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ESTUDIO ETNOBOTÁNICO DE LA PAPA DE AIRE (Dioscorea bulbifera L.) EN DONOSO (COLÓN, REPÚBLICA DE PANAMÁ)
Manuel Jiménez-Montero1 Aurealuz Aguilar Martínez2
Recibido el 8 de octubre de 2014, aprobado el 20 de abril de 2015 y actualizado el octubre 26 de 2015
DOI: 10.17151/luaz.2016.42.6
RESUMEN
Con el objetivo de conocer y rescatar la historia, usos y manejo dado a Dioscorea bulbifera L. por las comunidades campesinas del distrito de Donoso (provincia de Colón, Panamá) se llevó a cabo un estudio etnobotánico en el primer semestre de 2012. El mismo se desarrolló a partir de grupos focales, recorridos de campo y entrevistas semiestructuradas a personajes clave (ancianos, curanderos y personas que cultivan D. bulbifera). Se realizaron cinco grupos focales y 11 entrevistas semiestructuradas, abordando aspectos relativos a historia, nombres, manejo tradicional, usos y formas de consumo de la papa de aire en la región. Como resultados destacados se tiene que D. bulbifera es una especie de muy vieja presencia en las comunidades, teniendo como uso principal la alimentación humana. Igualmente, los agricultores dan cuenta de la importancia de esta especie como alimento altamente nutritivo y con algunos usos medicinales. La información recabada sugiere un conocimiento erosionado respecto de esta especie, lo cual se refleja en el nivel de conocimiento de su manejo y la disminución de su cultivo. No obstante, el conocimiento rescatado resulta de gran utilidad para el establecimiento de ensayos que se orienten a la sistematización de prácticas de cultivo de esta especie.
PALABRAS CLAVE
Dioscorea bulbifera L., etnobotánica, conocimiento tradicional, seguridad alimentaria, Panamá.
ETHNO-BOTANICAL STUDY OF AIR POTATO (Dioscorea bulbifera L.) IN DONOSO (COLÓN, REPUBLIC OF PANAMÁ)
ABSTRACT
In order to know and rescue the history, uses and management of Dioscorea bulbifera L. given by peasant communities in the district of Donoso (Colón Province, Panamá) an ethno-botanical study was conducted in the first semester 2012. The study was developed from focus groups, field observations and semi-structured interviews to key figures (elders, healers and people who plant D. bulbifera). Five focus groups and eleven semi-structured interviews were conducted, addressing aspects of history, names, traditional management, uses and forms of consumption of air potatoes in the region. Some outstanding results, demonstrate that Dioscorea bulbifera is a species of very old presence in the communities, used mainly for human consumption. Furthermore, farmers report the importance of this species as a highly nutritious food and having some medicinal uses. The information gathered suggests an eroded knowledge about this species, which is reflected in the level of knowledge of its handling and decreased cultivation. However, the rescued knowledge is useful for establishing essays that aim to systematize practices for cultivation of this species.
KEY WORDS: Dioscorea bulbifera L., ethno-botanic, traditional knowledge, Food security, Panamá.
INTRODUCCIÓN
En el recién celebrado Seminario Internacional “Cultivos del pasado y nuevos cultivos para afrontar los retos del siglo XXI”, el Director General de la FAO José Graziano Da Silva declaraba que:
[…] la revalorización de los cultivos infrautilizados, prácticamente olvidados, es de gran importancia para que nuestras sociedades puedan afrontar los desafíos agrícolas y alimentarios de las próximas décadas. […] Si perdemos estos recursos únicos e irremplazables, nos será más difícil adaptarnos al cambio climático y garantizar una alimentación sana y diversificada para todos. (Da Silva, 2012, p. 5)
Esta declaración, que en otros momentos hubiera despertado el interés parcial de la comunidad científica, cobra inusitada fuerza ante un sector alimentario altamente dependiente de unos pocos cultivos y productos, afectado por las alteraciones climáticas y la inestabilidad de los precios de los alimentos.
En Panamá, una economía orientada al sector servicios y con una creciente dependencia de la importación de alimentos, ciertamente se tiene todavía una noción muy débil de la existencia de importantes recursos filogenéticos que pudieran contribuir a la seguridad alimentaria local. No obstante, una mirada atenta al medio rural panameño, campesino e indígena, deja en evidencia una apreciable cantidad de cultivos que a pesar del avance de la agricultura comercial siguen siendo utilizados, o más bien subutilizados, para la alimentación humana.
Partiendo de esta perspectiva, el presente estudio se plantea como objetivo principal conocer y rescatar la historia, usos y manejo dado a la papa de aire (Dioscorea bulbifera L.) por las comunidades campesinas del distrito de Donoso (provincia de Colón, Panamá). Se sustenta en la percepción general de que la papa de aire tiene una vieja presencia en las parcelas campesinas, y en la hipótesis de que es un cultivo de fácil manejo y con buenos rendimientos, pero que contradictoriamente se cultiva cada vez menos.
Aquí parece presentarse el fenómeno descrito por Monteiro y Veasey (2009), quienes destacan que a pesar del importante papel de las comunidades rurales para la conservación de la biodiversidad, innumerables factores se han constituido en riesgos para ésta, tales como presiones del mercado, éxodo rural y la globalización, que mina a las culturas locales (incluso los hábitos alimenticios, basados en el consumo de una pequeña variedad de alimentos) en pro de una supremacía cultural reduccionista, importada de los países desarrollados.
De allí, la necesidad de diseñar nuevas metodologías de investigación con enfoque participativo para explorar los conocimientos que poseen los agricultores, el cual se debe confrontar con el que producen las comunidades científicas (Silva et al., 2012). En nuestro caso particular, la etnobotánica parece ser la herramienta idónea para esta tarea, de cara a rescatar conocimientos que fortalezcan la base de una nueva visión de la agricultura campesina y sus múltiples posibilidades frente a la realidad actual.
MATERIALES Y MÉTODOS
Descripción de la región de estudio
La región de estudio se ubica en el distrito de Donoso en la parte central caribeña de Panamá, entre los paralelos 8°37’ y 9°11’ de Latitud Norte y los meridianos 80°11’ y 80°52’ de Longitud Oeste. Limita al norte con el mar Caribe, al sur con la provincia de Coclé, al este con el distrito de Chagres, de la misma provincia, y al oeste con la provincia de Veraguas (ver Figura 1).
Según el Censo de Población y Vivienda de 2010 (INEC, 2012) la población total de Donoso es de 12.810 personas con una alta dedicación a la agricultura. De las 2.631 viviendas existentes 1.649 (62,6%) no tienen acceso a luz eléctrica, 1.176 (44,6%) no tienen agua potable y 1.462 (55,5%) cocinan con leña.
Según esta misma fuente, la mediana del ingreso mensual de la población ocupada es de apenas 100,00 dólares de Estados Unidos (USD), lo cual es indicativo de altos niveles de pobreza rural. Además de ello, esta región presenta un alto nivel de aislamiento físico del resto de la provincia, conectada a la ciudad de Colón (extremo norte del Canal Interoceánico) por una sola carretera que llega hasta Miguel de la Borda, cabecera del distrito. Las principales vías de comunicaciones son los ríos por medio de botes a motor y remos, y caminos para transitar a pie o a caballo.
Estudio etnobotánico
La investigación se realizó teniendo como ejes geográficos a las comunidades de El Jobo y Dominical (en las márgenes del río Indio), Guásimo y Nueva Concepción (en las márgenes del río Miguel de la Borda), y Belorizal y San Luis, al sur del distrito. La recopilación de información se llevó a cabo con tres instrumentos básicos: grupos focales, entrevistas semiestructuradas a personajes clave y recorridos de campo.
Los grupos focales se llevaron a cabo a partir de la propuesta de Balcázar-Nava et al. (2005). La dinámica de estos grupos se estableció a partir de una guía con cuatro temas o áreas de interés: a) Nombres locales e historia de la papa de aire en la región (fecha de aparición en la comunidad, asociación con leyendas, cuentos, anécdotas); b) Manejo tradicional (fecha y forma de siembra, asociación con otros cultivos, cultivo, plagas y enfermedades, cosecha, almacenaje); c) Usos (medicinal, alimenticio, ritual, económico); d) Formas de consumo.
Además de los moradores de las comunidades ejes, se contó con la participación de agricultores de comunidades vecinas, tales como La Mina, Santa Rosa, Santa Lucía, Villa del Carmen, Miguelito, Valle de Escobal y Santa Elena, entre otras. En la Tabla 1 se cuantifica la participación en estas jornadas.
Para complementar la información obtenida en estos grupos focales, se realizaron recorridos de campo y entrevistas a personajes clave identificados en las comunidades, básicamente ancianos, curanderos y personas que manejan el cultivo en estudio. El cuestionario semiestructurado utilizado, contenía también los mismos temas abordados en los grupos focales. En la Tabla 2 se presentan las características generales de los entrevistados.
La aplicación de estos instrumentos en campo se ejecutó en el primer semestre de 2012. La información obtenida fue clasificada y tabulada a fin de facilitar su evaluación cualitativa.
En todo el desarrollo de los grupos focales se percibió que las personas invitadas fueron sinceras en sus respuestas a los diferentes temas tratados con el instrumento de recogida de información, es decir, se logró crear un clima de confianza para que cada uno realizara sus aportes.
Durante la sesión, se registraron las respuestas a las cuales llegaron por consenso, con base en el conocimiento que mantienen en su memoria histórica del cultivo. Esto permitió conocer la situación del cultivo de la papa de aire en cada una de las comunidades.
El consenso fue basado en las experiencias vividas por los participantes, recuerdos de infancia, historia de la agricultura familiar y de comunidad. Las personas utilizaron su propio lenguaje y, cuando no había claridad en lo expresado, profundizábamos para que aclarara su respuesta.
En los grupos se realizaron las preguntas abiertas contenidas en la guía, y en todo momento la sesión se realizó con apego a este único instrumento. Después de cada sesión se revisó el material aportado para verificar que estaba completo.
Una vez concluida esta fase del estudio se pasó a la transcripción de las grabaciones y la compilación de las anotaciones hechas durante todas las sesiones. Tratándose de información cualitativa su procesamiento se sustentó teniendo dos criterios básicos: a) la consideración de la frecuencia de respuesta, es decir, agrupando las respuestas, opiniones y criterios que son más comunes para todos los grupos; b) la consideración de los aspectos divergentes, es decir, aquellos en que no hay consenso o existe contradicción. Esta clasificación va a permitir una compilación más depurada de información, que es la que permite un mayor acercamiento al conocimiento de esta especie vegetal.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Del análisis de la información se debe destacar el hecho de que no se presentaron diferencias importantes respecto de la información captada y procesada de los Grupos focales, las entrevistas, y los recorridos de campo, encontrándose reforzamiento mutuo en la mayoría de los temas abordados. De la clasificación y análisis de la información recabada se puede anotar los siguientes aspectos centrales:
Descripción botánica de la especie
Para esta descripción se tomaron como referencias el Manual de Plantas de Costa Rica (2012) y la información contenida en la página web del Herbario de la Universidad de Panamá (2012), incluyendo la observación directa y captura de imágenes de la muestra No. 70722, correspondiente a D. bulbifera de dicho herbario. A partir de estas fuentes se puede afirmar que los especímenes observados en la región de estudio corresponden en términos generales a las características de la especie Dioscorea bulbifera L. (ver Figura 2).
Se trata de una planta herbácea, con tallo cilíndrico en forma de bejuco, que crece como enredadera y con hábito trepador. Presenta abundante ramificación, la cual ocurre a partir del alargamiento del tallo principal, por lo general a un metro de altura de la base del tallo, si no ha ocurrido ninguna afectación al crecimiento del ápice principal. Esta tendencia de crecimiento se mantendrá hasta la aparición de los primeros signos de “maduración” de los tubérculos.
Las hojas son enteras, de forma acorazonada, alternas, con venación palmada, las venas mayores convergiendo y conectadas por una red de venas de mayor orden. El peciolo usualmente con un pulvino superior y uno inferior, no envainadores.
Las inflorescencias, que aparecen a los cuatro meses de la brotación de la planta, son espigas axilares, salen de la axila de la hoja. Las flores son unisexuales y poseen tépalos ya que no se distinguen los sépalos de la corola (ver Figura 3).
La principal característica de esta especie la constituye la presencia de bulbillos (tubérculos) a partir de las axilas de las hojas, hecho que marca el proceso de tuberización que se inicia apenas a los dos meses de brotación de la planta y que se mantiene durante el restante crecimiento de la planta. Estos pueden adquirir formas muy variadas, pero predomina la forma elíptica, similar a la papa (Solanum tuberosum L.) y que pueden alcanzar pesos entre 0,25 y un kilogramo (ver Figura 4).
El tubérculo presenta múltiples yemas vegetativas, pero se destaca como la de mayor tamaño la que queda en la cicatriz donde estuvo unido al tallo.
La mayoría de los tubérculos estarán aptos para el consumo humano a los 7 meses de la siembra, momento en que se hará visible el inicio de la senescencia de la planta y el cambio de coloración de los tubérculos. Hipotéticamente, esto parece estar relacionado con la presencia de algunas encimas y metabolitos en el tubérculo, que le dan un sabor amargo, si no se ha completado su crecimiento y “maduración” adecuado.
Además de los tubérculos aéreos, esta especie también produce un tubérculo basal, que entra en estado de latencia al finalizar el ciclo vegetativo de la planta. Este tubérculo basal pierde la latencia y brota con las primeras lluvias de la siguiente temporada lluviosa, generando una nueva planta.
Nombres locales e historia de la papa de aire en la región (fecha de aparición en la comunidad, asociación con leyendas, cuentos, anécdotas)
La mayoría la conoce como papa o papa de aire, pero también se señalan otros nombres como papa de bejuco, papa verde y papa india. Lo cierto es que la característica de producir tubérculos en el área foliar o “aéreos”, induce a nombres que aluden a ello. Tal es el caso, por ejemplo, de la región de Yucatán (México) donde es conocido como bauyak o papa voladora (Colunga, 1992 citado por Terán, Tasmussen y Cauich, 1998), o como ñame volador en Cuba (Pérez et al., 2005).
Hay un desconocimiento general sobre el origen y la época de introducción del cultivo en la región, pero la presencia del cultivo es muy antigua, ya que personas mayores de 80 años la conocieron en su niñez. El nombre de papa india puede hacer referencia a que quizás esta planta está presente desde la época prehispánica.
La planta se puede reproducir de manera espontánea, pero ciertamente fueron muy escasos los hallazgos de plantas en estado silvestre. En los grupos focales se insistió en que hay que sembrarla.
Los participantes indican que no se conocen cuentos o leyendas asociadas a esta planta, y si las hubo ya no se guardan en la memoria colectiva. Sin embargo, llama la atención el hecho de que en tres jornadas distintas, en distintas comunidades, diferentes personas relataron una misma anécdota sobre la papa de aire. En ella se refiere a un grupo de niños campesinos que llegan a cenar a su casa en la que han preparado sopa para comer. A la luz de una lámpara la ven llena de grandes pedazos de carne. El más avivado de ellos agarra un plato y se comienza a servir todas las porciones que puede y se sienta a comer a escondidas de los demás. Su sorpresa no se deja esperar cuando se da cuenta de que en vez de carne lo que se había servido eran pedazos de papa de aire, lo cual generó las risas de los demás niños. Este relato da cuenta del uso de la papa de aire en la alimentación campesina en el pasado.
Manejo tradicional (fecha y forma de siembra, asociación con otros cultivos, cultivo, plagas y enfermedades, cosecha, almacenaje)
Es un cultivo de autoconsumo, no se comercializa de ninguna forma. Se siembra fundamentalmente al inicio de la temporada lluviosa. Al parecer el aumento de la humedad relativa provoca el brote de las yemas de los tubérculos.
Se siembra el tubérculo enterrándolo todo en el suelo, junto a una planta viva o un tronco o rama que le sirva de soporte (Figura 5). Se usa indistintamente machete o coa en la labor de siembra. Se prefieren suelos descansados, con buen drenaje y en pendientes poco pronunciadas. No se desarrolla en suelos inundables. Se puede asociar con cualquier otra planta que le brinde soporte.
La principal plaga son las arrieras (Atta spp.), pero también se menciona a los zagaños (Trigona spp.) y grillos (Gryllus spp.). En todo caso, las plagas resultan de mayor importancia en los estados iniciales del cultivo, ya que pueden inhibir totalmente su crecimiento, como ocurre con el ataque de grillos y arrieras. El ataque de zagaños es más leve, afectando principalmente a los bulbillos nuevos.
No hay precisión del momento de la cosecha, pero la señal más evidente de ello es cuando la planta (el bejuco) se comienza a secar y comienzan a desprenderse los tubérculos. Otro indicador es el color de los tubérculos, que pierden la coloración verdosa y grisácea para pasar a ser más chocolate oscuro. La pulpa (almidón) adquiere una coloración amarillenta. Algunos entrevistados sugieren que se puede comer antes, cuando ya alcanzaron cierto tamaño (ver Figura 6). Esta etapa la describen diciendo que la papa “está de verdura”, lo cual a su vez plantea una cosecha escalonada de los tubérculos ya a partir de los 6 meses de sembrada. Al respecto Pérez et al. (2005) anotan que en Cuba los campesinos recogen la cosecha en noviembre, diciembre o enero, y se siembra en el mes de abril.
En cuanto al rendimiento existen muchas discrepancias. Algunos señalan que cada planta puede producir entre 25 a 30 tubérculos, otros entre 40 a 50. Esto quizás sea debido a diferencias en los suelos, y la investigación de tipo agrotécnico habrá de dar luces al respecto. Esto también ocurre al indagar sobre el peso promedio de los tubérculos.
Los tubérculos se pueden almacenar hasta por 4 meses, siempre y cuando se coloquen en un lugar seco. No se reportó ningún patógeno o plaga que atacara los tubérculos almacenados.
Si la planta ha tenido un crecimiento favorable volverá a brotar en el mismo lugar el siguiente año, ya que también produce un tubérculo basal.
Muy poca gente realiza el cultivo de esta planta en la actualidad. En los recorridos de campo se encontró que existe una menor presencia de D. bulbifera en la costa y regiones con mayor actividad agropecuaria y comercial, mientras que en las comunidades hacia tierra adentro en la parte más selvática (montaña) y más incomunicadas es mayor la dedicación a esta planta en las parcelas. También, se percibe que los campesinos más pobres y más dependientes de su producción agrícola producen más papa de aire que los campesinos que tienen mayores rubros para el intercambio comercial.
Usos
Su principal uso es alimenticio. En términos generales hay una percepción de esta planta como revitalizante (“levanta muertos”), es decir, con un alto contenido nutritivo.
Este uso como alimento también ha sido reportado en otros paises latinoamericanos recientemente. Según Grijalva (2006), en Nicaragua es conocida como “papa caribe” y se cultiva por sus tubérculos para uso alimenticio. De igual forma, Rivas et al. (2010) anotan el uso de D. bulbífera como alimento por las comunidades indígenas y afrodescendientes de 10 departamentos colombianos, en donde recibe el nombre de tabena o ñame. En México está presente como especie comestible en los huertos familiares de Chiapas y Tabasco donde se le conoce como papa voladora, y también en Campeche donde recibe el nombre de makal (Mariaca, 2012).
Se encontró un uso medicinal muy escaso. Eugenia, en la comunidad de Guásimo, plantea su utilización como cura para la erisipela (llagas en la piel) con la aplicación de la ralladura del tubérculo. Esta información coincide con Pérez et al. (2005), quienes destacan que en la literatura universal se reporta que en la India esta especie ha sido usada externamente para las llagas de la piel.
El curandero “Yin” en Río Indio sugiere su uso para aliviar la enfermedad de cataratas en los ojos, aplicando el extracto acuoso del tubérculo. En este caso se indica lo siguiente: se toma una papa, se lava y se parte en cuatro pedazos aproximadamente iguales. Estos se colocan en una vasija conteniendo una botella de agua limpia o de coco. Esta se deja reposar durante toda la noche, para que la papa “suelte” su jugo. Esta solución es la que se aplica a los ojos, para desinflamar y refrescar.
Luego de las indagatorias realizadas no se reportó ningún uso asociado a rituales o fiestas vernaculares.
Formas de consumo como alimento
Se consume hervida o cocida, sola o como verdura en sopas. También se prepara como puré. Esto coincide con lo hallado por Chávez et al. (2009), quienes reportan que los grupos Zoques y mestizos de Chiapas (México) consumen los tubérculos de D. bulbifera principalmente hervidos con sal o en sopas con otras verduras y carnes.
Se come indistintamente en cualquier comida del día. La consumen personas de todas las edades, no obstante las personas adultas tienen el mayor consumo, registrándose un menor consumo en los niños. Se sugiere que una de las causas de ello puede ser su sabor y que hay que acostumbrar a los niños, porque si crecen sin probarla, ya le es más difícil comerla de adultos.
Las señoras mayores y las mujeres, en términos generales, son las que más conocen sobre su preparación como alimento. Los entrevistados refieren que en la actualidad se consume menos que antes. Sin embargo, creen que este consumo podría aumentar si las personas tuvieran más acceso a información sobre sus propiedades nutritivas.
CONCLUSIONES
El presente estudio da cuenta de una notable erosión del conocimiento respecto de la papa de aire (D. bulbifera), reflejado en un nivel relativamente bajo de su cultivo y consumo en la actualidad en la región del distrito de Donoso (Colón, República de Panamá). Pese a ello, pese a posibles causas de orden económico o ambiental que pudieran estar incidiendo en ello, se conserva un importante acervo de conocimiento tradicional y local que permite un acercamiento adecuado a las características y manejo de esta especie.
Se destaca, entre otras características, una planta herbácea, con un ciclo anual, con 7 a 8 meses de crecimiento vegetativo (tallos y hojas), que alterna con una fase de latencia de 4 a 5 meses, que en las condiciones de Donoso coincide con la llamada temporada seca o de verano en Panamá.
Es una especie que se adapta a una amplia variedad de suelos, con la condición de que tengan buen drenaje. Salvo la colocación de tutores y el control de malezas, no requiere mayores labores en su cultivo. De igual forma, presenta una alta resistencia a plagas y enfermedades y sus rendimientos parecen no ser nada despreciables.
Considerando estos aspectos y el hecho de que adicional a su uso como alimento puede tener algunos usos medicinales, hay suficientes argumentos para sustentar la necesidad de continuar con nuevos ensayos que se orienten a la sistematización de prácticas de cultivo de esta especie. Esto debe hacerse teniendo siempre presente la promoción del cultivo con la participación de los agricultores campesinos, quienes sin duda seguirán haciendo aportes importantes.
AGRADECIMIENTOS
A la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación–SENACYT– de Panamá. A los agricultores y comunidades campesinas del distrito de Donoso, quienes colaboraron de manera directa y entusiasta en todos los talleres y actividades de campo.
POTENCIAL CONFLICTO DE INTERESES
Los autores declaran no tener conflictos de interés en relación a la realización de la investigación.
FUENTES DE FINANCIACIÓN
Esta investigación fue financiada en su totalidad por la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación –SENACYT– de Panamá.
REFERENCIAS
1. Doctor en Ciencias en Estrategias para el Desarrollo Agrícola Regional. Docente de MEDUCA. Panamá. This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. (autor para correspondencia).
2. Maestría en Ciencias con Especialización en Planificación y Aprovechamiento de los Recursos de Agua y Suelo. Investigadora de la Fundación TOABRÉ. Panamá. This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Para citar este artículo: Jiménez-Montero, M. y Aguilar Martínez, A. (2016). Estudio etnobotánico de la papa de aire (Dioscorea bulbifera L.) en Donoso (Colón, República de Panamá). Revista Luna Azul, 42, 54-67. Recuperado de http://vip.ucaldas.edu.co/lunazul/index.php?option=com_content&view=article&id=128
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CONTENIDOS DE PLOMO EN ACELGA COMÚN Beta vulgaris L., PRODUCIDA EN EL CONTEXTO DE LA AGRICULTURA URBANA (BOGOTÁ, COLOMBIA)
Daniel Andrés Vega Castro1 Ángela Patricia Salamanca Rivera2
Recibido el 19 de noviembre de 2014, aprobado el 21 de abril de 2015 y actualizado el octubre 26 de 2015
DOI: 10.17151/luaz.2016.42.5
RESUMEN
Dentro de las posibles formas de contaminación de las hortalizas con plomo se encuentran el suelo cultivado, el agua de riego y la atmósfera; esta última debido a la suspensión de las partículas resultantes de la combustión principalmente de hidrocarburos. Con el objetivo de lograr determinar la cantidad de plomo presente en Acelga común Beta vulgaris L. producida en el contexto de la agricultura urbana, se implementó una huerta con dicho sistema productivo en la ciudad, la cual se localiza en las coordenadas: Latitud 4°42’39,6036’’ y Longitud 74°5’46,6152’’, a menos de 500 metros de distancia de dos vías vehiculares principales de la ciudad de Bogotá. Previo a la siembra, se realizaron dos tipos de análisis: contenidos de plomo en suelo cultivado y en agua para riego, con la finalidad de obtener un diagnóstico preliminar sobre los contenidos de este metal pesado en estas dos posibles fuentes de contaminación. Las labores de sistema productivo relacionadas con prácticas culturales se realizaron de manera artesanal, por lo tanto no se realizó ningún tipo de fertilización y en el manejo de plagas no hubo intervención de ningún tipo de producto con la finalidad de evitar sesgos en el presente trabajo. Al momento de la cosecha, se muestreó al azar el 10% de la población total de plantas sembradas; esta muestra fue analizada por medio de espectrofotometría de absorción atómica según procedimiento del método oficial 968.08 de la AOAC, arrojando como resultado 0 ppm de plomo. Estos resultados permiten afirmar que la producción agrícola urbana es una alternativa que fomenta la seguridad alimentaria, no solo desde los aspectos de ingesta de macro y micronutrientes, sino también desde el punto de vista de calidad e inocuidad de los alimentos al no detectarse plomo en el tejido vegetal.
PALABRAS CLAVE
Agricultura urbana, plomo en hortalizas, Beta vulgaris L., espectrofotometría de absorción atómica, seguridad alimentaria.
LEVELS OF LEAD IN COMMON CHARD Beta vulgaris L., PRODUCED IN THE CONTEXT OF URBAN AGRICULTURE (BOGOTÁ, COLOMBIA)
ABSTRACT
Cultivated soil, irrigation water and the atmosphere are among the possible forms of contamination with lead of vegetables, the latter due to suspension of the particles resulting from the combustion, mainly hydrocarbons. In order to be able to determine the levels of lead present in common Chard Beta vulgaris L. produced in the context of urban agriculture, a vegetable garden with this production system was implemented in the city, which is located at coordinates: Latitude 4°42’39.6036’’ and Longitude 74°5’46.6152’’, less than 500 meters away from two main vehicular roads in the city of Bogotá. Before sowing, two types of analysis were performed: lead content in cultivated soil and irrigation water, with the purpose of obtaining a preliminary diagnosis of the contents of this heavy metal in these two possible sources of contamination. The productive system work related to culture practices were made using traditional methods, therefore no fertilization was performed and there was no intervention of any type of product for pest management with the aim of avoiding bias in this study. At harvest time, 10% of the total of plants population planted was randomly selected; this sample was analyzed by atomic absorption spectrophotometry through the AOAC official method 968.08 yielding a result of 0 ppm of lead. These results allow the confirmation that urban farming is an alternative that promotes food security, not only from the intake of macro and micro nutrients aspect, but also from the of quality and food safety point of view, since for lead was not detect in the plant tissue.
KEY WORDS: Urban agriculture, lead in vegetables, Beta vulgaris L., atomic absorption spectrophotometry, food security.
INTRODUCCIÓN
La agricultura urbana puede concebirse como el conjunto de prácticas agrícolas realizadas dentro de una ciudad o en sus alrededores (agricultura urbana y periurbana), sus posibilidades de implementación se relacionan de forma directa con antejardines, lotes, terrazas, patios, entre otras áreas. Estos espacios físicos, permiten la articulación de los recursos disponibles y el conocimiento técnico o empírico, y aportan de forma directa con la suficiencia, la soberanía y a gran escala con la seguridad alimentaria por medio de la producción de alimentos inocuos de óptima calidad.
Anudado a lo anterior, se generan espacios en donde la comunidad puede forjar procesos de fortalecimiento social, económico, ambiental y cultural. (Alcaldía Mayor de Bogotá, 2007)
El concepto de seguridad alimentaria comprende diversos aspectos que van más allá de lo relacionado con el consumo de alimentos. Es por esto que el documento Conpes Social 113 de 2008, define este término como:
[…] la disponibilidad suficiente y estable de alimentos, el acceso y el consumo oportuno y permanente de los mismos en cantidad, calidad e inocuidad por parte de todas las personas, bajo condiciones que permitan su adecuada utilización biológica, para llevar una vida saludable y activa. (p. 3)
Otros autores como García (2011), afirman que la seguridad alimentaria “abarca una extensa gama de actividades e implica a las partes que intervienen en los diferentes eslabones de la cadena alimentaria, con el objetivo de conseguir que los alimentos sean seguros” (p. 10).
La inocuidad de los alimentos es entendida como la “garantía de que los alimentos no causarán daño al consumidor cuando se preparen y/o consuman de acuerdo con el uso a que se destinan” (Codex Alimentarius, 2009, p. 6).
Por otro lado, la acelga es una “hortaliza de hoja, que pertenece a la familia de las Chenopodiaceae. Es una planta herbácea de pecíolos largos y suculentos, hojas grandes y erectas” (Martínez et al., 2003, p. 27) que se utilizan para el consumo humano debido a sus usos culinarios y a su contenido nutricional.
Según datos obtenidos de la Asociación Hortifrutícola de Colombia –Asohofrucol– (2007), esta hortaliza en el país ha presentado una expansión superior al 8% anual y ocupa el sexto lugar en área cosechada después del perejil, apio, aromáticas, ajo y pepino.
De forma simultánea, las hortalizas absorben minerales, los cuales se pueden catalogar en tres grupos. En primera medida elementos principales, en segunda instancia elementos secundarios y por último microelementos.
Algunos microelementos al ser absorbidos por las plantas suelen considerarse como fuente potencial de contaminación. Lo anterior, se deriva principalmente de los metales pesados y su toxicidad en el medio ambiente y la salud de los consumidores. Según Ramos (2002), los metales pesados a manera de microelementos presentan las siguientes características: elevada presencia en el medio, potencial de biomagnificación en la cadena trófica. Además, generan daños ambientales conforme a su concentración y presentan efectos sinérgicos. Sus concentraciones en el suelo deberían estar en función de los materiales parentales y procesos edafogenéticos.
El plomo, por su parte, está catalogado como un microelemento y pertenece al grupo de los metales pesados y a la fecha no se ha relacionado con efectos nutricionales, pero sí se le han atribuido problemas severos asociados a la salud.
[…] La exposición crónica a concentraciones relativamente bajas de plomo puede ocasionar daños en los riñones y el hígado y en los sistemas reproductor, cardiovascular, inmunitario, hematopoyético, nervioso y gastrointestinal. La exposición breve a elevadas cantidades de plomo puede ocasionar dolores gastrointestinales, anemia, encefalopatías y la muerte. El efecto más crítico de la exposición a concentraciones bajas de plomo es el menor desarrollo cognitivo e intelectual de los niños afectados. (Codex Alimentarius, 2004, p. 1.)
Moreno-Piraján et al. (citado por Quintanar, 2007) mencionan que el plomo es altamente tóxico, se absorbe en forma acumulativa por vía respiratoria, digestiva y por contacto directo con la piel, afectando principalmente los sistemas nervioso y renal; la enfermedad a la que conduce la acumulación de plomo en el organismo se conoce como saturnismo.
Belgaied (citado por Quintanar, S. 2007) afirma que la eliminación del plomo resulta compleja, lenta y sólo es posible cuando los niveles de absorción son bajos, por esta razón el mejor tratamiento es el preventivo. Numerosos estudios han abordado los riesgos de la ingestión de metales pesados, existiendo unanimidad entre la comunidad científica respecto al carácter tóxico para los seres vivos. Afectan a las cadenas alimenticias, provocando un efecto de bioacumulación entre los organismos de la cadena trófica. (Maduabuchi et al., 2006, p. 622.)
Según el Codex Alimentarius (2014), el plomo atmosférico se deriva principalmente del sector industrial y/o de la combustión de hidrocarburos, lo cual puede contaminar los alimentos mediante su deposición en plantas cultivadas.
Por su parte, “el plomo se añade y se añadió a la gasolina debido a sus propiedades antidetonantes, pero no se quema en el proceso de combustión, emitiéndose en cambio a la atmósfera” (PNUMA, s.f, p, 2.).
En el contexto colombiano, el artículo 40 del Decreto 948 de junio 5 de 1995, modificado por el artículo 2o. del Decreto 1697 de junio 27 de 1997, consagra sobre el contenido de plomo, azufre y otros contaminantes en los combustibles y específica de forma contundente que:
[…] no se podrá importar, producir o distribuir en el país, gasolinas que contengan tetraetilo de plomo en cantidades superiores a las especificadas internacionalmente para las gasolinas no plomadas según el método ASTM-D-3237. Así mismo estipula que el Ministerio del Medio Ambiente establecerá las especificaciones de calidad, diferentes al contenido de tetraetilo de plomo, de los combustibles que se han de importar, producir, distribuir y consumir en todo el territorio nacional.
No obstante la Resolución 1180 de 2006 modifica parcialmente las resoluciones 1565 y 1289, del 27 de diciembre de 2004 y 7 de septiembre de 2005 en lo referente estándares de calidad para la gasolina básica y se estipula un máximo permitido sobre los contenidos de plomo en este hidrocarburo de 0,013 g/L (13 ppm).
Con base en lo anterior, el presente trabajo de investigación centro sus objetivos en determinar la presencia de plomo en Acelga común Beta vulgaris L., producida en el contexto de la agricultura urbana (Bogotá), así como su cuantificación en partes por millón de este metal pesado.
La técnica de análisis más empleada para la determinación y cuantificación de metales pesados (Pb) es la espectrofotometría de absorción atómica, por su rapidez e idoneidad para el análisis en serie en laboratorios de control, así como por sus características de reproducibilidad, precisión, sensibilidad y bajo nivel de interferencias (OMS, 2013).
La espectrometría de absorción atómica se basa en el principio de que los átomos libres absorben la luz a longitudes de onda características del elemento que se desea estudiar; existen dos clases de técnicas. En primera medida, espectrometría de absorción atómica por llama, la cual utiliza una llama de flujo laminar de una mezcla de acetileno y aire o de óxido nitroso, acetileno y aire para atomizar el plomo a temperaturas de entre 2000 y 3000°C, según la mezcla de gases. El límite de detección depende de la preparación de la muestra y del método utilizado (OMS, 2013).
[…] En segunda instancia, espectrometría de absorción atómica por horno de grafito, la cual utiliza un tubo de grafito calentado mediante electricidad para vaporizar y atomizar el analíto a temperaturas de hasta 3000°C, antes de su detección. Se pueden analizar muestras de volúmenes de 10–50 μl. Como la totalidad de la muestra se atomiza en un volumen pequeño, se obtiene una alta densidad de átomos. Esto hace que este tipo de espectrometría sea sumamente sensible. Se han desarrollado métodos que permiten medir concentraciones por debajo de 0,1 μg/dl. (OMS, 2013, p. 5.).
MATERIALES Y MÉTODOS
En el presente estudio se trabajó en dos lugares y fases específicas. En primera medida en campo y en segunda instancia en laboratorio.
Fase de campo
Ubicación. Esta etapa se desarrolló en la huerta de producción orgánica de alimentos del programa de Ingeniería Agroecológica de la Corporación Universitaria Minuto de Dios, la cual se localiza en las coordenadas: Latitud 4°42’39,6036’’ y Longitud 74°5’46,6152’’. Este espacio cuenta con una altitud sobre el nivel del mar de 2553, una temperatura y humedad promedio de 18°C y 75%, respectivamente.
Material de propagación. Para el presente estudio se trabajó con plántulas de Acelga común Beta vulgaris L. El material vegetal utilizado se adquirió en un plantuladero que cuenta con toda la documentación exigida por las autoridades competentes colombianas, para la producción, propagación e importación de material vegetal.
Preparación de suelos. Esta actividad se realizó de forma manual, y se emplearon herramientas livianas, con el objeto de evitar una mecanización excesiva del suelo.
Siembra. Se llevó a cabo en 4 camas o eras de 1,20 m de ancho por 6 m de largo para un total de 28,8 m2, utilizando una distancia de siembra entra plántulas de 0,40 m para una densidad de 180 plantas/área total de trabajo.
Fertilización. En esta actividad no se realizó ningún tipo de aplicación de fertilizantes. Lo anterior, con la finalidad de disminuir los riesgos de contaminación por metales pesados y así evitar sesgos en la investigación.
Análisis de suelos. El análisis tuvo la finalidad de determinar los contenidos de minerales primarios, secundarios y microelementos, así como las posibles cantidades de plomo presentes en el terreno de la investigación. La toma de muestras de suelo se realizó siguiendo la “Guía para la toma de muestras de suelos” de la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria –CORPOICA– (s.f.). Y la cuantificación de contenidos de plomo en el suelo mediante la técnica “Elemento Pb (Extracción con agua regia; lectura horno de grafito) para suelo”.
Análisis de agua. Esta fase se dividió en dos acciones principales. En primera medida la toma de la muestra de agua: para este parámetro se aplicó el Manual de instrucciones para la toma de muestras de agua de consumo humano para análisis de laboratorio, del Instituto Nacional de Salud de Colombia (2011).
En segunda instancia, posibles contenidos de plomo presentes en el agua a utilizar para el riego del sistema productivo. En este caso específico se trabajó con agua proveniente del acueducto de Bogotá y se empleo el método Pb (Lectura A.A) para identificar ppm (partes por millón) de plomo en agua.
Control de plagas. El respectivo manejo de las plagas que se presentaron en el sistema productivo fue netamente cultural. No se realizó ningún tipo de control de síntesis química que permitiera generar sesgos en los resultados de la investigación.
Cosecha. En este estudio se cosechó el 10% de la muestra total de la población de referencia. Para esta labor se utilizaron cuchillos lisos tipo tramontina en acero inoxidable. Una vez cosechadas las plantas, se procedió a la fase de laboratorio. El total de muestras analizadas fue de 18 plantas.
Fase de laboratorio
La fase experimental se trabajó en el Laboratorio de Química de la Universidad Pedagógica Nacional de Bogotá. Donde se realizó la determinación de plomo en plantas de acelga mediante la técnica de espectrofotometría de absorción atómica, según procedimiento del método oficial 968.08 de la AOAC (Official Methods of Analysis of AOAC International).
RESULTADOS Y DISCUSIONES
Los resultados obtenidos del presente trabajo de investigación se dividen en tres fases: Fase uno: diagnóstico de plomo en suelo cultivado. Fase dos: diagnóstico de plomo en agua de riego. Fase tres: cuantificación de plomo en material vegetal, Beta vulgaris L.
Fase uno
Rubio et al. (2004) afirman que en suelos cultivados pueden llegar a encontrarse valores de plomo por encima de 360 mg/kg. A pesar de lo anterior, los contenidos de plomo obtenidos en las muestras de suelo examinadas bajo el método de análisis ISO-466 NPC 38-88 arrojaron un valor de 14,7 ppm (ver Figura 1) que, al ser comparado con la norma 86/278 de la Comunidad Económica Europea (1986), el valor obtenido en el contenido de este metal específico es mínimo y no presenta incidencia negativa en el suelo; ya que lo establecido por la normativa presenta un valor de 300 ppm dentro del rango aceptable.
Fase dos
El Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural de Colombia, es la entidad del Estado colombiano que se encarga de expedir la normativa referente a la calidad de agua para riego, y establece a través del Decreto 1594 de 1984 (Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, 1984) los niveles de calidad admisible (ver Tabla 1) para la utilización de este recurso con fines agrícolas.
El ser analizada el agua para riego utilizada en la presente investigación, se obtuvieron valores de 0 ppm de plomo (no detectado) según método Pb (lectura A.A).
De las fases uno y dos, se debe resaltar que los estudios de agua y suelo realizados para la cuantificación de plomo, tenían como objetivo principal la obtención de datos preliminares, que sirvieran de soporte al presente trabajo de investigación.
Fase tres
Autores como Godzik (1993) y Michalak y Wierzbicka (1998) aseguran que las hojas de las hortalizas asimilan plomo en diferentes cantidades y que esta depende en gran medida de la edad de las mismas, en donde el máximo contenido de plomo es encontrado en hojas senescentes y el mínimo en hojas jóvenes. La hoja de las plantas es el órgano donde se acumula el plomo en valores de 130 y 8200 mg Pb/kg por peso seco de material vegetal.
A pesar de lo anterior, la presente investigación arrojó como resultado un óptimo crecimiento y desarrollo fenológico del cultivo, en el cual no se evidenciaron alteraciones en los procesos fisiológicos por la presencia de este metal pesado. Esto fue corroborado por medio de los análisis de espectrofotometría de absorción atómica desarrollados en acelga, obteniendo cero trazas de este metal pesado en las muestras de hojas analizadas.
Por otra parte, el Codex Alimentarius (2004) en el código de prácticas para la prevención y reducción de la presencia de plomo en los alimentos, aconseja: “Quienes cultiven huertos privados o pequeños huertos comerciales también deberán adoptar medidas para reducir la contaminación por plomo. Deberán evitar sembrar cerca de carreteras” (p. 4).
En contraste con la recomendación dada por este organismo, para el presente estudio realizado en Acelga común Beta vulgaris L., los contenidos de trazas de plomo en las muestras de material vegetal analizadas por espectrofotometría de absorción atómica según procedimiento del método oficial 968.08 de la AOAC (Official Methods of Analysis of AOAC International), arrojaron como resultado 0 ppm (no detectado). Lo anterior, a pesar de haber realizado la presente investigación en un huerto ubicado a menos de 500 metros de distancia de dos vías principales de la ciudad de Bogotá.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Aunque existen valores determinados por la Unión Europea frente a los contenidos permisibles de plomo en hortalizas (0,10 mg/kg peso fresco), se debe tener presente el tema de la acumulación de este metal pesado en el organismo, el cual genera problemas en los riñones y el hígado, lo que conlleva a una afectación de los sistemas fisiológicos en los seres humanos, clasificándolo como un metal altamente tóxico incluso a bajas concentraciones.
Una de las mayores preocupaciones del hombre al realizar agricultura urbana, se relaciona de forma directa con la acumulación de plomo presente en la atmósfera por las plantas debido principalmente a la combustión de hidrocarburos. A pesar de esto y para las condiciones de la presente investigación, se demostró que la producción agrícola urbana es una realidad que fomenta en gran medida la seguridad alimentaria no solo desde los aspectos de ingesta de macro y micronutrientes por la comunidad, sino también desde el punto de vista de calidad e inocuidad de los alimentos al no detectarse plomo en el tejido vegetal mediante espectrofotometría de absorción atómica según procedimiento del método oficial 968.08 de la AOAC.
A pesar de lo anterior, se hace necesario continuar investigando sobre esta temática, de manera que permita describir las fuentes y los mecanismos de contaminación de los vegetales por este y otros metales pesados. Esto con la finalidad de generar estrategias que permitan mitigar la acumulación de trazas de metales pesados en los productos de origen agrícola. Anudado a lo anterior, se deben realizar investigaciones de esta índole, pero en zonas con mayor tránsito vehicular y con diferentes tipos de hortalizas. Lo anterior, con el objetivo de obtener datos contundentes que permitan corroborar los datos arrojados en el presente trabajo.
La producción de alimentos urbanos genera beneficios además de los ya mencionados, en donde se destaca la temática ambiental, que debe ser vista por las autoridades competentes como un mecanismo de mitigación a los problemas relacionados con el calentamiento global gracias al intercambio gaseoso que generan los vegetales. De la misma manera, vincular esta práctica a los planes de ordenamiento territorial de las ciudades es importante, porque contribuye al embellecimiento de las mismas.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen de manera significativa a Juan David Córdoba, estudiante de la Corporación Universitaria Minuto de Dios, por sus aportes en la fase de campo de la presente investigación.
POTENCIAL CONFLICTO DE INTERESES
Los autores estipulan que en el presente artículo no existe conflicto de intereses.
FUENTE DE FINANCIACIÓN
El presente trabajo se realizó con financiación propia de los autores.
REFERENCIAS
1. M.Sc en Educación. Docente e investigador de la Corporación Universitaria Minuto de Dios, Facultad de Ingeniería, Programa de Ingeniería Agroecológica. Bogotá, Colombia. This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
2. M.Sc en Agrobiología Ambiental. Docente e investigadora de la Corporación Universitaria Minuto de Dios, Facultad de Ingeniería, Programa de Ingeniería Agroecológica. Bogotá, Colombia. This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Para citar este artículo: Vega Castro, D. A. y Salamanca Rivera, Á. P. (2016). Contenidos de plomo en Acelga común Beta vulgaris L., producida en el contexto de la agricultura urbana (Bogotá, Colombia). Revista Luna Azul, 42, 44-53. Recuperado de http://vip.ucaldas.edu.co/lunazul/index.php?option=com_content&view=article&id=127
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ANÁLISIS COMPARATIVO DE LA DINÁMICA DE DESARROLLO AGRÍCOLA EN SURAMÉRICA EN EL PERÍODO 1980-2010
Holmes Rodríguez Espinosa1 Carlos Julián Ramírez Gómez2 Luis Fernando Restrepo-Betancur3
Recibido el 26 de agosto de 2014, aprobado el 22 de abril de 2015 y actualizado el 22 de octubre de 2015 DOI: 10.17151/luaz.2016.42.3
RESUMEN
El desarrollo agrícola de las naciones ha sido un foco de gran importancia y controversia, en particular por la forma en que se han orientado diversas políticas públicas en Suramérica, así como por los diversos enfoques, objetivos y alcances logrados. Dadas las particularidades específicas de los países y sus territorios rurales, y en vista de los resultados disímiles alcanzados en materia de crecimiento y desarrollo, este estudio pretende realizar un análisis comparativo del desarrollo agrícola de las naciones suramericanas, a partir del abordaje de diversos indicadores que permiten contribuir a interpretar la heterogeneidad en los resultados alcanzados en el sector. Se utilizó análisis multivariado de la varianza (MANOVA) y análisis de componentes principales. Se encontró diferencia altamente significativa entre países (p < 0,0001) en lo relacionado con los factores: proporción del área destinada a la agricultura, porcentaje de población rural y empleo generado en el sector rural. Se encontró que existe una brecha en los indicadores del desarrollo de la agricultura entre algunos países de Suramérica, destacándose Argentina y Paraguay como los que presentan un crecimiento significativo en el mayor número de indicadores.
PALABRAS CLAVE
Desarrollo rural, políticas agrarias, análisis multivariado.
COMPARATIVE ANALYSIS OF AGRICULTURAL DEVELOPMENT DYNAMICS IN SOUTH AMERICA IN THE PERIOD 1980-2010
ABSTRACT
The agricultural development of each nation has been a focus of great importance and controversy, particularly because of the way several public policies have been oriented in South America, as well as the different approaches, objectives and outcomes achieved. According to the specific characteristics of countries and their rural territories, and because of the dissimilar results achieved in terms of growth and development, this study aims to provide a comparative analysis of agricultural development of South American nations from the approach to diverse indicators which contribute to interpret the heterogeneity in the results achieved in the sector. Multivariate analysis of variance (MANOVA) and analysis of the main components was performed. Highly significant difference between countries (p < 0.0001) in relation to factors such as proportion of land in agricultural use, rural population and rural employment, was found. It was found that there is a gap in the agricultural development indicators between some South American countries, being Argentina and Paraguay those with a significant growth in the largest number of indicators.
KEY WORDS: Rural development, agricultural policies, multivariate analysis.
INTRODUCCIÓN
Las políticas de liberalización y desregulación de los mercados producto de los procesos de apertura económica implementados en los países suramericanos en la segunda mitad del siglo XX, estaban orientados a lograr una agricultura más eficiente y productiva basada en la especialización productiva a partir de las ventajas comparativas de cada país.
Como resultado de estas políticas, se han presentado importantes cambios en el sector agrícola con comportamientos disímiles en cada país, acordes con las diferencias socioeconómicas y estructurales de cada nación, que en términos generales han traído consigo dificultades para los países suramericanos en términos del aumento de la migración internacional, incremento del sector informal urbano y las desigualdades económicas (Baudasse y Calderón, 2009). Adicionalmente, han conllevado a una consolidación de la agricultura comercial con destino a la exportación que se beneficia de la infraestructura, créditos y fertilizantes, pero que no resuelve los problemas de empleo rural (Soto, 2003).
El desarrollo en regiones rurales depende de múltiples factores de tipo económico, social y político (Lowe et al., 1993). En términos generales, el desarrollo económico puede evidenciarse por el crecimiento del PIB y del PIB per cápita (Armstrong y Taylor, 2000); sin embargo, la noción de crecimiento económico va acompañada de las dimensiones sociocultural y política (Moulaert, Sekia y Boyabe, 1999), en la cual se genera una relación importante entre el Estado como garante de la planificación e implementación de políticas de desarrollo y los beneficiarios como actores garantes de la sostenibilidad del desarrollo local (Terluin, 2003).
En este sentido, de acuerdo con los planteamientos de Porter (2007), para lograr el desarrollo, además de la capacidad de un país de inserción al mercado global y de atracción de la inversión extranjera, se requiere fortalecer las capacidades básicas competitivas entre las cuales se destacan la infraestructura (vías, energía y recurso hídrico), la educación y el tejido institucional. Costa et al. (2013) por su parte destacan como elementos esenciales para el desarrollo: la calidad de vida en el medio rural, la infraestructura y la inversión pública.
Sin embargo, el desarrollo agrícola plantea tres preocupaciones importantes (Cazalis, 1980): 1) los grandes objetivos de la política agrícola, orientados a lograr una agricultura más eficiente basada en la especialización productiva a partir de las ventajas comparativas de cada país; 2) el ámbito de la producción agraria, la productividad y rentabilidad de las unidades, así como el mejoramiento de las condiciones de trabajo y calidad de vida; 3) el territorio en el cual se sitúa la producción, teniendo en cuenta aspectos no agrícolas como los activos rurales, infraestructura, uso del suelo, impacto ambiental y manejo ecológico de pequeñas regiones productivas, así como el mantenimiento de la vida social rural, asuntos económicos, políticos, entre otros (Lowe et al., 1993).
Son diversas las políticas para el desarrollo agrícola, que contextualizadas en un nivel regional y sectorial, han procurado tratar de resolver problemas puntuales del productor en la agricultura suramericana, fundamentalmente en asuntos de la producción, acceso a mercados, organización de productores, logística, entre otros. Algunos países han adoptado políticas en un nivel macro, basadas en la provisión de bienes públicos, desarrollo de la infraestructura, apoyo a la investigación, información, instituciones y programas de educación (FAO, 2004), muchas de las cuales en algunos países de la región, han constituido un factor determinante para incrementar el ingreso y lograr la reducción de la pobreza, crecimiento económico y desarrollo social (Kabeer y Anh, 2000 citados por Rigg, 2006).
Otras políticas que también se han implementado de manera heterogénea en los países suramericanos son: incentivos a los productores, tenencia de la tierra, gestión del agua en la agricultura, políticas financieras para el desarrollo agrícola, tecnología agrícola, entre otras (FAO, 2004; Norton, 1992). Sin embargo, el papel del Estado en el desarrollo agrícola, ha venido cambiando a través del tiempo, hacia un manejo menos protagónico en las actividades económicas, menos controles sobre los precios y las cantidades de factores y productos.
En este contexto, es importante realizar el análisis de los resultados de las políticas públicas en el desarrollo agrícola, teniendo en cuenta su impacto en la solución de problemáticas estructurales de la población rural como el acceso a la tierra y a fuentes de trabajo dignas (Gorenstein, Napal y Olea, 2007); así como también otros indicadores para evaluar el desarrollo agrícola planteados por autores como Fawaz y Vallejos (2011), entre los cuales están la dinámica poblacional, el empleo rural, la disponibilidad de servicios como el agua, y la estrategia productiva.
En ese sentido, el objetivo de este estudio es realizar un análisis comparativo del desarrollo agrícola de las naciones suramericanas, a partir del abordaje de diversos indicadores y empleando el análisis multivariado, método utilizado por otros autores para análisis de política agrícola (Delgadillo y Chalita, 2013), con el fin de contribuir a la interpretación de la heterogeneidad que presentan los países en materia de alcances y resultados para su territorio rural.
MATERIALES Y MÉTODOS
A partir de la revisión de literatura y la noción de varios autores, la información disponible y los planteamientos de Cazalis (1980) sobre el desarrollo agrícola, en sus categorías de eficiencia en la agricultura, la producción agraria y el rol campesino, y el territorio rural bajo una visión multidimensional, se seleccionaron los siguientes indicadores de desarrollo agrícola como variables para este estudio: porcentaje de la población rural, consumo de fertilizantes, porcentaje de empleos generados por la agricultura, porcentaje de la población rural con acceso a agua, rendimiento de los cereales, la contribución de la agricultura al PIB, porcentaje de tierra dedicada a la agricultura, porcentaje de tierra cultivable, área cultivable permanentemente y tierra cultivable por persona; estas variables tenían distribución normal y binomial (Tabla 1).
Para llevar a cabo el proceso investigativo se diseñó una base de datos teniendo en cuenta la información reportada por el Banco Mundial, por ser la fuente que brindaba mayor información de acuerdo con los objetivos del estudio, y por tratarse de una entidad de reconocida trayectoria en la recopilación y difusión de información de carácter internacional. Se realizó un control de calidad sobre la digitación de la información con el objetivo de validar los resultados generados del proceso estadístico.
Para el análisis estadístico de los datos se utilizó el paquete estadístico SAS versión 9.0. Se empleó análisis multivariado de la varianza (MANOVA) con contraste canónico ortogonal, estableciendo la dimensionalidad de la comparación multidimensional, por medio del criterio de máxima verosimilitud observando el mayor valor propio significativo, se aplicó adicionalmente análisis de componentes principales método R con variable suplementaria de índole cualitativo (país), anotando que las variables activas eran de naturaleza cuantitativa asociadas a distribuciones probabilísticas de tipo normal. El análisis se complementó por medio de estadística descriptiva de tipo unidimensional.
RESULTADOS
En la Tabla 2 se pueden observar las comparaciones por década entre países de Suramérica, adicionalmente se describe la tendencia de cada país a través del tiempo, expresado en períodos de 10 años. En el caso de la tierra propicia para labores agrícolas se aprecia a Paraguay con un notable incremento pasando de 38,5% en la década de los ochenta a 50,9% para la primera década del nuevo siglo. Uruguay se diferencia significativamente (p < 0,05) de los demás países a través de los periodos evaluados con un porcentaje que oscila entre el 84% y el 85%. En cuanto al porcentaje de tierra cultivable, Argentina se diferencia de los demás países de manera significativa (p < 0,05).
Al evaluar la población rural, Paraguay presenta diferencia estadística con respecto a los demás países (p < 0,05) tal como se aprecia en la Tabla 3. Bolivia por su parte, es el país de Suramérica que más empleo de tipo agrícola genera mientras que Argentina es el de menor porcentaje. La contribución de la agricultura al PIB está disminuyendo en todos los países de Suramérica, con excepción principalmente de Paraguay. Los países con mayor participación de la agricultura en el PIB son Paraguay y Bolivia.
El suministro de agua destinada al sector rural ha ido incrementándose a través de los distintos periodos evaluados, destacándose Uruguay que ha alcanzado una cobertura del 91,4% para la última década analizada, seguido de Argentina. Perú, Paraguay y Bolivia son los países más rezagados en este aspecto. En cuanto al rendimiento de cereales, se destaca Chile presentando diferencia estadística significativa con respecto a los demás países de Suramérica (p < 0,05). Chile pasó de 2831,2 kg hectárea en la década de los ochenta a 5563,9 kg hectárea en la primera década del 2000 (Tabla 4).
En la Tabla 5 se aprecia que Colombia, Ecuador y Perú presentan en general los mayores patrones de heterogeneidad para las diferentes variables evaluadas.
El análisis multivariado de la varianza determinó diferencia altamente significativa entre los países de Suramérica (p < 0,001), para las variables tierra destinada a la agricultura, empleo generado en el sector rural y población existente en el campo, anotando que la técnica multivariada tiene en cuenta un conjunto de variables de manera simultánea, incorporando los factores antes citados (Tabla 6).
En la Tabla 7 se observa el análisis canónico, el cual se deriva del análisis multivariado de la varianza, determinado previamente la dimensionalidad del contraste a partir de la significancia de los valores propios adscritos a cada espacio. Permitió definir diferencias entre Chile y Uruguay con respecto a los demás países en lo relacionado al tema eficiencia de recursos existentes (suministro de agua, fertilizantes, PIB, rendimiento de cereales), anotando que Chile es el país con menor PIB pero el de mayor producción promedio en el rendimiento de cereales. En lo relacionado con la población rural y empleo, Paraguay presenta diferencia significativa (p < 0,05) con respecto a los demás países, donde se da una de las mayores brechas de empleo entre géneros. En el caso de Bolivia, se concentra la mayor población rural con una alta generación de empleo rural, destacándose una similitud entre géneros para este concepto. Brasil se diferencia de los demás países en lo referente al tema de la tierra (tierra agrícola, tierra cultivo, área permanente, tierra por persona).
El análisis de componentes principales permitió determinar que los factores, en general, asociados con el desarrollo rural no son los mismos entre países tal como se aprecia en la Tabla 8. En el caso de Argentina el primer componente se relaciona positivamente con las variables: acceso de agua, rendimiento cereal, tierra agrícola, tierra cultivo, tierra disponible por persona, mientras existe una correlación negativa con las variables: población rural, PIB. El segundo factor es explicado por los fertilizantes. En el caso de Chile la mayoría de variables se asocian con el primer factor. Para el caso de Colombia el primer componente se explica de manera positiva mediante la asociación con el factor, de las variables: población rural, empleo agrícola, PIB, tierra cultivo, tierra por persona y negativamente se correlacionan las variables: fertilizantes, acceso de agua, tierra agrícola, tierra cultivo. Lo que prueba el análisis de componentes principales, es que no existe articulación entre las variables relacionadas con el desarrollo rural para la inmensa mayoría de países de Suramérica. Chile es el país que más se acerca en asociar todas las variables en único factor y de ahí su eficiencia.
De acuerdo con los resultados del análisis canónico, Chile y Uruguay se destacan como los países con un mejor desarrollo agrícola en las variables: suministro de agua, uso de fertilizantes, crecimiento del PIB agrícola y rendimiento de cereales. Venezuela, por su parte, es el país con el desempeño más modesto en estas variables.
El análisis canónico muestra, también, a Paraguay como el país con mejores indicadores en población rural y empleo rural. Uruguay y Argentina, por su parte, presentan el desempeño más pobre en estos aspectos. En cuanto al uso de la tierra agrícola, Bolivia se destaca como el país con los mayores avances en este indicador; mientras que Argentina, Uruguay, Perú y Chile son los de menor desempeño en este indicador.
Aunque el análisis de componentes principales determinó que no hay homogeneidad en las variables que se relacionan positivamente con el desarrollo agrícola en todos los países de la región, las variables que presentan una mayor relación positiva con éste en la mayoría de países son tierra cultivable como factor principal en siete países y como factor secundario en otros dos; tierra por persona como factor principal en siete países y como factor secundario en uno más; y acceso al agua como factor principal en siete países.
Paraguay es el país con el mayor número de variables con relación positiva con su desarrollo agrícola en el factor principal. Uruguay, por su parte, es el país con el menor número de variables con relación negativa con el desarrollo agrícola en su factor principal; siendo a su vez el país con mayor cantidad de tierra cultivable. Chile, es el país que más se acerca en asociar todas las variables en único factor y de ahí su eficiencia; siendo a su vez el único país que presenta un decrecimiento significativo de la tierra cultivable.
DISCUSIÓN
El análisis de la dinámica del desarrollo agrícola en Suramérica presentó como resultado, en términos generales, la inexistencia de un patrón homogéneo de desarrollo en esta región. Se encontró que las variables con una mayor relación positiva con el desarrollo agrícola en la mayoría de países de Suramérica son: la tierra destinada a cultivos, la tierra por persona y el acceso al agua. Estos resultados concuerdan con los reportes de otros autores sobre indicadores relacionados con el desarrollo agrícola: uso del suelo (Lowe et al., 1993); tenencia de la tierra, gestión del agua en la agricultura (FAO, 2004).
Otro de los hallazgos de este estudio, está relacionado con las brechas existentes entre los países, en términos del desarrollo agrícola. Argentina y Paraguay se destacan como los países en los cuales se evidencia un crecimiento significativo en el mayor número de indicadores; ambos países presentan una mayor participación del sector agropecuario en el PIB y el rendimiento del cultivo de cereales frente al resto de países.
Según Kjöllerström (2004), estas brechas generadas en el desarrollo agrícola entre países tienen relación, entre otras cosas, con la misma heterogeneidad por ejemplo en el gasto público en las zonas rurales, como políticas examinadas más bien a nivel micro que desde una perspectiva macroeconómica.
Sin embargo, existen una serie de factores externos que pueden afectar seriamente el desempeño agrícola, visto desde una perspectiva macroeconómica, donde se destacan condiciones climáticas como el fenómeno de El Niño, conflictos entre países, precios internacionales y otras políticas públicas.
Algunos países han dado prioridad en sus territorios a la inversión en infraestructura, como Brasil y Perú, mientras que otros han asignado una mayor parte de los recursos a los servicios sociales tales como Argentina, mientras que en países como Bolivia, un 75% del gasto en el sector agrícola y áreas rurales, ha sido financiado por agencias internacionales, disminuyendo el rol del Estado en este sector (Kjöllerström, 2004).
Adicionalmente, estas brechas están relacionadas con la atención que se brinda al sector agrícola en cada país, por cuanto en algunos casos, los Estados privilegian el abastecimiento a bajos precios sobre el desarrollo agrícola interno, lo cual para casos como el de Venezuela, de acuerdo con Hernández (2009), representa además un sistema con altos subsidios a la red de distribución pública, en el cual hay un claro beneficio para los consumidores de bajos ingresos, en perjuicio del desarrollo agrícola interno y la soberanía alimentaria.
Un aspecto que puede explicar el buen desempeño general en el desarrollo agrícola de Paraguay a partir del estudio de las variables propuestas, es el hecho presentar el mejor indicador en uso del suelo agrícola, por cuanto de acuerdo con los hallazgos de Rodríguez (2011), un factor que incide en el pobre desempeño agrícola de los países y en la generación de empleo, es la tenencia de la tierra; a lo cual, Deininger (2004) agrega que es necesario mejorar el funcionamiento de los mercados de tierras, al igual que los seguros y créditos para incrementar los bajos ingresos de los trabajadores.
La evolución en el desarrollo del sector agrícola argentino, entre diversas razones, obedeció a su plan de conversión económica implementado al comienzo de la década del noventa. La implementación de medidas macroeconómicas basadas en políticas crediticia y monetaria, la reducción de aranceles no solo a los alimentos, sino también a insumos y maquinaria, una política de empleo, pero sobre todo de integración regional, sin duda favorecieron el crecimiento del sector agrícola (Ghezán, Mateos y Everdín, 2001).
Adicionalmente y junto con Brasil, Argentina cuenta con uno de los mejores sistemas de investigación agrícola y transferencia de tecnología en América Latina (Kjöllerström, 2004), lo cual le ha permitido la incorporación de tecnología y la transformación substancial de la producción agrícola (Ghezán, Mateos y Everdín, 2001).
Por su parte, el buen desempeño general de Argentina en el desarrollo agrícola puede estar relacionado con presentar el mejor indicador en generación de empleo rural, pues de acuerdo con los hallazgos de Barrientos y Castrillón (2007), la generación de empleos agrícolas está relacionada con el incremento de las unidades agrarias productivas y agroindustriales, aspectos relacionados a su vez con el acceso a las tierras mencionado anteriormente.
Sin embargo y de acuerdo con lo planteado por Michelini (2013), las políticas públicas orientadas a la promoción de la agroindustria de gran escala, al margen de los buenos resultados en las variables del desarrollo agrícola, están incrementando la marginalización de los pequeños productores y no están contribuyendo a la reducción de la pobreza en el área rural. Es allí, entonces, donde debe existir un equilibrio entre la agricultura campesina y empresarial, pero también en los mecanismos de acceso a los mercados por parte de la producción campesina, siempre que cuenten con propiedad de la tierra, logrando acceder a otro tipo de recursos y beneficios de organismos públicos y privados, buscando mejorar la productividad, pero también las condiciones de empleo rural, la rentabilidad de las unidades de producción, la calidad de vida (Cazalis, 1980), entre otras variables necesarias para el desarrollo agrario.
De acuerdo con los resultados del análisis canónico, Chile y Uruguay se destacan como los países con un mejor desarrollo agrícola en las variables: suministro de agua, uso de fertilizantes, crecimiento del PIB agrícola y rendimiento de cereales. Para el caso de Chile y de acuerdo con los hallazgos de Pisani y Franceschetti (2010), las políticas públicas orientadas a la agricultura de exportación, el desarrollo de clústers, la planificación del desarrollo con enfoque territorial, el capital institucional, la formación del capital humano y la globalización de la economía, han permitido importantes progresos en el sector agrícola.
Para el caso de Uruguay y de acuerdo con los reportes del MGAP (2011), estos resultados se deben a las diferentes políticas públicas establecidas por el gobierno, como asistencia técnica, extensión rural, cadenas de generación de valor, creación de la dirección nacional de desarrollo rural y la ley de descentralización del Ministerio, que han permitido lograr una reducción de la pobreza y de las necesidades básicas insatisfechas, de manera sostenida, particularmente en la primera década del siglo XXI.
Paraguay, de acuerdo con el análisis canónico, se ubicó como el país con mejores indicadores en población rural y empleo rural; no obstante y de acuerdo con los reportes de la FIAN (2006), en este país se presenta un contraste entre un sector agrícola próspero orientado a la exportación y una reducción del nivel de vida de la agricultura campesina, con un incremento de campesinos en extrema pobreza.
El análisis canónico arrojó, también, que Bolivia es el país con un mejor indicador en cuanto al uso de la tierra agrícola. Sin embargo, de acuerdo con los reportes de Arias y Salas (2006), en este país se ha presentado un fenómeno de reducción en el tamaño de la propiedad agrícola, el cual acompañado de un decremento en la productividad como consecuencia del manejo inadecuado e intensivo del suelo y el agua, han llevado al sector agrícola a una situación de pobreza estructural, con niveles de incidencia de la pobreza rural que alcanzan al 93% de los hogares. En este sentido, Rigg (2006) concluye que las reformas agrarias orientadas solo a la redistribución de la tierra no ofrecen una solución a la reducción de la pobreza rural.
Este último tema, se enmarca también en la actualidad colombiana, en la cual en la implementación de la Ley de Tierras, de restitución y de titulación de baldíos, entre otros, según las experiencias de Paraguay y Bolivia, no sería suficiente garantía para apalancar procesos de desarrollo, considerando el conglomerado de variables que efectivamente pueden tener incidencia, sobre la base de una visión multidimensional de los territorios rurales.
Aunque el análisis de componentes principales determinó que no hay homogeneidad en las variables que se relacionan positivamente con el desarrollo agrícola en todos los países de la región, las variables que presentan una mayor relación positiva con éste en la mayoría de países son: tierra cultivo como factor principal en siete países y como factor secundario en otros dos; tierra por persona como factor principal en siete países y como factor secundario en uno más; y acceso al agua como factor principal en siete países.
Estos resultados aportan al entendimiento de la dinámica del desarrollo y pueden orientar la implementación de políticas que apunten a un desarrollo agrícola sostenible, pues de acuerdo con los hallazgos de Pachón y Argüello (2010), éste es uno de los principales factores percibidos por los productores como fundamentales para el desarrollo. Estas políticas de desarrollo agrícola sin embargo, no deben implementarse de manera generalizada sino localizada, para detener la degradación de los servicios naturales asociados al uso de la tierra y el agua en la agricultura, en aquellas regiones con alto potencial (Carreño, Frank y Viglizzoa, 2012).
Estas variables por otro lado, corroboran las proyecciones de la CEPAL, FAO e IICA (2011), que auguran una tendencia al crecimiento de la agricultura en Suramérica, orientada por el incremento en la demanda mundial de alimentos y basada en la disponibilidad de tierra de la región que puede ser incorporada a la agricultura con un recurso hídrico abundante. Este crecimiento de la agricultura sin embargo, depende del cierre de brechas tecnológicas para incrementar el rendimiento de los cultivos y aumentar la producción de alimentos.
Un factor que no se consideró en el análisis y que debe incluirse en futuros estudios es el capital social, por cuanto de acuerdo con los hallazgos de Esparcia (2014), más allá del soporte externo por parte del Estado o las organizaciones no gubernamentales, se debe apuntar a la sostenibilidad de los procesos de desarrollo agrícola y la consolidación de redes de actores del desarrollo; de igual forma, como lo plantean Fawaz y Vallejos (2011), el fortalecimiento del capital social es un factor que contribuye al éxito de los programas de desarrollo agrícola; y de acuerdo con los hallazgos de McDonald et al. (2013), el desarrollo de capacidades locales contribuye al desarrollo de la acción colectiva y capital político para mejorar la respuesta integrada al declive de las condiciones de vida en el campo.
CONCLUSIONES
La evaluación de los indicadores del desarrollo de la agricultura en Suramérica, permitió establecer que las variables que presentan una mayor relación positiva con el desarrollo agrícola en la mayoría de países de Suramérica son la tierra destinada a cultivos, la tierra por persona y el acceso al agua, resultados que aportan al entendimiento de la dinámica del desarrollo y pueden orientar la implementación de políticas que apunten a un desarrollo agrícola sostenible, teniendo en cuenta que Suramérica cuenta con gran disponibilidad de tierra que puede ser incorporada a la agricultura y cuenta además con un recurso hídrico abundante. Adicionalmente, se encontró que no existe un patrón de desarrollo de la agricultura en esta región, en la cual Argentina y Paraguay presentan un crecimiento significativo en el mayor número de indicadores analizados; siendo estos países los que presentan una mayor participación del sector agropecuario en el PIB.
CONFLICTO DE INTERESES
Los autores manifiestan que no existe ningún conflicto de intereses para la publicación de este artículo.
FUENTES DE FINANCIACIÓN
Esta investigación fue financiada por la Universidad de Antioquia.
REFERENCIAS
1. Ing. Agric., MSc, PhD, Docente, Grupo GaMMA, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Antioquia. Medellín, Colombia. This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
2. I. A., MSc., Docente, Grupo GISER, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Antioquia. Medellín, Colombia. This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
3. Estad., Esp., Docente, Grupo GISER, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Antioquia. Medellín, Colombia. This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Para citar este artículo: Rodríguez Espinosa, H., Ramírez Gómez, C. J. y Restrepo-Betancur, L. F. (2016). Análisis comparativo de la dinámica de desarrollo agrícola en Suramérica en el período 1980-2010. Revista Luna Azul, 42, 15-29. Recuperado de http://http://200.21.104.25/lunazul/index.php?option=com_content&view=article&id=125
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ADSORCIÓN DE NI (II) POR CÁSCARAS DE ÑAME (Dioscorea rotundata) Y BAGAZO DE PALMA (Elaeis guineensis) PRETRATADAS
Candelaria Tejada Tovar1 Angel Villabona Ortiz2 Erika Ruiz Paternina3
Recibido 5 de junio de 2014, aprobado el 21 de abril de 12015 y actualizado el 22 de octubre de 2015
DOI: 10.17151/luaz.2016.4
RESUMEN
El níquel es un metal pesado altamente contaminante que por sus efectos toxicológicos es materia de gran preocupación, por lo que toma importancia la búsqueda de alternativas para su remoción, siendo la adsorción una alternativa aplicable para la remoción metálica, interesante por su eficiencia y bajo costo. Se propone así la adsorción de Ni (II) usando dos materiales de desecho altamente disponibles en la región Caribe colombiana: cáscaras de ñame y bagazo de palma, ambas biomasas tratadas con ácido cítrico. Los experimentos fueron llevados a cabo en sistema batch en solución acuosa de níquel a una concentración de 100 ppm. La concentración residual de la solución fue medida mediante espectroscopia de absorción atómica, encontrando que el proceso de adsorción es altamente dependiente del pH, con un valor óptimo de 6. Por otra parte, se encontró que el Ni (II) presenta una sorción rápida los primeros 50 minutos, además el modelo de Elovich fue el de mejor ajuste. La capacidad máxima de adsorción según la isoterma de Langmuir fue de 68,14; 47,93; 103,3 y 58,7 mg/g para las cáscaras de ñame y el bagazo de palma sin modificar, y modificados químicamente respectivamente, mostrando el valor potencial del uso de estos biomateriales en la remoción de Ni (II) presente en soluciones acuosas.
PALABRAS CLAVE
Bioadsorción, níquel, remoción, tratamiento químico.
ADSORPTION OF NI (II) BY PRETREATED YAM PEELS (Dioscorea rotundata) AND OIL PALM PULP (Elaeis guineensis)
ABSTRACT
Nickel is a highly polluting heavy metal which, because of its toxicological effects, is a matter of great concern and the reason why the search for alternatives for its removal, being adsoption an applicative alternative for metal removal which is considered interesting due to its efficiency and low cost. In this way, the Ni (II) adsoption is proposed using two highly available waste materials in the Colombian Caribbean region: yam peels and oil palm pulp, both biomasses treated with citric acid. The experiments were carried out in batch system using nickel aqueous solution at a concentration of 100 ppm. The residual concentration of the solution was measured by atomic absorption spectroscopy, and it was found that the adsorption process is highly dependent of pH with an optimum value of 6. What is more, it was found that Ni (II) presents a quick sorption the first 50 minutes, and Elovich model showed the best fit. The maximum adsorption capacity according to Langmuir isotherm was 68.14, 47.93, 103.3 and 58.7 mg/g for unmodified chemically modified yam peels and oil palm pulp respectively showing a potential value of use of these biomaterials in the removal of Ni (II) present in aqueous solutions.
KEY WORDS: Bioadsorption, nickel, removal, chemical treatment.
INTRODUCCIÓN
El níquel existe principalmente como Ni (II) en soluciones acuosas, causando graves problemas de envenenamiento a diversas formas de vida por su alta neurotoxicidad, además de ser asociado a serios efectos en la salud como dermatitis, nausea, bronquitis y cáncer (Dimirkou, 2007). Las altas concentraciones de níquel en el ambiente pueden ser debido a las aguas residuales industriales, domésticas, efluentes de escurrimiento, o ya sea procedentes de la atmósfera o litosfera, siendo las industrias relacionadas con la galvanoplastia, producción de pinturas, drogas, explotación minera, catalizadores, baterías, y la creciente demanda de estas, las principales causantes del problema de contaminación con níquel. Los efluentes de este tipo de industrias superan ampliamente la concentración máxima permitida según la Organización Mundial de la Salud que es de solo 0,02 mg/L de níquel en soluciones acuosas (Malamis y Katsou, 2013).
Es así como, la eliminación de Ni (II) en aguas residuales con el fin de reducir su concentración, se hace necesaria. En este contexto, la remoción de metales pesados puede realizarse por varios métodos como la precipitación, ósmosis inversa, intercambio iónico, electrodeposición, adsorción, extracción con solventes, y ultrafiltración (Ma et al., 2014). De estos la adsorción, específicamente usando biomasa residual, resulta atractiva por su relativa simplicidad de operación, bajo costo, y alta efectividad (Cheng et al., 2012; Zhu et al., 2012).
La literatura existente sobre la remoción de Ni (II) por diversos adsorbentes de soluciones acuosas, en comparación con los datos disponibles para otros metales pesados tales como el Hg (II), Cd (II), Pb (II) y Cr (VI), es poca. Dentro de estos estudios se pueden mencionar los realizados por Krishnan, Sreejalekshmi y Baiju (2011), del centro para los estudios de la tierra en India, en el que se estudió la adsorción de Ni (II) con bagazo de caña pretratando la biomasa con acetona, HCl y finalmente con NaOH para neutralizar el residuo ácido. Se encontró que el pH óptimo de operación fue de 6,5 y la adsorción del 92,3% (Krishnan et al., 2011), estos resultados no difieren significativamente de los obtenidos por García y colaboradores en 2011 los cuales usaron cáscara de moringa y carbón activado con ácido fosfórico obtenido de la misma planta para la adsorción de níquel, encontrando que para la cáscara la adsorción fue del 87% y para el carbón activado del 93%, además se determinó que el pH óptimo fue de 9,82 (García, Arnal y Alandia, 2011), mientras que Aravind y colaboradores en 2013 usaron guandul (Cajanus cajan), determinando la concentración residual del metal por espectrofotometría, los autores concluyeron que el pH óptimo fue de 8,0 siendo la máxima capacidad de adsorción de 19,23 mg/g (Aravind et al., 2013). En el presente artículo, se estudia la remoción de níquel usando biomasas residuales propias de la región Caribe colombiana: cáscaras de ñame y bagazo de palma africana, aplicando además un tratamiento químico a estas con ácido cítrico con el fin de evaluar la eficiencia del proceso.
MATERIALES Y MÉTODOS
Preparación del adsorbente
El bagazo de palma africana fue obtenido como residuo del proceso en una planta extractora de aceite de palma ubicada en el departamento de Bolívar (Colombia), mientras que las cáscaras de ñame fueron obtenidas en empresas de alimentos en la ciudad de Cartagena. Estas fueron lavadas con agua destilada, realizando cuatro lavados de las mismas para retirar toda clase de impurezas. Luego fueron secadas por 24 horas en horno a una temperatura de 90°C, posteriormente fueron reducidas de tamaño y tamizadas, seleccionando el tamaño de partícula de 1 mm.
Una vez preparados los materiales adsorbentes se procedió a la caracterización fisicoquímica de los mismos. Esta caracterización consistió en determinar los elementos: carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre, sodio, potasio, hierro, cobre, magnesio, cromo y compuestos orgánicos presentes en estos por diferentes métodos analíticos, tal como se detalla en los resultados de la presente investigación.
Se realizó también un análisis FTIR a cada una de las biomasas, antes y después de la modificación química, y luego del proceso de remoción metálica para identificar los grupos funcionales que intervienen en la adsorción. Los adsorbentes fueron secados a 50°C por 24 horas. El adsorbente fue encapsulado en pellets de KBr, para ser analizados en espectrofotómetro en el rango 4000-400 cm-1.
Modificación química
Ambas biomasas fueron tratadas químicamente por dos horas a una temperatura de 60°C con ácido cítrico 0,6 M usando 40 g de biomasa con 200 ml de la solución. Luego, estos biomateriales fueron lavados con agua destilada para retirar restos de ácido, y secados a 55°C por 24 horas (Altun y Pehlivan, 2012; Pitsari, Tsoufakis y Loizidou, 2013). En general, el mecanismo de esta modificación se basó en el proceso de carboxilación de los materiales, con el fin de aumentar la posibilidad de enlace con el ion metálico.
Experimentos de adsorción
Inicialmente, los experimentos de adsorción fueron realizados con la biomasa sin modificar para determinar el pH óptimo de adsorción, se tomaron para esto tres valores (2, 4 y 6), el tamaño de partícula fue fijado en 1 mm, tomado como referencia de experimentaciones anteriores. Todos los experimentos fueron llevados a cabo a temperatura ambiente (25°C) en un shaker a 150 rpm. La cinética del proceso se llevó a cabo con cada biomasa en estudio al valor de mejor pH encontrado, y fue ajustada a los modelos cinéticos de la Tabla 1.
Además, para obtener información sobre la cantidad de adsorbato que puede retener un adsorbente, como función de sus características y de la concentración del adsorbato a temperatura constante, se utilizan las isotermas de adsorción. En el presente estudio, el tratamiento de los datos experimentales se realizó con las isotermas de Langmuir y Freundlich, a 25-50-75-100 ppm de níquel en solución acuosa. La ecuación de Langmuir se expresa como:
Donde qe es la concentración del metal adsorbido en el bioadsorbente, Cf es la concentración residual del metal en solución, qmax es la adsorción máxima correspondiente a los sitios de saturación, y K es la relación entre la tasas de adsorción/desorción (Njikam y Schiewer, 2012; Rezvani, Jahanshahi y Najafpour, 2014). Mientras el modelo de Freundlich se representa como:
Donde Kf es la constante de Freundlich, n representa la intensidad de adsorción, qe es la cantidad de metal adsorbido en el equilibrio, y Ceq es la concentración residual del metal en solución (Krishnani, Meng y Dupont, 2009).
El análisis de Ni (II) se realizó mediante espectroscopia de absorción atómica de la solución al final del proceso. El análisis estadístico, y ajuste de los datos a los modelos trabajados, se realizó haciendo uso de la herramienta Solver de Excel.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la Tabla 2 se muestran los resultados obtenidos de la caracterización de los materiales trabajados, de la cual se observa que el carbono es el elemento con mayor porcentaje en ambas biomasas, haciéndolas también atractivas para su uso como material combustible. Además, se confirma la presencia de lignina, celulosa y hemicelulosa en ambos adsorbentes, por lo cual se espera una alta eficiencia de adsorción del níquel, puesto que estos polímeros son conocidos por la gran cantidad de grupos hidroxilos y fenol que pueden favorecer la adsorción de metales pesados. Asimismo, se observa que en las cáscaras de ñame hay mayor presencia de lignina que en el bagazo de palma, por lo cual la eficiencia de remoción puede ser mayor en este material (Krishnani et al., 2008). Cabe destacar que la suma de los porcentajes en la Tabla 2 no suma 100 al ser diferentes tipos de análisis que algunas veces abarcan los mismos compuestos.
En la Figura 1, se muestra el análisis FTIR de las cáscaras de ñame, el bagazo de palma, y la modificación con ácido cítrico de los mismos, antes de la adsorción de Ni (II).
En el bagazo de palma sin modificar se observan ligeros picos entre 3500 y 3000 atribuibles a la presencia de ácidos carboxílicos, además se muestran los picos entre 1600 y 1700 cm-1 que corresponden a la señal del grupo carbonilo C=O, y a la presencia C=H de anillos aromáticos en la lignina. La vibración alrededor de 1450 a 1540 cm-1 podría atribuirse a los grupos alifático y aromático, y a la deformación de los grupos metil, metileno y metoxi. Por último, la banda en el rango entre 1050 y 1450 cm-1 puede ser asignada a la vibración de los ácidos carboxílicos y alcoholes, mientras que el espectro del bagazo modificado, conserva los grupos hidroxilos correspondientes a la banda de adsorción entre 3300 y 3560 cm-1, aunque además se observan unos picos de 3000 a 2800 cm-1 correspondientes a la vibración de C-H, y a 2360 que indica el grupo funcional de ácidos carboxílicos.
En el análisis FTIR de las cáscaras de ñame sin modificar se observa la banda del grupo O-H de 3668 a 3400 cm-1 correspondiente al ácido carboxílico, mientras que la frecuencia de 2300 puede ser atribuida al grupo de los ácidos carboxílicos, la de 1732 al grupo carbonilo C=O, la absorción a 1450 cm-1 se asigna a un grupo metoxi de la lignina, el estiramiento de ácido carboxílico C-O se atribuye por la banda colocada en 1200 cm-1, y por último se observa la vibración a 1033 cm-1 correspondiente a la vibración de un grupo alcohólico C-OH, en este caso de un posible alcohol secundario. En el análisis FTIR de las cáscaras de ñame modificadas con ácido cítrico, se observa la banda característica 3200 cm-1 del grupo O-H del ácido carboxílico. La banda a 1634 cm-1 que revela la presencia del enlace C=C característico del anillo fenilo de la lignina. La banda a 1516 cm-1 puede ser debido al estiramiento C=O del grupo carbonilo de la biomasa. Mientras que el estiramiento de ácido carboxílico C-O se atribuye a la banda colocada en 1244 cm-1. Al mismo tiempo, el estiramiento C-O de un grupo alcohólico puede ser confirmado debido a la presencia de una banda a 1030 cm-1.
En general, se muestra la inserción de grupos carboxilo e hidroxilo en las biomasas luego de la modificación, lo que se espera mejore significativamente la adsorción de níquel, puesto que estos grupos han sido relacionados con el aumento en la adsorción del metal en estudio.
Efecto del pH de la solución
Es bien conocido que la distribución de fase acuosa de las especies de soluto es dependiente del pH de la solución. Por tanto, se hicieron las pruebas de adsorción a tres valores de pH para determinar el valor de pH favorable para el proceso de adsorción, los resultados se muestran en la Figura 2.
De acuerdo a la Figura 2, la adsorción de Ni (II) en ambas biomasas muestra un ligero aumento en el porcentaje de adsorción a medida que se aumenta el pH hasta 6. Encontrando un máximo del 77 y 81% de remoción para las cáscaras de ñame y el bagazo de palma, respectivamente, a una concentración inicial de 100 mg/L y 5 g/L de relación biomasa/metal.
Se concluye que la variación de adsorción a diferentes pH de la solución puede ser influenciada por la especiación de metal en solución, y el potencial zeta. Es decir, se supone que a pH de 6 la densidad de carga superficial debe ser aproximadamente cero, y por tanto la superficie está llevando carga positiva por debajo de este, y negativa por encima. Por esta razón, se da una adsorción menor por debajo de este pH, debido a la repulsión de las especies de Ni (II) por la carga positiva de los adsorbentes, mientras que al estar la superficie cargada negativamente es posible mejorar la atracción con la especie metálica. No se hicieron análisis a pH superiores a este, ya que es bien conocido que aproximadamente después de 7,5 la cantidad de adsorción se disminuye debido a la precipitación por la formación de Ni (OH)2.
Cinética de adsorción y equilibrios
Con el fin de estimar la capacidad de adsorción de las biomasas estudiadas, es importante permitir un tiempo suficiente para que el sistema experimental pueda alcanzar el equilibrio. En la Figura 3 se grafica el equilibrio para cada biomasa.
En la Figura 3 se observa que el bagazo modificado muestra mejores resultados que el ñame, aunque la diferencia en el porcentaje de remoción no supera el 10%. Otra conclusión que puede obtenerse es que en general la remoción metálica aumenta con el tiempo de contacto, pero bastan los primeros 50 minutos de adsorción para superar el 70% del metal removido. Además, se establece que después de este tiempo las biomasas parecen saturarse. Se infiere, además, que la remoción en el bagazo modificado no se mejora significativamente si se compara con el material sin modificación, esto puede deberse a que al realizar la modificación con ácido cítrico el cambio de los grupos funcionales no es evidente. Se analizaron, además, los cambios en el FTIR después de la remoción, los resultados se muestran en la Figura 4.
Al comparar las cáscaras de ñame y el bagazo de palma sin modificar antes y después del proceso, se observa una mayor intensidad y un cambio de la banda de 3400 a 3300 cm-1, correspondiente al estiramiento del grupo hidroxilo, además desaparece la banda a 2360 cm-1 que indica la participación de los ácidos carboxílicos, lo cual nos permite establecer la participación de los grupos hidroxilo y carboxilo en la adsorción de níquel sobre estos materiales.
En el FTIR del bagazo modificado después de la adsorción de níquel, se observa la aparición de nuevas bandas a 3750 y 3674 cm-1, además de una mayor intensidad de la banda a 3334 cm-1, todas correspondientes al estiramiento del grupo hidroxilo. Asimismo, se comprueba la participación del ácido carboxílico en la adsorción debido a la mayor intensidad del estiramiento de ácido carboxílico C-O correspondiente a la banda colocada a 1200 cm-1. Además, se observa la participación del grupo hidroxilo, por la mayor intensidad en la vibración a 1032 cm-1 correspondiente a la vibración de un grupo alcohólico C-OH.
En las cáscaras de ñame modificadas se observa la participación del grupo O-H del ácido carboxílico en la adsorción, al observar un cambio en la banda que aparece a 3330 cm-1. Además, del cambio significativo de la banda a 1030 cm-1 que corresponde al estiramiento C-O de un grupo alcohólico.
En general, se establece la participación de los grupos hidroxilo y carboxilo en la adsorción de níquel sobre estos materiales, ya sea modificados o no.
En cuanto al ajuste de la cinética, en las Figuras de la 5 a la 8, se observan los ajustes de los modelos cinéticos a los datos experimentales. En la Tabla 3 se muestran los parámetros y la suma de errores, determinando que el modelo de Elovich es el que mejor se ajusta a los datos experimentales, puesto que el valor de la suma de errores al cuadrado calculado con la herramienta Solver de Excel es el menor. Esto nos indica que el mecanismo controlante de la adsorción es una reacción de segundo orden, y además muestra que la superficie catalítica de los materiales modificados es heterogénea. En este modelo α se relaciona con la energía de quimisorción y β con la superficie cubierta. Como puede observarse en la Tabla 4, los valores de la velocidad inicial de adsorción, al igual que β, son más grandes para el bagazo, lo que muestra que la biomasa es tomada más rápidamente por este material, y además presenta mayor superficie para la toma del mismo.
De las isotermas de adsorción y los parámetros obtenidos, mostrados en la Tabla 4, se establece una alta correlación de los datos experimentales con los modelos de Langmuir y Freundlich para el bagazo modificado, para los demás biomateriales es el de Langmuir el que mejor predice. Así, se puede concluir que el enlace se da principalmente por fuerzas físicas, mientras que la adsorción está limitada a la formación de una monocapa, en la cual no se considera ninguna reacción de desorción que pueda tener lugar durante el proceso de remoción. Se establece una capacidad máxima de 103,3 mg/g y 58,73 mg/g para el bagazo y las cáscaras de ñame modificadas, respectivamente, estableciendo que son materiales que podrían ser usados para la remoción de este metal, ya que al comparar la capacidad máxima con otros trabajos, se superan ampliamente los resultados reportados. Usando bagazo de caña los autores reportan una relación máxima de 2,76 mg/g (Krishnani et al., 2009), bagazo de arroz 5,52 mg/g (Krishnani et al., 2008) y con cáscaras de nueces 18,86 mg/g (Kumar et al., 2011).
Asimismo, se establece que el mecanismo de carboxilación trabajado es eficiente por cuanto se mejora la capacidad de los biomateriales al tratarlos químicamente con ácido cítrico. Este procedimiento se basa en la formación de un anhidro entre dos grupos carboxílicos adyacentes, resultado de la pérdida de una molécula de agua durante el calentamiento del ácido cítrico y la respectiva biomasa, que luego reacciona con un grupo hidroxilo de la celulosa de la biomasa para formar un éster, y así aumentar la posibilidad de enlace con el ion metálico (Altun y Pehlivan, 2012), tal como se mostró en el presente estudio.
En general, se establece que los materiales en estudio pueden ser usados para la remoción de Ni (II) en efluentes industriales, lo cual además de aliviar el problema de contaminación generado por la disposición de este tipo de efluentes en cuerpos de agua naturales, permite el uso de materiales que actualmente son considerados como desechos, tal como el bagazo de palma y las cáscaras de ñame, y que se convierten en un problema adicional para el ambiente. Se sugiere, además, el uso de estos biomateriales para la adsorción de otro tipo de contaminantes en sistemas acuosos.
CONCLUSIONES
Los experimentos de adsorción mostraron la eficacia del bagazo de palma africana y las cáscaras de ñame para la eliminación de Ni (II) a partir de soluciones acuosas, sugiriendo un uso alternativo a materiales de desecho. La máxima adsorción de Ni (II) se observó a un pH 6. Se observa que la modificación de las biomasas mejora la toma del metal, además de la caracterización se establece que los grupos hidroxilo y carboxilo son los que participan en la remoción de níquel. Asimismo, aunque según los experimentos cinéticos el bagazo de palma modificado remueve mayor concentración del metal, las cáscaras de ñame modificadas presentan una mayor capacidad de remoción metálica (103,3 mg/g), frente a 58,7 del bagazo. La cinética de Elovich y el modelo de isotermas de Langmuir explican precisamente la cinética y datos de equilibrio, respectivamente.
REFERENCIAS
1. Magíster en Ingeniería ambiental y Magister en Educación. Docente asociado del programa de Ingeniería Química, Universidad de Cartagena. Cartagena, Colombia. This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. 2. Magister en Ingeniería ambiental. Docente titular del programa de Ingeniería Química, Universidad de Cartagena. Cartagena, Colombia. This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. 3. Joven investigador del programa de Ingeniería Química, Universidad de Cartagena. Convenio COLCIENCAS No 0722-2013. Cartagena, Colombia. Estudiante de maestría en tecnologías urbanas sostenibles. Universidad de Buenos Aires. Argentina. This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Para citar este artículo: Tejada Tovar, C., Villabona Ortiz, A. y Ruiz Paternina, E. (2016). Adsorción de Ni (ii) por cáscaras de ñame (Dioscorea rotundata) y bagazo de palma (Elaeis guineensis) pretratadas. Revista Luna Azul, 42, 30-43. Recuperado de http://200.21.104.25/lunazul/index.php?option=com_content&view=article&id=126
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CAMBIOS EN EL PAISAJE INDUCIDOS POR DINÁMICAS SOCIOECONÓMICAS: UN ESTUDIO DE CASO CARTOGRÁFICO EN UNA MICROCUENCA DEL NORTE DEL TOLIMA (1955 A 2010)
Paola Andrea Rodríguez1 Jairo Mora Delgado2 Álvaro Briñez3
Recibido el 15 de octubre de 2014, aprobado el 6 de abril de 2015 y actualizado el 22 de octubre de 2015
DOI: 10.17151/luaz.2016.42.2
RESUMEN
El análisis cartográfico de una zona, permite identificar cambios del paisaje y de su dinámica antrópica en un territorio; estos reflejan procesos sociales generados por la interacción hombre-naturaleza. Se realizó una revisión histórica y cartográfica de los cambios del paisaje en una zona del municipio del Líbano (Tolima). Este trabajo se desarrollo en el marco del proyecto de investigación titulado “Agroecosistemas y cultura en fincas de la ecorregión cafetera del Tolima: evolución y conflicto” financiado por la Oficina Central de Investigaciones de la Universidad del Tolima. El objetivo del estudio fue documentar los cambios en los usos del suelo en el territorio de la microcuenca La Tigrera, especialmente la evolución de los agroecosistemas de café y su influencia en la transformación del paisaje. Se revisó información secundaria como mapas temáticos, literatura especializada e información institucional del Comité de Cafeteros del Tolima y de Cortolima. Por otra parte, se analizaron fotos aéreas (escala aproximada 1:60.000) de los años 1955, 1965, 1988 y 2010. Estas se procesaron de forma análoga a través de fotointerpretación, para cuantificar las áreas de ocupación de los usos del suelo presentes en el área de estudio. Se usó un ambiente SIG para crear cartografía temática de usos del suelo, utilizando programas especializados como AutoCAD 2010, Global Mapper, gvSIG 1.10 y ArcGis 1.10, con los cuales se procesaron imágenes tipo raster a partir de la digitalización de las fotos aéreas. Los resultados sugieren transformaciones del paisaje y patrones de uso de la tierra como consecuencia de las decisiones de actores que están inmersos en sistemas socioeconómicos y biofísicos, caracterizados por una compleja red de interrelaciones que evolucionan en el tiempo. Es notoria la reducción del área de bosques para dar paso primero a la caficultura y luego a las pasturas. Se concluye que las relaciones espaciales y de uso del suelo en la ecorregión cafetera del Tolima, son una expresión particular de las relaciones socioeconómicas originadas por la caficultura, lo que marca un ámbito tradicional en las decisiones que se toman en la familia, pero influenciadas por fuerzas macroeconómicas.
PALABRAS CLAVES
Usos del suelo, paisaje fragmentado, caficultura, medios de vida, pasturas.
LANDSCAPE CHANGES INDUCED BY SOCIO-ECONOMIC DYNAMICS: MAPPING CASE STUDY IN A NORTHERN TOLIMA WATERSHED (1955 to 2010)
ABSTRACT
The cartographic analysis of an area allows identification of the landscape changes and the anthropic dynamics in a territory; they reflect social processes generated by human-nature interaction. A historical and cartographic review of the landscape changes was carried out in an area of the Municipality of Líbano (Tolima). This work was developed within the framework of the research project “Agroecosystems and culture in farms of the coffee ecoregion of Tolima: evolution and conflict” financed by the Central Research Office at Universidad del Tolima. The aim of the study was to document changes in land use in the territory of La Tigrera watershed, especially the evolution of coffee agroecosystems and their influence on the transformation of the landscape. Secondary information was reviewed including thematic maps, specialized literature and institutional information of the Tolima Coffee Growers Committee and Cortolima. On the other hand, aerial photographs (approximate scale 1: 60,000) for the years 1955, 1965, 1988 and 2010 were analyzed and processed using analogue photo interpretation to quantify areas of occupation of land use present in the study area. A GIS environment was used to create thematic mapping of land use, using specialized programs like AutoCAD 2010, Global Mapper, gvSIG 1.10 and ArcGIS 1.10 with which raster images were processed from digitization of aerial photos. The results suggest changes in the landscape and patterns of land use as a result of the decisions of actors involved in socio-economic and biophysical systems, characterized by a complex network of relationships that evolve over time. The reduction of forest areas to give way to coffee first and then to pasture is notorious. It is concluded that the spatial relationships and land use in the Tolima coffee eco-region are a particular expression of the socio-economic relations caused by the coffee industry, marking a traditional area in the decisions made within the family but influenced by macroeconomic forces.
KEY WORDS: Land uses, fragmented landscape, coffee growth, livelihoods, pastures.
INTRODUCCIÓN
El paisaje cafetero ha sufrido muchos cambios a nivel histórico de carácter significativo, pero en Colombia pocos han sido los estudios que involucran a los componentes económicos, históricos y políticos el análisis ambiental. Se pueden mencionar tres autores que realizaron estudios de este tipo en el Líbano (Tolima), identificando modificaciones en el proceso de la tecnificación y las razones económico-políticas que impulsaban los cambios: Errazuriz (1986) y Ortiz (1989) (Guhl, 2004).
Para comprender el conflicto social que se ha generado a partir de la crisis de la economía cafetera en el Líbano (Tolima), es preciso analizar los cambios de uso del suelo y los procesos históricos en función de los choques generados en el entorno socioeconómico.
Esta investigación, es una aproximación al contexto en relación a la valoración cualitativa y cuantitativa de un sistema ambiental en conflicto social y natural. Para comprender la historia cafetera local, se debe tener en cuenta que hoy en día las poblaciones campesinas desempeñan diversas actividades en su portafolio productivo como alternativas a la situación de crisis en su principal actividad tradicional, en este caso la caficultura. Estas están relacionadas con el entorno y la cultura, pero también están mediadas por la necesidad del mercado, especialmente empujado desde dinámicas urbanas, en tanto se está en una sociedad globalizada mercantilizada (León, 2006).
Por lo anterior, se entiende que el cambio en el paisaje está íntimamente ligado a la forma como en cada momento histórico se realiza la apropiación de los recursos naturales en un determinado espacio por parte de una comunidad, lo que en última instancia se configura en un portafolio de actividades que inducen cambios en el paisaje por parte de las familias campesinas. Esta actividad humana ha sido la gran transformadora del paisaje en los últimos tres siglos (Aguayo et al., 2009), esto se ilustra con la pérdida de bosques y selvas tropicales en América Latina, para el año 2000 se habían reducido en más de un 50% de su cobertura original (Velázquez et al., 2002).
Generalmente, los choques entre el entorno natural y la dinámica socioeconómica, se expresan en las formas de enfrentar los cambios o conflictos de la vida cotidiana en función de los recursos naturales y sociales disponibles, los cuales son causas sociales y económicas de los cambios, en las escalas global, regional y local (Ojima et al., 1994; Skole et al., 1994). En este orden, un análisis multitemporal permite detectar cambios entre diferentes fechas de referencia, deduciendo la evolución del medio natural o las repercusiones de la acción humana sobre ese medio (Chuvieco, 1996). Estas relaciones se hacen visibles en la historia del uso del suelo en la zona del Líbano (Tolima). Así, los cambios en el paisaje son motivados por perturbaciones de orden natural como inundaciones, sequías, terremotos, entre otros, pero también estos cambios son originados por la actividad antrpica asociada a procesos económicos (Vega, 2005).
De esta manera, se entra a analizar el paisaje como una porción de la superficie terrestre con patrones de homogeneidad (Etter, 1991) que está formada por un grupo de sistemas asociados a la actividad natural y humana. En este sentido, es necesario caracterizar los cambios de paisaje relacionados con los diferentes usos que se le han dado al suelo en la zona de estudio, sin dejar de lado la población que reside en esas tierras, ya que la relación hombre-ambiente es una relación culturalmente establecida y mediada por la tradición.
Las coberturas vegetales y las formas naturales como producto de la interacción espacio-tiempo, denotan cambios en las formaciones económicas, es decir, estos cambios son motivados por la necesidad del hombre de adaptarse al ambiente modificándolo, por lo tanto aparece el análisis cartográfico que constituye una especie de radiografía de los usos del suelo, que se manifiestan “como el resultado de la asociación de elementos biológicos vegetales característicos, los cuales conforman unidades estructurales y funcionales” (Etter,1991,16).
Se comparte la idea de que la historia ambiental se presenta como un campo importante de análisis geográfico, en tanto los paisajes sintetizan la relación naturaleza-sociedad, es decir, si se comprende cómo se ha transformado un paisaje, se pueden llegar a identificar qué prácticas son sostenibles y amigables con el entono (Guhl, 2004).
La evaluación del cambio de cobertura y uso del suelo, en términos espaciales, es un recurso importante a nivel de planificación de cuencas en Colombia, pero infortunadamente no se ha dado el espacio al contexto histórico, el cual involucra elementos temporales y temáticos que podrían indicar conflictos locales. Esto se debe, en la mayoría de los casos, a la inexistencia de una base de datos especializada y a restricciones de carácter presupuestal en las entidades encargadas de la gestión ambiental (Pérez y Bosque, 2008), lo cual indica que los tomadores de decisión están alejados de lo que pasa en la realidad, y los procesos de ordenamiento al no tener en cuenta esta variable, desconocen el contexto, lo que implica una gestión ambiental sesgada.
Los objetivos de este artículo son: Caracterizar histórica y geográficamente el cambio del paisaje en el municipio del Líbano (Tolima), y modelar las diferentes variaciones del paisaje de la zona de estudio desde 1955 hasta 2010, con la elaboración de mapas históricos de la evolución y cambio de paisaje en la zona de estudio.
METODOLOGÍA
Zona de estudio
El estudio se realizó en la zona rural del municipio del Líbano (04°53,760’ N -75°05,154’ O), con una elevación máxima de 2000 y una elevación mínima de 1400 msnm dentro de la microcuenca La Tigrera constituyente de la cuenca del río Recio, con una extensión aproximada de 4446 ha. Administrativamente esta localidad es conocida como La Tigrera. (Figura 1).
Obtención de información
- Análisis histórico del cultivo del café: Se revisó información pre- elaborada del objeto de estudio como mapas temáticos, literatura especializada e información institucional del Comité de Cafeteros del Tolima y de Cortolima.
- Trabajo en ambiente SIG para producción mapas históricos: En las fotografías aéreas (Tabla 1) se definieron las categorías de tipo de cobertura. El proceso de ortorrectificación se realizó con el programa E-Foto, después se escalaron todas las imágenes en el programa AutoCAD 2010, tomando como referencia la escala 1:60.000; además, se digitalizaron los polígonos de las diferentes coberturas presentes en los cuatro periodos de tiempo, y se sacaron curvas a nivel con ayuda del programa Global Mapper 15; el programa Arc-GIS 10.1 se empleó para delimitar la microcuenca La Tigrera y realizar un modelado en 3D. Complementariamente, se hizo un recorrido por la zona de estudio, tomando puntos GPS para la posterior georreferenciación.
En este sentido, se aplicó el método de análisis geográfico desde la perspectiva del estudio de los cambios en el uso del suelo en un territorio, especialmente la evolución del monocultivo del café y su influencia en la transformación del paisaje. Se realizó una verificación en campo para la identificación de coberturas de suelo y la corroboración en las imágenes satelitales.
Cuantificación de los cambios
El cambio de uso de suelo fue cuantificado usando la ecuación propuesta por la FAO (1996), para calcular la tasa de cambio anual (TCA):
TCA = [S2/S1]1/n - 1 Donde: TCA: tasa de cambio anual, S2= área en fecha 2, S1 = área en fecha 1, n = número de años entre las dos fechas.
Ese análisis cartográfico permitió analizar los cambios en el uso del suelo, los cuales fueron cotejados con eventos sociopolíticos y económicos relacionados que posiblemente influyeron en la reconfiguración del paisaje.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La zona de estudio es caracterizada históricamente por la coexistencia de grandes haciendas y muchas parcelaciones, en las cuales las familias campesinas están sujetas por sus condiciones de vulnerabilidad al conflicto social, a causa de los cambios en la economía del café, las presiones de la violencia, las enfermedades y plagas del cultivo, lo que en última instancia condiciona la forma de producción cafetera en esta zona del Tolima. En la década del veinte al treinta, el Líbano se proyecta como un atractivo centro cafetero para inversionistas nacionales y extranjeros, particularmente alemanes y norteamericanos, quienes vincularon sus capitales a la producción, beneficio y comercialización del café (Andrade, 2012),
La mayor participación en la producción local estaba en manos de las grandes haciendas. En 1932 el censo cafetero menciona 7 plantaciones con más de 100.000 cafetos que generaban el 45,8% del total de la producción, mientras que 136 fincas restantes solo participaban con el 15,6% del total del café producido (Rincón, 2001)
El abandono del campo (1955)
Se observa en la Tabla 2 la extensión del área sembrada en café, la variedad arábigo Typica en proporción para 1955 es de solo 3,2% de la superficie de la microcuenca, posiblemente porque desde mediados de los años cincuenta, miles de haciendas estaban llamadas a renovar sus plantaciones, debido a su bajo nivel productivo. No obstante, tal parece que la renovación de los cafetales “no era una buena acción económica por la época de la violencia” (Ramírez, 2009, 168), en consecuencia el paisaje retornó al rastrojo, por lo cual en pocos años la regeneración natural y los bosques secundarios volvieron a ser el uso del suelo más extendido en esta década (60,6%) seguida de las pasturas para ganadería extensiva (5,7%). Los cultivos de café tradicional, con las variedades de la especie Coffea arabica, se tornaron viejos e improductivos. Ver figura 2
El área de regeneración natural representa la superficie de mayor proporción; posiblemente debido al abandono del campo por la violencia y sumado a la falta de tecnología en el cultivo del café, permitieron la regeneración del bosque. De hecho, en este periodo se recrudeció el malestar campesino especialmente en las zonas rurales del Tolima, invadiendo propiedades y disolviendo el régimen de haciendas que predominaba, lo cual afectó las inversiones de capital en esta zona y fortaleció la pequeña unidad productiva en torno al grupo familiar. La década de 1950 constituyó una época en la que se diezmó la población del Líbano e hizo que la mayoría de habitantes rurales abandonaran los campos para sobrevivir, trayendo como consecuencia la emigración hacia los centros urbanos más cercanos (Andrade, 2012).
La violencia se circunscribía de manera particular a los corregimientos de San Fernando, Santa Teresa y Tierradentro. Es decir, el sector sur del municipio, lugar de alta densidad poblacional y de concentración de las grandes haciendas y de los más prósperos centros de producción local de café (Rincón, 2001).
Los albores de la revolución verde (1965)
La época de la violencia determina varios elementos constitutivos para el desarrollo de la caficultura tecnificada. A raíz del conflicto bélico muchos terratenientes de la zona fueron desplazados o muertos, esto propició la fragmentación de las grandes haciendas, lo cual fue apoyado por el movimiento de reforma agraria de los aparceros o arrendatarios en Líbano, llegando a generar la modernización de las relaciones laborales, y generando la parcelación de varias de ellas, como La Aurora y La Trinidad (Rodríguez, 2013).
En 1965 aumenta el área de café a 4,5% al igual que las pasturas que se incrementan notoriamente (11,2%), respecto a la década anterior, mientras el área de regeneración natural disminuye (53,7%). Situación que implicó cambios cruciales en los sistemas agropecuarios de la zona, con la maximización del uso de la tierra con el monocultivo del café tecnificado, que genera una nueva forma de producción del café, renacida bajo la egida de la revolución verde y la variedad de café de la Federación Nacional de Cafeteros. Implicando la maximización del uso de la tierra y la fuerza laboral del grupo familiar en torno a la producción del grano.
A partir de 1960, los investigadores de Cenicafé, desarrollaron las tecnologías que fueron fundamentales para el impresionante progreso del cultivo en la segunda parte del siglo XX. Los elementos fundamentales fueron los estudios con la variedad Caturra, de porte bajo, alta productividad, buena calidad en taza, y excelente adaptación a las condiciones ecológicas de los Andes (Cadena, 2005).
A partir de 1963, se inició la siembra de la variedad Caturra, lo que implicó la pérdida de rastrojo y plantas de sombrío, dibujando un paisaje más exiguo basado en la ampliación del monocultivo cafetero. Las pasturas comienzan a posesionarse en el paisaje cada vez con más fuerza, como resultado de la roza4, para ampliar terreno de cultivo, tal como se evidencia en la Tabla 2, en la tasa de cambio (TAC) de la Figura 3. Posiblemente, la alta TAC expresada en la pasturas sea el resultado de la apertura de nuevas tierras en bosques alto-andinos, pero también el abandono del campo de los hacendatarios por cuenta de la violencia partidista de la época.
Bonanza cafetera, año 1988
La alta TAC calculada para el periodo 1965-1988 es el reflejo de la época de bonanza cafetera (Tabla 2). El sistema de producción cafetero a partir del año setenta, hace que el campesino se especialice en el monocultivo del café, dejando de un lado la diversidad en sus parcelas y creando dependencia de la comercialización del grano, esto con los años constituyó su vulnerabilidad a las fluctuaciones del comercio internacional. Esto fue exacerbado por los servicios de extensión de la FNC, puesto que a partir de 1975 se generaliza la asistencia técnica por parte de la Federación en el ámbito rural, mediante la conformación de Grupos de Amistad, sujetos de capacitación necesarios para el establecimiento y manejo de la plantación (Rodríguez, 2013).
El mapa del año 1988 identifica que el área de café ya se había incrementado a un 10,8% de la superficie de la microcuenca, como resultado de una TAC significativa de un 4% anual en los anteriores 23 años. Es la época en la cual se generaliza la siembra de la variedad Colombia que no necesita sombrío, sin embargo también es evidente un aumento de pasturas (12,3%) para ampliación de la frontera agrícola, aunque con menos TAC que el periodo anterior (0,04%).
Este período implica, igualmente, la intensificación de los procesos de renovación de cafetales y el establecimiento de la nueva variedad Colombia (Rincón, 2001). Las condiciones ambientales de la zona de estudio se alteraron de forma significativa, ya que la producción de café sin sombrío indicaba una transformación del paisaje a expensas de aumentar la producción del cultivo, creado nuevas zona de agricultura y limitando la cobertura natural de la zona. La producción de café sin sombra, modifica de manera sustancial el paisaje nativo. El Caturra no necesitaba de la protección de los grandes árboles, por lo que empezaron a ser destruidos, disminuyendo la fauna y flora naturales. Tampoco eran necesarias las mejoras de plátano, maíz y otras de autoconsumo doméstico, así como la diversidad ganadera de las fincas. De esta manera, disminuyó el índice de aguas naturales y de maderas (Ramírez, 2009).
Los resultados de esta nueva práctica, dieron lugar a un una zona dedicada solamente a la producción de café y los rastrojos como el café asociado con plátano disminuyeron. La supresión del sombrío generó la eliminación del sotobosque, aumentando el grado de erosión, la pérdida de biodiversidad, la falta del control biológico natural, facilitando la aparición de plagas y enfermedades como la Roya y la Broca (Vega, 2005).
En este orden de ideas, a finales de la década de los ochenta, el paisaje sufrió variaciones en el número de plantas de café, porque algunos campesinos tuvieron que quemar sus cultivos para evitar la diseminación de los problemas fitosanitarios, además se agudizó la contaminación por químicos; pero a pesar de lo anterior, el uso del suelo siguió destinado a la siembra de café sin sombra, el área de regeneración natural siguió restringida y los cultivos diferentes se mantuvieron al margen de la producción total de la zona.
Época de la crisis por finalización del pacto de cuotas
Las tendencias ilustradas en la Tabla 2 y la Figura 2 constituyen evidencias del nuevo escenario del uso del suelo después de los años noventa, entre tanto los caficultores tuvieron que entrar a diversificar aumentando la potrerización de zonas de laderas, lo cual tiene un impacto en los procesos de erosión y la pérdida de diversidad de la zona; por una parte, el área de bosques continúa en descenso, aunque con menor tasa que en los periodos anteriores, y una nueva situación nunca antes vista se vislumbra en la tendencia de áreas destinadas a café. De hecho, en este periodo es notoria la TAC negativa de las áreas dedicadas a café y la aceleración en la TAC de las pasturas, lo que denota la crisis que comienza para los productores de café ante la finalización del pacto de cuotas en 1988.
La respuesta del Estado fue promover los “alivios económicos”5 que constituyen una categoría relativa y polémica, situación que prolongó la agonía del caficultor, al postergar el tiempo de la deuda, posponiendo las consecuencias sin erradicarlas (Robledo, 1998), en tanto que se mantenían las condiciones de baja producción debido a la Broca y en menor proporción a la Roya, además de la difícil comercialización del grano.
Un número considerable de campesinos perdieron sus propiedades y se vieron enfrentados a la necesidad de recurrir a otras fuentes de ingresos, bien trabajando como asalariados rurales o desplazándose a los centros urbanos en busca de ofertas de trabajo. En términos de Rincón (2001), indica que el desplazamiento ha propiciado el fortalecimiento de sectores subnormales en los cascos urbanos de aquellas poblaciones dependientes de la economía agrícola, en las que la crisis productiva ha redundado directamente en su inestabilidad social y económica: la proliferación de asentamientos “subnormales” y el fortalecimiento de actividades económicas como el subempleo.
Al final de la década del noventa, el plano social era muy conflictivo en el sector rural del Líbano. Al ser el único producto de comercialización en la zona y tener bajas en su precio creó problemas en la canasta familiar, ya que el café dejó de ser objeto de ingreso para las familias campesinas, y de otra parte, al no tener otras opciones de cultivos en sus predios los campesinos llegaron a la crisis, por problemas de abastecimiento, fenómeno que ocasionó procesos migratorios del campo a los cascos urbanos más cercanos, desplazándose así gran parte de la población activa a nivel laboral.
Se observa en el mapa (Figura 2) que la zona de café disminuyó en comparación con la época de la bonanza, pasó de 10,8% en 1988 a 3,2% en 2010; la regeneración natural representa el 41% y las pasturas el 24%. Es de resaltar que la TAC demuestra un incremento significativo del uso del suelo en pasturas, aunque para el desarrollo de una ganadería extensiva (Figura 3). Hay una ligera pérdida del área en bosques respecto al periodo anterior.
Rodríguez (2013) demuestra que el paisaje cafetalero en los últimos 15 años tendió a diversificarse, con la incursión de otros productos agrícolas y pecuarios como estrategia para incrementar los medios de vida de la familia campesina de la zona cafetera.
CONCLUSIONES
Se puede argumentar que el problema de la crisis del café, no solo está asociado al productor directo, sino además motivado y determinado por la política económica del país, que muestra una vocación extractivista desde el periodo de la Colonia, lo que determina una herencia de dominación frente al mercado internacional, determinándose procesos de pobreza y pérdida de la diversidad natural por la extracción de recursos. Además de la pérdida de la identidad cultural en la medida de que no se genera una relación ambiental adecuada entre el campesino y su finca.
Es evidente que la dinámica en la economía cafetera y en especial la crisis de este sector, ha sido la mayor causa de cambios en el paisaje al menos en los últimos 40 años. De hecho, la reducción en el área sembrada de café es un indicador de la crisis del sector, lo que ha implicado disminución de empleos y merma en los ingresos. El uso del suelo que se ha incrementado de manera significativa es el paisaje de pasturas, lo cual constituye un indicador de conflictos ambientales dada la topografía de ladera en donde la ganadería extensiva puede ser un motor de problemas ambientales y conflictos sociales.
Se sugiere que el uso de estudios relacionales del contexto con la representación geográfica en mapas temáticos es una herramienta importante para la planificación de zonas estratégicas, a escala de microcuencas y cuencas. Se hace necesario desarrollar mapas temáticos a nivel histórico para poder hacer una adecuada lectura del paisaje y así generar insumos base para la toma de decisiones de tipo administrativo, en las cuales se tenga en cuenta el contexto ambiental y cultural de la zona de estudio
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1. Est. PhD en planificación y gestión integral de cuencas hidrográficas, Profesora Asistente-catedrática, Grupo de Investigación Centro de Estudios Rurales (CERES), Universidad del Tolima. Ibagué, Colombia. This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
2. Ph.D. En Sistemas de Producción Agrícola Tropical Sostenible, Profesor Asociado, Grupo de Investigación Sistemas Agroforestales Pecuarios, Universidad del Tolima. Ibagué, Colombia. This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
3. Estudiante de IX semestre de Ingeniería Forestal, Grupo de Investigación Centro de Estudios Rurales (CERES), Universidad del Tolima. Ibagué, Colombia. This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
4. La técnica “roza, tumba y quema” es una técnica que ha sido muy empleada por los agricultores, para poder practicar el cultivo y extender sus tierras.
5. Los alivios económicos fueron una política de emergencia direccionados desde el Gobierno central en los años de 1991 a 2000.
Para citar este artículo: Rodríguez, P. A., Mora Delgado, J. y Briñez, Á. (2016). Cambios en el paisaje inducidos por dinámicas socioeconómicas: un estudio de caso cartográfico en una microcuenca del norte del Tolima (1955 a 2010). Revista Luna Azul, 42, 03-14. Recuperado de http://200.21.104.25/lunazul/index.php?option=com_content&view=article&id=124
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