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Revista mexicana de ciencias agrícolas

versão impressa ISSN 2007-0934

Rev. Mex. Cienc. Agríc vol.4 no.1 Texcoco Jan./Fev. 2013

 

Artículos

 

Viabilidad económica y ambiental de policultivos de hule, café y cacao*

 

Rubber, coffee and cocoa polyculture economic and environmental viability

 

Belén Cruz González1, Ramón Jarquín Gálvez y Hugo Magdaleno Ramírez Tobias2

 

1 Universidad Autónoma de Chiapas, Campus IV, Centro de Biociencias.

2 Universidad Autónoma de San Luís Potosí, Facultad de Agronomía. Carretera a Puerto Madero, Col. Cantarranas, km 1.8 C. P. 30797, Tapachula, Chiapas México, judisbel@hotmail.com. Carretera San Luís Potosí, Matehuala, km 14.5. §Autor para correspondencia: ramon.jarquin@uaslp.mx.

 

*Recibido: agosto de 2012
Aceptado: enero de 2013

 

Resumen

Los policultivos en general han recibido una atención creciente por las aparentes bondades en el aprovechamiento de espacio y servicios ambientales que ofrecen. No obstante, se sabe que no todas las combinaciones de cultivos pueden resultar económica y ambientalmente competitivas, por lo que el objetivo del presente trabajo fue evaluar en 2008, la viabilidad económica y ambiental de cuatro cultivos de importancia económica y las posibles combinaciones entre ellos existentes en el municipio de Huehuetán, Chiapas, México. Se tomaron indicadores económicos, físicos, químicos, y biológicos que se evaluaron utilizando un análisis estadístico multivariado de componentes principales y la prueba t-student. Se encontró que los policultivos café robusta-cacao y hule-cacao obtuvieron un LER de 1.33 y 1.13 respectivamente y una relación B/C de 2.59 y 1.89, por lo que fueron los más viables económicamente. El policultivo hule-café árabe presentó características de interferencia interespecífica. El hule en monocultivo al igual que el policultivo hule-cacao fueron los más viables económicamente y ambientalmente, debido a que destacaron significativamente en cada indicador y a las posibilidades de corrección de factores limitantes como pH y cantidad de luz que tienen los productores.

Palabras clave: Coffea arabica, Coffea canephora, Hevea brasiliensis, Theobroma cacao, policultivos.

 

Abstract

Polyculture in general have received increasing attention by the apparent advantages in the utilization of space and environmental services offered. However, it is known that not all combinations of crops can be economically and environmentally competitive, for this reason the aim of this study was to evaluate in 2008, the economic and environmental viability of four economically important crops and the existing possible combinations of these in the town of Huehuetán, Chiapas, Mexico. Economic, physical, chemical, and biological indicators were evaluated using multivariate statistical analysis of main components and the t-student test. We found that, the polyculture robusta coffee- cocoa and rubber-cocoa obtained a LER of 1.33 and 1.13 respectively and a B/C relation of 2.59 and 1.89, so they were the most economically viable. The polyculture rubber-Arabic coffee presented interspecific interference characteristics. The rubber as monoculture as well as the polyculture rubber-cocoa was the most economically and environmentally viable, significantly exciding in each indicator and to the correction possibilities of limiting factors such as pH and the amount of light that the producers have.

Key words: Coffea arabica, Coffea canephora, Hevea brasiliensis, Theobroma cacao, polyculture.

 

Introducción

El Soconusco, Chiapas, es una región altamente productiva y la historia de sus plantaciones se remonta a la etapa precolombina, en la cual los nativos poseían pequeñas plantaciones de cacao para el autoconsumo, que se complementaba con productos como maíz, fríjol, yuca y chile (Méndez y Ramírez, 2007). Éstos tres últimos, al igual que el hule y el algodón, fueron desplazados en el siglo XIX por la llegada del cultivo del café (Peña, 2004). Sin embargo, en la actualidad la inestabilidad en el precio del café ha generado abandono del cultivo, reducción de actividades de mantenimiento y de renovación (Méndez y Ramírez, 2007), por lo que una estrategia de sobrevivencia de los productores ha sido diversificar el cafetal como un sistema más complejo y productivo, creando policultivos (Ramírez y Juárez, 2008).

En el municipio de Huehuetán, Chiapas existen combinaciones entre cultivos de cacao, hule y café, lo cual concuerda con reportes en los que el café se asocia con plantas medicinales (Fonegra y Jiménez, 2003), comestibles (Gamboa, 2006, Pohlan y Pérez, 2006), y forestales (Suatunce et al., 2009). En lo que respecta al cultivo del hule, se han reportado asociaciones exitosas con palma y maíz en el estado de Tabasco (SAGAR y SINDER, 2007) y existen reportes que afirman que el cacao ha sido asociado con plátano, y algunos maderables como Cedrelaodorata, Cordia alliodora, Tabebuia rosea, Vochysia spp., Xanthoylum spp. y Apeiba aspera (Ballesteros, 2008).

Se han señalado, una serie de ventajas de los policultivos; sin embargo, es necesario destacar que a) no todas las combinaciones potenciales de cultivo pueden coexistir ni resultar ecológica y económicamente viables; b) los beneficios no son igualmente valorados por los productores; y c) demandan tareas complejas y con mayor consumo de energía, de trabajo y de conocimiento ecológico. Así, se hace necesario estimar si las relaciones entre los cultivos asociados son positivas o no, con el propósito de fomentar las interacciones que promuevan la productividad del cultivo y la conservación de suelo, el agua y los recursos biológicos (García, 2003).

Por lo anterior se planteó como hipótesis, que al menos una de las asociaciones existentes en el municipio de Huehuetán ofrece ventajas ecológicas y económicas suficientes para promoverla. Por lo que el objetivo principal fue evaluar la viabilidad económica y ambiental de los cultivos hule (Hevea brasiliensis), café árabe (Coffea arabica), café robusta (Coffea canephora) y cacao (Theobroma cacao), existentes en el municipio de Huehuetán, Chiapas, México.

 

Materiales y métodos

El estudio se realizó en el ejido de Tepehuitz, municipio de Huehuetán, Chiapas, ubicado en la latitud norte de 15º 04´ 19.8" a 15° 04´ 44.7" y una longitud oeste de 92º 20´ 57.5" a 92º 20´ 12.5", a una altura de 350 a 550 msnm.

Las evaluaciones se llevaron a cabo en dos periodos: el primero corresponde al periodo de secas, en el mes de febrero y el segundo al de lluvias, en el mes de julio de 2008. Se seleccionaron y muestrearon siete parcelas que garantizaron condiciones comparables de variedad, longevidad y manejo: hule-café árabe (H-CA), hule-cacao (H-CC), café robusta-cacao (CR-CC) como asociaciones; hule(H), cacao (CC), café robusta (CR) y café árabe(CA) como testigos en monocultivo, con cuatro repeticiones. Cada repetición constó de una planta central y una planta cercana a cada uno de sus cuatro puntos cardinales. En cada condición se evaluaron aspectos económicos y ambientales.

Evaluación económica

La evaluación económica se realizó a partir de datos colectados con productores usando como instrumento la encuesta de pregunta abierta (Torres etal., 2006). La información obtenida se analizó a través del cálculo del índice LER (land equivalent ratio) propuesta por Mead y Wiley (1980) mediante la fórmula:

LER= Σ (Ypi/Ymi)

Donde: Yp= producción de cada cultivo o variedad en policultivo; y Ym= producción de cada cultivo o variedad en monocultivo.

La sumatoria de las combinaciones dará la LER total, usado para comparar la productividad de los policultivos ante los monocultivo en un área determinada (Vandermeer, 1989). Por su parte el cálculo de la relación beneficio-costo (B/C) se calculó mediante las siguientes fórmulas:

Donde: t= número de período; I= inversión de capital; B= beneficios; bt= beneficio del período t; C= costo y ct= beneficio del periodo t.

Evaluación ambiental

Se evaluaron los siguientes atributos: temperatura ambiente (°C), Humedad relativa (% RH) y cantidad de luz (°lux), para lo que se utilizó una mini estación meteorológica móvil marca SPER SCIENTIFIC LTD®, modelo 85007D; otro atributo considerado fue textura del suelo evaluada con el método de Bouyoucos. También se estimó el contenido de nitrógeno, fósforo y materia orgánica del suelo, por el método semi-microkjeldhal, el de Olsen y el de Walkley y Black, respectivamente.

El pH del suelo fue medido por la técnica de relación 1:2 con agua. Los atributos biológicos medidos fueron la actividad enzimática de la peroxidasa en suelo, según método continuo descrito por Frick (1976) y la captura de carbono total medida en componente arbóreo, herbáceas, raíces, hojarasca y ramas caídas (Rendón y Soto, 2007). Finalmente se realizaron observaciones sobre la presencia de Lumbricus terrestres (lombriz de tierra) en el sustrato de los sistemas de producción (USDA, 2000).

Los datos obtenidos fueron analizados por método estadístico multivariable de componentes principales (ACP), técnica estadística que tiene el objetivo de reducir un banco de datos con muchas variables, en grupos, perdiendo la menor cantidad de información posible (Aguilar et al., 2010); y con la prueba t-student del software MINITAB se determinó significancia de las variables entre los siete sistemas.

 

Resultados y discusión

Evaluación económica

EL valor de LER registrado para los policultivos café robusta-cacao y hule-cacao fue mayor que la unidad (Figura 1), lo que indica que estos sistemas son más productivos que los monocultivos por unidad de terreno ocupado (Jiménez etal., 2007) y dado que el valor de LER es de 1.33 para CR-CC, significa que el área plantada con monocultivos necesitaría ser 33% mayor que el área plantada con policultivo, para producir lo mismo (Gliessman, 2002), de ahí que los valores para los monocultivos se expresen como LER= 1 (Morales y Franco, 2009).

En contraste, la asociación hule-café árabe resultó menos recomendable debido a que presentó una LER <1, lo que indica que existe mayor competencia interespecífica que intraespecífica (García, 2003). En este caso, es probable que los individuos del hule interfieran con el desarrollo de los de cafeto en mayor medida que los individuos del cafeto entre sí. Este resultado coincide con reportes donde café árabe en asociación con especies forestales como laurel prieto, guayacán y teca, presenta mejores valores de producción en monocultivo que asociado (Suatunce et al., 2009). De lo anterior tenemos que los cultivos que presentan mejor aprovechamiento de tierra en términos de producción son café robusta-cacao y hule-cacao. La razón beneficio-costo fue favorable para todos los cultivos por ser B/C>1 lo que indica que por cada peso de costo se obtiene más de un peso de ganancia bruta (Rucoba et al., 2006).

Evaluación ambiental

La textura de los monocultivos es semejante a la de sus policultivos correspondientes, teniéndose que CR, CC, CR-CC y H-CC presentan suelo franco y CA, H y H-CA arcilloso. Lo anterior sugiere que existen similitudes en la aireación, intercambio catiónico, retención de agua y permeabilidad (Sánchez, 2007) que permitan la comparación de los policultivos y sus blancos.

FUNDESYRAM y CRS (2010) indican que la textura adecuada para cafetos corresponde a franco, lo que indica que CA podría presentar alguna limitación en su desarrollo optimo en policultivo o monocultivo; sin embargo, esta limitante no provoca alteraciones en el caso H-CA al cultivo del hule (H), ya que éste presentó 55% de arcilla y según Rubber Research Institute of Malaysia (1988) es necesario suelos arcillosos con un mínimo 35% de arcilla, para favorecer la retención de humedad y nutrientes necesarios para el cultivo de hule.

De acuerdo al análisis de componentes principales (ACP) se observa que se manifiestan diferencias entre 4 grupos (Figura 2). Con el análisis de varianza multivariado, útil para evaluar la proximidad entre los grupos, se obtuvo la traza de Pillai, con un resultado altamente significativo (Fc= 72, g.l= 90, p< 0.001), lo que indica que los 4 grupos son estadísticamente diferentes entre ellos.

Según CONAGUA (2008), el rango de precipitación entre las 2 estaciones del año para ésta zona va de 200-250 mm en secas a 2 500-3 000 mm en lluvias, esto justifica que las variables tengan diferencias marcadas en su comportamiento entre cada época: lluvias y secas (Figura 2), ya que la frecuencia e intensidad de las precipitaciones influyen directamente en el funcionamiento de un ecosistema (Locatelli, 2006). Existe menor variabilidad ante la presencia de lluvias en los policultivos con respecto a los monocultivos (Figura 2).

La temperatura, cantidad de luz y fosforo son las variables que más influyen en la formación de los grupos (Cuadro 1). Y a continuación se observa las correlaciones entre cada una de ellas.

Asociación café robusta-cacao:

El policultivo café robusta- cacao (CR-CC) presentó 40% de ventajas ambientales, mientras que sus monocultivos CR y CC presentaron 30% cada uno (Figura 3).

Seis de diez variables presentaron (p< 0.05) (t-students) entre CR-CC y el monocultivo CR, las variables que no presentaron diferencia estadística fueron en su mayoría las químicas: N, materia orgánica, pH y peroxidasa. Entre CR-CC y CC, 80% de variables son diferentes significativamente (p< 0.05), sólo en pH y peroxidasa no hubo diferencia. Se observa así, que la asociación café robusta-cacao tiene ventajas ambientales significativas sobre sus monocultivos; en variables como temperatura, humedad ante CR y materia orgánica y nitrógeno ante CC. El cultivo café robusta es el más cercano a una similitud de condiciones con el policultivo.

Asociación hule- cacao:

El 60% de ventajas en ésta comparación la obtuvo el cultivo de hule (H) mientras que el cacao (CC) junto con el policultivo H-CC obtuvieron 20% respectivamente (Figura 4).

Debido a que 70% de las variables presentan diferencia significativa (p< 0.05) entre H y H-CC y 90% entre H y CC, se puede aseverar que el monocultivo hule tuvo ventajas ambientales significativas sobre cacao e incluso sobre el policultivo H-CC, constatando así lo dicho por García (2003); es decir, que pese a las ventajas de los policultivos ante los monocultivos frecuentemente sobre-generalizadas en la literatura sobre agricultura sustentable, no todas las combinaciones pueden coexistir ni resultar ecológica y económicamente viables.

Asociación hule- café árabe:

El policultivo H-CA y su monocultivo H tuvieron 40% de ventajas ambientales respectivamente, y el monocultivo CA 20% (Figura 5). El 30% de las variables presentaron diferencia significativa (p< 0.05) entre H-CA y H y entre H-CA y CA 80%. Esto muestra que el policultivo H-CA y el monocultivo H presentan ventajas significativas ante el CA.

El escoger alguna de las dos condiciones H y H-CA sólo por sus características ambientales es indistinto si no se toma en cuenta la parte económica. Por tal motivo, se han determinado los cuatro cultivos más convenientes en términos de producción y beneficios económicos y aquellos que en comparación con sus análogos (policultivos y monocultivos correspondientes) resultaron con ventajas ambientales. Conjuntar los cuatro indicadores, de las cuatro condiciones con ventajas, permite tener un panorama integral y suficiente claro para promoverlo.

Panorama conjunto de indicadores

Los indicadores físicos tuvieron 67% de diferencias significativas (p< 0.05). El 33% de similitud (p< 0.05) se debió a la temperatura y humedad entre hule-café árabe y hule, esto indica que asociar café árabe a las plantaciones de hule no alteran significativamente las condiciones de temperatura y humedad; sin embargo, si influye en la cantidad de luz presente en el sistema. La luz fue la única variable física con diferencia significativa entre las cuatro condiciones, y se observa una correlación estrecha con variables como lombrices y captura de carbono en los sistemas con hule, donde a menor luz mayor presencia de lombrices, y menor captura de carbono (Figura 6).

Lo anterior coincide con escritos donde afirman que la lombriz de tierra es fotofóbica (CECYTECH, 2008), por lo que al tener temperatura que oscila entre los 26+ 2 y humedad mayor a 70%, lo óptimo para el desarrollo de éstas lombrices según SAGARPA (2002), se tienen las condiciones físicas para que se realice de forma natural este incremento en la población. Con respecto a la captura de carbono, la luz juega un papel indispensable, debido al proceso de fotosíntesis que cada árbol desarrolla ya que por medio de la respiración de CO2 acumulan carbono en la madera (Rendón y Soto, 2007) y se alcanza una mayor fijación de CO2 cuando se tiene una mayor intensidad de luz (Lira, 2003). El cultivo de hule con 93.3% de valores óptimos, fue el más destacado en cuanto a características físicas.

Los indicadores químicos fueron los más homogéneos entre cada condición (p> 0.05), donde CR-CC y H-CC no presentaron significancia en las cuatro variables: pH, N, materia orgánica y P (figura 6), al igual que H-CA y H, lo que indica que cada par es semejante entre sí en cuanto a sus propiedades químicas. Esta estabilidad de nutrientes y pH puede deberse a la cantidad de materia orgánica generada por cada condición, que va de un rango de 3.51%-6.46%, lo que conserva la fertilidad del suelo, manteniendo estables sus propiedades químicas, como el amortiguamiento del pH (Fundación Hogares Juveniles Campesinos, 2002).

Referente al fósforo extractable se observa que H y H-CA son los que presentan menor porcentaje, debido que el pH es 4.75 y 5.35 respectivamente y a que la textura del suelo en ambos corresponde a arcilloso, lo cual según Rausch et al. (2002), provoca que la fracción del P extractable sea mínima por ser suelos muy ácidos en combinación con dicha textura. El valor más alto en cuanto a condiciones químicas fue 79.75% y lo obtuvo CR-CA, aunque no existió significancia entre ésta y los tres cultivos en comparación.

Los indicadores biológicos presentaron diferencia significativa entre ellos (67.7% de las variables), mientras 33.3% no presentó significancia fue exclusivamente en los valores de peroxidasa. Se observa que la presencia de lombrices se correlaciona, además de la luz, con el porcentaje de humedad relativa (Agüero et al., 2002), la temperatura, los nutrientes del suelo como nitrógeno (SAGARPA, 2002), fósforo (Brito et al., 2006) y materia orgánica (Ríos, 2003). El único cultivo que no refleja tal correlación es CR-CC, a pesar de las óptimas condiciones físicas y químicas que posee.

Esto se puede atribuir a dos factores importantes: 1) el cultivo fue tratado periódicamente con agroquímicos, factor que según Ricardo et al. (2010) produce un comportamiento de huida en la población de lombrices; y 2) las hormigas presentes en el cacao y café en policultivo son más abundantes y variadas (Gallego, 2005) y son uno de los principales enemigos de ésta lombriz, debido a que la hormiga la ataca directamente en cualquier edad, fraccionándola hasta causarle la muerte (SAGARPA, 2002). Referente a la disminución significativa en la captura de carbono de CR-CC, se atribuye a que la densidad de madera que tienen los árboles de cacao y café son mucho menor que del hule; además el café y el cacao por sus características fisiológicas, morfológicas y bioquímicas se clasifican como plantas C-3 donde la enzima ribulosa bifosfato (RuBP), fijadora de CO2, produce un ácido de tres carbonos (ácido aspártico) en lugar de cuatro, a diferencia de las C-4 que alcanzan la máxima tasa fijación de carbono al día (Lira, 2003). Por su parte hule resulto ser el cultivo de condiciones biológicas óptimas (90.67%) y el CR-CC el menos recomendable (27.67%).

Finalmente, 75% de los indicadores económicos presentaron diferencias significativas (p< 0.05) siendo los de mayor diferencia entre las cuatro condiciones, lo cual es determinante para la toma de decisiones. El 25% representa una semejanza entre H-CC y H en cuanto la productividad de la tierra, que después del CR-CC son los de mejor rendimiento (77% y 65% respectivamente). Se observa que el policultivo CR-CC destacó en cuanto a la viabilidad económica 97.5%. Existen reportes que coinciden con ésta aseveración donde consideran la asociación de café y cacao como una de las preferidas, a la par del la asociación de café y plátano (Ballesteros et al., 2008); sin embargo, por el uso de agroquímicos tiene desventajas biológicas que no le permiten ser la opción más viable (Figura 5).

 

Conclusiones

Los policultivos café robusta-cacao y hule-cacao fueron los más viables económicamente hablando, por tener un LER: 1.33 y 1.13 y una relación C/B: 2.59 y 1.89 respectivamente.

El hule en monocultivo, en contraste con lo esperado fue el de mejor condición ambiental sobre los tres policultivos evaluados con una ventaja en 90% de las variables.

El policultivo hule-café árabe presenta características de interferencia inter específica reflejado en su producción con un LER: 0.81<1.

Las dos condiciones con viabilidad económica y ambiental son hule y hule-cacao debido a que son redituables en producción y ganancias con una razón LER y B/C >1, porque sus indicadores físicos, químicos y biológicos mostraron valores óptimos y homogéneos >70% y porque sus 2 limitantes ambientales pueden ser corregidas con modificadores de pH para el monocultivo H y con una densidad diferente en el policultivo H-CC para mejorar el paso de la luz.

 

Agradecimientos

A Javier Valle Mora, por su colaboración en la fase estadística del trabajo. A José Noé Lerma Molina por su apoyo para el uso de las instalaciones del laboratorio integral. Al Fondo de Apoyo para el Desarrollo, Innovación y Transferencia Tecnológica en el estado de Chiapas (FODIT) del COCYTECH. Proyecto FODIT-026-C01-2006 Fortalecimiento de Capacidades para la Investigación Participativa en Diversificación y Manejo Agroecológico de Cafetales, por el financiamiento de la investigación.

 

Literatura citada

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