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Universidad Autónoma del Estado de México Facultad de Ciencias Agrícolas Licenciatura de Ingeniero Agrónomo Industrial Unidad de aprendizaje: Cultivos Agroindustriales DIAPORAMA: Caña de azúcar: Generalidades y factores agrometeorológicos Autor: Dr. NESTOR PONCE GARCÍA Septiembre de 2015
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Universidad Autónoma del Estado de México
Facultad de Ciencias Agrícolas
Licenciatura de Ingeniero Agrónomo Industrial
Unidad de aprendizaje:
Cultivos Agroindustriales
DIAPORAMA:Caña de azúcar:
Generalidades y factores
agrometeorológicos
Autor: Dr. NESTOR PONCE GARCÍA
Septiembre de 2015
El cultivo de la Caña deAzúcar es uno de los másantiguos del mundo.
Algunos estudios señalan quehace más de 5 mil años ya secultivaba; otros estudios indicanque su antigüedad es al menos de3 mil años.
Es fuente de azúcar, biocombustible,fibra, fertilizante y otros productos ysubproductos con sustentabilidadecológica.
El jugo de la caña se utiliza en laproducción de azúcar. Los principalessubproductos son el bagazo y lasmelazas.
La melaza es la materia primapara las industrias del alcohol y susderivados.
El exceso de bagazo es usadocomo materia prima para laindustria del papel.
En la mayoría de los molinosazucareros es factible co-generarenergía usando el bagazo comocombustible.
Las secciones de los tallos sonllamadas “esquejes” o semillas.
Cada esqueje contiene una omás yemas.
Las yemas, localizadas en labanda radicular del nudo, sontallos embrionarios, que consistenen un tallo en miniatura con hojaspequeñas.“esqueje” o semilla
“esqueje” o semilla
Normalmente hay una yema encada nudo, las cuales se alternan acado lado del tallo.
Las variaciones de la yema encuanto a tamaño, forma y otrascaracterísticas permiten distinguirlas diferentes variedades.
Cada esqueje también tiene uncírculo de pequeños puntos sobreel nudo, que corresponden a losprimordios radiculares.
La yema brota y da origen aun tallo primario, mientras quea partir de los primordios segeneran las raíces de esqueje.
Casi un mes después de lagerminación (en la brotación delas yemas), la planta vive aexpensas de las reservaspresentes en el trozo desemilla, y usa parcialmente elagua y nutrientes suministradospor las primeras raíces.
El tallo también sellama "caña triturable". Sedesarrolla a partir de unayema del esqueje.
Cuando el esqueje esplantado, cada yemapuede formar un talloprimario.
De este tallo nacen lostallos secundarios,llamados “retoños”, que seforman de las yemassubterráneas del talloprimario.
Sucesivamente, nuevosretoños pueden formarse delas yemas subterráneas de lostallos secundarios.
El tallo está formado porsegmentos que tienen nudos yentrenudos.
El nudo es la parte por lacual la hoja se conecta al talloy donde están las yemas y losprimordios radiculares.
Los colores del tallo en la regiónde los entrenudos dependen de lavariedad de caña y de las condicionesambientales.
La misma variedad cultivada endiferentes climas puede mostrardistintos colores.
Todos los colores del tallo sederivan de dos pigmentos principales:el color rojo, proveniente de laantocianina y el color verde, de laclorofila.
El tallo es macizo de 2 a 5 m de altura y de 5 a 6 cmsde diámetro.
Acumula un jugo rico en sacarosa, compuesto que al ser extraído y cristalizado en el ingenio, forma el azúcar.
La sacarosa es sintetizada gracias a la energía tomada del sol durante la fotosíntesis por las hojas, mismas que llegan a medir de 2 a 4 m de longitud.
Está formado por dos partes: lavaina y el limbo, separadas por laarticulación de unión del limbo.
El limbo o lámina, como sunombre lo indica, cubrecompletamente el tallo,extendiéndose casi por todo elentrenudo.
El número de hojas verdes portallo es alrededor de 10,dependiendo de la variedad y de lascondiciones de cultivo.
Generalmente están dispuestasen forma alternada a lo largo de losnudos, formando así dos flancosen lados opuestos.
La inflorescencia de la caña deazúcar, o bohordo floral, es unapanoja ramificada. También esconocida como “flecha”.
Cada flecha está formada porvarios miles de pequeñas flores,cada una capaz de producir unasemilla.
Las semillas son extremadamentepequeñas, habiendo alrededor de250 semillas/g
Para la producción comercial decaña de azúcar, el desarrollo de lainflorescencia tiene pocaimportancia económica.
La floración es más importantepara el cruzamiento y producción devariedades híbridas.
Condiciones óptimas decrecimiento durante la fasevegetativa limitan la floración,mientras que condiciones de estrésinduce la formación de flores.
El desarrollo del sistemaradicular comienza después de laplantación de los esquejes con almenos una yema lateral.
Las primeras raíces en formarseson las de esqueje (verdaderas),que emergen como una banda deprimordios radiculares sobre lacicatriz foliar de los nudos delesqueje.
Las raíces de esqueje son finasy muy ramificadas, y sustentan ala planta en crecimiento durantelas primeras semanas después dela germinación.
Las raíces de tallo son elsegundo tipo de raíces queemergen desde la base del nuevotallo a los 5-7 días de plantado;son más gruesas y carnosas y sedesarrollan hasta formar elprincipal sistema radicular de laplanta.
Las raíces de esqueje continúan creciendo por un períodode 6-15 días después de la plantación, y la mayoría senesce ydesaparece a los 60-90 días.
A los 3 meses de edad, las raíces de esqueje son menos del2% de la masa radicular total.
La caña tieneesencialmente cuatrofases de crecimiento:
• fase de germinación,
• fase de ahijamientoo fase formativa,
• fase de gran crecimiento
• fase de maduración.
La fase se extiende desde eltransplante hasta la completagerminación de las yemas.
Bajo condiciones de campo, lagerminación comienza entre los 7-10 días y se extiende hasta los 30-35días.
La germinación implica unaactivación y consiguientebrotación de las yemas vegetativas.
La germinación de las yemas esinfluenciada por factores externose internos.
Los factores externos son lahumedad, la temperatura y laaireación del suelo.
Los factores internos son lasanidad de la yema, la humedad delesqueje, el contenido de azúcarreductor del esqueje y su estadonutricional.
La °T óptima de brotación es dealrededor de 28-30°C; la mínima parala germinación es de 12 °C.
La germinación produce unamayor respiración, por eso esimportante una buena aireación delsuelo.
Los suelos abiertos, bienestructurados y porosos permitenuna mejor germinación.
Una germinación alrededor del60% puede ser considerada segurapara un cultivo satisfactorio decaña.
Esta fase comienza alrededor de los40 días después de la plantación ypuede extenderse hasta los 120 días.
El ahijamiento es el procesofisiológico de ramificación subterráneamúltiple, que se origina a partir de lasarticulaciones nodales compactas deltallo primario.
El ahijamiento le da al cultivo unnúmero adecuado de tallos, quepermitan obtener un buenrendimiento.
Diversos factores, talescomo: la variedad, la luz, latemperatura, el riego (humedaddel suelo) y las prácticas defertilización afectan elahijamiento.
La luz es el factor externomás influye. La incidencia de unailuminación adecuada en la basede la planta durante el períodode ahijamiento, es de vitalimportancia.
°T óptima ahijamiento = 30ºC; °Tinferiores a 20ºC lo retardan.
Los primeros hijuelos o retoñosoriginan tallos más gruesos y pesados.Los retoños posteriores mueren o sequedan cortos o inmaduros.
A los 90-120 días después de laplantación se alcanza la poblaciónmáxima de retoños. A los 150-180 días,por lo menos el 50% de los tallosmueren y se determina la poblaciónfinal de tallos.
Labores culturales como elespaciamiento, la época defertirrigación, la disponibilidad de aguay el control de malas hierbas afectan alahijamiento.
Aunque se forman entre 6-8 retoñospor yema, sólo entre 1 y 2 llegan aformar cañas.
La promoción de un buenahijamiento es importante para lograruna población adecuada de cañas.
Esta fase comienza a los 120 díasdespués de la plantación y seextiende hasta los 270 días, en uncultivo de 12 meses de duración.
Durante la primera etapa deesta fase ocurre la estabilización delos retoños. De todos los retoñosformados sólo el 40 - 50% sobrevivey llega a formar cañas triturables.
Esta es la fase más importante delcultivo, en la que se determinan laformación y elongación real de la caña ysu rendimiento.
En esta fase ocurre una formaciónfrecuente y rápida de hojas,alcanzando un Índice de Área Foliar(IAF) de 6-7.
Bajo condiciones favorables, lostallos crecen rápidamente, formandode 4-5 nudos por mes.
El riego, la fertirrigación y lapresencia de condiciones climáticasde calor, humedad y soleamientofavorecen una mayor elongación dela caña.
El estrés hídrico reduce lalongitud internodal. Temperaturassobre 30ºC, con humedad cercanaal 80%, son más adecuadas para unbuen crecimiento.
En un cultivo de 12 meses de duración, la fase demaduración dura cerca de 3 meses, comenzando a los 270 -360 días.
Durante esta fase ocurre la síntesis de azúcar, con unarápida acumulación de ésta y el crecimiento vegetativodisminuye.
A medida que avanza la maduración, los azúcares simples(monosacáridos, como fructosa y glucosa) son convertidos enazúcar de caña (sacarosa, que es un disacárido).
La maduración de la caña ocurredesde la base hacia el ápice, por estarazón la parte basal contiene másazúcares que la parte superior de laplanta.
Condiciones de abundanteluminosidad, cielos claros, nochesfrescas, días calurosos (es decir, conmayor variación diaria de temperatura)y climas secos, son altamenteestimulantes para la maduración.
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1. cañas verdes y amarillas:
criolla y cristalina
2. Cañas moradas y rojas: violeta
3. Cañas veteadas o rayadas:listada
Se distinguen principalmente por su coloración:
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La Caña Criolla (Saccharum offinarum), es la más antigua y la másrepartida en la República Mexicana.
Posee jugo abundante y de alta riqueza en sacarosa.
Tiene gran vitalidad, pues a pesar de su larga estancia ennuestros campos, no ha degenerado en lo más mínimo.
Presenta el inconveniente de que es muy sensible a climasextremos, por lo que suele enfermarse algunas veces.
Llega a alcanzar 3.5 m de altura y sus cañutos son delgados.
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En la Caña Cristalina (Saccharum lubridatium) los tallos llegan a medirhasta 6.5 m.
Su nombre procede del aspecto de su tallo, cuyos cañutos están cubiertosde una capa de vello blanquecino le infieren brillantes reflejos.
El color de sus hojas, es de un verde más oscuro que el de las otrasvariedades.
Este tipo de caña es robusto y tiene mayor resistencia a lasadversas condiciones meteorológicas; pero tiene el defecto de sermuy dura, exigiendo con este motivo mayor gasto de energía en lostrapiches.
Se cultiva en los estados de Morelos, Puebla y en algunas zonas deCampeche.
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La Caña Violeta (Saccharum violaceum ) tiene los tallos con unacoloración violeta y las hojas ofrecen un color verde intenso.
Tiene la ventaja de resistir mejor que las otras a las bajas detemperatura y ser también más precoz.
Una de sus desventajas es su tendencia a secarse rápidamente yser menos jugosa que sus congéneres.
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La Caña Veteada (Saccharum versicola) y alcanza una altura de 3.5 m.
Resiste muy bien a los efectos del frío, es precoz y se distingue de las otras por su agradable aspecto rayado de amarillo y rojo violeta.
La caña se cultiva a latitud 36.7º N y 31.0º S.
Desde el nivel del mar hasta altitudes de casi1000 m.
Es esencialmente, un cultivo tropical.
Es de larga duración, por lo queprácticamente crece en todas las estacionesdel año.
Los principales componentes climáticosde que controlan el crecimiento, elrendimiento y la calidad de la caña son:
- temperatura- luz- humedad disponible
La planta crece bien en regionestropicales asoleadas.
Las características climáticas idealespara lograr una máxima producción deazúcar son:
-Presencia de una estación calurosa larga
- Alta incidencia de radiación solar
- Adecuada humedad (pluviometría).
La planta utiliza entre 148 a 300 g de aguapara producir 1 g de materia seca.
La presencia de una estación seca, soleada y fresca, libre de heladas es
necesaria para la maduración y cosecha.
El % de humedad cae drásticamente a lolargo del ciclo de crecimiento, de un 83%
en plantas muy jóvenes a un 71% en cañasmaduras.
Por otro lado, la sacarosa aumentaal menos de 10 hasta 45% del peso seco.
Lluvia: Una precipitación total entre 1100 y1500 mm es adecuada.
La distribución de luz debe ser apropiada yabundante en los meses de crecimientovegetativo, seguido de un período seco para lamaduración.
Durante el período de crecimiento activo lalluvia estimula el rápido crecimiento de la caña,la elongación y la formación de entrenudos.
La ocurrencia de lluvias intensasdurante el período de maduración noes recomendable, debido a que:
- Induce una pobre calidad de jugo
- Favorece el crecimiento vegetativo yla formación de cañas de agua
- Incrementa la humedad del tejido
- Dificulta las operaciones de cosechay transporte.
Temperatura: El crecimiento estádirectamente relacionado con la °T.
La °T óptima para la brotación(germinación) de los esquejes es 32ºC a38ºC.
La germinación disminuye bajo 25ºC, llegaa su máximo entre 30-34ºC, se reduce porsobre los 35ºC y se detiene cuando subesobre 38ºC.
°T sobre 38ºC reducen la tasa defotosíntesis y aumentan la respiración.
Para la maduración son preferibles °Trelativamente bajas, en el rango de 12-14ºC,ya que reducen la tasa de crecimientovegetativo y el enriquecimiento de azúcar.
A °T mayores, la sacarosa puededegradarse en fructosa y glucosa, ademásde estimular la fotorrespiración, queproduce una menor acumulación deazúcares.
Condiciones severas de frío inhiben labrotación de las socas y reducen elcrecimiento de la caña.
°T inferiores a 0ºC producen el congelamientode las partes más desprotegidas, como lashojas jóvenes y las yemas laterales. El dañodepende de la duración del período frío.
La incidencia de la marchitez es mayorcuando las °T mínimas caen drásticamente.
