioquia ; entre las coordenadas
.( ).
7° 46´ 45” N y 76° 40´ 22” W y ocupa una extensión de 36 ha Anexo 2 La altitud es 30
..
. .
m s n m

5.4 Características ambientales del área de estudio
5.4.1 Clima

El clima ambiental de la zona de Urabá es cálido húmedo con precipitaciones medias anuales de
.
2000 a 3100 mm Según la clasificación de Holdridge corresponde a la zona de vida del Bosque
húmedo Tropical (bh – T). La precipitación es abundante durante la mayor parte del año, excepto
los tres primeros meses (época de verano) en los cuales se presenta deficiencia.
,
De acuerdo con los valores registrados por las estaciones localizadas en la zona la región
,
presenta una distribución bimodal, caracterizada por tener dos temporadas lluviosas una entre
mayo y julio y la otra entre septiembre y noviembre. La temporada de lluvias bajas o temporada
seca coincide para toda la región; y se presenta entre los meses de enero a marzo.
,
Sin embargo durante el año 2008 la estación climática de AUGURA registró eventos de
precipitación constantes durante todo el año, alcanzando una precipitación PPT ( )
anual
. ,
acumulada de 3 189 mm siendo enero y noviembre los meses de menor precipitación con 54 1.
. , ;
mm y 120 mm respectivamente mientras que el mes de mayor PPT fue junio con 483 2 mm . .
Así mismo durante este año no se presentaron periodos prolongados de sequía la ,
( ) . (
evapotranspiración ETP media mensual fue de 89 7 mm Figura 3 ).
Con relación a la temperatura durante el año 2008 la temperatura media mensual fluctuó entre 27.7
º C y 28.9 º C; siendo abril y mayo los meses más calurosos con 28.9 º C (Estación climática
AUGURA. 2008).

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