EFECTO DEL BIOCARBON EN LA NUTRICIÓN Y PRODUCTIVIDAD …

UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

EFECTO DEL BIOCARBON EN LA NUTRICIÓN Y PRODUCTIVIDAD DEL CULTIVO DE CACAO EN EL

CANTÓN EL TRIUNFO RECINTO PLAYA SECA PROVINCIA DEL GUAYAS

TRABAJO EXPRIMENTAL

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

INGENIERO AGRÓNOMO

AUTOR

VERA POVEDA JAVIER APOLINARIO

TUTOR

ING. CENTANARO QUIROZ PAULO, MSc.

MILAGRO – ECUADOR

2021

2

UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

APROBACIÓN DEL TUTOR

Yo, CENTENARO QUIROZ PAULO, docente de la Universidad Agraria del

Ecuador, en mi calidad de Tutor, certifico que el presente trabajo de titulación:

EFECTO DEL BIOCARBON EN LA NUTRICION Y PRODUCTIVIDAD DEL

CULTIVO DE CACAO EN EL CANTON EL TRIUNFO RECINTO PLAYA SECA

PROVINCIA DEL GUAYAS , realizado por el estudiante VERA POVEDA JAVIER

APOLINARIO; con cédula de identidad N° 0302550173 de la carrera INGENIERÍA

AGRONÓMICA, Unidad Académica Milagro, 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. Centanaro Quiroz Paulo, MSc.

Tutor

Milagro, 26 de mayo del 2021

3

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: “EFECTO DEL BIOCARBON EN LA NUTRICION Y PRODUCTIVIDAD

DEL CULTIVO DE CACAO EN EL CANTON EL TRIUNFO RECINTO PLAYA

SECA PROVINCIA DEL GUAYAS”, realizado por el estudiante VERA POVEDA

JAVIER APOLINARIO, el mismo que cumple con los requisitos exigidos por la

Universidad Agraria del Ecuador.

Atentamente,

__________________________

Ing. Macías Hernández David, MSc. PRESIDENTE

__________________________ ________________________ Ing. Pluas Pilozo Rafael, MSc. Ing. Peña Haro Cesar, MSc. EXAMINADOR PRINCIPAL EXAMINADOR PRINCIPAL

__________________________ Ing. Centanaro Quiroz Paulo, MSc.

EXAMINADOR SUPLENTE Milagro, 26 de mayo del 2021

4

Dedicatoria

En primer lugar, a Dios, por cederme la vida y

permitirme haber logrado uno de mis mayores

anhelos.

A mi madre Jacinta Silva, por ser el sostén de vida,

brindarme amor y apoyo incondicional.

A mi padre Joaquin Poveda, por estar siempre

conmigo, por enseñarme todos los valores éticos para

enfrentarme cada obstáculo presente en la vida.

Al Ingeniero Paulo Centanaro por sus conocimientos,

paciencia y sabiduría que me han brindado a lo largo

de mi carrera universitaria.

5

Agradecimiento

En primer lugar, agradezco a Dios por brindarme salud, a

mis padres por estar siempre conmigo y brindándome todo

su apoyo incondicional y ser mi motivación para alcanzar

mis sueños.

Además, agradezco a:

Al PhD. Jacobo Bucaram Ortiz, Rector Fundador de la

Universidad Agraria del Ecuador.

Ing. Cesar Peña Haro, MSc. Coordinador de la Universidad

Agraria del Ecuador de Milagro.

Ing. Paulo Centanaro Quiroz, MSc. Tutor por su

colaboración desinteresada para la culminación de esta

tesis.

Todos los catedráticos de la Universidad Agraria del

Ecuador de Milagro por su digna labor al brindarme sus

enseñanzas, los cuales serán mi base principal para mi

desenvolvimiento en el campo laboral y profesional.

6

Autorización de Autoría Intelectual

Yo VERA POVEDA JAVIER APOLINARIO, en calidad de autor del proyecto

realizado, sobre “EFECTO DEL BIOCARBON EN LA NUTRICION Y

PRODUCTIVIDAD DEL CULTIVO DE CACAO EN EL CANTON EL TRIUNFO

RECINTO PLAYA SECA PROVINCIA DEL GUAYAS”, 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 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.

Milagro, 26 de mayo del 2021

____________________________________

VERA POVEDA JAVIER APOLINARIO

C.I. 030255017-3

7

Índice general

PORTADA…………………………………………………………………………………1

APROBACIÓN DEL TUTOR ................................................................................. 2

APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN ......................................... 3

Dedicatoria ........................................................................................................... 4

Agradecimiento .................................................................................................... 5

Autorización de Autoría Intelectual .................................................................... 6

Índice general ....................................................................................................... 7

Índice de tabla .................................................................................................... 11

Índice de figura .................................................................................................. 12

Resumen ............................................................................................................. 13

Abstract .............................................................................................................. 14

1. Introducción ................................................................................................... 15

1.1 Antecedentes del problema......................................................................... 15

1.2 Planteamiento y formulación del problema ............................................... 17

1.2.1 Planteamiento del problema .............................................................. 17

1.2.2 Formulación del problema ................................................................. 17

1.3 Justificación de la investigación................................................................. 17

1.4 Delimitación de la investigación ................................................................. 18

1.5 Objetivo general ........................................................................................... 19

1.6 Objetivos específicos .................................................................................. 19

1.7 Hipótesis ....................................................................................................... 19

2. Marco teórico ................................................................................................. 20

2.1 Estado del arte ............................................................................................. 20

2.2 Bases teóricas .............................................................................................. 22

8

2.2.1 Importancia del cultivo de cacao ....................................................... 22

2.2.2 Características del cultivo ................................................................. 22

2.2.3 Taxonomía ........................................................................................... 23

2.2.4 Cacao de tipos nacionales ................................................................. 23

2.2.5 Requerimiento edafoclimáticos para el cultivo del cacao ............... 24

2.2.5.1. Precipitación ................................................................................... 25

2.2.5.2. Temperatura .................................................................................... 25

2.2.5.3. Altitud .............................................................................................. 25

2.2.5.4. Humedad ......................................................................................... 25

2.2.5.5. Luminosidad ................................................................................... 25

2.2.5.6. Exigencias del suelo ....................................................................... 26

2.2.6 Fertilización orgánica ......................................................................... 26

2.2.7 Origen del Biocarbón ......................................................................... 26

2.2.7.1. Efecto del biocarbón sobre la fertilidad y estructura del suelo... 27

2.2.7.2. Composición del biocarbón ........................................................... 28

2.2.7.3. Ventajas del uso del carbón vegetal en el suelo .......................... 28

2.2.7.4. Disminución de productos químicos en el suelo a base de

biocarbón ..................................................................................................... 29

2.2.7.5. Impactos ambientales del biocarbón ............................................ 30

2.2.7.6. La economía del biocarbón ............................................................ 30

2.3 Marco legal ................................................................................................... 31

3. Materiales y métodos ..................................................................................... 32

3.1 Enfoque de la investigación ........................................................................ 32

3.1.1 Tipo de investigación ......................................................................... 32

3.1.2 Diseño de investigación ..................................................................... 32

9

3.2 Metodología .................................................................................................. 32

3.2.1 Variables.............................................................................................. 32

3.2.1.1. Variable independiente .................................................................. 32

3.2.1.2. Variable dependiente ..................................................................... 33

Diámetro y longitud de la mazorca ............................................................. 33

Número de mazorca por árbol ................................................................... 33

Peso de mazorca seca ................................................................................ 33

Número de grano por mazorca .................................................................. 33

Rendimeinto ................................................................................................. 33

Análisis económico ..................................................................................... 33

3.2.2 Tratamientos ....................................................................................... 33

3.2.3 Diseño experimental ........................................................................... 34

3.2.4 Recolección de datos ......................................................................... 34

3.2.4.1 Recursos .......................................................................................... 34

3.2.4.2 Métodos y técnicas ......................................................................... 35

3.2.5 Análisis estadístico ............................................................................ 35

3.2.5.1 Análisis funcional ............................................................................ 35

3.2.6 Manejo del ensayo .............................................................................. 35

4. Resultados ...................................................................................................... 37

4.1 Diámetro de mazorca ................................................................................... 37

4.2 Longitud de mazorca (cm) ........................................................................... 38

4.3 Grano por mazorca ...................................................................................... 39

4.4 Peso de 100 granos de cacao ..................................................................... 40

4.5 Número de mazorca por árbol ..................................................................... 41

4.6 Productividad (kg/ha) ................................................................................... 42

10

4.7 Análisis económico ..................................................................................... 43

5. Discusion ........................................................................................................ 44

6. Conclusiones ................................................................................................. 46

7. Recomendaciones ......................................................................................... 47

8. Bibliografía ..................................................................................................... 48

9. Anexos ............................................................................................................ 53

11

Índice de tabla

Tabla 1. Tratamientos en estudios ....................................................................... 34

Tabla 2. Presupuesto ........................................................................................... 34

Tabla 3. Análisis de varianza ............................................................................... 35

Tabla 4 Diámetro de mazorca (cm) ...................................................................... 37

Tabla 5 Longitud de mazorca (cm) ....................................................................... 38

Tabla 6. Grano por mazorca ................................................................................ 39

Tabla 7. Peso de 100 granos ............................................................................... 40

Tabla 8. Número de mazorca por planta .............................................................. 41

Tabla 9. Productividad de cultivo.......................................................................... 42

Tabla 10. Análisis beneficio/costo ........................................................................ 43

Tabla 11. Análisis estadístico de diámetro de mazorca ........................................ 54

Tabla 12. Análisis estadístico de Longitud de mazorca ........................................ 55

Tabla 13. Análisis estadístico de grano por mazorca ........................................... 56

Tabla 14. Análisis estadístico de peso de 100 granos .......................................... 57

Tabla 15. Análisis estadístico de número de mazorca por árbol ........................... 58

Tabla 16. Análisis estadístico de rendimiento ...................................................... 59

Tabla 17. Costo del Biocarbón por tratamientos ................................................... 60

Tabla 18. Costo de fertilización por tratamientos .................................................. 60

Tabla 19. Costo variables..................................................................................... 60

Tabla 20. Costos Biocarbón ................................................................................. 60

12

Índice de figura

Figura 1. Croquis de campo ................................................................................. 53

Figura 2. Diámetro de mazorca ............................................................................ 54

Figura 3. Longitud de mazorca ............................................................................. 55

Figura 4. Número de grano por mazorca .............................................................. 56

Figura 5. Peso de 100 granos .............................................................................. 57

Figura 6. Informe estadístico de número de mazorca por árbol ............................ 58

Figura 7. Rendimiento Kg/ha. ............................................................................... 59

Figura 8. Establecimiento de experimento ........................................................... 61

Figura 9. Lugar del ensayo................................................................................... 61

Figura 10. Asignación de tratamientos ................................................................. 62

Figura 11. Tratamientos ....................................................................................... 62

Figura 12. Aplicación de tratamiento .................................................................... 63

Figura 13. Poda del cultivo ................................................................................... 63

Figura 14. Aplicación foliar ................................................................................... 64

Figura 15. Poda ................................................................................................... 64

Figura 16. Longitud de mazorca ........................................................................... 65

Figura 17. Diámetro de mazorca .......................................................................... 65

Figura 18. Docente guía ....................................................................................... 66

Figura 19. Visita de docente guía al ensayo ......................................................... 66

13

Resumen

El biocarbón es una práctica que se está utilizando para mejorar los suelos

degradados e infértiles. El cultivo de cacao es uno de los principales cultivo de

importancia de la zona de el Triunfo, pero su producción está lejos de los

rendimientos óptimos, esto incentiva a evaluar el efecto del biocarbón en la nutrición

y productividad del cultivo de cacao. La investigación se realizó en el cantón Triunfo

Recinto Playa Seca en la finca San José, duro siete meses; desde junio a diciembre

del 2020, se utilizó un diseño de cuadrado latino con cinco fila, cinco columna y

cinco tratamiento. La validación de las medias al (p<0.05) de significancia

estadística, se utilizó la prueba de Tukey. Se utilizó una plantación establecida; los

tratamientos fueron los siguientes: T1 biocarbón 400 g; T2 biocarbón 400 +

fertilización; T3 biocarbón 500 + fertilización; T4 biocarbón 600 + fertilización y T5

solo fertilización, los objetivos fueron: a.-Valorar agronómicamente la aplicación de

biocarbón en el cultivo de cacao. b.- Establecer la dosis de aplicación de biocarbón

en el cultivo de cacao para mejorar productividad. c.- Valorar económicamente la

aplicación de biocarbón en el cultivo. Los resultados fueron los siguientes: diámetro

de mazorca, los tratamientos no mostraron significancia estadística; la mayor

longitud de mazorca fue el T3 con 22,60 cm; en grano por mazorca los promedios

más altos fueron T3 y T4 con 45 granos; número de mazorca el T4 con 25 por árbol;

y el rendimiento mayor fue el T4 con 1594.52 kg/ha, a la vez que fue el de mayor

rentabilidad de 1254.2 y relación de beneficio costo de 1,81.

Palabras claves: Biocarbón, cacao, fertilización, productividad, tukey.

14

Abstract

Biochar is a practice that is being used to improve degraded and infertile soils. The

cultivation of cocoa is one of the main crops of importance in the Triunfo area, but

its production is far from optimal yields, this encourages the evaluation of the effect

of biochar on the nutrition and productivity of the cocoa crop. The research was

carried out in the canton of Triunfo Recinto Playa Seca on the San José farm, lasting

7 months; From June to December 2020, a Latin square design with five row, five

column and five treatment was used. The validation of the means at (p <0.05) of

statistical significance, the Tukey test was used. An established plantation was

used; the treatments were the following: T1 biochar 400 g; T2 biochar 400 +

fertilization; T3 biochar 500 + fertilization; T4 biochar 600 + fertilization and T5 only

fertilization, the objectives were: a.-Agronomically assess the application of biochar

in cocoa cultivation. b. - Establish the application dose of biochar in cocoa cultivation

to improve productivity. c. - Economically value the application of biochar in the crop.

The results were the following: ear diameter, the treatments did not show statistical

significance; the longest ear length was T3 with 22.60 cm; in grain per ear the

highest averages were T3 and T4 with 45 grains; number of ear the T4 with 25 per

tree; and the highest yield was T4 with 1594.52 kg / ha, while it was the one with the

highest profitability of 1254.2 and a cost benefit ratio of 1.81.

Keywords: Biochar, cocoa, fertilization, productivity, tukey.

15

1. Introducción

1.1 Antecedentes del problema

En el siglo XX el cacao tuvo importancia económica y social en el Ecuador

abarcando un gran auge entre los años 1870 y 1910, creándose las primeras casas

exportadoras de cacao en el territorio. Los granos o almendra se encuentran dentro

de la mazorca del cacao y constituyen la materia prima para la elaboración de varios

tipos de chocolates. En Ecuador existen sobre todo dos variedades de cacao, sabor

arriba y CCN51; se exporta en tres diferentes formas, granos de cacao, semi

elaborados, y productos terminados.

El Ecuador es uno de los principales productores y exportadores de cacao Arriba

y de aroma, por excelencia. El 63% de la producción de cacao nacional ha sido

exportado durante siglos a países que reconocen este producto por su

incomparable sabor. El éxito y demanda de nuestro cacao en el mercado

internacional se debe principalmente a las condiciones geográficas en las que se

encuentra nuestro país, pues las condiciones edafoclimáticas hacen que muchos

sectores del territorio sean propicias para que se desarrolle un producto de calidad

(ANECACAO, 2020).

La zona en la cual se establezcan los cultivos está estrechamente vinculada con

el crecimiento, desarrollo y producción del cultivo de cacao; las condiciones

medioambientales influyen en gran parte. El cultivo de cacao se rige en gran medida

por las condiciones climáticas de la zona, estas afectan directamente las épocas

de floración, brotación, cosecha y producción del cacao; así mismo, las condiciones

físicas y químicas del suelo son un factor determinante en el desarrollo agronómico

de las plantas, ya que este aporta nutrientes, minerales, factores adversos como

plagas y enfermedades, y demás parámetros que se deben de considerar de

16

manera integral en el establecimiento del cultivo. A la misma vez, resulta difícil de

comprender la interacción completa del ambiente y la producción y desarrollo de

los cultivos de cacao ya que, a veces, ambas variables no interactúan de la forma

que se espera (Paredes, 2020).

Con la finalidad de incentivar el crecimiento e incrementar la producción, se ha

considerado una fertilización que sea rica en nitrógeno, fosforo y potasio, para

satisfacer las demandas y necesidades de nutrientes de acuerdo con las fases

fenológicas del cultivo de cacao. Estos elementos se deben de aplicar de forma

equilibrada, balanceada, y constante; lo cual resulta contraproducente ya que, se

puede generar acidez y salinización en los suelos (Villasanti y Román, 2013).

El biocarbón es producto que tiene la capacidad de mejorar la fertilidad del suelo,

entre muchas otras cualidades, lo que permite al agricultor mejorar las

producciones y rendimientos de sus cultivos. Este compuesto también es empleado

como una herramienta que permita frenar el cambio climático en aumento,

mejorando las cualidades de los terrenos que se encuentran en grave situación de

degradación (Trupiano, 2017).

Los países en desarrollo a nivel mundial optan por dar importancia al empleo de

sistemas de biocarbón, ya que esta es una forma de frenar los cambios bruscos de clima

y contribuir a la mejora del ambiente. Otro aspecto relevante en la conservación del

ambiente es el empleo de electricidad con fines domésticos, ya que se contribuiría a la

disminución de tala de árboles.

El uso de carbón en la agricultura como elemento promotor de la fertilidad y

mejoramiento de suelo no es una práctica actual, pues esta labor se lleva dando

desde hace milenios. Las cualidades más resaltantes de las propiedades del

biocarbón son la alta estabilidad del carbono y la dinámica que se promueve entre

los nutrientes del suelo. El biocarbón actualmente se produce intencionalmente

17

como un compuesto de carbono que resulta muy útil en la mitigación y reducción

del cambio climático acelerado. La aplicación de este compuesto se da en su mayor

parte en los suelos agrícolas debido a sus ventajosas propiedades.

La real importancia socio económica del cacao (Theobroma cacao L.), se debe

a que esta fruta es uno de los productos primordiales de exportación de América

Latina y el Caribe, que lo producen y exportan como materia prima o como

elaborados semiprocesados. En nuestro medio local el cultivo de cacao tiene

historia vinculada a la agricultura familiar y como sustento de hogares (Sánchez,

Zambrano, y Iglesias, 2019).

1.2 Planteamiento y formulación del problema

1.2.1 Planteamiento del problema

Muchas investigaciones han señalado que el biocarbón podría ser utilizado

como una herramienta efectiva para la mitigación de emisiones de gases de efecto

invernadero; la identificación de las formulaciones necesarias de biocarbón en los

fertilizantes actuales es una clara propuesta de valor que los pequeños agricultores

aún desconocen. Por tal razón, si este tipo de prácticas no se inician, será muy

difícil orientarnos al camino de la reducción del 12% de emisiones, que es el

potencial técnico que representa la producción y aplicación de biocarbón a partir de

residuos orgánicos en un nivel global.

1.2.2 Formulación del problema

¿El uso de residuo de carbón de los talleres de madera y del tamo de arroz que

en las piladora lo queman puede ayudar a compensar la nutrición del suelo en el

cultivo de cacao llegando a disminuir la dosis de fertilizantes convencionales

pudiendo aumentar los rendimientos del cultivo de cacao (Theobroma cacao L.)?

18

1.3 Justificación de la investigación

La propuesta que se presenta, entiende en tres factores; el primero, el factor

económico, debido al cual los pequeños agricultores, puedan reducir

considerablemente los gastos en uso de fertilizantes convencionales y agua,

gracias a la capacidad de intercambio catiónico y a la alta eficiencia del biocarbón

; el segundo factor de beneficio para los agricultores, mantenimiento de los ciclos

biogeoquímicos de los nutrientes, a través del aumento de la temperatura,

manteniendo suelos ricos por tiempos prolongados, asegurando la rentabilidad de

la producción, mejorando de forma indirecta además, los micro ecosistemas

edáficos que son considerados las bases de cualquier sistema agrícola; por último,

los efectos colaterales (contaminación) sobre los factores ambientales,

especialmente suelo y agua, quedaran reducidos.

Con este ensayo se pretende aportar al conocimiento agrícola sobre el uso de

recursos naturales en el mejoramiento de los cultivos, y que de esta forma los

agricultores posean ventajas que les resulten económicas y limpias. Así mismo, se

espera aportar al conocimiento científico sobre esta línea de investigación, ya que

el uso y aplicación del biochar no cuentas con los estudios generales en diferentes

cultivos para poder afirmar acertadamente que este es un recurso universal en el

empleo de cualquier cultivo. Finalmente se espera que los agricultores del sector

cacaotero adquieran estos conocimientos y los trasmitan hacia la comunidad

agrícola a modo divulgativo en pro de la mejora y conservación de terrenos

agrícolas.

1.4 Delimitación de la investigación

La presente investigación se llevó a cabo bajo las siguientes limitaciones.

19

Espacio: El área donde se realizó la investigación fue el cantón el Triunfo,

Recinto Playa Seca, en la finca San José.

Tiempo: El tiempo que duró la investigación fue de 7 meses, iniciándose en

el mes de junio.

Población: El sector Mancha de Mate; los principales beneficiarios, ya que

cuentan con un taller de madera donde realizan la quema de la madera, y

además existe piladora donde queman el tamo de arroz.

1.5 Objetivo general

Evaluar el efecto de la aplicación de biocarbón en la nutrición y productividad

del cultivo de cacao en el Triunfo.

1.6 Objetivos específicos

Valorar agronómicamente la aplicación de biocarbón en el cultivo de cacao.

Establecer la dosis de aplicación de biocarbón en el cultivo de cacao para

mejorar productividad.

Valorar económicamente la aplicación de biocarbón en el cultivo de cacao.

1.7 Hipótesis

¿Al menos uno de los tratamientos utilizando métodos de aplicación de

biocarbón contribuirá a suplir las necesidades nutricionales del cultivo para mejorar

la productividad del cacao?

20

2. Marco teórico

2.1 Estado del arte

En un estudio acerca del efecto de la aplicación de biocarbón de gallinaza y de

Gamelina arbórea en suelos Inceptisoles y Utisoles en la incidencia de

Moniliophthora roreri y Phytophthora palmivora en seis clones de cacao en Vitro;

en este ensayo también se evaluó el desempeño del rendimiento del cultivo tras la

aplicación del tratamiento. Como resultados de este ensayo se encontró que luego

de 24 meses de la primera aplicación el pH del suelo aumentó del 6.52% al 36.38%

en la materia orgánica del Ultisol, y aumentó al 23.14% en el Inceptisoles. Así

mismo se halló que la aplicación del biocarbón disminuyo la acides del suelo en

68.61% en el Ultisol y en el Inceptisol el 153.96% Buitrago (2014).

En un estudio acerca del efecto del empleo de biocarbón en el cultivo de cacao

(Theobroma cacao L.) mediante 3 tratamientos los cuales estaban conformados por

T0: testigo; T1: 75(gr) de biocarbón; T2: 150 (gr) de biocarbón, a través de diez

repeticiones, se midieron variables agronómicas de la planta y propiedades

químicas del suelo como pH, obteniéndose como resultado lo siguiente. Para la

variable de crecimiento de la planta el tratamiento T2 (150 gr de biocarbón) obtuvo

los mejores resultados; el peso de la almendra y el crecimiento de brotes fueron los

mejores en el tratamiento T1 (75 gr de biocarbón); así mismo, en el tratamiento T1

se obtuvieron resultados positivos en la corrección del pH del suelo y el incremento

de materia orgánica (Elizabeth, 2020).

La mayoría de cultivos de cacao en el Ecuador son potencialmente reactivos a

prácticas y labores que se les practican con la intención de mejorar su

rehabilitación, pese a esto no todas tienen la misma capacidad de respuesta ante

las recomendaciones para el mejoramiento de dichos cultivos, es así que, si bien

21

muchas plantaciones en respuesta buenas labores agrícolas producen buenos

beneficios, no presentan los mismos resultados esperados en la relación de

beneficio costo, ya que existe la variabilidad de muchos parámetros como precio

de fertilizantes o el precio de venta del cacao (Quiroz y Amores, 2002).

Muchos investigadores como Chan (2007); Lehmann y Joseph (2009); afirman

que la aplicación de biocarbón en los cultivos ayudan a mejorar los índices de

producción y, además, mejoran las condiciones químicas del suelo haciendo que

este adquiera una mejor calidad; es por esto por lo que ha surgido un interés en

esta práctica.

Existen muchos estudios acerca del empleo de biocarbón, abordados desde

diferentes puntos de vista, como es el caso de Novak et. al., (2009) quienes

realizaron investigaciones acerca del biocarbón como mejorador de las

propiedades físicas y químicas del suelo, un tema raramente estudiado por otros

investigadores. En aquel estudio se enfatizó sobre la disminución de fertilidad y

degradación ligada a la perdida de material orgánico en el suelo.

El autor Rebolledo (2016), afirma que: el biocarbón tiene la propiedad de actuar

como reservorio del mismo material por lo que retarda la liberación de CO2 a la

atmosfera, esto lo realiza en largos periodos de tiempos y es debido a que el

biocarbón es una forma obstinada del carbono. Según este autor esta acción ayuda

a minimizar el cambio climático debido a la emisión de CO2. Otro aspecto ventajoso

del empleo de biocarbón es que este proviene de residuos orgánicos que pueden

haber generado problemas de contaminación.

Según Martínez, Fuentes y Acevedo (2008) mencionan que: el biocarbón mejora

la fertilidad en los suelos debido a que tiene capacidad de capturar carbono en el

22

suelo, en especial en suelos degradados. Este material mejora las propiedades

físicas del suelo como estructura, porosidad, infiltración de agua, entre otros.

2.2 Bases teóricas

2.2.1 Importancia del cultivo de cacao

Desde el año 1593 el cacao ha tenido una importancia económica relevante para

el Ecuador, ya que desde ese año el país empezó a exportar este producto. Las

plantaciones de este, ya se empezaban a observar con mayor afluencia en orillas

del rio Guayas desde los años 1960. El cacao siendo un producto de importación

genera una importante fuente de empleo tanto para personas del área rural quienes

se encargan de su producción, como para personas del área urbana quienes se

encargan de su comercialización. La producción de este fruto constituye un rubro

importante en la economía interna del país ya que a escala global se postula en

como el país que aporta con el 5% de la producción mundial de cacao, siendo en

nuestro país un producto de cultivo muy habitual en especial en provincias como

Los Ríos (Quiroz y Agama , 2006).

2.2.2 Características del cultivo

Las plantas del género Teobroma son originarias de América. En nuestro país

se hallaron plantaciones de cacao forastero silvestre en las costas de la provincia

de Esmeraldas y en las cuencas del río Amazonas. A través de los años el

incremento de la demanda de este producto origino su expansión a países como

México, Indonesia, Camerún y nuestro vecino Colombia. En nuestro país, en las

zonas de la cuenca alta del Rio Guayas, se encuentran la mayor parte de zonas

cacaoteras, aunque también el cultivo se ha extendido a zonas de los Andes como

en provincias como Bolívar o El Cotopaxi, en donde se han registrado buenos

23

rendimientos y buenas ofertas de un producto de origen fino de aroma (Joaquín,

2007) .

La planta de cacao es una planta alta, de crecimiento vertical, con unos tallos

muy fuertes y resistentes. La altura de las plantas depende de la variedad, habiendo

unas que son de tamaño pequeño y otras variedades que alcanzan y sobrepasan

los 18 metros de altura. Cuando la planta es demasiado alta, es difícil el control de

plagas o enfermedades, así mismo otras labores culturales como la poda o la

cosecha. En cultivos de plantas altas, el suelo pasa en una constante sombra

(Enriquez, 1978).

2.2.3 Taxonomía

Según Fedecacao (2011), señala que la taxonomía del cacao es:

Reino: Vegetal

Clase: Angiospermae

Orden: Malvales

Familia: Malvaceae

Género: Theobroma

Especie: Cacao

2.2.4 Cacao de tipos nacionales

Los tipos de cacao actualmente son el forastero, el criollo y el trinitario. En el

Ecuador es donde se encuentra la mas grande diversidad genetica de la especie

Theobroma cacao L (Navarro y Mendoza, 2006).

El cacao de tipo forastero es caracteristico por su fruto de cascara dura y leñosa,

la superficie del mismo es algo tersa y sus granos son de forma aplanada con

almendra color morada y de sabor amargo. Esta variedad nacional de Ecuador es

caracterizada por ser un cacao fino y de gran aroma. De la clase de cacao forastero

24

se derivan algunas variedades como Sambito, Angoleta, Calabacillo, etc

(Motomayor, 2002).

El cacao de tipo criollo es originario de Sudamérica, pero domesticado en

México y Centro América. Este tipo de cacao es también conocido con el nombre

de hibrido de cacao dulce. Las semillas de esta variedad son redondas y

medianamente grande de almendra de color blanca con interior violeta, su cascara

es suave. Esta especie es principalmente cultivada en México, Colombia países de

América Central y Venezuela. Los árboles de esta variedad son robustos de tamaño

pequeño en comparación de otras variedades. El sabor de su fruto es dulce y

agradable al paladar. Esta variedad es en especial muy susceptible a

enfermedades por lo que requiere cuidados íntegros (Enríquez, 2004).

La variedad de cacao trinitario está conformada por híbridos que resultan de la

mezcla de la variedad criolla y la variedad forastera; este cruce aparentemente se

dio de forma natural en el caribe. Esta variedad, según indican estudios, surgió

cuando un genotipo de especie criollo se cruzó con una de tipo amelonado del Brasil

de forma natural. Todo esto conlleva a que esta variedad presente características

genéticas y morfológicas de ambas razas (Noriega, 2012).

2.2.5 Requerimiento edafoclimáticos para el cultivo del cacao

Los factores climatológicos a lo cuales se encuentren sometido las plantaciones

de cacao influyen mucho en la producción de este. El cacao es una planta que se

desarrolla bajo sombra y que factores como la humedad relativa inciden bastante

en la aparición de plagas y enfermedades (Campero, 2010).

Las condiciones medio ambientales influyen enormemente en la producción y

rendimiento de los cultivos de cacao. Condiciones como la luminosidad, la humedad

o el estado térmico del ambiente, influyen en la producción de la plantación; así

25

mismo estas y demás condiciones regulan las épocas de brotación, floración y

cosecha. Por ello resulta importante un calendario integral que considere los

factores agroclimáticos (Ministerio de Agricultura del Perú, 2007).

2.2.5.1. Precipitación

El nivel de precipitación ideal para el cacao son zonas que sobrepasan los 1.200

mm hasta los 4.000 mm. Además del nivel de lluvia que reciba el área del cultivo

es importante el buen riego y suministro de agua durante épocas secas. Al cultivo

de cacao se le debe de proveer de agua, natural o artificialmente, durante todo el

año para obtener buenos resultados de producción (Untuña, 2014).

2.2.5.2. Temperatura

Manifiesta DeCebra (2004),que el cacao requiere de una temperatura de entre

los 23 y 24 °C. En estas condiciones el cacao se desarrolla correctamente y es

cuando está en la capacidad de explotación productiva optima. Temperaturas

inferiores los 20°C o superiores a los 30°C, dificultan el buen desarrollo de la planta.

2.2.5.3. Altitud

Las condiciones normales de altura para cacao están entre el nivel del mar y un

máximo de 800 metros sobre el. En alturas que se encuentren dentro de estos

parámetros el cacao se desarrolla con normalidad. En zonas pertenecientes a la

línea ecuatorial el cacao puede tolerar alturas de hasta 1.400 metros sobre el nivel

del mar (CATIE, 2011).

2.2.5.4. Humedad

La humedad relativa adecuada promedio que necesita el cacao es de entre el 70

y 80% anualmente. En zonas secas se necesita de buen riego para mantener estas

condiciones de humedad en el suelo (Martín, 2018).

26

2.2.5.5. Luminosidad

Para un cultivo de cacao en formación, este necesita de una luminosidad de

entre el 40 y 50%, el cual es ideal para que las hojas puedan sintetizar y realizar la

fotosíntesis. Para un cultivo en estado adulto, este necesita de entre el 60 y 75%

de luminosidad para estar en óptimas condiciones (Agama, 2006).

2.2.5.6. Exigencias del suelo

El suelo adecuado para un cultivo de cacao es de tipo franco arcilloso de

topografía regular, profunda y con buen drenaje; además es muy importante la

presencia de materia orgánica en él. La deficiencia de capa de humus en el terreno

dificulta la prosperarían del cacao. Cuando el suelo es muy expuesto al sol, a la

erosión eólica o hídrica, la capa humínica va desapareciendo, perjudicando a los

cultivos. Las plantas leguminosas son importantes para brindar protección a esta

capa de humus, además, que las plantas leguminosas son una importante fuente

de sustancias nitrogenadas que son adquiridas por el suelo (Infoagro, 2018).

La profundidad idónea para las raíces en desarrollo del cacao es de 80 y 150

cm, con un mínimo de profundidad de 60 cm. Este autos no recomienda suelos muy

finos o muy grueso, ya que el cacao requiere de suelos tipo francos: arcillosos,

arenosos (Procopio, 2011).

2.2.6 Fertilización orgánica

Una buena fertilización orgánica adecua el suelo de forma idónea,

suministrándole elementos y nutrientes necesarios, que se originan en los procesos

físicos y químicos que son parte de su ciclo. La fertilización orgánica suple de una

alimentación equilibrada y suficiente a las plantas, ya que nutre al suelo de todos

los aportes orgánicos necesarios para que el suelo se encuentre en óptimas

condiciones (Jiménez, 2012).

27

2.2.7 Origen del Biocarbón

El biocarbón, también denominado carbón vegetal o biochar, tiene sus primeros

usos en la agricultura como conocimiento, antes de la llegada de los españoles al

continente americano. Esto se debe a que básicamente el hombre ha

experimentado, adquirido o producido carbón desde hace miles de años (Tortonsa,

2015).

El biocarbón es el resultante de la descomposición generada térmicamente, de

biomasa; es decir materiales orgánicos, en condiciones de escaso o limitado

suministro de oxígeno. Este elemento se diferencia del carbón activado o del carbón

combustible, porque este es ampliamente empleado en el sector agrícola, en donde

se ha obtenido buenos resultados (Escalante y Pérez, 2016).

La capacidad de intercambio catiónico (CIC), el pH, la retención de nutrientes,

el incremento de poblaciones microbianas en el suelo, la cantidad de materia

orgánica, son efectos como prueba del mejoramiento de suelo tras la aplicación del

biocarbón (Narváez, 2014).

2.2.7.1. Efecto del biocarbón sobre la fertilidad y estructura del suelo

El incremento de carbono en el suelo da flujo a una mayor retención del

nitrógeno, minimizando de forma considerable y notoria la lixiviación y la

desnitrificación (NO2) y lo libera en ritmo constante de pequeñas cantidades a la

planta (Henreaux, 2012).

El alto grado de porosidad del carbón hace que la interacción a escala macro y

microbiológica en el suelo se dé con mayor dinámica e interacción. Este funciona

como una especie de esponja, captando, filtrando y posteriormente liberando

nutrientes esenciales a la planta, minimizando la perdida por efecto del lavado por

28

el riego o las precipitaciones. Es por ello por lo que se dice que el carbón mejora

las características en cuanto absorción, calor y humedad (Fernando, 2012).

La disminución de la densidad aparente del suelo, la conductividad eléctrica, la

capacidad de retención hídrica, la regulación del pH; son solamente unas de las

muchas cualidades y capacidades del biocarbón (Méndez, 2013).

Una de las ventajas del biocarbón es que este puede mejorar considerablemente

la fertilidad del suelo, y se puede aplicar a cualquier tipo de cultivo, ya que está

demostrado que este material no es perjudicial en, ninguna situación, a ningún tipo

de cultivo (Lehmann y Rondon, 2006).

La minimización de la emisión, por parte de los suelos, de gases de efecto

invernadero como, por ejemplo, el óxido nitroso y el metano, beneficiando así

enormemente al ambiente; se da por el empleo de biocarbón en los suelos Majo

(2006).

El biocarbón se genera a partir de los restos de biomasa, materia orgánica

desechada, y es ampliamente usado para el mejoramiento de los suelo,

devolviéndoles su fertilidad. Los beneficios cuantificados en las investigaciones

acerca de este elemento aplicado a diversos cultivo nos demuestras que, tienen

numerosas ventajas como el de aumentar la cantidad de nutrientes en el suelo,

dinámica de elementos micobacterianos en el suelo y una cantidad numerosa de

otras propiedades (Torres, 2012).

2.2.7.2. Composición del biocarbón

La estructura y composición del biocarbón depende mucho de la materia prima

que se haya utilizado para su fabricación. Sea cual sea la materia prima del

biocarbón, siempre se cuenta con elementos básicos como el potasio, calcio, sodio,

carbono, magnesio, fosforo y nitrógeno (Zhang et. al., 2015).

29

2.2.7.3. Ventajas del uso del carbón vegetal en el suelo

Produce el incremento de biomasa en el suelo, debido al perfeccionamiento de

la estructura del suelo y su fertilidad. El biochar tiene la capacidad de reducir la

perdida de fertilizantes, al igual que puede aumentar la capacidad de retención y

eficacia de los fertilizantes (Gilces Reyna, 2014).

Torres, Ortíz y Ubalde (2014), mencionan que: la aplicación de biochar en el

suelo, promueve la dinámica del recurso hídrico, esto se debe a la modificación de

la estructura del suelo en cuanto a su porosidad. Además, tras su aplicación, la

densidad aparente del suelo disminuye. Dado esto se ha planteado la hipótesis de

utilizarlo para reducir perdida por lixiviación del suelo, tanto de materia orgánica

soluble como de otros elementos minerales.

2.2.7.4. Disminución de productos químicos en el suelo a base de

biocarbón

La degradación de los suelos se ha dado principalmente por la ampliación de

extensiones agrícolas, causando además un gran impacto ambiental. Por esta

razón se han buscado alternativas y propuestas que permitan reducir el efecto de

estas prácticas agrícolas sobre el medio ambiente. El uso de biofertilizantes y el

empleo de prácticas integrales sobre manejo sostenible que permitan la

conservación y preservación del suelo y sus cualidades físicas y químicas, son una

de las opciones empleadas para minimizar el impacto. El biochar, posee un alto

potencial como minimizador de los malos efectos ambientales, además de ser un

restructurador natural de los suelos, devolviéndoles sus capacidades y propiedades

fertilizantes (Pizarro, 2016).

Para suelos que hayan recibido un alto impacto debido a la sobresaturación

química que se ha generado en ellos a lo largo del tiempo, el biocarbón es una

30

forma de recuperar este tipo de suelos, a través de las enmiendas edáficas y

rentables ricas en carbono. La incorporación de este carbón biológico regula el pH,

el intercambio catiónico, la capacidad de retención del agua, aumenta la Fito

sanidad y productividad de las plantaciones. Además, tiene la capacidad de reducir

las emisiones de gases de efecto invernadero como CO2, gracias a su función como

sumidero de este gas. La integración de fertilizantes y biocarbón de forma conjunta

en el suelo provoca una liberación y dinámica de actividad microbiana (Tenesaca,

2019).

El biochar aumenta la producción en cosechas debido a la modificación de las

propiedades químicas del suelo a través del efecto de la composición del biochar,

ya que este elemento orgánico puede alterar la dinámica de los nutrientes en el

suelo, catalizando efectos benéficos para la fertilidad de los suelos. Tras la

aplicación de biochar, se observa un cambio físico en el suelo, el cual es beneficioso

para el desarrollo radicular las plantas (Abenza, 2012).

2.2.7.5. Impactos ambientales del biocarbón

Los impactos medioambientales más importantes del biocarbón se deben

principalmente a la retención de carbono que se da por este elemento, además del

incremento de pH y la retención de nutrientes evitando su lixiviación a la atmosfera.

Este elemento de procesamiento y origen natural genera el intercambio catiónico,

el cultivo de masa y otras ventajas importantes para la mejora de la calidad del

suelo en los campos agrícolas (Deem y Crow, 2017).

2.2.7.6. La economía del biocarbón

La economía del biocarbón esta básicamente afectada por diversos parámetros

que intervienen tanto en su producción como en su aplicación, como, por ejemplo,

los precios o costo de la materia prima, los costos por el transporte de la materia

31

prima, costo del equipo procesador, el precio del biocarbón a la venta, el

rendimiento obtenido tras su aplicación. Todas estas variables determinan en cierta

parte el beneficio costo de su aplicación, la otra parte depende del precio de

mercado de los productos. En general se debe de cuantificar íntegramente los

valores de costo de la implementación de biochar y los valores de ganancia y

rentabilidad que estos producen, para de esta forma el agricultor pueda determinar

qué tan beneficioso resulta la aplicación del biocarbón (Scholz, 2014).

2.3 Marco legal

Considerando: Que, la Constitución de la República del Ecuador aprobada por el pueblo ecuatoriano en el año 2008, y publicada en el Registro Oficial No 449, de 20 de octubre de 2008, en el numeral 3, artículo 281, del Título VI Régimen de Desarrollo, Capítulo tercero, Soberanía Alimentaria, se establece que será responsabilidad del Estado “Fortalecer la diversificación y la introducción de tecnologías ecológicas y orgánicas en la producción agropecuaria”; Que, en la misma Carta Magna, inciso segundo, artículo 319, Título VI, Capítulo sexto, Trabajo y producción, Formas de organización de la producción y su 11 gestión, se dispone que “El Estado promoverá las formas de producción que aseguren el buen vivir de la población y desincentivará aquellas que atenten contra sus derechos o los de la naturaleza; alentará la producción que satisfaga la demanda interna y garantice una activa participación del Ecuador en el contexto internacional”. Que es necesario promover la producción y el consumo de productos orgánicos a nivel nacional, así como posicionar al Ecuador en forma competitiva en el mercado internacional, fundamentado en políticas, productos y servicios de calidad, obtenidos como resultado de un proceso de producción y certificación, eficiente y confiable ( Asamblea Nacional, 2008). Artículo E.- Estime necesario la ejecución de estudios sobre la economía de la producción y la distribución del cacao en particular las tendencias y proyecciones la repercusión de las medidas adoptadas por los Gobiernos de los países exportadores e importadores sobre la producción y el consumo de cacao las oportunidades de expansión del consumo de cacao destinado a usos tradicionales y a posibles nuevos usos y las consecuencias de la aplicación del presente Convenio para los exportadores e importadores de cacao en especial su relación de intercambio y podrá formular recomendaciones a los Miembros acerca de los temas de tales estudios. Para la promoción de esos estudios el Consejo podrá cooperar con

32

organizaciones internacionales y otras instituciones pertinentes y el sector privado (Batista, 2009, pág. 150).

33

3. Materiales y métodos

3.1 Enfoque de la investigación

3.1.1 Tipo de investigación

La presente investigación fue de tipo investigativa, con características aplicadas

y por el movimiento de las variables de concepción experimental, mediante la

recolección de datos permitió probar la hipótesis mediante el análisis estadístico, lo

cual tuvo como resultado obtener de forma segura la relación causa – efecto.

Investigación experimental: Este tipo de investigación consintió manipular

las variables y medir su efecto sobre una variable dependiente.

Investigación descriptiva: Permitió recolectar los datos sobre la base de la

Hipótesis, exponiendo y resumiendo la información para analizar

minuciosamente los resultados a fin de extraer generalizaciones

significativas que contribuyeron en la relación que existen entre dos o más

variables.

Investigación exploratoria: Permitió explicar el porqué del fenómeno o

hecho determinado.

3.1.2 Diseño de investigación

El presente trabajo de investigación se utilizó un diseño de cuadrado latino con

cinco filas, cinco columnas y cinco tratamientos.

3.2 Metodología

3.2.1 Variables

Las variables que se utilizaron fueron dos, descritas en los siguientes puntos a

continuación del trabajo investigativo.

3.2.1.1. Variable independiente

Frecuencias de biocarbón

34

3.2.1.2. Variable dependiente

Diámetro y longitud de la mazorca: La variable diámetro y longitud de

mazorca se realizó en 10 mazorca de cada unidad experimental, se tomó la

longitud desde el peciolo hasta el final de la mazorca expresado en cm, y el

diámetro en las mismas mazorcas se tomó en el tercio medio de la mazorca

se utilizó un calibrador su unidad fue expresada en cm.

Número de mazorca por árbol: Se contabilizó todas las mazorcas que se

encontraron en el tercio medio del árbol en el momento de la cosecha, se

promedió el valor en cada árbol experimental.

Peso de mazorca seca: Esta variable fue tomada en diez mazorcas

cosechadas en cada árbol para promediar el número de mazorca por árbol.

Número de grano por mazorca: En la variable se realizó con la selección

de (10 mazorca), en la cual se contabilizó el número de granos que tiene

cada mazorca para promediar este valor por tratamiento.

Rendimiento: El promedio se expresó por la estimación de cada promedio

de mazorca por planta multiplicado por el peso de cada mazorca cosecha en

seco y multiplicada por la cantidad de planta por ha.

Análisis económico: Se tomaron el costo de mantenimiento como fijo y

costo variable como materiales de estudio en esta investigación además el

ingreso bruto menos el costo total para obtener beneficio neto.

3.2.2 Tratamientos

En el presente trabajo investigativo los tratamientos se detallan en la Tabla 1,

en la cual la dosis de biocarbón fue aplicada al suelo enterrado a unos 50 cm de

distancia del tronco del árbol, esta labor se realizó para poder identificar si la

utilización del fertilizante causa efecto a la planta.

35

Tabla 1. Tratamientos en estudios

No. Tratamientos Dosis Frecuencia

aplicación (días) Dosis/pl Fertilizantes

1.A Biocarbón 400 g 0 0- 20- 40

2 B Biocarbón 400 g 300 g 0- 20- 40

3 C Biocarbón 500 g 300 g 0- 20- 40

4 D Biocarbón 600 g 300 g 0- 20- 40

5 E Fertilizante 0 300 g 0- 20- 40

Frecuencia de aplicación del biocarbón en los diferentes tratamientos en estudio. Vera, 2021 3.2.3 Diseño experimental

Para esta investigación se utilizó un Diseño de cuadrado latino conformado con

5 filas, 5 columnas, y 5 tratamientos en dos replicas.

3.2.4 Recolección de datos

3.2.4.1. Recursos

Materiales y herramientas: Machete, baldes, pala, estaquillas, piolas,

flexómetro, tablero de campo, cámara fotográfica e insumos, fertilizante, entre

otros.

Material experimental: Cultivo de cacao

Recursos humanos: Tesista, tutor, docentes guías en el cultivo de cacao y

agricultores en la zona de estudio.

Recursos económicos: El presente trabajo de investigación fue financiado

por recursos propios del alumno tesista

Tabla 2. Presupuesto

Implementos Total dólares

Biocarbón $10 Jornales $250 Fertilizantes, $50 Insecticidas $20 fungicida $25 Transporte $50 TOTAL $405

Presupuesto de lo que se va a gastar en el trabajo de campo pro parte del tesista. Vera, 2021

36

3.2.4.2. Métodos y técnicas

Método inductivo: Este método permitió observar los resultados obtenidos,

con la finalidad de cumplir los objetivos e hipótesis planteada.

Método deductivo: En este método se observó los casos particulares de la

investigación a través de principios, teorías y leyes.

3.2.5 Análisis estadístico

3.2.5.1. Análisis funcional

Para la comparación de las medias de los tratamientos se utilizó la prueba de

rangos múltiples de Tukey al 5% de probabilidad.

Tabla 3. Análisis de varianza

FUENTE DE VARIACION GRADOS DE LIBERTAD

FILAS (f-1) 4

COLUMNA (c-1) 4

TRATAMIENTOS (T-1) 4

Error(t-2) (c-1) 12

Total (T² -1) 24

Análisis de los grados de libertad que obtuvo este trabajo investigativo. Vera, 2021

3.2.6 Manejo del ensayo La investigación se realizó en cacao variedad CCN 51, en una plantación

establecida, se seleccionó las plantas de acuerdo con el croquis de campo con

letreros y cintas de acuerdo con el tratamiento en estudio.

Material genético: Cacao CCN 51.

Riego: Se utilizó el riego por aspersión, los riego se aplicaron cada cuatro

días debido a las característica del suelo franco arcilloso.

Control de malezas: La plantación establecida las malezas se controló de

forma mecánica, la misma que se realizó con moto guadaña para mantener

la plantación libre de competencia.

37

Fertilización: La fertilización fue en base a las recomendaciones del

agricultor, se utilizó fertilizantes completo (Ferticacao de producción) con

mezcla 20 N- 6 P- 17 K- 3 Mg- 4S- 1B, la dosis utilizadas en los tratamientos

fue 300 g por árbol distribuido en semicírculo a una distancia de 50 cm del

tallo donde se encuentra la mayor cantidad de raíces activa de la planta,

El biocarbón se aplicó en una zanja en forma de media luna alrededor de la

planta de cacao se aplicó la dosis de los tratamiento dividido en tres aplicaciones

al inicio del ensayo, a los 20 días y 40 días, se enterró, una vez aplicado se

humedeció para la asimilación del biocarbón

Control de plagas Durante el ensayo no se aplicó ningún insecticida ya que

la presencia de insectos no paso el umbral económico de la plaga.

Control de enfermedades: El control de las enfermedades estuvo en

función de la presencia de las enfermedades que afecta al cultivo de cacao

en la zona y se realizó su respectivo control con productos químicos

(fungicida).

Cosecha: Se realizó en forma manual se contabilizaron las mazorcas por

plantas cuando presentaron color rojizo claro de acuerdo con la

característica del material.

38

4. Resultados

4.1 Diámetro de mazorca

La variable diámetro de mazorca se encuentra en la siguiente tabla, según el

uso de biocarbón no demostró diferencia significativa, para este caso el coeficiente

de variación fue 4.30%.

Según la interpretación de los datos con la prueba de Tukey al 5% de

significancia estadística en todos los tratamientos donde se aplicó fertilización

edáfica solo y complementado con biocarbón no presentaron diferencia estadística,

con promedios de 10 cm a 11 cm de diámetros de mazorca, sin embargo, el menor

valor lo obtuvo el T1 que solo se aplicó la dosis de Biocarbón 400 g, sin fertilizantes

con promedio de 8.60cm de diámetro.

Tabla 4. Diámetro de mazorca (cm)

No. Tratamientos

Dosis Diámetro de

Dosis/pl fertilizantes mazorca

1.A Biocarbón 400 g 8.60 b

2 B Biocarbón 400 g 300 g 10.80 a

3 C Biocarbón 500 g 300 g 11.00 a

4 D Biocarbón 600 g 300 g 11.20 a

5 E Fertilizante 300 g 10.40 a

Vera, 2021

39

4.2 Longitud de mazorca (cm)

Se procedió a la evaluación de longitud de mazorca los datos se presentan en

la tabla, según el análisis de varianza se encontró alta significancia estadística entre

los tratamiento con un coeficiente de variación de 4.95%.

Según la validación de las medias con la prueba de Tukey al 5% de probabilidad

estadística el mayor promedio lo obtuvo el T3 (Biocarbón 500 g + 300 g fertilizantes)

con 22,60 cm de longitud en igualdad estadística al T4 (22,40 cm) y T2 (22.20 cm),

estos superaron al T5 y T1 con el menor promedio de longitud 18.60 cm.

Tabla 5. Longitud de mazorca (cm)

No. Tratamientos Dosis Longitud de


1.A Biocarbón 400 g 18.60 c

2 B Biocarbón 400 g 300 g 22.20 a b

3 C Biocarbón 500 g 300 g 22.60 a

4 D Biocarbón 600 g 300 g 22.40 a

5 E Fertilizante 300 g 20.20 b c

Vera, 2021

40

4.3 Grano por mazorca

La variable grano por mazorca se presenta en la siguiente tabla, La aplicación

de biocarbón más fertilizantes químicos en el cultivo de cacao, según el análisis de

varianza presento significancia estadística entre los tratamientos con un coeficiente

de variación de 2.72%.

El mayor promedio de grano por mazorca según la prueba de Tukey al 5% de

significancia estadística lo obtuvo el T3 el mismo que se aplicó 500 g de biocarbón,

y 300 g de fertilizantes completo con 45 granos por mazorca en igualdad estadística

del T4 Y T2; sin embargo, el T1 fue inferior con 42 granos por mazorca.

Tabla 6. Grano por mazorca

No. Tratamientos Dosis Grano por



2 B Biocarbón 400 g 300 g 44.00 a

3 C Biocarbón 500 g 300 g 45.00 a

4 D Biocarbón 600 g 300 g 44.60 a

5 E Fertilizante 300 g 43.00 a b

Vera, 2021

41

4.4. Peso de 100 granos de cacao

La variable peso de 100 grano de cacao se presenta en la siguiente tabla, se

procedió a secar los granos de cacao para evaluar su peso según el análisis de

varianza se encontró variabilidad estadística entre tratamientos con un coeficiente

de variación de 2.74%.

Una vez realizado el pesado de los granos según la prueba de Tukey los

tratamiento donde se aplicó fertilizantes completo y en combinación con biocarbón

(T2, T3, T4, T5) presentaron promedios que oscila 156 g a 164 g en igualdad

estadística a diferencia del T1 que solo alcanzo promedio de 143 g.

Tabla 7. Peso de 100 granos

No. Tratamientos Dosis Peso de 100

Dosis/pl fertilizantes granos


2 B Biocarbón 400 g 300 g 160.00 a

3 C Biocarbón 500 g 300 g 162.20 a

4 D Biocarbón 600 g 300 g 163.60 a


Vera, 2021

42

4.5 Número de mazorca por árbol

Los promedios de numero de mazorca por árbol se detallan en la tabla según el

análisis de varianza el tratamiento uno marca diferencia significativa con un

coeficiente de variación de 9.67%.

Según las medias de los tratamientos validados con la prueba de Tukey al 5%

de significancia estadística en esta variable destaca que el T4 (biocarbón 600 g y

fertilizantes 300 g aplicado al suelo obtuvo el mayor número de mazorca por planta

25, seguido del T3 y T2 con 24 mazorca por árbol T5 que solo se aplicó fertilizante

22 mazorca y estos marcaron diferencia del T1 con solo 18 mazorca.

Tabla 8. Número de mazorca por planta

No. Tratamientos Dosis # de mazorca

Dosis/pl fertilizantes por árbol

1.A Biocarbón 400 g 18 b

2 B Biocarbón 400 g 300 g 24 a

3 C Biocarbón 500 g 300 g 24 a

4 D Biocarbón 600 g 300 g 25 a

5 E Fertilizante 300 g 22 a b

Vera, 2021

43

4.6 Productividad (kg/ha)

La variable productividad se destaca en la tabla según el análisis de varianza de

acuerdo con los tratamientos donde se evaluó la aplicación de fertilizantes químicos

más biocarbón en diferentes dosis marco la diferencia significativa con un

coeficiente de variación de 9.67%.

De acuerdo con la prueba de Tukey al 5% de significancia estadística en relación

a la comparación de las medias se encontró que el T4 donde se aplicó biocarbón

600g + fertilizantes completos 300g la mayor productividad con 1594.52 kg/ha sin

diferir del T2, T3, T5. Mientras que el T1 donde solo se aplicó biocarbón en dosis

de 400g tuvo una productividad de 960.69 kg/ha.

Tabla 9. Productividad de cultivo

No. Tratamientos Dosis Productividad

Dosis/pl fertilizantes kg/ha


2 B Biocarbón 400 g 300 g 1478.34 a

3 C Biocarbón 500 g 300 g 1543.87 a

4 D Biocarbón 600 g 300 g 1594.52 a


Vera, 2021

44

4.7 Análisis económico

El análisis económico se refleja en el siguiente cuadro el mismo que está en

función entre los costos fijo del cultivo de cacao con un promedio de $1200, en el

cual incluye todas las labores de cultivo entre ellas control maleza, control

enfermedad, riego, poda, labores de cosecha, secada y transportes, al que se suma

los costó variable que incluye al biocarbón más fertilización dando como resultado

el costo total siendo el T4 El que mayor costo obtuvo con 1558 debido a que tuvo

la dosis más alta de biocarbón por hectárea.

El beneficio bruto producto de la venta del cacao cuando se comercializo el

precio estaba en el comercio a $80, el T4obtuvo el mayor ingreso con $2812. A la

vez que también la mayor relación de 1,81 la misma que indica que por dólar

invertido el cacaotero recibo 0.81 dólar.

Tabla 10. Análisis beneficio/costo

Tratamiento T1 T2 T3 T4 T5

Rendimiento kg/ha 961 1478 1544 1595 1327

Rendimiento en qq 21.2 33 34 35 29

Precio de venta 80 80 80 80 80

Costo total 1347 1538 1548 1558 1391

Beneficio bruto 1694.3 2607.3 2722.9 2812.2 2340.9

Beneficio Neto 347.1 1069.3 1174.9 1254.2 949.9

R b/c 1.26 1.70 1.76 1.81 1.68

Vera, 2021

45

5. Discusión

De acuerdo a las características agronómica del cultivo de cacao se encontró un

mayor promedio de diámetro (11 cm) y longitud de mazorca (22.60 cm) donde se

aplicó fertilización en combinación de las diferentes dosis de biocarbón de acuerdo

con los tratamientos, sin embargo el T4 (Biocarbón 600 g + 300 g fertilizantes) se

destacó con el mayor promedio de número de mazorca por árbol (25) debido a que

se encontró mayor cuaje de fruto por planta, por las condiciones donde se realizó

la investigación el suelo mejoró las condiciones de disponibilidad de nutrientes,

concordando con Novak (2009), quien manifestó el interés de su investigación en

el uso del biocarbón como mejorador de suelo, ya que los suelos presentan

degradación y disminución de fertilidad. A esto lo rectifica Escalante (2016), quien

menciona que El biocarbón se formula como mejorador de las propiedades físicas

del suelo, también como material de encalado ya que el biocarbón posee un pH

alcalino.

En la variable peso de 100 granos de cacao los promedios más altos lo

alcanzaron los tratamientos T4 con (163.60 g), T3 (162.20 g) y T2 (160 g) los mismo

que se aplicó fertilización química + complemento de biocarbón en diferente dosis,

con menor promedio el testigo convencional que obtuvo T5 (156.20 g), a la vez

que la mayor productividad lo obtuvo el T4 (biocarbón 600 g + fertilizantes

completos) con 1594.52 kg/ha en igualdad estadística al testigo convencional T5

960.69 kg/ha, los resultados indican que las condiciones de suelo mejoraron con la

aplicación de biocarbón, concuerda Según lo expuesto por Wight, (2015) se puede

mejorar la efectividad del biocarbón al aplicarlo como enmienda al suelo con la

adición de nutrientes provenientes de fertilizantes inorgánicos u orgánicos

requeridos para una alta productividad.

46

De acuerdo a la valoración economía se puede indicar que la aplicación de 600g

de biocarbón aplicada en tres proporciones, más la fertilización química obtuvo

incremento en el costo de producción $1558, pero esto ocasiono al aumento de la

productividad que justifico la aplicación generando una relación B/C 1.81 indicando

que el proyecto justifica la inversión considerando positivo por la más al

rentabilidad, ya que el agricultor recibe de ganancia 0.81 centavos de dólar cuando

invierte un dólar.

47

6. Conclusiones

De acuerdo con los resultados obtenidos se pueden realizar las siguientes

conclusiones:

Los tratamientos donde se aplicó biocarbón más fertilizantes químicos

alcanzaron los promedios más alto de diámetro y longitud.

En cuanto al mayor número de grano por mazorca lo obtuvieron el T3 y T4 los

mismos que se les aplico 300 g de fertilización química en combinación de 500 g

T3 y 600 g T4 de biocarbón.

La variable peso de 100 granos de cacao el T4 obtuvo el promedio de peso mas

alto el mismo que se aplicó 600g de biocarbón + 300 g de fertilizante completo.

Las condiciones de humedad del suelo se mantuvieron en los tratamiento donde

se aplicó biocarbón + fertilizantes dando como resultados los mejores promedios

de las variables evaluadas.

La productividad más alta fue del T4 con 1594.52 sin diferir de los tratamientos

donde se aplicó fertilización química más biocarbón.

La mejor dosis de aplicación de biocarbón para el cultivo de cacao fue el T4 el

mismo que está compuesto por biocarbón 600 g + fertilizante completo 300 g.

Se concluye que la mejor rentabilidad se obtuvo con el T4 con $1254.2

generando la mayor relación B/C DE 1.81.

48

7. Recomendaciones

Se recomienda realizar un análisis del suelo antes de comenzar la investigación.

Utilizar la dosis de 600 g de biocarbón en mezcla con fertilizante química en

dosis de 300 g.

Aplicar el biocarbón después de regar la plantación para que la humedad ayude

asimilar los nutrientes del carbón.

Realizar nuevas investigaciones en diferentes tipos de suelo para corroborar los

resultados de esta investigación.

Moler el biocarbón antes de aplicarlo al suelo para facilitar su degradación en el

suelo.

49

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54

9. Anexos

A X B X C X D X E

X X X X X X X X X

E X A X B X C X D

X X X X X X X X X

D X E X A X B X C

X X X X X X X X X

C X D X E X A X B

X X X X X X X X X

B X C X D X E X A

Figura 1. Croquis de campo Vera, 2021

55

Tabla 11. Análisis estadístico de diámetro de mazorca

Variable N R² R² Aj CV

DIAMETRO DE MAZORCA 25 0.91 0.83 4.30

Cuadro de Análisis de la Varianza (SC tipo I)

F.V. SC gl CM F p-valor

Modelo 25.60 12 2.13 10.67 0.0001

TRATAMIENTO 22.00 4 5.50 27.50 <0.0001

COLUMNA 2.80 4 0.70 3.50 0.0409

FILA 0.80 4 0.20 1.00 0.4449

Error 2.40 12 0.20

Total 28.00 24

Test: Tukey Alfa=0.05 DMS=0.90154

Error: 0.2000 gl: 12

TRATAMIENTO Medias n E.E.

T4 11.20 5 0.20 A

T3 11.00 5 0.20 A

T2 10.80 5 0.20 A

T5 10.40 5 0.20 A

T1 8.60 5 0.20 B

Medias con una letra común no son significativamente diferentes

(p > 0.05)

Vera, 2021

Figura 2. Diámetro de mazorca Vera, 2021

56

Tabla 12. Análisis estadístico de Longitud de mazorca


LONGITUD DE MAZORCA 25 0.83 0.65 4.95



Modelo 62.80 12 5.23 4.76 0.0057

TRATAMIENTO 60.80 4 15.20 13.82 0.0002

COLUMNA 0.40 4 0.10 0.09 0.9835

FILA 1.60 4 0.40 0.36 0.8299

Error 13.20 12 1.10

Total 76.00 24


Error: 1.1000 gl: 12


T3 22.60 5 0.47 A

T4 22.40 5 0.47 A

T2 22.20 5 0.47 A B

T5 20.20 5 0.47 B C

T1 18.60 5 0.47 C


(p > 0.05)

Vera, 2021

Figura 3. Longitud de mazorca Vera, 2021

57

Tabla 13. Análisis estadístico de grano por mazorca


# GRAANO X MAZORCA 25 0.77 0.54 2.72



Modelo 56.88 12 4.74 3.37 0.0226

TRATAMIENTO 37.36 4 9.34 6.64 0.0047

COLUMNA 16.96 4 4.24 3.01 0.0617

FILA 2.56 4 0.64 0.45 0.7673

Error 16.88 12 1.41

Total 73.76 24


Error: 1.4067 gl: 12


T3 45.00 5 0.53 A

T4 44.60 5 0.53 A

T2 44.00 5 0.53 A

T5 43.00 5 0.53 A B

T1 41.60 5 0.53 B


(p > 0.05)

Vera, 2021

Figura 4. Número de grano por mazorca Vera, 2021

58

Tabla 14. Análisis estadístico de peso de 100 granos


PESO DE 100 GRANOS 25 0.87 0.74 2.74



Modelo 1467.60 12 122.30 6.60 0.0013

TRATAMIENTO 1381.20 4 345.30 18.63 <0.0001

COLUMNA 50.00 4 12.50 0.67 0.6224

FILA 36.40 4 9.10 0.49 0.7426

Error 222.40 12 18.53

Total 1690.00 24


Error: 18.5333 gl: 12


T4 163.60 5 1.93 A

T3 162.20 5 1.93 A

T2 160.00 5 1.93 A

T5 156.20 5 1.93 A

T1 143.00 5 1.93 B


(p > 0.05)

Vera, 2021

Figura 5. Peso de 100 granos Vera, 2021

59

Tabla 15. Análisis estadístico de número de mazorca por árbol


MAZORCA POR ARBOL 25 0.72 0.44 9.67



Modelo 145.52 12 12.13 2.57 0.0581

TRATAMIENTO 129.44 4 32.36 6.85 0.0041

COLUMNA 13.84 4 3.46 0.73 0.5874

FILA 2.24 4 0.56 0.12 0.9733

Error 56.72 12 4.73

Total 202.24 24


Error: 4.7267 gl: 12


T4 24.60 5 0.97 A

T3 23.80 5 0.97 A

T2 23.60 5 0.97 A

T5 22.20 5 0.97 A B

T1 18.20 5 0.97 B


(p > 0.05)

Vera, 2021

Figura 6. Informe estadístico de número de mazorca por árbol Vera, 2021

60

Tabla 16. Análisis estadístico de rendimiento


Rendimiento 25 0.83 0.66 11.10



Modelo 1377201.40 12 114766.78 4.89 0.0051

FILA 7264.45 4 1816.11 0.08 0.9878

COLUMNA 64260.87 4 16065.22 0.68 0.6163

TRATAMIENTO 1305676.08 4 326419.02 13.90 0.0002

Error 281718.49 12 23476.54

Total 1658919.89 24


Error: 23476.5412 gl: 12


T4 1594.52 5 68.52 A

T3 1543.87 5 68.52 A

T2 1478.34 5 68.52 A

T5 1327.31 5 68.52 A

T1 960.69 5 68.52 B


(p > 0.05)

Vera, 2021

Figura 7. Rendimiento Kg/ha. Vera, 2021

61

Tabla 17. Costo del Biocarbón por tratamientos

Tratamientos Dosis

g/p p/ha Dosis g/ha

D. kg/ha qq Precio Total

T1 400 1111 444400 444.4 9.8 4 39.19

T2 400 1111 444400 444.4 9.8 4 39.19

T3 500 1111 555500 555.5 12.2 4 48.99

T4 600 1111 666600 666.6 14.7 4 58.78

T5 N0

Vera, 2021

Tabla 18. Costo de fertilización por tratamientos

Tratamientos Dosis

g/p p/ha Dosis g/ha

D. kg/ha qq Precio Total

T1 0 1111 0 0 0.0 0 0.00 T2 300 1111 333300 333.3 7.3 26 191.04 T3 300 1111 333300 333.3 7.3 26 191.04 T4 300 1111 333300 333.3 7.3 26 191.04 T5 300 1111 333300 333.3 7.3 26 191.04

Vera, 2021

Tabla 19. Costo variables

Tratamientos Precio Fertilización

Jornales Precio

j Costo

J. Costo V

Biocarbón 39.19 0.00 9 12 108 147.19

Biocarbón 39.19 191.04 9 12 108 338.23

Biocarbón 48.99 191.04 9 12 108 348.03

Biocarbón 58.78 191.04 9 12 108 357.82

Biocarbón 0 191.04 0 0 191.04

Vera, 2021 Tabla 20. Costos Biocarbón

Tratamientos Precio Unidad Precio j Costo J. Costo V

Biocarbón 39.19 9 jornales 12 108 147.19 Biocarbón 39.19 9 jornales 12 108 147.19 Biocarbón 48.99 9 jornales 12 108 156.99 Biocarbón 58.78 9 jornales 12 108 166.78 Biocarbón 0 0 0 0

Vera, 2021

62

Figura 8. Establecimiento de experimento Vera, 2021

Figura 9. Lugar del ensayo Vera, 2021

63

Figura 10. Asignación de tratamientos Vera, 2021

Figura 11. Tratamientos Vera, 2021

64

Figura 12. Aplicación de tratamiento Vera, 2021

Figura 13. Poda del cultivo Vera, 2021

65

Figura 14. Aplicación foliar Vera, 2021

Figura 15. Poda Vera, 2021

66

Figura 16. Longitud de mazorca Vera, 2021

Figura 17. Diámetro de mazorca Vera, 2021

67

Figura 18. Docente guía Vera, 2021

Figura 19. Visita de docente guía al ensayo Vera, 2021

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