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sión Siembra mecanizada de la caña de azúcar en Brasil

Introducción

En el Brasil, debido al gran incremento del área cultivada con caña de azúcar en los últimos años, especialmente para producción de etanol, se está presentando un cam-bio importante en la mecanización del cultivo, específicamente en el desarrollo de la siembra mecanizada. En la zafra 2005/06, en el centro-sur de Brasil se reportó un área sembrada mecánicamente igual al 5.7% (Lopes, 2008).

La siembra mecanizada de la caña de azúcar se considera aún una práctica reciente e innovadora en el mundo, por lo que no hay muchas experiencias en Colombia. Al conocer que una ventaja principal de la siembra mecanizada es la reducción en mano de obra y en costos de producción, se consideró de especial interés investigar sobre este tema.

A continuación se presentan los principales aspectos de la siembra de caña de azúcar en el Brasil, y se hace énfasis en comparar la siembra convencional o semi-mecanizada (también llamada manual) con la siembra mecanizada con máquinas sembradoras que realizan todas las labores de forma integral.

Aspectos operacionales de la siembra

La secuencia en el caso de Brasil es la siguiente:

Preparación de suelo

El objetivo es acondicionar el suelo para recibir la semilla y proporcionar condi-ciones óptimas para el desarrollo inicial de las plantas. Los ingenios sucroalco-holeros en Brasil no siguen una secuencia uniforme de preparación del suelo; cada uno tiene su propio sistema en función del tipo de suelo predominante y la disponibilidad de máquinas e implementos. Generalizando, se puede afirmar que la preparación del suelo está constituida por las etapas de rastrillada, subsuelo, levan-tamiento de las curvas de nivel y aplicación de correctivos. A continuación se describen estas etapas.

Rastrillada

Se utiliza normalmente un tractor enllantado que mueve por tracción una rastra de discos, la cual, mediante una acción combinada de corte e impacto, desagrega el suelo y elimina las plantas existentes, incluidas las cepas del cultivo de caña anterior. En promedio se hacen cuatro rastrilladas por hectárea. En condiciones de menor pre-cipitación y cuando la cantidad de plantas por eliminar es menor, se puede reducir el número de pases de rastra.

Subsolada

Esta operación se realiza cuando el terreno en preparación presenta una capa endu-recida que puede perjudicar el desarrollo de las raíces. La subsolada se hace con un

Jairo Nova V. *

* Ingeniero Agrícola, Gerente de Campo de Incauca S.A. <jnova@incauca.com>

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tractor pesado, equipado con un implemento subsolador con vástagos que penetran el suelo y desagregan el perfil de abajo hacia arriba. Estos vástagos son introducidos hasta una profundidad de 50 centímetros. La labor se hace solamente una vez, generalmente antes de la última rastrillada.

Construcción de curvas de nivel

Debido a la topografía y principal-mente con el propósito de controlar la erosión del suelo en época de lluvias, en Brasil se siembra en curvas de nivel.

Siembra

La siembra se desarrolla en varias etapas. La primera, que ocurre fuera del sitio por ser plantado, es la cose-cha de la semilla que bien puede hacerse manual o con cosechadoras de caña picada. La segunda etapa viene a ser el surcado del lote por sembrar. Una tercera etapa es el transporte de la semilla al lote, su dis-tribución y colocación en los surcos y, por último, su cobertura.

Surcado

Consiste en abrir los surcos donde son colocadas las semillas de la caña. La labor se realiza con tractores equi-pados con surcadores-abonadoras que hacen los surcos y al mismo tiempo aplican abono. La profundi-dad de surcado varía de 20 a 30 cm. La densidad de siembra más común es de 10 a 12 yemas por metro con un espaciamiento de 1.4 metros.

Transporte y distribución de la semilla

Las semillas de caña de azúcar son transportadas en camiones hasta el sitio de siembra y allí son distribuidas manualmente en los surcos.

Cubrimiento, aplicación de insecticida y ‘retape’

Después de acomodar la semilla en el surco, se le aplica insecticida y se realiza su cubrimiento mediante un tractor equipado con un implemento tapador. El retape se hace manual-mente para corregir fallas en la cobertura dejada por el equipo.

Tipos de siembra

En Brasil se diferencian dos sistemas de siembra: semi-mecanizado y mecanizado.

Sistema semi-mecanizado

Es una combinación de operaciones manuales y mecanizadas: el surcado, el tape de semillas y la aplicación de insecticidas y fertilizantes se efectúan mecánicamente, mientras que la distribución de la semilla, su fraccio-namiento y colocación en el surco son tareas manuales (Figura 1).

En este sistema los tallos de caña que van a ser usados como

semilla son cortados en forma manual para evitar daños en las yemas. Ense-guida las semillas son cargadas en un camión o en vagones acoplados a un tractor para transportarlas al lugar de la siembra. El vehículo de transporte entra al tablón en el sentido de los surcos y un equipo formado por 2 a 6 hombres retira los tallos y los distri-buye en los surcos, cruzando la base de un tallo con la punta del siguiente. Enseguida otro grupo de trabaja-dores con machetes desinfectados recorre los surcos cortando los tallos en trozos de aproximadamente tres yemas. Después de esta operación de picado las semillas son cubiertas con aproximadamente ocho centímetros de tierra, según el suelo, el estado de preparación y las condiciones cli-máticas de la época de siembra. Este tape se hace mecánicamente con tractores equipados con implemen-tos tapadores de semilla. Se realiza un retape manual, con operarios que recorren los surcos y corrigen las

Figura 1. Siembra semi-mecanizada. Labores mecánicas: 1 y 4; manuales: 2 y 3.

3. Fraccionamiento de semilla y colocación en el surco

1. Surcado 2. Distribución de la semilla en los surcos

4. Tape y aplicación de agroquímicos

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fallas en la cobertura de las semillas. El sistema implica un uso importante de mano de obra agrícola.

Sistema mecanizado

En el sistema mecanizado todas las operaciones mencionadas (surcado, distribución de semilla y tape) son mecánicas; también se aplican agro-químicos al suelo.

Según el tipo de plantadora se utilizan tallos enteros, en cuyo caso el corte de caña para semilla es manual; o se usan trozos de semilla cortados con cosechadora mecánica.

Sembradoras de caña entera

En el mercado brasileño existen varias sembradoras de caña entera. En el Cuadro 1 se presentan las carac-terísticas principales de dos equipos evaluados en Brasil en un estudio de campo realizado en 2005 (Ripoli T.C.C., et al., 2007).

Algunas máquinas utilizan carre-tas para la semilla en forma de tallos, los cuales son fraccionados momentos antes de la siembra; otro modelo tiene un depósito de tallos y realiza el frac-cionamiento antes de la siembra.

En estos equipos puede gra-duarse el espaciamiento entre surcos: 1.40 m, 1.50 m y 1.60 m. Los tapadores de surco con discos permiten regular la altura y el ángulo de ataque. Tam-bién se puede graduar la altura de la entrada de los picadores de caña, para ajustarlos a la altura de los operarios. Así mismo, los mecanismos picadores pueden regularse por medio de un motor hidráulico que permite variar el número de trozos de semilla cortados y depositados por metro.

Estas sembradoras de caña entera permiten la adecuada aplica-ción de agroquímicos y fertilizantes (Figura 2).

Cuadro 1. Características de sembradoras de caña entera.

Características Civemesa SPTPC2/2/1

DMB PCI 4000 GIII

Peso en kilos, sin carga 3100 1770, carreta: 1140

Capacidad de la carreta (tallos enteros) en kilos - 4000

Capacidad del depósito de tallos enteros, en kilos 3800 -

Capacidad de los dos depósitos de fertilizantes, en kilos 270 600

Capacidad del depósito de agroquímicos, en litros 200 310

Tamaño medio de trozos de semilla recomendado 0.45 0.51

Opciones de espaciamiento entre surcos, en metros 1.40 a 1.50 1.10 a 1.60

Valor de mercado, a la vista, en reales $ 55,400 60,000

Valor de mercado, a la vista, en dólares $ 24,600 26,643

Capacidad efectiva de trabajo, hectáreas/hora - 0.50

Capacidad operacional de siembra, hectáreas/hora 0.20 a 0.40 -

Velocidad media efectiva de trabajo, kilómetros/hora 3.0 3.0 a 3.5

Radio de giro, en metros 5.50 -

Potencia mínima necesaria para la operación, CV 130 130

Número de operadores 4 4

Profundidad máxima de surcado, en metros 0.45 0.35

Figura 2. Sembradora de caña entera marca DMB modelo PCI 4000 GIII.

La evaluación (Ibid, 2007) mos-tró que las sembradoras tienen un mecanismo picador adecuado. Una observación importante es que estas máquinas exigen esfuerzos excesivos repetitivos de parte de los operarios que las alimentan de tallos enteros, quienes además deben trabajar de pie. Una consecuencia posible es que por cansancio de los operadores se

pierda la homogeneidad requerida en la siembra.

Sembradoras de caña picada

Los desarrollos actuales de la siem-bra mecanizada son hacia las sem-bradoras automáticas que utilizan caña picada. Las sembradoras de caña picada realizan la labor en dos surcos a la vez, con un desempeño

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operacional de una hectárea por hora (Figura 3). Estas sembradoras son arrastradas por un tractor con potencia mínima sugerida de 180 HP, a través del enganche de tres pun-tos. La capacidad del depósito de semilla es de seis toneladas, que

Cuadro 2. Características de tres sembradoras de caña picada.

Características CivemesaPCSA-2/L

SantalPCP2

DMBPCP 5000

Peso en kilos, sin carga 6190 10,500 7700

Capacidad del deposito de semilla, en kilos 6000 6000 5000

Capacidad de los depósitos de fertilizante, en kilos 290 700 650

Capacidad del depósito de agroquímicos, en litros 200 300 310

Tamaño medio de trozos de semilla recomendado 0.37 a 0.40 0.45 0.45

Opciones de espaciamiento entre surcos, en metros 1.40 a 1.50 1.50 1.40 a 1.50

Valor de mercado, a la vista, en reales $ 150,000 212,000 160,000

Valor de mercado, a la vista, en dólares $ 66,607 94,227 71,048

Capacidad efectiva de trabajo, hectáreas/hora - - 1.0

Capacidad operacional de siembra, hectáreas/hora O.7 a 0.8 1.20 -

Velocidad media efectiva de trabajo, kilómetros/hora 6.0 a 8.0 4.0 a 6.0 5.0 a 6.0

Radio de giro, en metros - - 8.0

Potencia mínima necesaria para la operación, CV 150 180 180

Número de operadores 5 1 1

Profundidad máxima de surcado, en metros 0.30 0.40 0.35

Figura 3. Sembradora de caña picada marca DMB

modelo PCP 6000.

Figura 4. Adaptaciones en una cosechadora de caña.

Cauchos

Placa de protección del rodillo tumbador

Cuchillas del rodillo picador

Placa lisa en el piso

del elevador

Cosecha de la semillaPara la siembra con el sistema semi-mecanizado se usa semilla cosechada de forma manual. Por su parte, para la siembra mecanizada se deben tener en cuenta las consideraciones siguientes (Prati, 2007).

Adaptaciones en las cosechadoras

Para la cosecha de semilla de caña con las máquinas convencionales (caña trozada para molino) se requieren las siguientes adaptaciones: Recubrir con cauchos los rodillos colectores y alimentadores; sustituir los rodillos picadores de 4 cuchillas para 2 cuchi-llas; colocar una placa lisa en el piso del elevador; colocar una placa de protección en el rodillo tumbador; usar pirulitos nuevos sin revestimien-tos con soldadura y cauchos en el rodillo levantador (Figura 4).

deben ser recolectadas por equipos cosechadores preparados con ‘kits’ especiales para la cosecha de semilla y abastecidos por trasbordo.

En el Cuadro 2 se presentan las características técnicas

de tres sembradoras de caña picada (Ibid, 2007).

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Figura 5. Operación de trasbordo de semilla para siembra mecánica.

Condiciones de la semilla

Para que la cosecha de caña para semi-lla se facilite deben cortarse cañas que estén en pie. La semilla debe ser de diez meses, aproximadamente. Se debe evitar la siembra de variedades con yemas salientes; el tamaño de los trozos debe ser de aproximadamente 40 cm (3-4 yemas).

Parámetros de las cosechadoras

Los parámetros son:Velocidad de trabajo de 4 a 5 ki-• lómetros por hora.Rendimiento medio de 30 t/hora • a 40 t/hora.Por cada hora de trabajo se in-• vierten el 80% en cosecha y el 20% en maniobras.Una cosechadora abastece tres • sembradoras.El porcentaje de pérdida de ye-• mas varía usualmente entre 4% y 5%: el 80% en la cosechadora y el 20% en el trasbordo (Figura 5) y en la sembradora.

Logística necesaria para la siembra mecanizada

A manera de ejemplo de la logística que se requiere para la siembra mecanizada se cita la experiencia de la Usina San Martín (Nascimento, et. al. 2007), donde se trabaja en la tec-nología de siembra mecanizada desde hace quince años: los primeros ocho años en ensayos y los últimos siete en aplicación comercial.

El ingenio San Martín cuenta con una flota para siembra meca-nizada compuesta por tres sem-bradoras USM-CTC de dos líneas, dos cosechadoras Austoft A7700, ocho tractores y 16 vagones de trasbordo. Obtienen las siguientes productividades: Una hectárea por hora por sembradora y 25 toneladas de semilla cosechada por hora por

cosechadora (cada hectárea de semi-lla cosechada posibilita la siembra de seis hectáreas).

En la auditoría de calidad reali-zada por el ingenio, los niveles ideales en la cosecha de semilla son de 40 cm para la longitud de los trozos y hasta 6% de yemas dañadas. En la siembra, los índices aceptables son: menos de 1% de fallas al depositar la semilla, espaciamiento de 1.40 m a 1.60 m (meta: 1.50 m), profundidad de 20-30 cm (meta: 25 cm) y cobertura de tierra de 5-10 cm (meta: 7.5 cm).

Comparativo de mano de obra y costos

Un equipo de trabajo para la labor de siembra mecanizada consta de: Un operador de la cosechadora, un operador de la sembradora, un tractorista de la sembradora, tres tractoristas para el trasbordo, un tractorista para marcar callejones y surcos, un tractorista para el vagón de abono, un operario para abaste-cer el abono (big-bag), un motorista para el carro de bombero, un jorna-lero para el conteo de yemas.

En resumen, el equipo ideal para tres sembradoras requiere: quince tractoristas, un motorista, tres operadores de sembradoras, ocho jornaleros, un guarda y un encargado general. En total: 29 personas. El control de calidad incluye: número de yemas por metro lineal, porcentaje de yemas dañadas y cantidad de semilla por hectárea. Completan el equipo un guarda y un encargado general.

En contraste, para la siembra convencional se requieren: Seis tractoristas, nueve motoristas, tres fiscales de turno, setenta y dos jor-naleros, un guarda y un encargado general. En total: 92 personas.

En el Cuadro 3 se muestra que el personal requerido para operar una sola sembradora tiene un costo de R$ 71.59 por hectárea, mien-tras que al usar tres sembradoras el costo de personal disminuye a R$ 43.39 por hectárea. El sistema semi-mecanizado tiene, en este ejemplo, un costo de R$ 223.34 por hectárea. Es decir, la mano de obra de la siembra mecanizada usando tres equipos equivale al 19.43% (32% en el caso de una sembradora) del valor de la siembra semi-mecanizada.

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Análisis operacional y económico

Se presentan los resultados de un estudio en el cual se compararon los resultados de una misma variedad de caña (SP 80-3280) en las mismas condiciones de campo con dos moda-lidades de siembra: semi-mecanizada y mecanizada (Janini, 2007).

La cantidad de semilla utili-zada fue de 9.6 t/ha en la siembra semi-mecanizada y de 13.2 t/ha en la mecanizada; esta última presentó mayor número de fallas: 17.8% ver-sus 5.7% en la semi-mecanizada. El mayor número de fallas se atribuyó, probablemente, al tamaño medio de los trozos (32 cm) y a la cantidad de yemas viables por trozo (1.2 a 1.4).

La siembra mecanizada pre-sentó una capacidad efectiva de 1.38 hectáreas por hora y se mostró más ventajosa económicamente, con un costo operacional efectivo estimado de R$ 96.7 por hectárea en compa-ración con la semi-mecanizada que presentó valores del orden de R$ 216 por hectárea.

En relación con la productivi-dad, la siembra semi-mecanizada presentó un resultado de 1.5 tonela-das más por hectárea, sin diferencias

estadísticamente significativas con respecto al valor encontrado en la siembra mecanizada.

Ventajas y problemas de la siembra mecanizada

El sistema de siembra mecanizada posee diversas ventajas desde el punto de vista agronómico frente al modo semi-mecanizado, como son el mantenimiento del contenido de agua en el suelo determinado por la no exposición del surco abierto durante días, lo que mejora la ger-minación; mayor paralelismo de los surcos; posibilidad de aplicación de productos fitosanitarios y agroquí-micos que reducen las operaciones mecanizadas en el cultivo; disminu-ción de la compactación del suelo; cerramiento de los surcos por ruedas compactadoras, lo que promueve un mayor contacto entre la semilla y el suelo (Lopes, 2008).

La siembra mecanizada de caña de azúcar puede ser compleja desde el punto de vista de su implemen-tación, dado que requiere estudios multidisciplinarios para ello. Buena parte de los daños causados a las yemas de la semilla son atribuidos a la cosechadora.

Existe una tendencia hacia la mecanización de la siembra justifi-cada por el menor costo de la opera-ción mecanizada y el alto desempeño operacional de las sembradoras disponibles en el mercado, en un entorno donde falta mano de obra.

Referencias bibliográficasJanini, D.A. 2007. Analise operacional

e econômica do sistema de plan-tio mecanizado de cana de açúcar. Disponible en <www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11148/tde-30101007-113443>. Consultado el 04/01/2009.

Lopes Garcia. M.A. 2008. Avaliação de um sistema de plantio mecanizado de cana de açúcar. Disponible en: <www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11148/tde-03112008-154538>. Consultado el 04/01/2009.

Nascimento D., et al. 2007. Plantio mecani-zado será melhor que o convencional. Disponible en <www.ideaonline.com.br/idea/userfiles/boletinsspeciais/boletinespecial26>. Consultado el 03/01/2009

Prati, F.J. 2007. Plantio mecanizado em cana de açúcar. Disponible en <www.stab.org.br/agenda/eventos/pales-tra_downloads/6_fernando_jose_prati.pps>. Consultado el 03/01/2009

Ripoli, M.L.C. 2007. Evaluation of five su-gar cane planters. 16 p. ASABE Paper Number: 071077. ASABE Annual International Meeting. Minneapolis, Minnesota.

Ripoli, T.C.C., et al. 2007. Plantio de cana de açúcar: estado da arte. Piracicaba, São Paulo. 198 p.

Cuadro 3. Comparativo de costos de mano de obra entre la siembra convencional y la siembra mecanizada.

Mano de obraDiario (R$)

Con una sembradora Con tres sembradoras Siembra semi-mecanizada (manual)

Personas (No.) Costo (R$) Personas (No.) Costo (R$) Personas (No.) Costo (R$)

Tractoristas 37.56 8 300.48 15 563.40 6 225.36

Fiscales siembra 29.4 1 29.40 3 88.20 3 88.20

Jornales 29.4 3 88.20 8 235.20 72 2116.80

Guarda 39.81 1 39.81 1 39.81 1 39.81

Motorista 39.81 1 39.81 1 39.81 9 358.29

Alce 75.00 1 75.00 1 75.00 1 75.00

Total personas - 15 - 29 - 92 -

Hectáreas sembradas - 8 - 24 - 13 -

Total costo - - 572.70 - 1041.42 - 2903.46

Costo/hectárea - - 71.59 - 43.39 - 223.34

Tomado de la presentación de Prati (2007).