UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

ANÁLISIS MULTICRITERIO PARA DETERMINAR LA

FERTILIZACIÓN DEL CULTIVO DE BANANO (Musa

acuminata AAA) EN LA HACIENDA LA CHEPA

TRABAJO DESCRIPTIVO

Trabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del título de

INGENIERO AGRÓNOMO

AUTOR

GÓMEZ MOROCHO RONNY ANDRÉS

TUTOR

ING. GARCÍA ORTEGA YOANSY, MSc

GUAYAQUIL – ECUADOR 2021

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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

APROBACIÓN DEL TUTOR

Yo, ING. GARCÍA ORTEGA YOANSY, MSc, docente de la Universidad Agraria del Ecuador, en mi calidad de Tutor, certifico que el presente trabajo de titulación: ANÁLISIS MULTICRITERIO PARA DETERMINAR LA FERTILIZACIÓN DEL CULTIVO DE BANANO (Musa acuminata AAA) EN LA HACIENDA LA CHEPA, realizado por elestudiante GÓMEZ MOROCHO RONNY ANDRÉS; con cédula de identidad N° 070594616-8 de la carrera INGENIERÍA AGRONÓMICA, Unidad Académica Guayaquil, ha sido orientado y revisado durante su ejecución; y cumple con los requisitos técnicos exigidos por la Universidad Agraria del Ecuador; por lo tanto se aprueba la presentación del mismo.

Atentamente,

____________________________________ ING. YOANSY GARCÍA ORTEGA, MSc. TUTOR

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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN

Los abajo firmantes, docentes designados por el H. Consejo Directivo como miembros del Tribunal de Sustentación, aprobamos la defensa del trabajo de titulación: “ANÁLISIS MULTICRITERIO PARA DETERMINAR LA FERTILIDAD DEL CULTIVO DE BANANO (Musa acuminata AAA) EN LA HACIENDA LA CHEPA”, realizado por el estudiante GÓMEZ MOROCHO RONNY ANDRÉS, el mismo que cumple con los requisitos exigidos por la Universidad Agraria del Ecuador.

Atentamente,

Ing Fanny Rodríguez Jarama, M.Sc. PRESIDENTE

Ing Antonio Alava Murillo, M.Sc. Ing Yoansy García Ortega, M.Sc.

EXAMINADOR PRINCIPAL EXAMINADOR SUPLENTE

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Dedicatoria

Dedico este trabajo de titulación principalmente a Dios por darme la fortaleza necesaria para seguir en este largo camino y poder superar los obstáculos que se presentaron en el camino. A mi familia por ser la principal razón para cumplir mis metas y por el amor y la dedicación que me han dado para que yo pueda terminar mis estudios universitarios.

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Agradecimiento

Agradezco al Ing. Jacobo Bucaram Ortiz. PhD y Ing. Msc. Martha Bucaram Leverone de Jorgge, PhD, máximas autoridades de la Universidad Agraria del Ecuador por permitir terminar mis estudios en esta prestigiosa Institución. A los docentes de la facultad de Ciencias Agrarias por compartir sus conocimientos, experiencias y consejos durante la carrera universitaria.

Agradezco a mi tutor el Ing Yoansy García Ortega, M.Sc por el tiempo que ha dedicado para la supervisión y ejecución de mi proyecto.

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Autorización de Autoría Intelectual

Yo GOMEZ MOROCHO RONNY ANDRÉS, en calidad de autor del proyecto realizado, sobre “ANÁLISIS MULTICRITERIO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA FERTILIZACIÓN DEL CULTIVO DE BANANO (Musa acuminata AAA) EN LA HACIENDA LA CHEPA” para optar el título de INGENIERO AGRÓNOMO, por la presente autorizo a la UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen o parte de los que contienen esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación.

Los derechos que como autor(a) me correspondan, con excepción de la presente autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento.

Guayaquil, 12 de abril del 2021

GÓMEZ MOROCHO RONNY ANDRÉS C.I. 070594616-8

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Índice general

PORTADA ……….. 1

APROBACIÓN DEL TUTOR ... 2

APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN ... 3

Dedicatoria ... 4

Agradecimiento ... 5

Autorización de Autoría Intelectual ... 6

Índice de tablas ... 11

Índice de figuras ... 113

Resumen………...15

Abstract...16

1.Introducción ... 17

1.1 Antecedentes del problema ... 17

1.2 Planteamiento y formulación del problema ... 18

1.2.1Planteamiento del problema ... 18

1.2.2Formulación del problema ... 19

1.3Justificación de la investigación ... 19 1.4 Delimitación de la investigación ... 19 1.5Objetivo general... 20 1.6Objetivos específicos ... 20 1.7Hipótesis ... 20 2.Marco teórico ... 21

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2.1 Estado de arte ... 21

2.2 Bases teóricas ... 22

2.2.1 Introducción del banano en el Ecuador ... 22

2.2.2 Taxonomía del banano ... 23

2.2.3 Morfología del banano ... 23

2.2.4 Requerimientos edafoclimaticos ... 26

2.2.5 Requerimientos nutricionales ... 27

2.2.6. Funciones de los nutrientes ... 28

2.2.7 Fertilización ... 30

2.2.8 Importancia económica del banano en el Ecuador ... 31

2.2.9 Análisis de suelo ... 32 2.2.10 SIG ... 32 2.2.11 Análisis multicriterio ... 33 2.3 Marco legal ... 34 3.Materiales y métodos ... 36 3.1 Enfoque de la investigación ... 36 3.1.1 Tipo de investigación ... 36 3.1.2Diseño de investigación ... 36 3.2. Metodología ... 36 3.2.1 Variables ... 36 3.2.1.1. Variable independiente ... 36 3.2.1.2. Variable dependiente ... 36

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3.2.2 Recolección de datos ... 36 3.2.2.1. Recursos materiales ... 36 3.2.2.1.1. Materiales y equipos ... 36

3.2.2.1.2. Recursos humanos………...37 3.2.2.1.3. Recursos bibliográficos………...37 3.2.2.1.3. Recursos económicos………...37 3.3 Métodos y técnicas ... 37 3.3.1 Métodos teóricos ... 37 3.3.2 Método deductivo ... 37 3.3.3 Método inductivo ... 38 3.3.4 Método analítico ... 38 3.3.5 Método sintético ... 38

3.4Manejo del ensayo ... 38

4.Resultados ... 44

4.1 Establecimiento de los criterios óptimos para la fertilización del cultivo de banano...44 4.1.1 Nitrógeno ... 44 4.1.2 Fósforo ... 44 4.1.3 Potasio ... 45 4.1.4 Hierro ... 45 4.1.5 Magnesio ... 45 4.1.6 Cobre ... 46

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4.1.7 Zinc ... 46

4.2 Implementación del sistema multicriterio de la fertilización de banano a un SIG...47

4.2.1 Muestras del predio... 47

4.2.2 Evaluación multicriterio mediante AHP ... 48

4.2.3 Definición de criterios para la representación cartográfica ... 49

4.2.4 Determinación de superficies ... 51

4.2.5 Modelación multicriterio para determinar la dosis de nutrientes en la zona de estudio ... 51

4.3 Representando cartográficamente los criterios de fertilización en el cultivo ...55

4.3.1 Criterios óptimos para las zonas con deficiencia de nutrientes ... 66

5.Discusión ... 67

6.Conclusiones ... 70

7.Recomendaciones ... 72

8.Bibliografía ... 73

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Índice de tablas

Tabla 1. Taxonomía del banano ... 23

Tabla 2. Rangos para determinar el nivel de materia orgánica ... 39

Tabla 3. Rangos para determinar el pH en el suelo ... 39

Tabla 4. Rangos para determinar el nivel de nitrogeno ... 40

Tabla 5. Rangos para determinar el nivel de fósforo ... 40

Tabla 6. Rangos para determinar el nivel de potasio ... 40

Tabla 7. Rangos para determinar el nivel de hierro ... 41

Tabla 8. Rangos para determinar el nivel de cobre ... 41

Tabla 9. Rangos para determinar el nivel de zinc ... 41

Tabla 10. Rangos para determinar el nivel de magnesio ... 42

Tabla 11. Criterios óptimos del fosforo en el suelo ... 44

Tabla 12. Criterios óptimos del potasio en el suelo ... 45

Tabla 13. Criterios óptimos del hierro en el suelo ... 45

Tabla 14. Criterios óptimos del magnesio en el suelo ... 46

Tabla 15. Criterios óptimos del cobre en el suelo ... 46

Tabla 16. Criterios óptimos de zinc en el suelo ... 47

Tabla 17. Coordenadas que conforman el muestreo ... 48

Tabla 18. Criterios establecidos para el pH del suelo ... 50

Tabla 19. Superficie (ha) y disponibilidad de nutrientes ... 52

Tabla 20. Análisis respecto al fósforo en el suelo ... 52

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Tabla 22. Análisis respecto al hierro en el suelo ... 53

Tabla 23. Análisis respecto de cobre en el suelo ... 53

Tabla 24. Análisis respecto de zinc en el suelo ... 54

Tabla 25. Análisis respecto de magnesio en el suelo ... 54

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Índice de figuras

Figura 1. Diagrama del Análisis Jerárquico ... 49

Figura 2. Polígono de la zona de estudio ... 55

Figura 3. Clasificación de textura en el suelo ... 56

Figura 4. Análisis de materia orgánica ... 57

Figura 5. Niveles de pH en el suelo ... 58

Figura 6. Contenido de nitrógeno en el suelo ... 59

Figura 7. Análisis de fósforo en el suelo ... 60

Figura 8. Análisis de potasio en el suelo ... 61

Figura 9. Análisis de hierro en el suelo ... 62

Figura 10. Análisis de cobre en el suelo ... 63

Figura 11. Análisis de zinc en el suelo ... 64

Figura 12. Análisis de magnesio en el suelo ... 65

Figura 13. Ubicación del lugar ... 83

Figura 14. Arcmap ... 83

Figura 16. Búsqueda de linderos ... 83

Figura 15. Recorrido de la finca ... 83

Figura 18. Toma de datos ... 83

Figura 17. Uso del GPS ... 83

Figura 19. Elección para la toma de muestras ... 84

Figura 20. Toma de muestras ... 84

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Figura 22. Obtención de datos del GPS ... 84

Figura 23. Tabulación de datos en excel ... 84

Figura 24. Colocación de datos en el arcmap ... 84

Figura 25. Planimetría de la finca ... 85

Figura 26. Cálculo de las áreas ... 85

Figura 27. Resultado del análisis de suelo ... 85

Figura 28. Resultado del análisis de suelo ... 86

Figura 29. Resultado del análisis de suelo ... 86

Figura 30. Resultado del análisis de suelo ... 87

Figura 31. Resultado del análisis de suelo ... 87

Figura 32. Resultado del análisis de suelo ... 88

Figura 33. Resultado del análisis de suelo ... 88

Figura 34. Resultado del análisis de suelo ... 89

Figura 35. Resultado del análisis de suelo ... 89

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Resumen

Este proyecto de investigación se lo realizó en la finca ‘‘La Chepa’’ ubicada en el cantón ‘‘El Guabo’’, provincia de El Oro, con el objetivo de poder representar cartográficamente el nivel de fertilidad y las características que contiene el suelo, para lo cual se elaboró de una base de datos receptando información de coordenadas UTM con la ayuda del GPS del perímetro del lugar de estudio. Las variables analizadas fueron: materia orgánica, macronutrientes, micronutrientes, tipo de suelo, pH, resultados obtenidos a través de los análisis de suelo. Con los resultados obtenidos del suelo y la implementación del sistema multicriterio se realizaron mapas en sistemas de información geográfica mediante la herramienta ArGis, en los cuales se representaron los tipos de textura del suelo, nivel de materia orgánica, pH del suelo, disponibilidad de los nutrientes con el fin de dar interpretar tomando en cuenta rangos óptimos obtenidos en investigaciones anteriores y dar un plan de fertilización adecuado para los requerimientos nutricionales del cultivo del banano.

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Abstract

This research project was carried out in the farm ''La Chepa'' it’s located in the canton ‘‘El Guabo’’,with the aim of being able to map the fertility level and characteristics contained in the soil, for which it was developed from a database recepting UTM coordinate information with the help of GPS of the perimeter of the study site. The variables analyzed were: organic matter, macronutrients, micronutrients, soil type, pH, results obtained through soil analyses. With the results obtained from the soil and the implementation of the multicriteria system, maps were made in geographic information systems using the ArGis tool, in which soil texture types, organic matter level, soil pH, nutrient availability were represented in order to interpret taking into account optimal ranges obtained in previous research and provide an appropriate fertilization plan for the nutritional requirements of banana cultivation.

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1. Introducción 1.1 Antecedentes del problema

Uno de los cultivos que constituye unas de las principales fuentes de ingreso en el Ecuador, es el banano, actualmente existen alrededor de 220.000 hectáreas cultivadas. Las plantaciones se encuentran cultivadas en varias zonas del litoral ecuatoriano en que muchos lugares han sido sembrados sin previo estudio de suelos que permita conocer los problemas de nutrición y rendimiento que de él se deriven. Tal es así que en estos sitios y aún pequeñas superficies el desarrollo de la plantación se ve afectada por la diversidad de las características que presentan los suelos (Medina, 2015).

La provincia de El Oro posee aproximadamente el 41% de los productores de banano en el Ecuador, esto se debe a que sus condiciones climáticas son aptas para la adaptación cultivo dando lugar a que se generen diversas fuentes de empleo para los pobladores de esta zona.

Por otra parte, en algunas zonas el uso de prácticas culturales tales como la aplicación de fertilizantes, dotación de agua se lo realiza sin considerar las diferencias existentes en las clases del suelo. Una derivación del mal manejo eficiente a partir de dichas prácticas agrícolas basadas en el conocimiento de las características edafológicas, es la obtención de plantas bien nutridas y de alta capacidad de producción (Robalino, 2020).

La obtención de altos rendimientos depende únicamente del vigor de las plantas durante toda su etapa de desarrollo. Los factores que más influyen en el desarrollo están la temperatura, nivel nutricional del suelo, humedad y duración del día. La producción de banano está directamente relacionada con el peso del racimo, el

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número de plantas por unidad de área, el tamaño del racimo está relacionado al número de manos, número de dedos y el más importante, el tamaño de la fruta.

Para el cultivo de banano las herramientas de agricultura de precisión nacen como respuesta a la necesidad de rastrear y conocer el estado del producto durante todo su proceso, desde la siembra hasta el momento de venta. En los últimos años se han empezado a perfilar herramientas desde la óptica de la agricultura de precisión, la cual en su definición básica busca optimizar recursos con instrumentos que permitan su utilización de una manera eficiente y eficaz.

Hasta hoy los avances en agricultura de precisión para el sector bananero, aún están en su etapa de investigación y desarrollo, lo cual no significa que desde las fincas y con los recursos de que se dispone no se puedan dar los primeros pasos con la implementación de algunas prácticas y modos de operar que nos acerquen hacia sus principios.

1 .2 Planteamiento y formulación del problema 1.2.1 Planteamiento del problema

El principal problema de la baja producción en el cultivo del banano es el mal manejo de los nutrientes al momento de realizar la fertilización ya que no tienen las bases técnicas para poder aplicar correctamente.

En el caso particular de la fertilización que se realiza para el cultivo de banano para el logro de los estándares de producción, es una de las actividades con mayor impacto tanto en costos como ambiental, por escurrimientos y demás que pueden presentarse en la actividad, además de los efectos directos que causan al sistema suelo. La planta de banano requiere de grandes cantidades de nutrientes para su crecimiento y producción de frutos, los cuales son parcialmente suministrados por el suelo.

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El sistema de fertilización para el cultivo es indiferenciado, aplicando cantidades regulares de insumos para todos los sectores, y a pesar de esto, el productor ha reconocido que algunos sectores de sus lotes tienen variaciones, en el tamaño de sus racimos, ratio, número de manos, es por esto se plantea que la razón de las desviaciones en la producción tiene relación directa con el suelo.

1.2.2 Formulación del problema

¿Mediante el análisis multicriterio, se podrá determinar la fertilización en el cultivo de banano (Musa acuminata AAA)?

1.3 Justificación de la investigación

La mayor preocupación del productor bananero está en poder incrementar el rendimiento de las plantaciones que ya han sido establecidas. El manejo tradicional del banano origina pérdidas de producción e ingresos económicos al sector bananero, y a la escasa información que se tiene en el sector acerca de la tecnología propuesta, se hace necesario implementar la presente investigación que contribuya a mejorar la productividad y la rentabilidad del cultivo en beneficio principalmente de los pequeños productores de banano.

Para que un suelo sea productivo necesita de una buena fertilización, por lo cual este trabajo busca conocer la disponibilidad de nutrientes que hay en el suelo para dar un programa de fertilización acorde a las necesidades que se encuentran en la zona de estudio.

1.4 Delimitación de la investigación

La delimitación de la investigación indica con precisión el espacio, el tiempo o período y la población involucrada.

Espacio: El proyecto se lo realizó en la finca ‘‘La Chepa’’ del cantón de El Guabo.

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Tiempo: El trabajo se efectuó en 6 meses (junio-diciembre)

Población: El siguiente trabajo va dirigido a los pequeños productores del cantón El Guabo.

1.5 Objetivo general

Determinar la fertilización del cultivo del banano mediante un sistema multicriterio integrado a un SIG.

1.6 Objetivos específicos

 Establecer los criterios óptimos para la fertilización del cultivo de banano.

 Implementar el sistema multicriterio de la fertilización de banano a un SIG.

 Representar Cartográficamente los criterios de fertilización en el cultivo de banano de un caso de estudio.

1.7 Hipótesis

Con el uso de un sistema multicriterio y su integración a un SIG se logra optimizar la fertilización del cultivo de banano (Musa acuminata AA).

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2. Marco teórico 2.1 Estado de arte

Para preparar los mapas de fertilidad del suelo aplicando el OWA método, se usaron 45 suelos de muestra. Al principio, los mapas de interpolación fueron creados para cada parámetro utilizando la Distancia inversa Ponderado (IDW) y luego se crearon los mapas de parámetros difusos para cada parámetro para hacer diferentes niveles de riesgo tomando las mejores ventajas de OWA (Mokarram, 2017).

El modelo IDW se utilizó para interpolar los datos efectivos en determinando la fertilidad del suelo como el potasio (K), fósforo (P), cobre (Cu), hierro (Fe), manganeso (Mn), carbono orgánico (OC) y zinc (Zn). La interpolación IDW implementa explícitamente la suposición de que las cosas que están cerca unas de otras y más iguales que los que están más separados (Mokarram, 2017).

Para predecir un valor para cualquier ubicación no medida, IDW utilizará los valores medidos que rodean la ubicación de predicción. El valor supuesto de un atributo z en cualquier punto no muestreado es un promedio ponderado por la distancia de los puntos muestreados que se encuentran dentro de un vecindario definido alrededor de ese punto de disminución del peso del punto. Mayores valores de r asignan mayores influencias a los valores más cercanos al punto interpolado, con el resultado convirtiéndose en un mosaico de azulejos con interpolación casi constante valor para valores grandes (Mokarram, 2017).

En el área de estudio para determinar la fertilidad del suelo, 45 muestras. Se utilizaron puntos. Estos datos fueron preparados por la Organización de Agricultura, provincia de Jihad Fars en 2012. Estos puntos se obtuvieron utilizando un método de muestreo aleatorio de simples campos de banano. Debido a la autoridad legal

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de algunos propietarios de tierras agrícolas en algunas partes del área de estudio, los puntos no están bien dispersos. En la spline de estudio, la distancia inversa ponderada (IDW) y el método simple de kriging (gaussiano, circular, esférico, exponencial modelo) se utilizaron para preparar mapas ráster para cada parámetro del suelo en ArcGIS 10.2 (Mokarram, 2017).

Los resultados de la desviación cuadrática media (RMSE) para tres modelos mostraron que el método IDW (circular modelo) con el RMSE más bajo es el mejor modelo de predicción de parámetros del suelo. Se seleccionaron puntos de muestra aleatoriamente en el área de estudio. En el área de estudio, la interpolación IDW se usó para predecir K, Valores de P, Cu, Fe, Mn, OC y Zn (Mokarram, 2017).

Con los análisis de suelo se representó el contenido de nutrientes que presentaba la finca y llegamos a la conclusión que los parámetros analizados respuestas que muestran deficiencias en nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg), y aunque estos están por debajo del rango mínimo presentan diferencias entre las muestras. Para los demás parámetros como hierro (Fe) y manganeso (Mn) se demostró que en hay un exceso de estos, producto de los problemas de drenaje en la propiedad (Hidalgo, 2016).

2.2 Bases teóricas

2.2.1 Introducción del banano en el Ecuador

Según Cevallos (2016) la introducción de las primeras plantas de banano se dio en el año de 1516 procedente del archipiélago de las Canarias a las Islas de las Antillas Mayores y muchos lugares del continente incluyendo Centroamérica y las costas de Colombia.

Coronel y Henríquez (2010) indica que las primeras especies que ingresaron al continente fueron Musa paradisiaca y Musa sapientum. Mientras que las variedades

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Cavendish y Gros Michel se introdujeron en el siglo XIX pero no hay una fecha exacta en que este cultivo ingreso a Ecuador.

2.2.2 Taxonomía del banano Tabla 1. Taxonomía del banano

Reino Plantae División Magnoliophyta Clase Liliopsida Orden Zingiberales Familia Musaceae Genero Musa

Nombre científico Musa paradisiaca AAA Mora, 2017

2.2.3 Morfología del banano

Es una planta tropical, perenne que carece de ramificaciones, hojas de forma apical que constituye un haz apical. Son plantas muy antiguas y es el cuarto cultivo más importante el mundo (Vézina y Baena, 2016).

Las plantas de banano pueden medir entre tres y siete metros de altura, su rizoma es subterráneo con varios puntos de crecimiento a los que se denomina meristemos y su función principal es dar origen a la formación de otros tallos, raíces y yemas vegetativas (Colmenares, Gonzalez, y Peña, 2012).

Huillcapure (2011) indica que el banano es una hierba gigante con un fruto que es comestible y su tallo es muy corto que se encuentra ubicado a nivel del suelo, desarrollan numerosas yemas laterales que se van alargando mientras la planta va desarrollando.

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2.2.3.1. Sistema radicular

El cultivo del banano tiene un sistema radicular primario y uno adventicio. Las raíces primarias se originan de la superficie central del rizoma, en cambio las raíces secundarias, terciarias y cuaternarias se formar a partir de las primarias. El sistema radicular es el que se encarga de absorber, conducir el agua y los nutrientes del suelo hacia arriba de la planta (González y Peña, 2012).

Por lo general las raices son de color blanco cuando estan en las primeras pero se vuelven amarillentas y su diametro va desde los cinco a ocho mm, su distribuion siempre va a depender de las condiciones y caracteristicas del suelo (Gómez , 2008).

2.2.3.2. Rizoma

Vézina y Baena (2016) afirma que el rizoma es un tallo subterráneo que tiene muchos puntos de crecimiento dando origen al pseudotallo, raices y yemas vegetativas.

2.2.3.3. Pseudotallo

Es un falso tallo que esta formado por un conjunto apretado de vainas foliares, es muy fuerte y carnoso pero está formado principalmente por agua, puede alcanzar una altura de cinco metros y puede soportar un racimo de 50 kg o más (Vargas, Guillén, y Arce, 2013).

2.2.3.4. Hoja

Paladines (2009) indica que la hoja es el principal órgano fotosintético que emergen desde el ceontro del pseudotallo en forma de cigarro. Son grandes, de color verde y de forma espiral, cuando son viejas se rompen facilemente de forma transversal por los azotes del viento.

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2.2.3.5. Hijo

Es el brote lateral que se forma desde el rizoma y que surge muy cerca de la planta progenitora o madre. Existes dos tipos de hijos que son: hijo espada (apto para ser el sucesor) y el hijo de agua (conexión débil con la planta madre), el número de hijos va a depender según la variedad (Figueroa y Lupi, 2004).

El número total de hijos se origina en el cormo por lo que queda limitado a un número inferior al teórico potencial. Cada yema contiene una yema opuesta que no es axilar (Barrera , Cardona, y Cayón, 2011).

2.2.3.6. Inflorescencia

Es una estructura muy completa, que contiene a las flores que desarrollaran en frutos. El tallo floral emerge del punto del crecimiento terminal del rizoma, crece a traves del pseudotallo y brota en la parte alta de la planta una vez la ultima hoja cigarro haya nacido (Vézina y Baena, 2016).

Solis (2007) indica que la inflorescencia es muy compleja, todas las flores son hermafroditas y solamente las primeras que permiten observarse despues del repliegue de las bracteas de seis a quince manos, son hembras y dan origen a lo que llamamos el racimo.

La inflorescencia suele ser péndula, semipéndula o erecta, el fruto es muy carnoso y las semillas son globosas muy irregulares. En el racimo, las manos desarrollan entre 10 y 12 frutos que se lo conoce como dedos. La reproduccion del banano es vegetativa y los problemas sanitarios se puede transmitir a traves de los cormos, rizomas o las yemas vegetativas (Mora, 2017).

2.2.3.7. Racimo

El racimo es el resultado final que se obtiene de toda la parte vegetativa de la planta. Los frutos tienen forma de una baya oblandada y la forma del racimo

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siempre va a depender del peso. La mayoria de los frutos de las musaceas son esteriles debido a cambios estructurales cromosomicos y otras causas muy visibles (Ortega, 2010).

Por lo general el fruto tarde entre 80-180 días en desarrollarse completamente. Cuando se presentan las condiciones ideales todas las flores femeninas se fructifican y adeoptan una apariencia dactiliforme llamadas hileras (Alava, 2013). 2.2.4 Requerimientos edafoclimaticos

2.2.4.1. Clima

El cultivo del banano necesita de climas cálidos y de una constante humedad en el aire. La temperatura media oscila entre 26-27 ºC, si la temperatura es menoe a 18 ºC el crecimiento de la planta se detiene e incluso ocasionaria daños más graves (Mendez, 2015).

2.2.4.2. Precipitación

El banano es un cultivo que necesida de mucha agua por lo que Mendez (2015) indica que este cultivo necesita aproximadamente de 120 a 150 mm de precipitacion mensual, 44 mm semanal y 1200 a 2200 mm anualmente. La carencia de agua afecta directamente al rendimiento del cultivo.

2.2.4.3. Suelo

Para un buen desarrollo de este cultivo, los suelos optimos son los que presentan una textura franco arenosa, franco arcillosa, franco arcillo limosa y franco limosa, además, deben ser fertiles, permeables, profundos y muy ricos en materia nitrogenada. El pH oscila entre 4,5-8, siendo 6,5 el más óptimo para que crecimiento y desarrollo de la planta. Para una elección correcta del suelo es muyrecomendable hacer un análisis de suelo para poder conocer su pH (Vásquez, 2016).

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2.2.4.4. Luminosidad

El banano demanda de una alta intensidad de luz por lo que su desarrollo se ve alterado debido a que no obtiene las suficientes horas luz. Este cultivo requiere como mínimo cuatro horas de luz al día (López, 2002).

2.2.4.5. Viento

Los vientos fuertes y que se dan frecuentemente pueden afectar a las hojas y alterar el proceso fotosintético. También ocasiona arqueamientos a la planta y puede doblar el tallo por lo que ocasionaría la pérdida irremediable del racimo (Real y Florio, 2012).

2.2.5 Requerimientos nutricionales

La planta de banano requiere grandes cantidades de nutrientes para el crecimiento y desarrollo del mismo. Los nutrientes más requeridos en el cultivo del banano son el nitrógeno y el potasio, para poder determinar la exacta cantidad total de nutrientes requerida por el cultivo depende de la cantidad total de nutrientes absorbida para un rendimiento determinado y del suministro de nutrientes disponible en el suelo (Madrid, 2013).

La absorción total de nutrientes está determinada por las condiciones ambientales o el 26 estado de la plantación que van a ser las que finalmente determinaran el rendimiento esperado en cada sitio (Herrera, 2018).

2.2.5.1. Nutrición basada en la raíz

La raíz es el órgano principal y de esencial importancia para el cultivo de banano, ya que no solo sirve como sostén, sino que mediante esta las plantas absorben el agua y los nutrientes que se encuentra disponible en el suelo (Mendoza, 2016).

El sistema radicular del banano está integrado por raíces de tipos adventicias, fasciculadas, fibrosas de muy rápido crecimiento. Aproximadamente el 70% de las

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raíces de este cultivo se encuentra entre los 30 cm del suelo. No existe una relación persistente entre las raíces activas y el peso total de las raíces, causado durante el proceso de crecimiento de la planta a el número de raíces que exploran el suelo y la sección de raíces activas se apartan cada vez más de la misma (Mendoza, 2016). El procedimiento es muy eficiente puesto que permite que el sistema radical explore un volumen de suelo mucho más grande cada vez y es muy importante si se estima que la planta crece y se desarrolla de forma rápida, incrementando sus necesidades nutricionales (Mendoza, 2016).

2.2.6. Funciones de los nutrientes 2.2.6.1. Nitrógeno

El nitrógeno es esencial para obtener una planta vigorosa y una fruta grande y bien desarrollada. Es muy esencial para la formación de proteínas, aminoácidos y ácidos nucleicos. Los niveles óptimos en la hoja son entre 2.5 y 3% sin embargo, una planta con deficiencia de nitrógeno puede presentar lo siguiente: crecimiento lento, hojas amarillas y una fruta pequeña (Arevalo, 2010).

Un síntoma característico de la falta de N en el cultivo de banano es la clorosis de las hojas por la disminución de la clorofila, en contraste con una planta bien nutrida la cual presenta un color verde intenso (Buste, 2019).

2.2.6.2. Fósforo

La función principal del fósforo es como buffer de pH de la célula; control de síntesis de almidones, en la respiración climatérica durante la madurez del fruto; conductor de energía (ATP); reducción de NADP a NADPH liberando energía para la respiración, glicólisis y fijación de CO2; requerido para la síntesis de sucrosa; síntesis de fosfolípidos y formación de celulosa para las diferentes funciones de la planta (Figueroa, 2006).

(29)

Este nutriente interviene en la resistencia fisiológica de la planta y en la robustez de los pedicelos, pocas veces es deficiente en los suelos bananeros. La deficiencia de fosforo provoca necrosis marginal en forma de sierra en las hojas más viejas, que presentan coloración verde oscura azulada (Buste, 2019).

2.2.6.3. Potasio

En banano es esencial en mantener la planta hidratada y regular la apertura de las estomas; en la acumulación y translocación de carbohidratos sintetizados nuevos e importante en la síntesis de celulosa. Se puede decir que es uno de los elementos más importantes en la nutrición del banano (Sánchez, 2014).

La deficiencia de potasio disminuye el tamaño del racimo y afectan la longitud y diámetro de los dedos que crecen deformes. La cantidad de potasio en la solución del suelo es mínima y rápidamente es absorbido por las plantas por estar inmediatamente disponible en la solución del suelo (Buste, 2019).

2.2.6.4. Magnesio

Es necesario en banano para obtener buen peso de la fruta, mayor grosor y reducir la curvatura. Su carencia es común en suelos arenosos o muy arcillosos (Ruiz, 2016).

El magnesio juega un papel muy importante en el metabolismo de las plantas, debido a que es el elemento central de la molécula de clorofila responsable de la fotosíntesis, además cumple funciones como activador del metabolismo de respiración (Buste, 2019).

2.2.6.5. Azufre

Es de gran importancia en proteínas y aminoácidos. Su carencia se expresa en los estadios tempranos del cultivo como una clorosis de las hojas jóvenes. Esta clorosis desaparece unos 40 días antes de la emisión floral (Pineda, 2012).

(30)

Los síntomas de deficiencia del azufre aparecen en las hojas jóvenes de la planta las cuales se tornan de color blanco amarillento, si la deficiencia es muy fuerte aparece parches necróticos en los márgenes de las hojas y ocurre un ligero engrosamiento de las venas. Algunas veces cambia la morfología de la hoja y aparecen hojas sin lámina (Buste, 2019).

2.2.6.5. Cobre

El cobre es un micronutriente que es muy poco utilizado en los programas de fertilización ya que la deficiencia de este elemento es muy escasas. El cobre tiene como función la participación en el proceso de la fotosíntesis y es integrante de varias enzimas (López y Espinosa, 1995).

2.2.6.6. Zinc

Este micronutriente tiene varias funciones pero como la actividad de la anhidrasa. La carencia de este elemento se observa visiblemente en el racimo, ya que se observa deformidad en los dedos de la fruta y el peso es muy bajo (Tigasi, 2017).

El zinc participa directamente en los procesos metabólicos en la planta ya que es un componente que contiene diferentes enzimas para los procesos vitales que cumple dicho cultivo (Vaca, 2019).

2.2.7 Fertilización

Para que el banano obtenga altos rendimiento, va a depender mucho del vigor de la planta durante en su etapa de crecimiento, por lo que necesita un nivel nutricional en el suelo optimo a fin de que pueda absorber los nutrientes necesarios para que el racimo tenga la calidad y el peso ideal. Para obtener un buen programa de fertilización es necesario realizar análisis de suelo para poder conocer el contenido nutricional que tiene la planta (Figueroa y Lupi, 2017).

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Por medio de la fertilizacion el banano obtiene los nutrientes necesarios para una nutricion favorable ya que este cultivo requiere un total de 16 elementos para tener un crecimiento y una optima producción (Valentín, 2019).

Cevallos (2014) afirma que el cultivo de banano es de rápido crecimiento por lo que una buena cantidad de nutrientes nos daría una buena produccion y un desarrollo.

La textura del suelo está relacionada con la composición mineral, area superficial especifica y los poros del suelo. La textura influye directamente en la efectividad de la absorción de nutrientes, sin embargo, el sistema radical es el encargado de que la raíz pueda absorber el agua y los elementos (Espinoza, 2015).

Benítez (2017) afirma que en plantaciones nuevas a partir de la quinta semana se puede empezar a fertilizar mientras que en plantaciones ya establecidas se lo debe hacer entre enero y julio.

2.2.8 Importancia económica del banano en el Ecuador

James (2009) indica que la exportación del banano inicio aproximadamente en el año de 1910 donde se exportó 71.617 racimos de más de 100 libras. El Estado ecuatoriano ha intervenido en la actividad bananera desde que inicia el cultivo en gran escala.

Actualmente en el Ecuador hay 220.000 hectáreas cultivadas, por lo que en el año 2019 el sector exportó en el primer semestre de este año USD 1 706 millones, un 4% más frente a iguales meses del 2018. Ecuador abastece de fruta a 43 mercados. Los principales fueron Rusia, USA, China y la Unión Europea, cabe mencionar que el banano es el segundo producto de exportación (Orozco, 2019).

El banano es de los cultivos con mayor importancia en el mundo y en Ecuador es el segundo producto que mayor demanda tiene solo por debajo del petróleo.

(32)

Este cultivo es el creador de fuentes de empleo en especial para el sector de la costa ecuatoriana (Vergara, 2015).

Es importante hacer hincapié que Rusia es el país que más consume el banano ecuatoriano y su mercado cada día demanda más de este producto por lo que se ha vuelto un mercado muy interesante para los agricultores del país (Urgilés, 2016). 2.2.9 Análisis de suelo

Un análisis de suelo es una parte esencial de cualquier programa de manejo agronómico en la producción agrícola. Todo manejo de riego y nutrición debe tener como punto de partida un análisis de suelo además de análisis de agua de riego, así se podrá tener acceso a la información que nos permita ejecutar el mejor programa de riego y abonado posible para nuestras condiciones (Cervantes, 2017). Por lo general un análisis de suelo se lo hace con el fin de conocer la cantidad de nutrientes disponibles para poder implementar programas de fertilización acorde a los requerimientos nutricionales que tenga el cultivo tomando en cuenta que es un proceso costoso por lo que no se debe hacer un mal uso de ella (Lara, 2015). 2.2.10 SIG

Un sistema de información geográfica se emplea para integrar información cartográfica en la forma de coberturas con información en tablas de atributos asociadas a cada una y está ligada a un sistema de coordenadas terrestres (Paladines, 2017).

Es una herramienta de vital importancia para la agricultura de precisión ya que nos permite generar visiones complejas del lugar de trabajo para la toma de decisiones como la aplicación de algún fertilizante. La gama de trabajos de gestión y planificación predial se pueden hacer con SIG, tomando en cuenta que se deben obtener datos para la confección de cartas temáticas prediales como: Capacidad

(33)

de uso de suelo, problemas de drenaje, red de canales y caminos, mapeo de rendimiento de cultivo, etc (Rivera, 2013).

En años anteriores la agricultura de precisión utilizaba equipos como GPS, sensores remotos, sin embargo, actualmente se buscan nuevos métodos para mejorar y perfeccionar la tecnología por lo que se han centrado en el uso de sistemas de geoposicionales que ha sido de mucha ayuda en la aportación de datos (Serna, 2013).

Por medio de mapas cartográficos, nos permite obtener una mejor distribución geográfica e identificación para relaciones datos de forma inmediata para una toma de decisión a un problema (Portilla, 2018).

Con la ayuda de los Sistemas de Información Geográfica se podrá administrar grandes cantidades de información de todo tipo y esto permite establecer una innovación para expertos en suelos o en cualquier tipo de análisis espacial (Vélez, 2020).

2.2.11 Análisis multicriterio

Es una herramienta muy indispensable para la toma de decisiones durante el proceso de la planificación para lo cual nos permite implementar diferentes criterios para dar una visión integral del problema que se quiere resolver (Juarez, 2017).

Contribuyen al proceso de selección de estas alternativas en el campo agronómico. Innumerables son los trabajos presentados en este sentido, destacando en los últimos años (Fosado, 2015).

Con el análisis multicriterio se puede llegar a conclusiones concretas ante cualquier problema mediante análisis, recolección de datos o exploración. Este sistema actualmente es muy utilizado sobre todo para estudios de suelos con fines agrícolas (Lamelas, 2012).

(34)

2.3 Marco legal

REGLAMENTO LEY DE ORDENAMIENTO TERRITORIAL, USO Y GESTION DE SUELO

Que, la Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Gestión de Suelo tiene por objeto fijar los principios y reglas generales que rigen el ejercicio de las competencias de ordenamiento territorial, uso y gestión del suelo urbano y rural, y para dicho efecto establece varios instrumentos para el ordenamiento territorial el uso y gestión del suelo municipales y metropolitanos el control sobre el uso y ocupación del suelo en el territorio del cantón, por lo cual los planes y políticas de ordenamiento territorial de este nivel racionalizarán las intervenciones en el territorio de todos los gobiernos autónomos descentralizados;

Que, el artículo 1 de la Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Gestión de Suelo, establece que el ejercicio de las competencias de ordenamiento territorial, uso y gestión del suelo urbano y rural "promueven el desarrollo equitativo del territorio y propicien el ejercicio del derecho a la ciudad, al hábitat seguro y saludable, y a la vivienda adecuada y digna, en cumplimiento de la función social de la propiedad e impulsando un desarrollo urbano inclusivo e integrador para el Buen Vivir de las personas...";

Que, el Artículo 3 de la Ley Orgánica de Ordenamiento Territorial, Uso y Gestión de Suelo señala como referencia para el ordenamiento territorial, uso y gestión del suelo las siguientes: el acceso equitativo al suelo, la vivienda digna y adecuada. El hábitat seguro y saludable, la participación ciudadana y el desarrollo integral del ser humano (Pesantez, 2019, p.23).

APROVECHAMIENTO DEL SUELO

De acuerdo con la Ley orgánica de ordenamiento territorial uso y gestión de riesgo:

Art. 20.- Aprovechamiento urbanístico o de suelo. El aprovechamiento urbanístico o de suelo determina las posibilidades de utilización del suelo, en términos de clasificación, uso, ocupación y edificabilidad, de acuerdo con los principios rectores definidos en esta Ley.

Art. 21.- Uso. - El uso es la destinación asignada al suelo, conforme con su clasificación y subclasificación, previstas en esta Ley. Los usos serán determinados en los respectivos planes de uso y gestión de suelo y en sus instrumentos complementarios.

Art. 22.- Uso general. - Uso general es aquel definido por el plan de uso y gestión de suelo que caracteriza un determinado ámbito espacial, por ser el dominante y mayoritario.

Art. 23.- Usos específicos. Usos específicos son aquellos que detallan y particularizan las disposiciones del uso general en un predio concreto, conforme con las categorías de uso principal, complementario, restringido y prohibido. En el plan de uso y gestión de suelo el régimen de usos específicos se clasificará en las siguientes categorías:

1. Uso principal. Es el uso específico permitido en la totalidad de una zona. 2. Uso complementario. Es aquel que contribuye al adecuado funcionamiento del uso principal, permitiéndose en aquellas áreas que se señale denforma específica.

(35)

3. Uso restringido. Es aquel que no es requerido para el adecuado funcionamiento del uso principal, pero que se permite bajo determinadas condiciones.

4. Uso prohibido. Es aquel que no es compatible con el uso principal o complementario, y no es permitido en una determinada zona. Los usos que no estén previstos como principales, complementarios o restringidos se encuentran prohibidos.

Los usos urbanos específicos, que no hayan sido definidos previamente en el plan de uso y gestión de suelo, serán determinados mediante el desarrollo del correspondiente plan parcial definido en esta Ley.

El régimen de usos previsto para el suelo urbano y rural de protección y el rural de aprovechamiento extractivo y de producción tendrán en cuenta lo que para el efecto señale la legislación nacional aplicable.

Art. 24.- Ocupación del suelo. La ocupación del suelo es la distribución del volumen edificable en un terreno en consideración de criterios como altura, dimensionamiento y localización de volúmenes, forma de edificación, retiros y otras determinaciones de tipo morfológicos. La ocupación de suelo será determinada por los Gobiernos Autónomos Descentralizados municipales y metropolitanos mediante su normativa urbanística que comprenderá al menos el lote mínimo, los coeficientes de ocupación, aislamientos, volumetrías y alturas, conforme lo establecido en esta Ley

Art. 25.- Edificabilidad. - La edificabilidad es la capacidad de aprovechamiento constructivo atribuida al suelo por el Gobierno Autónomo (Del Pozo, 2016, p.12).

(36)

3. Materiales y métodos 3.1 Enfoque de la investigación

3.1.1 Tipo de investigación

El tipo de investigación que se ejecutó fue descriptiva e inferencial. 3.1.2 Diseño de investigación

Tomando en cuenta la propuesta del proyecto y los métodos que se van a aplicar son de tipo descriptivo y exploratorio.

3.2. Metodología 3.2.1 Variables

El siguiente proyecto consta de dos variables: dependiente e independiente. 3.2.1.1. Variable independiente

Niveles óptimos de nutrientes en el cultivo del banano. 3.2.1.2. Variable dependiente Materia orgánica Macronutrientes Micronutrientes Tipo de suelo PH 3.2.2 Recolección de datos

3.2.2.1. Recursos materiales y herramientas 3.2.2.1.1. Materiales y equipos

Cinta métrica

Cuaderno de apuntes Esferográficos

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Marcador GPS

Computadora portátil Calculadora

Pala

Fundas para recolección de muestras 3.2.2.1.2. Recursos humanos Tesista, tutor. 3.2.2.1.3. Recursos bibliográficos Libros Tesis de grado Tesis Documentales Informes técnicos Páginas Web Artículos científicos 3.2.2.1.4. Recursos económicos

El siguiente trabajo experimental está financiado por recursos propios del tesista.

3.3 Métodos y técnicas 3.3.1 Métodos teóricos

Este método se obtuvo para facilitar la investigación con respecto a conceptos y bases teóricas.

3.3.2 Método deductivo

La información que fue recolectada será comparada con otros datos para poder obtener un resultado técnico.

(38)

3.3.3 Método inductivo

Con la ayuda de este método se pudo observar los resultados obtenidos mediante los tratamientos aplicados.

3.3.4 Método analítico

Analizar cada uno de los resultados obtenidos con los tratamientos aplicados. 3.3.5 Método sintético

Se pudo relacionar los resultados obtenidos para poder elaborar conclusiones criterios y recomendaciones que estén acorde a la investigación.

3.4 Manejo del ensayo

Criterios óptimos para la fertilización

Para poder determinar los criterios óptimos de la fertilización en dicho cultivo, se fue tomando en cuenta fuentes bibliográficas de artículos científicos, revisas, etc, para conocer la dosis exacta y la relación entre los nutrientes del cultivo.

Método AHP

Para el análisis multicreiterio se empleó el método AHP (Proceso de Análisis Jerárquico) que es un método que se lo usa para los análisis espaciales y nos permite de una manera eficiente garantizar y organizar la información respecto a un problema y analizarla por partes. Se tomaron los siguientes pasos:

 Colectar la información básica

 Creación de la matriz de jerarquización  Georeferenciación de las muestras de suelo  Selección de variables a utilizar

 Determinación de zonas homogéneas con rangos de requerimiento nutricional.

(39)

Una vez se ha delimitado la zona se procedió a representar las zonas que muestran donde hay deficiencia de nutrientes, se mostró en que parte de la finca hubo un nivel medio y asimismo donde se encontraban el rango alto.

Rangos que se utilizaron para la representación cartográfica de la fertilidad en el suelo

Para la representación gráfica de la textura se dará a conocer el tipo de suelo que se encuentra en la finca. Para lo cual se utilizó la tabla de clases texturales de suelos según USDA.

Para el mapa de materia orgánica se tomó en cuenta los siguientes rangos (%): Tabla 2. Rangos para determinar el nivel de materia orgánica

Contenido (%) Interpretación

1-2 % Bajo

2-4 % Medio

>4 % Alto

Rangos para interpretar el contenido de materia orgánica Fuentes, 2021

Para el mapa de superficies y representación en porcentajes de pH se tomaron los siguientes rangos:

Tabla 3. Rangos para determinar el pH en el suelo

pH Interpretación 5,1 – 5,5 Fuertemente ácido 5,6 – 6,0 Medianamente ácido 6,1 – 6,5 Ligeramente ácido 6,6 – 7,3 Neutro 7,4 – 7,8 Ligeramente alcalino

Rangos para interpretar el pH en el suelo Iñiguez, 2007

(40)

Para el mapa de los niveles de nitrógeno los rangos (%) se expresaron de la siguiente manera:

Tabla 4. Rangos para determinar el nivel de nitrogeno

Contenido (%) Interpretación

<0,10 Bajo

0,10 – 0,25 Medio

0,25 – 0,50 Alto

> 0,5 Muy alto

Rangos para interpretar el contenido de nitrógeno Iñiguez, 2007

Para realizar el mapa de porcentajes de niveles de fósforo, los rangos (ppm) se expresaron de la siguiente manera:

Tabla 5. Rangos para determinar el nivel de fósforo

Contenido (ppm) Interpretación

<10,00 Bajo

10,00 – 15,00 Medio

15,00 – 20,00 Alto

Rangos para interpretar el contenido de fósforo Fuentes, 2021

Para el mapa de los niveles de potasio, el rango (meq/100q) que se expresaron de la siguiente forma:

Tabla 6. Rangos para determinar el nivel de potasio

Contenido (meq/100q) Interpretación

<3,5 Bajo

3,5 – 4,00 Medio

>4,00 Alto

Rangos para interpretar el contenido de potasio Fuentes, 2021

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Para la elaboración del mapa de los niveles de hierro el rango (ppm) a usarse fue:

Tabla 7. Rangos para determinar el nivel de hierro

Contenido (ppm) Interpretación

<40,00 Bajo

40,00 – 70,00 Medio

70,00 – 100,00 Alto

>100 Muy alto

Rangos para interpretar el contenido de hierro Iñiguez, 2007

Para el mapa de los niveles de cobre, el rango (ppm) se expresó de la siguiente manera:

Tabla 8. Rangos para determinar el nivel de cobre

Contenido (ppm) Interpretación

<2,00 Bajo

2,00 – 12,00 Medio

>12 Alto

Rangos para interpretar el contenido de cobre Fuentes, 2021

Para el mapa de los niveles de zinc, el rango (ppm) los rangos fueron: Tabla 9. Rangos para determinar el nivel de zinc

Contenido (ppm) Interpretación

<4,00 Bajo

4,00 – 5,5 Medio

>5,5 Alto

Rangos para interpretar el contenido de zinc Fuentes, 2021

(42)

Para el mapa de los niveles de magnesio, el rango (meq/100g) los rangos que se tomaron para la representación cartográfica fueron:

Tabla 10. Rangos para determinar el nivel de magnesio

Contenido (ppm) Interpretación

<1,5 Bajo

1,5 – 2,5 Medio

>2,5 Alto

Rangos para interpretar el contenido de magnesio Fuentes, 2021

Los rangos para la representación del contenido de nutrientes fueron por el Dr. Jorge Fuentes. Una vez que se cuente con todos los mapas, se dará a conocer la cantidad de nutrientes que tiene el suelo representado en mapas y se dará recomendaciones para realizar un mejor manejo de la fertilidad en el suelo y mejorar la producción de la zona y evitar que se dé una reducción en el rendimiento de este cultivo.

Caso de estudio

Recolección de datos

Para realizar este proyecto, se tomó en cuenta los datos sobre la ubicación de la finca ya sean estos las coordenadas exactas para poder obtener los mapas y análisis de suelo que hayan hecho anteriormente.

Recolección de muestras

Para la toma de muestras se utilizó patrones de muestreo al azar la cual consiste en tomar sub-muestras en todo el campo y mezclarlas bien para poder obtener una muestra de aproximadamente 1 kg y enviarla al laboratorio para su análisis. Se tomaron alrededor de 10 muestras a una profundidad de 50 cm., las cuales fueron colocadas en una funda plástica con las siguientes especificaciones:

(43)

 Número de muestra  Nombre de la finca

 Su respectiva coordenada

Al final fueron 10 muestras tomada que fueron llevadas al laboratorio para sus respectivo análisis.

Software utilizado

Para preparar los mapas de fertilidad, el software que se utilizó para el análisis de la información es ArcMap versión 10.4 el cual permitirá unir capas de información digital, sobreponer mapas, seleccionar ocupaciones de suelo por departamento, municipio y editar mapas facilitando así el análisis de la información.

(44)

4. Resultados

4.1 Establecimiento de los criterios óptimos para la fertilización del cultivo de banano

La fertilidad del suelo es manejada mediante la fertilización, por lo que el agricultor debe prevenir posible problemas con los nutrientes. A continuación los criterios empleados para este proyecto son del Instituto Internacional de Nutrición Vegetal.

4.1.1 Nitrógeno

Él nitrógeno es uno de los nutrientes esenciales que necesita el cultivo ya que generalmente se encuentra en cantidades pequeñas, para lo cual se puede observar en los resultados de los análisis que la cantidad de nitrógeno es alta, lo cual es suficiente para satisfacer los requerimientos nutricionales del cultivo.

4.1.2 Fósforo

El fósforo es uno de los nutrientes que no requiere cantidades grandes debido a que hay una gran transferencia de la madre al hijo, etc, por lo que las deficiencias de este elemento son muy escasas. Los criterios de fertilización de este elemento son:

Tabla 11. Criterios óptimos del fosforo en el suelo

Rango Criterios

Bajo (<10 ppm) 100 kg P2O5/ha/año

Medio (10-20 ppm) 50 kg P2O5/ha/año

Alto (>20 ppm) 0 kg P2O5/ha/año

Criterios para la fertilización Espinosa, 2020

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4.1.3 Potasio

El potasio es uno de los elementos que más necesita el banano para su nutrición por lo que la planta requiere en mayor cantidad. Con los resultados de los análisis de suelo establecimos que los criterios para la fertilización son:

Tabla 12. Criterios óptimos del potasio en el suelo

Rango Criterios

Bajo (<3,5 meq/100g) 700 kg K2O/ha/año

Medio (4 meq/100g ) 600 kg K2O/ha/año

Alto (>4 meq/100g) 500 kg K2O/ha/año

Criterios para la fertilización Espinosa, 2020

4.1.4 Hierro

Con la examinación de los análisis de suelo, se pudo establecer que los criterios óptimos para satisfacer la necesidad de este elemento es:

Tabla 13. Criterios óptimos del hierro en el suelo

Rango Criterios

Medio (40 - 70 ppm) 10 kg FeS4O/ha/año

Alto (70 – 100 ppm) 0 kg FeS4O/ha/año

Criterios para la fertilización Espinosa, 2020

4.1.5 Magnesio

Es un elemento esencial para un programa de fertilización, ya que está directamente relacionado con el movimiento de carbohidratos desde las hojas hasta las partes superiores. Por lo que en la siguiente tabla se muestra los criterios óptimos estimados para poder satisfacer las necesidades nutritivas del cultivo del banano

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Tabla 14. Criterios óptimos del magnesio en el suelo

Rango Criterios

Bajo (<3,5 meq/100g) 200 Kg MgO/ha/año

Medio (4 meq/100g) 100 Kg MgO/ha/año

Alto (>4 meq/100g) 0 Kg MgO/ha/año

Criterios para la fertilización Espinosa, 2020

4.1.6 Cobre

Estos elementos por lo general en los suelos bananeros se encuentran la concentración necesaria, pero con los resultados de los análisis realizados hemos establecido lo siguiente:

Tabla 15. Criterios óptimos del cobre en el suelo

Rango Criterios

Bajo (2 ppm) 0,8 Kg CuSO4ha/año

Medio (2-4 ppm ) 0,2 Kg CuSO4ha/año

Alto (>12 ppm) 0 Kg CuSO4ha/año

Criterios para la fertilización Espinosa, 2020

4.1.7 Zinc

El zinc es muy esencial para que la planta realice sus actividades como: Regular las relaciones de agua, mejora la integridad de la membrana celular y estabiliza los grupos sulfahidril en proteínas de membrana involucradas en el transporte de iones. Por lo que una deficiencia podría ocasionar perdidas en la producción. Las dosis óptimas tomando en cuenta los resultados de los análisis de suelo son:

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Tabla 16. Criterios óptimos de zinc en el suelo

Rango Criterios

Bajo (4 ppm) 2,5 Kg ZnSO4/ha/año

Medio (4 - 5,5 ppm ) 0,5 Kg ZnSO4/ha/año

Alto (>5,5 ppm) 0 Kg ZnSO4/ha/año

Criterios para la fertilización Espinosa, 2020

4.2 Implementación del sistema multicriterio de la fertilización de banano a un SIG.

El método que se utilizó es el método analítico jerárquico para lo cual se creará el diagrama en donde se mostraran cuáles son los nutrientes y elementos que se estudiaran para poder dar un plan de fertilización para los requerimientos del cultivo del banano.

4.2.1 Muestras del predio

Tomando en cuenta el marco metodológico del AHP se incorporó una base de datos del lugar que se está realizando el estudio. Los datos fueron obtenidos mediante la toma de coordenadas con el GPS, se ubicaron diez puntos de toda la superficie total para poder realizar el muestreo (Tabla 8).

Una vez obtenido esos datos, se procedió a tabularlos en una tabla de Excel con el fin de poder ser ingresados al software donde se va a realizar la representación cartográfica.

Las coordenadas de los diferentes zonas donde se realizó el muestreo se obtuvieron mediante el GPS, fueron colocados en hojas Excel con formato 97-2003 para poder ser ingresados al programa arcmap y así realizar los diferentes mapas del contenido de nutrientes en la zona donde se realizó este proyecto.

(48)

Tabla 17. Coordenadas que conforman el muestreo Punto X Y 1 632555 9642029 2 632463 9642036 3 632360 9642109 4 632541 9642161 5 632690 9642185 6 632833 9642169 7 632808 9642402 8 632817 9642209 9 632883 9641567 10 632578 9641584

Coordenadas que conforman el muestreo Gómez, 2021

4.2.2 Evaluación multicriterio mediante AHP

En esta etapa se tomó en cuenta las coordenadas de los puntos de muestreo para poder establecer la representación cartográfica y poder conocer la disponibilidad de ciertos nutrientes presentes en el cultivo.

El siguiente modelo permite tener un mejor control al poder definir las áreas donde muestran los diferentes rangos de nutrientes en la zona y así poder usar alternativas para resolver problemas de fertilización como ya lo menciona Fosado (2015).

Con el análisis multicriterio se pudo identificar aquellas zonas de la finca donde mostraban niveles bajo de nutrientes para poder suplir con los requerimientos que necesita el banano para su desarrollo.

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Determinar la fertilización del cultivo de banano (Musa acuminata AAA) en la hacienda la

chepa

ÁNALISIS MULTICRITERIO PARA DETERMINAR LA FERTILIZACIÓN DEL CULTIVO DE BANANO (Musa acuminata AAA)

EN LA HACIENDA LA CHEPA

A continuación se muestra el proceso que se llevó a cabo para implementar el análisis multicriterio a un SIG:

4.2.3 Definición de criterios para la representación cartográfica

Tomando en cuenta los análisis de suelo, se estableció la estructura jerárquica del problema a resolver y los criterios correspondientes para los mapas.

Establecer objetivo

Determinar criterios

Estandarizar factores

Figura 1. Diagrama del Análisis Jerárquico Gómez, 2021

Determinar dosis de nutrientes para cada zona que muestre deficiencia

Obtener mapas en formato shapefile para convertirlos en raster de los criterios seleccionados

Representación de los criterios establecidos en mapas

Textura PH Macronutrientes

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De acuerdo con la clase textural que predomina en la finca es franco arcilloso por lo que para evitar problemas en el suelo se debe implementar el uso de drenajes.

Teniendo en cuenta el pH del suelo en los diferentes puntos de la finca, se estableció las siguientes enmiendas:

Tabla 18. Criterios establecidos para el pH del suelo

PH Cantidad a aplicar de Cal

Fuertemente ácido 6,0 Ton/Hect

Medianamente ácido 4,0 Ton/Hect

Ligeramente ácido 2,0 Ton/Hect

Neutro 0,0 Ton/Hect

PH del suelo García, 2018

Para suelos alcalinos se debe utilizar fertilizantes a base de sulfato y amonio. Para suelos ácidos se debe fertilizar a base de nitrato.

Se requiere la incorporación 20 toneladas para subir una unidad de materia orgánica por hectárea.

En este trabajo se han valorado 4 criterios para la representación de nutrientes que son:

 Bajo  Medio  Alto  Muy alto

Los subcriterios de la materia orgánica establecidos son:  Bajo

(51)

 Alto

El primer paso para la evaluación multicriterio consistió en la identificación del objetivo principal del análisis. El objetivo consistió en poder identificar las zonas que muestran rangos de nutrientes por debajo de los requerimientos mínimos que necesita el cultivo del banano.

Se identificó los criterios que favorecieron con el objetivo establecido para este proyecto. Hay dos tipos de criterios para esta investigación: rangos de nutrientes y dosis para la fertilización. Factores que han sido establecidos por del Instituto Internacional de Nutrición Vegetal y literatura ya existente.

La cantidad de nutrientes a aplicar por sitios específicos determinó mediante la deficiencia entre los requerimientos nutricionales y las reservas que se

encuentran en el suelo.

4.2.4 Determinación de superficies

Para determinar las superficies del contenido de los diferentes nutrientes en la zona de estudio, se utilizó el programa arcmap. Se creó las capas para cada elemento. Cada capa tiene su respectiva tabla de atributos, para lo cual se creó el campo ‘‘área’’, con la opción calculadora geométrica se calculó las hectáreas que presentaban los niveles bajo, medio, alto de los diferentes nutrientes. Se pudo conocer las diferentes zonas que se les va a suplir dosis para su fertilización.

4.2.5 Modelación multicriterio para determinar la dosis de nutrientes en la zona de estudio

La modelación multicriterio generada con el programa sistema de información geográfica arrojó cuatro niveles (bajo, media, alta y muy alta) lo cual significa que existe condiciones idóneas para el crecimiento y desarrollo del cultivo del banano. En la finca tiene suelos dominantes ricos en nitrógeno (N), potasio (K) y hierro (Fe).

(52)

Tabla 19. Superficie (ha) y disponibilidad de nutrientes

Nutrientes Bajo (ha) Medio (ha) Alto (ha)

Potasio 0,48 16,03 27,98 Fósforo 4,49 0,00 0,00 Cobre 0,31 49,93 0,26 Zinc 8,26 19,26 16,97 Hierro 0,00 0,80 43,69 Magnesio 0,00 0,91 43,58

Disponibilidad de nutrientes en la finca Gómez, 2021

Se pudo observar que hay zonas donde muestran deficiencia de nutrientes, por lo que se ha distribuido los criterios obtenidos del Instituto Internacional de Nutrición vegetal.

La totalidad de la finca presenta deficiencia de fósforo, debido a esto se ha establecido que el requerimiento que necesita el cultivo de banano y así poder evitar que haya problemas en el desarrollo y crecimiento.

Tabla 20. Análisis respecto al fósforo en el suelo

Rango Superficie (ha) Requerimiento

Bajo 44,49 100 kg P2O5/ha/año

Criterios para el análisis del mapa de potasio Gómez, 2021

Los niveles de potasio que presenta el área de estudio son: bajo con un 0,48 ha, medio 16,03 ha y alto con 27,98 ha. Por lo que en la siguiente tabla se muestra los requerimientos para suplir la dosis que necesita el cultivo para poder cumplir con un buen desarrollo y evitar que haya problemas en las producciones a mediano y largo plazo.

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Tabla 21. Análisis respecto al potasio en el suelo

Rango Superficie (ha) Requerimiento

Bajo 0,48 700 kg K2O/ha/año

Medio 16,03 600 kg K2O/ha/año

Alto 27,98 500 kg K2O/ha/año

Criterios para el análisis del mapa de potasio Gómez, 2021

El contenido de hierro en el suelo presenta tres rangos (medio, alto y muy alto), por lo que con el sistema de información geográfica se pudo detallar que superficie ocupa los rangos ya mencionados anteriormente. En este caso el hierro presenta niveles óptimos exceptuando 0,80 hectáreas que representa el 1,8% de la superficie total.

Tabla 22. Análisis respecto al hierro en el suelo

Rango Superficie (ha) Requerimiento

Medio 0,80 10 Kg FeSO4/ha/año de

solución foliar de 2-3%. Criterios para el análisis del mapa de hierro

Gómez, 2020

Con respecto al contenido de cobre, el 98,7% de la finca tiene nivel medio de este elemento, lo que equivale a 43,92 ha. Por lo que en la tabla quedan establecido los requerimientos para suplir dicho elemento:

Tabla 23. Análisis respecto de cobre en el suelo

Rango Superficie (ha) Requerimiento

Bajo 0,31 0,8 kg CuSO4ha/año

Medio 43,92 0,2 kg CuSO4ha/año

Criterios para el análisis del mapa de cobre Gómez, 2021

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El contenido de zinc en el suelo presentó los siguientes rangos: Bajo con una superficie de 8,26 ha, medio con 19,26 ha y alto con 16, 67 ha.

Tabla 24. Análisis respecto de zinc en el suelo

Rango Superficie (ha) Requerimiento

Bajo 8,26 2 kg ZnSO4/ha/año

Medio 19,26 0,5 kg ZnSO4/ha/año

Criterios para el análisis del mapa de zinc Gómez, 2021

La finca en su totalidad presenta deficiencia de magnesio, por lo que se ha establecido los criterios óptimos para los rangos (bajo y medio) que presenta la zona de estudio.

Tabla 25. Análisis respecto de magnesio en el suelo

Rango Superficie (ha) Requerimiento

Bajo 43,07 200 kg MgO/ha/año

Medio 1,42 100 kg MgO/ha/año

Criterios para el análisis del mapa de magnesio Gómez, 2021

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