CUANTIFICACIÓN DE RESIDUOS ORGÁNICOS EN AGROECOSISTEMAS DEL CAÑÓN DE ANAIME PARA SU USO EN SISTEMAS DE PRODUCCIÓN ANIMAL JENNY BIVIANA CARVAJAL RAMÍREZ ALEXANDRA MARCELA MÉNDEZ BEDOYA Trabajo de grado como requisito parcial para optar al título de Médico Veterinario y Zootecnista Director ROBERTO PIÑEROS VARON Médico Veterinario y Zootecnista UNIVERSIDAD DEL TOLIMA FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA PROGRAMA DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA IBAGUÉ 2014 DEDICATORIA Quiero expresar estas palabras para agradecer a mis padres y hermanos por toda la confianza depositada en mí, especialmente a mi madre y mi hermana que siempre han sido incondicionales, han sido el mejor ejemplo que tenido y son quienes me han apoyado en todo. A mi sobrino que es una nueva luz de inspiración en mi vida. A cada uno de ellos que amo con todo mi ser. Gracias por la formación que me han dado y por todo lo que gracias a ustedes he podido realizar. Biviana Carvajal Quiero dedicar este trabajo a mi familia, a todos los que me apoyaron y colaboraron en la realización de este proyecto, en especial a mi madre y mi abuelo, quienes han sido un apoyo incondicional toda mi vida, a mi madre que ha sido un ejemplo de constancia, gracias a ambos por haber aportado su granito de arena en el desarrollo de este trabajo Alexandra Méndez 4 AGRADECIMIENTOS A cada uno de los productores que nos abrieron las puertas de su casa y nos permitieron conocer la realidad de sus producciones. Fueron la base de esta investigación Al Doctor Roberto Piñeros y al Doctor Jairo Ricardo Mora por ser nuestros tutores, agradecemos su orientación y ayuda a lo largo de todo el desarrollo de nuestro trabajo Al Centro de Investigaciones de la Universidad del Tolima por ofrecer los recursos que permitieron realizar la investigación. A las personas de la UMATA de Cajamarca quienes no acompañaron en algunos de los recorridos por el cañón de Anaime A todos aquellos que de alguna manera hicieron parte de este trabajo investigativo, pues gracias a todo este trabajo conjunto esta investigación pudo llegar a feliz término. 5 CONTENIDO MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................. 17 Localización:. .................................................................................................... 17 Muestra:. ........................................................................................................... 17 Recolección de la información: ......................................................................... 11 ANÁLISIS DE DATOS ...................................................................................... 12 Análisis de conglomerados:. ............................................................................. 13 RESULTADOS Y DISCUSIÓN ......................................................................... 13 Capital Humano ................................................................................................ 14 Miembros de la familia ...................................................................................... 14 El capital social: ................................................................................................ 15 Capital natural:. ................................................................................................. 17 Usos del suelo .................................................................................................. 17 El componente leñoso en las fincas del cañón de Anaime ............................... 18 Componente pecuario....................................................................................... 21 La alimentación de los rumiantes...................................................................... 21 Componente agrícola. ....................................................................................... 29 Manejo de residuos animales y vegetales: ....................................................... 31 Capital físico ..................................................................................................... 32 MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................. 35 Localización ...................................................................................................... 35 ANÁLISIS DE DATOS ...................................................................................... 37 Evaluación de Subproductos de origen vegetal ................................................ 37 Resultados obtenidos ....................................................................................... 46 Resultados de los bromatológicos .................................................................... 46 6 Establecimiento de un modelo sostenible de reciclaje de nutrientes en Fincas piloto ………. ................................................................................................................. 50 Estudios de caso............................................................................................... 68 Lombricultivo. .................................................................................................... 68 Ensilaje ............................................................................................................. 74 Propuesta de ensilaje a base de tallo y hoja de maíz…………………………... 77 7 LISTADO DE TABLAS Tabla 1. Relación de miembros de la familia y años de posesión de la finca por conglomerado. . Carvajal y Méndez 2014 ..................................................................... 14 Tabla 2. Promedio de usos del suelo en los conglomerados de fincas del cañón del Anaime. Carvajal y Méndez 2014 .................................................................................. 17 Tabla 3. Especies plantadas reportadas por las familias encuestadas en el cañón de Anaime. Carvajal y Méndez 2014 .................................................................................. 19 Tabla 4. Tipos de forrajes encontrados y su relación con los conglomerados. Carvajal y Méndez 2014 ............................................................................................................. …21 Tabla 5. Relación bancos de forraje con los conglomerados. Carvajal y Méndez 2014 22 Tabla 6. Manejo de potreros por conglomerados. Carvajal y Méndez 2014 ................. 22 Tabla 7. Tipos de suplementación implementados en las producciones, Carvajal y Méndez 2014 ................................................................................................................. 23 Tabla 8. Distribución del hato (%) en fincas del cañón de Anaime. Carvajal y Méndez 2014 .............................................................................................................................. 24 Tabla 9. Distribución del hato en promedio por finca por conglomerado. Carvajal y Méndez 2014 ................................................................................................................. 25 Tabla 10. Variables del componente pecuario relacionadas con el promedio de producción de leche por conglomerado. Carvajal y Méndez 2014 ................................ 26 Tabla 11. Comparación precio de la leche en diferentes años para Cajamarca respecto a los registrados en las fincas de estudio. Carvajal y Méndez 2014 ............................. 28 Tabla 12. Excretas promedio por especie, Piñeros 2011 .............................................. 43 Tabla 13. Bromatológicos de los principales subproductos encontrados en las producciones del cañón de Anaime. Carvajal y Méndez 2014 ...................................... 47 Tabla 14. Determinación de fibras de los principales subproductos encontrados en las producciones del cañón de Anaime. Carvajal y Méndez 2014 ..................................... 47 Tabla 15. Composición química de la arracacha. ......................................................... 49 8 Tabla 16. Tabla nutricional del maíz ............................................................................. 49 Tabla 17. Distribución de Bovinos en la finca piloto 1. Carvajal y Méndez 2014.......... 51 Tabla 18. Manejo de potreros. Carvajal y Méndez 2014 ............................................... 52 Tabla 19.Datos para el cálculo de excretas. Carvajal y Méndez 2014 .......................... 53 Tabla 20. Total de excretas. Carvajal y Méndez 2014 .................................................. 53 Tabla 21. Promedio peso de una planta de los cultivos de la finca piloto 1. Carvajal y Méndez 2014 ................................................................................................................. 54 Tabla 22. Producción de arracacha. Carvajal y Méndez 2014 ..................................... 54 Tabla 23. Total de subproductos de la arracacha. Carvajal y Méndez 2014 ................. 55 Tabla 24. Producción de frijol. Carvajal y Méndez 2014 ............................................... 55 Tabla 25. Total de subproductos del frijol. Carvajal y Méndez 2014 ............................. 55 Tabla 26. Relación de C/N de los subproductos utilizados en el compost finca 01. Carvajal y Méndez 2014 ................................................................................................ 56 Tabla 27. Subproductos utilizados para el ensilaje. Carvajal y Méndez 2014 ............... 57 Tabla 28. Aporte nutricional de los subproductos para el ensilaje planteado. Carvajal y Méndez 2014 ................................................................................................................. 57 Tabla 29. Distribución de la producción porcicola en la finca piloto 2. Carvajal y Méndez 2014 .............................................................................................................................. 58 Tabla 30. Alimentación de los porcinos. Carvajal y Méndez 2014 ................................ 59 Tabla 31. Distribución de bovinos. Carvajal y Méndez 2014 ......................................... 60 Tabla 32. Componente avícola. Carvajal y Méndez 2014 ............................................. 60 Tabla 33. Datos para el cálculo de porquinaza Carvajal y Méndez 2014 ...................... 61 Tabla 34. Total de porquinaza. Carvajal y Méndez 2014 .............................................. 61 Tabla 35. Datos para el cálculo de bovinaza Carvajal y Méndez 2014 ........................ 62 Tabla 36. Total bovinaza. Carvajal y Méndez 2014 ...................................................... 62 Tabla 37. Total gallinaza. Carvajal y Méndez 2014 ....................................................... 62 Tabla 38. Promedio peso de una planta de los cultivos de la finca piloto 2. Carvajal y Méndez 2014 ................................................................................................................. 63 Tabla 39. Cantidad de frijol para comercializar. Carvajal y Méndez. 2014 .................... 64 Tabla 40. Total de subproductos del frijol. Carvajal y Méndez. 2014 ............................ 64 Tabla 41. Cantidad de frijol para comercializar. Carvajal y Méndez. 2014 .................... 64 9 Tabla 42. Total de subproductos del frijol. Carvajal y Méndez. 2014 ............................ 65 Tabla 43. Relación de C/N de los subproductos utilizados en el compost finca 02. Opción 1. Carvajal y Méndez 2014................................................................................ 66 Tabla 44. Relación de C/N de los subproductos utilizados en el compost finca 02. Opción 2. Carvajal y Méndez 2014................................................................................ 67 Tabla 45. Subproductos utilizados para el ensilaje. Carvajal y Méndez 2014 ............... 67 Tabla 46. Aporte nutricional de los subproductos para el ensilaje planteado. Carvajal y Méndez 2014 ................................................................................................................. 68 Tabla 47. Ensilaje a partir del tallo y la hoja del cultivo de maíz. Carvajal y Méndez 2013 ...................................................................................................................................... 77 10 LISTADO DE FIGURAS Figura 1. Zona de estudio ............................................................................................. 17 Figura 2.Dendograma de análisis de conglomerados según la técnica de Ward, para las 30 fincas de estudio. ...................................................................................................... 13 Figura 3.Relación de fincas pertenecientes a diferentes grupos sociales .................... 16 Figura 4. Relación de nacimientos de agua promedio respecto a los conglomerados. 20 Figura 5. Relación de promedio de UGG respecto a los conglomerados ..................... 24 Figura 6. Actividad pecuaria por grupo. ........................................................................ 27 Figura 7. Producción de cerdos y de aves .................................................................... 29 Figura 8. Variabilidad de cultivos respecto a los conglomerados. ................................ 30 Figura 9. Cultivos encontrados en las fincas de estudio ............................................... 31 Figura 10. Promedio de infraestructura por conglomerado. .......................................... 32 Figura 11. Zona de estudio ........................................................................................... 35 Figura 12. Muestras puestas en la estufa de secado a 60°C ....................................... 38 Figura 13. Muestras en crisoles .................................................................................... 39 Figura 14. Bolsas Ankom con las muestras para FDN. ................................................ 40 Figura 15. Analizador de fibra. Para FDN Y FDA ......................................................... 40 Figura 16. Digestor de proteína .................................................................................... 41 Figura 17. Fórmula para el cálculo de la relación Carbono/Nitrógeno para los compostajes. ................................................................................................................. 46 Figura 18. Semilla para lombricultivo ............................................................................ 69 Figura 19. Canastillas para instalación del lombricultivo .............................................. 69 Figura 20. Preparación de canastillas para el lombricultivo .......................................... 70 Figura 21. Preparación de canastillas para el lombricultivo .......................................... 70 Figura 22. Preparación para el montaje del lombricultivo. ............................................ 71 Figura 23. Preparación de base para el lombricultivo ................................................... 71 Figura 24. Preparación de cama para el lombricultivo. ................................................. 72 Figura 25. Aplicación de la semilla y residuos domésticos. .......................................... 72 11 Figura 26. Instalación del Lombricultivo ........................................................................ 73 Figura 27. Pesaje del pasto .......................................................................................... 74 Figura 28. Pasto picado ................................................................................................ 75 Figura 29. Adición de la melaza. ................................................................................... 76 Figura 30. Ensilaje preparado ....................................................................................... 76 12 RESUMEN Este trabajo consta de dos capítulos, el primero corresponde a la tipificación de 30 fincas estudio del cañón de Anaime en Cajamarca-Tolima, La tipología de fincas es un procedimiento para diferenciar grupos por características socioeconómicas y biofísicas de los sistemas de producción. Con base a una tipificación se pueden establecer grupos que constituyen sujetos de análisis e intervención bajo diferentes estrategias. Esto podría constituir la base de dominios de recomendación. El objetivo de este estudio fue realizar la tipificación de la población estudio constituido por 30 fincas localizadas en el cañón de Anaime, Cajamarca. Se diferenciaron dos tipos de fincas: grandes y chicas. En C1 predominan los predios grandes, con una área promedio de 158±107,3 ha. Es notorio que el capital social es más fuerte en al C2. El 72% de las fincas del C2, reportaron siembra de árboles, en diferentes arreglos agroforestales. Se concluye que los predios más pequeños poseen una mayor dinámica ambiental y económica. El segundo capítulo corresponde a la cuantificación de residuos orgánicos encontrados en las producciones, esto se realizó mediante la selección de una finca piloto por conglomerado, a las cuales se les realizo el cálculo global de los subproductos, con el fin de formular tecnologías de reciclaje para el aprovechamiento de los mismos. Adicionalmente se incluyen estudios de casos de fincas diferentes a las piloto donde también se implementaron tecnologías de reciclaje. Palabras claves: tipificación, cuantificación, residuos orgánicos, reciclaje. 13 ABSTRACT This work consists of two chapters, the first corresponds to the definition of 30 farms Cannon Anaime study in Cajamarca-Tolima, The typology of farms is a method for differentiating groups by socioeconomic and biophysical characteristics of production systems. Based on a classification can establish groups that are subjects of analysis and intervention under different strategies. This could form the basis of recommendation domains. The aim of this study was to study the classification consisting of 30 farms located in the canyon Anaime, Cajamarca population. Large and small: two types of farms differed. In C1 large farms predominate, with an average area of158 ± 107.3 ha. It is noteworthy that social capital is stronger in the C2. 72% of the farms of C2 reported planting trees in different agroforestry arrangements. We conclude that smaller farms have greater environmental and economic dynamics. The second chapter corresponds to the quantification of organic residues found in the productions, this was done by selecting pilot farm per cluster, to which I will be performed the overall calculation of by-products, in order to develop technologies for recycling the use of them. Further studies from different farms where the pilot recycling technologies were also implemented included. Keywords: characterization, quantification, organic waste recycling. 11 INTRODUCCIÓN El siglo actual ha permitido en muchos países adquirir un importante grado de desarrollo; sin embargo, ese desarrollo industrial y económico ha sido en la mayoría de los casos ignorante a los problemas relacionados al ambiente, contaminación del suelo, agua y aire; sin lugar a dudas, el mantenimiento y restauración del medio ambiente será probablemente unos de los grandes desafíos del siglo XXI, como es el caso de los desechos orgánicos, que es uno de los principales causantes de contaminación ambiental en muchos países.(Mondragón et al,2011). Se sabe que a nivel mundial se producen aproximadamente 193 billones de toneladas de materiales orgánicos en el proceso fotosintético (WWF, 2010), una cantidad aproximada debería oxidarse de nuevo hasta CO 2 y H2O en un mismo periodo de tiempo (Odum y Barrett, 2006), sin embargo, este equilibrio se ve afectado en gran medida por el exceso de trabajo aplicado a la tierra, ya que el porcentaje de degradación y conversión que tiene está siendo altamente superada por el porcentaje de generación de residuos de las producciones mundiales, lo cual ha generado altas tasas de contaminación y como consecuencia perdidas de recursos primarios y degradación del suelo. En este caso nos referiremos a la producción agropecuaria y más centralmente a su sostenibilidad lo cual abarca un concepto complejo con cuestiones relativas a la biofísica, lo social y el entorno económico. El significado de la sostenibilidad depende en gran medida del contexto en el que se aplica y de si su uso se basa en un entorno social, económico o una perspectiva ecológica. (Hadi, Darzi. y Sharifi, 2009). En todo caso desarrollo que se da en el sector rural proviene de las decisiones independientes de cada productor, el reto que los gobiernos, las instituciones y el sector privado es proveer un marco institucional adecuado y los incentivos necesarios para permitir a los 12 hogares agropecuarios alcanzar el crecimiento agrícola. (FAO, 2001). Por ende el enfoque de sistemas de producción agropecuaria reconoce la diversidad que existe entre y dentro de ellos, las prácticas de manejo llevadas a cabo, los procesos y actores que implican su desarrollo. Además, reconoce la responsabilidad que tiene la producción agropecuaria sobre los recursos naturales y los impactos que generan; debido principalmente al escaso desarrollo socioeconómico de la población rural y la ausencia de alternativas de producción rentable, que los obliga a reducir costos de producción para mejorar su competitividad en los mercados, ejerciendo cada vez mayor presión sobre los recursos naturales (Scalone, 2008). En conjunto son primordiales las evaluaciones de orden socioeconómico en los sistemas de producción en las fincas, ya que son de gran utilidad en los casos en los cuales los investigadores están en la fase de diagnóstico y evaluación de nuevas tecnologías; con estos estudios se puede lograr una evaluación de los recursos existentes y necesidades del sistema. Cuando el sistema de producción en finca ya se ha desarrollado en una zona, son de gran importancia los análisis del rendimiento financiero y económico que se pueden realizar mediante seguimientos para identificar posibles restricciones de adopción tecnológica y para cuantificar en esta fase el impacto real de la nueva tecnología con la medición de diferentes variables, como producción, ingreso, empleo, rentabilidad e impacto ambiental, que se denominan evaluación ex post. (Mora et al, 2007). Refiriéndose a temas socioeconómicos se sabe que en la mayoría de las producciones campesinas colombianas específicamente para las del cañón de Anaime en Cajamarca, Tolima, Colombia; el alto costo de los insumos para las producciones agropecuarias ha sido un limitante para el desarrollo y el mejoramiento de los sistemas, adicionalmente el desconocimiento de la reutilización que se puede realizar a los subproductos de origen animal y vegetal, que se podrían convertir en fuente de insumos para otros procesos que potencialicen el reciclaje de nutrientes y energía, han ocasionado grandes fuentes de contaminación para el suelo y las fuentes hídricas. Por ende la necesidad de estudiar e incluir formas de retorno de masas y energía al sistema mediante técnicas de 13 reciclaje de nutrientes como el ensilaje, compostaje, entre otros cobran importancia, por lo cual, es importante desarrollar estudios que cuantifiquen e identifiquen esta información y ayuden a la educación de los productores frente a esta problemática. Teniendo en cuenta que la cuantificación de masas orgánicas es útil para determinar el potencial de nutrientes reciclables en los sistemas de producción, estos residuos orgánicos junto a técnicas de conversión de materia orgánica servirían como productos mejorantes del suelo o conservas de alimentos que se pueden aprovechar como fertilizantes de suelos y alimentos para animales. Lo que contribuiría a reducir masas residuales con potencial contaminante para recursos no renovables como el agua y el suelo (Piñeros et al, 2011). Por lo tanto, los objetivos de esta investigación son evaluar y cuantificar los residuos orgánicos producidos por diferentes sistemas agropecuarios ubicados en el cañón de Anaime pertenecientes a la cuenca del río Coello, para su optimización en sistemas de producción animal, además proponer tecnologías que implementen el reciclaje de nutrientes y energía, y por ultimo estructurar una base para el desarrollo de próximos proyectos que promuevan y mejoren el desarrollo de los diferentes sectores del Tolima hacia producciones con más conciencia ambiental. 14 1. TIPOLOGÍA DE FINCAS EN EL CAÑÓN DE ANAIME (TOLIMA) Todo proceso de investigación, transferencia y aplicación de nuevas tecnologías que se generen, deben ser elaboradas con base en el conocimiento de las circunstancias del productor rural, sus limitaciones y posibilidades. (Coronel,2005) el conocimiento y la información sobre las técnicas de producción agrícola y pecuaria de los mismos, señalan el conjunto de alternativas tecnológicas aplicables, es decir, la combinación de insumos y las formas de usarlos en un entorno y una actividad específicos determinan las actividades productivas viables desde las perspectivas ecológicas y económicas. (García y Calle, 1998). Por otro lado los sistemas productivos se caracterizan por que no están formados por explotaciones homogéneas; existe una gran diversidad de éstas, con diferentes caracteres físicos, socioeconómicos o técnicos (Coronel, 2005) lo que dificulta la toma de decisiones de carácter transversal. En tal sentido, al agrupar las explotaciones de acuerdo a sus principales diferencias y relaciones, se busca maximizar la homogeneidad dentro de los grupos y la heterogeneidad entre los grupos (Cabrera, 2004). Este tipo de caracterización de situaciones productivas más la planificación racional de las labores de investigación y extensión inicialmente, determina grandes zonas agroecológicas, y posteriormente, define zonas homogéneas de producción, tipifica los productores y describe los sistemas productivos con el objetivo de conocer en detalle la realidad productiva local, micro regional y departamental e identificar los patrones productivos y los factores limitantes. (García y Calle, 1998). Es importante tener en cuenta que la caracterización no es más que la descripción de las características principales y las múltiples interrelaciones de las organizaciones; en tanto que la tipificación se refiere al establecimiento y construcción de grupos posibles basados en las características observadas en la realidad; así la planificación de 15 acciones de investigación requiere distinguir los diferentes grupos o tipos que coexisten en la población estudiada, considerando los diversos aspectos en que se desarrollan los sistemas de producción y sus reacciones frente a las evoluciones (Cabrera,2004). Es cierto que no es preciso argumentar la conveniencia de diversificar la oferta tecnológica según tipos de fincas, pero es necesario seleccionar métodos apropiados para lograr una mejor clasificación de los productores agropecuarios. (Coronel, 2005). Con el objetivo de vencer esta dificultad, es necesario clasificar y tipificar las explotaciones agropecuarias con el supuesto básico de que la realidad de éstas se explica por medio de innumerables variables que actúan conjuntamente, y no por su forma unitaria. En este sentido, las técnicas de análisis multivariado son herramientas idóneas para la clasificación de fincas. (Coronel, 2005) Con todo esto la información arrojada constituye el fundamento para formular y gestionar políticas agropecuarias eficaces mediante la ejecución de planes y programas de investigación y transferencia que generen y validen tecnologías adecuada s y sostenibles para cada región (García y Calle, 1988). Por ello el objetivo de este capítulo es realizar la tipificación de la población estudio conformada por 30 fincas del cañón de Anaime, Cajamarca – Tolima. Estas fueron seleccionadas mediante el muestreo de “snowball”, a la cual se aplicó una encuestas a cada uno de los jefes de familia de las fincas seleccionadas. 16 MATERIALES Y MÉTODOS Localización: El estudio se realizó en el Cañón de Anaime, ubicado en el municipio de Cajamarca, Tolima. Este municipio es conocido como la despensa agrícola de Colombia por su rica producción de alimentos. La cabecera del municipio está a 1814m.s.n.m. Esta parte de la región se caracteriza por tener una temperatura media de 18 ºC y al anochecer la temperatura baja casi hasta los 8 ºC. (Alcaldía Cajamarca-Tolima, 2014). Figura 1. Zona de estudio Fuente: Mejía, (2012) Muestra: Para la toma de datos se siguió el procedimiento “snowball” o muestreo de “bola de nieve” el cual consiste en seleccionar un grupo inicial de encuestados al azar, y después de ser entrevistados se les pide que identifiquen a otros que pertenecen a la población de interés. Los encuestados subsiguientes se seleccionan con base en sus referencias. Este tipo de muestreo es frecuentemente utilizado para identificar ciertas características 17 específicas de una población, como por ejemplo el uso de servicios sociales o gubernamentales. La principal ventaja de este muestreo es que incrementa sustancialmente la probabilidad de localizar la característica deseada en la población y la variación de la muestra. (Malhotra et al ,2004). Finalmente para este estudio se logró una muestra 30 fincas escogidas aleatoriamente por el método nombrado anteriormente, estas se llevaron a cabo en diferentes veredas del cañón de Anaime. Recolección de la información: La primera fase de la investigación se llevó a cabo entre junio de 2013 y julio de 2014, en esta se realizó recolección de información. Para recolectar la información se hizo una visita a cada finca y se realizó una encuesta estructurada con preguntas puntuales y abiertas, según Cadoche (1998) esto da la ventaja de proporcionar una mayor riqueza en las respuestas. Las encuestas fueron conformadas por varios módulos: 1) Aspectos generales de la finca: Este módulo recogía los datos del propietario de la finca, de la familia que habitaba en el predio, la mano de obra y horas de trabajo del personal. Con el fin de tener una idea del tipo y cantidad de población del lugar. 2) Capital social: se tenía especial interés en conocer si en la zona los campesinos recibían algún tipo de asesoramiento técnico o profesional por lo cual se indago si recibían capacitaciones de alguna empresa pública o privada, o si pertenecían a algún grupo de personas, si había intercambios entre vecinos de semillas o animales; con el objetivo de establecer si existían vínculos sociales. 3) Capital natural: Hectáreas de la finca, reforestación, fuentes hídricas, uso de madera etc. De esta manera poder conocer la riqueza natural, y extensión de los predios, además si existía interés de los propietarios por conservarlos. 4) Componente pecuario especies mayores: cantidad de cabezas de ganado, equinos, tipo de alimentación, distribución, tipo de producción, manejo de desechos. 5) Componente pecuarios especies menores: producción de cerdos, aves, tipo de alimentación, manejo de desechos 6) Cultivos: tipo de cultivos, manejo, utilización de desechos. Con los apartados 4,5 y 6 se podía establecer la principal actividad económica de cada predio, además de evaluar el uso que se le da al suelo en la zona y la forma como se manejan los desechos producidos. 7) Capital físico: 11 Instalaciones, uso de combustibles, herramientas. Con el fin de saber la capacidad económica y adquisitiva de cada propietario. 8) Capital financiero: valor de mano de obra, con este ítem se buscaba saber la capacidad de pago de cada productor, o identificar si el valor de una jornada de trabajo se hacía por zonas o grupos o se relacionaba con el tipo de actividad económica desarrollado por cada uno. Las encuestas se realizaban al propietario o al encargado de la finca. Esto con el fin de conocer el estado de las diferentes producciones, las actividades agropecuarias que más se realizan por la zona, evaluar el tipo de trabajo sobre la tierra, y si se tenía conocimiento de métodos de reciclaje y manejo de residuos orgánicos. ANÁLISIS DE DATOS Luego de tener todas las encuestas se procedió a realizar el cómputo y la organización de todos los datos recogidos. Para ello, se hizo una base de datos en Microsoft Excel; inicialmente se realizó una estadística general para hacer una clasificación general tanto de las fincas, como de las principales actividades, productos de la región y las relaciones que existían entre las variables evaluadas. Adicionalmente, con esta información se sacaron las variables claves para realizar el análisis de conglomerados (AC). Esta es una técnica de análisis exploratorio de datos para resolver problemas de clasificación. Su objeto consiste en ordenar objetos (personas, cosas, animales, plantas, variables, etc.,) en grupos (conglomerados o clúster) de forma que el grado de asociación/similitud entre miembros del mismo clúster sea más fuerte que el grado de asociación/similitud entre miembros de diferentes clúster. (Villardón 2007). 12 Análisis de conglomerados: Se utilizó el análisis de conglomerados para agrupar elementos (o variables) tratando de lograr la máxima homogeneidad en cada grupo y la mayor diferencia entre los grupos. De los métodos que ofrece este análisis se usó el método de Ward que es jerárquico aglomerativo. Con el objetivo de maximizar las medidas de similaridad y minimizar las distancias; esto partiendo de un grupo global que contenía todas las fincas de estudio; esto con el fin obtener divisiones sucesivas conformadas en grupos más pequeños (De la Fuente, 2011). RESULTADOS Y DISCUSIÓN Figura 2.Dendograma de análisis de conglomerados según la técnica de Ward, para las 30 fincas de estudio. Ward Distancia: (Euclidea) 42,00 39,00 37,00 19,00 10,00 23,00 11,00 6,00 30,00 20,00 16,00 14,00 24,00 13,00 5,00 15,00 4,00 33,00 3,00 40,00 26,00 43,00 22,00 31,00 32,00 17,00 21,00 27,00 25,00 2,00 0,0 7,9 15,7 Conglomerado(1) 23,6 31,4 Conglomerado(2) Fuente: Autores El dendograma arrojado por el presente estudio muestra dos grupos con características diferenciadoras entre sí. Se denominaran conglomerado 1 y conglomerado 2; en este caso el tamaño de cada uno fue de 11 y 19 fincas respectivamente. 13 En el C1 se presenta una mayor homogeneidad en la muestra mientras que para el C2 se observa una subdivisión en 3 grupos, teniendo un grupo con 4 fincas, otro con 14 y el último con una sola que se considera una finca atípica. Para realizar esto se tomaron en cuenta 18 variables consideradas como las más relevantes, estas fueron tomadas de las encuestas previamente aplicadas a los productores Estas son algunas de las variables, de las cuales se corroboro si había diferencias significativas (p < = 0,05) mediante el análisis de varianza y prueba de Tukey. Obteniendo lo siguiente: Capital Humano Miembros de la familia Tabla 1. Relación de miembros de la familia y años de posesión de la finca por conglomerado. Autores. G1 G2 Total 1,64±1,61 3,11±1,71 2,37±1,66 Hombres (%) 66,70 56,10 122,8 Mujeres (%) 33,30 43,90 77,2 Menores (promedio) 0,55±0,99 0,95±1,15 0,75±1,07 Posesión de la finca (promedio años) 15,27±10,6 16,05±12,3 15,93±11,4 Miembros de la familia (promedio) El número de integrantes del grupo familiar en la muestra analizada, fue en promedio de 1.64±1.61 para el conglomerado 1 y de 3.11±1,71 para el conglomerado 2, lo cual, indica una población con hogares conformados por un número de integrantes reducido para el conglomerado 1 y para el conglomerado dos muestra un número cercano al promedio encontrado por Mora et al.(2011) en fincas cafeteras del norte del Tolima y 14 con el reportado por León et al.(2006) en fincas de la zona cafetera de caldas, donde se reportan grupos familiares desde 4 integrantes. Un número de personas reducido en la familia se traduce en la necesidad de la contratación de obra de mano externa para llevar acabo las diferentes actividades de producción de las fincas (Mora et al, 2011). Por otro lado la Distribución etaria es un factor importante en este aspecto, pues si bien las expectativas de ingreso de una familia dependen de la cantidad de sus integrantes, es también cierto que deben estar en una edad apta para trabajar es decir individuos mayores de 18 años, en este caso se puede observar que para los dos conglomerados más de un 30% de la población son menores, esto puede asociarse a la mayor o menor capacidad de una familia para generar ingresos respecto a los egresos que percibe por concepto de contratación de mano de obra para las actividades de la finca. (Mora et al, 2011). El capital social: Estas familias mantienen vínculos con diferentes organizaciones privadas y públicas o relaciones de confianza entre ellos, constituyendo formas de capital social que configuran redes de cooperación como las descritas por Mora (2013) en el norte del Tolima. Según el análisis de esta variable se observa que no existe una diferencia significativa (p=0.3254) en cuanto a vínculos sociales que pueda tener cada grupo. En promedio se encuentra una relación entre 3±0.29 y 3.37± 0.22 formas vinculantes para los conglomerados C1 y C2, respectivamente. Esto sugiere que en esta comunidad los vínculos sociales son débiles y a su vez existe una baja presencia de instituciones privadas y públicas en la zona. También, las relaciones con instituciones que ofrezcan servicios de asistencia zootécnica o agrícola son escasos (Figura 3). 15 63,6 54,5 36,4 18,2 Intercambios Asistencia técnica C1 27,3 JAC Privada 9,1 Pública UMATA Comité de cafeteros Animales 9,1 Privada 18,2 36,4 Asociaciones 63,6 Semillas 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Conocimientos Proporción (%) Figura 3.Relación de fincas pertenecientes a diferentes grupos sociales Acceso a Pertenencia a capacitación organizaciones C2 Fuente: Autores Pocos instituciones del estado y privados ofrecen asistencia técnica en la zona del cañón de Anaime, Se encontró que menos de la mitad reciben asesoría técnica, y en su mayoría la hacen por parte de empresas privadas es decir, contrataciones directas a agrónomos y veterinarios zootecnistas, solo 3 hogares reciben asesoría por parte de una institución gubernamental como la UMATA (Unidad Municipal de Asistencia Técnica) y solo 1 por parte del comité de cafeteros. Por otro lado las capacitaciones son pocas y se han hecho en pocos predios en su mayoría por el SENA (Servicio Nacional de Aprendizaje), algunas por la alcaldía a petición del propietario y otras por organizaciones campesinas, como lo son APACRA (Asociación de Productores Agroecológicos de la Cuenca del Rio Anaime) y semillas de agua, que son ONG´s conformados por mujeres y hombres de la zona. En cuanto relaciones de confianza y solidaridad entre los mismos productores, se puede resaltar que existen formas de intercambio. En 19 de las 30 fincas realizan diferentes tipos de intercambio. Por otro lado, las familias participan en grupos de base, como los son la junta de acción comunal (JAC) y asociaciones de productores. Sin embargo, puede sugerirse que la participación en las diferentes formas de capital social es débil. Posiblemente, esto sea el resultado de un desconocimiento de los entes de participación y las acciones que se pueden realizar en ellas y a la creciente 16 desconfianza de la ciudadanía en la política y los políticos. Esto trae como consecuencia una brecha entre el ciudadano y la esfera pública, que de entrada constituye una poderosa barrera a la participación. Generalmente, lo público se asocia además con la “política” y esto conduce a su estigmatización, ya que tradicionalmente las acciones comunitarias se desenvuelven en un marco de relaciones sociales, políticas y simbólicas, fuertemente atravesadas por el estos clientelista, al cual se suman las conductas corruptas. (Velázquez, 2003). Capital natural: El capital natural está representado en los recursos naturales que manejan las poblaciones en sus predios. Estos pueden ser recursos genéticos de animales y vegetales, agua y suelos. En este artículo se toman la presencia de recursos forestales y el agua como indicadores de capital natural. Usos del suelo Tabla 2. Promedio de usos del suelo en los conglomerados de fincas del cañón del Anaime. Autores Áreas (Ha) Área Total C1 C2 158,63±107,3 20,02±42,9 Total 89,31±75,1 Área en ganadería 106,1±97,4 8,45±26,4 57,27±61,9 Área en cultivos 7,86±6,29 4,28±6,10 6,07±6,19 Reforestación 0,95±1,41 0,35±0,45 0,65±0,93 Otros usos 0,06±0,14 0,14±0,27 0,1±0,205 Área intervenida 115,01±96 13,24±27,7 64,12±31,85 Área intervenida/Área total 43,6±66,4 6,78±15,8 24,89±41,1 Al hacer la comparación entre el tamaño de las fincas pertenecientes a cada conglomerado se evidencia que para el primero se clasifican las fincas más grandes encontrando un promedio de 158 hectáreas, para el caso del conglomerado 2 se encontró un promedio de 20.02 hectáreas. 17 En cuanto a la evaluación del área intervenida se encontró que para el conglomerado 1 se tiene una de del 72.5% y para el conglomerado 2 una de 66.13% esta cantidad se ve directamente relacionada con la capacidad de ingresos de una producción y aunque en las fincas del conglomerado 1 el área de las fincas es mayor el porcentaje de área intervenida este no es mucho mayor que para las fincas del conglomerado 2. El componente leñoso en las fincas del cañón de Anaime: Los bosques son muy importantes para la vida humana por la cantidad de Servicios que proveen: captura y almacenamiento de carbono, regulación climática, mantenimiento del ciclo del agua, purificación hídrica, mitigación de riesgos naturales como inundaciones, además de que sirven como hábitat para un gran número de especies (los bosques contienen cerca del 90% de la biodiversidad terrestre). Esto sin tomar en cuenta los bienes que disfrutamos directamente, como frutos, papel, madera entre otros (García, 2014). Sin embargo en los últimos 20 años se ha perdido un gran número de hectáreas de bosques. En 1990 la cobertura boscosa en el país era de 64,442, 269 hectáreas, es decir, el 56.5% del territorio nacional. Para 2010la superficie de cobertura boscosa total había descendido a 59, 021,810 hectáreas. De esta manera, en los últimos 20 años se perdieron 5.4 millones de hectáreas de bosque, un área del tamaño de Costa Rica. Las zonas más afectadas son el norte de los Andes, la Región Caribe y la Amazonía (IDEAM, 2011). Una de las actividades resaltables en el lugar de estudio era el interés por la reforestación con especies maderables y de uso múltiple ( Tabla 3) encontrado en la mayoría de las fincas; al hacer una comparación entre los dos conglomerados, no se encontró la existencia de una diferencia significativa (p=0.2115). Es decir se evidencio que en el 73.6% de los predios del C2 se reportó la siembra de árboles, con un promedio de 482,39 árboles por predio, pero con una alta dispersión que da una desviación estándar de 1640,14 árboles. En contraste, para el conglomerado 1 solo el 63.3% de los predios reportan siembra de árboles con un promedio de 3891± 2098,08 también con una alta dispersión. 18 Además de esto los propietarios reportaban que esta reforestación la hacían adicionalmente para recuperar áreas erosionadas, formar cercas vivas en los linderos de las fincas, para proteger los afluentes de agua natural y en menor proporción para sacar madera para infraestructura y como leña para uso doméstico. La especie de árbol sembrada que más se destacaba era el eucalipto seguida del Cerezo, y la Acacia. Tabla 3. Especies plantadas reportadas por las familias encuestadas en el cañón de Anaime. Autores N. científico N. común C1 (%) C2 (%) Total (%) Eucaliptus sp Eucalipto 15,8 26,3 52,6 Prunus cerasus Cerezo 5,3 10,5 36,8 Fraxinus chiniencis Urapan 5,3 0,0 5,3 Bambusa guadua Guadua 5,3 0,0 10,5 Pinus sp Pinos 5,3 5,3 10,5 Acacia sp acacia 10,5 5,3 21,1 Alnus acuminata Aliso 10,5 0,0 15,8 5,3 0,0 10,5 Magnolia mahechae Alma negra Trichantera gigantea Nacedero 5,3 5,3 15,8 Erithryna edulis Chachafruto 0,0 5,3 5,3 La relación de encontrada respecto a la especie con mayor tasa de siembra sobre otras especies arbóreas, que fue el eucalipto concuerda con que en Colombia es una de las especies forestales más cultivadas en los departamentos del cauca, Valle del cauca, Caldas, Risaralda y Antioquia, donde se reporta su preferencia gracias a su alta productividad de pulpa de fibra corta para la fabricación de papeles blancos y empaques (Restrepo et al, 2006). 19 1.3.6.1 Nacimientos de agua propios Figura 4. Relación de nacimientos de agua promedio respecto a los conglomerados. Fuente: Autores Una de las características de las fincas encontradas en la zona era que contaban con nacimientos de agua propios, la mayoría de los productores resaltaban el cuidado que tenían con estos y las diferentes actividades que tenían para su conservación, entre las que resaltaban el cercamiento de las mismas, la siembra de árboles alrededor y especialmente el cuidado que tenían de no arrojar residuos al mismo, pues manifestaban la gran importancia que tienen estos para sus producciones. A grandes rasgos la cantidad de estos entre fincas era medianamente variable, pero entre los conglomerados del análisis se encontró una diferencia significativa p=0.0009, es decir que en promedio los conglomerados 1 y 2 tienen 5±0.77 y 1.42±0.59 nacimientos de agua, lo que indica que existe una desproporción de los mismos entre las fincas pero esto se debe ya a la ubicación geográfica de cada uno es decir que son variables independientes. 20 Componente pecuario: Su principal reglón basado en una producción de tipo extensivo y de doble propósito. Se encuentra ganado vacuno de las razas Normando, Holstein, criollos de casta; ganado equino de paso fino y de labor como los mulares; ganado porcino, el cual ocupa un reglón económico de primer orden. (Marín, 2007) El municipio produce 20.000 botellas diarias de leche, de las cuales 14.000 son comercializadas por intermediarios como COLANTA y TREBOL, a Ibagué y Armenia; el excedente se destina a la producción de quesos y al consumo local. Es importante la labor de la empresa lechera APROLECHE, organizada por ganaderos de la región. (Marín, 2007). Del total de vacunos el 83% van a consumo local y el 17% va a otros municipios; del total de porcinos el 20% es para consumo local y el 80% sale del municipio a través de la comercialización realizada en la feria mensual, donde se registran un número muy importante de operaciones comerciales. (Marín, 2007). La mayoría de propietarios, el (80%), tienen menos de 20 animales, lo que nos da la idea de que la zona es en su totalidad es minifundista. (Marín, 2007) La alimentación de los rumiantes Tabla 4. Tipos de forrajes encontrados y su relación con los conglomerados. Autores N. científico C1 (%) C2 (%) Kikuyo 100 47,3 147,3 Holcus lanatus Falsa poa 45,5 10,52 56,02 Cynodon nlemfuensis Estrella 9,1 0 9,1 Brachiaria spp Brachiaria 0 5,26 5,26 Panicum maximum cv. Guinea 0 10,5 10,5 Pennisetum Común Total (%) clandestinum De todas las fincas de estudio el 100% del conglomerado 1 y el 57.9% del conglomerado 2 tienen forraje para la alimentación de los animales. 21 Se encontró que el forraje predominante es el kikuyo, este estaba en el 100% de las fincas del conglomerado 1 y en el 47.3% del conglomerado 2. Seguido de la Falsa poa con un porcentaje de 45.5% y 10.52% para el conglomerado 1 y 2 respectivamente. Tabla 5. Relación bancos de forraje con los conglomerados. Autores N. científico N. Común C1 C2 Total (%) (%) (%) 9,09 5,26 14,35 Pennisetum sp. Maralfalfa Axonopus scoparius Imperial 0 5,26 5,26 Pennisetum purpureum x P. Elefante 0 10,52 10,52 typhoides morado En cuanto a los bancos forrajeros se encontraron pocos, en el conglomerado 1 solo se encontró 1 finca con siembra de Maralfalfa, y en el conglomerado 2 se encontraron 4 fincas, con los pastos descritos en la tabla 5 1.3.8.1 Manejo de los potreros Tabla 6. Manejo de potreros por conglomerados. Autores Promedios Periodo C1 C2 * TOTAL de descanso 61,81±22,89 38,30±39,77 50,05±31,33 de Descanso 53,18±25,07 40,38±42,98 46,78± (seca) Periodo (lluvias) Periodo de ocupación 11,54±9,93 12,65±23,5 68,05 (seca) Periodo de Ocupación 15,54±13,09 18,73±31,15 17,13±22,12 (lluvias) N° de potreros 17,54±8,27 9,4±12,6 13,47±10,435 *se realizó con base en 13 fincas que tenían componente pecuario 22 Se realiza un pastoreo de potreros rotacional, se evidencia en las fincas del conglomerado 1 hay un mayor descanso de potreros con respecto al conglomerado 2, en contraste los días de ocupación fueron mayores para el segundo, lo que se puede deber a la diferencia de áreas de los conglomerados y a la carga animal por ha. 1.3.8.2 Suplementación Tabla 7. Tipos de suplementación implementados en las producciones, Autores Suplemento C1 C2* TOTAL Melaza 18,18 38,4 56,58 Silo de maíz 0,09 0 0,09 Vitaminas 9,9 7,69 17,59 Concentrado 18,18 38,46 56,64 Sal 72,7 53,8 126,5 *se realizó con base en 13 fincas que tenían componente pecuario En cuanto a la suplementación se encontró que un bajo porcentaje de fincas lo hacen, y destaca la suplementación con melaza, por otro lado se encontró que en el conglomerado 1 más del 70% de las fincas proporcionan sal y en el conglomerado 2 el 53.8%. Por otro lado se reporta que existe un mayor porcentaje de suplementación para el C1 que para el C2 en contraste con el tamaño y la carga animal encontrada. 1.3.8.3 El componente animal: La principal actividad pecuaria encontrada en las fincas estudio de la zona se basaba en la ganadería, principalmente en la producción y comercialización de leche la cual se hace en convenio con la cooperativa APROLECHE y en menor proporción la venta de ganado de carne en pie, la cual se hace directamente en la finca o en el pueblo. También se encontró el manejo de otras especies como aves y cerdos, pero en menos cantidad frente a la producción de bovinos .Igualmente la mayoría de las fincas contaban con equinos para diferentes actividades en la producción. 23 Producción bovina Figura 5. Relación de promedio de UGG respecto a los conglomerados Fuente: Autores Se observa una diferencia significativa p=0.0001, entre los dos grupos en cuanto a la tenencia de cabezas de ganado ya que para el conglomerado 1 se observa un promedio de 93.80±15.23 UGG respecto al grupo 2 con 8.93±11.59 UGG; esta relación se ve directamente relacionada con la diferencia de tamaño entre las fincas de los conglomerados 1 y 2 respectivamente Tabla 8. Distribución del hato (%) en fincas del cañón de Anaime. Autores C1 C2 Vacas en producción (%) 34,07 69,39 Vacas secas (%) 13,74 6,63 Vacas de vientre (%) 8,72 1,02 Novillas (%) 3,87 2,55 Novillos (%) 16,87 0 Terneraje (%) 21,15 18,88 Reproductores (%) 1,58 1,53 Total (%) 100 100 Total animales 1215 196 24 Por los resultados obtenidos en porcentajes se observa que aunque en el conglomerado 2 las cabezas de ganado son menos que para el 1, presenta un mayor porcentaje de vacas en producción, lo que puede ser un indicador de que para este conglomerado la tendencia está más dirigida hacia la producción de leche con respecto a la producción de carne que se evidencia mayor para el conglomerado 1 Tabla 9. Distribución del hato en promedio por finca por conglomerado. Autores C1 C2 37,6 7,15 Vacas secas 15,18 0,68 Vacas de vientre 9,63 0,1 Novillas 4,27 0,27 Novillos 18,63 0 Terneraje 23,36 1,94 Reproductores 1,72 0,15 Vacas en producción Al realizar la comparación en promedios de cada finca por conglomerado se puede observar que se tiene mayor volumen de animales por cada etapa productiva en el conglomerado 2, confirmando de esta manera que las fincas del conglomerado 1 tienen mayor especialización en la producción bovina doble propósito. Otras variables: Para otras variables que hacen parte del componente pecuario como lo son los Meses de lactancia, Cantidad de leche vendida, Producción Leche en época de lluvia y Producción de Leche época sequia se encontró una diferencia significativa de p= <0,0001 25 Tabla 10. Variables del componente pecuario relacionadas con el promedio de producción de leche por conglomerado. Autores Variable Grupo 1 Grupo 2 Meses de lactancia 7.73±0.77 1.53±0.59 Cantidad de leche 155.27±15.28 4.53±11.63 158.18±15.09 8.74±11.48 140.91±15.19 5.95±11.56 vendida L/mes Producción de leche en época de lluvia L/mes Producción de leche en época sequia L/mes En contraste con lo encontrado en la distribución del hato se observa que las fincas del grupo 1 tienen mayor producción de leche destinada para la venta, lo que se debe a la diferencia de tamaño y cabezas de ganado encontradas en los predios, pues aunque se tenga un mayor porcentaje de vacas de ordeño para el conglomerado 2 la cantidad de animales absoluta en el conglomerado 1 es mucho mayor, en el supuesto de que fuesen la misma cantidad de animales seguramente la mayor en el conglomerado 2. 26 producción de leche seria Figura 6. Actividad pecuaria por grupo. Fuente: Autores Se puede observar que la totalidad de fincas del conglomerado 1 tiene producción de leche mientras que en el conglomerado 2 solo 10 del total lo hacen y en menor proporción lo que se puede confirmar con la Tabla 9. También se observa que la venta de ganado de carne se hace casi en la totalidad del primero y solo en 6 fincas del segundo conglomerado. Los demás tópicos arrojados en la figura muestran la capacidad adquisitiva de animales que tienen las fincas del primer conglomerado con respecto a las de segundo. La venta de leche se hace en 17 de las 30 fincas, es decir en la totalidad de las que conforman el conglomerado 1 y en 6 del conglomerado 2, se hizo un promedio global y una comparación con los precios registrados en los últimos 3 años para Cajamarca según el SIPSA. 27 Tabla 11. Comparación precio de la leche en diferentes años para Cajamarca respecto a los registrados en las fincas de estudio. Autores MINIMO ($) MAXIMO ($) PROMEDIO ($) Fincas del estudio 750 930 811 Reportado 2012 650 820 792 2013 700 800 762 740 850 784 (SIPSA)* Reportado (SIPSA)** Reportado 2014 (SIPSA)** *variación entre el 0 y 5%, **Variación entre -3 % y menor de 3 % Las encuestas fueron llevadas a cabo entre junio de 2013 y julio de 2014, por ello se hizo la comparación con respecto a los tres años, encontrando que los precios reportados por los productores para este caso son mayores que los promedios reportados, sin embargo cabe resaltar que la n del estudio es pequeña para realizar una comparación importante con la zona. Por otro lado la venta de ganado para carne, como se nombró anteriormente se hace en el pueblo o en la finca directamente y el ganado se vende en pie, de las fincas del conglomerado 1, 10 hacen esta venta y del conglomerado dos lo hacen 4 y el precio promedio manejado es de $2628/kg el cual es menor en comparación al promedio reportado para diciembre de 2012 en Colombia que fue de $3221(Dane, 2012). 28 1.3.8.4 Manejo de otras especies % Figura 7. Producción de cerdos y de aves 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 C1 C2 AVES CERDOS OTRAS PRODUCCIONES Fuente: Autores Se encontró que para el grupo 1 solo una de las fincas tenia aves mientras que en el grupo 2 se encontraron 7 fincas, pero cabe resaltar que en ninguna existía una explotación implementada, tampoco tenían instalaciones para las mismas, y los productores manifestaban que las tenían en libertad, en algunas había producción de huevo criollo, el cual era para consumo propio y en algunas mencionaban la venta en poca cantidad. Se encontraron 2 fincas con explotación porcicola implementada las cuales se ubicaron en el grupo 2. En estas se tenían instalaciones adecuadas y ciclo completo de producción. Resaltando que en las dos se estaba implementando el biodigestor como método de reciclaje de nutrientes. Componente agrícola: La agricultura es la base de la economía del Municipio, razón por la cual se la denomina “La Despensa Agrícola de Colombia”. (Marín, 2007). La zona estudiada se caracteriza por poseer suelos francos, franco-arenosos y arenosos, ricos en materia orgánica. En el lugar se practica una agricultura de ladera intensa y diversa. Entre los productos principales se tiene: Arracacha (primer productor 29 a nivel Nacional), café, fríjol, arveja, maíz, frutas de clima templado y frío (Tomate de árbol, curuba, granadilla, mora, uchuva, breva, naranja, entre otros). Es el primer departamental de hortalizas. También produce colicero, pimentón, banano, plátano, entre otros (Marín, 2007). 1.3.9.1 Cultivos Figura 8. Variabilidad de cultivos respecto a los conglomerados. Fuente: Autores Para los tipos de cultivos se encuentra una diferencia significativa de p=0.0035 encontrando que para el grupo 1 hay una variabilidad en promedio de 0.73± 0.51 y para el grupo 2 2.79±0.39 lo que indica que hay más tipos de cultivos en el segundo grupo, comparando con el componente pecuario se puede ver que en el segundo grupo hay una mayor especialización en agricultura como principal actividad económica. Consecuentemente con lo reportado en literatura se encontró una gran variabilidad de cultivos en esta zona, para las 30 fincas se encontró un total de 27 cultivos diferentes, entre los que se resalta la arracacha, el frijol, el maíz, la arveja, el café entre otros. 30 Figura 9. Cultivos encontrados en las fincas de estudio Fuente: Autores Manejo de residuos animales y vegetales: Es importante mencionar que durante las entrevistas realizadas se hacía énfasis en indagar sobre la manera como manejaban los residuos en este caso subproductos que se obtenían de las diferentes producciones encontradas en las fincas de estudio. Para la gran mayoría de las fincas se encontraron repuestas negativas ante el manejo de los subproductos de la cosecha y las excretas de los animales. En el caso del conglomerado 1, 8 de las 11 fincas tienen algún tipo de cultivo; En cuanto a los subproductos de las cosechas se encontró que en una de las fincas lo enterraban, en otra hacían quema y el resto no daba manejo; por otro lado para los productos que se dañan de la cosecha se encontró que en 4 fincas se lo daban a los animales, en 1 manifestaron que lo enterraban y en las demás no se daba ningún manejo. Además en todas las fincas de este conglomerado se evidencio la presencia de producción bovina, para este caso solo se encontró una finca donde hacían la distribución de las heces de los animales en los potreros como medida de reciclaje, pero sin una técnica establecida. 31 Para el conglomerado 2, 18 de las 19 fincas tienen algún tipo de cultivo. Para los subproductos se encontró que en 6 fincas lo dejan en el suelo y lo integran de nuevo al arar la tierra para la siguiente cosecha, en 1 realizaban compostaje, en 2 se quemaba y el en resto los productores manifestaban que no tenían ningún tipo de manejo. En el caso de los productos que se dañaban en 3 fincas dijeron que se los dan a los animales, en 1 manifestaban que hacían quema, en 1 lo regalaban y en las demás las dejaban en el suelo sin ningún tipo de manejo. Capital físico 1.3.11.1 Infraestructura Figura 10. Promedio de infraestructura por conglomerado. Fuente: Autores Dentro de este parámetro se buscó información sobre instalaciones tales como bodegas, establos, salas de ordeño, cercas muertas entre otras. Se encontró una diferencia significativa de p=0.0095, teniendo que para las fincas del conglomerado 1 existe un promedio de 2.82±0.26 respecto a las del conglomerado 2 que tienen 1.89±0.2. Lo que indica que las fincas del grupo 1 tienen mayor capacidad adquisitiva que las del grupo 2 32 CUANTIFICACIÓN, SELECCIÓN Y MANEJO DE LOS SUBPRODUCTOS ENCONTRADOS EN DIFERENTES SISTEMAS DE PRODUCCIÓN EN LA ZONA DEL CAÑON DE ANAIME, CAJAMARCA, TOLIMA El reciclaje de nutrientes se refiere a la transferencia de los mismos, que ya existen en el sistema suelo-planta, de un componente a otro, por ejemplo la liberación de nitrógeno de la materia orgánica del suelo, como amonio o nitrato, y su absorción posterior por las plantas. Otros procesos relacionados con el reciclaje de nutrientes son el regreso al suelo de residuos de cultivos en forma de rastrojos; abono del ganado y la orina que los animales depositan en el sistema; los abonos verdes de leguminosas que se añaden al suelo y la transferencia de nutrientes de los árboles a los cultivos en sistemas agroforestales mediante la poda, la caída de las hojas y la descomposición de las raíces. Cuanto menores sean las pérdidas de nutrientes del sistema, menores serán las aportaciones que se requerirán del exterior para encontrar un equilibrio. (Sánchez y Palm, 1996) Es importante tener en cuenta las diferentes terminologías de importancia en un sistema cuando se quiere implementar y saber el estado de reciclaje del mismo, por lo cual se consideran entradas los abonos de origen animal si se han producido fuera del sistema. Las salidas de nutrientes son las pérdidas que se producen a causa de la cosecha, la erosión del suelo, la lixiviación, la volatilización del gas y otros procesos. El saldo de nutrientes es la diferencia entre las entradas y las salidas y el capital de nutrientes se refiere a las reservas de nutrientes presentes en el suelo en formas de asimilación lenta, y que se liberarán en años o decenios. (Sánchez y Palm, 1996). Por otro lado la alimentación es uno de los rubros de mayor incidencia en el costo de una producción animal. La suplementación tiene a su vez una gravitación fundamental en dicho rubro, donde el precio del alimento y el del producto definirán el nivel y el período de utilización del suplemento. Sin embargo, el objetivo final de una empresa debería ser el de maximizar su resultado económico, sin que ello involucre un mayor riesgo. (INTA, 2002) 33 Teniendo en cuenta que la oferta y demanda de alimentos para la población humana en los países en desarrollo necesita de un crecimiento superior a la de la pecuariaganadera en relación a la agricultura, ya que se hace necesario poner un límite máximo a la competición de alimentos entre los hombres y los animales domésticos. (Souza y Santos, 2006) Igualmente se sabe que existe gran cantidad de residuos ocasionados por la actividad agrícola que actualmente son materia de estudio, con el fin de emplearlos como fuentes alternativas que generen rentabilidad en la alimentación de animales (Henao, 2012), y que la cantidad disponible de estos materiales es muy grande en todo el mundo y si sólo 5% fuera utilizado de manera correcta en la alimentación animal, se podrían atender las necesidades de la población humana en términos de energía y proteína. (Souza y Santos, 2006). Se estima que 1/3 de los cereales producidos en el mundo se destina a la alimentación de los animales domésticos, en detrimento de la población humana. Así, debe recomendarse y orientar el uso de residuos lignocelulósicos cada vez más en la alimentación animal, los cuales, bien tratados y correctamente suministrados son una fuente de alimento ideal en la dieta de los rumiantes. (Souza y Santos, 2006) Actualmente existes diversas técnicas de reciclaje de nutrientes que en su mayoría son desconocidas por los campesinos, muchas veces por falta de información y capacitación por parte de entes del estado, entre estas técnicas de fácil implementación se pueden nombrar en general los compostajes, y los ensilajes; Por ello este capítulo se centra en la clasificación de los principales subproductos de origen animal y vegetal encontrados en los 30 sistemas estudiados en el cañón de anime, y en la evaluación de los principales métodos de reciclaje que se pueden implementar en la zona, con el fin de aprovecharlos y disminuir riesgos de contaminación de la tierra y las fuentes hídricas. 34 MATERIALES Y MÉTODOS Localización: El estudio se realizó en la zona del Cañón de Anaime ubicado en el municipio de Cajamarca, Tolima. Este municipio es conocido como La despensa agrícola de Colombia por su rica producción. La cabecera del municipio está a 1814m.s.n.m, Esta parte de la región se caracteriza por una temperatura media de 18ºC y al anochecer la temperatura baja casi hasta los 8ºC. (Cajamarca-Tolima, 2014) Figura 11. Zona de estudio Fuente: Mejía, (2012) Muestra: Para la toma de datos se tuvo en cuenta el muestreo de bola de nieve el cual consiste en seleccionar un grupo inicial de encuestados al azar, y después de ser entrevistados se les pide que identifiquen a otros que pertenecen a la población de interés. 35 Los encuestados subsiguientes se seleccionan con base en sus referencias, este tipo de muestreo es frecuentemente utilizado para identificar ciertas características específicas de una población, como por ejemplo el uso de servicios sociales o gubernamentales. La principal ventaja de este muestreo es que incrementa sustancialmente la probabilidad de localizar la característica deseada en la población y la variación de la muestra. (Malhotra et al ,2004). Para este estudio se logró una muestra 30 fincas aleatoriamente en diferentes veredas del cañón de Anaime Con la información obtenida por las encuestas aplicadas a los productores se pudo saber cuáles eran los diferentes tipos de producción agrícola y pecuaria de la zona, así mismo establecer los principales subproductos y tener información sobre el uso que se les proporciona a estos, de esta manera se determinó realizar: 2.1.2.1 Muestreo de Subproductos de origen vegetal: A partir de la estadística arrojada en el primer capítulo se evidenciaron los principales subproductos de origen vegetal, se seleccionaron cinco de estos y tomó una muestra en diferentes fincas para realizar un análisis bromatológico en el laboratorio de ecofisiología tropical de la universidad del Tolima, Con el fin de saber la cantidad y tipo de nutrientes que pueden aportar en el momento de implementarlos como insumos para tecnologías de reciclaje o como base para la alimentación de los animales. Para ello se siguieron los protocolos establecidos en el laboratorio los cuales se tomaron del MANUAL PARA EL LABBORATORIO DE NUTRICION ANIMAL de Ayala (2004) 36 2.1.2.2 Selección de fincas piloto: Para llevar a cabo una evaluación más específica de los sistemas, se tomó una finca de cada clúster a criterio propio y de estas se evaluó su flujo productivo con el objetivo de estimar la cantidad de residuos orgánicos y como estos pueden retornar de manera beneficiosa a las producciones Subproductos de origen animal: Para cada una de las fincas escogidas se realizó el cálculo global de las excretas producidas por el total de animales en cada producción establecida. Subproductos de origen vegetal: se evaluó el tipo de cultivo de cada finca y se realizó el cálculo de la cantidad aproximado de subproducto que queda de cada cosecha Modelos de reciclaje: una vez obtenido el cálculo de las variables anteriores se plantearon los posibles métodos de reciclaje para implementar en las fincas piloto 2.1.2.3 Técnicas de reciclaje generales de posible implementación evaluadas en fincas diferentes a las fincas piloto: Adicionalmente se realizó la instalación de un lombricultivo y se realizó la capacitación de producción de ensilajes en una finca diferente a la piloto por interés del propietario. ANÁLISIS DE DATOS Evaluación de Subproductos de origen vegetal: Se realizó un análisis bromatológico de los 5 subproductos principales, siguiendo los protocolos establecidos en el laboratorio los cuales se tomaron del MANUAL PARA EL LABORATORIO DE NUTRICION ANIMAL de Ayala (2004). Estos subproductos fueron: Arracacha Arveja Frijol Lulo 37 Maíz De estos cultivos al final de cada cosecha se producen residuos orgánicos que no están siendo aprovechados, y que tratados de manera adecuada podrían ser retornados al sistema, usando métodos de reciclajes como ensilajes, compostajes y lombricompost. En general se realizó el siguiente procedimiento: 2.2.1.1 Materia seca (MS): Se realizó la separación de cada parte de la planta, y se tomó su peso en fresco, seguidamente se guardó cada parte en un sobre de manila los cuales fueron pesados previamente, en el caso de la arracacha por su tamaño se secó sobre una bandeja; estas muestras fueron puestas en la estufa de secado a 60°C por 72 horas. Figura 12.Muestras puestas en la estufa de secado a 60°C Fuente: Autores Para determinar la materia seca se sacan las muestras de la estufa, se pesan y a esto se le resta el peso del sobre de manila. Después de esto para realizar las siguientes mediciones pasan las muestras secas por el molino para obtener partículas de 1mm, y se almacenan en tarros de plástico con tapa. 38 2.2.1.2 Materia seca analítica: Para ello se deben poner aproximadamente 1g de la muestra en crisoles individuales previamente pesados, estos se llevan a secar nuevamente en otra estufa a 105°C durante 24 horas, al finalizar se saca y se hace el pesaje y los respectivos cálculos para saber el peso final de la muestra y obtener la MS analítica Figura 13. Muestras en crisoles Fuente: Autores 2.2.1.3 Determinación de ceniza: Se guardan en la mufla los crisoles con las muestras a 550°C durante 12 horas. Al finalizar se pesa la muestra y se resta el peso del crisol. 2.2.1.4 Determinación de fibra: Para esta prueba se determina fibra detergente neutra y fibra detergente ácido en muestras de forraje. 39 2.2.1.5 Fibra detergente neutra (FDN): Se realizó por el método de Van Soest, para ello Se pesan 2 gramos de cada muestra, se sellan para ser colocados en el analizador de fibra en donde se agrega el reactivo para FDN, en donde dura una hora a 100°C. Al finalizar el tiempo se deben lavar las muestra tres veces con agua caliente y proceder a secarlas por 12 horas a 105°C en la estufa. Figura 14. Bolsas Ankom con las muestras para FDN. Fuente:Autores Figura 15. Analizador de fibra. Para FDN Y FDA Fuente: Autores 40 2.2.1.6 Fibra detergente ácido (FDA): Se pesan 2 gramos de cada muestra, se sellan para ser colocados en el analizador de fibra en donde se agrega el reactivo para FDA, en donde dura una hora a 100°C. Al finalizar el tiempo se deben lavar las muestra tres veces con agua caliente y proceder a secarlas por 12 horas a 105°C en la estufa. 2.2.1.7 Determinación de proteína bruta: Paso 1. Digestión. Se pesan 0.2000 g. y colocar en un tubo tekador (limpio y seco). Se le agrega 2g de catalizador Kjeldhal y 10 ml de ácido sulfúrico al 96%. Se introduce el tubo en un digestor de proteína, calentando hasta una temperatura de 384ºC Figura 16. Digestor de proteína Fuente: Autores Paso 2. Destilación de nitrógeno: En el mismo tubo digestor y en la unidad de la destilación se realiza este proceso: Se coloca un beaker con 30 ml de ácido bórico al 4% para colectar el hidróxido de amonio producido en el ramal derecho del destilador, procurando que la cánula quede sumergida en la solución, esto se hace para evitar que 41 el destilado se evapore. En el tubo que contiene la muestra digerida fría adicionar aproximadamente 70 ml de agua destilada y 50 ml de hidróxido de sodio al 35% de los depósitos respectivos presionando un botón a la vez. Se inicia la destilación presionando la tecla “Enter”, se gradúa la perilla del tiempo en 5 minutos aproximadamente. Recoger el volumen de destilado mínimo de 150 ml Paso 3. Titulación (Cuantificación automática). Proceder a titular con el titulador automático, calibrando previamente el electrodo de medición de pH. Se realiza con ácido sulfúrico 0.1 N. en el recipiente donde se recibió el destilado, colocar un magneto, llevarlo al titulador automático El pH se lee con el potenciómetro, evaluándolo hasta que llegue a un valor de 4.3. Leer y anotar el volumen de HCL gastado en cada titulación. Se calcula con la siguiente formula %𝑃𝐶 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑐𝑖𝑑𝑜 0.1 𝑁 ∗ 0.875 𝑔𝑟 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 %𝑃𝐶 = %𝑁 ∗ 6.25 El siguiente esquema muestra cómo se logra simplificar la relación %𝑃𝐶 = 2.2.1.8 𝑛𝑉 ∗ 0.14 ∗ 6.25 𝑉 ∗ 0.675 = ó 𝑔𝑟 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑔𝑟 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 %𝑁 = 𝑉1 ∗ 0.14 𝑔𝑟 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 Cuantificación de subproductos de origen vegetal: Para realizar la aproximación de la cantidad de subproductos vegetales que quedaban en las fincas piloto, se realizó en pesaje de 10 plantas al azar. Con el fin de sacar un promedio de peso del total y de cada una de las partes de la planta. 42 Con ello se estimó sacando un aproximado basado en la producción por Ha de las fincas piloto, es decir: 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑘𝑔 = 2.2.1.9 𝑘𝑔 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑏𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 ∗ 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑘𝑔 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 𝑘𝑔 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 Subproductos de origen animal: Se realizó para las fincas piloto una estimación de los desechos producidos por las diferentes producciones establecidas, para el caso de: Producción bovina se realizó el cálculo de UGG (unidad gran ganado) y se promedió la producción de heces por el peso de los animales, Para la producción de pequeños animales (cerdos y aves) se realizó el cálculo promedio de producción de heces en general por día para cerdos y ciclo para aves, teniendo en cuenta el porcentaje que en teoría se sabe produce cada animal. Para estas medidas se tuvieron en cuenta como base la siguiente tabla: Tabla 12.Excretas promedio por especie, Piñeros 2011 Gallinaza Pollinaza Bovinaza Porquinaza ciclo/ave Ciclo/ave UGG (450kg) (100kg) n=24 n=64 n=9 N=3 12.8 1.1 8.3 4.5 0.3 0.6 26.7 12.9 Excretas por individuo (MS kg/día o ciclo) Total de excretas (MS t/año) MS: materia seca; UGG: Unidades Gran Ganado 43 Para el cálculo total en producción bovina: Dónde: 1 𝑈𝐺𝐺 = 450𝑘𝑔 *1.84 es el porcentaje de heces producido por una UGG es igual a decir 8.3kg de heces por 450kg de peso vivo Se realizó el total de las UGG de las fincas, para ello se sacó la UGG para cada etapa de la producción, y para sacar el peso vivo total del hato se multiplicaron las UGG x 450kg. 𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑í𝑎 (𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑆) = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑣𝑖𝑣𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 ℎ𝑎𝑡𝑜 𝑥 1.84% 𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑎ñ𝑜 (𝑘𝑔 𝑑𝑒𝑀𝑆) = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 ℎ𝑒𝑐𝑒𝑠 𝑘𝑔 𝑑𝑖𝑎 365 𝑑𝑖𝑎𝑠 𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 año (ton de MS) = Excretas promedio ton/ha = 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 ℎ𝑒𝑐𝑒𝑠 𝑎ñ𝑜 1000 Total heces ton año 𝐻𝑎 𝑑𝑒𝑑𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑎 𝑙𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑙𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 Otras fórmulas que se tuvieron en cuenta: Proporción ganaderia = Carga = 𝐻𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑙𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝐻𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠 𝑈𝐺𝐺 𝐻𝑎 𝑑𝑒𝑑𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑎 𝑙𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑙𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛! 44 Para la producción porcina: Se realizó el cálculo total del peso de todos los animales, para el cálculo de las excretas se tuvo en cuenta que por cada 100kg de animal se tienen 4.5kg de porquinaza. Peso vivo total hato ∗ 4.5 100 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 ℎ𝑒𝑐𝑒𝑠 𝑘𝑔 𝑑𝑖𝑎 𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑎ñ𝑜 (𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑆) = 365 𝑑𝑖𝑎𝑠 Excretas promedio dia (kg de MS) = 𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 año (ton de MS) = 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 ℎ𝑒𝑐𝑒𝑠 𝑘𝑔 𝑎ñ𝑜 1000 Otras fórmulas que se tuvieron en cuenta fueron: Proporción ganaderia = 𝐻𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑎 𝑒𝑥𝑝𝑙𝑜𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑥100 𝐻𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠 Para la producción avícola: Se tuvo en cuenta la producción se gallinaza establecida en la literatura consultada para un ciclo de una gallina ponedora que corresponde a un total de 12.8kg. 𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 (𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑆) = 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑎𝑣𝑒𝑠 ∗ 12.8𝑘𝑔 𝐸𝑥𝑐𝑟𝑒𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 en ton de MS = 45 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑔𝑎𝑙𝑙𝑖𝑛𝑎𝑧𝑎 𝑘𝑔 𝑎ñ𝑜 1000 2.2.1.10 Tecnologías de reciclaje: Con los resultados obtenidos de la evaluación de las fincas piloto se estableció evaluar la posibilidad de implementar tecnologías de reciclaje con los subproductos encontrados, entre estas están los ensilajes, lombricultivo y Compostajes. Para el caso del compostaje se evaluó teniendo en cuenta la relación carbono nitrógeno de las partes a mezclar mediante la siguiente fórmula planteada por Escobar, Mora y Romero (2013) Figura 17. Fórmula para el cálculo de la relación Carbono/Nitrógeno para los compostajes. Fuente: Escobar, Mora y Romero (2013) Resultados obtenidos Resultados de los bromatológicos 46 Tabla 13. Bromatológicos de los principales subproductos encontrados en las producciones del cañón de Anaime. Autoras MS CENIZA PROTEINA MO CARBONO HUMEDAD NITROGENO TOTAL Arracacha 25,1 4,4 4,8 24,0 14,0 74,9 0,8 tamo 21,5 9,5 5,8 19,5 11,3 78,5 0,9 14,5 6,4 16,6 13,6 7,9 85,5 2,7 Tallo arveja 20,8 8,2 11,6 19,1 11,1 79,2 1,9 Fruto arveja 25,3 5,3 24,0 23,9 13,9 74,7 3,8 Hoja arveja 20,6 13,1 25,9 17,9 10,4 79,4 4,1 Tallo maiz 25,2 6,7 5,8 23,5 13,7 74,8 0,9 Hoja maiz 30,2 10,5 6,4 27,1 15,7 69,8 1,0 Cascara frijol 25,3 4,5 15,9 24,2 14,1 74,7 2,5 Fruto frijol 40,4 5,4 25,4 38,2 22,2 59,6 4,1 Hoja frijol 84,2 16,0 16,0 70,7 41,1 15,8 2,6 Tallo frijol 30,4 6,6 8,0 28,4 16,5 69,6 1,3 Hoja 20,9 11,1 20,5 18,6 10,8 79,1 3,27 9,6 11,9 7,6 8,5 4,9 90,4 1,22 Arracacha Cascara arveja arracacha Tallo arracacha Tabla 14. Determinación de fibras de los principales subproductos encontrados en las producciones del cañón de Anaime. Autoras FDN FDA 1 Arracacha 37,5 7,1 2 Tamo 47,4 15,5 37,6 26,8 4 Tallo arveja 53,3 45,4 5 Fruto arveja 37,0 19,2 6 Hoja arveja 45,8 42,0 arracacha 3 Cascara arveja 47 7 Tallo maíz 58,0 39,4 8 Hoja maíz 57,1 41,2 9 Cascara frijol 45,0 27,3 11 Fruto frijol 37,4 39,6 10 Hoja frijol 61,3 19,9 12 Tallo frijol 57,8 47,5 Por lo observado en la gráfica los subproductos de mayor digestibilidad y MS son los del frijol, maíz y arracacha. Siendo estos una buena fuente de nutrientes para realizar ensilajes que sirvan como complementación en la nutrición animal. Subproductos del frijol: la hoja de frijol para este caso es el subproducto de mayor contenido de MS (82.5%), seguido del fruto (41.4%). así mismo son los de mayor porcentaje de proteína (16 % y 25.4%) respectivamente. Según lo reportado por la literatura, dependiendo del tipo de frijol, el contenido de proteínas varía del 14 al 33%, siendo rico en aminoácidos como la lisina (6.4 a 7.6 g/100 g de proteína) y la fenilalanina más tirosina (5.3 a 8.2 g/100 g de proteína), pero con deficiencias en los aminoácidos azufrados de metionina y cisteína. Sin embargo, de acuerdo a evaluaciones de tipo biológico, la calidad de la proteína del frijol cocido puede llegar a ser de hasta el 70% comparada con una proteína testigo de origen animal a la que se le asigna el 100%.(Ulloa et al. 2011). Lo anterior descrito se confirma con los resultados del porcentaje de FDN presentes en cada subproducto del frijol, la cascara (45%), hoja (45.4%), tallo (57.8%). Lo que lo hace una buena opción al momento de plantearse un ensilaje para el consumo del ganado. Subproductos de la arracacha: Por lo observado en la tabla 02 la arracacha tiene un porcentaje de humedad del 74%, lo cual es similar con el resultado obtenido en laboratorio (tabla 02). El tamo de la arracacha tiene un porcentaje de MS de 21.5%, con una digestibilidad del 47.4%. Siendo este una buena opción para realizar un ensilaje, 48 aunque el nivel de proteína no es alto (5.8%), aporta energía gracias a su alto contenido de almidón 23.51% (tabla 03). Tabla 15. Composición química de la arracacha. Fuente: Amaya et al (2006) Subproductos del maíz: El ensilaje de maíz es uno de los forrajes conservados más importantes y versátiles en el mundo. Es una mezcla única de grano y fibra digestible, que constituye una de las principales fuentes energéticas para la alimentación de rumiantes. (Ruiz et al., 2009). Aunque es pobre en materias primas nitrogenadas y en algunos minerales (Cañete y Sancha, 1998). Posee un porcentaje de digestibilidad del 58%, una MS de 25% para el tallo y del 30% para la hoja y ceniza de 6.7% el tallo y 10.5% la hoja. (Tabla 02) Tabla 16. Tabla nutricional del maíz ENSILAJE DE ANÁLISIS MAÍZ Materia seca (%) 28.14 Proteína Cruda (%) 8.35 Proteína Verdadera (%) 54.08 Energía digestible (Mcal kg-1MS) 3.29 Energía metabolizable (Mcal kg-1MS) 2.68 Total nutrientes digestibles (%) 74.50 49 Fibra detergente neutra (%) 46.90 Nitrógeno amoniacal (%) 4.73 pH 3.68 Proteína degradable (%) 52.70 Fuente: Hazard et al (2001) Subproductos de la arveja: tanto la cascara como el tallo proporcionan el material fibroso para compostar, poseen una MS de 14.5% y 20.8% respectivamente, lo cual indica un alto porcentaje de humedad. Adecuado para la descomposición por medio de organismos aerobios. Generalidades: Por lo observado en la tabla 01 los subproductos de mayor digestibilidad y MS son los del frijol, maíz y arracacha. Con los cuales se pueden realizar ensilajes que sirvan como complementación en la nutrición animal, el tamo de la arracacha por ejemplo debido a sus altos niveles de almidón es un buen producto para ensilar, así mismo debemos buscar subproductos que no tengan una MS tan alta, ya que esto no permitirá que haya proliferación de bacterias anaerobias y por el contrario favorezca a la aparición de hongos. El tamo de arracacha aporta al ensilaje los carbohidratos fermentables, la hoja y el tallo del maíz y el frijol aportan las proteínas y la MS necesaria para producir un ensilaje con las características necesarias para suplementar la alimentación de los animales, principalmente en épocas de sequias cuando la disponibilidad forrajera es escasa. Establecimiento de un modelo sostenible de reciclaje de nutrientes en Fincas piloto: Para cada uno de los clúster se seleccionó una finca prototipo, con el objetivo de encontrar la cantidad de subproductos totales arrojados por estas producciones, de esta manera establecer los mejores métodos de reciclaje de nutrientes que se pueden implementar. 50 2.3.2.1 Finca conglomerado 1- La Siberia: Esta finca está ubicada en la vereda La Cucuana a 2000m.s.n.m, perteneciente al Cañón de Anaime en Cajamarca-Tolima, es una finca agropecuaria, sus principales actividades pecuarias son la producción de leche, venta de ganado para carne y en la parte agrícola destaca por el cultivo de frijol y arracacha. Cuenta con una extensión de 100ha, tiene 2 nacimientos de agua propios y por sus predios pasan 2 más que son vecinales. En cuanto a la distribución del terreno, se tienen 90ha destinadas para la ganadería y 8ha para cultivos, siendo 4ha para el frijol y 4ha para la arracacha Producción pecuaria establecida Según la información proporcionada por el propietario se encontró una producción bovina doble propósito, teniendo el siguiente inventario: Tabla 17. Distribución de Bovinos en la finca piloto 1. Autoras Animales Cantidad UGG* total UGG Hembras vacas ordeño 30 1,13 33,9 vacas secas 11 1 11 Novillas de 8 0.5 4 terneras 12 0.25 3 reproductor 2 1.5 3 terneros 19 0.25 4,75 Total 82 vientre Machos 59,65 *UGG=450kg En cuanto al manejo para la parte del ordeño este se hace manual, los meses aproximados de lactancia del hato son de 7 y en promedio cada vaca produce de 5-6lt de leche diarios y se vende a $800 cada litro, el primer parto es aproximadamente a los 51 30 meses, la cantidad de partos por vaca es de 7, se hace venta de ganado para carne en promedio 3-5 animales por año, no poseen banco de forraje y el tipo de alimentación es pastoreo puro, el pasto que tienen para la alimentación es Pennisetum clandestinum (Kikuyo), en total se tienen 90ha con este pasto y están divididas en 15 potreros teniendo el siguiente manejo: Tabla 18. Manejo de potreros. Autoras Manejo rotacional de potreros Días de ocupación época lluvia 8 días Días de descanso época lluvia 2 meses Días de ocupación época seca 4 días Días de descanso época seca 2 meses Se hace un manejo manual de malezas en el potrero una vez al año, no se aplica fertilización a los pastos, en los potreros se tienen límites con cercas de alambre de púas y cerca eléctrica para el control de los animales, en cada potrero se tienen 2 bebederos y un saladero. Por otro lado no dan suplementación alimenticia al ganado, solo proporcionan sal mineralizada, se hace vacunación contra Brúcela y Aftosa cada 6 meses, se hace desparasitación con Albendazol cada 3 meses, se tienen 4 establos para el ganado, y se tiene calceta para hacer el manejo. En cuanto a las excretas del ganado que quedan en el potrero no se tiene ningún tipo de manejo y las que quedan en los establos se botan. Desechos producidos por los animales Se realizó el cálculo global de la producción de bovinaza para esta finca teniendo en cuenta los siguientes parámetros: 52 Tabla 19.Datos para el cálculo de excretas. Autoras Área de Área la finca destinada a (ha) ganadería de (ha) potreros 100 Proporción UGG Área/Ganadería Cantidad 90 90 15 Peso Carga vivo total (kg) 59,65 26842,5 0,66 Y con esto el total obtenido fue de: Tabla 20. Total de excretas. Autoras Excretas Excretas Excretas Excretas kg/día kg/año ton/año Ton/ha/año 493,9 180274,2 180,3 2,0 Producción agrícola establecida: En esta finca se tienen dos cultivos, el de arracacha el cual se hace en 4 ha de la finca y el de frijol que se hace en 4. Son cultivos de tipo convencional y se les hace riego con surtidor, no se deja producto para autoconsumo en la finca, para la venta del producto se hace directamente a intermediarios y el transporte lo hacen con animales. El cultivo de la arracacha es anual, para este se siembran de 4 bultos de colino por Ha cada bulto pesa en promedio 3-5 arrobas, se hace la siembra dejando 50cm entre planta y 1m entre surcos, se calcula que por hectárea para esta finca se siembran alrededor de 20000 semillas o colinos. Es decir unas 80000 para las 4 hectáreas. De este cultivo se obtienen en promedio de 30-50 cargas de arracacha por cada bulto de colino sembrado, es decir que aproximada mente salen de 120-150cargas por Ha de producto para comercializar 53 Para el caso del cultivo de frijol se hace la siembra en entables, aproximadamente se siembra 1 arroba por hectárea, y de esto actualmente se obtienen un promedio de 30 cargas cada una de 125kg de frijol seco para la venta. Cantidad de subproductos de origen vegetal Tabla 21. Promedio peso de una planta de los cultivos de la finca piloto 1. Autoras Producto Tipo Peso s (KG) parte Arracacha Tallo y 0,725 0,140 1,4 0,397 1,98 0,424 4,09 0,851 Tallo 0,14305 0,009 Hojas 0,01726 0,002 Fruto 0,27 0,024 0,1885 0,024 0,61881 0,052 hojas Cepa arracacha Promedio total 1 planta Frijol Cascara promedio total 1 planta Valores aproximados para el cultivo de arracacha Tabla 22. Producción de arracacha. Autoras Producción de Para el total Kg arracacha para de ha totales comercializar (cargas) (cargas /ha) 120 480 54 60000 Tabla 23. Total de subproductos de la arracacha. Autoras dez 2014 Peso Peso Total cepa Peso Total promedio promedio (Kg) promedio hojas y fruto cepa hojas y tallos (kg) tallos (kg) 1.98 1,4 42424 21969 0,725 Para esta finca se tiene una producción anual promedio de 60000kg de fruto de arracacha para comercializar, es decir tiene un rendimiento por ha de 15000kg, de esto cultivo aproximadamente quedan como subproductos 42424kg de cepa y 21969kg de hojas y tallos. Valores aproximados para el cultivo de frijol Tabla 24. Producción de frijol. Autores Producción de Para el total de frijol para Ha Kg totales comercializar (cargas /ha) 7,5 3750 30 Tabla 25. Total de subproductos del frijol. Autores Peso Peso promedio promedio fruto (kg) cascara hojas (kg) (kg) 0,27 0,19 Total Peso cascara(Kg) promedio 2638,9 0,017 55 Total hojas (kg) Peso Total promedio tallos(kg) tallos (kg) 236,1 0,143 1986,1 Se hace una producción semestral de 3750kg de frijol seco para comercialización, el rendimiento por ha es de 937.5kg; de este cultivo se obtienen como subproductos; la cascara 2639.3kg, las hojas 236.1kg y los tallos 1986.1kg Métodos de reciclaje de nutrientes para establecer en la finca Compostaje FINCA N°1: para esta finca se formulo un compostaje teniendo en cuenta los subproductos de la misma (bovinaza, frijol, arracacha). Tabla 26. Relación de C/N de los subproductos utilizados en el compost finca 01. Autores MATERIA PRIMA % % PESO HUMEDAD % % NITROGENO CARBONO Bovinaza 85.2 10 25 1 Arracacha 74.9 20 14 0.76 Tallo Frijol 69.6 10 16.5 1.28 Hoja Frijol 15.8 20 41.1 2.56 74 40 47 1 Hoja Arbol Seca RELACION C/N Ensilaje Ensilaje a base de tamo de arracacha y subproductos del frijol 56 22.25 Tabla 27. Subproductos utilizados para el ensilaje. Autores Subproducto %subproducto Arracacha cepa 70 cascara de frijol 5 tallo de frijol 10 hoja de frijol 15 Total 100 Tabla 28. Aporte nutricional de los subproductos para el ensilaje planteado. Autores % MS %aporte PC %aporte FDN %Aporte 70 21,5 15,05 5,8 4,06 47,4 33,18 5 25,3 1,265 15,9 0,795 45 2,25 10 30,4 3,04 8 0,8 57,8 5,78 15 82,5 12,375 16 2,4 45,4 6,81 subproducto Arracacha cepa cascara de frijol tallo de frijol hoja frijol Total de 100 31,73 8,055 48,02 A partir de este ensilaje propuesto y los resultados de aporte nutricional obtenidos, se recomienda su utilización como un suplemento alimenticio para la producción bovina debido a que no cumple con el total de requerimientos que precisa un animal, sin embargo es una importante fuente de energía debido a la cantidad de almidones que posee la arracacha del 21.51% en material fresco, reportada por Palacios et al (2011) 57 2.3.2.2 Finca conglomerado 2: Esta finca está ubicada en la vereda Recreo alto perteneciente de Anaime en Cajamarca-Tolima, es una finca agropecuaria, especializada en la producción porcicola de ciclo completo, adicionalmente tiene una pequeña cantidad de aves domésticas y están introduciendo bovinos en la producción. Cuenta con una extensión de 3ha, y no tiene nacimientos de agua propios En cuanto a la distribución del terreno, se tienen ½ ha destinadas para los bovinos, 1 ½ ha para cultivos en esta intercalan frijol y arveja, se tienen las instalaciones para la producción porcina distribuidas en 0.4ha. Producción pecuaria: Según la información proporcionada por el propietario se encontró el siguiente inventario de animales y características por tipo de producción: Producción porcicola Tabla 29. Distribución de la producción porcicola en la finca piloto 2. Autores Animales peso Total aproximado(Kg) (kg) 21 6 126 Levante 13 12 156 Precebo 19 25 475 Hembras en 16 220 3520 2 200 400 Hembras vacías 3 180 540 Reproductores 2 260 520 76 903 5737 Porcinos Lactantes Cantidad gestación Hembras en lactancia Total para esta producción se tienen destinadas 0.4ha de la finca, distribuidas en dos módulos más el biodigestor que se está implementando actualmente, el material de las 58 porquerizas es en bloque de cemento y tienen techo en teja de zinc, se tienen cubículos individuales para cada etapa del ciclo, por cada cubículo se tienen bebederos y un comedero. La alimentación es a base de concentrado especial para cada etapa de producción y se distribuye de la siguiente manera: Tabla 30. Alimentación de los porcinos. Autores Animales Porcinos Lactantes Cantidad Total alimento kg/ día día Lactancia exclusiva Levante 2 38 Precebo 1,4 18,2 Hembras en 2 32 6 12 3 9 2 4 gestación Hembras en lactancia Hembras vacías Reproductores Total 113,2 Como complementos se proporciona gluconato de calcio, complejo B y multivitamínicos para las hembras después del parto y a los machos en el primero y sexto mes de vida. Para el caso de las inmunizaciones se realiza la vacunación reglamentada en la zona contra las patologías más frecuentes como lo son: Leptospirosis esta se realiza en etapa de destete; Hembras en preservicio y 11 días postparto. Parvovirus se hace a hembras en preservicio; a los 11 días postparto; y por último erisipela que se proporciona en el destete, se hace revacunación a los 21 días; y en el preparto. Para el caso de los machos se hace una vacunación cada seis meses para las tres patologías. 59 Producción bovina Tabla 31. Distribución de bovinos. Autores Animales cantidad UGG* 1 0,5 1 0,7 2 1,2 Bovinos novillas 1-2 años novillas >2 años Total Para el caso de los bovinos se está iniciando la implementación y la producción se hace en semiconfinamiento, aún no se realiza venta de leche ni de carne; para la alimentación de las 2 novillas disponen de un potrero de ½ ha con Pennisetum clandestinum (Kikuyo), en este se tiene delimitación con cerca viva y cerca eléctrica para controlar los animales, además se tiene un bebedero móvil, como suplemento se les proporciona melaza 300g/día para cada una, y sal mineralizada 2kg por semana para las dos, no se ha implementado vacunación y se desparasitan con Doramectina 3 veces al año. Se hace fertilización de los pastos con porquinaza una vez al año y no se hace manejo de las heces producidas por estas. Producción avícola Tabla 32. Componente avícola. Autores animales cantidad peso huevos/día aproximado(kg) gallinas 30 2 ($) 10 60 valor huevos 400 Para el caso de esta producción se tienen las gallinas en libertad, no se tienen galpones, estas se alimentan de maíz ½ arroba por semana, 2kg de concentrado por semana e insectos, no se les da ningún suplemento y tampoco se realiza vacunación. De los huevos que se producen se hace una pequeña venta y también se dejan para auto consumo, cuando las gallinas ya pasan su ciclo de producción son vendidas por un precio promedio de $15000. Desechos producidos por los animales: Se realizó el cálculo global de la producción de porquinaza para esta finca teniendo en cuenta los siguientes parámetros: Tabla 33. Datos para el cálculo de porquinaza. Autores Área de Área Proporción Peso vivo la finca destinada a Área/porcicultura total (kg) (ha) porcicultura 13.3 5737 (ha) 3 0.4 Y con esto el total obtenido fue de: Tabla 34. Total de porquinaza. Autores *Excretas Excretas Excretas kg/día kg/año ton/año 258.165 94230.2 94.23 *Por cada 100kg peso vivo porcino se producen 4.5kg de heces Se realizó el cálculo global de la producción de bovinaza para esta finca teniendo en cuenta los siguientes parámetros: 61 Tabla 35. Datos para el cálculo de bovinaza. Autores Área de Área la finca destinada a (ha) ganadería de (ha) potreros 3 Proporción UGG Área/Ganadería Cantidad 0.5 16.6 Peso Carga vivo total (kg) 1 1.2 612 2.4 Y con esto el total obtenido fue de: Tabla 36. Total bovinaza. . Autores Excretas Excretas Excretas kg/día kg/año ton/año 11,3 4124,5 4,1 Para el caso de la gallinaza se realizó una estimación para el ciclo total de las gallinas, en el supuesto de mantener una producción con un total de 30 gallinas ponedoras por 68 semanas Tabla 37. Total gallinaza. Autores Total producción producción producción aves gallinaza gallinaza gallinaza ciclo/ave (kg) ciclo ton 12,8 384 0,4 30 Producción agrícola establecida: En esta finca se tienen dos cultivos, uno de frijol que se hace semestral y otro de arveja que se hace trimestral, estos se intercalan en un área de 1 1/2 hectáreas. 62 Para el cultivo del frijol se hacen entables cada 4 metros, y postales cada 4 metros se dejan surcos de 2 metros, se dejan a una altura de 2.5metros, para la siembra se hace 1 arroba de semilla por ha, de esto se obtiene en promedio un total de 8 cargas teniendo en cuenta que una carga de frijol es de 125kg y se comercializa el frijol seco, por lo tanto de este producto se obtienen como subproductos la cascara, las hojas y el tallo. Para la arveja se hace el mismo tipo de entables, pero en este caso se siembran de 18-20libras por ha, de esto se sacan aproximadamente 150-160 arrobas/ha y se comercializa verde, por lo tanto los subproductos de este cultivo son el tallo y la hoja Cantidad de subproductos de origen vegetal Tabla 38. Promedio peso de una planta de los cultivos de la finca piloto 2. Autores Producto Tipo peso (KG) parte Frijol s Tallo 0,14305 0,009 Hojas 0,01726 0,002 Fruto 0,27 0,024 Cascara 0,1885 0,024 promedio total 1 0,61881 0,052 Tallo 0,248 0,034 Hojas 0,141 0,013 Fruto 0,169 0,008 Cascara 0,139 0,011 promedio total 1 0,697 0,052 planta Arveja planta Valores aproximados para el cultivo de frijol 63 Tabla 39. Cantidad de frijol para comercializar. Autores Producción de Para el total Kg frijol para de Ha totales 10.5 1312.5 comercializar (cargas /ha) 7 Tabla 40. Total de subproductos del frijol. Autores Peso promedio Peso Total Peso Total Peso promedio cascara(Kg) promedio hojas promedio fruto cascara 0,27 0,19 hojas 923,6 0,017 Total tallos tallos 82,6 0,143 695,1 Se hace producción anual de 1312kg de frijol seco para comercialización, el rendimiento por ha es de 875kg; de este cultivo se obtienen como subproductos; la cascara 923.6kg, las hojas 82.6kg y los tallos 695.1kg Valores aproximados para el cultivo de arveja Tabla 41. Cantidad de frijol para comercializar. Autores producción de Para el total Kg arveja verde para de Ha totales 240 3000 comercializar (arrobas /ha) 160 64 Tabla 42. Total de subproductos del frijol. Autores Se peso promedio peso total peso total fruto con promedio hojas promedio tallos cascara hojas 0,308 0,141 hace producción trimestral, tallos 1373,4 obteniendo 3000kg 0,248 de 2415,6 arveja verde para comercialización, el rendimiento por ha es de 2000kg; de este cultivo se obtienen como subproductos; las hojas 1373.4kg y los tallos 1415.6kg Métodos de reciclaje implementados en la finca: Esta finca se destaca principalmente por la producción porcina, por lo tanto esta es la que más desechos arroja en comparación a las demás producciones que se tienen, es una producción joven y por lo tanto se está iniciando la implementación de reciclaje de nutrientes, y se tenía establecido una compostera de tres cajones hecha en guadua. El proceso que se llevaba a cabo era el siguiente: Se tomaba la porquinaza seca y se ponía 1 capa de 10kg aproximadamente, después 1 capa aserrín o cascarilla de arroz, adicionalmente se ponía 1 capa de mortalidad o membranas fetales y finalmente1 capa de porquinaza seca 10kg Se iba realizando en diferentes cajones y se ponían las capas en el orden anterior, cuando los cajones estaban llenos se hacia el volteo del material y se dejaba un mes más, con esto se consideraba listo para empacar en bultos o para llevarlo directamente como abono a los cultivos Según lo reportado por el propietario de la finca Aproximadamente cada 6 meses sale 1 cajón de 20 bolsas de 20kg de compostaje, es decir unos 400kg de compostaje. 65 Por otro lado se deja secar la porquinaza y de esta aproximadamente se sacan 50 bolsas de 20kg cada una en 6 meses Adicionalmente se tiene instalado un Biodigestor, este se usa en su mayoría para tratar los desechos líquidos y una parte de los sólidos, en este proceso se obtiene gas metano el cual es utilizado en la cocina. Compostajes para implementar Por los subproductos encontrados en esta finca se puede hacer el planteamiento de otros compostajes a los cuales se les adicionaran subproductos vegetales FINCA N°2: los subproductos para esta finca son: la porquinaza, gallinaza, bovinaza, frijol y arveja Tabla 43. Relación de C/N de los subproductos utilizados en el compost finca 02. Opción 1. Autores MATERIA PRIMA % % PESO HUMEDAD Porquinaza % % CARBONO NITROGENO 78.82 5 6.93 2.3 74 60 47 1 Tallo Frijol 69.6 20 16.5 1.28 Hoja Frijol 15.8 15 41.1 2.56 Hoja Arbol Seca RELACION C/N 66 23.35 Tabla 44. Relación de C/N de los subproductos utilizados en el compost finca 02. Opción 2. Autores MATERIA PRIMA % % PESO HUMEDAD % % NITROGENO CARBONO Bovinaza 85.2 10 25 1 Gallinaza 34.8 5 12 1 Tallo arveja 79.2 20 11.1 1.85 Hoja arveja 79.4 5 10.4 4.1 74 60 47 1 Hoja Arbol Seca RELACION 20.48 C/N Ensilajes Para esta finca se propone un ensilaje a base a los subproductos de la arveja y como complemento el uso de la cepa de la arracacha proveniente de otro predio, igualmente el ensilaje propuesto para la finca piloto 1, es aplicable en esta finca ya que también se tiene producción de frijol. Tabla 45. Subproductos utilizados para el ensilaje. Autores Material %subproducto alimenticio Tallo Arveja 20 Hoja Arveja 20 Arracacha cepa 60 100 67 Tabla 46. Aporte nutricional de los subproductos para el ensilaje planteado. Autores %subproducto MS %aporte PC %aporte FDN %aporte Tallo Arveja 20 20,8 4,16 11,6 2,32 53,3 10,66 Hoja Arveja 20 20,6 4,12 25,9 5,18 45,8 9,16 60 21,5 12,9 5,8 3,48 47,4 28,44 Arracacha cepa 100 21,18 10,98 48,26 Este ensilaje se puede implementar como suplemento alimenticio, para la producción porcina y para la bovina, tiene un alto contenido de energía aportado por la arracacha, además de proteína y fibra complementada con los subproductos usados en su formulación Estudios de caso Por petición de algunos encuestados se realizó la instalación y capacitación en el proceso de instalación y preparación de lombricultivo y ensilaje, en una finca, con el fin de evaluar para el caso del lombricultivo si era posible tener una producción establecida del mismo, y para el caso del ensilaje se realizó con el objetivo de mostrar una manera de conservación de alimento para los animales, adicionalmente se nombran los procesos que se llevaron a cabo para su producción. Lombricultivo. Para realizar el lombricultivo se necesitaron los siguientes materiales: 3 Kg de semilla (Lombriz californiana) 3 canastillas ½ Kg de cal 3 lonas o fibras 68 Figura 18.Semilla para lombricultivo Fuente: Autores Figura 19. Canastillas para instalación del lombricultivo Fuente: Autores Se forra la primera canastilla en lona para evitar la salida de la lombriz. 69 Figura 20. Preparación de canastillas para el lombricultivo Fuente: Autores Se adiciona cal al fondo de la canastilla para evitar que entre plagas (hormigas) y maten las lombrices. Figura 21. Preparación de canastillas para el lombricultivo Fuente: Autores Se instalaron ladrillos y se les adiciono cal, con el fin de que las canastillas no quedara sobre el suelo y así evitar también las plagas. 70 Figura 22. Preparación para el montaje del lombricultivo. Fuente: Autores Se procede a aplicar una capa de tierra en la canastilla para cubrir la cal y no matar la lombriz. Figura 23. Preparación de base para el lombricultivo Fuente: Autores Se aplica una capa de semilla, una de tierra, otra de materia orgánica (desechos de comida), y por ultimo otra capa de tierra para cubrir todo. 71 Figura 24. Preparación de cama para el lombricultivo. Fuente: Autores Figura 25. Aplicación de la semilla y residuos domésticos. Fuente: Autores Se instalan las dos canastillas encima de la primera, para que al llenarse la primera el alimento se les pone en la segunda por lo que la lombriz ascienda a las siguiente canastilla, quedando la primera lista para ser usada, y de esta manera se pueda ir rotando las canastillas. 72 Figura 26. Instalación del Lombricultivo Fuente: Autores Producción De 3Kg de semilla el 50% es sustrato el otro 50% corresponde a lombriz, cuyo peso promedio es de 1 g. (Díaz. 2002) por lo que tenemos 1.5Kg de lombriz. Lo que equivale a: 1500 g / 1 g = 1500 lombrices Si la lombriz excreta el 60% de lo que consume al día, que es aproximadamente su propio peso, equivalente a 1 gramo, (Díaz. 2002). Se estará produciendo: 1500 * 60% = 900 gr de humus por lombriz día. Para el mantenimiento cada tres días se alimentan las lombrices con desechos de la cocina. depositando 6kg, en las canastillas del lombricultivo. Cada mes se produce una canastilla de 35 kg en promedio de humus que está siendo incorporada a la tierra destinada para el cultivo de café, logrando 73 una renovación y fertilización de la tierra, lo cual se vio reflejado en unas plantas más productivas. Ensilaje Materiales Pasto Guinea (Panicum Maximun) Melaza Bolsas plásticas negras de polietileno para empaque comercial de un espesor de 2 mm Procedimiento: El pasto se corta de 5 a 15 cm del suelo, de manera que favorezca el rebrote de la planta. El corte puede efectuarse de forma manual (machete) o mecánica (guadaña) (Sosa 2005). Figura 27. Pesaje del pasto Fuente: Autores Se pica el pasto en porciones pequeñas no mayor a 2cm para favorecer la compactación (33 kg de pasto Guinea) 74 Figura 28. Pasto picado Fuente: Autores Un kilo de melaza disuelta en 10 litros de agua Introducimos el pasto picado en dos bolsas repartidas haciendo suficiente presión para que este quede lo más compacto posible para que no quede aire. Procedemos a mezclarlo con la melaza disuelta. esto se debe hacer lo más pronto posible con el fin de acortar la fase aeróbica del proceso Esto se hace manejando las proporciones 70-30. Lo que quiere decir 70% forraje, 30% aditivo. Las bolsas pesaron 18kg por lo que 12.6 kg es el forraje (pasto Guinea) y 5.4 kg de aditivo (agua con melaza.) 75 Figura 29. Adición de la melaza. Fuente: Autores El silo debe quedar bien sellado para que no haya pérdida de la anaerobiosis. Figura 30. Ensilaje preparado Fuente: Autores Finalmente se deja de 25 a 30 días en proceso de fermentación, luego de esto ya se les puede suministrar a los animales. 76 Propuesta de ensilaje a base de tallo y hoja de maíz: Uno de los principales subproductos encontrado en la zona, son los que quedan del cultivo de maíz, es decir sus tallos y hojas, por ello se propuso un ensilaje en base a estos encontrando el siguiente aporte nutricional. Tabla 47. Ensilaje a partir del tallo y la hoja del cultivo de maíz. Autores Material %subproduct MS %aport alimenticio o Tallo Maíz 70 25,2 17,64 Hoja Maíz 30 30,2 9,06 PC %aport FD %Aport e N e 5,8 4,06 58 40,6 6,4 1,92 57,1 17,13 e 100 26,7 5,98 57,73 Al hacer la comparación con otros ensilajes que contienen la planta entera, encontramos un reporte de 6.8 de PC para ensilaje de grano duro y 7.6 grano lechoso con una materia seca de 29% y 38 % respectivamente (Rojas y Manrique, 2001) para el ensilaje planteado a partir de los subproductos, encontramos un aporte de PC del 5.98% y una materia seca del 26.7% lo cual está cercano a los valores de un ensilaje de planta completa. Por lo que esta puede ser una gran alternativa como suplemento alimenticio. 77 CONCLUSIONES GENERALES Las encuestas aplicadas a los 30 productores de la zona del cañón de Anaime permitieron hacer la clasificación de las fincas en dos grupos, el primero compuesto por fincas grandes que se caracterizan por que su principal actividad económica era la ganadería, El segundo compuesto por fincas más pequeñas caracterizadas por tener mayor variabilidad de cultivos y una economía basada en la agricultura estos mayoritariamente. Por los datos arrojados se puede concluir que los productores del primer conglomerado tienen una mayor capacidad adquisitiva respecto a los del segundo conglomerado. No existe un conocimiento determinante en la zona sobre el reciclaje de nutrientes y los beneficios que esto trae con tanto para el productor, como para la producción y el medio ambiente, por lo cual no aprovechan de manera eficiente todos los subproductos arrojados por las diferentes actividades económicas realizadas. A partir de la información concluida se pudo determinar cuáles son los principales subproductos de origen vegetal y animal, además de la cantidad aproximada que se puede obtener de estos, con el fin de tener la base para la siguiente fase de la investigación. A lo largo del proceso de toma de datos y al momento de evaluarlos se evidencia la falta de actividades por parte de diferentes organismos públicos y privados en busca de la mejora de las producciones, además de la negativa por parte de muchos productores para dar información sobre sus fincas, lo que confirma lo reportado anteriormente con respecto a los vínculos sociales. A partir de las producciones encontradas se pueden obtener grandes volúmenes de subproductos tanto de origen vegetal y animal, los cuales y utilizados en las tecnologías 78 de reciclaje de nutrientes propuestas, aportarían no solo ganancias monetarias a la producción si no una disminución del impacto ambiental generado por el desconocimiento del procesamiento de este tipo de subproductos. El lombricultivo es una opción viable en la zona y rentable para realizar fertilizantes naturales para los cultivos, a bajo costo y con subproductos obtenidos por las labores diarias de la cocina de las fincas. Los ensilajes son una buena fuente de energía para aportar a la producción de animales, teniendo en cuenta que los volúmenes que se presentan de subproductos son altos, sabemos que no solo se pueden usar para compostar si no que de igual manera se pueden ensilar, aumentando de esta manera la producción sin necesidad de aplicar costos extras por la inclusión de materia primas de fuera de las producciones. Se recomienda realizar estudios de digestibilidad para porcinos y Bovinos con los ensilajes propuestos, de esta manera poder realizar un balance de dietas más específico ya que estos se recomiendan en este trabajo como un modelo de reciclaje. Es importante realizar este tipo de investigación ya que estos trabajos permiten el acceso al conocimiento de lo que pasa realmente en las producciones campesinas y hace un acercamiento que permite un beneficio para las dos partes, ya que por un lado al investigador puede aportar información valiosa para establecer nuevos proyectos y al productor nuevas ideas de mejoramiento para su producción. Una de las características más importantes de la zona fue la oferta de componente hídrico, ya que todas las fincas objeto de estudio tenían afluentes de agua propios y vecinales, lo que demuestra la riqueza de la zona y su potencial para las producciones, Por otro lado el desconocimiento del manejo de los subproductos ha llegado a ser causal de contaminación de estas fuentes. 79 Se evidencia una falta de capacitación y asesorías en la zona por parte de entidades públicas y privadas, posiblemente si esto fuera más frecuente existirían producciones con mayor producción Es importante continuar estudios en la zona para realizar un seguiemiento a la implementación general de las técnicas de reciclaje y el estudio de productividad de las mismas. 80 RECOMENDACIONES Realizar trabajos de investigación con carácter social es importante para conocer el estado real de las producciones del país, de esta manera se pueden conocer más a fondo las dificultades a las que se enfrentan día a día los productores colombianos, por ello se hace importante transpolar este tipo de trabajos a otras zonas productoras del país. Es vital renovar las relaciones entre las entidades públicas y privadas con los campesinos, para de esta manera optimizar el desarrollo de las diferentes producciones establecidas en la zona de estudio, ya que actualmente se encuentra una gran brecha entre los productores y estos entes, por lo cual debe ser trabajo de las universidades y su promoción de la investigación tratar de restablecer estas relaciones mediante la socialización de los diferentes trabajos. Es importante continuar con el desarrollo de este trabajo para establecer los modelos de reciclaje propuestos en este estudio ya que son una gran alternativa para la promoción de reciclaje de nutrientes y ciclaje de los mismos a las producciones, además sería de gran importancia para disminuir el impacto ambiental que se genera en la zona causa de los subproductos. Se recomienda realizar un estudio de investigación más específico para la evaluación del impacto económico que tendría la aplicación de este trabajo, adicionalmente se propone realizar estudios bromatológicos y de digestibilidad para los ensilajes propuestos a base de los subproductos, también estudios de suelo para evaluar los compostajes. Se deben realizar ensayos para el establecimiento del lombricultivo a diferentes alturas ya que se pueden encontrar variabilidad de temperatura en la zona ya que las fincas de del estudio se encontraron distribuidas entre los 1800msnm a 2900msnm. 81 REFERENCIAS Amaya. J, & Hashimoto. J, (2006) “ARRACACHA” Arracacia xanthorrhiza Bancroft. Área Temática: Biodiversidad y Conservación de los Recursos Fitogenéticos Andinos. Gerencia Regional de Recursos Naturales y Conservación del Medio Ambiente, 2006. 15 páginas Ayala. S., (2004) "Manual para el Laboratorio de Nutrición Animal" En: Colombia. 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