La producción de caña de azúcar reviste gran importancia no solo por su contribución al desarrollo agrícola e industrial, sino también por su capacidad para crear gran cantidad de empleos, además de la generación y captación de divisas y el suplemento calórico de la dieta alimentaría, producción de alcohol, componentes alimenticios para animales, bebidas gaseosas, papel, repostería y dulces.
Origen
La caña de azúcar es una planta proveniente del sudeste asiático. La expansión musulmana supuso la introducción de la planta en territorios donde hasta entonces no se cultivaba. Así llegó al continente europeo, más en concreto a la zona costera entre las ciudades de Málaga y Motril, siendo esta franja la única zona de Europa donde arraigó. Posteriormente los españoles llevaron la planta, primero a las islas Canarias, y luego a América. Así este cultivo se desarrolló en países como Brasil, México, Perú, Ecuador, Colombia y Venezuela, que se encuentran entre los mayores productores de azúcar del mundo.
Estudios realizados sobre el origen de la caña de azúcar, reportan que Saccharum spontaneum, S. sinese y S. barben se desarrollaron en el área de Birmania, china e india. Las formas relativamente jugosas de las dos últimas especies fueron utilizadas en los comienzos del cultivo y procesamiento de la caña de azúcar en india y china. Cuando dichas especies se extendieron a otras regiones sufrieron de alguna forma diversos cruzamientos con otras gramíneas apareciendo, las especies S. robustum y S. officianarum en las islas del sureste de Indonecia, y en el área de nueva Guinea respectivamente.
Aspectos botánicos
Clasificación taxonómica:
REINO: Plantae
DIVISIÓN: Magnoliophyta
CLASE: Liliopsida
SUBCLASE: Commelinidae
ORDEN: Poales
FAMILIA: Poaceae
SUBFAMILIA: Panicoideae
TRIBU: Andropogoneae
GÉNERO: Saccharum
ESPECIE: S. officinarum
Morfología:
A) Raíz
El sistema radicular de la caña funciona como anclaje para la planta y para la absorción del agua y de los nutrientes minerales del suelo. Son de forma cilíndrica y se originan de forma adventicia al tallo, en su extremo se encuentra la cofia, el punto de desarrollo, la región de elongación y la región de pelos radiculares. La cofia es la encargada de darle protección al punto de desarrollo de los daños mecánicos puesto que las raíces continuamente llegan al contacto con partículas densas del suelo y rocas.
B) Tallo
La caña de azúcar se desarrolla formando tallos de 2 a 3 m de longitud, formando tres canutos por mes, con un aproximado de tallos de 1 hasta 23/macolla según la variedad estos se dividen en primarios secundarios y mamones. Los tallos también sirven como tejidos de transporte de agua y nutrientes extraídos del suelo para abastecer los tejidos en crecimiento. el tallo esta compuesto por: la epidermis o corteza; los tejidos y fibras que se extienden en toda la longitud del tallo, poseen aproximadamente un 75% de agua.
El tallo de la caña se considera como el fruto agrícola, ya que en el se distribuye y almacena el azúcar. se va acumulando en los entrenudos inferiores disminuyendo su concentración a medida que se asciende hacia la parte superior del tallo.
C) Hoja
Las hojas de la planta de caña son la fabrica donde las materias primas: agua, dióxido de carbono y nutrientes se convierten en carbohidratos bajo la acción de la luz solar. Las hojas son largas, delgadas y planas que miden generalmente entre 0.90 a 1.5 m de largo y varían de 1 a 10 Cm de ancho, según la variedad. La vaina o parte inferior de la hoja esta pegada al tallo en el nudo. Es de forma tubular en la base y gradualmente se estrecha hacia la banda ligular. las hojas están a menudo cubiertas de pelos con numerosas aperturas estomáticas.
D) Inflorescencia.
Cuando la planta de caña de azúcar alcanza un estado de relativa madurez en su desarrollo, el ápice de crecimiento puede, bajo ciertas condiciones de fotoperíodo y humedad del suelo, pasar del estado vegetativo al reproductivo.
Esto significa que el ápice de crecimiento deja de formar primordios foliares y comienza a formar la inflorescencia. La caña de azúcar es una planta de día corto. Por lo tanto, en los trópicos puede fácilmente lograr condiciones fotoperiódicas.
La inflorescencia de la caña de azúcar, es una panoja ramificada. También es conocida como “flecha”. Por lo tanto a la floración también se le conoce como “flechadura”. Cada flecha está formada por varios miles de pequeñas flores, cada una capaz de producir una semilla. Las semillas son extremadamente pequeñas, habiendo alrededor de 250 semillas por gramo o 113,500 por libra.
Para la producción comercial de caña de azúcar, el desarrollo de la inflorescencia tiene poca importancia económica. La floración es más importante para el cruzamiento y producción de variedades híbridas.
Generalmente, un largo de día de 12.5 horas y temperaturas nocturnas de 20 a 25ºC desencadenarán la inducción floral. Condiciones óptimas de crecimiento durante la fase vegetativa (suelo fértil, aporte abundante de nitrógeno y agua) limitan la floración, en cuanto la ocurrencia de condiciones de estrés induce la formación de flores.
Requrimientos climáticos y edaficos.
En el mundo la caña de azúcar es cultivada desde la latitud 36.7º N y 31.0º S, desde el nivel del mar hasta altitudes de casi 1000 m. La caña es, esencialmente, un cultivo tropical. Es de larga duración, por lo que crece en todas las estaciones, es decir durante el ciclo de vida pasa por condiciones de lluvia, invierno y verano.
Los principales componentes climáticos de que controlan el crecimiento, el rendimiento y la calidad de la caña son la temperatura, la luz y la humedad disponible. La planta crece bien en regiones tropicales asoleadas
- La presencia de una estación calurosa larga, con alta incidencia de radiación solar y una adecuada humedad (pluviometría). La planta utiliza entre 148 a 300 g de agua para producir 1 g de de materia seca.
- La presencia de una estación seca, asoleada y fresca, libre de heladas es necesaria para la maduración y cosecha. El porcentaje de humedad cae drásticamente a lo largo del ciclo de crecimiento de la caña, de un 83% en plantas muy jóvenes a un 71% en la caña madura, mientras que la sacarosa aumenta de menos de 10% hasta 45% del peso seco
Requerimientos climáticos
- Lluvia: Una precipitación total entre 1100 y 1500 mm es adecuada, siempre que la distribución de luz sea apropiada y abundante en los meses de crecimiento vegetativo, seguido de un período seco para la maduración. Durante el período de crecimiento activo la lluvia estimula el rápido crecimiento de la caña, la elongación y la formación de entrenudos. Sin embargo, la ocurrencia de lluvias intensas durante el período de maduración no es recomendable, porque produce una pobre calidad de jugo, favorece el crecimiento vegetativo, la formación de cañas de agua y aumenta la humedad del tejido. Además, dificulta las operaciones de cosecha y transporte. Esto es común en algunas regiones de Sudamérica, del Sudeste Asiático y en algunas regiones del sur de la India
- Temperatura: El crecimiento está directamente relacionado con la temperatura. La temperatura óptima para la brotación (germinación) de los esquejes es 32ºC a 38ºC. La germinación disminuye bajo 25ºC, llega a su máximo entre 30-34ºC, se reduce por sobre los 35ºC y se detiene cuando la temperatura sube sobre 38ºC.
Temperaturas sobre 38ºC reducen la tasa de fotosíntesis y aumentan la respiración. Por otro lado, para la maduración son preferibles temperaturas relativamente bajas, en el rango de 12-14ºC, ya que ejercen una marcada influencia sobre la reducción de la tasa de crecimiento vegetativo y el enriquecimiento de azúcar de la caña. A temperaturas mayores la sacarosa puede degradarse en fructosa y glucosa, además de estimular la fotorrespiración, que produce una menor acumulación de azúcares. Por otro lado, condiciones severas de frío inhiben la brotación de las socas y reducen el crecimiento de la caña. Temperaturas inferiores a 0ºC producen el congelamiento de las partes más desprotegidas, como las hojas jóvenes y las yemas laterales. El daño depende de la duración del período frío. El ataque del carbón y su diseminación es mayor a temperaturas ambientales de 25-30ºC. De modo similar, la diseminación de la podredumbre roja es mayor a temperaturas altas (37-40ºC) cuando las demás condiciones son similares. La incidencia de la marchitez es mayor cuando las temperaturas mínimas caen drásticamente. La incidencia de la mosca del tallo es alta en el verano, cuando las temperaturas del aire son más elevadas. También una mayor incidencia de la mosca del tallo ha sido observada cuando la diferencia entre la temperatura máxima (día) y mínima (noche) es pequeña.
- Humedad Relativa: Durante el período del gran crecimiento condiciones de alta humedad (80 - 85%) favorecen una rápida elongación de la caña. Valores moderados, de 45-65%, acompañados de una disponibilidad limitada de agua, son beneficiosos durante la fase de maduración.
Luz Solar: La caña de azúcar es una planta que adora el sol. Crece bien en áreas que reciben energía solar de 18-36 MJ/m2. Por ser una planta C4 la caña de azúcar es capaz de altas tasas fotosintéticas y este proceso tiene un alto valor de saturación de luz. El ahijamiento es influenciado por la intensidad y la duración de la radiación solar. Una alta intensidad y larga duración de la irradiación estimulan el ahijamiento, mientras que condiciones de clima nublado y días cortos lo afectan adversamente. El crecimiento del tallo aumenta cuado la luz diurna se extiende entre 10-14 días. El incremento del índice de área foliar es rápido durante el tercer y quinto mes de crecimiento, coincidiendo con la fase formativa del cultivo, y alcanza los valores máximos al comienzo de la fase del gran crecimiento.
La radiación total promedio interceptada por un cultivo de caña en un ciclo de crecimiento de 12 meses ha sido estimada en 6350 MJ/m2. Cerca del 60% de esta radiación es interceptada por el follaje, durante la fase formativa y en la fase del gran crecimiento. La producción total de materia seca muestra una relación lineal con la PAR interceptada, y con alta correlación (R2 = 0.913) (Fig.10). Sin embargo, la tasa de conversión de energía expresada como producción de materia seca por unidad de radiación interceptada, muestra una respuesta cuadrática con la variación del porcentaje de intercepción de luz (Fig.11), indicando que la tasa de conversión de la energía aumenta linealmente hasta un 50% de intercepción de luz y sobre este nivel, la tasa de conversión fotosintética de la radiación solar disminuye.
En el follaje del cultivo de la caña las primeras 6 hojas superiores interceptan el 70% de la radiación y la tasa fotosintética de las hojas inferiores disminuye debido al sombreamiento mutuo. Por lo tanto, para una utilización efectiva de la energía radiante se considera como óptimo un valor de 3.0-3.5 de Índice de Área Foliar (Para aumentar el gráfico haga click aquí)
Las regiones en las que el ciclo de crecimiento del cultivo es corto se benefician de un menor espaciamiento entre plantas, para interceptar una mayor cantidad de radiación solar y producir mayores rendimientos. Sin embargo, en áreas con una fase prolongada de crecimiento es mejor tener un mayor espaciamiento entre plantas, para evitar el sombreamiento mutuo y la muerte de los tallos.
Se ha estimado que el 80% del agua es perdida por acción de la energía solar, un 14% se pierde por efecto del viento y un 6% se pierde por acción de la temperatura y la humedad. Altas velocidades de viento, superiores a 60 km/hora, son perjudiciales para cañas ya crecidas, al causar la tendedura y el rompimiento de las cañas. Además, el viento favorece la pérdida de humedad de las plantas, agravando así los efectos dañinos del estrés hídrico
Efecto del clima sobre los rendimientos de caña de azúcar y la recuperación de azúcar
La productividad de la caña de azúcar y la calidad del jugo se ven profundamente afectadas por las condiciones climáticas predominantes durante las distintas fases del cultivo.
La recuperación de azúcar es mayor cuando el clima es seco, con poca humedad, con varias horas de luz solar, noches frescas, con amplia variación diurna y poquísima lluvia durante el período de maduración. Estas condiciones favorecen una mayor acumulación de azúcar.
Requisitos edaficos
Un prerrequisito fundamental para ontener mayores producciones de caña de azucar es la presencia de optimas condiciones en el medio edafico, considerando que el cultivo se mantendra en el campo durante 5 a 6 años, debido a la practica de producir varios cultivos de caña soca
La presencia de una mecanización más intensa en el campo, que involucre tránsito de maquinaria pesada desde plantación a cosecha, y el transporte de la caña hacia los ingenios, pueden deteriorar las condiciones físicas del suelo. Esto se traduce en la compactación del suelo, con una serie de efectos laterales peligrosos, tales como la reducción del almacenaje y movimiento del aire y del agua en el suelo, la mayor resistencia mecánica para el crecimiento radicular y la dificultad de absorción de nutrientes aportados por el mismo suelo o por los fertilizantes.
En consecuencia, es absolutamente esencial hacer una bien acabada preparación del terreno antes de comenzar un nuevo ciclo de cultivo, para dejar el suelo bien labrado para permitir una germinación adecuada de los esquejes, para la emergencia de las plantas en el campo y para un buen crecimiento radicular.
La labranza es la manipulación física del suelo con implementos apropiados para ablandar la camada superficial del suelo.
Las etapas de preparación del terreno incluyen los siguientes pasos:
- Subsolado o cincelado a una profundidad de 50 a 75 cm para romper camadas compactadas (hard-pan).
- Dos pases Arado a 40 cm de profundidad para incorporar restos de cultivos anteriores y abonos orgánicos.
- Dos pases de rastra en en forma cruzada a 25 cm para romper los grandes terrones que deja el arado
- Nivelación del terreno para darle el gradiente de pendiente adecuado para drenar los excesos de agua durante la estación lluviosa.
- Diseño de la plantación: construcción y formación de amelgas y surcos. La profundidad de los surcos debe ser 25 cm. El fondo del surco debe quedar suelto hasta unos 10 cm.
- Dejar canales de drenaje, de mayor profundidad que los surcos, a lo largo de los bordes del campo y también dentro del campo, espaciados a intervalos regulares. Los canales de drenaje son especialmente importantes en zonas con altas pluviometría para drenar el exceso de agua durante la estación lluviosa.
Manejo del cultivo
Tratamiento de la semilla
Es nesesario tratar la semilla (esquejes) antes de la siembra, con el objetivo de protejerla de las diferentes plagas del suelo. Existen diferentes tratamientos: con agua caliente, aire caliente, utilizando cal, pero el mas facil en el campo es el quimico utilizando una combinacion de insecticidas y fungicidas.
Sistema de siembra
Existen diferentes modalidades de siembra como son cadena simple, y simple traslapada, cadena doble simple y doble traslapada. Se recomienda utilizar cadena doble traslapada, con el objetivo de asegurar una alta densidad poblacional, y alto rendimiento de campo.
Siembra
La profundidad de siembra oscila entre 20 a 25 cm, con una distancia entre surco de 1.30 a 1.50 m. El espesor de la tierra que se aplica para tapar la semilla no solo influecia la germinacion y el establecimiento de la poblacion sino tambien el desarrollo temprano de las plantas.
Debido a la creciente escasez de mano de obra el uso de maquinaria para la plantación de caña está aumentando en varios países, no tan solo para tener una mayor eficiencia en la plantación, sino que también para ahorrar con los gastos de combustible y con el tiempo necesario para plantar grandes áreas. Muchos tipos de maquinarias para plantar han sido desarrolladas en diferentes países para adaptarse a las condiciones locales.
Los trabajos de investigación sobre el efecto del espesor de la camada superficial de suelo con la que se cubre la semilla de caña indica que una camada excesiva, de 10 cm, puede llevar a pérdidas de producción. Los agricultores deben usar un implemento adecuado para cubrir la caña sin dejar las plantas a un menor espaciamiento del que fueron plantadas. El amarre de las hileras deberá hacerse inmediatamente después de cubrirlas.
Fertilizacion.
La planta de caña posee altos requerimientos nutricionales en consideración a su elevada capacidad de extracción, y remoción de nutrientes del suelo y a su alta producción de materia verde y seca. Se ha demostrado en la práctica que este cultivo rápidamente agota los suelos, siendo necesario un programa adecuado de fertilización, que restituya al suelo lo extraído por la planta, y lo que haya perdido a través de la materia prima cosechada y procesada en el ingenio. Para una buena fertilización en el cultivo se recomienda realizar análisis de suelo previo a la siembra y análisis foliar a los 4 meses de edad, para conocer el estado nutricional de la planta.
Requerimientos nutricionales:
N (Kg/ha): 130
P205 (kg/ha): 39
KO2 (kg/ha): 280
Ca (kg/ha): 47
Mg (kg/ha): 47
S (kg/ha): 60
Enfermedades de mayor importancia
Las enfermedades de la caña de azúcar constituye uno de los principales factores negativos para la producción azucarera mundial. En las últimas décadas he crecido, considerablemente, el número de organismos patógenos detectados sobre este cultivo y se han extendido, de forma notable, los que existían con anterioridad. Hoy en día se conoce un inventario de 125 enfermedades, en los 109 países y regiones cañeras. Por tal motivo, el conocimiento de la situación fitopatologica de la caña en el ámbito nacional e internacional, es de vital importancia para prevenir o reducir las pérdidas de la cosecha que producen las enfermedades.
- Podredumbre Roja (Colletotrichum falcatum)
- Marchitez (Cephalosporium sacchari)
- mosaico de la caña de azucar (SCMV)
- Enfermedad de las Rayas Amarillas (Cercospora koepkei)
- Enfermedad de la mancha del ojo (Helminthosporium sacchari)
- Roya (puccinea melanocephala)
Plagas de importancia económica
- Taladrador menor de la caña de azucar(Diatraea saccharalis, Diatraea rosa)
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| Fuente: https://www.ecured.cu |
- Candelilla de la caña de azucar(Aeneolamia varia)
.jpg "Candelilla de la caña de azucar") |
| Fuente: https://arthropoda-mexicana.blogspot.com |
- Escarabajo rinoceronte (Podischnus agenor)
- Salta hojas verde(Saccharosydne saccharivora)
- Escama harinosa de la caña
- Escarabajo Jui-juao
- Cochinilla rosada
- Escama Blanca de coco
- Gusano medidor
- Taladrador del maíz
Maduracion y cosecha
La cosecha de la caña de azúcar realizada en el tiempo adecuado, o sea, en la fase de máxima maduración, mediante el empleo de una técnica adecuada, es necesaria para alcanzar el peso máximo de las cañas procesables (y por lo tanto, de azúcar) con pérdidas de campo mínimas, para las condiciones de crecimiento existentes.
Por lo tanto, una cosecha adecuada debe asegurar que:
- La caña sea cosechada en su máximo estado de madurez, evitando cortar caña sobremadura o inmadura.
- El corte de la caña debe ser hasta el suelo, para cosechar los entrenudos inferiores ricos en azúcar, aumentando la producción y el rendimiento de azúcar.
- El despunte o desmoche debe hacerse a una altura adecuada para eliminar los entrenudos superiores inmaduros.
- La caña debe estar limpia, removiendo los cuerpos extraños, tales como hojas, basura, raíces, etc.
- La caña cosechada debe enviarse rápidamente al ingenio.
Cosecha Manual
En muchos países la cosecha todavía se realiza en forma manual, utilizando diversos tipos de cuchillos o hachas manuales. Entre las diversas herramientas disponibles la lámina del cuchillo es la más pesada, lográndose un corte más eficiente de la caña.
La cosecha manual requiere de operarios hábiles, pues una cosecha inadecuada de la caña causa pérdidas de caña y de azúcar, dando una jugo de mala calidad y causando problemas en la planta procesadora para retirar los cuerpos extraños de la caña.
Cosecha Mecánica
La mano de obra disponible para la cosecha se hace cada vez más escasa y cara, debido a la migración de los operarios a otras actividades remunerativas, como la industria, construcción, negocios, etc. El cese del funcionamiento de los ingenios debido a la ausencia de cosechadores en el campo, no es tan inusual. Muchas de los ingenios tienen una alta capacidad de molienda y muchas plantas están expandiendo su capacidad. Por lo tanto, el requerimiento diario de caña está aumentando y existe una mayor demanda por mano de obra. Adicionalmente, la mayoría de los operarios agrícolas no quieren realizar labores demasiado pesadas. De este modo, en los próximos años la colocación de la mano de obra empeorará aún más. Por esta razón, la adopción de mecanización en la cosecha de caña de azúcar será inevitable.
En países como Australia, Brasil, EEUU, Sudáfrica, Taiwán Tailandia, etc., donde el cultivo de caña de azúcar está altamente mecanizado, se utilizan enormes cosechadoras automáticas para caña. En estos países la caña de azúcar se cultiva en grandes extensiones, pertenecientes a los propios ingenios o a grandes agricultores. La capacidad de campo de las cosechadoras mecánicas varia según el tamaño (2.5 a 4 ha por jornada de 8 horas). La limitación en el uso de las cosechadoras mecánicas está dada por la presencia de campos pequeños, en propiedades irregulares y fragmentadas, o con diversos padrones de cultivo, y por los escasos recursos de los agricultores pequeños o marginales en muchos países.
Referencias bibliográficas
Manual para le identificación y manejo de malezas en caña de azúcar
Manual para le identificación y manejo de malezas en caña de azúcar
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