Reducción del Consumo de Agua en el Cultivo del Arroz

Cultivo de arroz sostenible: Ayuda a una comunidad de agricultores colombianos a mejorar su sistema de riego para reducir el consumo de agua y herbicidas.

Contexto - Antecedentes

Ayuda en Acción trabaja desde 1981 para mejorar la calidad de vida de las comunidades más vulnerables. Entre sus principales líneas de cooperación se encuentran el fortalecimiento y modernización de la capacidad productiva e industrial de estas comunidades.

En el Municipio de Caloto, en el valle geográfico del Río Cauca, entre las cordilleras central y occidental en Colombia, se encuentra el Resguardo de López Adentro (3.02641, -76.40259), donde Ayuda en Acción desarrolla desde hace 7 años un proyecto para fortalecer la seguridad alimentaria en la zona, en particular, con la siembra de arroz paddy bajo el sistema de trasplante.

Ayuda en Acción realiza esta intervención a través de la Corporación para la Investigación, el Desarrollo Agropecuario y Medioambiental (CINDAP), su socio local en el territorio. Este trabajo tiene por objeto cerrar la brecha de pobreza en familias campesinas indígenas, las cuales están asociadas en la Sociedad Agroindustrial Comunitaria del Cauca (SAICC-S.C.) (2009), a la cual se brinda apoyo técnico, administrativo y de organización. Esta Asociación cuenta con una infraestructura productiva alrededor de un molino de arroz establecido en 2016, básica para la producción de una marca propia de arroz, y un Fondo Rotatorio que les permite contar con un mecanismo de crédito y servicios para sus asociados.

El Municipio de Caloto tiene una extensión territorial de 26.931,62 Hectáreas, a una altura de 1.100 metros sobre el nivel del mar y una temperatura media 25 °C. El Resguardo de López Adentro está ubicado en la región Norte del Municipio, limitando con los Municipios de Guachené y Padilla, cuenta con 514 Habitantes y con 2.686,08 Hectáreas de extensión de las cuales  1.451,02 hectáreas son de Caña de Azúcar, Maíz, Soya, Plátano, Frutales, Arroz y áreas de descanso y 236.38  hectáreas son zonas de protección de Bosques naturales e intervenidos.

Ayuda en Acción está desarrollando un proyecto de mejora de los sistemas de producción de arroz, teniendo en cuenta que la producción de arroz es una alternativa económica que contribuye a la seguridad alimentaria de las familias y representa una fuente de ingresos importante.

Problema - El desafío

El cultivo de arroz paddy bajo el sistema de inundación, consiste en la siembra directa de arroz en terrenos inundados de agua, lo cual es un sistema ineficiente por consumir agua en exceso. Este uso intensivo del recurso hídrico es un factor que afecta al medio ambiente y la conservación para las futuras generaciones. 

Además, el exceso de agua provoca la proliferación abundante de malas hierbas, y hace necesario hasta cinco aplicaciones de herbicidas químicos para su control (especialmente arroz rojo, caminadora, liendra de puerco, entre otras), uso que afecta el medio ambiente y las condiciones de calidad biológica del producto. 

El sistema convencional requiere la inundación durante todo el ciclo (láminas de 5 a 10 centímetros en la mayoría de los casos) mientras que el sistema intensivo se realiza mediante riegos intermitentes y sin inundación hasta la floración, con una lámina de agua de 1 a 2 centímetros de altura.

En la actualidad 128 familias indígenas de la etnia nasa cultivan 640 hectáreas de tierra (una media de 5 hectáreas por familia) que producen entre 4 y 5 toneladas por hectárea en cada cosecha y que requieren el uso de 25.000 a 30.000 metros cúbicos de agua por hectárea.

Los productores están intentando mejorar sus conocimientos, por ejemplo realizando una gira al municipio de Saldaña, donde visitaron una empresa que está haciendo diversas pruebas:

• Sistema de siembra directa vs el sistema de siembra bajo trasplante en 6 hectáreas
• Sistema de manejo intensivo del cultivo de arroz (Intensive Rice System), donde se utilizan métodos de preparación de suelos en seco y en terrenos inundados.
• Métodos de Incorporación de materia orgánica en el suelo.

La comunidad cuenta con un tractor propio y una planta de procesado del arroz para su envasado. Para la cosecha se alquila una cosechadora durante el periodo necesario.

Ver anexo con fotos.

Qué solución se busca

El objetivo final es mejorar la producción de arroz mediante el desarrollo de sistemas intensivos de cultivo que introduzcan técnicas de riego adaptadas al terreno, reduciendo el consumo de agua y de herbicidas para el control de malas hierbas. Dicho sistema no debe impedir otras buenas prácticas como la mecanización de la labor de cultivo del arroz y el manejo de abonos orgánicos.

Dada las limitaciones de inversión, coste de la energía y seguridad en la zona, se consideran no viables los sistemas de riego basados en la aspersión.

Consideramos viables los sistemas de riego basados en el nivelado de las parcelas de terreno de cultivo, eliminando pequeñas pendientes y haciéndolas completamente llanas, para poder limitar el riego a 2-3cm por encima del nivel de suelo, y que estas se rieguen de manera uniforme. No obstante, otros sistemas distintos a éste pueden ser propuestos.

Para conseguir este tipo de riego se necesita:

1. Sistema de nivelación del terreno: existe un sistema comercial que incluye niveles láser y una herramienta para ser remolcada por un tractor que recibe los rayos láser, la cual va nivelando el terreno haciendo subir o bajar de forma automática la herramienta con un sistema electro-neumático de control. Esta herramienta no está disponible, pero es posible idear un sistema barato y sencillo que pueda sustituirlo, contando con el tractor disponible en el lugar o sin él.  

También es posible recomendar alguna herramienta comercial que sea extremadamente sencilla y barata, disponible en la región.

2. Sistema de distribución del agua entre las parcelas una vez niveladas: puede ser la tradicional acequia, pero también un sistema sencillo de canalizaciones en tubo o manguera, o mixtos.

3. Además se propone añadir sistemas de monitorización de la humedad ambiente y nivel de agua o humedad del terreno, mecánicos o electrónicos, pero adaptados al medio, que permitan el conocimiento de las condiciones de los cultivos y la idoneidad de los riegos necesarios.

Se deberán proponer sistemas funcionales, económicos y adaptados que resuelvan cualquiera de estos escollos. También es posible proponer otros sistemas que se consideren adecuados.

Enlace a Documento sobre sistemas de riego del arroz 

Impacto esperado: 

• Incrementar el rendimiento del cultivo de arroz en un 25% por unidad de área, pasando de 5.000 kg/ha hasta 6,250 kg/ha. 
• Reducción del uso de agua, pasando de 30.000 m3/hectárea-cosecha a 10.000 m3/hectárea-cosecha.
• Reducir la aplicación de herbicidas y, en lo posible, sustituirlos por el uso de productos menos contaminantes.  
• Lograr un producto de mayor calidad

Criterios de evaluación:

Sistema adaptado y viable en el entorno del proyecto:

• Mínimo coste posible.
• Sencillez en las adquisiciones y su logística asociada.
• Fácil implementación y uso.
• Mínimo mantenimiento (que sea sostenible con los medios locales)

Este es un reto con las siguientes entregas:

Un documento PDF que incluye:

• Descripción técnica del sistema propuesto y su modelo de funcionamiento.
• Especificación detallada de equipos e instalaciones (dibujos, materiales…).
• Plan de implantación del proyecto.
• Inversiones requeridas (estimación de coste).

Además, puede agregar documentos adjuntos para respaldar su solución.

Plazos:

1 ronda – 5 semanas para la entrega (7 /Abril/2022) + 5 semanas para la evaluación

-------------------- Términos y Condiciones Particulares ----------------------------

Confidencialidad –  N/A

Propiedad intelectual –

En caso de proponer alguna solución patentada, el propietario conservaría sus derechos de propiedad intelectual y Social Solver tendrá únicamente los derechos de uso de este proyecto en concreto.

Si como resultado de este desafío se generase alguna nueva solución o aplicación tecnológica con derechos de IP, el ganador cederá sus derechos a Social Solver con el objeto de utilizar sus beneficios en proyectos de ayuda social.

Premio:

Visibilidad y reconocimiento para el ganador del desafío a través de los medios digitales de comunicación tanto de Social Solver como de AeA y ennomotive, y también a través de las redes sociales (Facebook, Twitter, Instagram y Linkedin).

1.000€ para el ganador + 4.000 € para participar en la fase de implementación en terreno, cubriendo los gastos del viaje a la zona o bien para donaciones, según prefiera el ganador.