La agroindustria panelera en Colombia se destaca como el segundo productor mundial de panela o azúcar no centrifugada (ANC), después de India, y es el país líder en consumo per cápita. En 2016, el departamento de Nariño, por ejemplo, cosechó 10.533 ha de caña de azúcar (Saccharum officinarum L.) para panela, con un rendimiento promedio de 7,67 t ha-1, contribuyendo con el 6,35 % de la producción total de panela en el país.
A pesar de su importancia, la agroindustria panelera en Colombia enfrenta limitaciones tecnológicas y socioeconómicas, con una producción concentrada en laderas de las cordilleras con pendientes entre el 10 % y el 40 %. Esta situación expone el suelo a un alto riesgo de degradación, generando baja productividad y deficiencias en la calidad del producto. En Nariño, esta problemática afecta a cerca del 50 % de las unidades productivas, lo que sugiere una oportunidad para mejorar la productividad mediante el ajuste de las prácticas de manejo del cultivo, especialmente la nutrición mineral y la aplicación de fertilizantes.
Importancia de la Nutrición en la Producción de Panela
La caña de azúcar necesita un alto índice nutricional para producir en abundancia, y la fertilización juega un papel esencial en la siembra al proporcionar los nutrientes necesarios para el desarrollo de la planta. Las necesidades de nutrientes varían según el rendimiento esperado y el ciclo del cultivo. En general, las cañas planta absorben más nutrientes que los ciclos de cultivo sucesivos.
Una nutrición adecuada no solo mejora el rendimiento sino también la calidad del producto. Por el contrario, aplicaciones deficientes o no balanceadas de nutrientes pueden reducir hasta el 52 % del rendimiento de caña por hectárea y el rendimiento de sacarosa. La sola aplicación de nitrógeno, fósforo y potasio, sin suministrar todos los nutrientes necesarios para un óptimo rendimiento, puede generar deficiencias de otros elementos que el cultivo extrae constantemente y no se reemplazan, como boro, cobre, hierro, manganeso y zinc.
Macronutrientes Clave y sus Fertilizantes Asociados
La correcta aplicación de macronutrientes es fundamental para el crecimiento, desarrollo y productividad de la caña panelera.
Nitrógeno (N)
- El nitrógeno es necesario en grandes cantidades y ayuda a maximizar la producción de materia seca y el rendimiento de la planta de caña de azúcar, impulsando el crecimiento y la producción de biomasa.
- Contribuye a la síntesis de proteínas y clorofila durante la siembra y mejora la fotosíntesis.
- La demanda de N es máxima durante el macollaje y el período de gran crecimiento.
- Las necesidades totales de N varían dependiendo de la variedad, las reservas del suelo y el momento del ciclo del cultivo.
- En general, los brotes absorben alrededor de 100 kg de N/100 t en caña planta y 85 kg de N/100 t en cada cultivo sucesivo.
- Su aplicación excesiva provoca lixiviación, y su escasez promueve la formación de tallos débiles.
- Fertilizantes comunes: La urea (46-0-0) es una fuente ampliamente utilizada.
Fósforo (P)
- El fósforo es esencial temprano en el desarrollo de la planta para asegurar un buen crecimiento de las raíces y estimular el macollaje.
- Promueve el desarrollo radicular, genera la síntesis de ácidos nucleicos, mejora la absorción de agua y nutrientes por el suelo y fortalece las raíces.
- Los cultivos absorben alrededor de 15-20 kg de P/100 t de caña.
- Fertilizantes comunes: El fosfato diamónico (18-46-0) es una fuente importante.
Potasio (K)
- El potasio es necesario en grandes cantidades, a menudo en niveles mayores a los del nitrógeno.
- Contribuye a la correcta distribución de todos los demás nutrientes y es esencial para la regulación osmótica de la caña de azúcar y la síntesis de azúcares.
- También contribuye a la resistencia al estrés hídrico y previene plagas y enfermedades.
- La absorción en los brotes es de alrededor de 175 kg de K/100 t de caña en el año de plantación y baja a 135 kg de K/100 t en los ciclos de cultivo subsiguientes.
- Fertilizantes comunes: El cloruro de potasio (0-0-60) es ampliamente empleado.
Calcio (Ca), Azufre (S) y Magnesio (Mg)
- Una cantidad significativa de calcio se absorbe en la etapa temprana del ciclo de vida del cultivo, jugando un papel importante en el enraizamiento y la integridad de las células de la planta.
- El azufre y el magnesio se absorben más lentamente y en estadios de crecimiento posteriores. Ambos son importantes para la calidad del azúcar y sus proporciones son mayores en el tallo de la planta que en otras partes.
- El azufre desempeña un papel crucial en el período final del manejo, formando aminoácidos y enzimas, contribuyendo al crecimiento y desarrollo de las plantas y la producción de proteínas. Además, mejora la nutrición nitrogenada, lo que aumenta la fertilidad del cultivo.
- El magnesio promueve la producción de energía como componente central de la molécula de clorofila, esencial para la fotosíntesis y el desarrollo del tallo.
Micronutrientes Esenciales para un Cultivo Resistente
Los micronutrientes, aunque necesarios en cantidades menores, son vitales para mantener la planta sana, protegida y libre de plagas y enfermedades. Aseguran un crecimiento libre de estrés, mejoran el desempeño fotosintético y el rendimiento.
Boro (B) y Zinc (Zn)
- El boro y el zinc juegan un papel específico en fomentar el crecimiento de tejidos nuevos en la planta, contribuyendo a las paredes celulares, los procesos celulares y la división celular, además del transporte interno de azúcares. El boro favorece el rebrote y el crecimiento del tallo.
Otros Micronutrientes
- Investigaciones en Brasil han demostrado que el rendimiento de la caña de azúcar aumenta significativamente con la aplicación de zinc (Zn) (18 t ha-1), molibdeno (Mo) y manganeso (Mn) (12 t ha-1), cobre (Cu) (10 t ha-1) y boro (B) (9 t ha-1).
- La deficiencia de micronutrientes puede manifestarse como muerte del tejido foliar, retraso del crecimiento y debilitamiento de la planta.
Tipos de Fertilizantes y Prácticas de Aplicación en la Caña Panelera
La mayoría de los productores de panela fertilizan sus cultivos, aunque las dosis varían incluso de un lote a otro y dependen del costo relativo de los fertilizantes y el precio de comercialización de la panela. Es crucial aplicar lo recomendado, a menudo siguiendo el análisis químico del suelo.
Fertilizantes Químicos de Uso Común
En la región de Nariño, Colombia, se ha documentado que los agricultores suelen utilizar 550 kg ha-1 de un fertilizante compuesto con la fórmula (13-26-6) como práctica de fertilización química. Para la fertilización basada en análisis de suelo, se utilizan comúnmente:
- Urea (46-0-0) como fuente de nitrógeno.
- Fosfato diamónico (18-46-0) como fuente de fósforo.
- Cloruro de potasio (0-0-60) como fuente de potasio.
Se recomienda una primera aplicación al momento de la siembra o en las fases iniciales de crecimiento, y una segunda fertilización con la otra mitad de la dosis durante el período de lluvias, cuando la planta está en pleno crecimiento.
Abonos Orgánicos: Beneficios y Aplicación
En la mayoría de los países productores de panela o ANC, los abonos orgánicos también son utilizados en la práctica de fertilización. Los agricultores sostienen que el abono orgánico es importante porque incrementa el rendimiento, la calidad de la panela o ANC y sustituye fertilizantes minerales para disminuir costos de producción.
En estudios experimentales, se han utilizado abonos orgánicos con contenidos aproximados de: nitrógeno (1,8 %), fósforo (P2O5) (3,0 %), potasio (K2O) (1,25 %), carbono orgánico (18,1 %), cenizas (41,1 %) y una relación C/N (10 %).
- En algunas regiones de Colombia, se encontró un efecto positivo en el rendimiento de caña con dosis de 3 t ha-1 de abono orgánico complementado con N, P y K.
- Al evaluar diferentes dosis de compost en combinación con fertilizantes minerales, se reportó que 5 t ha-1 de compost mejoraron la productividad del cultivo de caña.
- Con 5 t ha-1 de compost elaborado en la finca, se alcanzaron mejoras en el rendimiento de caña de azúcar en pequeñas fincas.
Dosis Recomendadas y Resultados de Estudios
La investigación sobre fertilización es crucial para optimizar la producción de caña panelera.
Estudios en Colombia
- En el departamento de Antioquia, se encontró que los mayores rendimientos de caña se dieron con dosis que variaron entre 50 y 75 kg ha-1 de N, 75 a 150 kg ha-1 de P2O5 y 75 a 225 kg ha-1 de K2O.
- Se reportó que 50 t de caña de azúcar para panela o ANC extrajeron 34 kg N, 23 kg P2O5 y 68 kg de K2O, con aplicaciones al momento de la siembra y entre 30-40 días después de cada corte.
- En la meseta de Popayán, se evidenciaron que los mejores resultados en rendimiento de caña y panela o ANC se obtuvieron con 100, 90 y 30 kg ha-1 de N, P2O5 y K2O, respectivamente.
Resultados de Investigación en Nariño
Fertilización en Caña de Azúcar
Un experimento desarrollado en Nariño evaluó el efecto del uso de abono orgánico y la fertilización mineral en el rendimiento de caña. Los resultados mostraron:
- Tratamientos con estaca continua y fertilización química (168,20 TCH) o fertilización del agricultor (167,07 TCH), y espaciado con abono orgánico (167 TCH), presentaron los mayores rendimientos de caña.
- Estos rendimientos fueron significativamente superiores al tratamiento testigo sin fertilización (127,47 TCH).
Rendimiento y Calidad de la Panela
El uso de abono orgánico y la fertilización mineral tuvieron un efecto significativo sobre el rendimiento de caña. Los rendimientos en panela o ANC, medidos como la capacidad de conversión de caña de azúcar a panela y las toneladas de panela producidas, también mostraron diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos.
- En la determinación de azúcares reductores (%), el tratamiento de siembra espaciado con fertilización química del agricultor obtuvo el mayor valor (13,2 %), lo que indica su impacto en la calidad de la panela.
- Para los fosfatos (ppm) en panela o ANC, el mayor contenido se obtuvo en el tratamiento testigo (753 ppm), seguido por estaca continua con abono orgánico (706 ppm). Este comportamiento podría atribuirse a que, en condiciones de ladera, el sistema de siembra estaca continua presenta un mejor comportamiento frente al espaciado porque el surco a través de la pendiente cierra y forma una barrera que sostiene la humedad y el fertilizante aplicado.