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Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial

Print version ISSN 1692-3561

Rev.Bio.Agro vol.11 no.2 Popayán July/Dec. 2013

 

DISEÑO DE UN SISTEMA INTEGRADO DE PRODUCCIÓN AGROPECUARIA EN EL MUNICIPIO DE POPAYÁN (CAUCA)

DESIGN OF AN INTEGRATED SYSTEM FOR AGRICULTURAL PRODUCTION IN THE POPAYÁN (CAUCA) MUNICIPALITY

DESENHO DE UM SISTEMA INTEGRADO DE PRODUÇÃO AGROPECUÁRIA NO MUNICÍPIO DE POPAYÁN CAUCA

LEADITH ALEXANDRA GUTIÉRREZ V.1, LISBETH ROCIO RUIZ M.2, NELSON JOSÉ VIVAS-QUILA3, LUIS ALFREDO LONDOÑO-VELEZ4

1 Universidad del Cauca. Joven Investigadora grupo Nutrición agropecuaria. Facultad de ciencias Agropecuarias. Ingeniera agropecuaria. candidata a magister en Estudios Interdisciplinarios del Desarrollo.

2 Universidad del Cauca . Ingeniera Agropecuaria.

3Universidad del Cauca. Profesor titular Programa Ingeniería Agropecuaria. Facultad de ciencias Agropecuarias. MsC. Zootecnista.

4Universidad del Cauca. Profesor titular Programa Ingeniería Agropecuaria. Facultad de ciencias agropecuarias. MsC. Ingeniero agrónomo.

Correspondencia: lagutierrez@unicauca.edu.co

Recibido para evaluación: 10/10/2013. Aprobado para publicación: 15/01/14.


RESUMEN

Se diseñó un sistema integrado de producción agropecuaria desde los principios de la agroecología en la granja la Colina ubicada en la Vereda Cajete, Municipio de Popayán, como contribución al proceso de certificación del programa agroambiental de la Universidad Autónoma Intercultural Indígena (UAIIN). Este proceso se llevó a cabo mediante levantamiento topográfico, análisis físico-químico de suelos, químico y microbiológico de aguas, evaluación de sustentabilidad mediante indicadores del sistema productivo actual y propuesta de ruta de transición, proyectando el sistema hacia la sustentabilidad, y contribuyendo en los procesos de capacitación a las comunidades que integran la UAIIN en la conservación de los recursos y recuperación de especies propias.

PALABRAS CLAVE: Agroecología, Sistemas agroforestales, Educación propia, Indicadores de sustentabilidad.

ABSTRACT

From the principles of agroecology, design was elaborated an integrated agricultural production at the farm located in the village of Cajete, Popayán, this contributed to the certification process of the agricultural and environmental (AE) program proposed by the intercultural indigenous autonomous University (UAIIN), this process is carried topographic survey, soil physico-chemical analysis, chemical and microbiological water analysis, evaluation of sustainability of the current production system and proposed implementation technique, projecting the system toward sustainability, contributing in the process of education to the communities that make up the UAIIN in resource conservation and recovery of species themselves.

KEYWORDS: Agroecology, Agricultural and environmental system, Own education, Sustainability indicators.

RESUMO

O desenho de um sistema integrado de produção agropecuário desde os princípios da agroecologia na granja a Colina localizada na Vereda Cajete, Minicipio do Popayán, contribuo al processo de certificação do programa agroambiental proposto por na universidade autônoma intercultural indígena (UAIIN), este processo se levo a cavo mediante levantamento topográfico, analises físico-químico do solos, químicos y microbiológicos de aguas, evacuação de sustentabilidade do sistema produtivo atual e proposta técnica de execução, projetado al sistema direcionado a sustentabilidade e conscientizado a as comunidades que integram a UAIIN na conservação dos recursos e recuperação de espécies próprias

PALAVRAS CHAVE: Agroecologia, Sistemas agroflorestais, Educação própria, Indicadores de sustentabilidade.

INTRODUCCIÓN

La producción agropecuaria en el departamento del Cauca (Colombia) es un sector con alto potencial, no obstante el deficiente apoyo institucional, la poca asistencia técnica e ineficiente capacitación de los productores. Esto conlleva a la aplicación de "paquetes tecnológicos" no apropiados a las necesidades del productor y las condiciones de la zona. En consecuencia es pertinente un plan de acción apropiado, que genere propuestas productivas de acuerdo a las capacidades ambientales, socio-culturales, técnicas y productivas con que cuente el sistema [1].

Motivados por la necesidad de implementar acciones sostenibles en los resguardos indígenas, los actores inmersos en el proyecto educativo "Universidad Autónoma Intercultural Indígena (UAIIN)", avanzan en la estructuración de un plan educativo institucional [2], partiendo de las experiencias en la finca La Colina mediante la implementación del sistema integrado de producción agropecuaria, que cuente con diseños temporales y espaciales fundamentados en los principios de la agroecología.

La caracterización inicial del sistema productivo, así como la evaluación de sustentabilidad del mismo tuvo como objetivo realizar diseños agroforestales que cumplieran con las expectativas del proceso académico - productivo de la Finca La Colina (UAIIN), además de apoyar al programa agroambiental y servir de centro de investigación para los estudiantes y a la vez sirva de fundamento para la aplicación en sus parcelas o fincas.

MÉTODO

Localización

La investigación se desarrolló en La Finca La Colina, perteneciente a la Universidad Autónoma Intercultural Indígena (UAIIN), ubicada en la Vereda Cajete, 10 Km. al Occidente de Popayán (Cauca)-Colombia. Se ubica en el piso bioclimático sub andino, con un clima medio húmedo con coordenadas N 2°28'35" W 76°40'34.9"; posee dos quebradas: La Multa y La Laja; predominan pastos en manejo tradicional y el cultivo de café, como base de la producción agropecuaria [3].

Actividades

Caracterización sistema productivo. Se realizó mediante levantamiento topográfico con GPS, simultáneamente se recolectó información primaria mediante la guía de caracterización de sistemas agropecuarios [4,5] de las condiciones de la finca como uso actual y manejo del suelo, la flora predominante, zonas de humedal y nacimientos de agua, esta información se complementó con talleres, entrevistas y reuniones realizadas con la comunidad involucrada en el proceso educativo y productivo del predio.

Caracterización de recursos hídrico. Se determinó la cantidad de agua mediante aforos con métodos del flotador y volumen conocido, así como calidad mediante el análisis de características químicas (pH, oxígeno disuelto, calcio, dureza total, NO3, NO4, NH2, hierro y alcalinidad) y microbiológicas del agua.

Estudio de suelos. Se tomaron muestras compuestas en todos los lotes con recorrido en zig-zag, a una profundidad de 20 cm; el análisis se realizó en el laboratorio de la secretaria de agricultura del Cauca mediante el método de acidez intercambiable: KCl 1N; M.O: walkley & Black; P: Bray II; Ca, Mg, K, Na; ACONH4 1N PH: 7, Cu, Fe, Zn, Mn: Doble acido. B: absorción atómica y/o Azometin.

Aforos praderas. Se realizó con un marco 0,25 m2, cortando a una altura similar a la del pastoreo, se pesó y calculó la capacidad de carga de los lotes, con el fin de determinar las unidades gran ganado (UGG) que pueden tenerse en el sistema.

Diagnóstico. Con la comunidad perteneciente a la UAIIN se identificaron debilidades y fortalezas del sistema productivo, mediante la metodología desarrollada por Tull grupo de investigación para el desarrollo rural de la Universidad del Cauca de indicadores de sustentabilidad [6], que evalúa dichos indicadores compuestos por dimensiones: ambiental, productiva, socio-cultural, técnico agrícola y técnico pecuario.

La calificación de cada indicador tiene una escala de uno a cinco, así: 1: no hay acciones para mejorar la situación encontrada, 2: se identifican acciones en marcha pero no se ven resultados, 3: hay acciones en proceso y se ven algunos resultados, 4: hay resultados evidentes en el sistema, 5: el sistema es sustentable.

Una vez realizado el diagnostico se diseñaron los sistemas por lote.

RESULTADOS

La finca La Colina, tiene un área de 36,47 Has cuyo uso se describe en el Cuadro 1, por georeferenciación se obtuvo el mapa del predio dividido en 13 lotes, considerados teniendo en cuenta los linderos demarcados y el orden en que fueron recorridos, su distribución se muestra en la figura 1.

Cuadro 1

Cabe anotar que aunque en la Cuadro 1 se mencionan 25 Ha en ganadería extensiva, todo el predio incluyendo las construcciones y zonas de humedales estaban dedicadas al pastoreo del ganado, generando procesos erosivos y de contaminación en las fuentes hídricas.

Figura 1

Subsistemas caracterizados

Ganadería. Conformada por 33 cabezas de ganado Cebú x Criollo, representados en 24,12 UGG (Unidades Gran Ganado), la capacidad de carga de la finca es de 0,57 UGG/Ha lo que indica una sobrecarga y por ende sobrepastoreo dado por una ganadería extensiva carente de manejo por largos periodos de tiempo, que refleja procesos de degradación y baja producción de biomasa afectando el sostenimiento y adecuada nutrición de los animales [7].

Café variedad Castillo Tambo. Sembrado a 1,4 m entre surcos y 1,20 m entre plantas; no presentan planeación en el manejo del cultivo y se realizan actividades conforme a las visitas desarrolladas por el asistente técnico, sin presentar novedades en cuanto al ataque de plagas y enfermedades, posiblemente por las características de resistencia a roya y adaptación que presenta la variedad a la zona [8].

Fuentes hídricas. Cuenta con dos manantiales de agua, que brotan de los

humedales ubicados en las zonas bajas de la finca, con caudales promedio de 17,72 L/s y de 1,2 L/s en el pozo profundo, el cual es empleado para abastecer algunas necesidades de la comunidad.

Los análisis microbiológicos de la fuente al paso por las construcciones y de la quebrada, reportaron presencia considerable de coliformes totales >2419 y 66,3 NMP/100 mL y de coliformes fecales 66,3 y 74,4 NMP/100 mL respectivamente, posiblemente a causa del vertimiento de aguas provenientes del lavado del establo y actividades humanas, las cuales no reciben ningún tipo de tratamiento previo a la descarga en la fuente, excediendo los rangos máximos permitidos para estas características (0 microorganismos/100cm3) [9].

Respecto a la calidad química, los resultados indican que el agua se encuentra contaminada por las variaciones que presenta el pH en la fuente que pasa cerca a las construcciones, reportando 6 en la entrada y 6,5 en la salida del predio, así como la disminución del oxigeno disuelto de 3,8 a 3,1 mg/L y aumento de alcalinidad de 0,1 a 0,4 mmol/L; los resultados reportados en la quebrada La Laja con la que colinda el predio son: pH 5,5, presencia de NH4 (0,4 mg/L), Fe (2,5 ppm) y 2 mg/L de oxigeno disuelto, la cual puede clasificarse como agua poco contaminada [9]

El predio cuenta con zonas de humedal en las partes bajas, predominando helechos arbóreos (Cibotium spp.), platanillo (Heliconia bihai), briofitas (musgos), jigua (Nectandra acutifolia), bore (Alocacia macorriza) y algunas ciperáceas, dichas áreas permiten el ingreso del ganado, lo que a la vez impacta la calidad del agua y la conservación de humedal.

Pastos y forrajes. Constituida principalmente por gramínea Brachiaria decumbens, con algunos parches de Brachiaria brizantha cv Marandú, acompañadas por leguminosas dispersas de los géneros: Desmodium, Stylosantes, Centrosema, Zornia y algunas Mimosas, entre las malezas más frecuentes están: el mortiño (Vaccinium floribundum), escoba (Sida rhombifolia), helecho (Pteridium aquilinum) así como Ciperáceas; hacia los linderos y partes bajas del predio se pueden apreciar algunas de las especies forestales mencionadas en el cuadro 2.

Forestal. En talleres realizadoscon la comunidad se logró la identificación de 29 especies adaptadas a la zona (Cuadro 2), las cuales se asocian a las fuentes de agua en los linderos y construcciones; no presentan conectividad, por lo cual no es considerada una zona boscosa [10].

Cuadro 2

Evaluación de sustentabilidad. En la figura 2 se presenta la síntesis de las dimensiones evaluadas.

Figura 2

En promedio la sustentabilidad del sistema es 2,0. La dimensión con mayor vulnerabilidad es el técnico-pecuario dado a la carencia del manejo del ganado que ocasiona degradación en las praderas, suelos y contaminación de fuentes hídricas.

Ruta de Transición Agroecológica para el manejo del Sistema Integrado de producción agropecuaria

A partir del diagnóstico anteriormente expuesto se plantean los siguientes diseños.

Conservación del recurso hídrico. Aislamiento de manantiales de agua y humedales con postes y alambre de púa a una distancia de 50 m bordeando las zonas húmedas. Barreras vivas con Trichanthera gigantea [11] y Alocasia macrorrhiza L. integradas a estas, la guadua, para el mantenimiento y regulación de caudales, que disminuyen la evapotranspiración, generando microclimas para favorecer sucesión natural [12]. Otra especie propuesta es Salix humboldti, adaptada a condiciones de humedad mejora la calidad del agua, restaura ecosistemas ribereños, dado a que las raíces profundas y perennes impiden la erosión del suelo, ejerciendo control sobre la escorrentía freática esencial para mitigar la contaminación; además retienen metales pesados del suelo y absorben el exceso de nitrógeno y de fósforo derivado de las actividades agrícolas [13], el diseño propuesto se muestra en la figura 3.

Figura 3

Rehabilitación edáfica. Prácticas de bio ingeniería, trinchos, estructuras construidas en zonas de cárcavas o drenes naturales para disminuir la velocidad del agua de escorrentía, retener el suelo arrastrado por la misma y recuperar suelos con alto grado de erosión [14]. Se propone la utilización de Guaduay estacas vivas de T. gigantea, debido a la adaptación y disponibilidad de las especies en la zona.

Barreras vivasen zonas de ladera y bordes de lotes erosionados, mitigando la escorrentía, el incremento de la cobertura vegetal garantiza el amarre de suelo y reducción hasta de un 10% en la pérdida de este. Se recomienda sembrar especies como limoncillo (Cymbopogum citratus), pasto elefante (Pennisetum purpureum), piña (Ananas comosus L.), sábila (Aloe vera) y caña panelera (Saccharum officinarum) [15] especies con buena estructura radicular, que proveen bienes adicionales para el sistema como es la producción de materia prima para la elaboración de aromáticas y uso tradicional por parte de la comunidad indígena (Figura 3). La siembra debe hacerse a una distancia de 0,30 X 0,30 m y la sábila en dos surcos a una distancia de 0,5 m entre plantas y 1 m entre surcos.

Recurso forestal. En la figura 4 se propone la protección de relictos de bosque y zonas de cauces naturales, mediante cercas vivas, establecidas con especies nativas en las áreas desprovistas de vegetación.

Figura 4

Esta práctica favorece la regeneración natural y continuidad de corredores biológicos para la conservación del recurso forestal (Figura 5).

Figura 5

En la figura 6, se muestra el diseño de la barrera rompe-viento, que permite la regulación microclimatica del sistema, la cual mitiga el efecto erosivo de los vientos dominantes que proceden del sureste con valores máximos multianuales de 5,5 m/s, y el valor mínimo multianual es de 0,27 m/s.

Es importante tener en cuenta que en el mes de Agosto en la zona de estudio se presentan remolinos de fuerte intensidad, ocasionados por la influencia de las corrientes cálido húmedas que provienen del valle del Patía y la Costa Pacífica respectivamente [1].

Figura 6

Diseño multifuncional agroforestal del cultivo de café. Las especies propuestas para este modelo son el nogal cafetero (Cordia alliodora), aguacate (Persea americana) variedad Hass, guandúl (Cajanus cajan), y algunas musáceas, con árboles de eucalipto (Eucalyptus sp) hacia los linderos de la vía interna (Figura 7).

El beneficio se refleja en la disminución de costos de manejo del cultivo por el aporte de nutrientes y el subsidio por la diversificación de bienes y servicios que pueden ser utilizados como alimentos, madera, leña y forraje entre otros [16].

Figura 7

Es necesaria la implementación del beneficio ecológico de café (BELCOSUB), complementado con lombricultura y tanques para el manejo de lixiviados mediante filtro lento continúo, que permita la disposición final del efluente [17].

Diseño silvopastoril. Se propone emplear como leguminosa Leucaena diversifolia, especie forrajera, distribuida en centro y suramerica [18], asociada con Brachiaria brizantha cv. Toledo, adaptada a las condiciones edafoclimáticas del área de estudio y resistente a varias especies de salivazo [19]. Para lotes con topografía ondulada, el área del sistema silvopastoril es de 10,7 Ha, con rotaciones cada 5 días, en los cuales se ubica una red de agua que abastezca bebederos ecológicos conforme a las necesidades del animal.

Otra práctica silvopastoril, es la siembra de franjas forrajeras con Leucaena diversifolia que mejoran la calidad del suelo y suministran parte de la proteína en la dieta [18].

Se proyecta la Leucaena diversifolia en líneas, a una distancia de siembra de 1,5 m entre planta y 3 m entre surcos (Figura 8), la siembra de esta especie se puede asociar a la renovación de cultivos, lo cual favorece el desarrollo y crecimiento, reduciendo los costos de manejo de cercas adicionales para su protección.

Figura 8

El control de malezas sugerido es de forma manual con ayuda de guadaña, azadón y machete, a fin de disminuir el espacio de competencia por nutrientes; posterior a esto se aplicarán correctivos conforme a los requerimientos de las especies propuestas (500 Kg/Ha de cal dolomítica, más 200 Kg/Ha de roca fosfórica o calfos; fertilizante completo, 300 Kg/Ha de 10-30-10 más 40 Kg/Ha de Bórax), estas deben fraccionarse en tres dosis por año. Es de resaltar la rotación en los lotes, en periodos de descanso de 45 días [19].

Conformación de un banco forrajero con caña forrajera (Saccharum officinarum), pasto elefante (Pennisetum purpureum) y botón de oro (Thitonia diversifolia) en un área de 1,5 Ha, como complemento a la alimentación animal.

Propuesta para la seguridad alimentaria de la comunidad UAIIN

Se proponer el establecimiento de algunas especies menores, huerta y frutales que contribuyan a la seguridad alimentaria de la comunidad, la cual se define como la producción sostenible de alimentos, bajo condiciones de fácil acceso satisfaciendo las necesidades alimenticias de la comunidad [20].

Especies menores. Cría de 200 gallinas ponedoras de la línea Bacon Brown, 20 pollos de engorde y 22 conejos de las razas Nueva Zelanda, Chinchilla y Mariposa, garantizando una fuente proteica de alta calidad en la alimentación humana.

Se ubicarán en el área cercana a la vivienda, que facilita el manejo y cuidado de las especies.

Considerando los altos costos de producción representados principalmente por la compra de concentrados comerciales, que hace insostenible el proceso productivo pues reduce la rentabilidad del sistema [23], se propone el establecimiento de un banco forrajero que permita la formulación de dietas alternativas [21], con el aprovechamiento de los estiércoles en otros subsistemas, reduciendo costos de producción y favoreciendo las condiciones físicas, químicas y biológicas del suelo.

Establecimiento de la huerta. Fundamenta sobre bases de la agricultura ecológica donde se plantean las necesidades de preservar los recursos, ofrecer alimentos sanos y de buena calidad, conservando la biodiversidad.

Se propone usar policultivos, rotaciones y algunas posibles asociaciones favorables con criterios de extracción de nutrientes, hábito de crecimiento, parte productiva de la planta, requerimientos nutricionales y alelopatía [20], entre las hortalizas propuestas esta: Rábano (Raphanus sativus), Lechuga crespa (Lactuca sativa), Repollo (Brassica oleracea), Zapallo (Cucurbita moshata), Zanahoria (Daucus carota), Ají pique (Capsicum annuum), Brócoli (Brassica olerace), Cilantro (Coriandrum sativum L.), Archucha (Cyclanthera pedata), Habichuela (Phaseolus vulgaris), Arveja (Pisum sativum), Achiote (Bixa orellana), Perejil (Petroselinum crispum), Arracacha (Arracacia xanthorrhiza), Acelga (Beta vulgaris), Espinaca (Spinacia oleracea), Maíz (Zea mays), así como algunas especies medicinales y condimentarías de interés para la comunidad; el diseño de la huerta propuesto es tipo "Tull", es decir asociada con árboles [16].

Establecimiento de frutales. Las especies se seleccionaron de acuerdo con su adaptación a las condiciones climáticas de la zona y a la vocación de suelo, teniendo en cuenta rotaciones y posibles asociaciones, entre las especies propuestas están: Mora de castilla (Rubus gloucos), Granadilla (Passiflora ligularis), Banano (Musa acuminata), Naranjo (Citrus sinensis), Mandarino (Citrus nobilis), Limón (Citrus limonum), Tomate de árbol (Solanum betacea) y aguacate (Persea americana) Figura 9.

Figura 9

Lo anterior ayuda a conformar el sistema integrado de producción agropecuaria que reduzca el uso de recursos externos, el impacto ambiental y que fortalezca el desarrollo pedagógico-productivo de la Universidad Autónoma Intercultural Indígena (UAIIN), debido a que la propuesta del sistema integrado de producción sostenible está enmarcado bajo los principios de la agro ecología permitiendo la complementariedad de los subsistemas propuestos, el ciclaje de nutrientes y materia orgánica, logrando así ser modelo base para las comunidades que tengan participación en la finca La Colina.

CONCLUSIONES

La propuesta productiva elaborada para la Finca La Colina de la Universidad autónoma intercultural indígena UAIIN, permitió la conformación de sistemas integrados de producción agropecuaria que incluyan especies propias de cada región y cultura, ligado a la planificación predial determinada por las condiciones edafoclimáticas propias de la región.

Las actividades se enfocaron en el mejoramiento de la agrodiversidad, disminuyendo los impactos generalmente ocasionados por el mal manejo del ganado.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecemos a la Universidad del Cauca por el apoyo en el desarrollo de la investigación, al CRIC y a la UAIIN por permitirnos participar del proceso educativo.

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