Cultivos Tropicales Vol. 46, No. 4, octubre-diciembre 2025, ISSN: 1819-4087
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Artículo Original

Evaluación del impacto a través de indicadores económicos en fincas diversificadas de la provincia Mayabeque

 

iDLuis R. Fundora Sánchez1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Carretera a Tapaste, km 31/2, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700, Gaveta Postal No 1.

iDIlén Miranda Mora1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Carretera a Tapaste, km 31/2, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700, Gaveta Postal No 1. *✉:ilen@inca.edu.cu

iDClara M. Trujillo Rodríguez2Universidad Agraria de la Habana “ Fructuoso Rodríguez Pérez”. Gaveta Postal No 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, CP 32700.

iDRamón Rivera Espinosa1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Carretera a Tapaste, km 31/2, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700, Gaveta Postal No 1.

iDGloria M. Martín Alonso1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Carretera a Tapaste, km 31/2, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700, Gaveta Postal No 1.


1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Carretera a Tapaste, km 31/2, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700, Gaveta Postal No 1.

2Universidad Agraria de la Habana “ Fructuoso Rodríguez Pérez”. Gaveta Postal No 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, CP 32700.

 

*Autor para correspondencia. ilen@inca.edu.cu

RESUMEN

El empleo combinado del inoculante a base de hongos micorrízicos arbusculares (HMA) y el bioestimulante de quitosanas fue utilizado en esta investigación para la mejora del proceso productivo, con el objetivo de evaluar el impacto de esta tecnología a través de indicadores económicos en sistemas productivos diversificados en la provincia Mayabeque. Las valoraciones se desarrollaron en las áreas de producción de las fincas “La Chivería”, “El Mulato”, “San Miguel” y “Santa Catalina”.. Fueron evaluados dos tratamientos: 1) Manejo tradicional que realizan los agricultores a sus cultivos 2) Manejo tradicional más la aplicación conjunta del inoculante de HMA por recubrimiento de las semillas en la siembra y la aplicación de quitosanas asperjadas con la dosis y momento recomendado. A partir de los datos obtenidos, se calculó el valor y los costos de producción por hectárea, así como los beneficios económicos obtenidos y la relación que existe entre ambos. Los resultados mostraron que, aunque con la implementación de esta tecnología se ejecutó con una mayor inversión monetaria, permitió alcanzar niveles superiores en cuanto a los rendimientos agrícolas, lo que proporcionó un incremento en el valor de la producción y una mayor relación beneficio/costo con respecto al tratamiento tradicional.

Palabras clave: 
inoculante, bioestimulante, tecnología, beneficio

Recibido: 11/11/2024; Aceptado: 23/1/2025

Conflictos de intereses: Los autores declaran que no existen conflictos de intereses

Contribución de los autores: Ilen Miranda Mora y Clara María Trujillo Rodríguez: estudió y analizó los elementos conceptuales relacionados con la introducción y la metodología. Colaboró en la revisión de las referencias bibliográficas. Participó en la revisión crítica y final del proyecto de artículo. Gloria Marta Martín Alonso, Luis Roberto Fundora Sánchez y Ramón Antonio Rivera Espinosa: contribuyó con el montaje de los experimentos, la recopilación de los datos experimentales en condiciones de campo, discusión de los resultados de la investigación, así como en las conclusiones. Participó en la revisión crítica y final del proyecto de artículo.

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

 

La evaluación del impacto a través de indicadores económicos resulta vital tanto a escala nacional como internacional. Pues con esta, se trata de determinar la pertinencia de los objetivos, grado de realización, eficiencia, eficacia, impacto y viabilidad de programas, proyectos y acciones de diferente naturaleza orientados a transformar contextos para su desarrollo (11. Cardona Arias JA. Evaluación del impacto económico de programas sociales contra la pobreza: una revisión de estudios aleatorizados en la obra de Esther Duflo. Rev Fac Nac Salud Pública [Internet]. 2020 Aug [cited 2025 Mar 3];38(2). Available from: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0120-386X2020000200008&lng=en&nrm=iso&tlng=es ,22. Quesada Sotolongo M, González Pérez M, Quesada Sotolongo M, González Pérez M. Evaluación del impacto socio económico y en el medio natural de una zona especial de desarrollo. Rev Univ Soc [Internet]. 2023 Feb [cited 2025 Mar 3];15(1). Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S2218-36202023000100004&lng=es&nrm=iso&tlng=es ). Sus resultados se emplean tanto para aprobar la realización de estos, a partir de la demostración del impacto potencial (evaluación ex ante), como para valorar lo que finalmente ocurrió en la práctica, cierto tiempo después de que las acciones han sido puestas en explotación (evaluación ex post) (33. Vidales Picazo M. La importancia de la evaluación de impacto para la promoción de la competencia y la unidad de mercado. ICE Rev Econ. 2023 Jun 29; Available from: https://www.researchgate.net/publication/372014712_La_importancia_de_la_evaluacion_de_impacto_para_la_promocion_de_la_competencia_y_la_unidad_de_mercado ).

Dentro de los tipos de evaluación del impacto, el económico es el más antiguo y conocido para valorar la repercusión de los proyectos. Es definido como un procedimiento o método, en ambos casos la intensión es medir las consecuencias y los resultados beneficiosos que se producen por las inversiones, a través del análisis de diferentes indicadores que permiten facilitar la adopción de decisiones racionales (44. Trujillo Rodríguez CM, Couso Sanabria K de la C, Molina Gonzàlez S, Trujillo Rodríguez CM, Couso Sanabria K de la C, Molina Gonzàlez S. El mercado del carbón vegetal. Estudio en la Empresa Agroforestal Mayabeque. Cofin Habana [Internet]. 2022 Jun [cited 2025 Mar 3];16(1). Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S2073-60612022000100009&lng=es&nrm=iso&tlng=es ).

Aunque en la evaluación del impacto económico es posible emplear una amplia diversidad de indicadores, los más conocidos están asociados a los costos y los beneficios. Por lo que se pudiera resumir la evaluación de impacto económico como el proceso de análisis comparativo que valora en qué medida una intervención produjo modificaciones duraderas en costos o beneficios económicos (55. Orona-Castillo I, Del-Toro-Sánchez CL, Fortis-Hernández M, Preciado-Rangel P, Espinoza-Arellano JJ, Rueda-Puente E, et al. Indicadores técnico-económicos de la producción del cultivo de tomate bajo agricultura protegida en la Comarca Lagunera, México. Biotecnia [Internet]. 2022 [cited 2025 Mar 3];24(3):70-6. Available from: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S1665-14562022000300070&lng=es&nrm=iso&tlng=es ).

En estos análisis se destacan los indicadores económicos: valor de la producción, costos de producción, beneficio obtenido y la relación beneficio/costo (B/C). Cada uno refleja claramente cuál es el comportamiento de las principales variables económicas, financieras y monetarias, que afectan o favorecen directamente las actividades que se desarrollan en los sistemas productivos. Las mismas son las que proveen el nivel de ingresos o egresos, determinando finalmente la situación social y los niveles de vida de las familias campesinas (66. Linares Abanto VE, Quiroz Valle, JM, Cachay Sánchez L del C. Costos de producción y rentabilidad del cultivo de arroz de los productores del Valle Jequetepeque periodo 2019-2020 [Internet]. 2020. Available from: https://repositorio.uss.edu.pe/bitstream/handle/20.500.12802/7777/Linares%20Abanto%2C%20Vicente%20%26%20Quiroz%20Valle%2C%20Juan.pdf?sequence=1 ,77. Alvarez-Lima J, Morejón-Mesa Y, Oliva-Suárez JC, del Pozo-Rodríguez PP. Comportamiento de indicadores energéticos y económicos en una lechería convencional cubana. Ingeniería Agrícola. 2022;12(4). Available from: https://www.researchgate.net/publication/365904348_Comportamiento_de_indicadores_energeticos_y_economicos_en_una_lecheria_convencional_cubana ).

En este sentido, el valor de la producción mide la cantidad realmente producida, basada en las ventas. Mientras que los costos de producción se encuentran relacionados con el proceso productivo y estos son cuantificables para tomar decisiones. Deben proveer la mayor información posible con el fin de disminuir riesgos (88. Maldonado-Vásquez SD, García-Bautista A, Ordóñez-Sánchez LA, Alvarado-Ramírez JW, Arévalo-Gardini E. Evaluación de la sostenibilidad socioeconómica y ecológica de los sistemas de producción orgánica y convencional del café en la cuenca del Cumbaza. Revista Amazónica De Ciencias Ambientales Y Ecológicas. 2023 [cited 2025 Mar 3];2(1). Available from: https://www.researchgate.net/publication/367321852_Evaluacion_de_la_sostenibilidad_socioeconomica_y_ecologica_de_los_sistemas_de_produccion_organica_y_convencional_del_cafe_en_la_cuenca_del_Cumbaza ).

Por otra parte, se define al beneficio como la ganancia que se obtiene de una inversión o actividad comercial. Para su cálculo se debe determinar el costo del problema y el de la solución. Esta última constituye una expresión para designar la ganancia que se obtiene en una actividad determinada. El valor del beneficio se obtiene deduciendo los costos de los ingresos. En consecuencia, la relación beneficio/costo, es una herramienta financiera que mide la relación entre los costos y beneficios asociados a un proyecto de inversión con el fin de evaluar su rentabilidad. Se entiende el proyecto de inversión no solo como la creación de un nuevo negocio, sino también como inversiones que se pueden hacer en un negocio en marcha, tales como el desarrollo de nuevos productos o la adquisición de nueva maquinaria para infraestructura (99. Hernández Soto D, Alejos Gallardo AA, Casique Guerrero A. Rentabilidad de la producción de mango en México para la exportación a EE.UU. Ante la competitividad del mango sudamericano. Pistas Educativas. 2020;41(135). Available from: https://pistaseducativas.celaya.tecnm.mx/index.php/pistas/article/viewFile/2260/1791 ).

Por lo que el desarrollo y aplicación de bioproductos (bioplaguicidas, biofertilizantes y bioestimulantes) en la agricultura está siendo objeto de gran atención por científicos y agricultores. Lo asumen como una alternativa para la reducción del empleo de productos químicos con el fin de disminuir la contaminación ambiental producida por los mismos. Son de interés económico por promover incrementos en los rendimientos de las cosechas y calidad de las mismas, eliminación de patógenos de plantas e incrementar la calidad del suelo (1010. Yanes Peón, A., Puerta Díaz, L. y García Fonseca, I. Metodología para potenciar la formación integral desde la asignatura química orgánica a partir del uso de bioproductos en la agricultura. Revista Mapa. 2022; 7(26), 110 - 125. Available from: http://revistamapa.org/index,php/es ).

En Cuba, desde la década de los 90 se ha investigado intensamente en la búsqueda de bioproductos provenientes de materias primas naturales, lo que ha llevado a que, en la actualidad, existan alrededor de 21 productos catalogados como biofertilizantes y bioestimulantes. Entre ellos se encuentra un bioestimulante a base de quitosanas que ha sido reconocido por su actividad antimicrobiana y capacidad de estimular mecanismos de defensa en las plantas (1111. Huerta-León J, Samaniego-Joaquin J, Puma-Quispe D, Soria-Quispe J, Huerta-León J, Samaniego-Joaquin J, et al. Quitosano de cangrejos con actividad antimicrobiana en compotas artesanales de plátanos. Ars Pharm Internet [Internet]. 2022 Dec [cited 2025 Mar 3];63(4):335-44. Available from: https://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S2340-98942022000400003&lng=es&nrm=iso&tlng=es -1313. Sánchez Herrera FD, Liriano González R. Efecto de dos bioproductos en el crecimiento de plántulas de frutabomba (Carica papaya L.) en condiciones de vivero [Internet]. [MATANZAS]: UNIVERSIDAD DE MATANZAS; 2024. Available from: https://rein.umcc.cu/bitstream/handle/123456789/3728/Esp24%20Frank%20D..pdf?sequence=1&isAllowed=y ) y un inoculante a base de hongos micorrízicos arbusculares (1414. Rivera, R., Felix, F., Martinez, L., González Cañizares, P., Yakelín, R., Ortega, E., Suárez, K., Martín Alonso, G. M., Simo González, J., Esmoris, C., Nelson, M., de la Noval Pons, B., Ruiz Sánchez, M., Zardón, A. F., Jiménez, A., Llerena, R. R., Ramírez, J., Bustamante, C., Espinosa, A., & Franqui, D. Manejo, integración y beneficios del biofertilizante micorrízico EcoMic® en la producción agrícola.2020. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/files/libros/beneficios_del_biofertilizante_micorr%C3%ADzico.pdf ).

Aunque se han ejecutado acciones de validación del manejo sostenible de bioproductos de origen cubano, aún es insuficiente el grado de conocimiento de los costos de producción de cultivos de ciclo corto y perennes con el empleo del inoculante a base de hongos micorrízicos arbusculares y el bioestimulante de quitosanas, así como su utilización y apropiación de esta tecnología por los agricultores. Esta situación revela la necesidad de establecer indicadores económicos que deben incluir las acciones de innovación para su diseminación exitosa.

MATERIALES Y MÉTODOS

 

Se realizó el montaje de cuatro áreas experimentales donde fueron evaluadas las respuestas de los cultivos en secuencia al utilizar los bioproductos en cuatro fincas pertenecientes a los municipios San José de las Lajas, Jaruco y Nueva Paz en la provincia Mayabeque. Estas fincas se diferencian entre ellas en el tipo de suelo: El Mulato y Santa Catalina (Ferralítico Rojo Lixiviado), San Miguel (Pardo Sialítico carbonatado) y La Chivería (Fersialítico Pardo Rojizo).

Dentro de las fincas seleccionadas, se escogió un área permanente dedicada a cultivos de ciclo corto , para evaluar el efecto del manejo propuesto sobre los rendimientos y las algunas propiedades físicas de los suelos. Como área permanente se entiende que los manejos en estudio siempre se mantuvieron en la misma superficie durante toda la secuencia de cultivos. Cada cultivo dentro de la secuencia dependió de las condiciones de las fincas y las preferencias de los agricultores (Tabla 1).

Tabla 1.  Secuencias de cultivo en cada finca analizada
La Chivería Fecha siembra El Mulato Fecha siembra San Miguel Fecha siembra Santa Catalina Fecha siembra
Frijol sep-2017 Maíz jun-2017 Fríjol sep-2018 Fríjol nov-2017
Pimiento dic-2017 Fríjol oct-2017 Yuca/canavalia ene-2019 Maíz abr-2018
Yuca mar-2018 Yuca feb-2018 Maíz nov-2019 Boniato sep-2018
Ajo nov-2018 Fríjol dic-2018 Boniato abr-2019 Maíz feb-2019
Maíz abr-2019 Maíz abr-2019 Canavalia ago-2020 Fríjol sep-2019
Frijol sep-2019 Pepino sep-2019 Ajo nov-2020 Maíz ene-2020
Tomate ene-2020 Fríjol ene-2020 Maíz abr-2021 Barbecho* jun-2020
Maíz jun-2020 Maíz may-2020 Boniato jul-2021 Fríjol sep-2020
Fríjol sep-2020 Tomate sep-2020 Frijol nov-2021 Maíz ene-2021
Ajo dic-2020 Fríjol ene-2021 Boniato feb-2022 Canavalia abr-2021
Canavalia abr-2021 Maíz jun-2021 Tomate sep-2022 Calabaza sep-2021
Tomate ago-2021 Fríjol mar-2022 Boniato ene-2023 Maíz ene-2022
Fríjol dic-2021 Maíz feb-2023 Barbecho jun-2022
Frijol sep-2022
Tomate nov-2022

*Barbecho: arvenses crecidas libremente durante un período de tres meses

Se evaluaron dos tratamientos: 1) manejo tradicional que realizan los agricultores a sus cultivos 2) manejo tradicional más la aplicación conjunta del inoculante de HMA por recubrimiento de las semillas en la siembra o plantación (1515. Fernández, F.; Gómez, R.; Vanegas, L.F.; Martínez, M.A.; de la Noval, B.M. y Rivera, R. Producto inoculante micorrizógeno. Oficina Nacional de Propiedad Industrial. 2020. Cuba, Patente No. 22641.v Available from: http://scielo.sld.cu/scieloOrg/php/reflinks.php?refpid=S0864-0394201600020000500009&lng=pt&pid=S0864-03942016000200005 https://scholar.google.com.br/scholar?q=%20Producto%20inoculante%20micorriz%C3%B3geno.%20Certificado%20No.%2022641 ) y la aplicación de quitosanas asperjadas con la dosis y momento recomendado (1616. Núñez, M., Reyes, Y., & Falcón, A. Impactos productivos de bioestimulantes cubanos en la agricultura. Ediciones INCA. 2021. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/files/libros/folleto_brasino_2021.pdf ).

Se empleó un modelo cuasi-experimental (1717. Freire Ricci, Marta dos Santos; Da Silva Araújo ,Ednaldo; Rodríguez Alves, Bruno José; Delgado de Almeida, Fernanda Fátima; Costa Rouws Janaina, Ribeiro; Cocheto Junior, David Goronci . 2017. Contribuição da adubação verde anual e do cultivo de espécies arbóreas para a ciclagem de nutrientes em cultivo orgânico do cafeeiro. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Embrapa Agrobiologia, Ministério da Agricultura, Pecuária e Abasteciment. ISSN 1676-6709. Available from: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/bitstream/doc/1076613/1/BOP100ADUBACAOVERDECULTIVOARBOREASCICLAGEMCAFEEIRO.pdf ) debido a que los tratamientos estaban localizados en cada una de las fincas en fajas no aleatorizadas, considerándose como repeticiones, cinco muestras en cada faja. El procesamiento estadístico se realizó mediante el análisis de muestras pareadas de cada manejo tradicional con el manejo de los bioproductos evaluados en cada finca, por cultivo y año de siembra o plantación, mediante la prueba t (α = 0,05), para verificar la hipótesis de la igualdad de las medias entre tratamientos, planteando como hipótesis nula que las muestras son iguales y como hipótesis alternativa que las muestras difieren entre sí. Todos los análisis estadísticos se realizaron mediante el paquete estadístico STATGRAPHICS Centurión XVI (1818. StatPoint Technologies. STATGRAPHICS® Sigma Express: Getting Started. 2012. Available from: https://www.STATGRAPHICS.com ).

Evaluaciones realizadas

 

La determinación del rendimiento agrícola (t ha-1), se realizó por estimación a partir del volumen de producción. Se tomó como área de muestreo dos metros lineales de diferentes surcos ubicados hacia el centro de las parcelas (1919. Daimy Costales Menéndez, Alejandro Bernardo Falcón Rodríguez, María Caridad Nápoles García, Lisbel Travieso Hernández, Idania Scull Rodríguez, José Zenón Capdevila Valera.. Avances en el conocimiento de las potencialidades del quitosano en el desarrollo de soya inoculada con Bradyrhizobium sp. Revista Anales de la Academia de Ciencias de Cuba. 2024; vol. 14, núm. 1. Available from: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://revistaccuba.sld.cu/index.php/revacc/article/download/1538/1921&ved=2ahUKEwiW0cjk2rSMAxWVRzABHQRWHa0QFnoECBYQAQ&usg=AOvVaw2tFX3ICkSQKA9eg8wRutSR ). Se determinaron los rendimientos agrícolas mediante pesaje directo de la cosecha en el área de muestreo de cada parcela y posterior extrapolación por unidad de superficie.

El análisis económico se realizó en pesos cubanos (CUP) y sobre la base de los rendimientos obtenidos en las secuencias de cultivos en las cuatro áreas permanentes. Se tuvo en cuenta el precio de compra a los agricultores en el campo que se comercializan en toda la red, aprobados a partir del 27 de marzo de 2024 por el Gobierno Provincial de Mayabeque (Tabla 2). También se consideraron los costos relacionados con la aplicación de la tecnología evaluada (HMA y quitosanas) establecidos por el INCA. En el análisis realizado no se tuvo en cuenta los diferentes costos de producción implicados (preparación del suelo, riego, atenciones culturales, control de plagas y enfermedades) pues fueron comunes a ambos tratamientos evaluados.

Tabla 2.  Precio de compra a los agricultores en el campo
Descripción Precio de Compra ($ t-1)
Boniato 33333.33
Calabaza 22222.22
Ajo 388888.89
Pepino 33333.33
Tomate 77777.78
Pimiento 77777.78
Maíz Seco 55555.56
Fríjol Negro 200000.00
Yuca 33333.33
Canavalia 33333.33

La metodología utilizada fue la propuesta descrita en el Texto de Economía Agrícola de la UNAH (2020. Trujillo, C.M., Cuesta, E., Díaz, I. y Pérez, R. 2007. Libro de texto Economía Agrícola para las carreras de Agronomía e Ingeniería Agropecuaria. Universidad Agraria de la Habana. S.l.: s.n. Available from: https://infoagronomo.net/libro-economia-agricola-pdf/#google_vignette ) que asume la evaluación de los indicadores siguientes:

  • Valor de la producción ($ ha-1) = rendimiento (t ha-1) ( precio de Venta ($ t-1)

  • Costos Totales ($ /ha-1) = Costo del producto ($ ha-1) + Costo de aplicación del producto ($ ha-1) + Costo de la cosecha ($ ha-1) + Costo de la postcosecha ($ ha-1)
    • Costo del producto ($ ha-1) = precio del producto ($ kg-1) ( dosis (kg ha-1) ( número de aplicaciones (u)

    • Costo de aplicación del Producto ($ ha-1) = Gastos de mano de obra ($ ha-1) + Gastos materiales ($ ha-1)
      • Gastos de mano de obra ($ ha-1) = tarifa salarial ($ h-1) ( horas hombre (h-1)

      • Gastos materiales ($ ha-1) = cantidad de aplicaciones (u) ( dosis (kg ha-1) ( precio de venta ($ kg-1)

    • Costo de la cosecha ($ ha-1) = Gastos de mano de obra ($ ha-1) + Gastos materiales ($ ha-1)
      • Gastos de mano de obra ($ ha-1) = tarifa salarial ($ h-1) ( horas hombre (h-1)

      • Gastos materiales ($ ha-1) = Cantidad de aplicaciones (u) ( dosis (kg ha-1) ( precio de venta ($ kg-1)

    • Costo de la postcosecha ($ ha-1) = 10 % Valor de la producción por hectárea (rendimiento × precio)
      • Beneficio económico ($ ha-1) = Valor de la producción ($ ha-1) - Costos totales ($ ha-1)

      • Relación beneficio-costo (B/C) = Beneficio económico ($ ha-1) ÷ Costos totales ($ ha-1)

En el escenario de la investigación, el pago de la jornada de los obreros agrícolas vinculados en el proceso de producción se calculó a razón de 80 $ h-1 (400 $ por jornada de 5 horas). Las horas/hombre para la aplicación de bioproductos, cosecha, postcosecha y beneficios se estimaron por cultivo y nivel de rendimiento a partir del intercambio con los productores (Tabla 3).

Tabla 3.  Horas/hombre asignadas a cada cultivo para realizar la aplicación del inoculante de HMA y las quitosanas y la cosecha de las plantas con manejo tradicional
Actividad Aplicar inoculante de HMA Aplicar quitosanas Cosecha manejo tradicional
Cultivo Horas/hombre
Ajo 2 8 100
Boniato 20 8 32
Calabaza 1 3 40
Canavalia 2 8 20
Frijol 2 8 20
Maíz 2 8 20
Pepino 10 8 20
Pimiento 10 8 20
Tomate 10 8 20
Yuca 8 8 40
Yuca/canavalia 10 8 60

Datos a partir de las entrevistas con los agricultores.

Para el cálculo de las horas hombre en cosecha de las plantas con el manejo de los bioproductos se empleó la siguiente ecuación, derivada a partir del mayor empleo de la mano de hombre por concepto de incremento de los rendimientos:

H o r a s   h o m b r e   d e   c o s e c h a   c o n   b i o p r o d u c t o s   =   R e n d i m i e n t o   c o n   b i o p r o d u c t o s   ÷   R e n d i m i e n t o   m a n e j o   t r a d i c i o n a l   ×   H o r a s / h o m b r e   d e   l a   c o s e c h a   d e l   m a n e j o   t r a d i c i o n a l
 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

 

Al analizar los rendimientos de los diferentes cultivos en las áreas permanentes estudiadas (Anexo 1 ), se observó que los tratamientos donde se aplicaron los bioproductos en todos los casos fueron superiores a los del manejo tradicional; excepto en la finca San Miguel, donde no se encontraron diferencias significativas entre las tecnologías evaluadas para el frijol sembrado en el mes de septiembre de 2018. Es posible que este resultado en el primer cultivo de la secuencia en la finca San Miguel se deba a que anteriormente el área estaba cubierta de marabú (Dichrostachys cinerea) y al iniciar los ensayos el suelo presentaba un alto contenido de materia orgánica y nutrientes.

En general se demuestra que el uso del inoculante de HMA y la aplicación de quitosanas por aspersión foliar, tuvo un efecto positivo sobre el rendimiento agrícola, tal y como fue encontrado en las áreas temporales donde se realizaron los estudios de validación en cultivos individuales.

Resultados similares han sido divulgado por otros autores (2121. Molina, J., M. Colina, D. Rincón y J. Vargas.. Efecto del uso de quitosano en el mejoramiento del cultivo del arroz (Oryza sativa L. variedad sd20a). Rev. Invest. Agr. Amb. 2017; 8: 151-165. Available from: https://doi.org/10.22490/21456453.2041.,2222. Qu, B. and Y. Luo. Chitosan-based hydrogel beads: Preparations, modif ications and applications in food and agriculture sectors-A review. Int. J. Biol. Macromol. 2020. 152: 437448. Available from: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.02.240.) cuando exponen al respecto que una vez que las plantas hacen contacto con las quitosanas se desencadenan señales que estimulan los mecanismos de defensa y colateralmente produce un aumento significativo del tamaño de la raíz, su fortalecimiento y vigor. Generalmente, estos productos se aplican mediante aspersión foliar y permiten corregir de manera rápida, def iciencias de nutrientes en momentos críticos para el desarrollo de los cultivos. Sin embargo, otras formas de aplicación como el tratamiento a las semillas mediante imbibición y la adición al sustrato se han informado como positivas en el benef icio biológico de los cultivos.

En otros estudios realizados (1414. Rivera, R., Felix, F., Martinez, L., González Cañizares, P., Yakelín, R., Ortega, E., Suárez, K., Martín Alonso, G. M., Simo González, J., Esmoris, C., Nelson, M., de la Noval Pons, B., Ruiz Sánchez, M., Zardón, A. F., Jiménez, A., Llerena, R. R., Ramírez, J., Bustamante, C., Espinosa, A., & Franqui, D. Manejo, integración y beneficios del biofertilizante micorrízico EcoMic® en la producción agrícola.2020. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/files/libros/beneficios_del_biofertilizante_micorr%C3%ADzico.pdf ,2323. Michel Ruiz-Sánchez, Yaumara Muñoz-Hernández, Rosely Rodríguez-Pérez, Guadalupe Amanda López-Ahumada, Ramón Francisco Dórame-Miranda, Betzabe Ebenhezer López-Corona and Edgar Omar Rueda-Puente. Organic potato production with the application of bioagroinputs in Los Palacios, Cuba. Tropical and Subtropical Agroecosystems. 2024;27 Art. No. 106. Available from: https://www.revista.ccba.uady.mx/ojs/index.php/TSA/article/view/5456/2302 ) se coincide en cuanto a que la aplicación conjunta de ambos bioproductos potencia mecanismos complementarios que mejoran la nutrición, el vigor, la fisiología, la inducción de mecanismos de defensa, entre otros. De tal forma que ya no solo se aplican de forma independientes a los cultivos de interés económico, sino que se ha buscado la forma de combinar sus efectos para mejor y mayor crecimiento de las plantas e incremento de la producción.

La evaluación del impacto a traves de indicadores económicos permitió realizar una valoración integral de los resultados obtenidos en las cuatro secuencias de cultivos, pues aquellos tratamientos que presentaron el mejor comportamiento en cuanto a rendimiento y calidad, mostraron también indicadores superiores de eficiencia económica (Tablas 4, 5, 6, y 7).

En ese sentido, el cálculo de los indicadores, mostraron que el mejor manejo fue donde se usó la combinación de HMA y las quitosanas. Aunque este tratamiento presentó mayor inversión monetaria en los cultivos (costos de producción), debido a las dosis de productos utilizados, se alcanzaron los mejores resultados en cuanto a volumen de producción obtenido por hectárea, que representó mayor valor de la producción y la mejor relación beneficio/costo respecto al manejo tradicional.

Estos resultados concuerdan con los obtenidos en el artículo relacionado con nuevos productos naturales para la agricultura, donde se aprecia que existió una factibilidad económica en la gestión productiva, ya que ambos bioproductos ofrecieron beneficios económicos superiores a los obtenidos por el manejo tradicional, pues propiciaron un aumento de los rendimientos (2424. Falcón Rodríguez AB, Costales Mené D, González-Peña Fundora D, Nápoles García MC. 2015. Nuevos productos naturales para la agricultura: las oligosacarinas. Cultivos Tropicales. 2015;36:111-29. Available from: http://scielo.sld.cu/pdf/ctr/v36s1/ctr10s115.pdf ). Por lo que la aplicación de los bioproductos en cultivos de interés agrícola ha sido convincente por la posibilidad de favorecer la absorción de nutrientes, agua, resistencia a estreses bióticos y abióticos y producen sustancias activas que intervienen en el crecimiento y desarrollo vegetal (2525. Rivera, R.; González, P.J.; Ruiz-Martinez, L.; Martin, G.; Cabrera, A.. Strategic Combination of Mycorrhizal Inoculants, Fertilizers and Green Manures Improve Crop Productivity. Review of Cuban Research. In Qiang-Sheng Wu, Ying-Ning Zou, Yue-Jun He & Nong Zhou (Eds), “New Research on Mycorrhizal Fungus”. Nova Publishers, USA. 2023. ISBN: 979-8-88697-662-5 (eBook) Available from: DOI: 10.52305/GLXN2905, 55 -112, 2023.).

Se coincide además, con los hallaszgos encontrados en otras investigación realizadas (2626. Martín, G. M., & Rivera, R. Efecto económico de la rotación canavalia-maíz y de la sustitución parcial de fertilizantes minerales. Cultivos Tropicales2015; 36(3), 34-39. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362015000300005.-2828. Álvarez-González, Aquile; Martín-Alonso, Gloria Marta & Rivera-Espinosa, Ramón Antonio. Evaluación de inoculantes micorrízicos arbusculares en Zea mays L. sobre suelo Gleysol Vértico de Panamá. Pastos y Forrajes. 2022; 45:eE26. Available from: http://scielo.sld.cu/pdf/pyf/v45/2078-8452-pyf-45-1.pdf ) sobre los efectos económicos por el uso de los bioproductos de origen nacional, donde se evidencia que su puesta en práctica complementados o no con dosis de fertilizante mineral o abonos orgánicos, han sido obtenidos en un grupo muy amplio de cultivos como boniato, maíz, plátanos, pastos, tabaco, frijol, entre otros. Algunos de estos utilizando leguminosas inoculadas como abonos verdes precedentes a diversos cultivos y en todos los casos garantizando rendimientos altos, similares a los obtenidos con la aplicación de la dosis completa recomendada de fertilización mineral, este comportamiento demuestra que la eficiencia en el aprovechamiento de los nutrientes mediante el empleo de bioproductos, trae consigo beneficios en la producción, al medio ambiente y además impacta directamente en la economía del agricultor. Un bajo aprovechamiento de los recursos invertidos en el crecimiento y desarrollo de los cultivos, trae por consecuencia pérdidas económicas a los agricultores.

Resultados equivalentes fueron revelados en estudios realizados sobre factibilidad e impacto económico de la aplicación conjunta de bioproductos en condiciones de producción en fincas, donde se coincide en cuanto a que este va a depender del grado de respuesta del cultivo, manifestado directamente en los rendimientos que se obtengan y que estos no siempre van a tener similar magnitud, dependiendo de las condiciones edafoclimáticas del área de producción, de la época del año o de las características de la campaña agrícola (3030. Rivera, R.; Nápoles, M.C.; Falcón, A.; Plana, R.; Marrero, Y.; Calderón, A. Factibilidad e impacto económico de la aplicación conjunta del EcoMic®, Azofert® y QuitoMax® en la producción de frijol y su generalización en la provincia de Mayabeque. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. 2015. Available from: DOI: 10.13140/R.G.2.2.24077.95200, 16, 2015.).

Mientras que para otros autores (2929. Kappes, C.; Arf, O.; Bem, E.A. Dal Bem; Portugal, J.R.; Gonzaga, A.R. Manejo do nitrogênio em cobertura na cultura do milho em sistema plantio direto. Revista Brasileira de Milho e Sorgo. 2014.;13(2) 201-217. Available from: https://rbms.abms.org.br/index.php/ojs/article/view/474 ) el manejo incorrecto de la nutrición de las plantas, con pérdidas de nutrientes, es lo que más interfiere en la productividad y eleva el costo de la producción de los cultivos, siendo este aspecto muy común en varios ecosistemas agrícolas tropicales.

Tabla 4.  Análisis económico de la Finca La Chivería
Indicadores Tratamientos Secuencia de Cultivos
Frijol Pimiento Yuca Ajo Maíz Frijol Tomate Maíz Frijol Ajo Canav. Tomate Frijol
Valor producción (M$ ha-1) HMA + Quitosanas 78.84 1131.64 798.29 434.80 196.38 156.53 2167.55 115.95 156.53 426.10 29.61 1914.93 156.53
Manejo tradicional 54.49 580.46 450.13 221.75 74.28 89.86 1339.18 64.31 81.16 198.27 18.59 1265.63 78.26
Costo de producción (M$ ha-1) HMA + Quitosanas 12.92 47.17 26.83 24.10 26.63 20.69 18.39 17.38 19.89 24.70 17.00 20.15 24.69
Manejo tradicional 9.45 28.80 16.00 15.89 10.43 11.99 14.40 10.76 10.52 13.10 7.86 18.00 14.83
Beneficio económico (M$ ha-1) HMA + Quitosanas 65.92 1084.48 771.47 410.70 169.76 135.84 2149.16 98.56 136.64 401.40 12.61 1894.78 131.84
Manejo tradicional 45.05 551.66 434.13 205.86 63.85 77.87 1324.78 53.55 70.65 185.17 10.73 1247.63 63.44

Canav.: canavalia

Tabla 5.  Análisis económico de la Finca El Mulato
Indicadores Tratamientos Secuencia de Cultivos
Maíz Fríjol Yuca Fríjol Maíz Pepino Fríjol Maíz Tomate Frijol Maíz Frijol
Valor producción (M$ ha-1) HMA + Quitosanas 211.06 387.26 671.55 347.84 221.02 1489.33 244.65 186.96 6803.75 284.07 174.10 179.72
Manejo tradicional 128.63 167.54 303.16 173.92 163.05 746.44 86.38 115.95 3678.98 121.74 123.56 130.44
Costo de producción (M$ ha-1) HMA + Quitosanas 29.38 50.60 19.84 50.58 33.65 24.95 38.16 27.91 697.17 40.04 26.29 29.03
Manejo tradicional 19.09 22.75 12.00 26.99 24.66 14.00 17.87 18.04 377.50 21.40 18.95 21.60
Beneficio económico (M$ ha-1) HMA + Quitosanas 181.68 336.66 651.71 297.26 187.37 1464.38 206.49 159.05 6106.58 244.03 147.81 150.69
Manejo tradicional 109.54 144.79 291.16 146.93 138.40 732.44 68.51 97.90 3301.48 100.34 104.61 108.84
Tabla 6.  Análisis económico de la Finca San Miguel
Indicadores Tratamientos Secuencia de Cultivos
Fríjol Yuca/Canav. Maíz Boniato Canav. Ajo Maíz Boniato Frijol Boniato Tomate Boniato MaÍz
Valor producción (M$ ha-1) HMA + Quitosanas 69.86 1123.52 211.97 610.13 170.03 3391.44 192.04 407.63 76.52 407.63 160.04 485.89 70.66
Manejo tradicional 61.10 902.64 126.82 405.99 97.83 1782.68 121.38 284.79 46.38 284.79 74.57 350.56 18.12
Costo de producción (M$ ha-1) HMA + Quitosanas 10.85 14.93 24.36 15.39 23.64 55.94 23.37 9.39 13.19 11.39 11.62 11.00 14.05
Manejo tradicional 9.97 12.60 17.28 12.00 15.18 38.00 17.26 8.00 8.41 8.12 10.03 8.00 7.81
Beneficio económico (M$ ha-1) HMA + Quitosanas 59.01 1108.59 187.61 594.74 146.39 3335.50 168.67 398.24 63.34 396.24 148.42 474.89 56.60
Manejo tradicional 51.13 890.04 109.54 393.99 82.65 1744.68 104.12 276.79 37.97 276.67 64.54 342.56 10.30

Canav.: canavalia

Tabla 7.  Análisis económico de la Finca Santa Catalina
Indicadores Tratamientos Secuencia de Cultivos
Fríjol Maíz Boniato Maíz Fríjol Maíz B Frijol Maíz Can. Calab Maíz B Frijol Tomate
Valor producción (M$ ha-1) HMA + Quitosanas 320.01 192.22 348.38 202.00 217.40 165.77 104.35 183.70 20.09 235.52 67.94 149.57 1873.08
Manejo tradicional 187.83 123.19 277.29 109.06 139.14 119.93 60.87 106.35 15.65 162.33 46.20 43.48 1461.94
Costo de producción (M$ ha-1) HMA + Quitosanas 40.48 27.17 21.39 29.20 28.82 23.56 16.79 25.12 8.84 37.45 26.61 16.36 202.58
Manejo tradicional 24.78 18.32 20.00 16.82 19.16 17.24 10.09 15.43 7.17 27.03 18.32 7.05 158.34
Beneficio económico (M$ ha-1) HMA + Quitosanas 279.54 165.05 326.99 172.80 188.59 142.20 87.56 158.59 11.24 198.06 41.33 133.22 1670.50
Manejo tradicional 163.05 104.87 257.29 92.24 119.97 102.69 50.78 90.91 8.49 135.29 27.88 36.43 1303.60

B: barbecho (suelo dejado en descanso por al menos tres meses); Can.: canavalia; Calab: calabaza

Un crecimiento económico sostenido impulsa el progreso, crea condiciones de empleo y mejora los estándares de vida. En el caso que se ocupa, se alcanzó un elevado impacto en la dimensión económica debido al incremento del valor de la producción de alimentos, ello propició mayor ganancia y resultó en una adecuada relación entre los beneficios y los costos (Anexos 2, 3, 4 y 5). Se debe agregar que estos resultados corresponden al efecto sinérgico de los bioproductos a base de HMA y quitosanas sobre el crecimiento y desarrollo de los cultivos en los sistemas agrarios. Su correcta adopción posibilitó la diversificación y rotación de cultivos en secuencias y en gran parte, la independencia económica de los agricultores (Tabla 8). Se concuerda en cuanto a que estas prácticas permiten desarrollar las bases de la soberanía alimentaria a escala doméstica como lo aseguran varios autores en sus estudios previos (3131. Rodríguez, S., Fernández, X. E., & Coelho, G. (Eds.) Multidimensionalidad de la seguridad alimentaria y nutricional en el espacio rural de Costa Rica. Agroalimentaria Journal - Revista Agroalimentaria. 2020. Available from: https://doi.org/10.22004/ag.econ.316809 ).

Tabla 8.  Impacto económico de la innovación adoptada en los cuatro sistemas productivos
Impactos Económicos La Chivería El Mulato San Miguel Santa Catalina
Valor de la producción 3 3 3 3
Incremento del valor de la producción 3 3 3 3
Costos de producción 2 2 2 2
Beneficios económicos 3 3 3 3
Relación Beneficio/Costo (B/C) 3 3 3 3

(1) sin impacto o menor del 25%; (2) impactos entre el 25 % y 75 %; (3) impactos mayores del 75 %.

De forma general, por el efecto multidisciplinar que genera en los diversos sectores del país, resulta decisivo y estratégico utilizar esta tecnología en otros cultivos, pues la producción agrícola, como actividad económica principal en Cuba, demanda sistemas agrarios sostenibles.

CONCLUSIONES

 

La aplicación conjunta de inoculantes y quitosanas optimiza significativamente los rendimientos agrícolas en secuencias de cultivo desarrolladas en condiciones reales de producción en fincas diversificadas, demostrando su eficacia como estrategia para mejorar la productividad y sostenibilidad de los sitemas agrarios.

La evaluación del impacto mediante indicadores económicos evidenció que la implementación de la tecnología basada en bioproductos generó incrementos en el valor de la producción y las ganancias, así como una mejora en la relación beneficio/costo en comparación con el manejo tradicional, a pesar del incremento en los costos de producción.

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28. Álvarez-González, Aquile; Martín-Alonso, Gloria Marta & Rivera-Espinosa, Ramón Antonio. Evaluación de inoculantes micorrízicos arbusculares en Zea mays L. sobre suelo Gleysol Vértico de Panamá. Pastos y Forrajes. 2022; 45:eE26. Available from: http://scielo.sld.cu/pdf/pyf/v45/2078-8452-pyf-45-1.pdf

29. Kappes, C.; Arf, O.; Bem, E.A. Dal Bem; Portugal, J.R.; Gonzaga, A.R. Manejo do nitrogênio em cobertura na cultura do milho em sistema plantio direto. Revista Brasileira de Milho e Sorgo. 2014.;13(2) 201-217. Available from: https://rbms.abms.org.br/index.php/ojs/article/view/474

30. Rivera, R.; Nápoles, M.C.; Falcón, A.; Plana, R.; Marrero, Y.; Calderón, A. Factibilidad e impacto económico de la aplicación conjunta del EcoMic®, Azofert® y QuitoMax® en la producción de frijol y su generalización en la provincia de Mayabeque. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. 2015. Available from: DOI: 10.13140/R.G.2.2.24077.95200, 16, 2015.

31. Rodríguez, S., Fernández, X. E., & Coelho, G. (Eds.) Multidimensionalidad de la seguridad alimentaria y nutricional en el espacio rural de Costa Rica. Agroalimentaria Journal - Revista Agroalimentaria. 2020. Available from: https://doi.org/10.22004/ag.econ.316809

Anexos

 
Anexo 1.  Rendimientos (t ha-1) obtenidos en las secuencias de cultivos realizadas en las cuatro fincas objeto de estudio
Secuencia de cultivos Fecha siembra HMA + Quitosanas Manejo tradicional Intervalo de confianza Secuencia de cultivos Fecha siembra HMA + Quitosanas Manejo tradicional Intervalo de confianza
La Chivería El Mulato
Fríjol sep-2017 0.45 0.31 ± 0.04 Maíz jun-2017 3.88 2.37 ± 0.31
Pimiento dic-2017 26.03 13.35 ± 2.81 Fríjol oct-2017 2.23 0.96 ± 0.07
Yuca mar-2018 24.48 13.8 ± 2.29 Yuca feb-2018 20.59 9.30 ± 0.95
Ajo nov-2018 1.67 0.85 ± 0.26 Fríjol dic-2018 2.00 1.00 ± 0.18
Maíz abr-2019 3.61 1.37 ± 0.30 Maíz abr-2019 4.07 3.00 ± 0.39
Frijol sep-2019 0.9 0.52 ± 0.12 Pepino sep-2019 19.57 9.81 ± 0.84
Tomate ene-2020 28.49 17.6 ± 2.17 Fríjol ene-2020 1.41 0.50 ± 0.11
Maíz jun-2020 2.13 1.18 ± 0.29 Maíz may-2020 3.44 2.13 ± 0.14
Fríjol sep-2020 0.9 0.47 ± 0.19 Tomate sep-2020 39.12 21.15 ± 1.16
Ajo dic-2020 1.63 0.76 ± 0.13 Fríjol ene-2021 1.63 0.70 ± 0.26
Canavalia abr-2021 1.51 0.95 ± 0.11 Maíz jun-2021 3.20 2.27 ± 0.24
Tomate ago-2021 25.17 16.63 ± 1.79 Fríjol mar-2022 1.03 0.75 ± 0.06
Fríjol dic-2021 0.9 0.45 ± 0.09

±: intervalo de confianza de las medias (α=0.05)

Anexo 1.  Rendimientos (t ha-1) obtenidos en las secuencias de cultivos realizadas en las cuatro fincas objeto de estudio (continuación)
Secuencia de cultivos Fecha siembra HMA + Quitosanas Manejo tradicional Intervalo de confianza Secuencia de cultivos Fecha siembra HMA + Quitosanas Manejo tradicional Intervalo de confianza
San Miguel Santa Catalina
Fríjol sep-2018 0.40 0.35 ± 0.26 Fríjol nov-2017 1.84 1.08 ± 0.23
Yuca/canavalia ene-2019 21.53 17.30 ± 1.31 Maíz abr-2018 3.54 2.27 ± 0.14
Maíz nov-2019 3.90 2.33 ± 0.19 Boniato sep-2018 10.68 8.50 ± 1.03
Boniato abr-2019 18.71 12.45 ± 2.18 Maíz feb-2019 3.72 2.01 ± 0.29
Canavalia ago-2020 8.69 5.00 ± 1.84 Fríjol sep-2019 1.25 0.80 ± 0.19
Ajo nov-2020 13.00 6.83 ± 1.62 Maíz ene-2020 3.05 2.21 ± 0.16
Maíz abr-2021 3.53 2.23 ± 0.24 Barbecho jun-2020
Boniato jul-2021 12.50 8.73 ± 0.15 Frijol sep-2020 0.60 0.35 ± 0.09
Frijol nov-2021 0.44 0.27 ± 0.04 Maíz ene-2021 3.38 1.96 ± 0.14
Boniato feb-2022 12.50 8.73 ± 0.15 Canavalia abr-2021 1.03 0.80 ± 0.10
Tomate sep-2022 2.10 0.98 ± 0.14 Calabaza sep-2021 10.83 7.47 ± 0.35
Boniato ene-2023 14.90 10.75 ± 0.35 Maíz ene-2022 1.25 0.85 ± 0.06
Maíz feb-2023 1.30 0.93 ± 0.14 Barbecho jun-2022
Frijol sep-2022 0.86 0.25 ± 0.04
Tomate nov-2022 24.62 19.21 ± 1.25

±: intervalo de confianza de las medias (α=0.05)

Anexo 2.  Incremento de la relación Beneficio/Costo y en incremento por cultivos en la Finca La Chivería
Tratamientos Frijol Pimiento Yuca Ajo Maíz Frijol Tomate Maíz Frijol Ajo Canavalia Tomate Frijol
HMA + Quitosanas 5.10 22.99 28.76 17.04 6.38 6.56 116.85 5.67 6.87 16.25 0.74 94.02 5.34
Manejo tradicional 4.77 19.15 27.13 12.96 6.12 6.50 92.00 4.98 6.72 14.14 1.37 69.31 4.28
Incremento Relación B/C 1.07 1.20 1.06 1.31 1.04 1.01 1.27 1.14 1.02 1.15 0.54 1.36 1.25
Anexo 3.  Incremento de la relación Beneficio/Costo por cultivos en la Finca Finca El Mulato
Tratamientos Maíz Frijol Yuca Frijol Maíz Pepino Fríjol Maíz Tomate Frijol Maíz Frijol
HMA + Quitosanas 6.18 6.65 32.86 5.88 5.57 58.69 5.41 5.70 8.76 6.09 5.62 5.19
Manejo tradicional 5.74 6.36 24.26 5.44 5.61 52.32 3.83 5.43 8.75 4.69 5.52 5.04
Incremento en la Relación B/C 1.08 1.05 1.35 1.08 0.99 1.12 1.41 1.05 1.00 1.30 1.02 1.03
Anexo 4.  Incremento de la relación Beneficio/Costo por cultivos en la Finca San Miguel
Tratamientos Frijol Yuca/Canav. Maíz Boniato Canavalia Ajo Maíz Boniato Frijol Boniato Tomate Boniato MaÍz
HMA + Quitosanas 5.44 74.25 7.70 38.64 6.19 59.63 7.22 42.41 4.80 34.79 12.77 43.17 4.03
Manejo tradicional 5.13 70.64 6.34 32.83 5.44 45.91 6.03 34.60 4.51 34.07 6.43 42.82 1.32
Incremento en la Relación B/C 1.06 1.05 1.21 1.18 1.14 1.30 1.20 1.23 1.06 1.02 1.99 1.01 3.05
Anexo 5.  Incremento de la relación Beneficio/Costo por cultivos en la Finca Santa Catalina
Tratamientos Frijol Maíz Boniato Maíz Frijol Maíz B Frijol Maíz Canavalia Calabaza Maíz B Frijol Tomate
HMA + Quitosanas 6.91 6.07 15.29 5.92 6.54 6.03 5.22 6.31 1.27 5.29 1.55 8.15 8.25
Manejo tradicional 6.58 5.72 12.86 5.48 6.26 5.96 5.03 5.89 1.18 5.00 1.52 5.17 8.23
Incremento en la Relación B/C 1.05 1.06 1.19 1.08 1.04 1.01 1.04 1.07 1.08 1.06 1.02 1.58 1.00
Cultivos Tropicales Vol. 46, No. 4, octubre-diciembre 2025, ISSN: 1819-4087
 
Original Article

Impact assessment through economic indicators on diversified farms in the Mayabeque province

 

iDLuis R. Fundora Sánchez1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Carretera a Tapaste, km 31/2, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700, Gaveta Postal No 1.

iDIlén Miranda Mora1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Carretera a Tapaste, km 31/2, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700, Gaveta Postal No 1. *✉:ilen@inca.edu.cu

iDClara M. Trujillo Rodríguez2Universidad Agraria de la Habana “ Fructuoso Rodríguez Pérez”. Gaveta Postal No 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, CP 32700.

iDRamón Rivera Espinosa1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Carretera a Tapaste, km 31/2, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700, Gaveta Postal No 1.

iDGloria M. Martín Alonso1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Carretera a Tapaste, km 31/2, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700, Gaveta Postal No 1.


1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Carretera a Tapaste, km 31/2, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700, Gaveta Postal No 1.

2Universidad Agraria de la Habana “ Fructuoso Rodríguez Pérez”. Gaveta Postal No 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, CP 32700.

 

*Author for correspondence: ilen@inca.edu.cu

ABSTRACT

The combined use of mycorrhizal fungi (AMF) inoculant and chitosan biostimulant was used in this research to improve the production process, to evaluate the impact of this technology through economic indicators in diversified production systems in Mayabeque province. The valuations were developed in the production areas of the farms "La Chivería", "El Mulato", "San Miguel" and "Santa Catalina". Two treatments were evaluated: 1) Traditional management carried out by farmers on their crops 2) Traditional management plus the joint application of AMF inoculant by coating the seeds in sowing and the application of chitosans sprinkled with the recommended dose and time. From the data obtained, the value and costs of production per hectare were calculated, as well as the economic benefits obtained and the ratio between them. The results showed that, although the implementation of this technology was executed with a greater monetary investment, it allowed to reach higher levels in terms of agricultural yields, which provided an increase in the value of production and a higher benefit/cost ratio compared to traditional treatment.

Key words: 
inoculant, biostimulant, technology, benefit

INTRODUCTION

 

Impact assessment through economic indicators is vital both nationally and internationally. This is to determine the relevance of the objectives, degree of achievement, efficiency, effectiveness, impact and feasibility of programs, projects and actions of different nature aimed at transforming contexts for their development (11. Cardona Arias JA. Evaluación del impacto económico de programas sociales contra la pobreza: una revisión de estudios aleatorizados en la obra de Esther Duflo. Rev Fac Nac Salud Pública [Internet]. 2020 Aug [cited 2025 Mar 3];38(2). Available from: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0120-386X2020000200008&lng=en&nrm=iso&tlng=es ,22. Quesada Sotolongo M, González Pérez M, Quesada Sotolongo M, González Pérez M. Evaluación del impacto socio económico y en el medio natural de una zona especial de desarrollo. Rev Univ Soc [Internet]. 2023 Feb [cited 2025 Mar 3];15(1). Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S2218-36202023000100004&lng=es&nrm=iso&tlng=es ). The results are used both to approve the implementation of these, based on the demonstration of the potential impact (ex ante evaluation), and to assess what finally happened in practice, some time after the actions have been put into operation (ex post evaluation) (33. Vidales Picazo M. La importancia de la evaluación de impacto para la promoción de la competencia y la unidad de mercado. ICE Rev Econ. 2023 Jun 29; Available from: https://www.researchgate.net/publication/372014712_La_importancia_de_la_evaluacion_de_impacto_para_la_promocion_de_la_competencia_y_la_unidad_de_mercado ).

Among the types of impact assessment, the economic one is the oldest and best known for assessing the impact of projects. It is defined as a procedure or method, in both cases the intention is to measure the consequences and the beneficial results that are produced by the investments, through the analysis of different indicators that facilitate the adoption of rational decisions (44. Trujillo Rodríguez CM, Couso Sanabria K de la C, Molina Gonzàlez S, Trujillo Rodríguez CM, Couso Sanabria K de la C, Molina Gonzàlez S. El mercado del carbón vegetal. Estudio en la Empresa Agroforestal Mayabeque. Cofin Habana [Internet]. 2022 Jun [cited 2025 Mar 3];16(1). Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S2073-60612022000100009&lng=es&nrm=iso&tlng=es ).

Although a wide variety of indicators can be used in economic impact assessment, the best known are associated with costs and profits. Therefore, the economic impact assessment could be summarized as the process of comparative analysis that assesses the extent to which an intervention produced lasting changes in economic costs or benefits (55. Orona-Castillo I, Del-Toro-Sánchez CL, Fortis-Hernández M, Preciado-Rangel P, Espinoza-Arellano JJ, Rueda-Puente E, et al. Indicadores técnico-económicos de la producción del cultivo de tomate bajo agricultura protegida en la Comarca Lagunera, México. Biotecnia [Internet]. 2022 [cited 2025 Mar 3];24(3):70-6. Available from: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S1665-14562022000300070&lng=es&nrm=iso&tlng=es ).

These analyses highlight the economic indicators: production value, production costs, profit obtained and the profit/cost ratio (P/C). Each clearly reflects the behavior of the main economic, financial and monetary variables, which directly affect or favor the activities that are developed in the productive systems. They are the ones that provide the level of income or expenses, finally determining the social situation and living standards of peasant families (66. Linares Abanto VE, Quiroz Valle, JM, Cachay Sánchez L del C. Costos de producción y rentabilidad del cultivo de arroz de los productores del Valle Jequetepeque periodo 2019-2020 [Internet]. 2020. Available from: https://repositorio.uss.edu.pe/bitstream/handle/20.500.12802/7777/Linares%20Abanto%2C%20Vicente%20%26%20Quiroz%20Valle%2C%20Juan.pdf?sequence=1 ,77. Alvarez-Lima J, Morejón-Mesa Y, Oliva-Suárez JC, del Pozo-Rodríguez PP. Comportamiento de indicadores energéticos y económicos en una lechería convencional cubana. Ingeniería Agrícola. 2022;12(4). Available from: https://www.researchgate.net/publication/365904348_Comportamiento_de_indicadores_energeticos_y_economicos_en_una_lecheria_convencional_cubana ).

In this sense, the value of production measures the quantity actually produced, based on sales. Production costs, meanwhile, are related to the production process and are quantifiable for decision-making. They must provide as much information as possible in order to reduce risks (88. Maldonado-Vásquez SD, García-Bautista A, Ordóñez-Sánchez LA, Alvarado-Ramírez JW, Arévalo-Gardini E. Evaluación de la sostenibilidad socioeconómica y ecológica de los sistemas de producción orgánica y convencional del café en la cuenca del Cumbaza. Revista Amazónica De Ciencias Ambientales Y Ecológicas. 2023 [cited 2025 Mar 3];2(1). Available from: https://www.researchgate.net/publication/367321852_Evaluacion_de_la_sostenibilidad_socioeconomica_y_ecologica_de_los_sistemas_de_produccion_organica_y_convencional_del_cafe_en_la_cuenca_del_Cumbaza ).

On the other hand, profit is defined as the gain obtained from an investment or commercial activity. To calculate it, the cost of the problem and that of the solution must be determined. The latter is an expression to designate the profit obtained in a given activity. The value of the benefit is obtained by deducting the costs from the income. Consequently, the profit/cost ratio is a financial tool that measures the relationship between the costs and benefits associated with an investment project in order to evaluate its profitability. The investment project is understood not only as the creation of a new business, but also as investments that can be made in a going concern, such as the development of new products or the acquisition of new machinery for infrastructure (99. Hernández Soto D, Alejos Gallardo AA, Casique Guerrero A. Rentabilidad de la producción de mango en México para la exportación a EE.UU. Ante la competitividad del mango sudamericano. Pistas Educativas. 2020;41(135). Available from: https://pistaseducativas.celaya.tecnm.mx/index.php/pistas/article/viewFile/2260/1791 ).

Therefore, the development and application of bioproducts (biopesticides, biofertilizers and biostimulants) in agriculture is being the subject of great attention by scientists and farmers. They assume it as an alternative to reduce the use of chemical products in order to reduce the environmental pollution produced by them. They are of economic interest for promoting increases in crop yields and quality, eliminating plant pathogens and increasing soil quality (1010. Yanes Peón, A., Puerta Díaz, L. y García Fonseca, I. Metodología para potenciar la formación integral desde la asignatura química orgánica a partir del uso de bioproductos en la agricultura. Revista Mapa. 2022; 7(26), 110 - 125. Available from: http://revistamapa.org/index,php/es ).

In Cuba, since the 1990s, there has been intense research in the search for bioproducts from natural raw materials, which has led to the fact that, at present, there are around 21 products cataloged as biofertilizers and biostimulants. Among them is a chitosan-based biostimulant that has been recognized for its antimicrobial activity and ability to stimulate defense mechanisms in plants (1111. Huerta-León J, Samaniego-Joaquin J, Puma-Quispe D, Soria-Quispe J, Huerta-León J, Samaniego-Joaquin J, et al. Quitosano de cangrejos con actividad antimicrobiana en compotas artesanales de plátanos. Ars Pharm Internet [Internet]. 2022 Dec [cited 2025 Mar 3];63(4):335-44. Available from: https://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S2340-98942022000400003&lng=es&nrm=iso&tlng=es -1313. Sánchez Herrera FD, Liriano González R. Efecto de dos bioproductos en el crecimiento de plántulas de frutabomba (Carica papaya L.) en condiciones de vivero [Internet]. [MATANZAS]: UNIVERSIDAD DE MATANZAS; 2024. Available from: https://rein.umcc.cu/bitstream/handle/123456789/3728/Esp24%20Frank%20D..pdf?sequence=1&isAllowed=y ) and an inoculant based on arbuscular mycorrhizal fungi (1414. Rivera, R., Felix, F., Martinez, L., González Cañizares, P., Yakelín, R., Ortega, E., Suárez, K., Martín Alonso, G. M., Simo González, J., Esmoris, C., Nelson, M., de la Noval Pons, B., Ruiz Sánchez, M., Zardón, A. F., Jiménez, A., Llerena, R. R., Ramírez, J., Bustamante, C., Espinosa, A., & Franqui, D. Manejo, integración y beneficios del biofertilizante micorrízico EcoMic® en la producción agrícola.2020. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/files/libros/beneficios_del_biofertilizante_micorr%C3%ADzico.pdf ).

Although actions have been carried out to validate the sustainable management of bioproducts of Cuban origin, the degree of knowledge of the production costs of short-cycle and perennial crops with the use of inoculant based on arbuscular mycorrhizal fungi and the biostimulant of chitosans, as well as the use and appropriation of this technology by farmers, is still insufficient. This situation reveals the need to establish economic indicators that must include innovation actions for their successful dissemination.

The development and implementation of bioproducts-biopesticides, biofertilizers, and biostimulants-have attracted increasing attention from researchers and agricultural producers. These products are considered viable alternatives to reduce the use of chemical inputs, thereby mitigating environmental pollution caused by conventional agrochemicals. Bioproducts are also economically relevant due to their potential to increase crop yields and quality, eliminate plant pathogens, and improve soil health (1010. Yanes Peón, A., Puerta Díaz, L. y García Fonseca, I. Metodología para potenciar la formación integral desde la asignatura química orgánica a partir del uso de bioproductos en la agricultura. Revista Mapa. 2022; 7(26), 110 - 125. Available from: http://revistamapa.org/index,php/es ).

In Cuba, intensive research has been conducted since the 1990s to identify bioproducts derived from natural raw materials. As a result, approximately 21 products are currently classified as biofertilizers and biostimulants. Among these is a chitosan-based biostimulant recognized for its antimicrobial activity and its ability to stimulate plant defense mechanisms (1111. Huerta-León J, Samaniego-Joaquin J, Puma-Quispe D, Soria-Quispe J, Huerta-León J, Samaniego-Joaquin J, et al. Quitosano de cangrejos con actividad antimicrobiana en compotas artesanales de plátanos. Ars Pharm Internet [Internet]. 2022 Dec [cited 2025 Mar 3];63(4):335-44. Available from: https://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S2340-98942022000400003&lng=es&nrm=iso&tlng=es -1313. Sánchez Herrera FD, Liriano González R. Efecto de dos bioproductos en el crecimiento de plántulas de frutabomba (Carica papaya L.) en condiciones de vivero [Internet]. [MATANZAS]: UNIVERSIDAD DE MATANZAS; 2024. Available from: https://rein.umcc.cu/bitstream/handle/123456789/3728/Esp24%20Frank%20D..pdf?sequence=1&isAllowed=y ), as well as an inoculant based on arbuscular mycorrhizal fungi (1414. Rivera, R., Felix, F., Martinez, L., González Cañizares, P., Yakelín, R., Ortega, E., Suárez, K., Martín Alonso, G. M., Simo González, J., Esmoris, C., Nelson, M., de la Noval Pons, B., Ruiz Sánchez, M., Zardón, A. F., Jiménez, A., Llerena, R. R., Ramírez, J., Bustamante, C., Espinosa, A., & Franqui, D. Manejo, integración y beneficios del biofertilizante micorrízico EcoMic® en la producción agrícola.2020. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/files/libros/beneficios_del_biofertilizante_micorr%C3%ADzico.pdf ).

Although validation efforts have been undertaken regarding the sustainable management of Cuban-origin bioproducts, there remains limited knowledge about the production costs of short-cycle and perennial crops using the arbuscular mycorrhizal fungi inoculant and the chitosan-based biostimulant. Furthermore, the adoption and integration of these technologies by farmers are still insufficient. This highlights the need to establish economic indicators that incorporate innovation strategies to ensure successful dissemination.

MATERIALS AND METHODS

 

Four experimental areas were set up where the responses of crops were evaluated in sequence when using the bioproducts in four farms belonging to San José de las Lajas, Jaruco and Nueva Paz municipalities in Mayabeque province. These farms differ from each other in the type of soil: El Mulato and Santa Catalina (Leached Red Ferralitic), San Miguel (Carbonated Sialitic Brown) and La Chivería (Reddish Brown Fersialitic).

Within the selected farms, a permanent area dedicated to short-cycle crops was chosen to evaluate the effect of the proposed management on yields and some physical properties of the soils. As a permanent area, it is understood that the managements under study were always maintained on the same surface throughout the crop sequence. Each crop within the sequence depended on the conditions of the farms and the preferences of the farmers (Table 1).

Table 1.  Cultivation sequences in each analyzed farm
La Chivería Sowing date El Mulato Sowing date San Miguel Sowing date Santa Catalina Sowing date
Beans sep-2017 Maize jun-2017 Beans sep-2018 Beans nov-2017
Pepper dec-2017 Beans oct-2017 Cassava /canavalia jan-2019 Maize apr-2018
Cassava mar-2018 Cassava feb-2018 Maize nov-2019 Sweet potato sep-2018
Garlic nov-2018 Beans dec-2018 Sweet potato apr-2019 Maize feb-2019
Maize apr-2019 Maize apr-2019 Canavalia aug-2020 Beans sep-2019
Beans sep-2019 Cucumber sep-2019 Garlic nov-2020 Maize jan-2020
Tomato jan-2020 Beans jan-2020 Maize apr-2021 Fallow* jun-2020
Maize jun-2020 Maize may-2020 Sweet potato jul-2021 Beans sep-2020
Beans sep-2020 Tomato sep-2020 Beans nov-2021 Maize jan-2021
Garlic dec-2020 Beans jan-2021 Sweet potato feb-2022 Canavalia apr-2021
Canavalia apr-2021 Maize jun-2021 Tomato sep-2022 Squash sep-2021
Tomato aug-2021 Beans mar-2022 Sweet potato jan-2023 Maize jan-2022
Beans dec-2021 Maize feb-2023 Barbecho jun-2022
Beans sep-2022
Tomato nov-2022

*Fallow: weeds grown freely for a period of three months

Two treatments were evaluated: 1) traditional management of crops by farmers 2) traditional management plus the joint application of the AMF inoculant by seed coating at sowing or planting (1515. Fernández, F.; Gómez, R.; Vanegas, L.F.; Martínez, M.A.; de la Noval, B.M. y Rivera, R. Producto inoculante micorrizógeno. Oficina Nacional de Propiedad Industrial. 2020. Cuba, Patente No. 22641.v Available from: http://scielo.sld.cu/scieloOrg/php/reflinks.php?refpid=S0864-0394201600020000500009&lng=pt&pid=S0864-03942016000200005 https://scholar.google.com.br/scholar?q=%20Producto%20inoculante%20micorriz%C3%B3geno.%20Certificado%20No.%2022641 ) and the application of sprayed chitosans with the recommended dose and time (1616. Núñez, M., Reyes, Y., & Falcón, A. Impactos productivos de bioestimulantes cubanos en la agricultura. Ediciones INCA. 2021. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/files/libros/folleto_brasino_2021.pdf ).

A quasi-experimental model (1717. Freire Ricci, Marta dos Santos; Da Silva Araújo ,Ednaldo; Rodríguez Alves, Bruno José; Delgado de Almeida, Fernanda Fátima; Costa Rouws Janaina, Ribeiro; Cocheto Junior, David Goronci . 2017. Contribuição da adubação verde anual e do cultivo de espécies arbóreas para a ciclagem de nutrientes em cultivo orgânico do cafeeiro. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Embrapa Agrobiologia, Ministério da Agricultura, Pecuária e Abasteciment. ISSN 1676-6709. Available from: https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/bitstream/doc/1076613/1/BOP100ADUBACAOVERDECULTIVOARBOREASCICLAGEMCAFEEIRO.pdf ) was used because the treatments were located in each of the farms in non-randomized plots, considering five samples in each plot as repetitions. Statistical processing was carried out by analyzing paired samples of each traditional management with the management of the bioproducts evaluated in each farm, by crop and year of sowing or planting, using the t-test (α = 0.05), to verify the hypothesis of the equality of the means between treatments, proposing as a null hypothesis that the samples are equal and as an alternative hypothesis that the samples differ from each other. All statistical analyses were performed using the STATGRAPHICS Centurion XVI statistical package (1818. StatPoint Technologies. STATGRAPHICS® Sigma Express: Getting Started. 2012. Available from: https://www.STATGRAPHICS.com ).

Evaluations carried out

 

The determination of the agricultural yield (t ha-1) was carried out by estimation based on the production volume. Two linear meters of different furrows located towards the center of the plots (1919. Daimy Costales Menéndez, Alejandro Bernardo Falcón Rodríguez, María Caridad Nápoles García, Lisbel Travieso Hernández, Idania Scull Rodríguez, José Zenón Capdevila Valera.. Avances en el conocimiento de las potencialidades del quitosano en el desarrollo de soya inoculada con Bradyrhizobium sp. Revista Anales de la Academia de Ciencias de Cuba. 2024; vol. 14, núm. 1. Available from: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://revistaccuba.sld.cu/index.php/revacc/article/download/1538/1921&ved=2ahUKEwiW0cjk2rSMAxWVRzABHQRWHa0QFnoECBYQAQ&usg=AOvVaw2tFX3ICkSQKA9eg8wRutSR ) were taken as the sampling area. Agricultural yields were determined by direct weighing of the harvest in the sampling area of each plot and subsequent extrapolation per unit area.

The economic analysis was carried out in Cuban pesos (CUP) and on the basis of the yields obtained in the crop sequences in the four permanent areas. The purchase price from farmers in the field that are marketed throughout the network, approved as of March 27, 2024 by the Provincial Government of Mayabeque (Table 2), was taken into account. The costs related to the application of the evaluated technology (AMF and chitosans) established by the INCA were also considered. The analysis did not take into account the different production costs involved (soil preparation, irrigation, cultural care, pest and disease control) as they were common to both treatments evaluated.

Table 2.  Purchase price from farmers in the field
Description Acquisition Price ($ t-1)
Sweet potato 33333.33
Squash 22222.22
Garlic 388888.89
Cucumber 33333.33
Tomato 77777.78
Pepper 77777.78
Dried corn 55555.56
Black bean 200000.00
Cassava 33333.33
Canavalia 33333.33

The methodology used was the proposal described in the UNAH Agricultural Economics Text (2020. Trujillo, C.M., Cuesta, E., Díaz, I. y Pérez, R. 2007. Libro de texto Economía Agrícola para las carreras de Agronomía e Ingeniería Agropecuaria. Universidad Agraria de la Habana. S.l.: s.n. Available from: https://infoagronomo.net/libro-economia-agricola-pdf/#google_vignette ) that assumes the evaluation of the following indicators:

  • Production value ($ ha⁻¹) = yield (t ha⁻¹) × sale price ($ t⁻¹)

  • Total costs ($ ha⁻¹) = product cost ($ ha⁻¹) + product application cost ($ ha⁻¹) + harvest cost ($ ha⁻¹) + postharvest cost ($ ha⁻¹)
    • Product cost ($ ha⁻¹) = product price ($ kg⁻¹) × dose (kg ha⁻¹) × number of applications (u)

    • Product application cost ($ ha⁻¹) = labor expenses ($ ha⁻¹) + material expenses ($ ha⁻¹)
      • Labor expenses ($ ha⁻¹) = wage rate ($ h⁻¹) × man-hours (h)

      • Material expenses ($ ha⁻¹) = number of applications (u) × dose (kg ha⁻¹) × sale price ($ kg⁻¹)

    • Harvest cost ($ ha⁻¹) = labor expenses ($ ha⁻¹) + material expenses ($ ha⁻¹)
      • Labor expenses ($ ha⁻¹) = wage rate ($ h⁻¹) × man-hours (h)

      • Material expenses ($ ha⁻¹) = number of applications (u) × dose (kg ha⁻¹) × sale price ($ kg⁻¹)

    • Postharvest cost ($ ha⁻¹) = 10% of the production value per hectare (yield × price)
      • Economic profit ($ ha⁻¹) = production value ($ ha⁻¹) - total costs ($ ha⁻¹)

      • Benefit-cost ratio (B/C) = economic profit ($ ha⁻¹) ÷ total costs ($ ha⁻¹)

In the research scenario, the payment of the working day of the agricultural workers linked to the production process was calculated at a rate of $80 h-1 ($400 per 5-hour day). The man-hours for the application of bioproducts, harvest, postharvest and benefits were estimated by crop and yield level based on the exchange with producers (Table 3).

Table 3.  Man-hours assigned to each crop to apply the AMF inoculant and chitosans and harvest the plants with traditional management
Activity Applying AMF inoculant Applying chitosans Traditional Harvest and Management
Crop Hours/men
Garlic 2 8 100
Sweet potato 20 8 32
Squash 1 3 40
Canavalia 2 8 20
Beans 2 8 20
Maize 2 8 20
Cucumber 10 8 20
Pepper 10 8 20
Tomato 10 8 20
Cassava 8 8 40
Cassava/canavalia 10 8 60

Data Based on Interviews with Farmers

The following equation was used to calculate the man-hours in the harvest of the plants with the management of the bioproducts, derived from the greater use of manpower due to increased yields:

M a n - h o u r s   o f   h a r v e s t   w i t h   b i o p r o d u c t s   =   Y i e l d   w i t h   b i o p r o d u c t s   ÷   Y i e l d   w i t h   t r a d i t i o n a l   m a n a g e m e n t   ×   M a n - h o u r s   o f   h a r v e s t   w i t h   t r a d i t i o n a l   m a n a g e m e n t
 

RESULTS AND DISCUSSION

 

When analyzing the yields of the different crops in the permanent areas studied (Annex 1), it was observed that the treatments where the bioproducts were applied in all cases were superior to those of traditional management; except in the San Miguel farm, where no significant differences were found between the technologies evaluated for the beans planted in September 2018. It is possible that this result in the first crop of the sequence on the San Miguel farm is due to the fact that the area was previously covered with marabou (Dichrostachys cinerea) and at the beginning of the tests the soil had a high content of organic matter and nutrients.

In general, it is shown that the use of the AMF inoculant and the application of chitosans by foliar spraying had a positive effect on agricultural yield, as was found in the temporary areas where the validation studies were carried out in individual crops.

Similar results have been reported by other authors (2121. Molina, J., M. Colina, D. Rincón y J. Vargas.. Efecto del uso de quitosano en el mejoramiento del cultivo del arroz (Oryza sativa L. variedad sd20a). Rev. Invest. Agr. Amb. 2017; 8: 151-165. Available from: https://doi.org/10.22490/21456453.2041.,2222. Qu, B. and Y. Luo. Chitosan-based hydrogel beads: Preparations, modif ications and applications in food and agriculture sectors-A review. Int. J. Biol. Macromol. 2020. 152: 437448. Available from: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.02.240.) when they state that once the plants make contact with the chitosans, signals are triggered that stimulate the defense mechanisms and collaterally produce a significant increase in the size of the root, its strengthening and vigor. Generally, these products are applied by foliar spraying and allow for the rapid correction of nutrient deficiencies at critical moments for crop development. However, other forms of application such as seed treatment by imbibition and addition to the substrate have been reported as positive in the biological benefit of crops.

Other studies agree that the joint application of both bioproducts enhances complementary mechanisms that improve nutrition, vigor, physiology, and the induction of defense mechanisms, among others (1414. Rivera, R., Felix, F., Martinez, L., González Cañizares, P., Yakelín, R., Ortega, E., Suárez, K., Martín Alonso, G. M., Simo González, J., Esmoris, C., Nelson, M., de la Noval Pons, B., Ruiz Sánchez, M., Zardón, A. F., Jiménez, A., Llerena, R. R., Ramírez, J., Bustamante, C., Espinosa, A., & Franqui, D. Manejo, integración y beneficios del biofertilizante micorrízico EcoMic® en la producción agrícola.2020. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/files/libros/beneficios_del_biofertilizante_micorr%C3%ADzico.pdf ,2323. Michel Ruiz-Sánchez, Yaumara Muñoz-Hernández, Rosely Rodríguez-Pérez, Guadalupe Amanda López-Ahumada, Ramón Francisco Dórame-Miranda, Betzabe Ebenhezer López-Corona and Edgar Omar Rueda-Puente. Organic potato production with the application of bioagroinputs in Los Palacios, Cuba. Tropical and Subtropical Agroecosystems. 2024;27 Art. No. 106. Available from: https://www.revista.ccba.uady.mx/ojs/index.php/TSA/article/view/5456/2302 ). In such a way that they are no longer only applied independently to crops of economic interest, but rather, a way has been sought to combine their effects for better and greater plant growth and increased production.

The impact assessment using economic indicators enabled a comprehensive evaluation of the results obtained across four crop sequences. Treatments that showed the best performance in terms of yield and quality also demonstrated superior indicators of economic efficiency (Tables 4, 5, 6, and 7).

In this regard, the calculation of indicators revealed that the most effective management strategy was the combination of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and chitosan-based biostimulants. Although this treatment involved higher monetary investment (production costs) due to the product dosages used, it achieved the highest production volume per hectare, resulting in greater production value and the best benefit/cost ratio compared to traditional management.

These findings align with those reported in related studies on new natural products for agriculture, which demonstrated economic feasibility in productive management. Both bioproducts provided superior economic benefits compared to traditional practices, as they promoted increased yields (2424. Falcón Rodríguez AB, Costales Mené D, González-Peña Fundora D, Nápoles García MC. 2015. Nuevos productos naturales para la agricultura: las oligosacarinas. Cultivos Tropicales. 2015;36:111-29. Available from: http://scielo.sld.cu/pdf/ctr/v36s1/ctr10s115.pdf ). The application of bioproducts in agriculturally relevant crops has proven effective due to their ability to enhance nutrient and water absorption, resistance to biotic and abiotic stresses, and the production of active substances involved in plant growth and development (2525. Rivera, R.; González, P.J.; Ruiz-Martinez, L.; Martin, G.; Cabrera, A.. Strategic Combination of Mycorrhizal Inoculants, Fertilizers and Green Manures Improve Crop Productivity. Review of Cuban Research. In Qiang-Sheng Wu, Ying-Ning Zou, Yue-Jun He & Nong Zhou (Eds), “New Research on Mycorrhizal Fungus”. Nova Publishers, USA. 2023. ISBN: 979-8-88697-662-5 (eBook) Available from: DOI: 10.52305/GLXN2905, 55 -112, 2023.).

Furthermore, these results are consistent with findings from other studies (2626. Martín, G. M., & Rivera, R. Efecto económico de la rotación canavalia-maíz y de la sustitución parcial de fertilizantes minerales. Cultivos Tropicales2015; 36(3), 34-39. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0258-59362015000300005.-2828. Álvarez-González, Aquile; Martín-Alonso, Gloria Marta & Rivera-Espinosa, Ramón Antonio. Evaluación de inoculantes micorrízicos arbusculares en Zea mays L. sobre suelo Gleysol Vértico de Panamá. Pastos y Forrajes. 2022; 45:eE26. Available from: http://scielo.sld.cu/pdf/pyf/v45/2078-8452-pyf-45-1.pdf ) on the economic effects of using domestically produced bioproducts. Their implementation-whether complemented by mineral fertilizers or organic amendments-has shown positive outcomes across a wide range of crops, including sweet potato, maize, plantains, pasture grasses, tobacco, and beans. In some cases, inoculated legumes were used as green manure preceding various crops, consistently ensuring high yields comparable to those obtained with the full recommended dose of mineral fertilization. This behavior demonstrates that efficient nutrient utilization through bioproducts brings benefits to production, the environment, and directly impacts farmers' economic outcomes. Poor utilization of invested resources in crop growth and development leads to economic losses for farmers.

Similar results were revealed in studies on the feasibility and economic impact of joint bioproduct application under farm production conditions. These studies agree that the effectiveness depends on the crop's response level, directly reflected in the yields obtained, which may vary depending on the soil and climate conditions of the production area, the time of year, or the characteristics of the agricultural season (3030. Rivera, R.; Nápoles, M.C.; Falcón, A.; Plana, R.; Marrero, Y.; Calderón, A. Factibilidad e impacto económico de la aplicación conjunta del EcoMic®, Azofert® y QuitoMax® en la producción de frijol y su generalización en la provincia de Mayabeque. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. 2015. Available from: DOI: 10.13140/R.G.2.2.24077.95200, 16, 2015.).

Meanwhile, other authors (2929. Kappes, C.; Arf, O.; Bem, E.A. Dal Bem; Portugal, J.R.; Gonzaga, A.R. Manejo do nitrogênio em cobertura na cultura do milho em sistema plantio direto. Revista Brasileira de Milho e Sorgo. 2014.;13(2) 201-217. Available from: https://rbms.abms.org.br/index.php/ojs/article/view/474 ) argue that improper plant nutrition management, resulting in nutrient losses, is the main factor interfering with productivity and increasing crop production costs-a common issue in many tropical agricultural ecosystems.

Table 4.  Economic Analysis of La Chivería Farm
Indicators Treatments Crop Sequence
Bean Pepper Cassava Garlic Maize Bean Tomato Maize Bean Garlic Canav. Tomato Bean
Production value (M$ ha-1) AMF + Chitosans 78.84 1131.64 798.29 434.80 196.38 156.53 2167.55 115.95 156.53 426.10 29.61 1914.93 156.53
Traditional management 54.49 580.46 450.13 221.75 74.28 89.86 1339.18 64.31 81.16 198.27 18.59 1265.63 78.26
Production cost (M$ ha-1) AMF + Chitosans 12.92 47.17 26.83 24.10 26.63 20.69 18.39 17.38 19.89 24.70 17.00 20.15 24.69
Traditional management 9.45 28.80 16.00 15.89 10.43 11.99 14.40 10.76 10.52 13.10 7.86 18.00 14.83
Economic Benefit (M$ ha-1) AMF + Chitosans 65.92 1084.48 771.47 410.70 169.76 135.84 2149.16 98.56 136.64 401.40 12.61 1894.78 131.84
Traditional management 45.05 551.66 434.13 205.86 63.85 77.87 1324.78 53.55 70.65 185.17 10.73 1247.63 63.44

Canav.: canavalia

Table 5.  Economic Analysis of El Mulato Farm
Indicators Treatments Crop Sequence
Maize Bean Cassava Bean Maize Cucumber Bean Maize Tomato Bean Maize bean
Production value (M$ ha-1) AMF + Chitosans 211.06 387.26 671.55 347.84 221.02 1489.33 244.65 186.96 6803.75 284.07 174.10 179.72
Traditional management 128.63 167.54 303.16 173.92 163.05 746.44 86.38 115.95 3678.98 121.74 123.56 130.44
Production cost (M$ ha-1) AMF + Chitosans 29.38 50.60 19.84 50.58 33.65 24.95 38.16 27.91 697.17 40.04 26.29 29.03
Traditional management 19.09 22.75 12.00 26.99 24.66 14.00 17.87 18.04 377.50 21.40 18.95 21.60
Economic Benefit (M$ ha-1) AMF + Chitosans 181.68 336.66 651.71 297.26 187.37 1464.38 206.49 159.05 6106.58 244.03 147.81 150.69
Traditional management 109.54 144.79 291.16 146.93 138.40 732.44 68.51 97.90 3301.48 100.34 104.61 108.84
Table 6.  Economic Analysis of San Miguel Farm
Indicators Treatments Crop Sequence
Bean Cassava/Canav. Maize Sweet potato Canav. Garlic Maize Sweet potato Bean Sweet potato Tomato Sweet potato Maize
Production value (M$ ha-1) AMF + Chitosans 69.86 1123.52 211.97 610.13 170.03 3391.44 192.04 407.63 76.52 407.63 160.04 485.89 70.66
Traditional management 61.10 902.64 126.82 405.99 97.83 1782.68 121.38 284.79 46.38 284.79 74.57 350.56 18.12
Production cost (M$ ha-1) AMF + Chitosans 10.85 14.93 24.36 15.39 23.64 55.94 23.37 9.39 13.19 11.39 11.62 11.00 14.05
Traditional management 9.97 12.60 17.28 12.00 15.18 38.00 17.26 8.00 8.41 8.12 10.03 8.00 7.81
Economic Benefit (M$ ha-1) AMF + chitosans 59.01 1108.59 187.61 594.74 146.39 3335.50 168.67 398.24 63.34 396.24 148.42 474.89 56.60
Traditional management 51.13 890.04 109.54 393.99 82.65 1744.68 104.12 276.79 37.97 276.67 64.54 342.56 10.30

Canav.: canavalia

Table 7.  Economic Analysis of Santa Catalina Farm
Indicators Treatments Crop Sequence
Bean Maize Sweet potato Maize Bean Maize F Bean Maize Can. Squ Maize F Beans Tomato
Production value (M$ ha-1) AMF + Chitosans 320.01 192.22 348.38 202.00 217.40 165.77 104.35 183.70 20.09 235.52 67.94 149.57 1873.08
Traditional management 187.83 123.19 277.29 109.06 139.14 119.93 60.87 106.35 15.65 162.33 46.20 43.48 1461.94
Production cost (M$ ha-1) AMF + Chitosans 40.48 27.17 21.39 29.20 28.82 23.56 16.79 25.12 8.84 37.45 26.61 16.36 202.58
Traditional management 24.78 18.32 20.00 16.82 19.16 17.24 10.09 15.43 7.17 27.03 18.32 7.05 158.34
Economic Benefit (M$ ha-1) AMF + Chitosans 279.54 165.05 326.99 172.80 188.59 142.20 87.56 158.59 11.24 198.06 41.33 133.22 1670.50
Traditional management 163.05 104.87 257.29 92.24 119.97 102.69 50.78 90.91 8.49 135.29 27.88 36.43 1303.60

F: fallow (land left to rest for at least three months); Can.: canavalia; Squ.: squash

Sustained economic growth drives progress, creates employment opportunities, and improves living standards. In the case at hand, a significant impact was achieved in the economic dimension due to the increased value of food production. This led to higher profits and resulted in a favorable benefit-cost ratio (Annexes 2, 3, 4, and 5).

These outcomes are attributed to the synergistic effect of bioproducts based on arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and chitosan on crop growth and development within agricultural systems. Their proper adoption enabled crop diversification and rotation in sequences, contributing substantially to the economic independence of farmers (Table 8).

It is also agreed that these practices help lay the foundation for domestic-scale food sovereignty, as affirmed by several authors in previous studies (3131. Rodríguez, S., Fernández, X. E., & Coelho, G. (Eds.) Multidimensionalidad de la seguridad alimentaria y nutricional en el espacio rural de Costa Rica. Agroalimentaria Journal - Revista Agroalimentaria. 2020. Available from: https://doi.org/10.22004/ag.econ.316809 ).

Table 8.  Economic impact of the innovation adopted in the four production systems
Economic Indicators La Chivería El Mulato San Miguel Santa Catalina
Production value 3 3 3 3
Increase in production value 3 3 3 3
Production costs 2 2 2 2
Economic benefits 3 3 3 3
Benefit/Cost ratio (B/C) 3 3 3 3

(1) No impact or less than 25 %; (2) Impact between 25 % and 75 %; (3) Impact greater than 75 %

In general, due to the multidisciplinary impact it generates across various sectors of the country, the use of this technology in other crops is both decisive and strategic. Agricultural production, as Cuba’s primary economic activity, demands the implementation of sustainable farming systems.

CONCLUSIONS

 

The combined application of inoculants and chitosan-based bioproducts significantly enhances agricultural yields in crop sequences developed under real production conditions on diversified farms, demonstrating their effectiveness as a strategy to improve both productivity and sustainability in farming systems.

Impact assessment using economic indicators revealed that the implementation of bioproduct-based technology led to increases in production value and profits, as well as an improved benefit/cost ratio compared to traditional management practices-despite the rise in production costs.

Annexes

 
Annex 1.  Yields (t ha⁻¹) obtained from the crop sequences carried out on the four farms under study
Crop Sequence Planting Date AMF + Chitosan Traditional Management Confidence Interval Crop Sequence Planting Date AMF + Chitosan Traditional Management Confidence Interval
La Chivería El Mulato
Beans sep-2017 0.45 0.31 ± 0.04 Maize jun-2017 3.88 2.37 ± 0.31
Pepper dec-2017 26.03 13.35 ± 2.81 Beans oct-2017 2.23 0.96 ± 0.07
Cassava mar-2018 24.48 13.8 ± 2.29 Cassava feb-2018 20.59 9.30 ± 0.95
Garlic nov-2018 1.67 0.85 ± 0.26 Beans dec-2018 2.00 1.00 ± 0.18
Maize apr-2019 3.61 1.37 ± 0.30 Maize apr-2019 4.07 3.00 ± 0.39
Bean sep-2019 0.9 0.52 ± 0.12 Cucumber sep-2019 19.57 9.81 ± 0.84
Tomato jan-2020 28.49 17.6 ± 2.17 Bean jan-2020 1.41 0.50 ± 0.11
Maize jun-2020 2.13 1.18 ± 0.29 Maize may-2020 3.44 2.13 ± 0.14
Beans sep-2020 0.9 0.47 ± 0.19 Tomato sep-2020 39.12 21.15 ± 1.16
Garlic dec-2020 1.63 0.76 ± 0.13 Bean jan-2021 1.63 0.70 ± 0.26
Canavalia apr-2021 1.51 0.95 ± 0.11 Maize jun-2021 3.20 2.27 ± 0.24
Tomato aug-2021 25.17 16.63 ± 1.79 Bean mar-2022 1.03 0.75 ± 0.06
Bean dec-2021 0.9 0.45 ± 0.09

±: confidence interval of the means (α = 0.05)

Annex 1.  Yields (t ha⁻¹) obtained from the crop sequences carried out on the four farms under study (continued)
Crop sequence Planting Date AMF + Chitosan Traditional Management Confidence Interval Crop sequence Planting Date AMF + Chitosan Traditional Management Confidence Interval
San Miguel Santa Catalina
Bean sep-2018 0.40 0.35 ± 0.26 Bean nov-2017 1.84 1.08 ± 0.23
Cassava/canavalia jan-2019 21.53 17.30 ± 1.31 Maize apr-2018 3.54 2.27 ± 0.14
Maize nov-2019 3.90 2.33 ± 0.19 Sweet potato sep-2018 10.68 8.50 ± 1.03
Sweet potato apr-2019 18.71 12.45 ± 2.18 Maize feb-2019 3.72 2.01 ± 0.29
Canavalia aug-2020 8.69 5.00 ± 1.84 Bean sep-2019 1.25 0.80 ± 0.19
Garlic nov-2020 13.00 6.83 ± 1.62 Maize jan -2020 3.05 2.21 ± 0.16
Maize apr-2021 3.53 2.23 ± 0.24 Fallow jun-2020
Sweet potato jul-2021 12.50 8.73 ± 0.15 Bean sep-2020 0.60 0.35 ± 0.09
Bean nov-2021 0.44 0.27 ± 0.04 Maize jan -2021 3.38 1.96 ± 0.14
Sweet potato feb-2022 12.50 8.73 ± 0.15 Squash apr-2021 1.03 0.80 ± 0.10
Tomato sep-2022 2.10 0.98 ± 0.14 Calabaza sep-2021 10.83 7.47 ± 0.35
Sweet potato jan-2023 14.90 10.75 ± 0.35 Maize jan -2022 1.25 0.85 ± 0.06
Maize feb-2023 1.30 0.93 ± 0.14 Fallow jun-2022
Bean sep-2022 0.86 0.25 ± 0.04
Tomato nov-2022 24.62 19.21 ± 1.25

±: confidence interval of the means (α = 0.05)

Annex 2.  Increase in the Benefit/Cost ratio and yield increments by crop type at La Chivería Farm
Treatments Bean Pepper Cassava Garlic Maize Bean Tomato Maize Bean Garlic Canavalia Tomato Bean
AMF + Chitosan 5.10 22.99 28.76 17.04 6.38 6.56 116.85 5.67 6.87 16.25 0.74 94.02 5.34
Traditional Management 4.77 19.15 27.13 12.96 6.12 6.50 92.00 4.98 6.72 14.14 1.37 69.31 4.28
Increase in the Benefit/Cost ratio 1.07 1.20 1.06 1.31 1.04 1.01 1.27 1.14 1.02 1.15 0.54 1.36 1.25
Annex 3.  Increase in the Benefit/Cost ratio and yield increments by crop type at El mulato Farm
Treatments Maize Bean Cassava Bean Maize Cucumber Bean Maize Tomato Bean Maize Bean
AMF + Chitosan 6.18 6.65 32.86 5.88 5.57 58.69 5.41 5.70 8.76 6.09 5.62 5.19
Traditional Management 5.74 6.36 24.26 5.44 5.61 52.32 3.83 5.43 8.75 4.69 5.52 5.04
Increase in the Benefit/Cost ratio 1.08 1.05 1.35 1.08 0.99 1.12 1.41 1.05 1.00 1.30 1.02 1.03
Annex 4.  Increase in the Benefit/Cost ratio and yield increments by crop type at San Miguel Farm
Treatments Bean Cassava/Canav. Maize Sweet potato Canavalia Garlic Maize Sweet potato Bean Sweet potato Tomato Sweet potato Maize
AMF + Chitosan 5.44 74.25 7.70 38.64 6.19 59.63 7.22 42.41 4.80 34.79 12.77 43.17 4.03
Traditional Management 5.13 70.64 6.34 32.83 5.44 45.91 6.03 34.60 4.51 34.07 6.43 42.82 1.32
Increase in the Benefit/Cost ratio 1.06 1.05 1.21 1.18 1.14 1.30 1.20 1.23 1.06 1.02 1.99 1.01 3.05
Annex 5.  Increase in the Benefit/Cost ratio and yield increments by crop type at Santa Catalina Farm
Treatments Bean Maize Sweet potato Maize Bean Maize F Bean Maize Canavalia Squash Maize F Bean Tomato
AMF + Chitosan 6.91 6.07 15.29 5.92 6.54 6.03 5.22 6.31 1.27 5.29 1.55 8.15 8.25
Traditional Management 6.58 5.72 12.86 5.48 6.26 5.96 5.03 5.89 1.18 5.00 1.52 5.17 8.23
Increase in the Benefit/Cost ratio 1.05 1.06 1.19 1.08 1.04 1.01 1.04 1.07 1.08 1.06 1.02 1.58 1.00