editorial - politecnica salesiana university

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Editorial Estimado lector: La producción editorial científica aumenta en el país tanto en calidad como en organización, en este año ce- lebramos la creación de Scielo-Ecuador, un espacio en donde se visibiliza la producción científica de calidad; mostrando también el interés del estado en su mejora- miento y promoción. La Granja, Revista de Ciencias de la Vida, forma parte de esta selecta colección, y aplaude esta iniciativa consciente de la importancia que tiene la adecuada trasmisión y visibilización de la información que nace de las investigaciones científicas. De esta manera, y con mucho gusto presentamos el trigésimo número de nuestra colección empezando por las temáticas de conservación de la biodiversidad, tema de preocupación actual. En este caso, Leonardo Ordóñez- Delgado y su equipo de investigadores de la Universidad Técnica Particular de Loja analizan el estado del conoci- miento del Parque Nacional Podocarpus. Por la misma línea, en una alianza entre la Universidad Tecnológica Indoamérica y la Unviersidad Iberoamericana, Patricio Yánez y su equipo analizan el estado y perspectivas de conservación del oso de anteojos. Desde el punto de vista de la agricultura sostenible, Víctor Sánchez y José Zambrano del INIAP, analizan el impacto de las tecnologías modernas sobre el rendimien- to y producción agrícola. Mientras que, desde el campo de las ciencias veterinarias aplicadas al ganado vacuno, Orlando Quinteros y su equipo, en una alianza entre IKIAM y la Universidad de Rosario en Argentina, anali- zan el cruce de diferentes razas bovinas y sus impactos en los patrones de crecimiento. Mientras que Santiago Miranda y Cristian Albuja desde las Universidades Na- cional de Córdoba en Argentina y Central del Ecuador, analizan los efectos de la mastitis subclínica en los hatos lecheros. A continuación, en una diversidad de temas, presen- tamos un análisis de la agresividad de los fenómenos naturales, Mercy Ilbay-Yupa liderando a los investiga- dores de La Universidad Nacional Agraria La Molina de Perú, la Universidad Técnica de Cotopaxi de Ecuador y el Instituto Geofísico del Perú nos presentan un estudio de la precipitación lluviosa sobre la Cuenca del Rio Guayas. Por otro lado, y en la temática de los productos naturales, se presenta el análisis del aceite de la semilla de Sacha Inchi, liderado por Luis Romero y los investigadores de la Universidad de Guayaquil. Y en la temática del tra- tamiento de aguas los investigadores de la Universidad Politécnica Salesiana-UPS y la Universidad de Guaya- quil, liderados por Lenin Ramírez nos presentan técnicas novedosas para la detección de antibióticos en cuerpos fluviales. Para cerrar con broche de oro, dos artículos en la té- matica de desarrollo sostenible se presentan, el primero analizando la sostenibilidad de la pequeños productores de leche en la Sierra del Ecuador, liderado por Christian Franco y su equipo de investigadores de la Universidad Técnica de Ambato, mientras que desde la UPS conjunta- mente con el Instituto Geográfico Militar, Gustavo Navas y su equipo nos presentan un análisis espacial de la co- bertura en zonas de probreza de las Unidades Educativas del Milenio. Estamos seguros que este número seguirá contribu- yendo al quehacer científico del país y será de utilidad en sus estudios e investigaciones. Cordialmente, Ph.D Ignacio de los Ríos Carmedano Ph.D Sheila Serrano Vincenti Universidad Politécnica de Madrid Universidad Politécnica Salesiana EDITOR EN JEFE EDITOR EN JEFE 6 LA GRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019: 6 ©2019, Universidad Politécnica Salesiana, Ecuador.

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Page 1: Editorial - Politecnica Salesiana University

Editorial

Estimado lector

La produccioacuten editorial cientiacutefica aumenta en el paiacutestanto en calidad como en organizacioacuten en este antildeo ce-lebramos la creacioacuten de Scielo-Ecuador un espacio endonde se visibiliza la produccioacuten cientiacutefica de calidadmostrando tambieacuten el intereacutes del estado en su mejora-miento y promocioacuten La Granja Revista de Ciencias dela Vida forma parte de esta selecta coleccioacuten y aplaudeesta iniciativa consciente de la importancia que tiene laadecuada trasmisioacuten y visibilizacioacuten de la informacioacutenque nace de las investigaciones cientiacuteficas

De esta manera y con mucho gusto presentamos eltrigeacutesimo nuacutemero de nuestra coleccioacuten empezando porlas temaacuteticas de conservacioacuten de la biodiversidad temade preocupacioacuten actual En este caso Leonardo Ordoacutentildeez-Delgado y su equipo de investigadores de la UniversidadTeacutecnica Particular de Loja analizan el estado del conoci-miento del Parque Nacional Podocarpus Por la mismaliacutenea en una alianza entre la Universidad TecnoloacutegicaIndoameacuterica y la Unviersidad Iberoamericana PatricioYaacutenez y su equipo analizan el estado y perspectivas deconservacioacuten del oso de anteojos

Desde el punto de vista de la agricultura sostenibleViacutector Saacutenchez y Joseacute Zambrano del INIAP analizan elimpacto de las tecnologiacuteas modernas sobre el rendimien-to y produccioacuten agriacutecola Mientras que desde el campode las ciencias veterinarias aplicadas al ganado vacunoOrlando Quinteros y su equipo en una alianza entreIKIAM y la Universidad de Rosario en Argentina anali-zan el cruce de diferentes razas bovinas y sus impactosen los patrones de crecimiento Mientras que SantiagoMiranda y Cristian Albuja desde las Universidades Na-cional de Coacuterdoba en Argentina y Central del Ecuador

analizan los efectos de la mastitis subcliacutenica en los hatoslecheros

A continuacioacuten en una diversidad de temas presen-tamos un anaacutelisis de la agresividad de los fenoacutemenosnaturales Mercy Ilbay-Yupa liderando a los investiga-dores de La Universidad Nacional Agraria La Molina dePeruacute la Universidad Teacutecnica de Cotopaxi de Ecuador y elInstituto Geofiacutesico del Peruacute nos presentan un estudio dela precipitacioacuten lluviosa sobre la Cuenca del Rio GuayasPor otro lado y en la temaacutetica de los productos naturalesse presenta el anaacutelisis del aceite de la semilla de SachaInchi liderado por Luis Romero y los investigadores dela Universidad de Guayaquil Y en la temaacutetica del tra-tamiento de aguas los investigadores de la UniversidadPoliteacutecnica Salesiana-UPS y la Universidad de Guaya-quil liderados por Lenin Ramiacuterez nos presentan teacutecnicasnovedosas para la deteccioacuten de antibioacuteticos en cuerposfluviales

Para cerrar con broche de oro dos artiacuteculos en la teacute-matica de desarrollo sostenible se presentan el primeroanalizando la sostenibilidad de la pequentildeos productoresde leche en la Sierra del Ecuador liderado por ChristianFranco y su equipo de investigadores de la UniversidadTeacutecnica de Ambato mientras que desde la UPS conjunta-mente con el Instituto Geograacutefico Militar Gustavo Navasy su equipo nos presentan un anaacutelisis espacial de la co-bertura en zonas de probreza de las Unidades Educativasdel Milenio

Estamos seguros que este nuacutemero seguiraacute contribu-yendo al quehacer cientiacutefico del paiacutes y seraacute de utilidad ensus estudios e investigaciones

Cordialmente

PhD Ignacio de los Riacuteos Carmedano PhD Sheila Serrano VincentiUniversidad Politeacutecnica de Madrid Universidad Politeacutecnica Salesiana

EDITOR EN JEFE EDITOR EN JEFE

6 LA GRANJARevista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019 6copy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador

Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteNpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201901

REVISIOacuteN SISTEMAacuteTICA DEL ESTADO DEL CONOCIMIENTO DE

LOS VERTEBRADOS DEL PARQUE NACIONAL PODOCARPUS

SYSTEMATIC REVIEW OF THE STATE ABOUT THE KNOWLEDGE OF THE

VERTEBRATES OF THE PODOCARPUS NATIONAL PARK

Leonardo Ordoacutentildeez-Delgado1 Claudia Ramoacuten-Vivanco2 y ValeriaOrtiz-Chalan3

1 Laboratorio de Ecologiacutea Tropical y Servicios Ecosisteacutemicos ndash EcoSs Lab Universidad Teacutecnica Particular de Loja Departamentode Ciencias Bioloacutegicas Calle Pariacutes San Cayetano Alto Loja Ecuador2 Grupo de Investigation Planning of Land and Social Systems - PLANOSS Universidad Teacutecnica Particular de Loja Departa-mento de Ciencias Bioloacutegicas Calle Pariacutes San Cayetano Alto Loja Ecuador3 Titulacioacuten en Gestioacuten Ambiental Universidad Teacutecnica Particular de Loja Departamento de Ciencias Bioloacutegicas Calle PariacutesSan Cayetano Alto Loja Ecuador

Autor para correspondencia lyordonez2utpleduec

Manuscrito recibido el 12 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 24 de abril de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El Parque Nacional Podocarpus es una de las aacutereas protegidas de mayor importancia y tamantildeo de los Andes Tropica-les del sur de Ecuador Desde hace mucho tiempo esta reserva ha sido el centro de atencioacuten de un importante nuacutemerode investigadores que entre otros elementos han tratado de explicar diversos toacutepicos relacionados a la fauna quealberga Sin embargo hasta el antildeo 2018 no se contaba con una sistematizacioacuten adecuada de estas investigaciones Conel objetivo de establecer el nivel de conocimiento alcanzado sobre los vertebrados del aacuterea protegida se estructuroacute unproceso metodoloacutegico para la recopilacioacuten sistematizacioacuten y anaacutelisis de la informacioacuten existente sobre esta temaacuteticaSe generoacute una base de datos de los estudios recopilados con un total de 128 trabajos 64 sobre aves 26 de mamiacuteferos22 sobre anfibios 6 sobre reptiles 2 sobre peces y 8 investigaciones que abarcan maacutes de un grupo fauniacutestico al mismotiempo El periacuteodo con la mayor cantidad de publicaciones corresponde a la deacutecada del 2000 De las 16 localidadesidentificadas en donde se han efectuado trabajos sobre los vertebrados de esta aacuterea protegida destacan con el mayornuacutemero de investigaciones Tapichalaca y Cajanuma con 33 y 24 estudios respectivamente Esta informacioacuten cons-tituye la primera aproximacioacuten respecto del nivel de investigacioacuten alcanzado sobre los vertebrados que mantiene yprotege este parque nacionalPalabras clave Fauna aves anfibios reptiles mamiacuteferos peces Parque Nacional Podocarpus Ecuador

7LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 20197-18ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador

Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Ordoacutentildeez-Delgado L Ramoacuten-Vivanco C y Ortiz-Chalan V

Abstract

The Podocarpus National Park is one of the most important and biggest protected areas of the Tropical Andes ofsouthern Ecuador This reserve has been the center of attention for a large number of researchers who among otherelements have tried to elucidate various topics related to its fauna However there has not been adequate systema-tization of these investigations so far In order to establish the level of knowledge reached on the vertebrates of theprotected area a methodological process was structured for the compilation systematization and analysis of existinginformation on this subject A database of the collected studies was generated with a total of 128 works 64 on birds 26on mammals 22 on amphibians 6 on reptiles 2 on fish and 8 research works involving more than one faunistic groupat the same time The period with the largest number of publications corresponds to the decade of the 2000 Amongthe 16 locations identified where work has been done on the vertebrates of this protected area stand out Tapichalacaand Cajanuma with the largest number of investigations with 33 and 24 studies respectively This information cons-titutes the first approximation regarding the level of research achieved on vertebrates that maintains and protects thisnational parkKeywords Fauna birds amphibians reptiles mammals fish Podocarpus National Park Ecuador

Forma sugerida de citar Ordoacutentildeez-Delgado L Ramoacuten-Vivanco C y Ortiz-Chalan V (2019) Revisioacuten sistemaacute-tica del estado del conocimiento de los Vertebrados del Parque Nacional PodocarpusLa Granja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)7-18 httpdoiorg1017163lgrn30201901

IDs OrcidLeonardo Ordoacutentildeez Delgado httpsorcidorg0000-0002-4593-1728Claudia Ramoacuten Vivanco httpsorcidorg0000-0002-6119-238XValeria Ortiz Chalan httpsorcidorg0000-0003-2160-0964

8LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 20197-18

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Revisioacuten sistemaacutetica del estado del conocimiento de los Vertebrados del Parque NacionalPodocarpus

1 Introduccioacuten

A pesar de su pequentildea superficie (283 561 km2)Ecuador se considera un referente en el tema debiodiversidad debido a que su riqueza de especiesecosistemas y elevados niveles de endemismo en-tre otros factores han influido para que el paiacutes seareconocido como una de las naciones megadiver-sas (Mittermeier 1997) Ecuador alberga al menos4718 especies de vertebrados entre ellos 436 espe-cies de mamiacuteferos (Tirira 2018) 1626 especies deaves (Freile y Restall 2018) 609 especies de anfibios(Ron y col 2019) 473 especies de reptiles (Torres-Carvajal Pazmintildeo-Otamendi y Salazar-Valenzuela2018) 635 especies de peces dulceacuiacutecolas y 939marinos y estuarinos (Jimeacutenez-Prado 2010) Ade-maacutes maacutes de 17748 especies de plantas vasculares sehan reportado en el territorio nacional (Neill 2012)Pero a pesar de esta destacada realidad el 3625de las especies del paiacutes en el 2014 se consideraronamenazadas ubicando a Ecuador en el primer lu-gar en cuanto a los paiacuteses con especies amenazadasde Sudameacuterica (UICN 2014)Entre las estrategias que el Estado ecuatoriano haempleado para enfrentar esta problemaacutetica estaacutela creacioacuten y gestioacuten de una red de aacutereas protegi-das puacuteblicas privadas y comunitarias amparadasen la Constitucioacuten de la Repuacuteblica (Constituyente2008) Las aacutereas protegidas se definen como la es-trategia de conservacioacuten por excelencia (Primacky col 1998 Dudley y Stolton 2010 Watson Dud-ley y Hockings 2014) las mismas han evoluciona-do desde una visioacuten exclusiva de conservacioacuten debiodiversidad a objetivos maacutes diversos entre ellosla provisioacuten de beneficios sociales y econoacutemicos(Watson Dudley y Hockings 2014)

El Parque Nacional Podocarpus (PNP) localiza-do entre las provincias de Loja y Zamora Chinchipees una de estas aacutereas destinadas a la conservacioacutende la biodiversidad y mantenimiento de los servi-cios ambientales de la regioacuten sur del paiacutes (Apolo2002 Calderoacuten 2002) Este Parque Nacional es par-te del ldquohotspotrdquo Andes Tropicales el maacutes rico enbiodiversidad en el planeta (Myers y col 2000)y de la Ecorregioacuten Terrestre Prioritaria ldquoPaacuteramosde la Cordillera Centralrdquo (Dinerstein y col 1995)ecorregioacuten presente en Ecuador exclusivamente enlos Andes del Sur la misma que estaacute conformadapor una suerte de islas pequentildeas de ecosistemas al-toandinos confinados a los picos de las montantildeas

centrales e internudos de los Andes por sobre los3000 msnm (Cuesta y col 2005)

Ademaacutes esta aacuterea protegida se ubica dentro dela depresioacuten de Huancabamba la barrera biogeo-graacutefica maacutes importante de los Andes para la distri-bucioacuten de especies en sentido norte sur (Duellman1979 Cuesta y col 2005 Ordoacutentildeez-Delgado 2011)De ahiacute que se considere a este sitio como un cen-tro de endemismo de plantas denominado Regioacutende Huancabamba (Davis y col 1997) Cuesta y col(2005) proponen que es a este elemento geograacuteficoal que se puede atribuir la baja similitud en la com-posicioacuten de flora y fauna de esta zona respecto delos paacuteramos de los Andes ubicados hacia el nortePor otra parte en el sitio en donde se localiza elPNP se sobreponen los centros de endemismo delos Andes del Norte y de Tumbes (Terborgh y Win-ter 1983) y confluyen dos corrientes bioclimaacuteticasuna proveniente de la Amazoniacutea con grandes canti-dades de humedad y la otra del Paciacutefico con la in-fluencia de los vientos secos provenientes del nortede Peruacute (Ordoacutentildeez-Delgado 2011)Todas estas condiciones sumadas a su irregularorografiacutea han influido para que se presenten en suinterior varios microclimas haacutebitats y nichos dan-do como resultado una gran diversidad de flora yfauna ademaacutes de significativos niveles de endemis-mo (Cuesta y col 2005 Ordoacutentildeez-Delgado 2011)Esta aacuterea protegida constituye el eje de los esfuer-zos de conservacioacuten en los Andes del Sur del paiacutesentre otros por el aporte en servicios ambientalesa la regioacuten (Apolo 2002) Del interior del aacuterea pro-tegida nacen tres cuencas hidrograacuteficas binaciona-les Catamayo-Chira Mayo-Chinchipe y Zamoraen su interior se localiza el sistema lacustre Lagunasdel Compadre reconocido como un sitio Ramsar(Humedal de Importancia Internacional) (Ordoacutentildeez-Delgado 2011) y se constituye en el aacuterea nuacutecleo demayor tamantildeo de la Reserva de Bioacutesfera Podocar-pus El Coacutendor reconocida en el 2007 por la UNES-CO (Serrano 2008)Son todos estos elementos los que han influido des-de hace mucho tiempo para que la comunidad cien-tiacutefica nacional e internacional haya mostrado inte-reacutes en el desarrollo de estudios al interior de esteterritorio (Aguirre y col 2002 Serrano 2008) Sinembargo las investigaciones efectuadas en el aacutereaprotegida no han contado hasta el momento conun adecuado proceso de anaacutelisis y sistematizacioacutenal grado de desconocer el nivel que han alcanzado

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Ordoacutentildeez-Delgado L Ramoacuten-Vivanco C y Ortiz-Chalan V

hasta la actualidad o la dinaacutemica experimentada alo largo de su historia Uno de los pasos iniciales pa-ra definir cuanto se conoce o desconoce de un temadado es lo que se define como el ldquoanaacutelisis del es-tado del conocimientordquo que se conceptualiza comoldquoel anaacutelisis sistemaacutetico y la valoracioacuten del conoci-miento generado en torno a un campo de investiga-cioacuten durante un periodo definidordquo (Rueda 2003)

El presente trabajo se fundamenta en este conceptoy se orienta a establecer el ldquoestado del conocimien-tordquo existente hasta el momento sobre los vertebra-dos que alberga esta aacuterea protegida las temaacuteticasque en torno a este grupo de fauna se han inves-tigado la ubicacioacuten geograacutefica de los estudios losvaciacuteos de informacioacuten existentes y las liacuteneas de in-vestigacioacuten prioritarias a futuro

Figura 1 a) Representacioacuten graacutefica del nivel de influencia geograacutefica de los estudios sobre vertebrados del Parque NacionalPodocarpus b) Nuacutemero de estudios por taxa c) Nuacutemero de estudios por rango temporal a partir de la declaratoria del aacuterea

protegida

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Revisioacuten sistemaacutetica del estado del conocimiento de los Vertebrados del Parque NacionalPodocarpus

2 Materiales y meacutetodo

21 Aacuterea de Estudio

El Parque Nacional Podocarpus (PNP) se ubica en-tre Numbala y el Nudo de Sabanilla en el liacutemi-te fronterizo de las provincias de Loja y ZamoraChinchipe en el sur de Ecuador (Ordoacutentildeez-Delgado2011) Comprende una superficie de 146 280 ha yfue declarado oficialmente el 15 de diciembre de1982 (Acuerdo Ministerial N 0398 Registro OficialN 404 5 de enero de 1983) (Ministerio de Agricul-tura Ganaderiacutea y Pesca de Ecuador 1983) Aproxi-madamente el 83 del territorio de esta aacuterea pro-tegida forma parte de la provincia de Zamora Chin-chipe y el17 a la provincia de Loja Su rango altitu-dinal se distribuye entre los 900 y 3650 msnm (Agui-rre y col 2002) La temperatura del sector fluctuacuteaentre 20 y 25 C en la zona baja (amazoacutenica) y de 8a 15 C en la zona alto andina (Maldonado y Numa2002) (Figura 1a)

22 Meacutetodos

El proceso de recopilacioacuten anaacutelisis y sistematiza-cioacuten de la informacioacuten contemploacute los siguientespasos El aacuterea de trabajo para el anaacutelisis abarcoacute to-do el parque nacional considerando para esto susliacutemites oficiales Sin embargo debido a que variaslocalidades investigadas se encuentran inmediata-mente fuera de los liacutemites de la misma se consideroacuteampliar el anaacutelisis a la zona de influencia inmediatadel aacuterea Se efectuoacute la buacutesqueda recopilacioacuten anaacute-lisis y sistematizacioacuten de la informacioacuten sobre losvertebrados en fuentes primarias y secundariasComo fuentes primarias se consideroacute la literaturacientiacutefica entre estas publicaciones indexadas o conrevisioacuten por pares ademaacutes de libros con ISBN lite-ratura gris que consideroacute a libros o documentos sinISBN pero con aval cientiacutefico (es decir documentosde investigadores reconocidos en el aacutembito de tra-bajo del aacuterea protegida y la temaacutetica tratada en estedocumento) ademaacutes de tesis de pregrado y pos-grado de universidades que poseen repositorios deestas investigaciones en liacutenea Como fuentes de in-formacioacuten secundaria se contemploacute el desarrollo deentrevistas realizadas a investigadores y entidadesvinculadas al aacuterea protegida entre estos docentesde la Universidad Teacutecnica Particular de Loja Uni-versidad Nacional de Loja yo investigadores deONG y entidades de investigacioacuten que han realiza-

do estudios sobre el Parque Nacional Podocarpusy sus alrededores Finalmente se tuvo acceso a labase de datos de permisos de investigaciones cien-tiacuteficas manejada por la Coordinacioacuten Zonal 7 delMinisterio del Ambiente de Ecuador para esta aacutereaprotegida

Para la buacutesqueda de informacioacuten en bases de da-tos cientiacuteficas asiacute como en repositorios bibliograacutefi-cos y revistas indexadas se establecieron un conjun-to de palabras clave en espantildeol e ingleacutes Luego deestablecer las palabras clave se utilizaron otros pa-raacutemetros de optimizacioacuten de buacutesqueda como porejemplo

bull Poner entre comillas (ldquordquo) las palabras clave debuacutesqueda para buscar una frase exacta

bull Usar el signo maacutes (+) delante de las palabrasdel tema que se va investigar para que todasestas sean tomadas en cuenta en la buacutesquedaen la web

bull Usar los operadores ldquoORrdquo y ldquoANDrdquo en ma-yuacutesculas entre dos palabras clave para encon-trar paacuteginas que contengan alguna de estas ensu texto

bull Usar el comando ldquoAllintitlerdquo seguido de laspalabras clave el cual permitioacute encontrar do-cumentos con estas palabras en su tiacutetulo

bull Usar el comando ldquoAllintextrdquo antes de las pala-bras clave para encontrar investigaciones queen su texto incluyan las palabras especificadaspara la buacutesqueda

Entre las palabras que se utilizaron para la buacutes-queda de informacioacuten constan las siguientes Par-que Nacional Podocarpus Fauna del Parque Na-cional Podocarpus Aves (mamiacuteferos anfibios rep-tiles peces) del Parque Nacional Podocarpus Ver-tebrados del Parque Nacional Podocarpus Verte-brados del Podocarpus Nombre de las localidadesCajanuma Tapichalaca Bombuscaro San Francis-co Cerro Toledo Numbala Vilcabamba por si so-las o sumadas al nombre del aacuterea protegida ParqueNacional Podocarpus Aves (o el nombre de cadagrupo fauniacutestico) maacutes el nombre de las localidadesdescritas en el paacuterrafo previo maacutes el nombre delaacuterea protegida

Se consideroacute utilizar estos uacuteltimos nombres porcuanto son los sectores de acceso maacutes importantes

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Ordoacutentildeez-Delgado L Ramoacuten-Vivanco C y Ortiz-Chalan V

al aacuterea protegida Todas estas frases o palabras (sal-vo los nombres propios) fueron traducidas al in-gleacutes para ampliar la buacutesqueda a ese idioma Conlos paraacutemetros mencionados se buscaron documen-tos en bases de datos y repositorios cientiacuteficos talescomo Academiaedu BioOne Biodiversity Herita-ge Library BirdLife International Fauna Web Ecua-dor Google Schoolar ResearchGate SciELO Scien-ce Direct Scopus Semantic Scholar Web of SciencePor otra parte se buscoacute en las bases de datos de te-sis de pregrado y postgrado de las siguientes uni-versidades Universidad Teacutecnica Particular de LojaUniversidad Nacional de Loja Pontificia Universi-dad Catoacutelica del Ecuador Universidad Central delEcuador y Universidad del AzuayUn meacutetodo adicional de buacutesqueda de informacioacutenutilizado fue el tomar las referencias bibliograacuteficasde los documentos recopilados como punto de par-tida para buacutesqueda de documentos de intereacutes par-ticular Si alguna de estas referencias haciacutea mencioacutena estudios realizados sobre vertebrados en el PNPy su zona de influencia inmediata se procedioacute a labuacutesqueda del documento completo en la web u otrafuente de informacioacutenCon la informacioacuten obtenida se elaboroacute una matrizen Excel que sirvioacute como base de datos para el anaacute-lisis de la informacioacuten Esta matriz estaba confor-mada por los siguientes iacutetems Nuacutemero del estu-dio grupo fauniacutestico autoraesas tiacutetulo fechade publicacioacuten tipo de documento (artiacuteculo tesislibro informe) aacuterea de conocimiento (ecologiacutea di-versidad biogeografiacutea conservacioacuten taxonomiacutea)localidad de estudio coordenadas y altitudes refe-renciales Para documentos que omitiacutean esta uacuteltimainformacioacuten se definieron coordenadas referencia-les de localidades cercanas a la localidad de estudiopor medio de la revisioacuten detallada de la informa-cioacuten mencionada en materiales y meacutetodos de cada

documento o consulta a expertosCon la informacioacuten recopilada se cuantificaron elnuacutemero total de estudios nuacutemero de estudios porgrupo fauniacutestico publicaciones por antildeo distribu-cioacuten geograacutefica y por pisos zoogeograacuteficos Los es-tudios que consideraban maacutes de un grupo fauniacutesti-co en la investigacioacuten o dos o maacutes localidades deestudio fueron contabilizados por separado es de-cir si un estudio abarcaba aves y murcieacutelagos secontabiliza como un estudio multitaxa aparte maacutesno se contabiliza como un estudio de aves y uno demurcieacutelagos esto con la finalidad de evitar que elresultado del nuacutemero de investigaciones se sobre-dimensioneEl anaacutelisis temporal de los estudios se efectuoacute pordeacutecadas a partir de la creacioacuten del aacuterea protegida(1983) hasta diciembre de 2018 Para la distribucioacutende los estudios respecto de los pisos zoogeograacutefi-cos del Ecuador mismos que corresponden a unaclasificacioacuten general de la fauna del paiacutes conformea su distribucioacuten altitudinal se utilizoacute la propues-ta de Albuja y col (2012) De ahiacute que conforme alrango altitudinal presente en el aacuterea protegida setrabajaron con los siguientes pisos zoogeograacuteficosSubtropical oriental (1000 a 2000 msnm) templado(2000 a 3000 msnm) y altoandino (gt3000 msnm)Utilizando el programa QGIS (QGIS 2018) se apli-coacute el estilo de simbolizacioacuten de ldquomapa de calorrdquo alas localidades georreferenciadas en donde se reali-zaron los estudios de fauna del PNP utilizando laponderacioacuten por puntos que contiene el nuacutemero deestudios realizados en cada sitio para determinar laintensidad del mapa Se utilizoacute una gama de coloresque va de verde (menor intensidad) a azul (mayorintensidad) Cabe recalcar que para la generacioacuten deeste mapa no se tomoacute en cuenta la distincioacuten de lataxa estudiada

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Revisioacuten sistemaacutetica del estado del conocimiento de los Vertebrados del Parque NacionalPodocarpus

Figura 2 Esquema del proceso metodoloacutegico desarrollado para el anaacutelisis sistemaacutetico del estado de conocimiento de los verte-brados del Parque Nacional Podocarpus

3 Resultados

31 Esquema metodoloacutegico desarrollado

El primer resultado del presente trabajo lo constitu-ye la propuesta metodoloacutegica para la recopilacioacutenanaacutelisis y sistematizacioacuten de la informacioacuten A con-tinuacioacuten se propone el esquema graacutefico resultantedel proceso desarrollado (Figura 2)

32 Nuacutemero de estudios

Se recopilaron 128 publicaciones sobre vertebra-dos del Parque Nacional Podocarpus y su zona deamortiguamiento De estas 84 (66) correspondena publicaciones cientiacuteficas y 44 (34) correspondena literatura gris Del total 64 corresponden a aves(50) 26 a mamiacuteferos (20) 22 a anfibios (17) 6a reptiles (5) y 2 a peces (2) Se encontraron ochoestudios multitaxa cuatro sobre aves y mamiacuteferos(3) tres sobre anfibios y reptiles (2) y un estu-dio de mamiacuteferos anfibios y reptiles (1) (Figura1b)

33 Nuacutemero de publicaciones por rangotemporal

Respecto del rango temporal la deacutecada inicial decreacioacuten del aacuterea protegida (1982-1990) constituye elperiodo con menor nuacutemero de publicaciones mis-mas que en las siguientes deacutecadas se incrementansignificativamente Sin embargo en la deacutecada ac-tual se evidencia un decrecimiento de al menos el25 en cuanto al nuacutemero de investigaciones reali-zadas en esta regioacuten sobre los vertebrados que al-berga (Figura 1c)

34 Distribucioacuten geograacutefica de los estudios

En base al anaacutelisis de la informacioacuten recopilada seidentificaron 16 localidades estudiadas para el aacutereaprotegida 15 corresponden a sitios individuales yuna asignada a los estudios que abarcan a toda elaacuterea protegida De las 128 publicaciones identifi-cadas 89 (69) corresponden a publicaciones queabarcan una sola localidad de estudio 10 (8) a tra-bajos que abarcaron dos localidades 10 (8) a estu-dios con tres localidades (8) y 19 (15) a traba-jos que se plantean como investigaciones que abar-can la totalidad del PNP (Figura 1a) Sin embargosi se contabilizan el nuacutemero de investigaciones de

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

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las cuales ha sido objeto cada localidad que formanparte de las 128 publicaciones mencionadas previa-mente destacan Tapichalaca (n = 33) y Cajanuma(n = 24) como los sitios con mayor nuacutemero de in-vestigaciones efectuadas Le siguen los estudios queabarcan en su descripcioacuten a toda el aacuterea protegidaPNP (n = 19) luego Bombuscaro (n = 18) San Fran-cisco (n = 14) y Romerillos Alto (n = 7) Mientras queel resto de localidades han sido objeto de trabajo decinco procesos de investigacioacuten o menos

35 Nuacutemero de publicaciones por piso zoo-geograacutefico

Respecto de la distribucioacuten de los estudios en ba-se a la clasificacioacuten de los pisos zoogeograacuteficos del

Ecuador se puede mencionar que el piso Templado(2000 a 3000 msnm) constituye la franja altitudinalmaacutes estudiada del aacuterea protegida con 60 investiga-ciones en total Le sigue el piso subtropical orien-tal (1000 a 2000 msnm) con 35 investigaciones y 21investigaciones abarcan los tres pisos zoogeograacutefi-cos presentes en el parque (Templado subtropicaloriental y altoandino) Mientras que los pisos maacuteselevados poseen 12 investigaciones en total 10 queabarcan el piso subtemplado oriental y templadoy dos que abarcan los pisos templado y altoandino(Figura 3)

Figura 3 Nuacutemero de publicaciones por piso zoogeograacutefico Coacutedigos TempAltoandino TempladoAltoandino SubTTempSubtropical OrientalTemplado SubTTemAlt Subtropical OrientalTempladoAltoandino

36 Temaacuteticas de estudio

Al analizar los estudios por el aacuterea de conocimien-to investigada se definioacute que los temas de ecologiacutea(n=51) y diversidad (n=30) principalmente listadosde especies dominan sobre el resto Se continuacuteanen importancia publicaciones sobre distribucioacuten (re-gistros inusuales y ampliaciones de rango de dis-tribucioacuten) (n=18) conservacioacuten (n=15) y taxonomiacutea(n=13) y finalmente se puede mencionar un solo es-tudio sobre bioacuacutestica desarrollado en el aacuterea pro-tegida (Flanagan 1998) (Figura 4)

4 Discusioacuten

Los anaacutelisis sistemaacuteticos de informacioacuten han sidoampliamente utilizados en aacutembitos relacionados ala medicina (Urruacutetia y Bonfill 2010 Manterola As-tudillo y Arias 2013) sin embargo como se de-muestra en el presente caso este tipo de proce-sos por contemplar lineamientos esquemaacuteticos detrabajo presentan la facilidad de ser moldeados yaplicados a otras ramas del conocimiento El meacuteto-do aquiacute desarrollado es similar con otras propues-tas metodoloacutegicas existentes por ejemplo Medina-Loacutepez Mariacuten-Garciacutea y Alfalla-Luque (2010) o Man-terola Astudillo y Arias (2013) Esta sistematiza-

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Revisioacuten sistemaacutetica del estado del conocimiento de los Vertebrados del Parque NacionalPodocarpus

cioacuten constituye el primer esfuerzo de este tipo desa-rrollado para un aacuterea protegida del paiacutes y proponelineamientos metodoloacutegicos (Figura 2) que puedenser facilmente replicados en otras aacutereas protegidaso incluso en otros procesos o tipos de investigacioacutenPor otra parte es indiscutible la importancia que enla actualidad poseen los sistemas de informacioacutengeograacutefica entre otros elementos puesto que es-tas herramientas permiten representar graacuteficamen-te los resultados de diversas investigaciones (Gree-ne y Pick 2012) Es por esto que como uno de lospasos fundamentales del presente trabajo se con-temploacute el mapeo de la informacioacuten generada con elpropoacutesito de evidenciar el grado de influencia terri-torial de las investigaciones recopiladas los vaciacuteosgeograacuteficos y temaacuteticos sobre el conocimiento de losvertebrados existentes en el aacuterea protegidaSobre los grupos taxonoacutemicos estudiados se puedeacotar que la realidad encontrada es similar a la deotras latitudes Es bien conocido que las aves y ma-miacuteferos se consideran los grupos taxonoacutemicos me-

jor conocidos del planeta (Stotz y col 1996 Larseny col 2012) hecho tambieacuten propuesto para Ecua-dor (Albuja y col 2012) Este estudio corrobora es-ta tendencia y permite evidenciar que el grupo devertebrados maacutes estudiado del PNP corresponde alas aves (50 de los estudios en el aacuterea protegi-da) seguido por investigaciones sobre los mamiacutefe-ros (20) del sector (Figura 1a) El intereacutes por labiodiversidad fauniacutestica existente en el territorio co-rrespondiente al PNP posee una larga data esto lodenotan la visita a esta regioacuten de un importante nuacute-mero de investigadores del American Museum ofNatural History entre los antildeos 1854 y 1920 (Chap-man y col 1926 Anthony 1922) Sin embargo lue-go de estos trabajos las investigaciones en esta zonafueron esporaacutedicas siendo retomadas a partir de losantildeos setenta con las expediciones de Louisiana Sta-te University Museum of Zoology (LSUMZ) y conmayor fuerza a partir de finales de los antildeos ochen-ta por parte de Zoological Museum of Copenhagen(ZMUC) (Bloch y col 1991)

Figura 4 Nuacutemero de publicaciones por temaacutetica de estudio sobre los vertebrados del Parque Nacional Podocarpus

Estos trabajos cimentaron el intereacutes por la zonaen los antildeos siguientes a la declaratoria del aacuterea pro-tegida Uno de los factores maacutes influyentes para queeste intereacutes continuacutee hasta la actualidad principal-mente por la comunidad ornitoloacutegica tiene relacioacutencon el descubrimiento de dos especies de aves enesta regioacuten en menos de una deacutecada (1992 1997)(Krabbe y col 1999 Coopmans y Krabbe 2000)La Elaenia Tropandina (Myiopagis olallai) fue descu-bierta en el sector de Bombuscaro en 1992 (Coop-mans y Krabbe 2000) y la Grallaria Jocotoco (Gra-

llaria ridgelyi) fue descubierta en 1997 en el sectorde Tapichalaca al sur del PNP (Krabbe y col 1999)Adicionalmente especies como Cotinga Ventricas-tantildea (Doliornis remseni) fueron registradas por pri-mera vez para el paiacutes en el sector de Cajanuma en1989 (Robbins Rosenberg y Molina 1994) todo estoen un territorio que no supera las 147 000 haEntre otros es la importancia demostrada sobre labiodiversidad del sector la que influyoacute para que a fi-nales de los antildeos noventa la ONG Naturaleza Cul-tura Internacional establezca una estacioacuten cientiacutefi-

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Ordoacutentildeez-Delgado L Ramoacuten-Vivanco C y Ortiz-Chalan V

ca en el liacutemite norte del aacuterea protegida en la cualcon financiamiento de la Fundacioacuten Alemana parala Investigacioacuten Cientiacutefica se ejecutan diversas ac-ciones de investigacioacuten (Kiss y Braumluning 2008) losmismos que se mantienen hasta la actualidad Sonlos factores expuestos los que contribuyeron paraque el nuacutemero de investigaciones publicadas parael aacuterea protegida a partir de la deacutecada del antildeo 1990se incrementen de manera significativa Aunque enla actualidad (2011-2018) se ha experimentado undecrecimiento de al menos el 25 en este tipo detrabajos (Figura 1c)Gran parte del flanco oriental del aacuterea de estudiolo constituyen bosques y paacuteramos pristinos estadoatribuido a lo agreste y el dificil acceso a los mismos(Remache y col 2004 Kiss y Braumluning 2008) de ahiacuteque aun persistan en el aacuterea protegida importan-tes zonas sin informacioacuten sobre la riqueza bioloacutegicaque albergan (Figura 1a) Albuja y col (2012) pro-ponen que la informacioacuten sobre la fauna de Ecuadorse encuentra dispersa y presenta dificultades en suacceso El presente trabajo se desarrolla despueacutes de35 antildeos de la declaratoria oficial de esta aacuterea prote-gida y evidencia que existe un importante nuacutemerode publicaciones en torno al objeto de estudio peroestas en su mayoriacutea estaacuten dispersas y no se encuen-tran disponibles para los actores institucionales vin-culados a la gestioacuten del aacuterea principalmente paralos tomadores de desiciones como el Ministerio delAmbiente de EcuadorEl presente anaacutelisis permite definir algunas priori-dades de investigacioacuten para el aacuterea protegida tantoen el aacutembito geograacutefico como temaacutetico Los peces yreptiles del PNP requieren atencioacuten prioritaria yaque poseen pocos estudios hasta el momento ade-maacutes es necesario incrementar el conocimiento so-bre la biodiversidad y ecologiacutea de la fauna en elcentro y sureste del parque Los resultados eviden-cian que la mayoriacutea de los estudios efectuados sobrelos vertebrados del sector han sido desarrollados ensus bordes o su aacuterea de influencia inmediata sien-do el sistema lacustre Lagunas del Compadre el quecuenta con un estudio sobre los anfibios del sectorExtensos territorios internos del parque evidencianfalencias en cuanto a investigacion principalmenteen el centro y sureste del aacuterea Sin embargo es con-veniente sentildealar que el acceso a estos sitios es dificilde ahiacute que para llenar estos vaciacuteos de informacioacutense requeriraacuten significativos esfuerzos de trabajoPor otra parte temaacuteticas que poseen significativapotencialidad de desarrollo en el sitio como bio-

acuacutestica deberiacutean contar con nuevos esfuerzos detrabajo o sistematizacioacuten Esto por cuanto en laactualidad existen plataformas en liacutenea (ej Xeno-Canto Internet Bird Collection) que albergan unaimportante coleccioacuten de registros (fotograacuteficos y au-ditivos) de aves de esta aacuterea protegida sin embargoeste material no ha sido sistematizado o analizadoen el contexto de aporte al aacuterea

5 ConclusionesEl presente trabajo constituye una liacutenea de base so-bre las investigaciones de vertebrados efectuadas eneste Parque Nacional el mismo que permitiraacute prio-rizar y monitorear los futuros esfuerzos en esta te-maacutetica para el sector Si bien generalmente los anaacute-lisis sistemaacuteticos de informacioacuten se enfocan en la re-copilacioacuten y sistematizacioacuten de la literatura existen-te en bases de datos cientiacuteficas este documento evi-dencia la importancia de incluir informacioacuten gris deaacutembito local para trabajos como el presente Un 34(n=44) de los estudios que componen los resultadosde este trabajo corresponden a literatura gris de ahiacutela importancia en la recopilacioacuten e inclusioacuten de estainformacioacuten en este tipo de revisionesLa metodologiacutea propuesta constituye una valiosaoportunidad para entidades a cargo de una o maacutesaacutereas protegidas su aplicacioacuten es sencilla de costomiacutenimo y adaptable a diversas temaacuteticas y realida-des La misma puede ser desarrollada por entidadesestatales como el Ministerio del Ambiente Gobier-nos Autoacutenomos Descentralizados o para aacutereas pro-tegidas comunitarias o privadas Es evidente que unclaro conocimiento sobre los procesos de investiga-cioacuten efectuados en un sector determinado permitiraacutefortalecer la gestioacuten del sitio

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteNpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201902

ASPECTOS BIOLOacuteGICOS Y ECOLOacuteGICOS DEL OSO DE ANTEOJOS

(Tremarctos ornatus Ursidae) EN LA ZONA ANDINA DE

ECUADOR Y PERSPECTIVAS PARA SU CONSERVACIOacuteN BAJO EL

ENFOQUE DE ESPECIES PAISAJE

BIOLOGICAL AND ECOLOGICAL ASPECTS OF THE SPECTACLED BEAR

(Tremarctos ornatus Ursidae) IN THE ECUADOREAN ANDEAN ZONE AND

CONSERVATION PERSPECTIVES UNDER THE LANDSCAPE SPECIES APPROACH

Pablo Sandoval Guilleacuten1 y Patricio Yaacutenez Moretta2

1 Ingenieriacutea en Biodiversidad y Recursos Geneacuteticos Universidad Tecnoloacutegica Indoameacuterica Av Machala y Sabanilla QuitoEcuador2 Carrera de Gestioacuten Ambiental y Turismo Universidad Internacional del Ecuador Av Simoacuten Boliacutevar y Jorge Fernaacutendez QuitoEcuador

Autor para correspondencia apyanezhotmailcom

Manuscrito recibido el 28 de febrero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 13 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El oso andino u oso de anteojos (Tremarctos ornatus) ha habitado Sudameacuterica por maacutes de cinco millones de antildeos y esel uacutenico representante viviente de los osos de nariz corta un grupo que habitoacute solamente en el continente americanoDentro de Ecuador es considerado en peligro de extincioacuten principalmente debido a la fragmentacioacuten y peacuterdida dehaacutebitats naturales en la regioacuten andina causada por actividades antroacutepicas productivas (ganaderiacutea y agricultura) y deextraccioacuten de recursos naturales Este oso es un mamiacutefero que necesita de grandes extensiones para poder alimentarsey buscar pareja El oso andino es importante para las zonas que habita principalmente el bosque andino y el paacuteramodebido a su eficiente rol como dispersor de semillas En el presente trabajo se analizan aspectos de esta especie enEcuador utilizando el enfoque teoacuterico de rsquoespecies paisajersquo para proponer actividades en pro de la conservacioacuten deeste mamiacutefero y de los haacutebitats en los que se desarrolla Este enfoque permite evaluar de forma sistemaacutetica la calidaddel paisaje en teacuterminos de los requerimientos bioloacutegicos de una especie de intereacutes (en este caso Tremarctos ornatus) yde los usos humanos del paisaje de igual forma considera caracteriacutesticas del aacuterea de conservacioacuten como su variacioacutenPalabras clave Conservacioacuten bioloacutegica Tremarctos ornatus Andes ecuatorianos especies

Abstract

19LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201919-27ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador

Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

The Andean bear (Tremarctos ornatus) has inhabited South America for more than five million years and he is the onlyliving representative of the short-nosed bears a group that only lived on the American continent In Ecuador he isconsidered an endangered species mainly because the loss of natural habitats in the Andes due to the pressure ofproductive anthropic activities (mainly livestock and agriculture) and extraction of natural resources This bear is amammal that needs large areas to eat and find a mate The Andean bear is important for cloud forests and paramosdue to his efficient role as seed scatter In this work the rsquolandscape speciesrsquo theoretical approach is applied in orderto propose activities to conserve the Andean bear and the places that inhabits This approach also allows to evaluatein a systematic way the quality of the landscape in terms of biological requirements of the species (here Tremarctosornatus) and the landscape human uses likewise it also considers the size and limits of the conservation area and itsinternal variationKeywords Biological conservation Tremarctos ornatus Ecuadorian Andes Landscape Species

Forma sugerida de citar Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P (2019) Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos deloso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zona andina de Ecuador y perspec-tivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje La Granja Revista deCiencias de la Vida Vol 30(2)19-27 httpdoiorg1017163lgrn30201902

IDs OrcidPablo Sandoval Guilleacuten httpsorcidorg0000-0001-8157-2876Patricio Yaacutenez Moretta httpsorcidorg0000-0003-4436-7632

20LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201919-27

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

1 Introduccioacuten

Varias regiones en Latinoameacuterica han sido propuestas co-mo rsquohotspotsrsquo (aacutereas con especial concentracioacuten de diver-sidad bioloacutegica) rsquothreatspotsrsquo (aacutereas con tal diversidadpero con amenazas claras hacia ella) o como rsquopaiacuteses connuacutemeros altos de especies amenazadasrsquo (Cole Reedery Wilson 1994 Ceballos y Brown 1995 IUCN 1996)Dentro de este contexto cabe mencionar que los mamiacute-feros y las aves como grupos mejor conocidos y maacutesestudiados suelen ser considerados como los organismosanimales generalmente emblemaacuteticos en torno a los cua-les suelen girar actividades de planificacioacuten y ejecucioacutende la conservacioacuten de haacutebitats y ecosistemas naturales

La riqueza de especies valores de biodiversidad y rangosde endemismo de mamiacuteferos para cada paiacutes han sido uti-lizados de manera conjunta como medidas de caracteri-zacioacuten de la peacuterdida de haacutebitat y crecimiento poblacionalhumano asiacute como para identificar las amenazas antroacute-picas globales sobre la diversidad bioloacutegica (Sisk y col1994) A pesar de ello todaviacutea existen algunos vaciacuteos enel conocimiento de este grupo de vertebrados en regio-nes neotropicales Entre los mamiacuteferos emblemaacuteticos dezonas andinas el oso andino (Tremarctos ornatus) se en-cuentra catalogado como especie vulnerable (VU) dentrode la Lista Roja de la Unioacuten Internacional para la Con-servacioacuten de la Naturaleza (IUCN 2018) y en peligro deextincioacuten en Ecuador (Cuesta Peralvo y Saacutenchez 2001)

Uno de los problemas maacutes desafiantes en la conserva-cioacuten de biodiversidad en la zona andina de Ecuador esproteger especies grandes como el oso de anteojos (Cas-tellanos 2010) o el tapir de montantildea (Aacutelvarez y Yaacutenez2017) y al mismo tiempo satisfacer las necesidades de laspersonas que comparten espacios con ellas Los grandescarniacutevoros por ejemplo son particularmente difiacuteciles deconservar porque compiten directa o indirectamente conlos humanos por el espacio y los recursos (Treves y col2006) los carniacutevoros tienen efectos directos sobre la abun-

dancia de herbiacutevoros carrontildeeros y efectos indirectos so-bre la vegetacioacuten y las redes alimenticias a traveacutes de cas-cadas troacuteficas (McFarland 2009) lo que hace que su con-servacioacuten sea importante y complejaLa conservacioacuten del oso de anteojos en los paiacuteses andi-nos en donde las aacutereas protegidas y los haacutebitats de vi-da silvestre se encuentran incrustados en una matriz deusos heterogeacuteneos generalmente con cambios raacutepidos enel uso yo tenencia de la tierra es particularmente difiacutecil(Peyton y col 1998 Ferraro 2002 Himley 2009)

11 La regioacuten andina de Ecuador y paiacutesesvecinos como haacutebitat natural del oso deanteojos

Claacutesicamente suele considerarse al haacutebitat como todoslos recursos y caracteriacutesticas de un lugar que permiten lapresencia de un organismo (Begon Harper y Townsend1999) por lo tanto un animal puede usar un haacutebitat dediferentes formas de acuerdo al acceso y la disponibili-dad de eacuteste asiacute como de sus requerimientos particulares(Cuesta Peralvo y Saacutenchez 2001) La disponibilidad yacceso a tal haacutebitat pueden variar a lo largo del tiempo enfuncioacuten de factores ambientales como el clima y factoresbioloacutegicos de la especie de intereacutes asiacute como de las comu-nidades que estructuran el sistema local (Begon Harpery Townsend 1999)

A nivel de Sudameacuterica el oso de anteojos habita en am-bientes de bosques nublados y paacuteramos de seis paiacutesesColombia Venezuela Ecuador Peruacute Bolivia y norocci-dente de Argentina (Castellanos 2010) La presencia deesta especie en su zona maacutes austral el noroccidente deArgentina se fundamenta en el encuentro de fragmentosde ADN extraiacutedos de pelo y heces (Teta y col 2018) EnEcuador se reporta su presencia principalmente en bos-ques nublados y paacuteramos andinos generalmente dentrode aacutereas protegidas pero eventualmente tambieacuten fuerade ellas (Cuesta 2000 Goldstein y Cancino 2001 PUCE-q 2018) (Figura 1)

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

Figura 1 Mapa de distribucioacuten potencial del oso de anteojosFuente PUCE-q (2018)

Algunos registros de su presencia incluyen bosque nu-blado y paacuteramo a regiones contiguas de bosque subtro-pical Su presencia en estos tres ecosistemas se relacio-na con registros efectuados en las provincias de Pasta-za Morona Santiago Zamora Chinchipe Sucumbiacuteos Na-po Chimborazo Cantildear Azuay Loja Carchi ImbaburaPichincha Cotopaxi Boliacutevar Tungurahua y El Oro (Tiri-ra 2007) Atendiendo a una nomenclatura maacutes estanda-rizada de las regiones naturales se puede mencionar quese encuentra en Bosque Pie montano Occidental BosqueMontano Occidental Paacuteramo Bosque Montano OrientalBosque Pie montano Oriental (Castellanos y Boada 2018)

12 Descripcioacuten de la especieEl oso de anteojos tambieacuten conocido como oso andinooso achupallero oso frontino u oso anteojudo es una es-pecie uacutenica de los Andes Es grande y de cuerpo robustolos machos miden entre 18-20 m de altura pesan hasta175 kg las hembras son algo maacutes pequentildeas (Tirira 2007)Los machos y hembras adultos tienen un cuello muscu-loso corto orejas cortas y hocico marroacuten oscuro su pelaje

negro es grueso y abundante Presentan ademaacutes una com-binacioacuten de manchas blancas o cafeacute claras alrededor delos ojos que pueden extenderse hasta la quijada gargan-ta y pecho (Figuras 2 y 3) el tamantildeo coloracioacuten y formade estas manchas suelen ser diferentes en cada individuoy son caracteriacutesticas que suelen ser usadas para su identi-ficacioacuten a este nivel (Castellanos 2010 Tirira 2007)

Figura 2 Apariencia de un oso de anteojos adultoFuenteTirira (2007)

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

Figura 3 Oso de anteojos (Tremarctos ornatus) Fuen-teAppleton (2017)

Es un mamiacutefero de haacutebitos diurnos y nocturnos terrestreparcialmente arboriacutecola y solitario tambieacuten es un animalomniacutevoro (come frutos materia vegetal y carne llegan-do incluso a alimentarse de carrontildea de ser necesario) Ge-neralmente su dieta incluye frutos maduros cogollos debromelias partes tiernas de palmas bulbos de orquiacutedeaso incluso cortezas de aacuterboles (Castellanos 2005) Sin em-bargo sus haacutebitos alimenticios pueden cambiar acorde allugar en el que se encuentre y de la disponibilidad de losrecursos (Peralvo Cuesta y Manen 2005) y si el alimentoes escaso puede incluso llegar a cazar venados roedo-res y en ocasiones terneros (Goldstein 2002 Castellanos2005) Suele construir nidos tanto en el suelo como en losaacuterboles altos con el propoacutesito de descansar y para alimen-tarse sin interrupciones (Goldstein 2002)

13 Objetivo y aspectos metodoloacutegicosEl presente documento busca compartir con la sociedadacadeacutemica nacional y regional informacioacuten de intereacutes pa-ra el conocimiento y la conservacioacuten de una especie em-blemaacutetica del oso de anteojos Se fundamentoacute en una revi-sioacuten criacutetica de literatura especiacutefica (considerando publica-ciones teacutecnicas yo cientiacuteficas producidas principalmenteen las uacuteltimas dos deacutecadas en torno a esta especie de ma-miacutefero y sus haacutebitats) asiacute como la generacioacuten de opinio-nes de los autores sobre el rol ecoloacutegico y de conservacioacutenpresente y futuro de esta especie en sus haacutebitats naturalesen Ecuador

2 Biologiacutea reproductivaGran parte del comportamiento de apareamiento de estaespecie permanece sin estudiar Los machos y las hembrasse juntan para aparearse entre los meses de abril y junioLa pareja permanece junta durante 1 a 2 semanas copu-lando varias veces durante este periacuteodo (International As-

sociation for Bear Research and Management 1999)Estudios de geneacutetica molecular realizados por Ruiz-Garciacutea (2003) en poblaciones de osos de cinco paiacuteses an-dinos muestran una alarmante realidad la variabilidadgeneacutetica del oso andino es relativamente baja Las pobla-ciones del Ecuador poseen la menor variabilidad posi-blemente debido a que la fragmentacioacuten de sus haacutebitatses mayor en Ecuador lo cual genera poblaciones de ososmaacutes aisladas y con mayor riesgo de desaparecer (Kattany col 2004)

3 Importancia ecoloacutegica en el turis-mo cultural y de naturaleza

El oso de anteojos es el uacutenico representante viviente enSudameacuterica de toda la familia Ursidae lo cual le da underecho particular de existir y a la comunidad acadeacutemicauna gran obligacioacuten eacutetica para facilitar su conservacioacuten insitu El ser humano como el principal agente transforma-dor del ambiente tiene la obligacioacuten y responsabilidadde conservar no solo al oso andino sino tambieacuten a lasespecies silvestres con las que comparte haacutebitatsSin embargo y a pesar de esta necesidad eacutetica poco seconoce auacuten sobre la ecologiacutea de este oso en Ecuador y surol en los ecosistemas que habita Estudios en Bolivia handemostrado que es un activo agente dispersor de semillasy que el paso de eacutestas por su tracto digestivo no afecta suviabilidad (Rivadeneira 2008)

Por tanto este mamiacutefero resulta muy importante para laszonas que habita principalmente para algunas especiesvegetales de bosque andino y paacuteramo debido a su rolefectivo de dispersor al depositar semillas con mayor ve-locidad de germinacioacuten en zonas aptas Por otra parteen la mayor parte de las veces el oso de anteojos tumbatroncos completos para alcanzar sus frutos y alimentarse(Troya 2002) de esta manera dentro del bosque se abrenespacios por donde entra maacutes luz solar y el agua de lluviallega directamente al suelo Asiacute el oso ayuda en parte a larenovacioacuten de la vegetacioacuten del bosque ya que muchasplantas necesitan tener un espacio abierto por encimade ellas (claros) para crecer mejor Sus excrementos tam-bieacuten contribuyen en alguna medida a abonar el suelo delbosque Ademaacutes sirven de alimento a muchos peque-ntildeos organismos como escarabajos estercoleros pequentildeoscucarrones larvas de insectos mariposas (Castellanos2003)

Es un gran escalador y cuando sube a los aacuterboles paraalimentarse o dormir construye plataformas doblando ypartiendo algunas ramas Muchas de estas ramas o palosque estaban acumulados en el dosel del bosque caen alsuelo para descomponerse y convertirse en abono orgaacuteni-co De esta manera el oso ayuda a evitar que se acumule

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demasiada materia orgaacutenica en la parte alta de los aacuterbolesy genera huecos en el dosel o subdosel por donde llegala luz del sol directamente al suelo del bosque (Suaacuterez1985)El oso andino tambieacuten ha sido un animal emblemaacuteticoinvolucrado en el desarrollo de muchas de nuestras cul-turas indiacutegenas y campesinas en los paiacuteses andinos Paramuchos es sagrado para otros el hermano mayor del serhumano En las tradiciones orales de los pueblos se en-cuentra al oso en leyendas cuentos canciones y mitos(Lameda y Del Moral 2008)

El oso andino aparece reflejado en los nombres comunesde algunas plantas como rsquola mano de osorsquo (Oreopanax bo-gotensis) y rsquola hierba del osorsquo (Xerophyllum tenax) Tambieacutenes muy comuacuten encontrar sitios o lugares que reciben susnombres honrando al oso andino el Alto del Oso (Co-lombia) la Cueva del Oso (Ecuador) Quebrada El Oso(Colombia Peruacute Venezuela) Vereda del Oso (Colombia)entre otros De esta manera el oso andino hace parte delpatrimonio cultural y de la cosmovisioacuten de los paiacuteses dela regioacuten andina

4 Aspectos en torno al cuidado yconservacioacuten actuales del oso an-dino bajo el enfoque de especiespaisaje

41 El modelo de conservacioacuten basado enespecies paisaje

El conflicto oso de anteojos - ganado es un elemento dignode ser analizado y abordado bajo el esquema conceptualpara planificacioacuten de conservacioacuten de especies paisaje(Sanderson y col 2002) debido a las caracteriacutesticas par-ticulares del conflicto que incluyen componentes ecoloacute-gicos sociales y econoacutemicos Una planificacioacuten efectivaen conservacioacuten o en manejo de conflictos debe definir demanera clara los elementos que son bioloacutegica econoacutemicay socialmente relevantes para la especie o el conflicto encuestioacuten de manera que se pueda planificar la resolucioacutende los mismos a una escala adecuada (Poiani y col 1998Whited y col 2000) preferiblemente con un enfoque eco-sisteacutemico yo de ecologiacutea de paisajes

El enfoque de especies paisaje concentra sus esfuerzos enun modelo expliacutecito espacialmente que evaluacutea sistemaacuteti-camente el paisaje en teacuterminos de los requerimientos bio-loacutegicos de una especie de intereacutes (en este caso Tremarctosornatus) y de los usos humanos que se den a tal paisajeEste enfoque utiliza los requerimientos de la especie paradefinir los liacutemites del aacuterea de conservacioacuten (la extensioacuten)y la variacioacuten dentro de ella (el grano) (Sanderson y col

2002) El modelo conceptual de conservacioacuten basado enespecies paisaje considera primordialmente la identifica-cioacuten de

1 El paisaje bioloacutegico de la especie

2 El paisaje de las diferentes actividades humanas

3 Espacios y tiempos en los que las actividades hu-manas podriacutean poner en peligro a las poblacionesde la especie paisaje

4 Un paisaje focal potencial para la conservacioacuten dela especie basado en los elementos locales necesa-rios y las intervenciones diferentes requeridas parala conservacioacuten de la poblacioacuten bioloacutegica escogida(Sanderson y col 2002)

42 La escogencia de la especieTeoacutericamente cualquier especie podriacutea ser consideradacomo candidata a especie paisaje pero en la praacutectica con-siderar muchas especies como candidatas hariacutea excesiva-mente largo y oneroso el proceso de seleccioacuten En vistade ello organizaciones como la WCS sugieren que el gru-po inicial de especies candidatas a especie paisaje parauna zona determinada consiste en pocas especies con unaprobabilidad razonable de ser seleccionadas y que cum-plan con uno o maacutes de los cinco criterios siguientes (WCSWildlife Conservation Society 2002)

bull Aacuterea la especie candidata a especie paisaje debe-raacute distribuirse ampliamente en haacutebitats naturalesde tal manera que si se protege su zona de vida seprotege a la vez a muchas otras especies de floray fauna al mismo tiempo lo que se conoce comoEfecto Sombrilla (Umbrella species) (WCS WildlifeConservation Society 2002) En este sentido el osode anteojos por lo que se ha mencionado anterior-mente y por su distribucioacuten en haacutebitats naturalesandinos de Colombia Venezuela Ecuador Peruacute ynorte de Argentina es un fuerte candidato para es-pecie paisaje

bull Heterogeneidad algunas especies requieren maacutesque simplemente aacutereas grandes En muchos casosuna especie silvestre candidata a especie paisaje ne-cesita una variedad de haacutebitats naturales disponi-bles y tipos de vegetacioacuten diferentes para su dis-persioacuten forraje reproduccioacuten y supervivencia eneacutepocas favorables y desfavorables (WCS Wildli-fe Conservation Society 2002) Nuevamente el osoandino reuacutene estas condiciones

bull Vulnerabilidad otra consideracioacuten en la seleccioacutende una especie paisaje es el nuacutemero y severidad delas amenazas que la afectan Las amenazas puedenser clasificadas de acuerdo a la probabilidad de suocurrencia la rapidez con la que ocurren o puedenocurrir su severidad y el aacuterea que pueden afectar

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

en relacioacuten a la especie candidata (WCS WildlifeConservation Society 2002) El oso de anteojos enla actualidad estaacute catalogado como especie vulne-rable por la IUCN (2018) por lo que su proteccioacuteny de los haacutebitats que ocupa es necesaria y urgente

bull Funcionalidad ecoloacutegica algunas especies tienenefectos particularmente fuertes en la estructura yfuncioacuten de los ecosistemas naturales por ejemplolos castores originan zonas pantanosas al construirdiques en los riacuteos (WCS2002) los tapires y osos deanteojos distribuyen semillas en los sistemas quevisitan y los depredadores mayores pueden con-trolar la abundancia y composicioacuten de las comu-nidades de presas Dados estos efectos importantessobre otras especies el mantenimiento de poblacio-nes saludables de las especies paisaje y de sus haacute-bitats como el caso del oso andino ayudaraacute a con-servar de manera saludable a los ecosistemas en losque se desarrolla

bull Importancia socioeconoacutemica el uacuteltimo criterio pa-ra la seleccioacuten de una especie paisaje es su impor-tancia socioeconoacutemica Algunos ejemplos demues-tran que el ambiente social dentro y en los alrede-dores de las aacutereas protegidas puede afectar draacutes-ticamente los resultados de la conservacioacuten Dadoque las especies paisaje recorren grandes extensio-nes y encuentran en este accionar una amplia va-riedad de haacutebitats y de tipos de uso de tierras esmuy probable que tengan contacto con gente y susactividades (WCS Wildlife Conservation Society2002) Esto precisamente es lo que sucede con eloso de anteojos en un sentido negativo para el serhumano puede afectar cosechas molestar al gana-do competir por el espacio o por los recursos enun sentido positivo este oso tiene importantes be-neficios como el ser un potente iacutecono cultural enla ruralidad andina y proveer oportunidades parala generacioacuten de ingresos a las comunidades huma-nas locales a traveacutes del desarrollo de actividades deecoturismo como se ha descrito para otra especieimportante como el tapir andino en estudios simi-lares (Aacutelvarez y col 2017)

43 Programas y planes en pro de la conser-vacioacuten del oso de anteojos como especieemblemaacutetica en Ecuador

La Fundacioacuten Natura y la Fundacioacuten EcoCiencia en Ecua-dor han trabajado en las uacuteltimas deacutecadas (1980-2010principalmente) con el gobierno nacional apoyando a lagestioacuten del manejo de tres aacutereas protegidas en los quese encuentra el oso de anteojos (Podocarpus Cotacachi-Cayapas Cayambe-Coca) Por otro lado el programa deconservacioacuten del oso Andino en el Noroccidente del Dis-trito Metropolitano de Quito utiliza al oso como especie

paraguas para la conservacioacuten de la salud ambiental deesta regioacuten (Secretariacutea de Ambiente 2014) Las accionesque se implementan para apoyar la conservacioacuten del osoapoyan tambieacuten directa o indirectamente a la conserva-cioacuten y recuperacioacuten de los remanentes de vegetacioacuten na-turales Estos esfuerzos de conservacioacuten sin duda algunadeben ser ampliados y apoyados por las instituciones degestioacuten e investigacioacuten que fueren pertinentes

5 Conclusiones y recomendacionesLas poblaciones de oso andino desde la eacutepoca prehis-paacutenica han sido objeto de mucha presioacuten por parte delser humano En Ecuador se los cazaba por temor pordeporte por obtener productos de su cuerpo o porqueeventualmente eran considerados plaga para cultivos yoanimales de granjas

Actualmente las amenazas principales que enfrenta sonla caza furtiva y la destruccioacuten de su haacutebitat natural loque hace que las pocas poblaciones que auacuten quedan enEcuador se encuentren generalmente aisladas entre siacute Aestos dos factores se le suma el hecho de que el haacutebitatprincipal del oso andino se encuentra en una de las zonasde mayor crecimiento y desarrollo econoacutemico y social enEcuador las provincias andinasConsideramos que algunas medidas para colaborar con elmantenimiento de esta especie en sus haacutebitats naturalesademaacutes de que se la considere oficialmente como EspeciePaisaje para Ecuador y posiblemente tambieacuten para losotros paiacuteses andinos donde se encuentre comprenden

Evitar la caceriacutea del oso con las medidas y acciones per-tinentes actualmente la ley prohiacutebe su caceriacutea y comer-cializacioacuten sin embargo ameritariacutea algo maacutes de controlpara que llegue a cumplirse plenamente la norma Caberecalcar que estos animales son tiacutemidos y asustadizostratan de evitar la presencia del ser humano y no cons-tituyen amenaza alguna para nosotros Si en una zonahay problemas con un oso andino se debe informar a laentidad ambiental local competente eacutesta indicaraacute que ha-cer La caceriacutea no es la solucioacuten y con esta praacutectica solose contribuye a aumentar el riesgo de extincioacuten de estaespecie

No talar el bosque andino (el nublado ni el de pie de mon-te) ni el subtropical asiacute como no modificar los paacuteramosAdemaacutes de ser el hogar del oso andino estos ambientessirven para la proteccioacuten de cuencas y aseguran el abas-tecimiento de agua en la regioacuten para el beneficio de lagente Por otra parte el bosque y el paacuteramo son el hogarde muchas otras especies de animales y plantas benefi-ciosas para el ecosistema y para el ser humano algunasde ellas ademaacutes no se encuentran en ninguna otra re-gioacuten del planeta De esta manera si se protege el hogar

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del oso andino tambieacuten se preserva el hogar de variasplantas y animales que comparten su haacutebitat Resultanindispensables las campantildeas de recuperacioacuten y protec-cioacuten de los bosques andinos y paacuteramos El deterioro deestos sistemas implica la peacuterdida de fuentes de agua in-dispensables para cultivos o consumo humano Se debeprocurar reforestar las aacutereas donde antes existiacutea bosqueandino con especies nativas pues los que auacuten quedanse encuentran de manera discontinua y fragmentada Sepueden desarrollar planes de restauracioacuten de bosquesque conecten esos fragmentos y asiacute se ayudariacutea a que eloso andino tenga un aacuterea maacutes amplia por la cual despla-zarse

Los gobiernos (nacional provinciales municipales) de-ben tomar acciones eficaces de control al traacutefico ilegal deespeciacutemenes de oso de anteojos o partes de su cuerpoTambieacuten se debe pensar en aplicar estiacutemulos para aque-llos que promuevan de alguna manera la proteccioacuten deesta especie yo de los haacutebitats en los que se encuentrao de los que depende directamente Las organizacionesno gubernamentales interesadas en la conservacioacuten de es-ta especie deben tener la capacidad facilitada por el Go-bierno Nacional de canalizar recursos nacionales e inter-nacionales para la adquisicioacuten yo administracioacuten de tie-rras que aseguren la conservacioacuten de los haacutebitats natu-rales del oso andino Las universidades y centros de in-vestigacioacuten tanto privados como puacuteblicos que efectuacuteenactividades y programas en ciencias bioloacutegicas y ambien-tales deben estar en capacidad de ofrecer asesoriacutea teacutecnicay cientiacutefica a las comunidades rurales y entidades guber-namentales y no gubernamentales respecto a los criteriosque se deben tener en cuenta para la conservacioacuten y recu-peracioacuten de las poblaciones de oso andino y los haacutebitatsque ocupa

AgradecimientosA la Dra Moacutenica Paeacutez (UTI) por los comentarios y suge-rencias de mejora a las versiones iniciales del manuscrito

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

AGRICULTURA SUSTENTABLEpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201903

ADOPCIOacuteN E IMPACTO DE LAS TECNOLOGIacuteAS AGROPECUARIAS

GENERADAS EN EL ECUADOR

ADOPTION AND IMPACT OF AGRICULTURAL TECHNOLOGIES DEVELOPED IN

ECUADOR

Victor Hugo Saacutenchez y Joseacute Luis Zambrano Mendoza

Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP) Av Eloy Alfaro N30-350 y Amazonas Quito Ecuador

Autor para correspondencia josezambranoiniapgobec

Manuscrito recibido el 19 de octubre de 2018 Aceptado tras revisioacuten el 9 de julio de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El conocimiento de los efectos que tienen las tecnologiacuteas en la sociedad es el instrumento esencial para motivar eldesarrollo de la investigacioacuten ya que brinda insumos a los tomadores de decisiones y generadores de poliacuteticas quepermiten proyectar el impacto de futuras inversiones En Ecuador el principal centro puacuteblico encargado de la investi-gacioacuten y desarrollo de tecnologiacuteas en el sector agropecuario es el Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias(INIAP) que desarrolla material geneacutetico alternativas de manejo para incrementar y agregar valor a la produccioacutenalternativas para el manejo del suelo y agua y la conservacioacuten de los recursos geneacuteticos Con el objetivo de estimar laadopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias que se generan en el paiacutes se analizaron 37 estudios de adopcioacutenimpacto y rentabilidad econoacutemica de tecnologiacuteas generadas por el INIAP publicados en el periacuteodo 2007-2017 La tasade adopcioacuten promedio a nivel nacional de las variedades desarrolladas por el INIAP fue del 37 con una tasa inter-na de retorno promedio del 33 Los impactos fueron positivos a nivel econoacutemico ambiental y productivo para losagricultores que adoptaron las tecnologiacuteas Estos resultados sirven de apoyo a los poliacuteticos y tomadores de decisionesen el paiacutes para el direccionamiento y planificacioacuten estrateacutegica de la investigacioacuten que permitan el desarrollo de unaagricultura sostenible y de referencia para la regioacutenPalabras clave Agricultura sustentable economiacutea agriacutecola innovacioacuten poliacutetica agropecuaria

Abstract

Knowing the effects that technologies have on society is the essential input to motivate the development of sciencesince it provides inputs to policy makers to project the impact of future investments In Ecuador the main publiccenter in charge of research and development of technologies in the agricultural sector is the National Institute ofAgricultural Research (INIAP) which develops genetic material (seeds) and crop management recommendations to

28LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201928-39ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador

Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

increase and add value to farmerrsquos production alternatives for the soil and water management and the conserva-tion of genetic resources In order to estimate the adoption and impact of agricultural technologies generated in thecountry 37 studies of adoption impact and economic profitability of technologies generated by the INIAP were analy-zed These studies were published in the period 2007-2017 The average adoption rate of the varieties developed byINIAP at the national level was 37 with an average internal rate of return of 33 The overall impacts of agricul-tural technologies developed in Ecuador were positive at an economic environmental and productive level for thefarmers who adopted these technologies These results support the politicians and decision makers in the country forthe direction and strategic planning of the research to invest more in science and technology which will allow thedevelopment of a sustainable agriculture for Ecuador and the regionKeywords Sustainable agriculture agricultural economy innovation agricultural policy

Forma sugerida de citar Saacutenchez VH y Zambrano M JL (2019) Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agro-pecuarias generadas en el Ecuador La Granja Revista de Ciencias de la Vida Vol30(2)28-39 httpdoiorg1017163lgrn30201903

IDs OrcidVictor Hugo Saacutenchez httporcidorg0000-0001-6904-1183Joseacute Luis Zambrano Mendoza httporcidorg0000-0001-7206-1863

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

1 Introduccioacuten

La evaluacioacuten de los efectos de las tecnologiacuteas ge-neradas es crucial para las instituciones dedicadasa la Investigacioacuten y Desarrollo (I+D) ya que lespermite demostrar la efectividad de los productosdesarrollados y justificar las inversiones realizadas(Feinstein 2012) Sobre todo porque la generacioacutentecnoloacutegica en especial la que emplea una propor-cioacuten de fondos puacuteblicos tiene un alto costo de opor-tunidad en los paiacuteses menos desarrollados Es decirel financiamiento de los gobiernos para ciencia ytecnologiacutea es limitado porque debe atender a otrasprioridades de tipo social (Loacutepez 2017 Rivas y col1992) Esta uacuteltima afirmacioacuten explicariacutea la baja in-versioacuten en I+D realizada en el Ecuador que parael 2014 representoacute el 044 del Producto InternoBruto y para el sector agropecuario en particularmenos del 003 del Producto Interno Bruto (SE-NESCYT e INEC nd 2014)

En el sector agropecuario ecuatoriano los es-fuerzos realizados por las organizaciones de inves-tigacioacuten se han enfocado principalmente en alcan-zar la mayor productividad de los cultivos Por en-de mucha de la oferta tecnoloacutegica se ha basado en laprovisioacuten de material geneacutetico (semilla) y recomen-daciones de praacutecticas de cultivo El Instituto Na-cional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP)es el principal centro de investigacioacuten del Ecuadorrepresentando el 73 de los investigadores agrope-cuarios dedicados a investigar a tiempo completoen el paiacutes seguido por las entidades de educacioacutensuperior (universidades) e instituciones privadaso centros de investigacioacuten sin fines de lucro conel 14 y 13 de los investigadores a tiempo com-pleto en el paiacutes respectivamente (Stads y col 2016)

El INIAP ha desarrollado material geneacutetico ve-getal mejorado en caracteriacutesticas de rendimientoresistencia a plagas y otros factores ambientalesTambieacuten ha liberado tecnologiacuteas para el manejo delos cultivos como buenas praacutecticas para el uso delos insumos recursos naturales rotacioacuten de cultivosy manejo integrado de plagas Durante el periacuteodo2007 a 2013 el INIAP liberoacute 38 variedades mejora-das y alrededor de 198 alternativas tecnoloacutegicas enrubros como freacutejol maiacutez papa cacao arroz trigoentre otros (Stads y col 2016)

El efecto o impacto de varias de esas tecnologiacuteas

liberadas por el INIAP han sido evaluadas y pu-blicadas de manera dispersa en el marco de variosproyectos de investigacioacuten de varias instituciones(Barrera y col 2017 Clements y col 2016 Barrow-clough y Dominguez 2016) En consecuencia esnecesario consolidar y cuantificar el impacto de lastecnologiacuteas de tal manera que sirva como herra-mienta a poliacuteticos y tomadores de decisiones parael anaacutelisis y el direccionamiento estrateacutegico de lainvestigacioacuten para el desarrollo tecnoloacutegico agrope-cuario del paiacutes

Esta revisioacuten tiene el propoacutesito de sintetizar yanalizar los resultados obtenidos en esos estudiospara brindar un mayor conocimiento sobre los be-neficios de las tecnologiacuteas desarrolladas en Ecuadorcon los recursos puacuteblicos tomando como referencialos resultados alcanzados por el principal centro deinvestigacioacuten del paiacutes

2 Materiales y Meacutetodos

Para estimar el impacto de la inversioacuten puacuteblicaen investigacioacuten y desarrollo tecnoloacutegico de losresultados generados por el INIAP se revisoacute lainformacioacuten disponible sobre estudios de adop-cioacuten e impacto en Google Acadeacutemico y en el re-positorio bibliograacutefico de esa Institucioacuten (httprepositorioiniapgobec) que dispone de 4660documentos a la fecha La buacutesqueda se enfocoacute enpublicaciones realizadas en artiacuteculos cientiacuteficospublicaciones teacutecnicas tesis de postgrado y tesis depregrado publicadas desde el 2007 hasta el 2017

Para facilitar el anaacutelisis la informacioacuten disponi-ble se agrupoacute seguacuten tres criterios i) estudios de ren-tabilidad de la investigacioacuten (indicador Tasa Inter-na de Retorno - TIR) ii) estudios de adopcioacuten tecno-loacutegica ya sea de material geneacutetico mejorado o praacutec-ticas de manejo agronoacutemico (indicador porcentajede adopcioacuten de tecnologiacutea) y iii) estudios de im-pacto (indicadores productivos de conservacioacuten derecursos naturales e indicadores sociales) Una vezidentificados los indicadores se los sistematizoacute entablas y se utilizaron estadiacutesticas descriptivas (miacute-nimo maacuteximo promedio y mediana) para analizary discutir la informacioacuten

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

3 Resultados

31 Rentabilidad de la I+D

La investigacioacuten bibliograacutefica realizada identificoacute 12estudios que evaluaron la rentabilidad de las tecno-logiacuteas generadas por el INIAP Estos estudios uti-lizaron en su mayoriacutea el meacutetodo del excedenteeconoacutemico (Mendoza Racines y Chaacutevez 2010 Ra-cines Mendoza y Yaacutenez 2011) y en ciertos casosse combinaron con meacutetodos descriptivos (Guaya-samiacuten 2015 Reyes 2012) Nueve de estos estudiosse realizaron a nivel nacional en los temas de arroz(Mendoza Racines y Chaacutevez 2010) cacao (Sotoma-yor 2011) cebada (Suquillo 2014) limoacuten (Salgado2013) maiacutez duro (Racines Mendoza y Yaacutenez 2011)palma africana (Coacuterdova 2013) papa (Mora 2012)

soya (Aacutelava 2014) y yuca (Molina Loor 2014) ylos restantes en zonas geograacuteficas especiacuteficas freacutejolevaluado en la sierra norte (Reyes 2012) naranji-lla realizado en las provincias de Napo Pichinchay Tungurahua (Guayasamiacuten 2015) y pintildeoacuten (Jatrop-ha) realizado en la provincia de Manabiacute (Rade y col2017)El promedio del TIR para los 12 estudios realizadosfue del 33 mientras que la mediana fue 32 (Ta-bla 1) El desarrollo de tecnologiacuteas para soya y arrozreportan las mejores tasas de retorno con 68 y52 respectivamente El valor maacutes bajo correspon-de al estudio realizado en la Cebada con un TIR de0 resultado aducido a que este cultivo se lo des-tina baacutesicamente para el autoconsumo y por tan-to no generara excedentes para la comercializacioacuten(Suquillo 2014)

Tabla 1 Tasa Interna de Retorno (TIR) de la inversioacuten realizada en 12 rubros de Investigacioacuten y Desarrollo del INIAP

Tema de estudio Periacuteodo de estudio (antildeos) Tasa interna de retorno () ReferenciaArroz 2000-2008 52 (Mendoza Racines y Chaacutevez 2010)Cacao 2000-2010 28 (Sotomayor 2011)Cebada 2000-2012 0 (Suquillo 2014)Freacutejol 1991-2010 35 (Reyes 2012)Limoacuten 2000-2012 13 (Salgado 2013)

Maiacutez duro 2009-2010 42 (Racines Mendoza y Yaacutenez 2011)Naranjilla 2004-2021lowast 43 (Guayasamiacuten 2015)

Palma Africana 2000-2011 46 (Coacuterdova 2013)Papa 2000-2010 27 (Mora 2012)Pintildeoacuten 2015 17 (Rade y col 2017)Soya 2000-2012 68 (Aacutelava 2014)Yuca 2000-2012 21 (Molina Loor 2014)

Promedio 33lowastAnaacutelisis exante

32 Adopcioacuten de las tecnologiacuteas

En la Tabla 2 se observan los porcentajes de adop-cioacuten de las tecnologiacuteas generadas por el INIAP ob-tenidos en 30 estudios encontrados en las bases dedatos analizadas En promedio el material geneacuteticoy el resto de las tecnologiacuteas o praacutecticas de manejodesarrolladas por el INIAP han sido adoptadas enun 37 El material geneacutetico o la semilla desarro-llada por INIAP tuvo un porcentaje de adopcioacutenpromedio de 38 mientras que las tecnologiacuteas demanejo del cultivo tuvieron una adopcioacuten de 35Las medianas fueron 33 y 38 para geneacutetica ypraacutecticas de manejo respectivamente

Arroz y papa son los cultivos con maacutes estudiosde adopcioacuten (Tabla 2) El rubro con mayor por-centaje de adopcioacuten a nivel nacional fue el arroz(Moreno 2014 Monteros y Salvador 2015) y el demenor adopcioacuten fue la cebada (Suquillo 2014) Elnivel de adopcioacuten de las tecnologiacuteas desarolladaspor INIAP es muy varible desde 0 en el caso depraacutecticas de manejo para el cultivo de maiacutez duroen las provincias de Los Riacuteos y Guayas (Chicaiza2010) hasta 90 de adopcioacuten de semilla de arroz enla provincia del Guayas (Mendoza Racines y Espiacuten2011) Las razones de esta gran variacioacuten fueron di-versas En el caso de Mauceri y col (2007) las tasasde adopcioacuten de praacutecticas tecnoloacutegicas estuvieron

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en relacioacuten a la relacioacuten de los agricultores con ex-tensionistas i) participantes en escuelas de campo233 a 833 con promedio de 565 ii) pro-ductores que tuvieron contacto con participantes enescuelas de campo 36 a 857 con promedio414 y iii) productores que no tuvieron contac-to con participantes en escuelas de campo 2 a529 con un promedio de 219

En el caso de praacutecticas tecnoloacutegicas de con-servacioacuten de recursos naturales desarrolladas parala regioacuten alto andina la tasa de adopcioacuten depen-dioacute de la localidad y el tipo de tecnologiacutea (Barre-ra y col 2012) En ese estudio las tecnologiacuteas maacutesadoptadas fueron rotacioacuten de cultivos (localidad 15941 y localidad 2 925) barreras vivas (lo-calidad 1 2469 y localidad 2 6375) y reduc-cioacuten de labranza (2636 y 7625) Carrioacuten Ya-guana y col (2015) tambieacuten encontroacute diferencias enla adopcioacuten de praacutecticas tecnoloacutegicas en la zona an-dina del Ecuador con un rango de 55 a 681 Lastecnologiacuteas maacutes adoptadas fueron rotacioacuten de pes-ticidas de baja toxicidad (681) rotacioacuten de culti-vos (681) y manejo de los residuos vegetales enel cultivo (371) En ese mismo estudio se mos-troacute que los factores determinantes para la adopcioacutende las tecnologiacuteas fueron la educacioacuten la salud yel meacutetodo de capacitacioacuten Otros autores tambieacutenreportaron diversos niveles de adopcioacuten en funcioacutendel tipo de tecnologiacutea en evaluacioacuten que dependeraacutemucho del rubro estudiado (Sowell y Shively 2012Fernaacutendez Peacuterez y Mendoza Coronel 2011 Cedentildeo2013 Bazurto 2014)

4 Evaluacioacuten de impactoDiez estudios de evaluacioacuten de impacto de las tec-nologiacuteas desarrolladas por INIAP se han publicadoentre el 2007 y 2017 (Tabla 3) Las evaluaciones deimpacto han sido en su mayoriacutea ex post mediantemeacutetodos economeacutetricos cuasi-experimentales queconsistieron de manera general en determinar loque habriacutea pasado con los beneficiarios de un pro-yecto si el proyecto no hubiera existido (KhandkerB Koolwal y Samad 2010)Los estudios han sido realizados en su mayoriacutea enlos rubros naranjilla y papa Para el caso de la na-ranjilla se evaluacuteo el impacto de las plantas injerta-das mientras que para el cultivo de la papa se es-tudiaron programas de capacitacioacuten y las praacutecticas

de conservacioacuten Los resultados de las evaluacionesmuestran efectos positivos en variables econoacutemicasde produccioacuten (rendimiento) y ambientales (Tabla3)En las econoacutemicas por ejemplo el uso de tecnolo-giacuteas para el manejo integrado de plagas en el culti-vo de papa aumentoacute el ingreso de los agricultoresde 250 a 560 doacutelares por hectaacuterea (Mauceri y col2007) El manejo integrado de los recursos naturalesen la regioacuten alto andina del Ecuador con tecnologiacuteadel INIAP aumentoacute del 65 al 81 los ingresos ne-tos de los agricultoresEl manejo y la aplicacioacuten adecuada de pesticidas in-crementaron el beneficio en el cultivo de papa enun 50 mientras que el uso de la Naranjilla injerta-da incrementoacute el beneficio econoacutemico entre el 40y 60 (Sowell y Shively 2012) Las tecnologiacuteas deconservacioacuten evaluadas por el INIAP incrementa-ron la produccioacuten de leche en 122 (Barrera y col2012) y en el cultivo de papa se incrementoacute la pro-duccioacuten en 19 toneladas por hectaacuterea (Cavatassi ycol 2011)En teacuterminos ambientales seguacuten sus autores eldesarrollo de la variedad de naranjilla INIAP qui-toense liberada en el 2009 permitiraacute evitar la defo-restacioacuten de 17300 hectaacutereas en 20 antildeos (Clementsy col 2016) esta variedad de alto rendimiento per-mite aumentar la produccioacuten sin afectar la fronteraagriacutecola En el cultivo de haba las tecnologiacuteas de la-branza de conservacioacuten aumentaron la produccioacutenen 10 La incorporacioacuten de forraje verde (avena)al suelo incrementoacute el 20 de la produccioacuten de ce-bada y 40 de freacutejol (Nguema y col 2013)El impacto de la modernizacioacuten de tecnologiacuteas enel cultivo de la mora sobre el precio del mercadode esa fruta tambieacuten ha sido motivo de estudio (Ba-rrera y col 2017) Los resultados indican la impor-tancia de implementar altos estaacutendares de calidaddurante el proceso productivo Una sola actividadadicional de modernizacioacuten durante la produccioacuten-como por ejemplo la cosecha en recipientes listospara la comercializacioacuten el uso de variedades me-joradas entre otras- incrementa el precio en 34Una comercializacioacuten sofisticada -certificaciones or-gaacutenicas asociatividad conocimiento especiacutefico delcomprador entre otras- y la modernizacioacuten en ven-tas -el colocado del producto en mercados apropia-dos venta a compradores con mejores precios en-tre otras- tambieacuten incrementan el precio en el 19 y27 respectivamente

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

Tabla 2 Estudios de adopcioacuten de tecnologiacuteas desarrolladas por el INIAP

Tema de estudio Cobertura del estudio Tasa de adopcioacuten de tecnologiacutea ReferenciaArroz Nacional Geneacutetica 74 (Mendoza Racines y Chaacutevez 2010)

Arroz GuayasPraacutecticas de Manejo 11 a 89Promedio 41Geneacutetica 90

(Mendoza Racines y Espiacuten 2011)

Arroz Nacional Geneacutetica 45 (Moreno 2014)Arroz Nacional Geneacutetica 70 (Moreno 2014)Arroz Nacional Geneacutetica 50 (Moreno 2015)Arroz Nacional Geneacutetica 70 (Monteros y Salvador 2015)Arroz Nacional Geneacutetica 45 (Castro 2016c)Arroz Nacional Geneacutetica 50 (Castro 2016a)Arroz Nacional Geneacutetica 23 (Castro 2016b)Cacao Nacional Geneacutetica 10 (Sotomayor 2011)

Cacao ManabiacutePraacutectica de Manejo 1 a 100Promedio 36Geneacutetica 6 a 7

(Fernaacutendez Peacuterez y Mendoza Coronel 2011)

Cebada Nacional Geneacutetica 1 (Suquillo 2014)Conservacioacuten derecursos naturales Boliacutevar

Praacutecticas de Manejo 7 a 68Promedio 31 (Barrowclough y Dominguez 2016)

FreacutejolCarchiImbabura Geneacutetica 50 (Reyes 2012)

Ganaderiacutea BovinaManabiacuteGuayasLos Riacuteos

Praacutectica de Manejo 36Geneacutetica 27 (Bazurto 2014)

Limoacuten sutil Nacional Geneacutetica 40 (Salgado 2013)

Maiacutez duroLos RiacuteosGuayas

Praacutecticas de Manejo 0Geneacutetica 63 (Chicaiza 2010)

Maiacutez duro Nacional Geneacutetica 23 (Racines Mendoza y Yaacutenez 2011)Maiacutez duro Nacional Geneacutetica 3 (Lusero-Sumba 2014)

Naranjilla

PichinchaNapoMorona SantiagoPastaza

Praacutectica de Manejo 11 a 100Promedio 43 (Sowell y Shively 2012)

Palma Africana Nacional Geneacutetica 33 (Coacuterdova 2013)Papa Carchi Praacutecticas de Manejo 40 (Mauceri y col 2007)Papa Nacional Geneacutetica 33 (Mora 2012)

Papa CarchiPraacutecticas de Manejoal antildeo 2012 6 a 68 Promedio 28 (Carrioacuten Yaguana y col 2015)

PlaacutetanoManabiacuteSanto Domingo

Praacutectica de Manejo 19 a 61Promedio 39 (Cedentildeo 2013)

Quinoa y chochoCantildearChimborazoCotopaxi

Geneacutetica 23 (Mazoacuten y col 2016)

Recursos naturales Boliacutevar Praacutecticas de Manejo 57 (Barrera y col 2012)Soya Nacional Geneacutetica 3 (Aacutelava 2014)Yuca Nacional Geneacutetica 22 (Molina Loor 2014)Yuca Manabiacute Geneacutetica 85 (Nevaacuterez 2011)

PromedioPraacutecticas de Manejo 35Geneacutetica 38

41 Discusioacuten

El anaacutelisis de la rentabilidad de los 12 estudios pre-sentados indica que los resultados de la I+D delINIAP visto en el material geneacutetico mejorado y lasnuevas praacutecticas agronoacutemicas permiten producirmaacutes con un retorno econoacutemico favorable La TIRen teacuterminos generales representa o significa la tasa

de intereacutes o rentabilidad que ofrece una inversioacutenPara el caso de la TIR de la inversioacuten puacuteblica parala generacioacuten de tecnologiacuteas en el INIAP estaacute enun promedio del 33 La distribucioacuten de la renta-bilidad en los 12 estudios fue amplia con valoresde 0 hasta 68 A pesar de que cada estudio fuerealizado de manera independiente en diversos ru-

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

Tabla 3 Estudios de evaluacioacuten de impacto de tecnologiacuteas desarrolladas por el INIAP

Tema de estudio Periacuteodo deestudio

Cobertura delestudio

Indicadores de ImpactoEconoacutemico y Ambiental Referencia

Papa 1998-2003 Carchi

lowastE Uso del Manejo Integradode Plagas aumentoacute el ingresoen 310 doacutelares por hectaacuterea

(Mauceri y col 2007)

Naranjilla 2004-2013 NacionalA 17300 ha de deforestacioacutenevitada por la adopcioacuten deINIAP Quitoense

(Clements y col 2016)

Manejo y conservacioacutende recursos naturales 2006-2010 Boliacutevar

E Aumento del 65 a 81 enlos ingresos netos El manejoadecuado de pesticidas en papaincrementoacute el beneficio en 50P Uso de mejores forrajesincrementoacute la produccioacuten deleche en 122

(Barrera y col 2012)

Papa 2007TungurahuaChimborazo

P Aumento en produccioacuten depapa en 19 tha (Cavatassi y col 2011)

Papa 2009-2012 CarchiE Disminucioacuten en el gasto poruso de pesticidas en 60 (Carrioacuten Yaguana y col 2015)

Banano y otrasmusaacuteceas 2009

ManabiacuteCotopaxi

A La biodiversidad de bananoy musaacuteceas en un predio disminuye256 veces la posibilidad de dantildeocausado por picudo negro

(Marcillo 2012)

Naranjilla 2010Pichincha NapoMorona SantiagoPastaza

E Se incrementa el beneficioeconoacutemico de 40 a 60 (Sowell y Shively 2012)

Manejo y conservacioacutende recursos naturales 2010-2011 Boliacutevar

A Labranza cero en haba aumenta10 el rendmiento La incorporacioacutende avena al suelo incrementa 20de produccioacuten de cebaday 40 en el freacutejol

(Nguema y col 2013)

Mora 2015-2016 NacionalE La modernizacioacuten de tecnologiacuteasde produccioacuten y comercializacioacutendeterminan el precio entre 19 y 34

(Barrera y col 2017)

Manejo y conservacioacutende recursos naturales 2011-2014 Boliacutevar

P Los agricultores estuvierondispuestos a invertir 2 maacutes enteacutecnicas de Conservacioacuten paraobtener aumento de 1 en elrendimiento

(Barrowclough y Dominguez 2016)

lowastA= Ambiental E= Econoacutemico P= Productivo

bros y diversas regiones del paiacutes el anaacutelisis de losresultados mostroacute una distribucioacuten uniforme de da-tos con valores de media de 33 y una mediana de32 (Tabla 1)

El meacutetodo del excedente econoacutemico fue el maacutesutilizado para encontrar la TIR Este meacutetodo analizalos excedentes generados por el desplazamiento deuna curva de una oferta calculada debido al efectode los incrementos provocados por el aumento de lasuperficie plantada y los rendimientos asignandoun peso atribuible a la I+D (Alston Norton y Par-dey 1998) En otras palabras este meacutetodo se basaen que las tecnologiacuteas mejoradas permiten producirmaacutes con un mismo nivel de insumos Ese desarrollo

tecnoloacutegico permitiraacute -en funcioacuten de condicionesde mercado- que tanto productor como consumi-dor se beneficien en alguacuten grado La estimacioacuten delexcedente econoacutemico generado por el cambio tec-noloacutegico considera el desplazamiento de una curvade oferta debido a incrementos en los rendimientosy en la superficie cultivada

En el estudio realizado por Reyes (2012) se eva-luaron las ganancias en productividad de varieda-des de freacutejol desarrollados para el reemplazo de va-riedades antiguas en Ameacuterica Central Honduras yen el norte de Ecuador usando datos de productivi-dad experimental Las ganancias de productividadobservada en Ecuador en particular de las varie-

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

dades de rojo moteado estaacuten en 168 por antildeoEl mismo autor encontroacute que el retorno econoacutemicode las investigaciones a nivel regional mostroacute unvalor de 358 millones de doacutelares y un TIR de 32para el caso de Ecuador alcanzoacute un TIR de 35 elVAN de 109 millones de doacutelares El TIR obtenidoen 11 de los 12 estudios identificados fue superioral costo de oportunidad de la inversioacuten que ofrecela tasa activa referencial para la inversioacuten puacuteblica(933) publicada por el Banco Central del Ecua-dor a octubre de 2018 (Banco Central del Ecuador2018) Estos resultados corroboran lo indicado porTimmer (1992) en las cuales se afirma que las pro-ductividades agriacutecolas pueden crecer maacutes raacutepidoque en otros sectores debido a la inversioacuten en eldesarrollo cientiacutefico y tecnoloacutegico

La adopcioacuten tecnoloacutegica en el sector agropecua-rio es un proceso complejo que puede cubrir unperiacuteodo de tiempo considerable ya que no solo re-quiere que la tecnologiacutea a transferir sea buena si noque se requieren que los actores involucrados ten-gan los recursos y herramientas para hacerlas llegara los usuarios finales (Cadena Intildeiguez y col 2018)El promedio de 37 de adopcioacuten de las tecnologiacuteasliberadas por INIAP es menor al promedio (40)obtenido de trece estudios de adopcioacuten contem-plados en el trabajo de Barrientos-Fuentes y Berg(2013) trabajo que recogioacute informacioacuten de evalua-ciones realizadas en varios paiacuteses del mundo entecnologiacuteas agriacutecolas como material geneacutetico agri-cultura de conservacioacuten teacutecnicas de cultivo manejode plagas y enfermedades entre otras

La transferencia de tecnologiacutea en Ecuador noes competencia exclusiva del INIAP sino que re-cae en otros actores de un sistema puacuteblico nacio-nal de extensionismo y asistencia teacutecnica inexis-tente para el agro ecuatoriano El eacutexito del sectoragroindustrial estadounidense se debe entre otrosfactores a su elevada adopcioacuten tecnoloacutegica (VieiraFilho y Fornazier 2016) En los resultados de eva-luaciones de impacto se observaron estudios conindicadores econoacutemicos productivos y de conser-vacioacuten de recursos naturales (ambientales) (Tabla3) Los trabajos han sido publicados en revistas in-dexadas en mayoriacutea son expost y explican unarelacioacuten causal solucionando el problema del con-trafactual mediante meacutetodos economeacutetricos cuasi-experimentales El principal reto de una evaluacioacutende impacto es identificar lo que habriacutea pasado con

los beneficiarios de un programa si el programa nohubiera existido (Khandker B Koolwal y Samad2010)

El impacto de la inversioacuten en investigacioacuten tam-bieacuten ha sido evaluado a nivel regional donde seestimoacute que el valor econoacutemico potencial causadopor las tecnologiacuteas desarrolladas por INIAP y otrosinstitutos puacuteblicos de la regioacuten andina para el con-trol de tizoacuten tardiacuteo en papa pudo alcanzar los 298millones de doacutelares en 20 antildeos (Gonzaacutelez 1998) Unestudio maacutes reciente en Brasil reportoacute que el incre-mento de la productividad de la tierra observadoen los uacuteltimos antildeos se debe entre otros factores alacrecentamiento de la inversioacuten en investigacioacutenespecialmente en el instituto nacional de investi-gaciones agropecuarias-Embrapa (Gasques VieiraFilho y Navarro 2010)

Estos resultados corroboran los resultados de laTabla 3 ya que demuestran que la inversioacuten en I+Dgenera un impacto positivo en el sector agropecua-rio a mediano y largo plazo Sin embargo estos im-pactos no llegan a todos los agricultores ni han re-suelto todas las necesidades del agro ecuatoriano Apesar que la inversioacuten en I+D agropecuario registroacuteun crecimiento de 9 durante el periacuteodo 2009ndash2014(SENESCYT e INEC nd 2014) Ecuador tiene unode los iacutendices maacutes bajos de inversioacuten en actividadesde I+D en Sudameacuterica con un gasto de 018 desu PIB Agropecuario-PIBA (Stads y col 2016) va-lor muy por debajo de lo recomendado por el Ban-co Mundial (2 del PIBA) o el Instituto Interame-ricano de Cooperacioacuten para la Agricultura (1 delPIBA) (UNCTAD 2007 OEA IICA 1999)

5 Conclusiones

En el periacuteodo 2007-2017 se han publicado 37 es-tudios socioeconoacutemicos de impacto rentabilidado adopcioacuten de las tecnologiacuteas desarrolladas porINIAP realizadas por trece instituciones como Vir-ginia Tech University Purdue la Escuela Politeacutecni-ca del Ejeacutercito INIAP entre otras De los resultadosobtenidos se concluye que en promedio las tecno-logiacuteas desarrolladas por el INIAP como principalcentro de I+D agropecuario del Ecuador han gene-rado una tasa interna de retorno de 33 con unaadopcioacuten del 37 resultados positivos que justifi-can la inversioacuten puacuteblica en ciencia y tecnologiacutea en

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

el sector agropecuario del Ecuador Sin embargo esevidente que para tener una mejor estadiacutestica se re-quieren de muchos maacutes estudios sobre todo de im-pacto en un mayor nuacutemero de rubros y temas deinvestigacioacuten que realiza el instituto por ejemploen cafeacute cacao conservacioacuten de agrobiodiversidady valor agregado (agroindustria) Adicionalmentees necesario incrementar la inversioacuten en ciencia ytecnologiacutea y consolidar un sistema nacional de ex-tensionismo y asistencia teacutecnica para los agriculto-res ecuatorianos que incremente la adopcioacuten de lastecnologiacuteas generadas y que contribuya al desarro-llo de una agricultura sostenible y de referencia pa-ra la regioacuten

AgradecimientosSe agradece a Karla Tinoco y Cristina Iglesias por elapoyo brindado en la buacutesqueda del material biblio-graacutefico utilizado en el presente artiacuteculo

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

CIENCIAS VETERINARIASpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201904

PATROacuteN DE CRECIMIENTO DURANTE LA PRIMERA GESTACIOacuteN DE

VAQUILLONAS CRUZA CON PADRE BRAHMAN Y DIFERENTE

GENOTIPO MATERNO

GROWTH PATTERN DURING THE FIRST GESTATION OF HEIFERS CROSSES WITH

BRAHMAN FATHER AND DIFFERENT MATERNAL GENOTYPE

Orlando Roberto Quinteros Pozo1 Ricardo Joseacute Di Masso2 y PabloRoberto Marini2

1 Centro Latinoamericano de Estudios de Problemaacuteticas Lecheras (CLEPL) Universidad Estatal Amazoacutenica Calle Teniente Hu-go Ortiz E45 Puyo Ecuador2 Centro Latinoamericano de Estudios de Problemaacuteticas Lecheras (CLEPL) Facultad de Ciencias Veterinarias Universidad Na-cional de Rosario Maipuacute 1065 Santa Fe Argentina

Autor para correspondencia oquinterosueaeduec

Manuscrito recibido el 28 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 12 de julio de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El objetivo del presente trabajo fue evaluar el patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruzacon padre Brahman y diferente genotipo materno en la Amazoniacutea Ecuatoriana Se utilizaron datos retrospectivos de2304 pesos individuales de 48 vacas cruzas lecheras Con ello se evaluoacute el comportamiento dinaacutemico del peso corporalde cuatro genotipos Brahman x Gyr (Gyr) (n=12) Brahman x Brown Swiss (BS) (n=12) Brahman x Jersey (J) (n=12) yBrahman x Sahiwal (S) (n=12) pertenecientes al rodeo lechero del Centro de Investigacioacuten Posgrado y Conservacioacutende la Biodiversidad Amazoacutenica (CIPCA) ndash Ecuador Las diferencias entre genotipos en el peso corporal a la prentildeezy al primer parto no fueron estadiacutesticamente significativas Se observaron diferencias en la edad a la primera prentildeezcorrespondiendo la mayor precocidad a la cruza con madre Brown Swiss y la menor precocidad a las cruzas con Gyry Sahiwal Las hembras producto del cruzamiento con Jersey presentaron un comportamiento intermedio Se observoacuteque durante su primera gestacioacuten las vaquillonas F1 con padre Brahman y diferente genotipo materno presentansimilar patroacuten de crecimiento en las condiciones limitantes de la Amazoniacutea Ecuatoriana respuesta interpretable enteacuterminos de interaccioacuten genotipo-ambiente negativaPalabras clave edad al primer parto aumento de peso cruzamientos interaccioacuten genotipo-ambiente Amazoniacutea

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Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

Abstract

The objective of the present work was to evaluate the growth pattern during the first gestation of heifers crossed withBrahman father and different maternal genotype in the Ecuadorian Amazon Retrospective data of 2304 individualweights of 48 dairy cows were used The dynamic behavior of the body weight of four genotypes was evaluatedBrahman x Gyr (Gyr) (n=12) Brahman x Brown Swiss (BS) (n=12) Brahman x Jersey (J) (n=12) and Brahman x Sahiwal(S) (n=12) belonging to the dairy herd of the Research Center Postgraduate studies and Preservation of the AmazoniaBiodiversity (CIPCA) ndash Ecuador The differences between genotypes in body weight at pregnancy and at first birthwere not statistically significant Differences in age at the first pregnancy were observed with the highest precocity atcrossing with Brown Swiss mother and the lower precocity at crosses with Gyr and Sahiwal The females producedby crossing with Jersey showed intermediate behavior It was observed that during their first gestation F1 heiferswith Brahman father and different maternal genotype have a similar growth pattern under the conditions of theEcuadorian Amazon response in terms of negative genotype-environment interactionKeywords age at first calving weight gain crosses genotype-environment interaction Amazonia

Forma sugerida de citar Jimeacutenez Ruiacutez E R Fonseca Gonzaacutelez W y Pazmintildeo Pesantez L (2019) Patroacuten decrecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno La Granja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)40-47httpdoiorg1017163lgrn30201904

IDs OrcidOrlando Roberto Quinteros Pozo httpsorcidorg0000-0002-3808-257XRicardo Joseacute Di Masso httpsorcidorg0000-0003-4873-5156Pablo Roberto Marini httpsorcidorg0000-0003-0826-0387

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Quinteros Pozo O R Di Masso R J y Marini P R

1 Introduccioacuten

Calderoacuten y col (1993) y Abeygunawardena y De-matawewa (2004) informaron que las hembras pro-venientes de cruzamientos entre razas cebuinas yeuropeas inician la pubertad a una edad maacutes tem-prana que las razas puras en condiciones de troacutepicohuacutemedo con valores de 15 y 19 meses respecti-vamente La variabilidad geneacutetica existente tantodentro como entre razas se traduce en diferenciasen la edad y el peso corporal a la presentacioacuten delprimer afectando posteriores a eventos de caraacutecterreproductivo que terminan siendo determinantesen la aptitud productiva global (Navarrete 1995Nogueira 2004) Por esta razoacuten es importante con-tar con grupos raciales adaptados a estas condicio-nes particulares que sean capaces de superar laslimitantes productivas que presentan las razas deBos taurus en estas regiones En este sentido se haobservado que las vacas producto de cruzamientosBrahman x Bos taurus presentan mayor fertilidadmayor produccioacuten de leche y mayor longevidadque aquellas de genotipo Bos taurus puro (GrajalesHernaacutendez y Prieto 2006 Zambrano-Sepuacutelveda ycol 2014) Sin embargo al aumentar la proporcioacutende genes de origen iacutendico las hembras tienden aretrasar la edad a la pubertad y ello impacta ne-gativamente en su comportamiento reproductivoposterior En este sentido se ha constatado (Rochay Lobato 2002 Zambrano y Contreras 2014) la in-capacidad de las vacas cruza Brahman x Bos tauruspara producir una hembra de reemplazo que man-tenga sus mismas caracteriacutesticas de productividadcomo consecuencia de la peacuterdida de la heterosis conrespecto a la expresada por la F1

El registro del peso vivo de los bovinos esuna estrategia que permite monitorear el compor-tamiento en su entorno natural Esta informacioacutense utiliza con diversos propoacutesitos entre los cualescabe mencionar la determinacioacuten del nivel de ali-mentacioacuten adecuado y el estado nutricional de losanimales el control de la tasa de crecimiento y lasrespuestas a la seleccioacuten geneacutetica (Marulanda 1996Lesosky y col 2013 Lukuyu y col 2016) En resu-men la evaluacioacuten del peso vivo de los animales enlos sistemas de produccioacuten ganadera resulta fun-damental si se desean implementar praacutecticas ade-cuadas de manejo de los pastizales tendientes al lo-gro de una produccioacuten sustentable en la AmazoniacuteaEn este contexto el objetivo del presente trabajo fue

evaluar el patroacuten de crecimiento durante la primeragestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahmany diferente genotipo materno en la Amazoniacutea Ecua-toriana

2 Materiales y meacutetodos

Se utilizaron datos retrospectivos de 2304 registrosindividuales del peso corporal de 48 vacas cruzaslecheras pertenecientes a cuatro genotipos Brah-man x Gyr (Gyr) (n=12) Brahman x Brown Swiss(BS) (n=12) Brahman x Jersey (J) (n=12) y Brahmanx Sahiwal (S) (n=12) pertenecientes al rodeo leche-ro del Centro de Investigacioacuten Posgrado y Con-servacioacuten de la Biodiversidad Amazoacutenica (CIPCA)ubicado en el cantoacuten Carlos Julio Arosemena Tolade la provincia de Napo (Ecuador) en el kiloacuteme-tro 44 viacutea Puyo-Tena (coordenadas S 01 14325 O77 53134) y dispone de una superficie de 42 ha depastos destinada a la recriacutea Las vaquillonas eva-luadas proveniacutean del mismo establecimiento y ha-biacutean sido criadas bajo las mismas condiciones am-bientales nutricionales y de manejo e ingresaron alCIPCA con 15-17 meses de edad y pesos corpora-les (promedio plusmn EE) de 204 plusmn 77 kg (G) 276 plusmn 110kg (BS) 204 plusmn 87 kg (J) y 186 plusmn 60 kg (S) A losfines de evaluar el comportamiento dinaacutemico delpeso corporal todos los animales se pesaron cada30 diacuteas en forma individual entre los meses de di-ciembre de 2012 y diciembre de 2016 La alimenta-cioacuten del hato bovino en estudio fue de pastoreo li-bre con pastizales en base de Brachiaria decumbens(17 585 kg MShaantildeo Proteiacutena 106 Foacutesforo018 DIV 444) Brachiaria brizantha (26 970 kgMShaantildeo Proteiacutena 101 Foacutesforo 018 DIV441) Arachis pintoi (6 212 kg MShaantildeo Pro-teiacutena 194 Foacutesforo 021 DIV 592) Desmo-dium ovalifolium (5 890 kg MShaantildeo Proteiacutena163 Foacutesforo 016 DIV 396) y Stylosanthesguianensis (15 237 kg MShaantildeo Proteiacutena 214Foacutesforo 04 DIV 487) (Leonard 2015)El manejo sanitario aplicado fue el habitualmenteempleado para el rodeo bovino del CIPCA el cualincluye desparasitaciones bantildeos contra garrapatasy moscas vacunaciones para fiebre aftosa rabia bo-vina y estomatitis vesicular y la aplicacioacuten inyecta-ble de vitaminas y minerales Se registroacute en formaindividual el peso corporal (kg) a la primera prentildeezla edad (diacuteas) a la primera prentildeez y el peso corpo-ral (kg) a la primera paricioacuten La normalidad de la

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Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

distribucioacuten de cada una de dichas variables se eva-luoacute con el test oacutemnibus de DrsquoAgostino y Pearson(DrsquoAgostino y Pearson 1973) y la homogeneidadde sus variancias con la prueba de Brown-Forsythe(Brown y Forsythe 1974) Para cada genotipo se cal-culoacute el peso corporal promedio a intervalos men-suales durante la primera gestacioacuten Los datos pro-medio se graficaron en funcioacuten de los meses de ges-tacioacuten identificaacutendose en todos los casos un com-portamiento asimilable a un modelo lineal el que seconstatoacute con un test de rachas o ciclos El efecto delgrupo geneacutetico sobre los valores de los estimadoresde los paraacutemetros de la funcioacuten lineal se evaluoacute conun anaacutelisis de la covariancia

3 Resultados

La Tabla 1 muestra el efecto del grupo geneacutetico so-bre las tres variables respuesta Todas ellas mostra-ron distribucioacuten normal y variancias homogeacuteneasLas diferencias observadas entre genotipos en el pe-so corporal a la prentildeez y al primer parto no fueronestadiacutesticamente significativas Se observaron dife-rencias en la edad a la primera prentildeez correspon-diendo la mayor precocidad a la cruza con madreBrown Swiss y la menor precocidad a las cruzascon Gyr y Sahiwal Las hembras producto del cruza-miento con Jersey presentaron un comportamientointermedio

Tabla 1 Edad y peso corporal a la primera prentildeez en cuatro grupos de vaquillonas F1 con padre Brahman y diferente genotipomaterno

Variable Genotipo materno ContrastesGyr Brown Swiss Jersey SahiwalEdad (diacuteas) 1148c plusmn 577 852ab plusmn 383 994bc plusmn 495 1135c plusmn 544 F = 7619 p = 00003

Peso prentildeez (kg) 319 plusmn 173 350plusmn 95 308plusmn 136 324plusmn 86 F = 1239p = 0307Peso parto (kg) 392plusmn 158 414plusmn 188 399plusmn 140 399plusmn 110 F = 1239p = 0307

Todos los valores corresponden a la media aritmeacutetica plusmn error estaacutendarTamantildeo muestral n = 12 individuos por grupoa b c Valores con diferente letra difieren al menos al 005

Al ajustar los datos de peso corporal promediovs meses de gestacioacuten se constatoacute una desviacioacutenno significativa de la linealidad para los cuatro gru-pos geneacuteticos [madre Gyr (p = 0833) madre BrownSwiss (p = 0283) madre Jersey (p = 0881) y madreSahiwal (p = 0405)] Los valores del coeficiente dedeterminacioacuten lineal (R2) y las variancias residuales

(Syx) pusieron de manifiesto una adecuada bondadde los ajustes [madre Gyr (R2 = 0773 Syx = 988)madre Brown Swiss (R2 = 0958 Syx = 600) madreJersey (R2 = 0967 Syx = 554) y madre Sahiwal (R2=0975 Syx = 385)] Las ecuaciones de regresioacuten co-rrespondientes a los diferentes grupos se presenta-nen la Tabla 2

Tabla 2 Regresioacuten de los diferentes grupos de madres

Madre Gyr Y= 5676 X + 3212Madre Pardo suizo Y= 8884 X + 3425

Madre Jersey Y= 9347 X + 3075Madre Sahiwal Y= 7488 X + 3217

Los valores de la ordenada al origen (estimado-res del peso corporal al inicio de la prentildeez) no mos-

traron diferencias (p gt005) con los valores observa-dos

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Quinteros Pozo O R Di Masso R J y Marini P R

Tabla 3 Ordenadas de la regresioacuten de los diferentes grupos de madres

Genotipo Ordenada Peso registradoMadre Gyr a= 3212 Kg 319Kg

Madre Pardo suizo a=3425 Kg 350 KgMadre Jersey a=3075 Kg 308 Kg

Madre Sahiwal a=3217 Kg 324 Kg

Tabla 4 Pendientes de la regresioacuten de los diferentes grupos de madres

Genotipo Regresioacuten SignificanciaMadre Gyr b plusmn Sb = 5676 plusmn 1088 kgmes F = 27 2 p = 00008

Madre Pardo suizo b plusmn Sb = 8884 plusmn 0661 kgmes F = 181 p lt00001Madre Jersey b plusmn Sb = 9347 plusmn 0610 kgmes F = 235 p lt00001

Madre Sahiwal b plusmn Sb = 7488 plusmn 0423 kgmes F = 313 p lt00001

Todas las pendientes fueron estadiacutesticamente di-ferentes de 0 El anaacutelisis de la covariancia puso enevidencia una diferencia estadiacutesticamente significa-tiva en el valor de las pendientes (F = 5018 p =00058) de los diferentes grupos geneacuteticos lo queimpidioacute comparar las diferencias en altura Debi-do a que las pendientes estiman la tasa de gananciadiaria de peso a lo largo de la gestacioacuten la diferen-cia observada entre las mismas puso en evidenciaun comportamiento particular de las hembras pro-

ducto del cruzamiento Brahman x Gyr que mostra-ron un menor aumento de peso en el periacuteodo Al ex-cluir a dicho grupo del anaacutelisis las diferencias entrelas pendientes de los tres genotipos restantes fue-ron estadiacutesticamente no significativas (F = 2845 p= 0078) lo que permitioacute calcular una pendiente co-muacuten a todas ellas (bc = 8573 kgmes) y compararlas alturas que resultan estadiacutesticamente diferentes(F = 994 p lt00001)

Figura 1 Patroacuten de crecimiento lineal durante la primera gestacioacuten de vacas cruza con genotipo paterno Brahman y diferentegenotipo materno en condiciones de pastoreo en la Amazonia ecuatoriana

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Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

4 Discusioacuten

En Ecuador al igual que en otros paiacuteses del troacute-pico y el subtroacutepico de Latinoameacuterica ha existidouna fuerte tendencia a la sustitucioacuten de las razaslocales por razas exoacuteticas con el fin de incremen-tar los niveles de produccioacuten de leche Estas razasintroducidas en la zona con fines de mejoramien-to provienen de regiones donde las condicionesclimaacuteticas y nutricionales son generalmente maacutes fa-vorables en comparacioacuten con las imperantes en lazona de destino por lo que su rendimiento produc-tivo en general se ve afectado negativamente Anteesta evidencia una estrategia de manejo geneacuteticoa la cual han recurrido los productores locales esla utilizacioacuten de cruzamientos entre razas cebuinas(Bos indicus) y razas europeas (Bos taurus) en unintento por minimizar los problemas de adaptacioacutenevidentes en estas uacuteltimas (Tewolde 1993 Madale-na 2012)

Pese a sus diferencias de tamantildeo corporal todoslos genotipos evaluados en este trabajo mostraronsimilar comportamiento en teacuterminos de patroacuten decrecimiento durante su primera gestacioacuten Este re-sultado coincide con evidencia previa seguacuten la cuallos aumentos de pesos mensuales durante la re-criacutea hasta el primer servicio de los cuatro genotiposlecheros cruza analizados fueron de 0201 kgdiacuteaacordes a la regioacuten en estudio Ninguno de los cru-zamientos lecheros se destacoacute por encima del otromostrando todos ellos una paridad en este aspecto(Quinteros y col 2015)

El hecho que las vaquillonas en estudio no sediferencian en sus ganancias de peso durante laprimera gestacioacuten independientemente de su cons-titucioacuten geneacutetica puede interpretarse en teacuterminosde una correlacioacuten genotipo-ambiente negativa Deacuerdo con ello al mejor genotipo en teacuterminosde velocidad de crecimiento potencial ndashcruza conBrown Swiss- le corresponde comparativamente elpeor ambiente Esta afirmacioacuten se sustenta en el he-cho que si el peso a la prentildeez representoacute el 65del peso adulto de cada genotipo materno el pesoal parto deberiacutea haber sido el 90 del peso adultocon valores teoacutericos para Brahman x Gyr de 441 kgpara Brahman x Brown Swiss de 538 kg para Brah-man x Jersey de 473 kg y para Brahman x Sahiwalde 498 kg Esta prediccioacuten difiere de los resultadosinformados en este trabajo con pesos corporales

observados menores a los esperados bajo dicha hi-poacutetesis (Tabla 1) y acordes con los que el ambientelimitante de la zona les permitioacute expresar La eleva-da humedad relativa y las altas temperaturas carac-teriacutesticas de la Amazoniacutea ecuatoriana son factoresque impactan negativamente sobre las vacas y deacuerdo a lo planteado por Saacutenchez (2010) y AriasMader y Escobar (2008) los animales produciraacuten enla medida que las condiciones del medio ambien-te les permitan expresar su potencial productivoLa baja rentabilidad de las producciones refleja losvalores resultantes de la evaluacioacuten de variablesproductivas y reproductivas utilizadas como indi-cadores de su tasa o nivel de utilidad econoacutemicay adaptacioacuten de los animales expresados bajo laforma de promedios de edad al primer parto in-tervalo entre partos y presentacioacuten celo postpartoy produccioacuten de leche (Morales 2009 Motta y col2012 Quinteros-Pozo y Marini 2017)

El grupo con genotipo materno Brown Swiss co-mienza la prentildeez a una edad maacutes temprana (mayorprecocidad) y si bien las diferencias no alcanzaronsignificado estadiacutestico con mayor peso corporal esadiferencia se mantiene a lo largo de toda la gesta-cioacuten Probablemente una mejora en la calidad y enla cantidad de la dieta ofrecida podriacutea aumentar laganancia media diaria peso sin embargo la reali-dad indica que esta opcioacuten no es siempre posiblepor lo que se deberiacutean pensar alternativas haciendouso de los elementos disponibles en la AmazoniacuteaA este respecto hay antecedentes que demuestranque valores de ganancia de peso comprendidos en-tre los 600 y 750 gramos por diacutea seriacutean oacuteptimos paralas futuras vacas lecheras mientras que valores me-nores podriacutean ser causa de un retraso de la puber-tad (Wathes y col 2014 Gonzaacutelez-Stagnaro y col2007) Sin embargo en general se trata de trabajosque no han sido realizados en ambientes como el dela Amazoniacutea por lo que la transferencia de los re-sultados derivados de ellos no resulta siempre posi-ble

5 Conclusioacuten

Los resultados permiten corroborar que las condi-ciones ambientales limitantes reinantes en la Ama-zonia Ecuatoriana impiden la expresioacuten de las di-ferentes potencialidades geneacuteticas de las vaquillo-nas F1 con padre Brahman y diferente genotipo ma-

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Quinteros Pozo O R Di Masso R J y Marini P R

terno durante su primera gestacioacuten dando comoresultado un similar patroacuten de crecimiento en to-das ellas Teniendo en cuenta que lo que se mideen los animales es un fenotipo que resulta de la ac-cioacuten de su composicioacuten geneacutetica particular en el me-dio ambiente en el que le toca expresarse la eleccioacutende una cruza en particular estaraacute determinada porla factibilidad de ofertar un ambiente nutricionalmaacutes acorde con sus requerimientos La presencia deuna interaccioacuten genotipo-ambiente de signo negati-vo indica que carece de sentido generar por cruza-miento una poblacioacuten cuya potencialidad de creci-miento y su correlato a nivel reproductivo no puedeexpresarse por limitaciones atribuibles al ambiente

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

CIENCIAS VETERINARIASpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201905

ASOCIACIOacuteN ENTRE LA MASTITIS SUBCLIacuteNICA CON LA PEacuteRDIDA

TEMPRANA DE GESTACIOacuteN EN UN HATO DE VACAS LECHERAS

ASSOCIATION BETWEEN SUBCLINICAL MASTITIS WITH EARLY LOSS OF

GESTATION IN A DAIRY COW HERD

Santiago Miranda12 Christian Albuja3 y Humberto Triacutebulo12

1 Instituto de Reproduccioacuten Animal Coacuterdoba (IRAC) Paraje Pozo del Tigre Zona General Paz Coacuterdoba Argentina2 Universidad Nacional de Coacuterdoba Escuela Universitaria Av Ing Feacutelix A Marrone N 735 Coacuterdoba Argentina3 Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Universidad Central del Ecuador Jeroacutenimo Leiton y Gato Sobral Quito Ecua-dor

Autor para correspondencia xavierbohorquez9hotmailcom

Manuscrito recibido el 4 de abril de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 13 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El objetivo del presente estudio fue evaluar la asociacioacuten entre los diferentes grados de mastitis subcliacutenica con lapeacuterdida temprana de gestacioacuten durante los primeros 90 diacuteas posteriores al servicio en vacas lecheras Holstein Lainvestigacioacuten se realizoacute en una explotacioacuten lechera ubicada en Ecuador provincia de Pichincha cantoacuten Mejiacutea Para elestudio se analizaron los datos de 619 vacas durante el periacuteodo de octubre de 2015 hasta octubre de 2016 Se utilizarontres grupos experimentales clasificados por la severidad de mastitis subcliacutenica diagnosticada por California MastitisTest (CMT) El Grupo control (CMT 0) vacas que no presentaron mastitis subcliacutenica hasta los 90 diacuteas posteriores a lainseminacioacuten artificial (IA) El grupo CMT T-1 vacas diagnosticadas con mastitis subcliacutenica grado trazas y grado 1hasta los 90 diacuteas posteriores a la IA y el grupo CMT 2-3 vacas que presentaron mastitis subcliacutenica grado 2 y 3 hastalos 90 diacuteas posteriores a la IA El diagnoacutestico de gestacioacuten se realizoacute por ultrasonografiacutea transrectal entre los 28 y35 diacuteas posteriores a la IA y se realizoacute un seguimiento ecograacutefico a los 60 y 90 diacuteas de gestacioacuten Se encontroacute unapeacuterdida de gestacioacuten entre los 30 a 60 diacuteas del 12 y entre los 60 a 90 diacuteas del 5 Con este resultado se evidencioacuteuna asociacioacuten entre mastitis subcliacutenica grado 2 y 3 con la peacuterdida temprana de gestacioacuten (OR 26 p lt001) Se postulaque un proceso infeccioso en la ubre posterior a la IA desencadenariacutea la liberacioacuten de mediadores inflamatorios comola prostaglandina F2α que ocasionariacutea lisis del cuerpo luacuteteo y peacuterdida de la gestacioacuten En conclusioacuten las vacas quetienen mastitis subcliacutenica de grado 2 y 3 tienen mayor riesgo de peacuterdida de gestacioacuten durante los primeros 90 diacuteasposteriores al servicioPalabras clave Bovinos gestacioacuten luteoacutelisis mastitis subcliacutenica

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Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica con la peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacaslecheras

Abstract

The objective of this research was to evaluate the relationship between different levels of subclinical mastitis with theearly gestation lost during the first 90 post-insemination days in Holstein dairy cattle The research was made on adairy farm located in Mejiacutea Pichincha Province Ecuador This research analyzed data from a sample of 619 cows du-ring one year since October 2015 until 2016 Three experimental groups graded by the severity of subclinical mastitisand diagnosed by California Mastitis Test (CMT) were used The control group (CMT 0) formed by cows that did notpresent any subclinical mastitis until 90 post-insemination days The CMT T-1 group formed by cows diagnosed withsubclinical mastitis grade 1 up to 90 post-insemination days and the CMT 2-3 group cows that presented subclinicalmastitis grade 2 and 3 up to 90 post-insemination days The pregnancy diagnosis was made by transrectal ultraso-nography between 28 and 35 post-insemination days and a follow up ultrasound was performed at 60 and 90 daysof gestation A pregnancy loss of 12 was found between 30 to 60 and 5 between 60 to 90 days With this result arelationship between subclinical mastitis grade 2 and 3 with early pregnancy loss was evidenced (OR 26 p lt001)It is postulated that an infectious process in the udder after the insemination can induce the release of inflammatorymediators such as prostaglandin F2α that would cause lysis of the corpus luteum and loss of gestation In conclusiondairy cattle presenting subclinical mastitis grade 2 and 3 have a higher risk of pregnancy loss during the first 90 post-insemination daysKeywords Cattle gestation luteolysis mastitis subclinical

Forma sugerida de citar Miranda S Albuja C y Triacutebulo H (2019) Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica conla peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacas lecheras La Granja Revista deCiencias de la Vida Vol 30(2)48-56 httpdoiorg1017163lgrn30201905

IDs OrcidSantiago Miranda httpsorcidorg0000-0001-5160-8401Christian Albuja httpsorcidorg0000-0002-8457-206XHumberto Rauacutel Triacutebulo httpsorcidorg0000-0001-7709-7777

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Miranda S Albuja C y Triacutebulo H

1 Introduccioacuten

La mastitis en los bovinos es la enfermedad infec-to contagiosa de la ubre en la cual se produce unproceso inflamatorio por invasioacuten a traveacutes del canaldel pezoacuten de diferentes tipos de bacterias mico-plasmas hongos levaduras y algunos virus Lasbacterias de los geacuteneros Streptococcus Staphylococ-cus Corynebacterium y algunos geacutermenes Gram- sonresponsables de maacutes del 90 de las infecciones cliacute-nicas y subcliacutenicas Es la enfermedad maacutes comuacuteny costosa que afecta al ganado bovino lechero haynumerosos estudios que indican la importancia dela enfermedad principalmente por ocasionar peacuterdi-das econoacutemicas y riesgos en la salud puacuteblica (Phil-pot y Nickerson 2002)

Su impacto principalmente es sobre el volumeny calidad de la produccioacuten el bienestar animal yla reproduccioacuten del hato (Hillerton y Berry 2005)La rentabilidad en la industria lechera depende deentre varios factores de la eficiencia reproductivaLa tasa de concepcioacuten la tasa de deteccioacuten de celoy la peacuterdida de gestacioacuten estaacuten entre los principalesfactores que determinan la eficiencia reproductivaen hatos lecheros Sin embargo la peacuterdida de ges-tacioacuten puede tener efectos perjudiciales en el eacutexitoeconoacutemico de los hatos lecheros Se estima que porcada peacuterdida de gestacioacuten hay una peacuterdida prome-dio de USD $ 640 (Thurmond Picanso y Jameson1990)

Los costos de la mastitis estaacuten asociados princi-palmente a la peacuterdida de leche al aumento de lastasas de descarte y a los costos de los tratamientosSin embargo esta enfermedad tambieacuten afecta in-directamente el desempentildeo reproductivo en vacaslecheras mediante la alteracioacuten de los intervalos in-terestros al acortamiento de la fase luacutetea (luteoacutelisisprematura) y a las peacuterdidas de gestacioacuten (Moorey col 1991)Varios estudios han encontrado que la multiplica-cioacuten bacteriana la liberacioacuten de endotoxinas y lasexotoxinas estaacuten implicadas en la liberacioacuten de me-diadores inflamatorios los cuales podriacutean provocaruna luteoacutelisis (Riollet Rainard y Poutrel 2001) Seha comprobado que los mediadores inflamatorioscomo las prostaglandinas histamina leucotrienosy serotonina aumentan los casos de mastitis indu-cida experimentalmente por medio de infusionesintravenosas de endotoxinas de lipopolisacaacuteridos

(LPS) o por infusiones intramamarias de endoto-xina de Escherichia coli o de Salmonella typhimu-rium (Blum y col 2000 Waller Colditz y Oumlstens-son 2003) Ademaacutes existen estudios que han de-mostrado la siacutentesis de concentraciones luteoliacuteticasde prostaglandinas despueacutes de una infusioacuten de en-dotoxinas o una septicemia por Gram-negativosLa endotoxina de la Salmonella enteritidis intrave-nosa produce aborto en ratones Risco Donovany Hernandez (1999) concluyoacute que el uso de en-dotoxinas bacterianas causa signos cliacutenicos dosis-dependiente variando de fiebres transitoria a abor-tos 24 a 48 horas posteriores al desafiacuteo intravenoso

La mastitis causada por bacterias Gram negati-vas puede ocasionar bacteriemia en maacutes del 30de los casos en las vacas afectadas (Wenz y col2001) Con respecto a las bacterias Gram positivassu pared celular estaacute compuesta de muchas capasde mucopeptido peptidoglicano no tienen endoto-xina pero su presencia en la glaacutendula mamaria pro-voca una respuesta inflamatoria que es ideacutentica a lacausada por las endotoxinas de las bacterias Gramnegativas (Salyers y Whitt 1994) Por lo tanto esclara la informacioacuten que evidencia la influencia dela mastitis sobre las tasas de concepcioacuten mortalidadembrionaria temprana y abortos (Risco Donovany Hernandez 1999 Barker y col 1988)

2 Materiales y meacutetodos

Los experimentos se realizaron en una ganaderiacuteaprivada que se dedica a la produccioacuten de leche ba-jo un sistema de produccioacuten semi-intensivo Se en-cuentra ubicada en Ecuador en la provincia de Pi-chincha cantoacuten Mejiacutea parroquia Tambillo la ha-cienda estaacute a una altitud de 2827 msnm existe unatemperatura media entre 10 y 25 C y una pluviosi-dad de 1157 mm anuales

21 Factores de estudio

La explotacioacuten ganadera cuenta con un promediode 500 vacas de raza Holstein en ordentildeo con unaproduccioacuten media de 24 litros vacadiacutea Para elensayo se analizaron los datos de 619 vacas El pe-riodo de estudio fue realizado durante los meses deoctubre del antildeo 2015 hasta diciembre del 2016 Seconsideraron vacas en lactacioacuten que recibieron altameacutedica posterior al parto bovinos que pasaron el

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Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica con la peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacaslecheras

periacuteodo de espera voluntario de 60 diacuteas y que esta-ban en condiciones de ser inseminadas Las vacasque presentaron mastitis cliacutenica mediante la prue-ba de CMT no fueron consideradas en este estudiodebido a que recibieron un tratamiento en base deantiinflamatorios y antibioacuteticos para controlar la in-feccioacuten de la ubre

El diagnoacutestico de mastitis subcliacutenica fue realiza-do por el Meacutedico Veterinario de la finca ganaderautilizando la prueba de campo CMT al grupo devacas en produccioacuten una vez por mes durante eltiempo que duro la investigacioacuten El protocolo paraaplicar la prueba fue el siguientePara evitar falsos positivos se realizoacute el descarte delos primeros chorros de leche de cada pezoacuten pos-teriormente se ordentildeoacute en la paleta 2 ml de lechese antildeadioacute una cantidad equivalente de reactivo seagitoacute para mezclar la leche con el reactivo y se reali-zoacute la lectura negativo traza uno dos tres (Zurita1982) La prueba de CMT es una herramienta diag-nostica de campo cuyo fundamento consiste en queel detergente rompe las ceacutelulas (lisador) y deja salirsu ADN fuera de la membrana celular estos fila-mentos de ADN tienen tendencia a formar unasestructuras tipo gel cuando se unen unos con otros(Philpot y Nickerson 2002) El grado maacutes elevadode inflamacioacuten se caracteriza por liberar una mayorconcentracioacuten de ADN por lo tanto el resultadoy la interpretacioacuten seraacute una reaccioacuten tipo gelatina(Smith 1990 Saran y Chaffer 2000 Medina y Mon-taldo 2003)

Para la interpretacioacuten del grado de mastitis sub-cliacutenica se utilizoacute la clasificacioacuten realizada por Ruiacutez(1996)

bull Negativo No hay precipitado por lo tanto nohay infeccioacuten

bull Trazas (T) Existe ligera precipitacioacuten que des-aparece al agitar se forma un velo en el pocillode la paleta

bull Grado 1 Existe una ligera agitacioacuten con algu-nos filamentos grumosos al mover la paletapor unos 20 segundos los grumos tienden a

desaparecer presenta una apariencia de gela-tina ligera

bull Grado 2 Toma la apariencia de una clara dehuevo toma consistencia de moco y cae el pre-cipitado en el pocillo de forma lenta este gra-do corresponde a una infeccioacuten seria

bull Grado 3 La reaccioacuten tiene una consistencia decoagulo que se queda adherido a la paleta caemuy lento y este no pierde la forma a pesar dela agitacioacuten este grado corresponde a una in-feccioacuten seria

22 Diagnoacutestico de gestacioacutenEl diagnoacutestico de gestacioacuten fue realizado por unmeacutedico veterinario ginecoacutelogo utilizando ultraso-nografiacutea transrectal (Mindray DP-10 VET con trans-ductor de 85 mHZ) entre los 28 y 35 diacuteas post inse-minacioacuten El seguimiento de la gestacioacuten se realizoacuteen dos ocasiones alrededor de los 60 y 90 diacuteas degestacioacuten

23 Grupos Experimentales231 Grupo Control

Vacas que fueron diagnosticadas como prentildeadas alos 30 diacuteas posteriores al servicio y que no presen-taron mastitis mediante la prueba de CMT hasta los90 diacuteas posteriores a la inseminacioacuten artificial (IA)

232 Grupo 1

Vacas que fueron diagnosticadas como prentildeadas alos 30 diacuteas posteriores al servicio y que presentaronmastitis subcliacutenica grado trazas y mastitis subcliacuteni-ca grado 1 mediante la prueba de CMT hasta los 90diacuteas posteriores a la IA

233 Grupo 2

Vacas que fueron diagnosticadas como prentildeadas alos 30 diacuteas posteriores del servicio y que presenta-ron mastitis subcliacutenica grado 2 y mastitis subcliacutenicagrado 3 mediante la prueba de CMT hasta los 90diacuteas posteriores a la IA

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Miranda S Albuja C y Triacutebulo H

Tabla 1 Odds Ratio (OR) y p valor de los distintos grados de mastitis subcliacutenica

Grado de Mastitis N Vacas con peacuterdida de gestacioacuten Vacas que mantienen la gestacioacuten OR p valor0 309 44 265 referenciaT 130 14 116 072 gt0011 77 14 63 138 gt0012 48 13 35 224 lt0053 55 18 37 293 lt001

Los grados de mastitis se indican mediante 0 Negativo T Trazas 1 Mastitis subcliacutenica grado 12 Mastitis subcliacutenica grado 2 3 Mastitis subcliacutenica grado 3 OR representa la tasa reproductiva base

24 Anaacutelisis estadiacutesticoPara determinar la asociacioacuten entre la variable peacuter-dida embrionaria y fetal en vacas lecheras Holsteindurante los primeros 90 diacuteas de gestacioacuten con el fac-tor de exposicioacuten presencia de mastitis subcliacutenicase realizoacute la prueba Odds Ratio (OR) en el grupo 1y en el grupo 2 y el nivel de significancia se anali-zoacute mediante la prueba de Chi cuadrado La razoacutende oportunidades o razoacuten de probabilidades es unamedida estadiacutestica utilizada en estudios epidemio-loacutegicos transversales de casos y controles asiacute co-mo en los metaanaacutelisis Se define como la posibili-dad de que una condicioacuten de salud o enfermedadse presente en un grupo de poblacioacuten animal frenteal riesgo de que ocurra en otro

3 ResultadosEl OR para el grupo 1 fue de 094 y al realizar laprueba de Chi cuadrado se concluyoacute que no huboasociacioacuten significativa entre la presencia de masti-tis subcliacutenica grado trazas y grado 1 con la perdidade gestacioacuten El OR para el grupo 2 fue de 26 yal realizar la prueba de Chi cuadrado se concluyoacuteque hubo asociacioacuten altamente significativa entre lapresencia de mastitis subcliacutenica grado 2 y grado 3con la peacuterdida de gestacioacuten (P lt001)

En la Tabla 1 se muestran los resultados de lapuntuacioacuten de los distintos grados de mastitis sub-cliacutenica con los resultados de la prueba de OR y Chicuadrado en la cual se concluye que las vacas conmastitis grado 2 tienen un riesgo de 224 veces maacutesde tener una peacuterdida de gestacioacuten en comparacioacutencon las vacas que no presentan mastitis durante losprimeros 90 diacuteas post inseminacioacuten mientras quelas vacas con mastitis grado 3 tienen un riesgo de293 veces maacutes de tener una peacuterdida de gestacioacuten encomparacioacuten con las vacas que no presentan masti-tis durante los primeros 90 diacuteas post inseminacioacuten

31 Tasa de peacuterdida de gestacioacuten

La mortalidad embrionaria en bovinos se refierea las peacuterdidas que ocurren durante los primeros45 diacuteas de gestacioacuten que coincide con la finaliza-cioacuten del periacuteodo de diferenciacioacuten del embrioacuten Laspeacuterdidas embrionarias a su vez pueden ser clasifi-cadas en mortalidad embrionaria temprana cuandoocurren dentro de los 25 diacuteas y mortalidad embrio-naria tardiacutea entre los 25 y 45 diacuteas (Humblot 2001)Los teacuterminos muerte fetal o aborto se refieren a laspeacuterdidas que ocurren entre los 45 y los 260 diacuteas degestacioacuten En la Tabla 2 se muestran los resultadosdel nuacutemero de vacas que perdieron la gestacioacuten yque presentaron mastitis subcliacutenica durante los pri-meros 90 diacuteas post inseminacioacuten De un total de 103vacas que perdieron la gestacioacuten 31 vacas tuvieroncierto grado de infeccioacuten en la ubre lo que posible-mente ocasionoacute la muerte embrionaria y fetal Elmayor porcentaje de peacuterdida de gestacioacuten se pre-sentoacute en vacas con mastitis subcliacutenica grado 3La mayor cantidad de muertes embrionarias y fe-tales ocurrioacute entre el diacutea 30 a 60 post inseminacioacutencon un porcentaje del 12 mientras que entre losdiacuteas 61 a 90 se registroacute 5 de muerte fetal Duran-te los primeros 90 diacuteas post inseminacioacuten hay unapeacuterdida embrionaria y fetal total del 17 seguacuten semuestra en la Figura 1

Dentro del grupo de vacas que perdieron la ges-tacioacuten ocasionada por mastitis subcliacutenica grado 2entre los 30 a 60 diacuteas el 89 de vacas perdioacute la ges-tacioacuten en este periacuteodo mientras que las vacas quetuvieron mastitis subcliacutenica grado 2 entre los 61 y90 diacuteas el 50 de las vacas perdieron la gestacioacutenEn el grupo de vacas que perdieron la gestacioacuten oca-sionada por mastitis subcliacutenica grado 3 entre los 30a 60 diacuteas el 67 de vacas perdioacute la gestacioacuten en esteperiacuteodo mientras que las vacas que tuvieron mas-titis subcliacutenica grado 3 entre los 61 y 90 diacuteas el 17de vacas perdieron la gestacioacuten

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Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica con la peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacaslecheras

Figura 1 Porcentaje () de peacuterdidas embrionarias y fetales entre los diacuteas 30-60 y 61-90 post inseminacioacuten en vacas lecherasHolstein

4 Discusioacuten

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten con-firman la hipoacutetesis planteada es decir que exis-te asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica grado 2y 3 con la peacuterdida de gestacioacuten temprana durantelos primeros 90 diacuteas de gestacioacuten en vacas lecherasHolsteinEn el grupo CMT 2-3 se encontroacute una asociacioacuten conla peacuterdida de gestacioacuten durante los primeros 90 diacuteas(OR = 26) La peacuterdida de gestacioacuten evidenciada en

este grupo podriacutea estar causada por la regresioacuten luacute-tea inducida por la liberacioacuten de citoquinas comola prostaglandina F2α TNF-α INF-γ yo el efec-to de endotoxinas como el LPS (lipopolisacaacuterido) yexotoxinas bacterianas sobre el ovario el uacutetero yoel embrioacuten (Hansen Paolete y Natzke 2004 Hertly col 2014) La mortalidad embrionaria es conside-rada la principal causa responsable del aumento enel intervalo entre partos en los bovinos (Thatcher ycol 1994 Vanroose Kruif y Van Soom 2000 Sree-nan Diskin y Morris 2001)

Tabla 2 Porcentaje () de vacas con peacuterdida de gestacioacuten seguacuten los grados de mastitis en vacas lecheras Holstein durante losprimeros 90 diacuteas post inseminacioacuten

Grado de Mastiacutetis N Vacas con peacuterdida de gestacioacuten0 309 44 (14)T 130 14 (11)1 77 14(18)2 48 13 (27)3 55 18 (33)

Total 619 103 (17)Los grados de mastitis se indican mediante 0 Negativo T Trazas 1Mastitis subcliacutenica grado 1 2 Mastitis subcliacutenica grado 2 3 Mastitissubcliacutenica grado 3 OR representa la tasa reproductiva base

Los resultados de la asociacioacuten de vacas del gru-po CMT 2-3 con la peacuterdida de gestacioacuten coincidencon el estudio de Moore y col (2005) en el cualse analizoacute la asociacioacuten entre mastitis subcliacutenica yel mantenimiento de la gestacioacuten Las vacas que

experimentaron mastitis subcliacutenica inmediatamen-te (LSCC gt45) antes de la IA teniacutean 24 veces maacutesriesgo de perder la gestacioacuten entre 28 y 35 diacuteas des-pueacutes de la IA en comparacioacuten con las vacas queteniacutean un recuento lineal ceacutelulas somaacuteticas menor a

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45 (LSCC lt45 (Moore y col 2005))

En este estudio la peacuterdida general de la gesta-cioacuten entre los 30 a 60 diacuteas fue del 12 y entre los61 a 90 diacuteas fue del 5 Las peacuterdidas reproducti-vas en vacas lecheras en lactacioacuten han aumentadoen los uacuteltimos antildeos (Lucy 2001) Varios investiga-dores han logrado caracterizar el momento y el al-cance de las peacuterdidas embrionarias tardiacuteas en el ga-nado mediante la ultrasonografiacutea y otros meacutetodospara el diagnoacutestico precoz de la prentildeez Humblot

(2001) evaluoacute las peacuterdidas embrionarias en vacasHolstein en 44 rebantildeos en Francia y observoacute quela muerte embrionaria temprana y tardiacutea despueacutesde la primera IA fue 316 y 147 respectivamen-te La muerte embrionaria tardiacutea despueacutes del diacutea 27de gestacioacuten varioacute del 32 en vacas lecheras queproducen 6000-8000 kg de leche por antildeo en Irlanda(Silke y col 2002) hasta al 427 en vacas de al-ta produccioacuten bajo estreacutes por calor (Cartmill y col2001)

Tabla 3 Nuacutemero de vacas que pierden la gestacioacuten entre los diacuteas 30-60 y 61-90 post inseminacioacuten con distintos grados de mastitissubcliacutenica y ausencia de mastitis en vacas lecheras

Grado de Mastitis Diacutea 30-60 Porcentaje Diacutea 61-90 Porcentaje0 34309 1100 10275 400T 11130 900 3119 3001 1977-11-01 1400 1966-03-01 5002 1948-09-01 1900 abr-39 10003 dic-55 2200 1943-06-01 1400

Los grados de mastitis se indican mediante 0 Negativo T Trazas 1 Mastitis sub-cliacutenica grado 1 2 Mastitis subcliacutenica grado 2 3 Mastitis subcliacutenica grado 3 ORrepresenta la tasa reproductiva base

Estos resultados coinciden con el estudio querealizoacute McDougall Rhodes y Verkerk (2005) en elcual se evidencioacute la preponderancia y los factoresde riesgo relacionados con las peacuterdidas de gestacioacutenen vacas lecheras en lactancia alimentadas a pasturaen Nueva Zelanda Un total de 2004 vacas gestan-tes participaron en el estudio y 128 animales (64)perdieron la gestacioacuten La tasa de peacuterdida de pre-ntildeez fue mayor entre las semanas 6 a 10 de gestacioacutenque entre las semanas 10 a 14 De igual forma San-tos y col (2004) resumieron informacioacuten de variosestudios y concluyeron que el riesgo de peacuterdida deprentildeez era mucho mayor al comienzo de la gesta-cioacuten que hacia el final

5 ConclusionesLos resultados de los experimentos confirman laasociacioacuten entre mastitis subcliacutenica grado 2 y gra-do 3 con la peacuterdida temprana de gestacioacuten durantelos primeros 90 diacuteas de gestacioacuten en vacas lecherasHolstein en lactacioacuten La peacuterdida de gestacioacuten fuemayor entre los 30 a 60 diacuteas que entre los 61 a 90diacuteas de gestacioacuten

Se determinoacute que las vacas que tienen mastitis sub-cliacutenica grado 2 y 3 tienen 224 y 293 respectiva-mente maacutes probabilidades de perder la gestacioacutendurante los primeros 90 diacuteas post inseminacioacuten Lapeacuterdida de gestacioacuten general entre los 30 a 60 diacuteasfue del 12 y entre los 61 a 90 diacuteas fue del 5

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

RIESGOS NATURALESpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201906

REGIONALIZACIOacuteN DE LA PRECIPITACIOacuteN SU AGRESIVIDAD Y

CONCENTRACIOacuteN EN LA CUENCA DEL RIacuteO GUAYAS ECUADOR

REGIONALIZATION OF PRECIPITATION ITS AGGRESSIVENESS AND

CONCENTRATION IN THE GUAYAS RIVER BASIN ECUADOR

Mercy Ilbay-Yupa1 Ricardo Zubieta Barragaacuten2 y WaldoLavado-Casimiro3

1 Facultad de Ciencias Agropecuarias y Recursos Naturales Universidad Teacutecnica de Cotopaxi Av Simoacuten Rodriacuteguez LatacungaEcuador2 Departamento de Ciencias de la Atmoacutesfera e Hidroacutesfera Instituto Geofiacutesico del Peruacute Av Badajoz 169 Ate 15012 Lima Peruacute3 Programa de Doctorado en Recursos Hiacutedricos Universidad Nacional Agraria La Molina La Molina 15024 Lima Peruacute

Autor para correspondencia mercyilbayutceduec

Manuscrito recibido el 6 de junio de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 12 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

La agresividad de la lluvia contribuye a la erosividad del suelo en regiones de alta montantildea y por ende a la sedi-mentacioacuten en la parte baja de la cuenca El conocimiento acerca de la agresividad de la lluvia en regiones costeras yandinas contribuye a la formulacioacuten de medidas de mitigacioacuten que influyen en la reduccioacuten de erosioacuten y peacuterdida denutrientes Los iacutendices Fournier Fournier modificado y de concentracioacuten de precipitacioacuten proveen la capacidad deestimar la distribucioacuten espacial y temporal de la agresividad de la lluvia Este estudio presenta un anaacutelisis de la lluviamediante estos iacutendices de agresividad en la cuenca del riacuteo Guayas ubicada en la costa y Andes ecuatoriales Se se-leccionaron datos mensuales registrados de 30 estaciones pluviomeacutetricas para el periacuteodo 1968-2014 Se determinaronzonas homogeacuteneas de precipitacioacuten mediante el meacutetodo k-means Los resultados indicaron dos regiones homogeneaspredominantes la primera ubicada al oeste en la zona costera y andina (852 del aacuterea de la cuenca) con un iacutendicede agresividad alto y muy alto mientras que la distribucioacuten de la precipitacioacuten en la segunda regioacuten (Alta montantildea)resultoacute de muy baja a baja agresividad La mayor agresividad potencial de la lluvia le corresponde una mayor acumu-lacioacuten de precipitacioacuten promedio anual lo que indica una alta influencia estacional de las lluvias es decir una mayorcantidad de lluvia puede precipitar en un nuacutemero reducido de meses consecutivos Los valores de concentracioacuten re-velan un gradiente regional en direccioacuten este-oeste que va de moderadamente a fuertemente estacional El anaacutelisisde tendencias de la concentracioacuten de lluvia mensual no muestra cambios significativos en el periacuteodo de estudio Noobstante los hallazgos del presente estudio explican el porqueacute la regioacuten oeste y sur de la cuenca del riacuteo Guayas estaacuteexpuesta a problemas de sedimentacioacuten en la parte baja producto de la capacidad erosiva de la lluvia en la parte altay media de la cuencaPalabras clave Guayas concentracioacuten precipitacioacuten agresividad erosividad Ecuador

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperRIESGOS NATURALES Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W

Abstract

The aggressiveness of rain contributes to the erosion of the soil in high mountain regions and therefore to the sedi-mentation in the lower part of the watershed To know about the aggressiveness of rain in coastal and Andean re-gions contributes to the formulation of mitigation measures that help to the reduction of erosion and loss of nutrientsFournier indices Modified Fournier and precipitation concentration provide the ability to estimate the spatial andtemporal distribution of the aggressiveness of the rain This study presents a spatial and temporal analysis of climaticaggressiveness in the Guayas river watershed located on the coast and the equatorial Andes Registered monthly dataof 30 rainfall stations for the period 1968-2014 was selected Homogeneous precipitation zones were determined bythe k-means method The results indicated two predominant homogenous regions the first located to the west in thecoastal and Andean zone (852 of the area of the Watershed) with a high and very high aggressiveness index whilethe distribution of precipitation in the second region (High mountain) resulted from very low to low aggressivenessThe greater potential aggressiveness of rain corresponds to a greater accumulation of average annual rainfall whichindicates a high seasonal influence of rainfall ie a greater amount of rainfall can precipitate in a reduced number ofconsecutive months The concentration values reveal a regional gradient in the east-west direction which goes frommoderately to strongly seasonal The trend analysis of the monthly rainfall concentration shows no significant chan-ges in the study period However these findings explain why the western and southern region of the Guayas riverwatershed is exposed to sedimentation problems in the lower part due to the erosive capacity of rain in the higherand middle part of the watershedKeywords Guayas concentration precipitation aggressiveness erosivity Ecuador

Forma sugerida de citar Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W (2019) Regionalizacioacuten de la pre-cipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo Guayas Ecuador LaGranja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)57-76 httpdoiorg1017163lgrn30201906

IDs OrcidMercy Ilbay-Yupa httporcidorg0000-0001-9503-2686Ricardo Zubieta Barragaacuten httpsorcidorg0000-0002-4315-7695Waldo Lavado-Casimiro httpsorcidorg0000-0002-0051-0743

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

1 Introduccioacuten

La erosividad de las precipitaciones provoca peacuterdi-das de suelo feacutertil dantildeos a la infraestructura agri-cultura y contaminacioacuten del agua la cual estaacute in-fluenciada por los cambios en los patrones de pre-cipitacioacuten (Martiacuten-Fernaacutendez y Martiacutenez-Nuacutentildeez2011 Sanchez-Moreno Mannaerts y Jetten 2014)esto ocurre ya que grandes cantidades de lluviaestacional puede precipitar en muy pocos diacuteas osemanas en regiones de alta montantildea como los An-des (Sarricolea Araya y Salazar 2014 Zubieta ycol 2016 Sarricolea y col 2019) o regiones Ama-zoacutenicas (Zubieta y col 2019) La precipitacioacuten esuna variable importante para estudios climaacuteticoscuya variabilidad espacial y temporal pueden im-pactar en las actividades humanas durante eventoshidroclimaacuteticos extremos como sequiacuteas e inunda-ciones (Parracho Melo-Gonccedilalves y Rocha 2016)Ademaacutes desempentildea un papel crucial en la planifi-cacioacuten y gestioacuten de los recursos hiacutedricos vinculadadirectamente con la agricultura y la mitigacioacuten dedesastres (Prakash y col 2015) La cuantificacioacutenexacta de la precipitacioacuten sigue siendo un reto paramuchas aplicaciones hidroloacutegicas especialmente enregiones con topografiacutea compleja debido a efectosorograacuteficos y pendiente en pequentildea escala (Sevruk2004 Zubieta y col 2015)

La agresividad de la lluvia puede causar impac-tos ambientales y es un factor clave para la ocurren-cia de erosioacuten de suelos deslizamientos o inunda-ciones Por lo tanto los paraacutemetros que evaluacuteen laagresividad de la lluvia pueden ser consideradoscomo un indicador ambiental apropiado (Grego-ri Andrenelli y Zorn 2006 Garciacutea-Barroacuten Moralesy Sousa 2018) La estimacioacuten de esta variable du-rante largos periacuteodos es uacutetil para la conservacioacutendel suelo la planificacioacuten agriacutecola y el desarrollo depoliacuteticas ambientales El factor R o erosividad de lalluvia es un instrumento aceptado para la medicioacutende la erosioacuten local y depende de la energiacutea cineacuteticade cada episodio de lluvia (Panagos y col 2015)Este modelo es el maacutes utilizado y fue desarrolladoa una escala detallada en el sector agriacutecola sin em-bargo su aplicacioacuten a escala regional presenta limi-taciones (Terranova y col 2009) Las estimacionesde la erosioacuten del suelo no se ajustan a las medidasempiacutericas de sedimentacioacuten y no incorpora el escu-rrimiento directo del agua (Kinnell 2010) El factorR sobreestima la erosioacuten a nivel regional o de cuen-

ca hidrograacutefica (Hernando y Romana 2016) y no serecomienda en aacutereas donde no se realiza un procesode validacioacuten Ademaacutes para su estimacioacuten es con-veniente utilizar registros de precipitaciones de altafrecuencia de estaciones meteoroloacutegicas durante unperiacuteodo superior a veinte antildeos (Angulo-Martiacutenezy col 2009)

Por ello se pueden utilizar modelos que midenlos efectos de la agresividad de la lluvia conside-rando registros de precipitaciones por hora (mo-delos de intensidad) o registros de precipitacionesmensuales (modelos de volumen) Este uacuteltimo mo-delo se refiere a las diferentes acumulaciones par-ciales de lluvia sin tener en cuenta el nuacutemero laduracioacuten y la cantidad de lluvia de cada episodiopor lo que se basa exclusivamente en registros men-suales de precipitaciones disponibles en la mayoriacuteade los paiacuteses Asiacute se puede utilizar el iacutendice de agre-sividad en estudios ambientales (Fournier 1960 Ar-noldus 1978 Oliver 1980) Estos iacutendices han sidoampliamente utilizados en estudios climaacuteticos pa-ra identificar patrones espaciales de concentracioacutende lluvia en regiones de Europa Asia Aacutefrica y Su-dameacuterica tales como Espantildea (De Luis y col 2011)Peniacutensula Ibeacuterica (Garciacutea-Barroacuten Morales y Sousa2018) India (Ballari y col 2018) Bangladesh (RaselIslam y Keramat 2016) Nigeria (Ezenwaji Nzoi-wu y Chima 2017) Argentina (Besteiro y Delgado2011) Venezuela (Rey y col 2012) y Chile (Sarri-colea Araya y Salazar 2014 Valdeacutes-Pineda y col2016) Los cambios en los patrones temporales deestos paraacutemetros han sido identificados tambieacuten enregiones de los Andes de Chile (Sarricolea y col2019)

La intensa erosioacuten del suelo que se deriva delaumento de la intensidad de la lluvia es un pro-blema criacutetico en muchas cuencas del mundo (Vrie-ling Hoedjes y Velde 2014 Mondal Khare y Kun-du 2016) La cuenca de riacuteo Guayas (CRG) es la zo-na agriacutecola maacutes feacutertil de Ecuador (Buckalew y col1998) y principal centro de produccioacuten de bienesagropecuarios La distribucioacuten estacional y los tota-les anuales de precipitaciones son extremadamen-te irregulares lo que ha provocado que la CRG sevea afectada por eventos de inundacioacuten y sequiacuteastrayendo peacuterdidas econoacutemicas Este es el caso delos antildeos 1982 y 1983 que produjeron peacuterdidas esti-madas de 318 y 2863 del PIB respectivamen-te (520 millones de doacutelares) (Egas 1985) Mientras

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que en 1997-98 se perdieron 5664 km2 de produccioacutenagriacutecola (6165 millones de doacutelares) (CorporacioacutenAndina de Fomento 1998) causada por la marca-da influencia del fenoacutemeno de El Nintildeo en la cuenca(Cadier y col 1996) pero la zona de mayor afecta-

cioacuten es la cuenca baja debido a que perioacutedicamentese encuentra sometida a inundaciones que puedentener consecuencias catastroacuteficas agravadas por ac-ciones humanas como la deforestacioacuten y erosioacuten enlas cabeceras de los riacuteos (Rossel Caddier y G 1996)

Figura 1 Localizacioacuten de la cuenca del riacuteo Guayas altitud distribucioacuten de las 30 estaciones pluviomeacutetricas y antildeos de estudio Elnombre de las estaciones se indica en la Tabla 1

El riacuteo Guayas presenta problemas de sedimenta-cioacuten debido a la erosioacuten de los suelos en la cuenca(Gobierno Provincial del Guayas 2016) esto ha da-do lugar a la formacioacuten de islotes en la unioacuten del riacuteoBabahoyo y Daule (Figura 1) provocando erosioacutendel cauce deficiente drenaje e inundaciones frentea lluvias intensas siendo este uno de los casos deinundaciones en la ciudad de Guayaquil (Figura 1)(Soledispa 2002) Se ha recurrido a medidas comoel dragado ante la acumulacioacuten de sedimentos queascienden a 250 mil toneladas por antildeo (GobiernoProvincial del Guayas 2018) No obstante no se haestudiado la lluvia como factor de erosividad en re-giones ecuatoriales como la CRG El objetivo de estainvestigacioacuten es (a) regionalizar la precipitacioacuten pa-ra un periacuteodo prolongado de datos de precipitacioacutenmensual (1968-2014) y (b) estimar la agresividad yconcentracioacuten de las precipitaciones en la CRG

2 Materiales y meacutetodos

21 Aacuterea de estudio

La CRG se ubica en la parte central oeste del Ecua-dor (014rsquo a 227rsquo S y 7836rsquo a 8036rsquo O) (Figura 1)El aacuterea se caracteriza por una gradiente altitudinalsignificativa que va hasta los 4000 msnm con unasuperficie de 32890km2 correspondiente al 13 delEcuador y concentra asymp 40 de la poblacioacuten del paiacutes(SENAGUA200) La CRG drena en el Golfo de Gua-yaquil los principales riacuteos son el Daule y Babahoyo(Figura 1) que se unen cerca de Guayaquil la ciu-dad maacutes grande de paiacutes Damanik-Ambarita2016 Elriacuteo Guayas el maacutes grande de la costa occidental deSudameacuterica con un escurrimiento promedio anualde 1350m3s (Twilley y col 2001) tiene un canalprincipal recto que se bifurca en una red de canalesfluviales que recorren 30 km de manglares y plani-

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

cies de marea (Reynaud y col 2018) Las principa-les actividades econoacutemicas en la CRG son agricul-tura pesca y generacioacuten de energiacutea hidroeleacutectricaLas principales presiones ambientales sobre el eco-sistemas de agua dulce son la contaminacioacuten poraguas residuales agricultura cambios en el uso dela tierra y dos represas hidroeleacutectricas (Thi Nguyeny col 2015) En los uacuteltimos antildeos se han incremen-tado los problemas de sedimentacioacuten fluvial en laparte baja de la cuenca considerado uno de los fac-tores que contribuyen al riesgo de inundacioacuten an-te lluvias extremas Esta sedimentacioacuten se percibelocalmente como una consecuencia de las interven-ciones llevadas a cabo en la cuenca superior y even-tos naturales como El Nintildeo (Barrera-Crespo y col2018) Los impactos de El Nintildeo en esta cuenca hanprovocado inundaciones (erosioacuten por lluvia desli-zamiento y deslaves) contaminacioacuten del agua po-

table dantildeos a la infraestructura y al sector agrope-cuario (Corporacioacuten Andina de Fomento 1998)

22 Datos

Se recopilaron registros de precipitacioacuten de 250 es-taciones meteoroloacutegicas provenientes del InstitutoNacional de Meteorologiacutea e Hidrologiacutea (INAMHI)cada una de ellas con diferentes periacuteodos entre 1962y 2016 Con el fin de asegurar la mayor disponibili-dad de datos mensuales se seleccionaron 30 estacio-nes con un periodo de 47 antildeos (1968- 2014) el cualtuvo la menor cantidad (lt 13) de datos faltantes(Tabla 1) De las 30 estaciones el 63 de ellas pre-senta maacutes de 40 antildeos de registros continuos el 27entre 31 y 40 antildeos mientras el 10 entre 21 y 30antildeos

23 MetodologiacuteaLa metodologiacutea se compone de tres etapas resumi-das en la Figura 2 el primero corresponde a la eva-luacioacuten de los datos de precipitacioacuten su homoge-nizacioacuten y completacioacuten de datos mensuales por elmeacutetodo del vector regional (MVR) el segundo co-

rresponde al proceso de regionalizacioacuten por mediodel agrupamiento de estaciones usando k-means yla interpolacioacuten usando co-kriging y la uacuteltima eta-pa corresponde a la determinacioacuten de la agresivi-dad y concentracioacuten de las precipitaciones a traveacutesde diferentes iacutendices

Figura 2 Esquema metodoloacutegico para la regionalizacioacuten agresividad y concentracioacuten de la serie de tiempo de lluvia

231 Meacutetodo del vector regional

Para evaluar la calidad y la estimacioacuten de datos fal-tante se utilizoacute el MVR meacutetodo que se orienta a lacriacutetica homogenizacioacuten y completacioacuten-extensioacutende datos de precipitacioacuten (Hiez 1977 Brunet-Moret

1979) El MVR se basa en la creacioacuten de una esta-cioacuten rsquoVectorrsquo tipo rsquoespecie promediorsquo Este concep-to se refiere al caacutelculo de un promedio ponderadode anomaliacuteas de lluvia para cada estacioacuten superan-do los efectos de estaciones con valores extremos ybajos de lluvia Luego se encuentran las teacutecnicas de

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Tabla 1 Caracteriacutesticas de las 30 estaciones en la cuenca del riacuteo Guayas nombre ubicacioacuten geograacutefica y datos faltantes

Coacutedigo Nombre Latitud(S)

Longitud(O)

Altitud(msnm)

datosfaltantes Periacuteodo

M1 Pichilingue -107 -7949 81 0 1968-2014M2 Puerto Ila -048 -7934 319 2 1968-2014M3 Sto Domingo Aeropuerto -025 -7920 554 6 1968-1998M4 Isabel Mariacutea -183 -7956 4 8 1968-1988M5 Milagro (Ingenio Valdez) -212 -7960 23 02 1968-2014M6 Bucay -220 -7913 480 4 1969-2000M6 San Juan La Mana -092 -7925 215 9 1968-2014M8 Chillanes -198 -7906 2330 4 1968-2014M9 Chunchi -228 -7892 2177 3 1968-2014

M10 Camposano 2 -159 -8040 113 1 1977-2014M11 Pueblo Viejo -152 -7954 19 13 1976-2014M12 Las Delicias-Pichincha -026 -7940 340 8 1968-2002M13 Moraspungo-Cotopaxi -118 -7922 409 8 1968-87 96-2014M14 Ramoacuten Campantildea -112 -7909 1462 7 1968-2014M15 Echeandia -143 -7929 308 9 1968-2014M16 Salinas-Boliacutevar -140 -7902 3600 10 1969-2014M17 Riacuteo San Antonio-Monjas -158 -7913 2200 2 1980-2014M18 Pallatanga -200 -7897 1523 9 1968-2014M19 Compud -234 -7894 2402 8 1968-2014M20 Palmira INAMHI -206 -7874 3180 4 1968-1991M21 Achupallas-Chimborazo -228 -7877 3178 1 1968-2014M22 Chimbo Pj Pangor -194 -7900 1452 10 1968-2014M23 Alausi -220 -7885 2267 12 1968-2014M24 Cantildei-limbe -177 -7899 2800 6 1969-2014M25 Guasuntos -223 -7881 2438 2 1975-2014M26 Pangor-Jde Velasco -183 -7888 3109 11 1970-2014M27 Colimes de Pajan -158 -8051 200 2 1970-2014M28 Vinces INAMHI -156 -7977 14 8 1968-2014M29 La Capilla INAMHI -170 -8000 7 5 1968-2014M30 Palmeras Unidas (Palmar) -026 -7960 460 10 1987-2012

interposicioacuten anual Zi y la precipitacioacuten anual de Pjque se extienden por medio de la teacutecnica de miacuteni-mos cuadrados Esto podriacutea obtenerse minimizan-do la suma de la siguiente ecuacioacuten (Espinoza Villary col 2009)

N

sumi=1

M

sumj=1

(Pi j

PjminusZi

)(1)

Donde i es el iacutendice de antildeos j el iacutendice de esta-ciones N el nuacutemero de antildeos y M el nuacutemero de es-taciones Pi j representa la precipitacioacuten anual en laestacioacuten j antildeo i Pj es el periacuteodo de lluvia prome-dio extendido de N antildeos y finalmente Zi es el iacutendicepluviomeacutetrico regional del antildeo i El conjunto com-pleto de valores Zi durante todo el periacuteodo se co-

noce como vector anual de iacutendices pluviomeacutetricosregionales Al ser un proceso iterativo este meacutetodopermite calcular el vector de cada una de las regio-nes predefinidas luego proporciona una compara-cioacuten de variabilidad interanual de estaciones - vec-tor para finalmente descartar aquellas que no sonconsistentes con el vector regional (VR) Este proce-so se repite tanto como sea necesario y fue realiza-do empleando el software HYDRACCESS (Vauchel2005)

232 Regionalizacioacuten

En este estudio se utilizoacute el meacutetodo de k-means am-pliamente usado para regionalizar zonas homogeacute-neas de precipitaciones (Golian y col 2010 Goacutemez-

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

Latorre 2015 Shahana Shirin y Thomas 2016 Rau ycol 2017) K-means es el algoritmo de agrupamien-to maacutes utilizado para identificar grupos homogeacute-neos de objetos denominados conglomerados Losdatos dentro de un cluacutester comparten muchas ca-racteriacutesticas pero son muy diferentes a los datos queno pertenecen a ese cluacutester (Yashwant y Sananse2015) Los datos en este estudio se encuentran re-sumidos en una matriz de 30 filas correspondientesa las estaciones meteoroloacutegicas y 6 columnas con in-formacioacuten como nombre de la estacioacuten altitud lati-tud longitud y precipitacioacuten acumulativa Una par-te clave de la aplicacioacuten k-means es definir un nuacute-mero oacuteptimo de grupos que se puede realizar me-diante la estimacioacuten del coeficiente de silueta (S) pa-ra cada nuacutemero de grupos el coeficiente S tiene laventaja que soacutelo considera la particioacuten real y no de-pende del algoritmo de agrupamiento su valor seobtiene mediante la ecuacioacuten 2 (Rousseeuw 1987)

S(i) =bi minusai

max[a(i)b(i)

] (2)

Donde a(i) corresponde a la similitud promedioentre el objeto i y los otros objetos del mismo gru-po y b(i) es la similitud promedio entre el objeto iy los miembros de los k-cluacutester El coeficiente de Svariacutea entre 1 y + 1 la particioacuten seraacute mejor cuantomaacutes cercano esteacute a +1 un valor negativo significaque no hay una buena correspondencia entre losmiembros de su grupo un valor de cero significaque el objeto podriacutea pertenecer a cualquier grupo(Kaufman y Rousseeuw 2005) Tambieacuten se realizoacutela homogenizacioacuten de la precipitacioacuten para eventosextremos como el Nintildeo de 1997-1998 considerandola metodologiacutea anterior

La interpolacioacuten de datos de precipitacioacuten anualse realizoacute utilizando un enfoque geoestadiacutestico meacute-todo de co-kriging el cual es una versioacuten multi-variable de la teacutecnica de kriging (Goovaerts 1998)considerando dos variables (altitud y precipitacioacutenacumulativa) transformadas logariacutetmicamente de-bido al sesgo y al amplio rango numeacuterico de losvalores de precipitacioacuten Este meacutetodo fue utilizadopara la interpolacioacuten y la delimitacioacuten de zonas deprecipitacioacuten (Rau y col 2017) y para el mapeo dela distribucioacuten espacial de los iacutendices

233 Anaacutelisis de agresividad climaacutetica y concentra-cioacuten de las precipitaciones

La agresividad climaacutetica se analizoacute mediante la in-terpretacioacuten del iacutendice de Fournier (IF) e Iacutendice deFournier Modificado (IFM) Fournier (1960) propo-ne un iacutendice de agresividad climaacutetica o IF que pre-senta una alta correlacioacuten con la cantidad de sedi-mentos arrastrados por la escorrentiacutea El IF estimalas caracteriacutesticas erosivas (agresividad) basadas enel mes maacutes lluvioso de cada antildeo dentro de un periacuteo-do de tiempo dado Para el caacutelculo del IF se utilizoacutela expresioacuten (3) Donde IF Iacutendice de Fournier parael antildeo j pmaacutex es la precipitacioacuten media concernien-te al mes maacutes lluvioso (mm) y P es la precipitacioacutenmedia anual (mm)

IF j =p2

maacutex j

P(3)

Sin embargo es necesario considerar zonas quepresentan maacutes de una maacutexima mensual o zonasdonde los valores pluviomeacutetricos presentan valoreselevados debido a la estacionalidad (Jordaacuten y Be-llinfante 2000) Para corregir esos errores se pro-puso una modificacioacuten del IF original utilizando laprecipitacioacuten acumulada denominado IFM (Arnol-dus 1978) Este iacutendice considera la lluvia de los do-ce meses y no soacutelo la del mes maacutes lluvioso su caacutelcu-lo relaciona las precipitaciones mensuales con lasanuales (ecuacioacuten 4) Donde IFM j es el iacutendice deagresividad de la lluvia para el antildeo j pi j es la pre-cipitacioacuten mensual del mes i (mm) del antildeo j y Pm esla precipitacioacuten media anual

IFM j =sum

12i=1 (pi j)

2

Pm(4)

La estacionalidad de la precipitacioacuten se estimoacutepor medio del Iacutendice de Concentracioacuten de Precipi-tacioacuten (ICP) propuesto por Oliver (1980) siendo unindicador de la distribucioacuten de la precipitacioacuten tem-poral y utilizado como un estimador del comporta-miento extremo de la precipitacioacuten (Sarricolea Ara-ya y Salazar 2014) Tradicionalmente se ha aplica-do en una escala anual y describe si la precipitacioacutenanual se concentra temporalmente en un solo meso si se distribuye uniformemente a lo largo del antildeoEl ICP se calculoacute a una escala anual a partir de laecuacioacuten 5

ICP j = 100sum

12i= j p2

i j

P2j

(5)

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El ICP fue analizado tambieacuten a escala esta-cional considerando los periacuteodos de mayor preci-pitacioacuten (diciembre-mayo) y menor precipitacioacuten(junio-noviembre) seguacuten la ecuacioacuten (6)

ICPestac = 1000sum

6i= j p2

i j(sumi= j Pi j

)2 (6)

Donde ICPj es el iacutendice de concentracioacuten de lasprecipitaciones anuales () para el antildeo j ICPestaces el iacutendice de concentracioacuten a escala estacional ()pi j es la precipitacioacuten del mes i en el antildeo j Pj es laprecipitacioacuten anual del antildeo j La diferencia princi-pal entre estos iacutendices son los rangos de valores declasificacioacuten mostrados en la Tabla 2

Las clasificaciones de los iacutendices son a partir de(Fournier 1960 Arnoldus 1978) y (Oliver 1980)respectivamente La influencia del cambio climaacuteti-co en el patroacuten estacional de la concentracioacuten de lasprecipitaciones fue determinada mediante la prue-ba estadiacutestica no parameacutetricas de Mann-Kendall(MK) a tres niveles de significacioacuten (90 95y 99) El anaacutelisis de MK se realizoacute empleandoel software TREND (httpstoolkitewaterorgautrend) La prueba de MK verifica la existencia decambios positivosnegativos de una serie de datoscontra una hipoacutetesis nula de no tendencias y don-de los datos son aleatorios e independientes (Mann1945 Kendall 1975) El anaacutelisis de tendencias deMK es una prueba robusta cuando los datos difieren

de la rsquonormalidadrsquo y menos sensibles a valores atiacute-picos (Lanzante 1996) El anaacutelisis de MK se ha uti-lizado ampliamente para el anaacutelisis de deteccioacuten detendencias meteoroloacutegicas e hidroloacutegicas (Kumar ycol 2009 Gocic y Trajkovic 2013 Hermida y col2015 Zelenaacutekovaacute y col 2016 Guumlccedilluuml 2018 Sarrico-lea y col 2019)

3 Resultados y discusiones

31 Regiones homogeacuteneasEl valor oacuteptimo para los nuacutemeros de cluacutester se de-terminoacute mediante el valor promedio general de Sy el nuacutemero de S negativo para cada grupo cluacutes-ter que variacutea de 2 a 10 (Tabla 3) El valor maacuteximode S se obtuvo para el grupo de cluacutester 2 (051) ycon un nuacutemero menor de silueta negativo (1) es eluacutenico grupo que se considera como una estructurarazonable porque su valor de S es mayor a 050 (Ko-nonenko y Kukar 2007) Internamente el grupo decluacutester 2 presenta una estructura de agrupamientofuerte (S=066) mientras que el cluacutester 1 alcanzoacute unvalor menor con un S negativo (Figura 3b) Esto in-dica que en el cluacutester 1 se pueden encontrar centrosde agrupacioacuten aunque existe un considerable rsquorui-dorsquo Los grupos de cluacutester para eventos extremoscomo el Nintildeo de 97-98 presentoacute resultados simila-res (Tabla 3)

Tabla 2 Iacutendices que determinan la agresividad y concentracioacuten de precipitaciones

Iacutendice Clasificacioacuten

Iacutendice de Fournier(IF)

lt50 Muy Bajo50-100 Bajo

100-150 Moderado150-200 Alto

gt200 Muy alto

Iacutendice de Fourniermodificado (IFM)

lt100 Muy Bajo100-200 Bajo200-300 Moderado300-400 Alto

gt400 Muy alto

Iacutendice de concentracioacutende precipitacioacuten (ICP)

83˘10 Uniforme10˘15 Moderadamente estacional15˘20 Estacional20˘50 Fuertemente estacional

50˘100 Irregular

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

Las distribuciones espaciales de K-means (2)muestran un arreglo de estaciones de acuerdo conla variacioacuten topograacutefica y la longitud (Figura 3) Elcluacutester de dos grupos divide a la CRG en dos regio-nes homogeacuteneas de precipitacioacuten parte baja y me-dia (triaacutengulos rojos) y parte alta (ciacuterculos negros)Las dos regiones estaacuten bien delineadas teniendo encuenta el mapa de interpolacioacuten de la lluvia comose muestra en la Figura 3a

La regioacuten uno (R1) se ubica en las laderas dela cordillera occidental de los Andes y las grandesllanuras de la costa ecuatoriana (789 a 8059 O)(Figura 4a) La altitud variacutea entre 3 a 2500 msnmocupa el 852 del aacuterea de la CRG El reacutegimen esunimodal la estacioacuten lluviosa va de diciembre amayo (Figura 4b) y concentra el 89 de la lluviaanual acumulada (Cadier y col 1996 Rossel y Ca-dier 2009 Fries y col 2014) y una estacioacuten seca(junio ndash noviembre) (Hastenrath 1997) El rango deprecipitacioacuten va desde los 850 hasta los 3500 mm alantildeo y un CV interanual de 038 (Figura 4a) La llu-via en esta regioacuten es de conveccioacuten y la distribucioacuten

de eacutepoca seca y lluviosa se debe al movimiento denorte a sur de la Zona de Convergencia Intertropi-cal (ZCIT) (Rollenbeck y Bendix 2011)

En la regioacuten dos (R2) se situacutea en la cordillera oc-cidental de los Andes la altitud es superior a los1500 msnm e inferior a 4000 msnm Los totales plu-viomeacutetricos (450 a 1500mm antildeo-1) y el CV inter-anual (034) fueron relativamente bajos comparadoscon la R1 (Figura 4a) La distribucioacuten de la preci-pitacioacuten tiene una tendencia bimodal el primer pi-co se presenta de enero a mayo seguido de octu-bre a diciembre y el periacuteodo mayo a agosto es el demenor precipitacioacuten media mensual (Figura 4c) Lacantidad de lluvia que cae en esta zona se debe ala influencia de lluvia orograacutefica y de conveccioacuten(Rollenbeck y Bendix 2011) La formacioacuten de pre-cipitaciones es compleja en las montantildeas debido ala interaccioacuten entre el transporte de humedad el ca-lentamiento de la superficie diferencial el campo deviento sinoacuteptico y el sistema local de brisa montantildeo-sa (Daly Smith y Smith 2007 Foresti y Pozdnouk-hov 2012)

Tabla 3 Resultados del anaacutelisis de k-medias para el nuacutemero de grupos de cluacutester

Grupos de Cluacutester 2 3 4 5 6 7 8 9 10Promedio general de silueta 051 046 035 031 034 030 034 027 023Nuacutemero de silueta negativa 1 3 3 3 2 3 3 4 6

Promedio general de silueta_eventos extremos 052 040 026 029 029 026 026 026 026Nuacutemero de silueta negativa_eventos extremos 0 3 4 5 6 5 4 5 5

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Figura 3 Distribucioacuten espacial del grupo de cluacutester (2) obtenido con el proceso k-means y su valor de silueta

Se pueden identificar dos patrones de precipita-cioacuten anual dentro del aacuterea de estudio en la R1 seencontroacute un ciclo anual bien diferenciado entre pe-riacuteodos de avenidas y estiaje caracterizado por picospara los antildeos 72-73 75-76 91-92 y eventos extre-mos para 82-83 y 97-98 (Figura 4d) Las precipita-ciones extremas en Ecuador son asociadas a eventosde El Nintildeo que causaron severas inundaciones peacuter-didas econoacutemicas y enfermedades (Bendix y Ben-dix 2006) En la R1 la influencia del fenoacutemeno deEl Nintildeo se encuentra fuertemente vinculada a los

excedentes de lluvia anual (Rossel y col 1998) LaR2 presenta una deacutebil estacionalidad la cual es con-gruente con el coeficiente de variacioacuten promedio es-timado (034) donde se muestra una disminucioacutende la precipitacioacuten promedio anual a lo largo de lamayoriacutea de las estaciones en comparacioacuten a R1 Loseventos extremos (82-83 y 97-98) son tambieacuten obser-vados en la regioacuten R2 debido a que la influencia deEl Nintildeo en esta zona es variable (Cadier y col 1996Rossel y col 1998)

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

Figura 4 Distribucioacuten espacial de las dos regiones (R1-R2) de lluvia homogeacutenea despueacutes del proceso de regionalizacioacuten pork-means a) Rango de coeficiente de variacioacuten (CV) interanual para las 30 estaciones pluviomeacutetricas b) y c) Reacutegimen de precipi-

tacioacuten mensual de R1 y R2 d) y e) Distribucioacuten de precipitacioacuten anual (1968ndash2014) para las regiones R1 y R2

32 Agresividad Climaacutetica

En la regioacuten R1 el 45 de las estaciones presenta-ron valores promedios anuales del IF superiores a150 esto sugiere la ocurrencia de lluvia de muy altaerosividad (Figura 5a) El IF para la R2 muestra que

el 50 de los valores promedios anuales son infe-riores a 50 y los valores restantes fueron superioresa 50 e inferiores a 100 considerados como lluvia demuy baja y baja erosividad respectivamente (Figu-ra 5a) Los resultados a partir de IFM sugieren unpatroacuten espacial similar al IF (Figura 5b) De hecho

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en la regioacuten R1 son predominantes valores mayoresa 300 asociado a una alta erosividad Mientras la re-gioacuten R2 presenta valores aproximados a 100 lo queindica niveles bajos o muy bajos de erosividad Ladiferencia de los iacutendices estimados para las regio-nes R1 y R2 pueden estar asociados a la distribucioacutenespacial de la lluvia promedio anual (Figura 4a) loque sugiere una alta influencia de la estacionalidadde las lluvias en ambas regiones (Figura 4 d-e) Asi-mismo la estacionalidad de la cuenca es corrobora-da con los resultados del ICP (Figura 5c) pues estos

alcanzan valores alrededor de 20 lo que proponeuna clasificacioacuten predominantemente entre estacio-nal y fuerte estacionalidad Ademaacutes en la regioacuten R1el IFM logra identificar ocho estaciones de muy altaerosividad esto puede ser debido a que el IFM con-sidera la lluvia de todos los doce meses y no soacutelo ladel mes maacutes lluvioso del antildeo Por lo que esta me-todologiacutea podriacutea ser maacutes apropiada para caracteri-zar la severidad de las lluvia de la zona en estudio(Castelan-Vega y col 2015)

Figura 5 Iacutendices de agresividad a) iacutendice de Fournier (IF) b) iacutendice de Fournier Modificado (IFM) y c) concentracioacuten de laprecipitacioacuten (ICP) media anual de 30 estaciones en el aacuterea de estudio

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

Es importante destacar que los resultados deagresividad en la regioacuten R2 coincide con la regioacutende mayor precipitacioacuten anual el cual presenta unabuena correlacioacuten y nivel de significancia entre elpatroacuten de precipitacioacuten media anual (mm) con el IF(r = 077 p lt 001) e IFM (r = 093 p lt 001) (Figu-ra 6 d-e) lo que ratifica que una mayor acumula-cioacuten anual (mm) corresponderiacutea a una mayor agre-

sividad (Besteiro y Delgado 2011) en zonas don-de la precipitacioacuten anual es mayor a 900 mm (Jor-daacuten y Bellinfante 2000 Rey y col 2012) Tambieacutense observoacute una disminucioacuten del IF con la altitud(r = 085 p lt 001) no asiacute para el IFM Para la la-titud y longitud no se encontroacute correlacioacuten entre lospatrones espaciales de agresividad climaacutetica

Figura 6 Distribucioacuten espacial a) y b) Agresividad (IF IFM) promedio anual para el periacuteodo 1968-2014 Correlacioacuten c) IF conla altitud d) y e) IF e IFM con la precipitacioacuten acumulativa

33 Concentracioacuten de las precipitaciones

La concentracioacuten media anual histoacuterica observadaen R1 se distribuyoacute de manera estacional con valo-res que oscilan entre 15minus 19 seguida de una dis-tribucioacuten fuertemente estacional (Figura 5c) es de-cir la precipitacioacuten se concentra en pocos meses del

antildeo En la regioacuten R2 el ICP registra valores supe-riores a 11 e inferior a 18 9 estaciones muestranuna distribucioacuten estacional y 3 distribuciones mo-deradamente estacional a lo largo del antildeo (Figura5c) La concentracioacuten media anual histoacuterica obser-vada en regiones de alta montantildea fue predominan-

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temente una concentracioacuten estacional y moderada-mente estacional estos resultados concuerdan con

Valdeacutes-Pineda y col (2016)

Figura 7 Distribucioacuten espacial a) Concentracioacuten de las precipitaciones (ICP) promedio anual para el periacuteodo 1968-2014 y b)Correlacioacuten del ICP con la longitud

Las regiones de alta montantildea presentan unaconcentracioacuten de lluvia entre estacional y mode-radamente estacional y la regioacuten central entre fuer-temente estacional y estacional (Figura 7a) Esto su-giere una fuerte asociacioacuten con la longitud (r=083plt001) (Figura 7b) La estacionalidad aumenta a lolargo de la gradiente longitudinal lo que conllevaa una concentracioacuten maacutes uniforme de precipita-cioacuten anual Los cambios en el ICP son complejosposiblemente relacionados con las caracteriacutesticasatmosfeacutericas globales y con factores locales y sinoacutep-ticos que afectan la precipitacioacuten Sin embargo nose encontroacute correlacioacuten entre ICP con la latitud y laprecipitacioacuten media anual lo que sugiere que losantildeos con mayor precipitacioacuten anual no estaacuten rela-cionados con la concentracioacuten de precipitacioacuten Loshallazgos de esta investigacioacuten explican el porqueacutela R2 puede ser fuertemente afectada por la lluviaestacional durante el periacuteodo de avenidas dondela precipitacioacuten que se concentra en un nuacutemero re-ducido de meses es relevante para la ocurrencia deerosioacuten de suelos en la parte alta de la cuenca oca-sionando sedimentacioacuten en el aacuterea urbana ubicadaen la parte baja de la CRG

Para analizar los cambios en la concentracioacutenestacional de lluvia mensual la serie de ICP esta-cional (periacuteodo de mayor y menor precipitacioacuten)entre 1968 y 2014 fue estimada para las regiones R1y R2 (Figura 8) Porcentajes de valores de concen-tracioacuten alrededor de 50 sugieren irregularidad delas precipitaciones es decir una alta cantidad delluvia puede precipitar en un nuacutemero reducido demeses el cual es asociado a eventos de inundacioacutenPor el contario una muy baja cantidad de precipi-tacioacuten puede estar cayendo en un mayor nuacutemerode meses causando periacuteodos de sequiacutea que puedenafectar cultivos de secano Esta irregularidad de lalluvia mensual es detectada en algunos antildeos en elperiacuteodo seco de la regioacuten R1 (Figura 8) Esto podriacuteaafectar la agricultura por secano en la regioacuten oestede la cuenca (asymp 1600 msnm) Los resultados de ICPestacional (asymp 20) en el periacuteodo de lluvias en R1 yR2 no muestran cambios temporales significativosy sugieren una estacionalidad marcada

Los resultados del anaacutelisis de tendencias de MKpermitioacute identificar las tendencias anuales positivas

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

del ICPestac solo para el periacuteodo de estiaje (junio-noviembre) y tendencias negativas para los periacuteo-dos de estiaje y de lluvias Sin embargo la mayoriacuteade las estaciones no muestran una tendencia signifi-

cativa (Figura 9 a y b) Las tendencias negativas delICPestac se concentran para la R1 y R2 en las partenorte y sureste de la CRG

Figura 8 Serie anual de iacutendice de concentracioacuten de la precipitacioacuten estacional (ICPestac) para el periacuteodo (P) de estiaje (junio anoviembre) y de lluvia (diciembre-mayo) 1968-2014 para la R1 y R2

Para el periacuteodo de fuertes precipitaciones(diciembre-mayo) solo dos estaciones muestrantendencia negativa en R1 y R2 con niveles de sig-nificancia del 90 y 99 respectivamente (Figura8a) En el periacuteodo de estiaje dos estaciones mues-tran tendencia significativa negativa al 90 y 95en la regioacuten sur de R1 Asimismo solo una esta-cioacuten ubicada en la regioacuten de alta montantildea registratendencia positiva (Figura 8b) En general las ten-dencias positivas o negativas identificadas en R1y R2 indican cambios asociados a la irregularidadde la lluvia mensual en la distribucioacuten temporal dela concentracioacuten no obstante esta irregularidad esidentificada en muy pocas estaciones

4 Conclusiones

El estudio de la agresividad de las precipitacionespara la cuenca del riacuteo Guayas-Ecuador permitioacute ho-mogenizar las zonas de precipitacioacuten caracterizarla variabilidad de las lluvias en el periacuteodo 1968 ndash2014 y su potencial impacto erosivo Los resultadossugieren dos regiones 1) al oeste de la cuenca en laregioacuten costanera hasta los 2500 msnm y 2) al este dela cuenca en la regioacuten de alta montantildea entre 1500y 4000 msnm La cuenca se evaluoacute de forma anualmediante el iacutendice de Fournier (IF) iacutendice de Four-nier Modificado (IFM) y el Iacutendice de concentracioacuten

de precipitacioacuten (ICP) Los hallazgos de esta inves-tigacioacuten a partir de IF e IFM indican que la cuencadel riacuteo Guayas en la zona costanera se clasifica comoregioacuten de agresividad alta a muy alta en la regioacutencostera mientras la regioacuten de alta montantildea es clasi-ficada como de baja o muy baja erosividad

Las zonas de alta actividad agriacutecola ubicadas enla regioacuten costera presentan mayor potencial erosivode la lluvia en comparacioacuten a la regioacuten de alta mon-tantildea La distribucioacuten espacial de la concentracioacutende las precipitaciones se incrementa de este a oestemostrando niveles de moderada a fuerte estaciona-lidad Los resultados mediante los iacutendices de agre-sividad y concentracioacuten de las precipitaciones per-mitieron evaluar cualitativamente el posible impac-to de la lluvia sobre el suelo e identificar patronesde agresividad con la acumulacioacuten de la precipita-cioacuten y concentracioacuten de la precipitacioacuten asociada ala longitud lo que puede estar asociado a incursio-nes de flujos de humedad estacional proveniente dela Amazoniacutea ecuatorial a los Andes (Espinoza Vi-llar y col 2009) Estos resultados tambieacuten indicanque la concentracioacuten de lluvia mensual no presen-ta cambios o tendencias predominantes entre 1968y 2014 No obstante se recomienda el anaacutelisis de laconcentracioacuten de lluvia diaria en regiones ecuato-riales ya que grandes porcentajes de lluvia estacio-nal o anual pueden precipitar en pocos diacuteas

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Figura 9 Distribucioacuten estacional de tendencias del ICP (1968ndash2014) en la cuenca del riacuteo Guayas para diferentes rangos del nivelde significancia a) diciembre - mayo b) junio - noviembre

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperRIESGOS NATURALES Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W

Peruraquo En Stochastic Environmental Research andRisk Assessment 1-14 Online https doi 10 1007s00477bibrangedash 016bibrangedash1235bibrangedash 5

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

PRODUCTOS NATURALESpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201907

CARACTERIZACIOacuteN DEL ACEITE DE LA SEMILLA DE SACHA

INCHI (plukenetia volubilis) DEL CANTOacuteN SAN VICENTEMANABIacute ECUADOR OBTENIDA MEDIANTE PROCESOS NO

TEacuteRMICOS DE EXTRUSIOacuteN

CHARACTERIZATION OF SACHA INCHI SEED OIL (plukenetia volubilis) FROM

CANTON SAN VICENTE MANABIacute ECUADOR OBTAINED BY NON-THERMAL

EXTRUSION PROCESSES

Luis Eduardo Romero Hidalgo Carlos Jefferson Valdiviezo Rogel y StefanieMichelle Bonilla Bermeo

Facultad de Ingenieriacutea Quiacutemica Universidad de Guayaquil Av Delta y Av Kennedy Guayaquil Ecuador

Autor para correspondencia luisromerohugeduec

Manuscrito recibido el 23 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 16 de julio de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis) es una planta originaria de Peruacute El fruto es una semilla oleaginosa la cual poseeun alto contiene aacutecidos grasos polinsaturados en la cual se destaca el omega (α) 3 y 6 Para la extraccioacuten de esteaceite se utilizoacute el meacutetodo de compresioacuten por extrusioacuten utilizando un tornillo sinfiacuten lo que hace aumentar la presioacutende la masa separando asiacute el aceite contenido dentro de la semilla Para esto se utilizoacute un extractor experimental elcual fue adaptado y puesto en marcha para la obtencioacuten de este aceite extrayeacutendolo a temperatura ambiente Con lafinalidad de establecer las caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas de la semilla se realizaron anaacutelisis de humedad fibra cenizagrasa y proteiacutena Una vez extraiacutedo el aceite se calculoacute los rendimientos y se realizaron anaacutelisis de iacutendice de acidezdensidad relativa iacutendice de Yodo iacutendice de Peroacutexido y perfil de aacutecidos grasos Estos resultados se compararon conanaacutelisis realizados al aceite de la misma especie pero de diferentes zonas de cultivo del Peruacute aceite de pescado yoliva los cuales se los conoce por su alto contenido de aacutecidos grasos dejando como resultado que el aceite de SachaInchi presenta un alto contenido de aacutecidos grasos polisaturados y que el meacutetodo de extraccioacuten influye en la calidaddel productoPalabras clave Sacha Inchi extrusioacuten iacutendice de peroacutexido aacutecido graso insaturado iacutendice de yodo

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperPRODUCTOS NATURALES Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S

Abstract

Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis) (SI) is a plant native from Peru The fruit of this plant is an oilseed than containsa high content of oil which is rich in unsaturated fatty acids (916) being one of the seeds that contain this typeof fat in higher percentage For the extraction of this oil the extrusion method was used using an endless screwthat allows the pressure increase in the dough separating the oil contained in the seed For this an experimentalextractor was adapted and put into operation to obtain this oil extracting it at room temperature To analyze thephysicochemical characteristics of the seed moisture fiber ash fat and protein analyzes were conducted Once theoil was obtained the yields were calculated and the following analyzes were performed acid index relative densityiodine value peroxide index and fatty acid profile Those results were compared with the analysis made to olive andfish oil known for their high content of fatty acids resulting that Sacha Inchi oil is better in both quality indexes asin percentage of unsaturated fatty acidsKeywords Sacha Inchi extrusion peroxide index unsaturated fatty acid iodine index

Forma sugerida de citar Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S (2019) Caracterizacioacuten del aceite de lasemilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten San Vicente Manabiacute Ecuadorobtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten La Granja Revista de Cienciasde la Vida Vol 30(2)77-87 httpdoiorg1017163lgrn30201907

IDs OrcidLuis Eduardo Romero Hidalgo httpsorcidorg0000-0002-2417-4836Carlos Jefferson Valdiviezo Rogel httpsorcidorg0000-0002-6550-9751Stefanie Michelle Bonilla Bermeo httpsorcidorg0000-0002-9391-3698

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

1 Introduccioacuten

Sacha inchi (SI) (Plukenetia volubilis Linnaeus) cono-cido tambieacuten como maniacute silvestre maniacute del Incamaniacute sacha o montantildea maniacute es una planta oleagi-nosa que pertenece a la familia de las Euphorbia-ceae En un principio y hasta la actualidad ha sidocultivado en las tierras bajas de la amazoniacutea perua-na y siendo plantado durante siglos por la pobla-cioacuten indiacutegena ha sido un componente de la dieta devarios grupos nativos de la regioacuten (Gutieacuterrez Ro-sada y Jimeacutenez 2011 Chirinos y col 2013) SeguacutenMuangrat Veeraphong y Chantee (2018) el porcen-taje de obtencioacuten de este aceite prensado a 60 C es3797 el cual tiene un porcentaje aproximado de92 de aacutecidos grasos poliinsaturados (AGP) comoaacutecido alfa linoleacutenico (183n-3 aacutecido α-linoleacutenico) yaacutecido linoleico (182n-6 aacutecido linoleico) (Fanali ycol 2011 Cisneros y col 2014) Este tipo de aacutecidosgrasos presenta una o varias ligaduras entre suscarbonos y dependiendo de su ubicacioacuten se los de-nomina α-3 6 o 9 BADUI (Araujo-Dairiki Chavesy Dairiki 2018)

Estos aacutecidos grasos tienen efectos beneficiososque incluyen la capacidad de disminuir los nivelesde gliceacuteridos prevenir los trastornos cardiovascu-lares y una accioacuten antitromboacutetica ademaacutes ciertosexperimentos han demostrado que este aceite tie-ne una alta capacidad antioxidante ayudando areducir el dantildeo del ADN debido a la oxidacioacuten (Ta-keyama y Fukushima 2013) Uacuteltimamente el intereacutespor estos nutrientes ha aumentado demostraacutendoseasiacute que la ingesta de grasa depende de la calidad deesta es decir del tipo de aacutecido graso predominante(Carrillo Fernaacutendez y col 2011) De esta forma elestudio del SI se convierte en un reto tanto comomaterial oleaginoso y tambieacuten por las funcionalida-des bioloacutegicas que podriacutean derivar de su aceite yode sus extractos (T y col 2012)Por otra parte el consumo de aceite de oliva (AO)ha incrementado debido a los beneficios de los acei-tes vegetales por la composicioacuten del AO el cualtiene en su interior una gran cantidad de aacutecidosgrasos monoinsaturados en particular aacutecido oleicoAdemaacutes de estar presentes el aacutecido α-linoleacutenico (α-3) y aacutecido linoleico (α-6) los cuales son requeridospor el cuerpo humano y no puede sintetizar (Pisco-po y col 2016) Actualmente el aceite de pescadoen capsulas es comercializado globalmente debi-do a que es rico en aacutecidos grasos poliinsaturados

α-3 [4091 seguacuten Paucar-Menacho y col (2015)]aacutecido eicosapentaenoico (EPA) (20 5 n-3) y aacutecidodocosahexaenoico (DHA) (22 6 n-3) (Tempel y col1990) Sin embargo la contaminacioacuten ambiental haprovocado la acumulacioacuten de metales pesados ydioxinas en los peces y debido a esto se cuestionanlos beneficios de obtener aacutecidos grasos insaturadosa partir de peces (Maurer y col 2012)Las personas que no pueden comer pescado dia-riamente o lo hacen con poca frecuencia puedencomplementar su ingesta de aacutecidos grasos α-3 conaceites vegetales (Strobel Jahreis y Kuhnt 2012) Sinembargo como estos aacutecidos grasos se oxidan faacutecil-mente a altas temperaturas sus potenciales aplica-ciones son limitadas Como tal el anaacutelisis de nuevasfuentes de aacutecidos grasos α-3 seriacutea extremadamentebeneficioso desde el punto de vista de la salud hu-mana (Takeyama y Fukushima 2013)

El objetivo de este estudio es extraer el aceite deSI por un prensado en friacuteo y realizar su caracteri-zacioacuten para luego poder comparar los aceites ricosen aacutecidos grasos insaturados como son el aceite depescado y el aceite de oliva

2 Materiales y meacutetodos

21 Proceso de obtencioacuten del aceiteLas semillas de SI (Plukenetia volubilis Linnaeus) pro-cedentes del cantoacuten San Vicente Manabiacute Ecuadoruna vez cultivadas se almacenaron hermeacuteticamen-te luego se procedioacute a extraer la cascara de la semi-lla de forma manual y dejarla lista para su anaacutelisisy procesos de extraccioacuten Finalmente para separarla masa seca no lipiacutedica de la parte oleosa se usoacute unextrusor de marca ldquoPitebardquo de origen holandeacutes enel cual su limitacioacuten radica en el uso semillas concontenido de grasas totales de maacutes del 25 de pe-so bruto Seguacuten Fanali y col (2011) la presencia deaceite en la semilla de SI es entre el 37 al 47 Estaextraccioacuten se realizoacute a temperatura ambiente con lafinalidad de generar el menor impacto posible a lasestructuras insaturadas de los aacutecidos grasos Unavez extraiacutedo el aceite crudo el cual presenta soacuteli-dos en suspensioacuten debido a que durante el proce-so de extrusioacuten ciertas partiacuteculas de material soacutelidoson retenidas se deja reposar unas horas en un reci-piente debidamente sellado y sin luz para evitar laoxidacioacuten acelerada del mismo una vez separadaslas dos fases (soacutelida de la seca) se procede a la fil-

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tracioacuten de la primera capa con papel filtro estaacutendardejando asiacute el aceite listo para su almacenamiento

como se aprecia en la Figura 1

Figura 1 a) Semilla de SI con cascara b) Semilla de SI sin cascara c) Producto obtenido despueacutes de la extrusioacuten d)Filtrado del aceite d) Aceite filtrado

211 Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de la semilla de SachaInchi

Cada ensayo se realizoacute siguiendo los paraacutemetros dela Official Methods of Analysis of AOAC Internatio-nal y de la American Oil Chemistsrsquo Society (AOCS)En el caso de necesitar pesar una muestra se usoacute unabalanza AE Adam de maacutexima capacidad 1000 gra-mos la cual estaba debidamente calibrada

212 Porcentaje de humedad

Siguiendo los lineamientos del meacutetodo AOCS-94Cde 13a-63 se pesaron aproximadamente 5 gramosluego se llevaron a una estufa Thermo Fisher Scien-tific por aproximadamente 5 horas a 110 C paraluego volver a ser pesadas Mediante la Ecuacioacuten (1)determinoacute el porcentaje de humedad existente en lamuestra

Humedad=

(1minus Peso de muestra seca(g)

Peso de muestra huacutemeda(g)

)lowast100

(1)

213 Determinacioacuten de grasa

Para este tipo de anaacutelisis se siguioacute el meacutetodo AOAC18th 92206 en el cual se pesaron 2 gramos de lamuestra posterior a la extraccioacuten la humedad y me-diante la extraccioacuten soxhlet se separoacute la grasa crudade la muestra y posteriormente se pesoacute la misma yutilizando la Ecuacioacuten (2) se determinoacute el porcenta-je de grasa total de la muestra

Grasa =Peso de grasa obtenida(g)

Peso de la muestra de semilla(g)lowast100 (2)

214 Porcentaje de fibra cruda y ceniza

Para la determinacioacuten de fibra se siguieron los paraacute-metros del meacutetodo AOAC 2005 96209 usando aacuteci-do sulfuacuterico diluido al 125 solucioacuten de hidroacutexi-do de sodio al 125 alcohol etiacutelico al 95 y eacuteter depetroacuteleo El porcentaje de ceniza se determinoacute por elmeacutetodo AOCS-94 Ba 5-4 en el cual se usoacute una muflaThermo scientific Lindbergh blue m

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

215 Porcentaje de proteiacutena

Para este tipo de ensayo se utilizoacute un analizadorFlash 2000 de marca Thermo Fisher Scientific en elcual se pesoacute 1 miligramo de la muestra y se llevoacutea la entrada del instrumento luego se combustionoacutealrededor de 900C y posteriormente se realizoacute unacolumna en forma de serpentiacuten y finalmente se de-tectaron por un Detector de Conductividad Teacutermica(TCD) el cual automaacuteticamente brinda los datos deporcentaje de proteiacutena

22 Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite

Para estos anaacutelisis tambieacuten se utilizaron los linea-mientos descritos en el punto 21 En el caso de ne-cesitar pesar una muestra se usoacute una balanza AEAdam de maacutexima capacidad 1000 gramos la cualestaba debidamente calibrada

23 Iacutendice de acidez libre

De conformidad con el meacutetodo AOCS-94 Cd 3a-63este se realizoacute por titulacioacuten directa se pesaron 10gramos de la muestra de aceite en un Erlenmeyery se antildeadieron 50 ml de alcohol etiacutelico luego seagregaron alrededor de 3 gotas de indicador fenol-ftaleiacutena Posteriormente se tituloacute con una solucioacutende hidroacutexido de sodio (NaOH) 01 N hasta obser-var el cambio de color a rosa Finalmente se realizoacuteel caacutelculo con la Ecuacioacuten (3) Donde IA es el iacutendi-ce de acidez V es el volumen en ml de la solucioacutende NaOH valorada utilizados para neutralizar losaacutecidos grasos libres de la muestra N es la concen-tracioacuten normal de NaOH y W el peso en gramos dela muestra de aceite

IA =V lowastN lowast561

W(3)

231 Determinacioacuten de densidad relativa

Para este anaacutelisis se usoacute el meacutetodo AOAC-90 920-212 En una probeta debidamente tarada se colocan100 ml de la muestra de aceite y luego se pesoacute estacantidad para asiacute obtener el resultado con la Ecua-cioacuten (4) obteniendo el mismo en las unidades degrml

Densidad relativa =Peso del aceite(g)

100 ml(4)

232 Iacutendice de peroacutexido

Siguiendo los lineamientos del meacutetodo AOAC-90965-33 primero se pesaron dos gramos de la mues-tra de aceite luego se antildeadieron 24 ml de solucioacuten13 cloroformo-aacutecido aceacutetico posteriormente se antildea-dieron 04 ml de solucioacuten yoduro de potasio y 24 mlde agua destilada se valoroacute la solucioacuten de tiosulfatode sodio con permanganato de potasio al 001 N yse continuoacute con la titulacioacuten hasta que desaparecioacuteel color azul Se calculoacute el iacutendice de peroacutexido con laEcuacioacuten (5) y el resultado arroja miliequivalentesde oxigeno activo por kilogramos de grasa DondeIP es el iacutendice de peroacutexido V son los mililitros desolucioacuten valorada de tiosulfato de sodio empleadosen el ensayo V son los mililitros de solucioacuten valora-da de tiosulfato de sodio consumidos en el blancoN es la normalidad de la disolucioacuten de tiosulfato desodio y P es el peso en gramos de la muestra Si-multaacuteneamente se realizoacute un blanco realizando elmismo procedimiento con agua

IP =(V minusV prime)lowastN lowast1000

P(5)

Este ensayo se realizoacute durante 13 diacuteas con el pro-poacutesito de estudiar el avance de la oxidacioacuten de esteaceite a la intemperie temperatura ambiente y a laexposicioacuten a la luz Los anaacutelisis se llevaron a cabo enlos diacuteas 1-4-6-8-11-13 Se utilizaron barras de errorcomo meacutetodo de anaacutelisis estadiacutestico

233 Iacutendice de Yodo

La medicioacuten de este paraacutemetro se realizoacute de acuer-do a los paraacutemetros establecidos en el meacutetodoAOAC-90 920-159 Primero se pesoacute 01 g de acei-te de SI en un Erlenmeyer de 250 ml el aceite sedisolvioacute en 10 ml de cloroformo y 10 ml de la solu-cioacuten de Wijs luego se dejoacute reposar 30 minutos enla oscuridad agitaacutendolo ocasionalmente posterior-mente se antildeadieron 5 ml de solucioacuten de yoduro depotasio al 15 se agitoacute vigorosamente y se antildea-dieron 100 ml de agua recieacuten hervida y enfriadalavando cualquier residuo de la solucioacuten existenteen los bordes

Finalmente se tituloacute con tiosulfato de sodio 01 Ny se empleoacute almidoacuten como indicador Paralelamen-te se realizoacute un anaacutelisis de una muestra en blancoEl caacutelculo del iacutendice de yodo se realizoacute con la Ecua-cioacuten (6) En el cual Vs son los mililitros de tiosulfatode sodio usados en el blanco Vm son los mililitros

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de tiosulfato de sodio usados en la muestra y N esla normalidad del tiosulfato de sodio

Iacutendice de Yodo =(VsminusVm)lowastN lowast1267peso de la muestra

(6)

24 Perfil de acidos grasosSe realizoacute de acuerdo con el procedimiento AOCSCe 1B-89 usando un cromatoacutegrafo de gases de mar-ca TRACE 1310 Mainframe con una columna capi-lar TraceTM TR-FAME 260M137P (25m x 032mm x025um) Las condiciones de trabajo se realizaron se-guacuten describe en Wang y Kakuda (2018)

25 Anaacutelisis estadiacutesticoPara los anaacutelisis fisicoquiacutemicos de la semilla y elaceite se hicieron tres repeticiones de cada uno y seobtuvieron las medias con sus respectivas desvia-ciones estaacutendar Ademaacutes se hizo un anaacutelisis esta-diacutestico usando la prueba ANOVA de Tukey usandoel programa de Real Statistics para determinar lasposibles diferencias significativas a nivel p lt 005Para la elaboracioacuten de graacuteficos se utilizoacute el softwarersquoRrsquo

3 Resultados y Discusioacuten

31 Rendimientos en la extraccioacuten del acei-te de la semilla de Sacha Inchi

Como se aprecia en la Tabla 1 se puede observarque tomando 1000 gramos de semilla de SI se pier-de gran cantidad de este peso total en la cascara porlo cual se tomaraacute el peso de la semilla sin cascara co-mo base de caacutelculo para los demaacutes paraacutemetros Lamasa seca (residuo de la extraccioacuten) obtenida des-pueacutes de la extraccioacuten (6808) arroja un valor muyalto por lo cual representa un porcentaje muy im-portante ya que se puede usar posteriormente Elporcentaje de rendimiento de aceite que se obser-va en la Tabla 1 es de 2692 el cual comparadocon los resultados obtenidos por Muangrat Veerap-hong y Chantee (2018) quien obtuvo rendimientos

de aceite entre 3797 a 4063 se evidencia queel rendimiento en este estudio fue menor debido aque durante la extraccioacuten del aceite no se elevoacute latemperatura en esta investigacioacuten

32 Anaacutelisis fisicoquiacutemico de la semilla deSacha Inchi

Como se puede observar en la Tabla 2 esta semi-lla contiene un alto contenido de aceite 420 elcual seguacuten Wang y Kakuda (2018) se encuentra enel rango estimado (334 - 543) La cantidad deproteiacutena 2978 da a entender que esta semilladespueacutes de haber extraiacutedo el aceite quedaraacute con unremanente de proteiacutena muy alto El porcentaje deceniza es de 29 que es un poco menor seguacuten loreportado por Gutieacuterrez Rosada y Jimeacutenez (2011)el cual obtuvo un porcentaje de 4 La cantidad dehumedad es relativamente baja 672 ya que se tra-ta de un fruto seco seguacuten James (1995) se encuen-tra dentro del rango 0-10 para procesamiento yalmacenamiento sin degradacioacuten de microorganis-mos a los triacilgliceridos La cantidad de fibra ob-tenida en este estudio fue de 18 en base seca elcual es mayor al reportado por Muangrat Veerap-hong y Chantee (2018) quien obtuvo un porcentajede 1386 en base seca

33 Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite de lasemilla de Sacha Inchi

331 Iacutendice de Acidez

Seguacuten se observa en la Tabla 3 el iacutendice de acidezde este aceite es 038 mg KOHg Seguacuten FAOOMS(2015) no debe ser mayor a 4 mg NaOHg para acei-tes vegetales prensados en friacuteo La baja acidez deeste aacutecido refleja la escasa refinacioacuten y la buena cali-dad del aceite de SI en comparacioacuten con el aceite deoliva que seguacuten Paucar-Menacho y col (2015) tieneun valor de 114 mg NaOHg y el aceite de pesca-do que seguacuten Nascimento V y col (2015) tiene unvalor de 1172 mg NaOHg se puede corroborar labuena calidad de este aceite

332 Densidad relativa

El resultado de este paraacutemetro en la Tabla 3 arro-ja un valor de 091 el cual demuestra que este aceite

es ligero Seguacuten Gutieacuterrez Rosada y Jimeacutenez (2011)esto se debe a la cantidad de aacutecidos grasos insatu-rados presentes en el mismo comparaacutendolo con el

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

Tabla 1 Rendimientos en la obtencioacuten del aceite de la semilla de SI

Aceite obtenido(pp)

Sedimentos(pp)

Residuo desemilla (pp)

Semilla sincaacutescara (g)

Caacutescara(g)

Semilla concaacutescara (g)

2693 plusmn167 38plusmn018 6808 plusmn746 65317 plusmn1383 3472 plusmn144 10003 plusmn06

aceite de oliva que seguacuten Paucar-Menacho y col(2015) da un valor de 09252 existiendo una simi-

litud entre estos dos aceites debido a la alta insatu-racioacuten en ambos

Tabla 2 Caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas de la semilla de SI

Caracteriacutestica Semilla de SIHumedad 672 plusmn01

Grasa 4203 plusmn02Ceniza 29 plusmn0025Fibra 180 plusmn0095

Proteiacutena 2978 plusmn16

333 Iacutendice de Yodo

Seguacuten Muangrat Veeraphong y Chantee (2018) es-ta caracteriacutestica del aceite estaacute relacionada con elgrado de insaturacioacuten del mismo que como se pue-de observar en la Tabla 3 arroja un valor de 1925I2100g Haciendo una comparacioacuten seguacuten lo re-

portado por Paucar-Menacho y col (2015) para elaceite de oliva (5615 g I2100 g) y por Nascimen-to V y col (2015) para el aceite de pescado (9392 gI2100 g) demuestra un valor muy alto en el iacutendicede yodo para el aceite de SI reflejando asiacute que esteaceite tiene una mayor insaturacioacuten en comparacioacutena los otros dos aceites

Tabla 3 Caracteriacutesticas fiacutesicoquiacutemicas del aceite de SI

Propiedad Tipo de aceiteSacha Inchi Oliva Pescado3

Iacutendice de acidez(mg KOHg)

038 plusmn 002 114 plusmn 0037 1 1172 plusmn 01

Densidad relativa 091 09252 plusmn 00014 1 NDIacutendice de peroacutexido

(m-eq O2Kg)581 plusmn 05 691 plusmn 344 2 722 plusmn 11

Iacutendice de Yodo(I2100g)

1925 plusmn 07 5615 plusmn 014 1 9392 plusmn 07

1(Paucar-Menacho y col 2015) 2(Piscopo y col 2016) 3(Nascimento V ycol 2015)

334 Iacutendice de peroacutexido

Seguacuten indica Cebi y col (2017) este ensayo mi-de directamente la concentracioacuten de hidroperoacutexi-do que es el resultado del producto de oxidacioacutenprimario en la oxidacioacuten de productos que seguacutenFAOOMS (2015) no debe de exceder de 10 mili-

equivalentes de peroacutexido de oxiacutegeno kg en el casode aceites vegetales y de origen animal El resultadoobtenido en este estudio fue de 581 m-eq O2Kg elcual arroja un valor menor en comparacioacuten al aceitede oliva con un valor de 691 m-eq O2Kg seguacutenPiscopo y col (2016) y con el aceite de pescado conun valor de 722 m-eq O2Kg seguacuten Nascimento V

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperPRODUCTOS NATURALES Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S

y col (2015)

Para conocer que tan vulnerable es el aceite deSI a la oxidacioacuten se realizaron los procedimientosdescritos en el punto 223 a temperatura ambien-te (25C) dando como resultado que este aceite essensible a desarrollar rancidez si estaacute expuesto pro-longadamente a la luz y a la intemperie Seguacuten lo re-portado por Takeyama y Fukushima (2013) quienesexpusieron el aceite a una radiacioacuten UV de 300 nmpor 15 diacuteas y obtuvieron un incremento de la oxi-

dacioacuten del mismo llegando a valores de 250 m-eqO2Kg Seguacuten lo reportado por Maurer y col (2012)quienes obtuvieron un valor de 100 m-eq O2Kg a65C durante 15 diacuteas que es muy diferente en com-paracioacuten al anaacutelisis realizado en esta investigacioacutenel cual fue llevado a cabo a 25C (16 m-eq O2Kgdurante 15 diacuteas) Todos estos resultados indican queeste aceite tiene una gran sensibilidad a la oxida-cioacuten debido a la exposicioacuten a la luz ultravioleta y ala temperatura

Figura 2 Iacutendice de oxidacioacuten (m-eq O2Kg) vs tiempo (diacuteas)

34 Perfil de aacutecidos grasos

El perfil de aacutecidos grasos se puede observar en laTabla 4 En los tres aceites se puede apreciar el altocontenido de aacutecidos grasos insaturados siendo elmaacutes alto el de SI (9063) muy parecido al reporta-do por Fanali y col (2011) quienes obtuvieron unvalor de 92 Dentro de ellos el aacutecido linoleacutenico α-3 (3884) es el de mayor presencia el cual ayudaa disminuir el riesgo de enfermedades cardiovas-culares en seres humanos (Araujo-Dairiki Chavesy Dairiki 2018) El aacutecido graso linoleico α-6 es elsegundo con mayor porcentaje dentro del aceite deSI (3467) el cual contribuye a la prevencioacuten deenfermedades inflamatorias (Saiki y col 2017) ydisminuye la grasa corporal en nintildeos (Racine y col2010) Ademaacutes comparando con los valores obteni-dos en este ensayo con los brindados por Cisnerosy col (2014) se observa que existe una pequentildea

diferencia en la composicioacuten de aacutecidos grasos lle-gando a valores maacutes altos en el aacutecido linoleacutenico α-3(482) y decreciendo en el aacutecido oleico α-9 (89)En el aacutecido linoleico α-6 no existe diferencia signifi-cativa

Seguacuten Romero Aroca (2011) el aceite de olivatiene un porcentaje total de saturados del 1588y para insaturados tiene un porcentaje total del8392 recalcando que el aacutecido oleico α-9 es el demayor presencia en este tipo de aceites obteniendoun porcentaje de 7122 el cual es estable a la oxi-dacioacuten debido a que es un aacutecido graso con solo undoble enlace (Paucar-Menacho y col 2015) SeguacutenPaucar-Menacho y col (2015) el perfil de aacutecidosgrasos del aceite de pescado tiene un porcentaje to-tal de saturados de 3742 y para insaturados tieneun porcentaje total del 6258 Cabe recalcar queel acido linoleacutenico α-3 es el de mayor presencia en

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

este tipo de aceite alcanzando un 4091

Realizando una comparacioacuten entre estos tresaceites se puede observar que el aceite de SI brindauna mayor cantidad de aacutecidos grasos insaturadoslos cuales difieren en la cantidad entre acido lino-leacutenico α-3 linoleico α-6 y oleico α-9 siendo los dosprimeros los de mayor presencia Se puede afirmar

que el aceite de SI tiene un efecto beneficioso para lasalud reduciendo la cantidad de trigliceacuteridos en lasangre pudiendo de ayuda en el control de ciertasenfermedades como la diabetes mellitus la obesi-dad y sirviendo tambieacuten como posibles agentes ci-totoacutexicos para ciertas ceacutelulas tumorales (Rodriacuteguez-Cruz y col 2005)

Tabla 4 Perfil de aacutecidos grasos de los aceites

Perfil de aacutecidos grasosComposicioacuten de acido graso Sacha Inchi() Sacha Inchi()1 Oliva()2 Pescado()3

C140 ND ND ND 1022C160 544 47 1356 228C161 ND ND 143 1054C170 ND ND 242 085C180 394 33 186 44C181 1712 89 7122 962C182 3467 341 1013 151C183 3884 482 618 099C200 ND ND 356 ND

C205n3 ND ND ND 2028C226n3 ND ND ND 1964

C201 ND ND 284 256C202 ND ND 102 NDC221 ND ND ND 162

Total α-3 3884 482 618 4091Total α-6 3467 341 1013 151Total α-9 1712 89 7122 962

Total Saturados 938 8 1588 3742Total Insaturados 9063 912 8392 6258

Total mono insaturados 1712 89 7317 2016Total Poli insaturados 7351 823 1075 4242

1 (Cisneros y col 2014) 2 (Romero Aroca 2011) 3 (Paucar-Menacho y col 2015)

4 Conclusiones

El porcentaje de extraccioacuten de aceite por extrusioacuten(2692) comparado al obtenido en los anaacutelisis fi-sicoquiacutemicos (4203) demuestra que este meacutetodode extraccioacuten tiene un rendimiento bajo tenien-do como alternativa otros tipos de extraccioacuten paraobtener maacutes aceite La semilla de SI tiene un altocontenido de aceite en su interior y gracias a losestudios realizados en este ensayo se logroacute determi-nar que contiene un alto contenido de aacutecidos grasosinsaturados (9063) comparaacutendolo con los resul-tados obtenidos con semillas provenientes de Peruacute

se observa una ligera varianza en los aacutecidos grasoslinoleacutenico (936 de diferencia) y oleico (822 dediferencia) llegando a concluir que la composicioacutende aacutecidos grasos poliinsaturados y monoinsatura-dos variacutea dependiendo de la procedencia de la se-milla

Al compararlo con los aceites de oliva y pescadolos cuales comuacutenmente se conocen por su alto nivelde instauracioacuten se observa que este tiene un nivelmaacutes alto de aacutecidos grasos poliinsaturados 6276de diferencia en comparacioacuten con el aceite de olivay 3109 de diferencia en comparacioacuten con el aceite

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperPRODUCTOS NATURALES Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S

de pescado Sin embargo el aceite de oliva es ricoen aacutecido oleico α-9 y el aceite de pescado en aacutecidolinoleacutenico α-3 los cuales son beneficiosos depen-diendo de la necesidad del consumidor

Al realizar un anaacutelisis fisicoquiacutemico de los tresaceites se pudo determinar que la calidad del aceitede SI es mayor en comparacioacuten a los otros dos acei-tes al ser un producto menos procesado y maacutes li-gero Debido al alto contenido de proteiacutena presenteen el aceite de SI se recomienda realizar un estudioposterior para obtener un posible producto a partirdel residuo despueacutes de la extraccioacuten de aceite

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

TRATAMIENTO DE AGUASpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

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DETECCIOacuteN DE ANTIBIOacuteTICOS BETALACTAacuteMICOSTETRACICLINAS Y SULFAMIDAS COMO CONTAMINANTES

EMERGENTES EN LOS RIacuteOS SAN PEDRO Y PITA DEL CANTOacuteN

RUMINtildeAHUI

DETECTION OF BETALACTAMIC ANTIBIOTICS TETRACYCLINES AND

SULFAMIDES AS EMERGING POLLUTANTS IN THE RIVERS SAN PEDRO AND

PITA OF THE CANTON RUMINtildeAHUI

Lenin Javier Ramiacuterez Cando12 Sabrina Estefania Chicaiza Ramiacuterez1 Allan David Ramos Loacutepez1 y Ceacutesar Ivaacuten Aacutelvarez1

1 Grupo de Investigacioacuten Ambiental en el Desarrollo Sustentable GIADES Carrera de Ingenieriacutea Ambiental Universidad Poli-teacutecnica Salesiana Av Moran Valverde y Rumichaca Quito Ecuador2 Facultad de Ciencias Quiacutemicas Universidad de Guayaquil Av Delta-Ciudadela Universitaria Guayaquil Ecuador

Autor para correspondencia leninramirezugeduec

Manuscrito recibido el 20 de julio de 2018 Aceptado tras revisioacuten el 26 de febrero de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

Las actividades que se realizan en el diario vivir como la higiene personal o el cuidado de la salud pueden provocarefectos negativos en el ecosistema generando alteraciones sobre el medio ambiente dado que se consumen variassustancias de diferente origen y composicioacuten quiacutemica de estas sustancias se conoce relativamente poco con respectoal impacto que tendraacute en el ambiente y en el ser humano sustancias que son reconocidas con el nombre de contami-nantes emergentes El presente trabajo experimental fue desarrollado en las parroquias de Uyumbicho Amaguantildeados localidades ubicadas a 1 Km de la orilla del riacuteo San Pedro y la parroquia de Sangolqui cerca al riacuteo Pita se evaluoacute laprobable existencia de residuos de antibioacuteticos betalactaacutemicos y sulfamidas en los 13 puntos de muestreo distribuidosde la siguiente manera 9 en el riacuteo San Pedro y 4 en el riacuteo Pita se realizaron 6 muestreos de agua para ser analizadasmediante la utilizacioacuten de un kit de deteccioacuten para antibioacuteticos las muestras fueron analizadas 2 veces cada mes por3 meses se procesoacute las imaacutegenes con teacutecnica fotogrameacutetricas y estadiacutesticas para cuantificar los antibioacuteticos de mane-ra raacutepida y sencilla Los resultados obtenidos son claros con un total del 41 de 78 muestras que representa el 52 decasos positivos con presencia de residuos de antibioacuteticos betalactaacutemicos y sulfamidas en los afluentes de los riacuteos SanPedro y PitaPalabras clave Antibioacuteticos contaminantes emergentes ambiente betalactaacutemicos sulfamidas

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Abstract

The activities carried out in daily living such as personal hygiene and health care they may cause negative effects onthe ecosystem generating alterations on the environment given that consumed several substances of different originand chemical composition these substances are relatively little known regarding the impact that will have on theenvironment and human substances that are recognized under the name of polluting emerging This experimentalstudy was developed in the parishes of Uyumbicho Amaguantildea two towns located 1 Km from the shore of the SanPedro river and the parish of Sangolqui near the Pita river assessed the likely existence of residues of beta-lactamantibiotics and sulphonamides at the 13 sampling points distributed in the following manner 9 in the San Pedro riverand 4 in the Pita river 6 samples of water were taken to be analyzed using a kit of detection for antibiotics sampleswere tested 2 times every month for 3 months antibiotics were estimated by photogrammetric and statistical analysisThe results are clear with a total of 41 of 78 samples representing 52 of positive cases with the presence of residuesof beta-lactam antibiotics and sulfonamides in the tributaries of the rivers San Pedro and PitaKeywords Antibiotics contaminants emerging environment beta-lactams sulfonamides

Forma sugerida de citar Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I (2019)Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminan-tes emergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui La Granja Revistade Ciencias de la Vida Vol 30(2)88-102 httpdoiorg1017163lgrn30201908

IDs OrcidLenin Javier Ramiacuterez-Cando httpsorcidorg0000-0002-4855-4796Sabrina Estefania Chicaiza Ramiacuterez httpsorcidorg0000-0003-0496-685XAllan David Ramos Loacutepez httpsorcidorg0000-0002-1446-5138Ceacutesar Ivaacuten Alvarez httpsorcidorg0000-0001-5629-0893

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperTRATAMIENTO DE AGUAS Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I

1 IntroduccioacutenEl deterioro en el medio ambiente es provocado porel aumento acelerado de la poblacioacuten esto conllevael aumento de produccioacuten en actividades indus-triales farmaceacuteuticas agriacutecolas debido a que lasaguas que cada actividad genera son vertidas di-rectamente a los cuerpos de agua estas aguas no setratan previamente consecuentemente no se puedemitigar el impacto que se estaacute generando sobre loscuerpos de agua (Elena Ramiacuterez y Garciacutea G 2009Ramiacuterez Cando Guerra Guevara y Reinoso Molina2017)

El anuncio del primer antibioacutetico sulfamiacutedico en1935 inicioacute la era moderna de la terapeacuteutica anti-microbiana caracterizada por una enorme disminu-cioacuten de la morbilidad y de la mortalidad para mu-chas enfermedades infecciosas (Gimeno 2001 Reigy Toldraacute 2008) Dentro de este grupo de contami-nantes se encuentran los productos farmaceacuteuticosy los subproductos si bien no son considerados co-mo sustancias persistentes su frecuente utilizacioacuteny desecho los hace estar presentes en nuestro en-torno Por consiguiente los antibioacuteticos forman par-te de los agentes farmacoloacutegicos utilizados de formareiterativa y en otros casos usados sin ninguacuten tipode control como suplemento alimenticio o para tra-tar enfermedades en animales siendo administra-dos en numerosas ocasiones de forma insensata yen dosis inadecuadas (Talero Peacuterez Medina y Rozo-Nuacutentildeez 2014)

El derecho de todo ciudadano a vivir en un am-biente sano y ecoloacutegicamente equilibrado libre decontaminacioacuten (CIJUL 2013 Maacutetyaacutes y col 2018Ramiacuterez Cando y col 2017) es la base para realizarel proyecto de deteccioacuten de antibioacuteticos y derivadosde los mismos como contaminantes emergentes enla cuenca de los riacuteos Pita y San Pedro para de estamanera generar ideas para el tratamiento posteriornecesario para la descontaminacioacuten de los riacuteos Elfin de este trabajo es identificar analizar detectar ycuantificar los tipos de antibioacuteticos y sus derivadosque se encuentren presentes en los riacuteos San Pedro yPita considerados como contaminantes emergentesde esta manera poder generar datos que nos facili-ten analizar el comportamiento de estos antibioacuteticosy determinar ademaacutes niveles de afeccioacuten tanto a lasalud humana como al entorno en siacute analizaremoseste proceso mediante muestreos in situ y procesoscontrolados en un laboratorio para un anaacutelisis pos-terior a los resultados y tener una idea clara del efec-

to de los antibioacuteticos en el medio ambiente Una delas caracteriacutesticas importantes que posee este grupode contaminantes para causar un efecto negativo enla naturaleza es que no necesariamente requierenser persistentes ya que si bien existen sistemas quelos pueden remover o transformar en compuestosmaacutes simples o subcompuesto su continuo consumoy por ende el desecho que generado conlleva a lapresencia permanente en el medio ambiente (Bar-celoacute 2003 Guevara Granja y Ramirez Cando 2015Ramiacuterez Cando y col 2017) En los riacuteos San Pedroy Pita se estudian y analizan especiacuteficamente lossiguientes contaminantes emergentes (antibioacuteticos)Betalactamicos Tetraciclinas Sulfamidas (Barceloacute2003)

Los antibioacuteticos son sustancias originados dedistintos tipos de especies de microorganismos co-mo bacterias hongos o actinomicetos incluyendociertas especies de insectos y plantas los cuales lo-gran intervenir en el desarrollo de otros microorga-nismos e incluso pueden llegar a eliminarlos (Vol-fredo Camacho 2010) estaacuten constituidos por moleacute-culas orgaacutenicas lo que nos revela que su mecanismode degradacioacuten al cual estaacute expuesto en el medioambiente son igual a cualquier compuesto orgaacuteni-co pero con la diferencia que todas las reaccionesque se llevan a cabo se realizan aun cuando las con-centraciones de estos compuestos esteacuten muy dilui-das (Henriacutequez Villa 2012) Se tiene que el tiempoestimado para la biodegradacioacuten de los antibioacuteticosen el medio ambiente es de meses o antildeos depen-diendo de las condiciones en las que se encuentrecantidad de oxiacutegeno la disponibilidad de luz el su-ministro de agua (Ferrer y Thurman 2012 AlvarezMendoza Teodoro y Ramirez 2019) Considerandolo expuesto la deteccioacuten y cuantificacioacuten de dichoscompuestos en cuerpos de agua se convierte cadadiacutea en una necesidad para la toma de decisiones yregulaciones al respecto

2 Materiales y meacutetodos

21 Aacuterea de estudioDeteccioacuten de antibioacuteticos en aguas de los riacuteos sanpedro y pita ubicados en la provincia de Pichinchaen parroquias como Uyumbicho en el cantoacuten Mejiacuteay Amaguantildea y Sangolquiacute en el cantoacuten Rumintildeahuipor las cuales atraviesan los riacuteos en estudio como seve en la Figura 1

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Figura 1 Localizacioacuten del proyecto desde la parroquia de Uyumbicho Amaguantildea y Sangolquiacute

Uyumbicho

La parroquia de Uyumbicho ubicada al norte delcantoacuten Mejiacutea a 23 Km del centro de la ciudad deQuito y a 1 Km de la orilla izquierda del riacuteo SanPedro Entre los 2600 y los 4600 msnm posee unclima templado huacutemedo con una temperatura pro-medio de 12C a 27C (Uyumbicho 2014)

Amaguantildea

La parroquia de Amaguantildea pertenece al DistritoMetropolitano de Quito ubicada al norte del Can-toacuten Mejiacutea y el riacuteo San Pedro atraviesa la parroquiaEntre los 1740 y los 4120 msnm posee un climatemplado con una temperatura promedio de 17C y18C (Amaguantildea 2013)

Sangolquiacute

La parroquia de Sangolquiacute estaacute ubicada en el vallede los chillos es la capital del cantoacuten Rumintildeahui yforma parte de la hoya de Guayllabamba y se en-cuentra a 1 Km de la orilla derecha del Rio PitaEntre los 2415 y los 2512 msnm posee un climatemplado con una temperatura promedio de 16Cy 23C (Rumintildeahui 2014)

22 Obtencioacuten de la muestraSe utilizoacute un GPS para georreferenciar los puntos demuestreo y ppermitioacute ubicar en un mapa los pun-tos de referencia para cada uno de los riacuteos es asiacuteque se pudo obtener las coordenadas y mapas deubicacioacuten para los puntos de muestreo del riacuteo Pitay San Pedro Se tomaron un total de 13 muestras 9muestras en el riacuteo San Pedro y 4 muestras en el riacuteoPita tomando 1 litro de cada una de las muestraspara su posterior uso y anaacutelisis esto realizado conla ayuda de equipos como el pH-metro (FiveGoT M Metter Toledo) y un kit (AuroFlowT M BTS ComboStrip Test Kitrdquo de marca BIOO Scientific)

23 Anaacutelisis en campoEl trabajo de campo se realizoacute siguiendo los pa-sos tanto para la recoleccioacuten de las muestras seguacutenla NTE INEN 21172013 sobre el agua calidad delagua muestreo manejo y conservacioacuten de mues-tras (INEM 2013) como para el anaacutelisis de dichasmuestras a traveacutes del kit ldquoAuroFlowTM BTS Com-bo Strip Test Kitrdquo de marca BIOO Scientific (Scienti-fic 2018) que es un kit de anaacutelisis e identificacioacuten deantibioacuteticos Para cada punto de muestreo se reali-zoacute la medicioacuten de pH conductividad y temperatura

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperTRATAMIENTO DE AGUAS Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I

con el pH-metro el instrumento portaacutetil pH-metroFiveGoT M sirve para la medicioacuten de pH conducti-vidad (mS) y temperatura (C) este equipo cumplecon las normativas de seguridad reconocidas (To-ledo 2017) y la identificacioacuten de antibioacuteticos conlas tiras de lectura para la comparacioacuten de resulta-dos con la guiacutea del kit AuroFlowT M los informes devalidacioacuten estaacuten disponibles y muestran la eficaciade las pruebas tanto a temperatura ambiente comoen otras condiciones (Scientific 2018) el protocoloo proceso raacutepido y simplificado del uso del kit sepuede ver a continuacioacuten

bull Agregue 200uL de agua friacutea al recipiente dereaccioacuten y mezcle pipeteando hacia arriba yhacia abajo 10 veces

bull Incubar la mezcla durante 3 minutos a tempe-ratura ambiente

bull Agregue la varilla o tira medidora al recipien-te de reaccioacuten

bull Incubar la mezcla durante 4 minutos a tempe-ratura ambiente

bull Interpretar visualmente el resultado usando eldiagrama o usa el lector

24 Anaacutelisis de laboratorioLas muestras fueron almacenadas y refrigeradasdurante una semana como primer paso se prepa-ran materiales para la elaboracioacuten del medio de cul-tivo para nuestro proyecto se ocupoacute Agar nutritivotanto el MacConkey como el PCA (ambos de marcaDIFCO BBL Microbiology en presentacioacuten de 500gramos) que son medios universales para la deter-minacioacuten de microorganismos y bastante uacutetiles pa-ra la identificacioacuten de UFC (Unidades formadorasde colonias) se preparoacute 500ml de cada tipo de agarsiguiendo los procedimientos de preparacioacuten

241 Preparacioacuten del Agar

La preparacioacuten del medio de cultivo consiste en pe-sar la cantidad deseada del mismo y disolverla enagua destilada siguiendo las instrucciones del fabri-cante seguacuten la etiqueta proporcionada en el envasedel producto Esta mezcla despueacutes de ser preparadase esteriliza en el autoclave una vez finalizada la es-terilizacioacuten los medios se dejaraacuten enfriar a tempe-ratura ambiente evitando su solidificacioacuten ya que

estos medios deben verterse en las cajas Petri parala siembra de las muestras para que arrojen los re-sultados correspondientes para cada una de las mis-mas

242 Preparacioacuten de las muestras para siembra

Una vez esterilizados los materiales cajas Petri pi-petas y tubos de ensayo se toman las cajas Petriy se vierte el medio fundido y esteacuteril dentro deellas en un ambiente aseacuteptico lo recomendable esque esteacute en la proximidad de la llama de un me-chero Bunsen aproximadamente en un radio de 20a 30 cm dependiendo la intensidad y el color dela flama (APHA 1970) o Agar PCA (Plate countagar) Se sacan las muestras de la refrigeracioacuten y selas mantiene en condiciones ambientales para quese acondicionen a la temperatura normal una vezacondicionadas estas muestras se tomoacute 1 ml de ca-da una de las botellas para la respectiva siembrauna vez colocada la aliacutecuota se vierte el agar encada una de las cajas Petri considerando que parael proceso se realizaron diluciones 10minus1 y 10minus2 queayudaran a reducir la concentracioacuten de microorga-nismos (APHA 1970)

Despueacutes de colocar determinada cantidad demuestra se seleccionoacute el agar MacConkey y PCApara cada dilucioacuten y se la vierte en cada caja Petriocupando una teacutecnica de siembra de cultivos deno-minada ldquocaja pobrerdquo en la cual se coloca un milili-tro de cada una de las diluciones en cada una de lascajas Petri etiquetadas Este mililitro se lo esparceen toda la caja despueacutes de esto en un ambiente es-teacuteril se vierte el agar con una temperatura maacuteximade 40C Se realizoacute el proceso utilizando 26 cajas Pe-tri 13 cajas para las muestras en agar MacConkey y13 cajas para PCA para comprobar la funcionalidaddel proceso con cada uno de los medios a partir deeso usamos 28 cajas Petri contando con un blancopara diferenciar las demaacutes muestras Una vez pre-paradas y finalizado el proceso de siembra las ca-jas Petri son ingresadas a una incubadora la cual semantiene en una temperatura definida de 37C selas conserva en un tiempo aproximado de 48 horaspara que el crecimiento sea oacuteptimo en ambos tiposde agar estaacutendar (APHA 1970) o Agar PCA

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

25 Preparacioacuten de las Curvas de Calibra-cioacuten

Para las curvas de calibracioacuten comenzamos nuestroanaacutelisis considerando el blanco que hace referencia

a agua sin presencia de antibioacuteticos

Tabla 1 Ubicacioacuten de los puntos de muestreo

COORDENADASPUNTOS RIacuteO X Y

1 SAN PEDRO 776320179 9957033032 SAN PEDRO 776459837 9957513843 SAN PEDRO 777471527 9958809984 SAN PEDRO 777999499 995887225 SAN PEDRO 781362462 9960688916 SAN PEDRO 782648687 996294747 SAN PEDRO 782899269 9964211358 SAN PEDRO 7833909 9965736519 SAN PEDRO 78243611 9966660181 PITA 78243611 9966660182 PITA 783049537 9966952453 PITA 784595582 9965756814 PITA 787187462 996356193

251 Elaboracioacuten de Curvas de Calibracioacuten

La curva de calibracioacuten se mide en funcioacuten de laconcentracioacuten de un analito La calibracioacuten inclu-ye la seleccioacuten de un modelo para valorar paraacuteme-tros que permitan comprobar la linealidad de esacurva y como resultado la capacidad de un meacuteto-do analiacutetico para obtener resultados que sean pro-porcionales a la concentracioacuten de un compuesto endicha muestra dentro de un determinado interva-lo de trabajo En el procedimiento se compara unapropiedad del analito con la de estaacutendares de con-centracioacuten conocida del mismo analito (o de alguacutenotro con propiedades muy similares a eacuteste) (Dosaly Villanueva 2008) La fase de calibracioacuten analiacuteticase realiza mediante un modelo de liacutenea recta radicaen hallar la recta de calibrado que mejor se ajustea una cantidad de n puntos experimentales don-de cada punto se encuentra definido por una va-riable x (variable independiente generalmente con-centracioacuten del analito de intereacutes) y una variable y(variable dependiente generalmente respuesta ins-trumental) La recta de calibrado se encuentra defi-nida por una ordenada al origen (b) y una pendiente(m) mediante la ecuacioacuten y = mx+b o cualquiera de

sus formas linealizadas (Dosal y Villanueva 2008)

252 Preparacioacuten de la curva de calibracioacuten

El blanco nos serviraacute para comparar con los demaacutesresultados y para esto se necesitoacute muestras purastanto para β-lactaacutemicos como para sulfamidas Setomoacute un gramo de cada uno en este proceso se for-maron 6 muestras de cada antibioacutetico un blanco(concentracioacuten 0) y una solucioacuten patroacuten de 1g deantibioacutetico por cada 100 mL de aquiacute se partioacute parapreparar 5 diluciones 10minus110minus210minus310minus4y10minus5para evaluar y reconocer las diferentes concen-traciones todo este proceso con ayuda del kitAuroFlowT M Se empleoacute una teacutecnica de anaacutelisis deimaacutegenes raster que nos proporciona el programainformaacutetico R Studio (RStudio 2016) mediante elcual se puede relacionar las bandas con la cantidadde antibioacutetico existente las bandas usadas son Ro-ja Verde y Azul en ingleacutes RGB (Red-Green-Blue)Se debe considerar para dicha evaluacioacuten tomarimaacutegenes precisas de las tiras de medicioacuten del kita una misma distancia (altura) a una exposicioacuten deluz igual para todas las tiras y evitando las sombrasen las mismas ya que cualquier tipo de error dentro

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de este proceso altera significativamente el valor delas bandas al pasar por el anaacutelisis informaacutetico (Al-varez Mendoza y col 2018)

Una vez tomadas las imaacutegenes correspondien-tes al blanco se analizan todas las tiras obtenidas dela toma de muestras que son 78 tiras de esta formase realiza la curva de calibracioacuten (conjunto de con-

centraciones que describen el intervalo en el cual sedeberaacute cuantificar el compuesto por analizar) y a finde asegurar que la recta encontrada con los puntosexperimentales se ajustoacute correctamente al modelomatemaacutetico de la ecuacioacuten se calculan los valoresde la ordenada al origen la pendiente el coeficientede determinacioacuten (R2) y el anaacutelisis de residuos delmodelo (Dosal y Villanueva 2008)

3 Resultados

31 Campo y muestreo

Los resultados obtenidos a lo largo de los muestreoscorrespondientes para las fechas indicadas a la in-formacioacuten recolectada en la Tabla 1 para la ubica-cioacuten geograacuteficaLa informacioacuten levantada a partir de la distribucioacutenespacial de los puntos de muestreo es indicando

por las variables de estado como pH temperaturay conductividad ademaacutes de indicar la presencia deantibioacuteticos en las diferentes muestras (Tabla 2)Evidenciaacutendose en la Tabla 2 que la presencia de an-tibioacuteticos con base de betalactaacutemicos es mayor quela presencia de antibioacuteticos con base de sulfamidasen una relacioacuten de al menos 21 Los valores de pHse mantienen en un rango de 714 a 851 la tempe-ratura se mantiene entre 1415C a 2645C y la con-ductividad en un rango de 1367mS a 8200mS

Figura 2 Curva de calibracioacuten para betalactaacutemicos con los datos analizados de las imaacutegenes del blanco

Figura 3 Curva de calibracioacuten para sulfamidas con los datos analizados de las imaacutegenes del blanco

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Tabla 2 Tabla de datos a lo largo de las fechas de muestreo se presentan los puntos que tuvieron presencia de antibioacuteticos dandoun valor positivo (1) y un valor negativo (0) a la presencia de los mismos

Fecha Puntos Riacuteo pH Conductividad Temperatura Betalactaacutemicos Sulfamidas

7112017

2 SAN PEDRO 843 7667 187 1 13 SAN PEDRO 85 80 1845 0 14 SAN PEDRO 847 7867 2005 0 16 SAN PEDRO 8 53 24 1 17 SAN PEDRO 837 7433 1989 1 08 SAN PEDRO 836 73 2355 0 19 SAN PEDRO 829 21 225 0 13 PITA 851 2467 235 1 1

22112017

3 SAN PEDRO 83 7633 1755 1 08 SAN PEDRO 813 67 1675 1 02 PITA 744 2867 198 1 03 PITA 81 6533 1725 1 04 PITA 825 7333 1685 1 0

4122017

1 SAN PEDRO 791 6467 1595 1 02 SAN PEDRO 785 6167 176 1 06 SAN PEDRO 756 4567 211 0 12 PITA 714 2133 2395 1 14 PITA 783 6067 187 1 1

18122017

1 SAN PEDRO 784 6067 168 1 05 SAN PEDRO 796 6767 1795 1 06 SAN PEDRO 771 5433 213 1 07 SAN PEDRO 773 5467 199 1 08 SAN PEDRO 771 5433 2035 1 02 PITA 718 24 245 1 04 PITA 761 48 2095 1 0

212018

4 SAN PEDRO 772 5433 1635 1 06 SAN PEDRO 742 37 211 1 09 SAN PEDRO 748 4067 178 1 01 PITA 747 40 1695 1 02 PITA 732 3167 1715 1 03 PITA 736 3333 165 1 04 PITA 736 3333 17 1 0

1712018

2 SAN PEDRO 799 6967 1645 1 03 SAN PEDRO 799 6933 193 1 05 SAN PEDRO 794 67 172 1 06 SAN PEDRO 756 45 191 1 17 SAN PEDRO 792 65 155 1 09 SAN PEDRO 787 62 15 1 12 PITA 74 3567 1555 1 03 PITA 769 52 144 1 14 PITA 734 32 1415 1 0

32 Pruebas microbioloacutegicas

Una vez obtenidas las muestras y la presencia o node antibioacuteticos en las mismas de la siembra de es-tas muestras en medios de cultivos tanto Agar Mac-Conkey y Agar PCA por meacutetodos ya especificados

anteriormente se obtuvieron los siguientes resulta-dos tomando en cuenta que se realizaron dilucio-nes para todas las muestras debido a que se debiacuteareducir la concentracioacuten de microorganismos parapoder identificar las colonias posteriormente con-tando ademaacutes que soacutelo se presentan las muestras

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positivas presentando uacutenicamente el valor de lasUFC (Unidades formadoras de colonias) una vezutilizado el respectivo factor de conversioacuten se agre-

ga tambieacuten que se eliminoacute el dato del primer mues-treo debido a que su concentracioacuten arrojaba resulta-dos incontables como se observa en la Tabla 3

Tabla 3 Representacioacuten de los valores totales de UFC para cada una de las muestras en cada una de las fechas de muestreorealizadas por conteo en cuadrantes

Fecha Puntos Riacuteo TOTAL (UFCml) Fecha Puntos Riacuteo TOTAL (UFCml)

22 de noviembre 2017

3 SAN PEDRO 29400

2 de enero 2018

1 SAN PEDRO 140008 SAN PEDRO 44100 2 SAN PEDRO 293002 PITA 60950 3 SAN PEDRO 250003 PITA 38450 4 SAN PEDRO 245004 PITA 24300 5 SAN PEDRO 25000

4 de noviembre 2017

2 SAN PEDRO 1700 6 SAN PEDRO 349003 SAN PEDRO 400 7 SAN PEDRO 720004 SAN PEDRO 500 8 SAN PEDRO 257005 SAN PEDRO 250 9 SAN PEDRO 241006 SAN PEDRO 500 1 PITA 270007 SAN PEDRO 350 2 PITA 330008 SAN PEDRO 100 3 PITA 120009 SAN PEDRO 300 4 PITA 24002 PITA 3250

17 de enero 2018

1 SAN PEDRO 10003 PITA 200 2 SAN PEDRO 30004 PITA 300 3 SAN PEDRO 5000

18 de diciembre 2017

1 SAN PEDRO 14350 4 SAN PEDRO 87002 SAN PEDRO 16500 5 SAN PEDRO 59003 SAN PEDRO 7000 6 SAN PEDRO 183004 SAN PEDRO 16950 7 SAN PEDRO 139505 SAN PEDRO 12450 8 SAN PEDRO 185006 SAN PEDRO 26750 9 SAN PEDRO 95007 SAN PEDRO 17600 1 PITA 146508 SAN PEDRO 22000 2 PITA 285009 SAN PEDRO 37600 3 PITA 44501 PITA 14700 4 PITA 40002 PITA 145003 PITA 160004 PITA 12000

33 Curvas de calibracioacuten

En el proceso tambieacuten se consideroacute al blanco gra-cias a las tiras indicadoras de presencia de antibioacuteti-cos la cual nos permitioacute determinar mediante pro-gramacioacuten y deteccioacuten de bandas correspondientes

a los colores rojos verde y azul las curvas de cali-bracioacuten que nos ayudariacutean a estimar la concentra-cioacuten de cada antibioacutetico hallado en este caso de be-talactaacutemicos y sulfamidas dando como resultado laTabla 4 para betalactaacutemicos y la Tabla 5 para sulfa-midas

Tabla 4 Bandas roja verde y azul para betalactaacutemicos con sus respectivas concentraciones en mgmL

Rojo Verde AzulMedia Concentracioacuten Media Concentracioacuten Media Concentracioacuten

94 10 160 10 191 10123 1 147 1 181 1129 01 182 01 202 01139 001 123 001 164 001166 0001 151 0001 181 0001178 00001 164 00001 158 00001

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Determinando de esta manera que para el caacutelcu-lo de antibioacuteticos con base de betalactaacutemicos se ocu-paraacute la banda roja (Tabla 4) ya que esta presentauna correlacion que satisface el proceso mientrasque para las muestras de antibioacuteticos con base desulfamida se ocuparaacute la banda verde (Tabla 5) Conestos datos se programoacute y disentildearon las respecti-vas curvas de calibracioacuten que posteriormente nosserviraacuten para el caacutelculo de concentraciones de an-tibioacuteticos de cada muestra Obteniendo la ecuacioacuteny = 7 middot 106eminus0139x de ajuste R2 = 09648 (Figura 2)para betalactaacutemicos y la ecuacioacuten y = 2 middot 101eminus0191x

de ajuste R2 = 09484 (Figura 3) para sulfamidasConsiderando que valores de R2 mayores a 09 o lomaacutes cercano a 1 son valores acogidos como vaacutelidos(Martiacutenez Rodriacuteguez 2005)

Considerando el anaacutelisis de residuos donde seobservoacute su distribucioacuten normal y cumpliendo conla condicioacuten homocesticidad (prueba de White) secontinuo con el caacutelculo de las concentraciones deantibioacuteticos gracias a las ecuaciones elaboradas apartir de la Figura 2 y Figura 3 con sus respecti-vos valores de R2 maacutes cercanos a la veracidad (Olea2016) para cada muestra de la misma manera enque se realizoacute con la muestra blanco eliminado deigual manera los resultados negativos presentandoasiacute la Tabla 6 como resultado del caacutelculo

Tomar en cuenta que son 13 muestras en total alo largo de los riacuteos en estudio estos resultados ser-viraacuten de gran ayuda para su anaacutelisis posterior enmapas ilustrativos de la situacioacuten de los antibioacuteti-cos y la relacioacuten de estas concentraciones con otrasvariables consideradas dentro del estudio

Tabla 5 Bandas roja verde y azul para sulfamidas con sus respectivas concentraciones en mgmL

Rojo Verde AzulMedia Concentracioacuten Media Concentracioacuten Media Concentracioacuten

124 10 107 10 169 10136 1 132 1 174 1117 01 141 01 160 01148 001 151 001 172 001170 0001 157 0001 165 0001103 00001 170 00001 118 00001

34 Mapas de estudio de resultadosCon los datos calculados anteriormente podemosdesarrollar mapas q nos ayudariacutean a entender laubicacioacuten de los puntos y sus determinadas carac-teriacutesticas tanto como valoracioacuten de los mismos e in-cluso se presenta la dispersioacuten de los antibioacuteticos al-rededor de la zona de estudio (Figura 4)Mismos que permitieron determinar la variacioacutende pH en la zona va desde el valor de 714 a 851considerando que el agua de los riacuteos se mantiene enun nivel neutro a baacutesico la conductividad se esti-moacute en un rango de 1367 mS a 8200 mS teniendovalores maacutes altos en sectores aledantildeos al riacuteo Pita

con respecto a la temperatura se tiene una variacioacutenentre 1415C y 2645C Con respecto a los antibioacute-ticos encontrados hablando de los betalactaacutemicoseste tiene mayor concentracioacuten en los puntos 7 delriacuteo San Pedro y 4 del riacuteo Pita con valores de con-centraciones entre 137times10minus3 mgml y 157times10minus3

mgml Mientras que en lo referente a las sulfami-das se consideroacute que el punto maacutes alto de concen-tracioacuten del mismo fue el punto 3 del riacuteo Pita con va-lores entre 205times10minus3 mgml y 235times10minus3 mgml

4 Discusioacuten

Una vez analizados los resultados de cada unode los riacuteos notamos que en relacioacuten a condicionesambientales como el pH y la temperatura ambosriacuteos presentaron condiciones similares a pesar deque con la conductividad hay una diferencia de

2603 mS siendo mayor la conductividad del riacuteoPita Los resultados demostraron que existen anti-bioacuteticos en el agua de los riacuteos San Pedro y Pita losresultados obtenidos son similares a los valores de365 y 50 reportados por otros investigadores

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Tabla 6 Concentraciones de las muestras positivas tanto con antibioacutetico betalactaacutemico como con antibioacutetico sulfamida Dondebanda roja R banda verde G banda azul B betalactamicos ldquoBetardquo y sulfamidas ldquoSulfardquo

Concentracioacuten (mgmL)Fecha Puntos Riacuteo R G B Presencia Beta Sulfa2 SAN PEDRO 174 175 184 Beta Sulfa 219E-04 609E-053 SAN PEDRO 173 174 185 Sulfa - 737E-054 SAN PEDRO 175 176 185 Sulfa - 503E-056 SAN PEDRO 170 172 182 Beta Sulfa 383E-04 -7 SAN PEDRO 172 174 183 Beta 290E-04 -8 SAN PEDRO 165 170 170 Sulfa - 158E-049 SAN PEDRO 157 164 176 Sulfa - 166E-04

7112017

12 PITA 145 149 156 Beta Sulfa 124E-02 874E-033 SAN PEDRO 176 176 186 Beta 166E-04 -8 SAN PEDRO 159 162 176 Beta 177E-03 -11 PITA 160 162 170 Beta 154E-03 -12 PITA 158 158 169 Beta 203E-03 -

20112017

13 PITA 159 160 170 Beta 177E-03 -1 SAN PEDRO 170 171 183 Beta 383E-04 -2 SAN PEDRO 172 170 182 Beta 290E-04 -6 SAN PEDRO 172 168 180 Sulfa - 232E-0411 PITA 173 171 184 Beta Sulfa 252E-04 131E-04

4122017

13 PITA 172 171 183 Beta Sulfa 290E-04 131E-041 SAN PEDRO 154 159 173 Beta 354E-03 -5 SAN PEDRO 166 167 181 Beta 667E-04 -6 SAN PEDRO 167 168 181 Beta 581E-04 -7 SAN PEDRO 162 162 179 Beta 116E-03 -8 SAN PEDRO 170 170 182 Beta 383E-04 -11 PITA 169 170 185 Beta 440E-04 -

18122017

13 PITA 168 170 184 Beta 505E-04 -6 SAN PEDRO 176 177 191 Beta 166E-04 -9 SAN PEDRO 170 176 188 Beta 383E-04 -10 PITA 163 168 180 Beta 101E-03 -11 PITA 161 167 179 Beta 134E-03 -12 PITA 154 162 176 Beta 354E-03 -

212018

13 PITA 147 156 171 Beta 936E-03 -2 SAN PEDRO 171 171 182 Beta 333E-04 -3 SAN PEDRO 172 172 183 Beta 290E-04 -5 SAN PEDRO 169 171 183 Beta 440E-04 -6 SAN PEDRO 167 170 182 Beta Sulfa 581E-04 158E-047 SAN PEDRO 160 165 178 Beta 154E-03 -9 SAN PEDRO 153 160 174 Beta Sulfa 406E-03 107E-0311 PITA 170 175 186 Beta 383E-04 -12 PITA 175 177 188 Beta Sulfa 191E-04 416E-05

1712018

13 PITA 175 177 188 Beta 191E-04 -

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en la deteccioacuten de betalactaacutemicos en leche cruda ypasteurizada relacionada con la cercaniacutea de estasindustrias a la zona de muestreo

La presencia de industrias aledantildeas a los riacuteosque tienen como efluente el cauce del riacuteo contribu-yen a la contaminacioacuten de los riacuteos ademaacutes de queexisten zonas en las que hay actividad agriacutecola ydemaacutes actividades agroindustriales sin despreciarla existencia de efluentes domeacutesticos y como unaimportante fraccioacuten de faacutermacos que son consumi-dos en grandes cantidades y variedad luego de suingesta se excretan por el individuo a traveacutes de ori-na y heces ingresando de manera continua a lasaguas residuales

Estudios sobre el consumo de faacutermacos en lospaiacuteses de la UE cifra estos antibioacuteticos en toneladaspor antildeo y muchos de los maacutes usados entre ellos losantibioacuteticos se emplean en cantidades similares alas de los pesticidas (Barceloacute 2003) Entre los faacuterma-cos maacutes usados u ocupados en medicina destacanlos antibioacuteticos como la amoxicilina y el sulfameto-xazol y entre los antibioacuteticos con mayor reporte enlos cuerpos de agua estaacuten las tetraciclinas como sehan identificado tambieacuten omitiendo el hecho queno hubo presencia de tetraciclinas en los muestreosdel estudio realizado

A partir del anaacutelisis de varianza y las curvas decalibracioacuten se comprueba que los resultados ob-tenidos sentildealan que el porcentaje de recuperacioacutenes de un 96 El coeficiente de correlacioacuten (R2) dela curva de calibrado es 09946 y el coeficiente devariacioacuten 186 (Aguilera Herrera y Ponce 2010)Para nuestro caso fue un valor del coeficiente de co-rrelacioacuten (R2) de la curva de calibrado entre 09484y 09648 valores cercanos para el meacutetodo aplicadodonde se considera que para valores superiores a

095 son aceptables para el anaacutelisis

Para la mayoriacutea de las pruebas con microor-ganismos sensibles el betalactaacutemico se comportacomo bactericida porque la concentracioacuten bacte-ricida miacutenima (CBM) o la concentracioacuten miacutenimade antimicrobiano elimino el 999 de los micro-organismos viables (Taroco Seija y Vignoli 2006)Esto tambieacuten se ha discutido con respecto a valo-res maacuteximas de concentraciones de los antibioacuteticospresentes en aguas residuales en estudios realiza-dos en Estados Unidos para el caso de los beta-lactaacutemicos se verificoacute el valor de la amoxicilina lacual se encontroacute en un valor de 150 microgl y paralas sulfamidas como muestra la sulfametoxazol conuna maacutexima concentracioacuten de alrededor de 28 microgl(Kim y col 2007 Kim y Aga 2007 Morse y Jackson2003) Mientras que el anaacutelisis del agua del riacuteo Senaen Francia debido a que analizan los antibioacuteticosen estudio y a su relacioacuten con las actividades huma-nas como agricultura e industrial se tomoacute en cuentapara la comparacioacuten presentando antibioacuteticos enconcentraciones que alcanzan 544 ngl

En condiciones de pH de 7 y temperatura de 4C(Tamtam y col 2008) Valores que para la compara-cioacuten con nuestro estudio seriacutean de 15times10minus8 mgLde betalactaacutemicos y 28times10minus6 mgL de sulfamidasMientras que los resultados de los muestreos son124 times 10minus2 mgL de betalactaacutemicos y 874 times 10minus3

mgL de sulfamidas la diferencia se debe a la can-tidad de la muestra tomada ya que en el estudiode Estados Unidos se tomoacute una muestra de 01mL(Morse y Jackson 2003 Kim y Aga 2007) mien-tras que para nuestra investigacioacuten se ocupoacute 1ml demuestra No existe un ensayo estandarizado paraevaluar la susceptibilidad o resistencia de las bac-terias del medio ambiente

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Figura 4 Mapas ilustrativos acerca de las condiciones en las que se presentoacute el estudio donde a) Condicioacuten del pH en la zonab) Condicioacuten de la conductividad en la zona c) Condicioacuten de la temperatura (presentado con isotermas) de la zona d) Dispersioacuten

del antibioacutetico betalactaacutemico en la zona y e) Dispersioacuten del antibioacutetico sulfamida en la zona Elaborado en ARCGIS (2016)

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

5 Conclusiones

El estudio realizado en las parroquias de Uyumbi-cho ndash Amaguantildea ndash Sangolquiacute nos indica que existeun problema de contaminacioacuten por materia orgaacute-nica y otros desechos especialmente en las zonasdonde existen centros poblados como Amaguantildeapor donde el riacuteo San Pedro atraviesa la parroquiaal igual que en la Parroquia de Sangolquiacute que esatravesada por el riacuteo Pita estos resultados se obtu-vieron al analizar las siembras de microorganismosque se realizaron en el laboratorio obteniendo lapresencia de bacterias que en su mayoriacutea solo seencuentra en la materia orgaacutenica debido a su cre-cimiento en los medios de cultivo que determinandicha afirmacioacuten

Los casos positivos en las muestras con antibioacute-ticos se presentaron en mayor nuacutemero a los deriva-dos de betalactaacutemicos seguidos de sulfamidas y pa-ra las tetraciclinas no se presentoacute ninguacuten resultadodespreciaacutendose asiacute los caacutelculos seguacuten los resultadosque se obtuvieron del kit En los tres meses de mues-treo se recolectaron y se analizaron las muestras deagua de los riacuteos en la que existioacute mayor presenciade casos positivos fue en el mes de enero con unacantidad de 16 casos positivos del total de 41 casospositivos para los tres meses de muestreos el cualrepresenta el 39 de las muestras positivas

Agradecimientos

Este proyecto es financiado por la Universidad Po-liteacutecnica Salesiana (proyecto de investigacioacuten I89)con sede en Quito ndash Ecuador sin este apoyo no hu-biera sido posible llevar a buen fin el mismo

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102LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201988-102

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

DESARROLLO SOSTENIBLEpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201909

DINAacuteMICA DE LOS PEQUENtildeOS PRODUCTORES DE LECHE EN LA

SIERRA CENTRO DE ECUADOR

SMALL-FARMERS DYNAMICS IN THE SIERRA OF ECUADOR

Christian Franco-Crespo Lilian Victoria Morales Carrasco NelsonRodrigo Lascano Aimacantildea y Giovanna Alejandra Cuesta Chaacutevez

Departamento de Investigacioacuten y Desarrollo-DIDE Universidad Teacutecnica de Ambato Campus Huachi Ambato Ecuador

Autor para correspondencia cdfrancoutaeduec

Manuscrito recibido el 30 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 14 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

La estructura agraria en el Ecuador tiene una marcada diferenciacioacuten debido a la tenencia y acceso a la tierra El creci-miento de la produccioacuten pecuaria dentro de las pequentildeas y medianas explotaciones ha sido constante en los uacuteltimosantildeos asiacute como la feminizacioacuten del campo En la serraniacutea del Ecuador estos procesos pueden observarse con mayordetalle especialmente en aquellas provincias que se encuentran en el centro del paiacutes Esto ha motivado a analizarla dinaacutemica de los pequentildeos productores de las provincias de Chimborazo Cotopaxi y Tungurahua por medio dela aplicacioacuten de una encuesta a 793 agricultores donde se revisan las caracteriacutesticas socio-productivas relacionadascon la produccioacuten de leche de ganado bovino Los resultados demuestran que comparativamente la produccioacuten deleche se concentra en extensiones entre 05 y 1 hectaacuterea siendo la provincia de Tungurahua en donde existe una ma-yor distribucioacuten del tamantildeo de las explotaciones sin embargo la provincia de Chimborazo mantiene un rango deingresos familiares superiores a las otras dos provincias Se concluye que los incentivos sobre factores que mejoren lamodernizacioacuten de las explotaciones pueden incidir directamente en los ingresos familiares que no superan el 40 laremuneracioacuten baacutesica mensual del EcuadorPalabras clave Produccioacuten lechera economiacutea familiar Tungurahua caracterizacioacuten agricultura familiar

Abstract

The agrarian structure in Ecuador has an unequal access to land The growth of livestock production within smalland medium farms has been constant in recent years as well as the feminization of the agriculture In the Sierraof Ecuador these processes can be observed with more detail especially in provinces located in the Sierra centerThis has motivated to analyze the dynamics of the small producers of the provinces of Chimborazo Cotopaxi and

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tungurahua This work shows the results of a survey that allows to analyze from a sample of 793 farmers the socio-productive characteristics of the bovine milk farms Results show that comparatively milk production is concentratedin extensions between 05 and 1 hectares being the province of Tungurahua the one with more size distribution of thefarms however the province of Chimborazo maintains a higher range of family income than the other two provincesFinally it is concluded that incentives on factors that improve the modernization of farms can affect family incomethat does not exceed 40 of the basic monthly remunerationKeywords Milk production family income Tungurahua household-farming characterization

Forma sugerida de citar Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA (2019) Dinaacute-mica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador La Gran-ja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)103-120 httpdoiorg1017163lgrn30201909

IDs OrcidChristian Franco-Crespo httporcidorg0000-0002-4818-4350Lilian Victoria Morales Carrasco httporcidorg0000-0001-7026-4544Nelson Rodrigo Lascano Aimacantildea httpsorcidorg0000-0001-6735-8873Giovanna Alejandra Cuesta Chaacutevez httpOrcidorg0000-0002-0626-9196

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

1 Introduccioacuten

La agricultura es un importante rubro dentro delas economiacuteas de los paiacuteses La produccioacuten pecua-ria en muchos casos resulta maacutes importante que laagricultura ya que provee de leche y carne con pro-teiacutenas y enzimas de alta demanda en la poblacioacutenSeguacuten Steinfeld y Chilonda (2006) desde los antildeos90 se ha incrementado el consumo de carne y lechede bovino a medida que los ingresos de la clasemedia de paiacuteses en desarrollo aumentan Los paiacutesesproductores como China India y Brasil representanel 65 de produccioacuten de carne y el 52 de produc-cioacuten de leche a nivel mundial Se estima que para elantildeo 2024 los paiacuteses en desarrollo ampliaraacuten su ofer-ta cerca del 80 del mercado mundial (OECD-FAO2015) En cuanto a Latinoameacuterica Brasil y Argenti-na se encuentran a la cabeza de la oferta pecuariamientras que Colombia posee el 58 (58 millonesde vacas) de la produccioacuten pecuaria (Ormel 2013)Por su parte Ecuador registroacute en el antildeo 2016 alre-dedor de 41 millones de cabezas de ganado bovinopor encima de paiacuteses como Peruacute o Bolivia (Corpo-racioacuten Financiera Nacional 2017)

La produccioacuten de leche en Ecuador se concentraen la provincia de Pichincha con maacutes de 845 000 li-trosantildeo (2016) en segundo lugar estaacute la provinciade Azuay con 561 000 litrosantildeo y en tercer lugarCotopaxi con cerca de 484 000 litrosantildeo La Sie-rra andina de Ecuador abarca la mayor cantidad deproduccioacuten de leche a nivel nacional lo que equiva-le al 64 de la produccioacuten mientras que la regioacutenCosta ocupa el 30 y la regioacuten Oriental mantieneun 6 (INEC 2016) Seguacuten el Instituto Nacionalde Estadiacutesticas y Censos (INEC 2016) el 73 dela leche que se produce (386 millones de litros) sedestina a la comercializacioacuten En este periodo lasventas del sector laacutecteo sumaron USD 23 millonessin considerar los ingresos por exportaciones

La produccioacuten lechera mantiene una estructuradefinida en cada regioacuten en Ecuador Por ejemplo enla Sierra las unidades productivas tienen un tama-ntildeo de tres hectaacutereas en promedio (Requelme y Bo-nifaz 2012) Sin embargo se identifican tres nive-les de produccioacuten entre 1-5 ha 7-20 y entre 20-120hectaacutereas Ademaacutes Requelme y Bonifaz (2012) re-saltan que el promedio de produccioacuten de leche enel primer nivel (1-5 ha) es de 47 litrosvacadiacuteaPor este motivo el presente trabajo tiene como pro-

poacutesito analizar las dinaacutemicas de los pequentildeos pro-ductores de leche de tres provincias que componenla Sierra centro de Ecuador Cotopaxi Tungurahuay Chimborazo mediante un estudio que compren-de 793 encuestas realizadas a pequentildeos producto-res con la finalidad de conocer las dinaacutemicas socio-productivas partiendo de la necesidad de profundi-zar los estudios que analicen a las pequentildeas explo-taciones de leche ingresos y distribucioacuten del hatoen la Sierra centro

11 Revisioacuten de la literatura

La agricultura es uno de los sectores que genera em-pleo en especial en paiacuteses en desarrollo En muchoscasos esto sucede debido a la falta de tecnificacioacutende las unidades productivas lo que requiere mayormano de obra tanto de tipo asalariada como fami-liar (Sumpsi 2010) Por lo que la agricultura es unafuente de ingresos si no es la uacutenica de las familiascampesinas En Ameacuterica Latina se identifican dossistemas de produccioacuten la agricultura extensiva detipo agroexportadora y la agricultura intensiva oagricultura familiar Esta divisioacuten estaacute marcada porel desigual acceso a factores de produccioacuten comotierra riego creacutedito o informacioacuten limitando la ca-pacidad de los agricultores asiacute como su desarrolloeconoacutemico (Franco-Crespo y Sumpsi Vintildeas 2017)A la agricultura familiar se le atribuye el 65 delos alimentos que llegan a los mercados localesSin embargo la reticencia al riesgo ha permitidola adaptacioacuten de los sistemas de produccioacuten paraobtener ingresos familiares a corto plazo por mediode la diversificacioacuten de la produccioacuten familiar Poruna parte la produccioacuten de hortalizas y vegetalesse ha convertido en una fuente de ingresos en ciclocortos de produccioacuten Inclusive se han establecidoexplotaciones familiares de produccioacuten de leche acargo de las mujeres que genera ingresos semanales(Glikman 1991)

La FAO (2013) concluye que los procesos eco-noacutemicos a nivel territorial han provocado una altaconcentracioacuten de la feminizacioacuten de la agricultu-ra En este sentido el rol de la mujer dentro de lasactividades agriacutecolas cada vez es maacutes protagoacuteni-co dada la necesidad de que los hombres realizanactividades asalariadas en la ciudad En especiallos pequentildeos productores han encontrado en laproduccioacuten de leche una alternativa para obteneringresos en efectivo de forma semanal asiacute como es-

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

tablecer un sistema de aseguramiento y resilienciaal riesgo que permita afrontar emergencias econoacute-micas del nuacutecleo familiar a traveacutes de la tenencia deganado (Mena-Vaacutesconez Boelens y Vos 2016)

Entonces la agricultura familiar tiene un es-pacio importante dentro de la estructura agriacutecolade Ecuador y de otros paiacuteses de Sudameacuterica Lasubdivisioacuten de la tierra asiacute como las limitacionesgeneradas por las fallas del mercado a las que seenfrenta este grupo de agricultores ocasiona que seenmarque a la agricultura familiar en un ambientede desigualdad en el acceso a los recursos Comotal la agricultura familiar se concentra en exten-siones de entre 1 y 5 hectaacutereas (ha) con un aportemayoritario de uso de mano de obra de tipo fami-liar para las tareas agriacutecolas (Schejtman 2008)

En el caso de Ecuador se registran para el antildeo2013 alrededor de 377 434 unidades productivasque poseen entre 1 y 20 hectaacutereas Es decir el 89de las unidades productivas categorizadas comopequentildeos agricultores poseen alrededor del 55del total de superficie agriacutecola disponible (MAGAP2016) Si se detalla al grupo de pequentildeos agriculto-res que poseen entre 1 y 5 hectaacutereas se observa queen este rango se concentra el 69 de productores

con apenas el 57 de tenencia de tierra (MAGAP2016)(Tabla 1)

En la Tabla 1 se puede observar una compara-cioacuten de la produccioacuten de leche entre las provinciasde Cotopaxi Tungurahua y Chimborazo La com-paracioacuten entre los antildeos 2015 y 2017 demuestra unainestabilidad en la produccioacuten en las tres provin-cias Ademaacutes en cuanto al rendimiento que se mideen el nuacutemero de litros (l) y la Unidad Bovina Adulta(UBA) se observa que la provincia de Tungurahuaposee un mayor rendimiento (871 lUBA) Coto-paxi en segundo lugar (805 lUBA) y Chimborazocon el menor rendimiento (665 lUBA)

El acceso limitado a la tierra es la principal ca-racteriacutestica de la pequentildea agricultura la misma quese concentra en la Sierra centro de Ecuador Asiacute tam-bieacuten el empleo de mano de obra y la presencia defallas de mercado influyen en el comportamiento delos agricultores (Wiggins Kirsten y Llambiacute 2010Mumba y col 2011 Louhichi y Paloma 2014) enespecial sus dinaacutemicas productivas y econoacutemicas entorno a la produccioacuten de leche en pequentildeos produc-tores (De Janvry y Sadoulet 2006 Grisa y Schneider2008 Murphy y col 2014)

Tabla 1 Descripcioacuten de las caracteriacutesticas de la produccioacuten lechera en la zona Sierra centro del Ecuador entre los antildeos 2015 y2017

Antildeo DescripcioacutenProvincias

Cotopaxi Tungurahua ChimborazoCantidad Variacioacuten() Cantidad Variacioacuten() Cantidad Variacioacuten()

2016Posicionamiento de

la ProduccioacutenNacional de leche

700 600 700

2015 Produccioacuten deleche cruda

(litros)

529 614 330 239 405 0362016 483 699 -9 355 679 8 458 181 132017 514 759 6 297 060 -16 431 325 -62015 Nuacutemero de

cabezas deganado

234 615 120 199 208 5091016 221 960 -5 126 754 5 228 500 102017 254 709 15 108 133 -15 222 316 -32015 Nuacutemero de

vacasordentildeadas

65 673 39 505 59 9902016 61 179 -7 40 470 2 72 524 212017 63 932 4 34 103 -16 64 846 -11

Iacutendice a nivel nacionalFuente (INEC 2016 MAGAP 2016)

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Por otra parte los estudios relacionados con ladescripcioacuten de las caracteriacutesticas de los pequentildeosproductores de leche se enfocan en un anaacutelisis devariables a nivel socioeconoacutemico que considera alcantoacuten como la estructura en donde se producen lasdinaacutemicas de intercambio entre los productores ru-rales y las urbes (Escobar y Berdegueacute 1990 Tobar2010) Es asiacute que Landiacuten en Escobar y Berdegueacute(1990) propone la tipificacioacuten de los productores le-cheros en el Ecuador a partir de estudios anteriores(Barsky 1984 ILDES 1988) En las explotacionesentre 2300 y 2800 msnm existe una mayor presen-cia de explotaciones medianas (gt10 ha) y grandes(gt50) (Larrea y col 2008) mientras que entre 2900y 3500 msnm en donde existe deacuteficit de riego seubican las explotaciones con menos de 5 ha(Bretoacuten2012)

En el Ecuador se identifica un grupo de produc-tores rentistas los cuales no participan en proce-sos de mejora e innovacioacuten tecnoloacutegica y por otraparte existen otros grupos de productores en don-de el nivel de ingresos estaacute en proporcioacuten directacon la capacidad de inversioacuten tecnoloacutegica (Barra-gaacuten 2010) Entonces en las provincias de CotopaxiTungurahua y Chimborazo resalta el rol de la agri-cultura y en especial de la produccioacuten de leche den-tro de las unidades familiares de produccioacuten agriacuteco-la (Chiriboga 2003) Por su estructura estas provin-cias poseen caracteriacutesticas de participacioacuten de agri-cultura familiar ademaacutes de las explotaciones quecuentan con mano de obra asalariada Esto deter-mina que la agricultura se convierte en una fuentede ingresos familiares (Louhichi y Paloma 2014)

Figura 1 Identificacioacuten de las provincias participantes del estudio entre junio y octubre del 2018

2 Materiales y Meacutetodos

El presente estudio se basa en un trabajo de inves-tigacioacuten coordinada en tres provincias de la Sierracentro del Ecuador Cotopaxi Tungurahua y Chim-borazo El propoacutesito de esta investigacioacuten es reco-nocer las caracteriacutesticas de las pequentildeas explotacio-nes de produccioacuten de leche de manera comparativaentre provincias Para cumplir con este objetivo seestablecioacute una muestra en base a la informacioacuten delMinisterio de Agricultura Ganaderiacutea y Pesca (MA-

GAP) respecto de las bases de datos de productoresde leche cruda de las tres provincias al antildeo 2017Tambieacuten se analizaron las condiciones de tipifica-cioacuten seguacuten Landiacuten en Escobar y Berdegueacute (1990)

El instrumento de levantamiento de informa-cioacuten fue aplicado seguacuten la muestra bajo seleccioacuten alazar Los componentes de la encuesta se fijaron enla recopilacioacuten de informacioacuten de la situacioacuten socio-econoacutemica de los productores asiacute como su relacioacutencon los factores de produccioacuten y acceso al mercado

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

La foacutermula empleada (Mantilla 2015) para el caacutelcu-lo de la muestra se indica en la ecuacioacuten 1 En donden= a la muestra Z= es la desviacioacuten del valor me-dio que aceptamos para lograr el nivel de confianzadeseado (95) p = proporcioacuten de la poblacioacuten y e= es el margen de error aceptado (3)

n =Z2 p(1minus p)

e2 (1)

La encuesta fue aplicada entre los meses de ju-nio a octubre del antildeo 2018 En total se recopilaron793 encuestas En este sentido se procedioacute a aplicarla foacutermula del muestreo aleatorio simple a una po-blacioacuten de 28 270 productores de Cotopaxi (SalcedoLatacunga) Tungurahua (Pelileo Piacutellaro) Chimbo-razo (Riobamba Chunchi y Guamote) Las encues-tas aplicadas por provincia suman 366 en Cotopaxi321 en Tungurahua y 106 en Chimborazo

El formulario de encuesta tuvo como prueba pi-loto en el antildeo 2015 la aplicacioacuten en la parroquia deSan Andreacutes del cantoacuten Piacutellaro de la provincia deTungurahua La estructura del instrumento tuvo co-mo referencia la Encuesta de Condiciones de Vidadesarrollada por el INEC para el antildeo 2015 La in-formacioacuten y evidencias reposan en los archivos delProyecto rsquoLa cadena productiva de la leche y la pro-ductividad de Cotopaxi cantoacuten Latacungarsquo y rsquoCa-dena productiva del sector lechero en la provinciade Tungurahua cantoacuten Piacutellarorsquo Los registros de losproductores se codificaron de acuerdo con cada pro-vincia y se realizaron preguntas de comprobacioacutenen los casos de produccioacuten e ingresos para maacutes cer-teza de los resultados obtenidos Para la validacioacutendel cuestionario se aplicoacute una prueba piloto con unamuestra total de 10 productores por cantoacuten con untotal de 140 posterior a la prueba piloto se realiza-ron los ajustes al instrumento aplicado De esta for-ma se plantearon 8 bloques de preguntas

Figura 2 Resumen de los datos obtenidos de la muestra de las provincias de Chimborazo Cotopaxi y Tungurahua (a) Produccioacutende leche por rango de produccioacuten (b) Nuacutemero de vacas por tamantildeo de explotacioacuten (c) Factores de produccioacuten que tienen acceso

los productores y (d) Nuacutemero de personas de mano de obra familiar

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Tabla 2 Estadiacutestico descriptivo de la muestra

Estadiacutesticos CreacuteditoTipo de

Alimentacioacuten(Balanceados)

Tipo deAlimentacioacuten

(Banano)

Mano deObra

Familiar

Mano deObra

Contratada

Mano deObra Eventual

Contratada

CantidadHectaacutereasCultivadas

de Pasto

CantidadHectaacutereasNaturalesde Pasto

Regadiacuteo FuenteRegadiacuteo

Acceso aAsistenciaTeacutecnica

Media 2563 1295 1842 1704 1176 1333 469 854 1081 2553 1359Error tiacutepico 78 20 16 29 128 142 29 30 10 30 17

Mediana 2000 1000 2000 2000 1000 1000 180 625 1000 3000 1000Moda 2000 1000 2000 2000 1000 1000 90 350 1000 3000 1000

Desviacioacutenestaacutendar 903 456 365 694 529 492 527 666 273 834 480

Varianza dela muestra 815 208 134 482 279 242 277 443 74 696 231

Curtosis -1032 -1188 1532 3593 9795 -1650 4874 3249 7533 -235 -1659Coeficiente de

asimetriacutea 921 904 -1878 1150 3136 812 2066 1957 3085 -1329 587

Rango 3000 1000 1000 5000 2000 1000 2960 3750 1000 2000 1000Miacutenimo 1000 1000 1000 1000 1000 1000 40 100 1000 1000 1000Maacuteximo 4000 2000 2000 6000 3000 2000 3000 3850 2000 3000 2000

La encuesta se aplicoacute en las parroquias de lastres provincias En el cuestionario se recaboacute la in-formacioacuten en funcioacuten de un grupo de variables eindicadores Para la validacioacuten de correlacioacuten delinstrumento se analizaron los resultados tabuladosmediante la aplicacioacuten del Alpha de Cronbach yse observa Cotopaxi (0561) Chimborazo (0686) yTungurahua (0657) Para el procesamiento estadiacutes-tico asiacute como para la obtencioacuten de correlacionesse utilizoacute Excel estableciendo graacuteficas comparati-vas correlaciones simples y un anaacutelisis de medidade variacioacuten y valor cuadraacutetico general respectiva-mente Las variables corresponden a los factores deproduccioacuten asiacute como de paraacutemetros relacionadoscon la tecnificacioacuten como pastos y raza de gana-

do relativos con la mejora de la productividad Enlos anaacutelisis planteados se seleccionan las relacionesque evidencian un nivel de significatividad menora 005 con un nivel de confianza del 95 lo quepermite realizar una inferencia a toda la poblacioacutenLa Tabla 2 presenta los resultados descriptivos delos productores de leche de las tres provincias

En la Tabla 3 se presenta el estadiacutestico descrip-tivo de la muestra considerando las variables estu-diadas en este trabajo En esta tabla se muestran losvalores estadiacutesticos que indican la distribucioacuten delos datos para el total de datos obtenidos medianteencuestas en las tres provincias

3 Resultados y DiscusioacutenEl estudio identifica que el 9201 de los produc-tores en la provincia de Cotopaxi de hasta 1 hectaacute-rea poseen entre 1 y 10 unidades bovinas en pro-duccioacuten En el caso de la provincia de Tungurahuael 8636 posee entre 1 y 5 unidades bovinas Asiacutetambieacuten en la provincia de Chimborazo el 8264se encuentra en el mismo rango de unidades bovi-nas En general se identifican las explotaciones portamantildeo de tierra dada en tres categoriacuteas (1) 01 a05 ha (2) maacutes de 05 a 1 ha y (3) maacutes de 10 hectaacute-reas En la Tabla 2 se observan el sistema de produc-cioacuten recursos disponibles (nuacutemero de vacas super-ficie cultivada riego y mano de obra) y otros fac-

tores de produccioacuten (creacutedito y asistencia teacutecnica)hallados entre los productores Por otra parte en laTabla 4 se presenta una descripcioacuten de los factoressocioeconoacutemicos de la poblacioacuten analizada Aquiacute sepuede ver la composicioacuten por mano de obra dentrode la explotacioacuten fuente de creacutedito y asistencia teacutec-nica De manera general se observa que la mano deobra familiar tiene mayor presencia en comparacioacutencon la mano de obra contratada asiacute como la manode obra eventual En cuanto a la asistencia teacutecnicaen Chimborazo maacutes de los dos tercios declara nohaberla recibido a diferencia de Cotopaxi y Tungu-rahua Tambieacuten las Cooperativas son la principalfuente de financiamiento en las tres provincias

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Tabla 3 Caracterizacioacuten de las explotaciones por provincia seguacuten informacioacuten recopilada en el antildeo 2018

Factor

Descripcioacuten Provincia(ha) Chimborazo Cotopaxi Tungurahua

Frecuencia Porcentaje Frecuencia Porcentaje Frecuencia Porcentaje() () ()

Nuacutemerode Vacas

1 a 5 57 5377 296 8087 247 76955 a 10 33 3113 55 1503 63 1963

maacutes de 10 16 1509 15 41 11 342Total 106 100 366 100 321 100

Produccioacuten(LitroVacaDiacutea)

1 a 5 11 1038 31 847 27 8415 a 10 92 8679 291 7951 224 6978

maacutes de 10 3 283 44 1202 70 2181Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad deHectaacutereascultivadasde pasto

01 a 05 33 3113 201 5492 18 56105 a 1 - - 46 1257 40 1246

maacutes de 1 - - 16 437 8 249No tiene 73 6887 103 2814 255 7944

Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad dehectaacutereasnaturalesde pasto

01 a 05 49 4623 28 765 45 140205 a 1 57 5377 73 1995 137 4268

maacutes de 1 - - 8 219 85 2648No tiene - - 257 7022 54 1682

Total 106 100 366 100 321 100Cuenta conagua pararegadiacuteo

Si 106 100 347 9481 276 8598No - 19 519 45 1402

Total 106 100 366 100 321 100

Fuente deregadiacuteo

Puacuteblico 85 8019 22 601 61 1900Junta de Agua 21 1981 344 9399 218 6791

NC - - - - 42 1308Total 106 100 366 100 321 100

En resumen en la figura anterior se resalta quela produccioacuten de leche mantiene frecuencias abso-lutas entre los 5 y 10 lUBAdiacutea siendo la provinciade Chimborazo la que presenta mayor produccioacuten(Figura 2a) En el caso del nuacutemero de vacas por ex-plotacioacuten la frecuencia absoluta se observa en 1 y5 UBAs con mayor cantidad para la provincia deCotopaxi (Figura 2b) Ademaacutes se observa que laasistencia teacutecnica se desarrolla con mayor frecuen-cia en las provincias de Tungurahua y Cotopaxi (Fi-gura 2c) Finalmente en cuanto a la mano de obrafamiliar empleada por explotacioacuten Cotopaxi con-centra la mayor cantidad de propietarios directosque trabajan en la finca mientras que en Chimbo-razo y Tungurahua se promedia en dos personas dela familia que mantienen una actividad permanenteen la explotacioacuten (Figura 2d)

Por otra parte respecto a los pastos no cultiva-dos el porcentaje tiene la misma relacioacuten Es asiacute

que en la provincia de Cotopaxi el 8716 de losproductores poseen entre 1 y 10 unidades bovi-nas en produccioacuten En la provincia de Chimborazoel 9697 de los productores se encuentra en estemismo rango sin embargo en la provincia de Tun-gurahua solamente el 6779 de los encuestados seencuentran en este rango En cuanto a la variacioacutenentre unidades bovinas y el tamantildeo de explotacioacutenen la Figura 3a se presenta la concentracioacuten de uni-dades bovinas entre las explotaciones que no supe-ran la 1 ha de extensioacuten en especial entre aquellasque se ubican entre 05 y 1 ha En comparacioacuten conla Figura 3b existe una dispersioacuten de la tenencia deunidades bovinas entre unidades de menor tamantildeaa las 05 ha hasta 1 ha (Figura 3)

Mientras en la Figura 3c se observa que la dis-tribucioacuten del nuacutemero de especies bovinas se distri-buye entre las explotaciones de 05 ha y 3 ha Sinembargo el mayor nuacutemero estaacute entre las 05 y 1

110LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Tabla 4 Identificacioacuten de los factores socioeconoacutemicos por provincia seguacuten informacioacuten recopilada en el antildeo 2018

Factor Descripcioacuten Chimborazo Cotopaxi TungurahuaFrecuencia Porcentaje() Frecuencia Porcentaje() Frecuencia Porcentaje()

Cantidad de manode obra familiaren la produccioacuten

de leche

1 36 3396 39 1066 84 26172 60 5660 100 2732 181 5639

3 o maacutes 6 566 14 383 37 1153Propietarios 4 377 213 5820 19 592

Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad de la manode obra contratadaen la produccioacuten de

leche

1 4 377 2 055 9 2802 - - - - 1 031

3 o maacutes - - - - 1 031No contrata 102 9623 364 9945 310 9657

Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad de manode obra eventualcontratada en la

produccioacuten de leche

1 - - 3 082 5 1562 - - 1 027 3 093

3 o maacutes - - - - - -No contrata 106 100 362 9891 313 9751

Total 106 100 366 100 321 100

Acceso a asistenciateacutecnica

Si 37 3491 2480 6776 223 6947No 69 6509 1180 3224 98 3053

Total 106 100 366 100 321 100Fuentes de

financiamientode sus actividades

Propias 90 8491 306 8361 243 7570Creacutedito 16 1509 60 1639 78 2430Total 106 100 366 100 321 100

Fuente de creacutedito

Proveedores - - - 1 128Coop de Ahorro

y Creacutedito 11 6875 47 7833 47 6026

Financieras - - - - 3 385Bancos 1 625 12 -2 25 3205Familiar 4 2500 - - - -

No requiere - - 1 167 2 256Total 16 100 60 100 78 100

ha Entonces en el anaacutelisis comparativo se puedemencionar que Cotopaxi mantiene explotacionesde produccioacuten lechera con extensiones de menos de05 ha Por otra parte en la provincia de Chimbo-razo estas explotaciones de produccioacuten de leche seubican entre las 05 y 1 ha En cambio las explo-taciones de produccioacuten de leche en la provincia deTungurahua presentan un rango maacutes amplio aun-que persiste la concentracioacuten entre 05 y 1 ha

Al analizar esta comparacioacuten entre las explo-taciones de mayor tamantildeo (superior a 101 casosanalizados) aquellas explotaciones que tienen unmayor tamantildeo tienden a ser maacutes eficientes en Tun-gurahua comparadas con aquellas que se ubicanen la provincia de Cotopaxi Si se analizan estos re-sultados con la descripcioacuten presentada en la Figura2c y Figura 2d la asistencia teacutecnica es mayor enlas provincias de Tungurahua y Cotopaxi Sin em-bargo la mayor cantidad de mano de obra familiarocurre en la provincia de Chimborazo

En la Figura 4 se presentan los resultados de losingresos directos de la produccioacuten de leche conso-lidado para las tres provincias De forma compara-tiva el nuacutemero de UBAs en los tres rangos consi-derados (1-5 6-10 y 11-20) plantea una condicioacutende productividad en funcioacuten de la cantidad de in-gresos que pueden obtener producto de la venta dela leche Aquellas explotaciones que poseen entre 1y 5 vacas obtienen ingresos menores a USD 38600por mes Por otra parte las explotaciones que man-tienen hatos entre 6 y 10 vacas promedian ingre-sos de entre 386 USDmes y 900 USDmes En uacutel-timo lugar se encuentran las explotaciones con maacutesde 11 unidades bovinas que generan maacutes de 900USDmes Como caso particular Tungurahua pre-senta en el rango de 1-5 UBAs ingresos de maacutes de$900 Por otra parte Cotopaxi presenta en el ran-go 6-10 UBAs el mismo nivel de ingresos mientrasChimborazo es la provincia con menor nuacutemero deUBAs en este rango de ingresos

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Figura 3 Relacioacuten del nuacutemero de unidades bovinas por tamantildeo de explotacioacuten por cada provincia (a) Unidades bovinas en laprovincia de Chimborazo (b) Unidades bovinas en la prov de Cotopaxi y (c) Unidades bovinas en la prov de Tungurahua

Figura 4 Rango de unidades bovinas y nivel de ingresos por la venta de leche por provincia

112LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

En relacioacuten a los ingresos comparativos quegeneran las explotaciones de acuerdo con su pro-vincia aquellas que se encuentran en Chimborazoconcentran ingresos de entre 300 USDmes y 800USDmes en las explotaciones mayores a 05 hay 1 ha Las explotaciones de maacutes de 1 ha generanmayores ingresos en esta misma provincia pero elnuacutemero de casos es menor Por otra parte se deberesaltar que las explotaciones de maacutes de 1 ha de Co-topaxi y Tungurahua mantienen una constante enla generacioacuten de ingresos (menos unidades bovinasen produccioacuten) entre 100 y 200 USDmes (Figura 5)

Los ingresos familiares que provienen de la ven-ta de leche son maacutes altos en la provincia de Chim-borazo con 485 USDmes En segundo lugar laprovincia de Tungurahua mantiene explotacionesque permiten el ingreso familiar de maacutes de 360USDmes En cambio las explotaciones que se ubi-can en la provincia de Cotopaxi generan un pocomaacutes de la mitad de los ingresos que se obtienen enel primer caso siendo los ingresos por familia demaacutes de 260 USDmes (Figura 6)

En este caso las variables que influyen en unmejor rendimiento del hato ganadero son aquellasque han provocado la modernizacioacuten de las explo-taciones Es decir se supone que las explotacionesque mantienen estas caracteriacutesticas de innovacioacutentendraacuten la capacidad de producir ingresos inclusosi corresponden a extensiones de tamantildeo pequentildeo(05 a 1 ha) o poseen menos unidades bovinas (1 a5 vacas) Los resultados obtenidos permiten eviden-ciar que la provincia de Chimborazo posee un ma-yor rendimiento respecto a Cotopaxi y TungurahuaSi bien los resultados propuestos por el INEC parael antildeo 2015 indican que la provincia de Chimborazomantiene de forma comparativa con las otras dosprovincias un menor rendimiento (665 lUBA) asiacutetambieacuten los ingresos analizados que perciben las fa-milias por concepto de la produccioacuten y venta deleche (hasta cinco unidades bovinas equivalente al4225) alcanzan menos de una remuneracioacuten baacute-sica unificada (USD394) Al comparar los ingresosfamiliares por provincia la provincia de Cotopaxipresenta que las explotaciones analizadas percibenmenos de USD260mes

Figura 5 Comparativo de ingresos por provincia

Por otra parte en la Tabla 5 se presentan los re-sultados de la correlacioacuten entre variables determi-nadas al inicio de la aplicacioacuten del instrumento deinvestigacioacuten Aquellas correlaciones significativascorresponden a aquellos factores que tienen rela-cioacuten con la innovacioacuten de las explotaciones de pro-

duccioacuten pecuaria en las tres provincias Aquellosfactores que se relacionan con superficie de pastoscultivados mejora geneacutetica alimento complemen-tario asistencia teacutecnica e instalaciones tecnificadasaparecen como significativas

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tabl

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617

636

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Al aplicar el anaacutelisis de medida de variacioacuten enconjunto a los datos obtenidos en las tres provin-cias (Cotopaxi Tungurahua y Chimborazo) se en-cuentran diferencias significativas entre ellas paralo cual se aplica una prueba post-hoc (Tukey) a finde identificar cuaacutel es la provincia que presenta ma-yores diferencias respecto de las demaacutes en funcioacuten

de las variables maacutes significativas (Tabla 6) La Tabla6 presenta los resultados del anaacutelisis de medida devariacioacuten entre el grupo de variables identificadoscon correlacioacuten significativa de tal forma que se to-man para realizar post-hoc Tukey que se presentanen las siguientes tablas

Tabla 6 Resultado de la medida de variacioacuten y valor cuadraacutetico para las tres provincias

Descripcioacuten Suma de cuadrados gl Media cuadraacutetica F SigTipo de Alimentacioacuten

del ganado(Banano)

Entre grupos 10791 1 10791 95985 000Dentro de grupos 55651 495 112

Total 66443 496

Nuacutemero de vacaspor hato

Entre grupos 528929 2 264465 28875 000Dentro de grupos 7217336 788 9159

Total 7746265 790

Produccioacuten(Hatomes)

Entre grupos 40645527511 2 20322763756 24544 000Dentro de grupos 652466338734 788 828002968

Total 693111866245 790Cantidad de hectaacutereas

Cultivadas dePasto

Entre grupos 13419 2 6709 25760 000Dentro de grupos 111738 429 260

Total 125157 431Cantidad de hectaacutereas

naturalesde pasto

Entre grupos 23419 2 11709 26975 000Dentro de grupos 175799 405 434

Total 199217 407

Cantidad ganadoraza Holstein

Entre grupos 169186 2 84593 9810 000Dentro de grupos 2794031 324 8624

Total 2963217 326Cantidad ganado

razamestizocriollo

Entre grupos 571364 2 285682 74019 000Dentro de grupos 2389073 619 3860

Total 2960437 621Acceso aasistencia

teacutecnica

Entre grupos 10474 2 5237 24055 000Dentro de grupos 171559 788 218

Total 182033 790Modificacioacuten

de instalacionesdel hato

Entre grupos 5723 1 5723 26857 000Dentro de grupos 105488 495 213

Total 111211 496

En la Tabla 7 se observa que la provincia quepresenta mayores diferencias respecto del nuacuteme-ro de vacas por hato es Chimborazo La media delnuacutemero de vacas por hato en Chimborazo corres-ponde a 6 mayor que el promedio de Tungurahuay Cotopaxi ambas con un promedio de 4

Por otra parte en la Tabla 8 los resultados com-parativos establecen que la provincia que presentamayores diferencias en la variable cantidad de hec-taacutereas cultivadas de pasto es Cotopaxi La media deCotopaxi es de 039 hectaacutereas de pasto cultivadasmenor que en las provincias de Chimborazo (074ha) y Tungurahua (076 ha)

LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 115

Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tabla 7 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten por nuacutemero de vacas por hato

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 665 0232 0012CHIMBORAZO -1869 0339 0

COTOPAXI TUNGURAHUA -665 0232 0012CHIMBORAZO -2534 0334 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA 1869 0339 0COTOPAXI 2534 0334 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

Figura 6 Comparativo de ingreso familiar por produccioacuten lechera por provincia

En la Tabla 9 la provincia de Tungurahua exhibemayores diferencias en la variable hectaacutereas natura-les de pasto La provincia de Tungurahua posee lamayor extensioacuten de pastos naturales con una mediade 110 ha respecto de Cotopaxi (065) y Chimbora-zo (045 ha)

En la Tabla 10 se observa que la provincia de Co-topaxi refleja las mayores diferencias respecto delganado de raza Holstein con un promedio de 3

vacas (Holstein) por hato inferiores a Tungurahua(5) y Chimborazo (4) Finalmente la provincia deChimborazo posee las mayores diferencias en asis-tencia teacutecnica El 65 de los encuestados en Chim-borazo dice no haber recibido asistencia teacutecnica esdecir que tan solo el 35 si lo ha hecho Por otraparte un 68 en Cotopaxi y un 69 en Tungu-rahua indican que si recibieron asistencia teacutecnica(Tabla 11)

31 Discusioacuten de los resultados

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten de-muestran que existen paraacutemetros que incrementanla capacidad de los pequentildeos productores lecherosConsiderando el inequitativo acceso a factores de

produccioacuten en especial el tamantildeo de las explota-ciones (1 -gt10 ha) este resulta un limitante por ladisponibilidad de pastos para los alimentos de lasUBAs En este sentido se observa una concentra-cioacuten del nuacutemero de vacas en el rango de entre 1-5

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Tabla 8 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten por cantidad de hectaacutereas de pasto cultivadas

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 37435 007029 0CHIMBORAZO 002267 008032 0957

COTOPAXI TUNGURAHUA -37435 007029 0CHIMBORAZO -35168 005915 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA -002267 008032 0957COTOPAXI 35168 005915 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

Tabla 9 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten por cantidad de hectaacutereas de pastos naturales

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 44687 007513 0CHIMBORAZO 64429 012157 0

COTOPAXI TUNGURAHUA -44687 007513 0CHIMBORAZO 019742 013105 0289

CHIMBORAZO TUNGURAHUA -64429 012157 0COTOPAXI -019742 013105 0289

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

Tabla 10 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten en las tres provincias por cantidad de ganado de raza Holstein

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 1439 0394 0001CHIMBORAZO -0739 0468 0256

COTOPAXI TUNGURAHUA -1439 0394 0001CHIMBORAZO -2178 0537 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA 0739 0468 0256COTOPAXI 2178 0537 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tabla 11 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten para las tres provincias por acceso a asistencia teacutecnica

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI -0016 0036 0894CHIMBORAZO -346 0052 0

COTOPAXI TUNGURAHUA 0016 0036 0894CHIMBORAZO -330 0051 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA 346 0052 0COTOPAXI 330 0051 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

UBAs en las tres provincias destacaacutendose por tenerel mayor valor (8087) la provincia de CotopaxiAdemaacutes en promedio la cantidad de leche produ-cida por diacutea en el hato es mayor para el rango entre5-10 UBAs Ademaacutes predomina el empleo de manode obra familiar

Las diferencias observadas a nivel de las tresprovincias identifican que la provincia de Tungu-rahua mantiene un nivel maacutes alto de participacioacutende (a) asistencia teacutecnica y (b) creacutedito para los pro-ductores mientras que Cotopaxi se encuentra desegundo y Chimborazo con la menor participacioacutenAl respecto el tamantildeo de explotaciones por pro-vincia variacutea en cuanto a su extensioacuten Es decir enla provincia de Chimborazo existe una concentra-cioacuten entre 05-1 ha Cotopaxi variacutea entre 01 y 1 hasin embargo en Tungurahua esta concentracioacuten seampliacutea en el rango de 05 y 3 ha Al respecto seobserva de forma general que las extensiones de al-rededor de 1 ha pueden alcanzar ingresos de entre250 y 500 USDexplotacioacuten Sin embargo las pro-vincias de Cotopaxi y Tungurahua son aquellas quese encuentran en el umbral maacutes bajo de los ingresospercibidos

Por otra parte las variables que presentan unacorrelacioacuten significativa son tamantildeo del hato tipode ordentildeo modernizacioacuten de las instalaciones ra-za de ganado y tipo de alimentacioacuten En especialesta condicioacuten se mantiene para las tres provinciasEs decir que las poliacuteticas encaminadas a mejorar lascapacidades de las explotaciones de agricultura fa-miliar que incentiven estos factores pueden lograrincrementar los ingresos de los agricultores asiacute co-mo la calidad de vida de las familias campesinas

4 Conclusiones

La investigacioacuten tuvo como propoacutesito analizar lasdinaacutemicas de los pequentildeos productores de lechede tres provincias que componen la Sierra centrode Ecuador Cotopaxi Tungurahua y Chimborazomediante un estudio que comprende 793 encuestasrealizadas a pequentildeos productores Los resultadosalcanzados en este estudio describen las condicio-nes de la agricultura familiar en especiacutefico la pro-duccioacuten de leche La tipologiacutea identificada a partirde la metodologiacutea permite reconocer a extensionesentre 1 y maacutes de 10 hectaacutereas como las explotacio-nes que predominan en la muestra analizada Eneste sentido se observan diferencias en las capaci-dades de las explotaciones por provincia Es deciren el caso de Tungurahua existen mejores condi-ciones para desarrollar una produccioacuten lechera apequentildea escala considerando las limitaciones poracceso a tierra tecnificacioacuten y factores de produc-cioacuten

El acceso de recursos que se relacionan con lamodernizacioacuten e innovacioacuten de los hatos represen-ta un factor importante que incide positivamente enla produccioacuten y generacioacuten de ingresos familiaresPor lo que aquellas explotaciones en donde se haincorporado la modernizacioacuten de sus explotaciones(tecnologiacutea alimentacioacuten y raza del ganado) favo-recen a mejorar su productividad

Finalmente se concluye que la poliacutetica puacuteblicaa lo largo de los uacuteltimos antildeos en donde se intro-dujeron recursos para el desarrollo de la agricultu-ra no presenta una evidencia de mejora de las ca-racteriacutesticas de acceso a recursos para los pequentildeos

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

productores repercutiendo en la cantidad de ingre-sos familiares percibidos Es decir los niveles de in-gresos se mantienen por debajo de la remuneracioacutenbaacutesica a nivel familiar a pesar de que existen inten-tos porque el rendimiento supere la media nacionalAdemaacutes persisten las limitaciones de subparcela-cioacuten y constitucioacuten de ldquomicrohatosrdquo ganaderos queproveen de ingresos a las familias de productorescon limitaciones que lo perfilan como explotacionesde subsistencia

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

DESARROLLO SOSTENIBLEpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201910

ANAacuteLISIS ESPACIAL DE LAS UNIDADES EDUCATIVAS DEL

MILENIO EN EL ECUADOR Y SU COBERTURA EN ZONAS DE

POBREZA

SPATIAL ANALYSIS OF EDUCATION MILLENNIUM UNITS IN ECUADOR AND

ITS COVERAGE OVER POVERTY AREAS

Gustavo Ernesto Navas1 Robinson Llerena Paz1 y Fernando Vaca2

1 Carrera de Ingenieriacutea de Sistemas Universidad Politeacutecnica Salesiana Av Moran Valverde y Rumichaca Quito Ecuador2 Grupo De Investigacioacuten Infraestructura De Datos Espaciales Inteligencia Artificial Geoportales Y Computacioacuten AplicadaIDEIAGEOCA Instituto Geograacutefico Militar Av Seniergues y Gral Telmo Paz y Mintildeo Quito Ecuador

Autor para correspondencia gnavasupseduec

Manuscrito recibido el 8 de octubre de 2018 Aceptado tras revisioacuten el 28 de marzo de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

Uno de los paraacutemetros que maacutes influyen en la pobreza es la mala calidad en la educacioacuten El estudio sistemaacutetico dela pobreza es fundamental para mejorar la aplicacioacuten de planes y proyectos En el Ecuador a partir del antildeo del 2005inicia el ldquoProyecto para mejorar las condiciones de escolaridad el acceso y la cobertura de la educacioacutenrdquo en zonasde alto iacutendice de pobreza a traveacutes del Gobierno Nacional (Ministerio de Educacioacuten 2016) Este estudio realiza unanaacutelisis espacial de dicho proyecto gubernamental del Ecuador mediante el uso del software libre Dicho anaacutelisis sefundamenta en la existencia de las instituciones educativas puacuteblicas denominadas ldquoUnidades Educativas del Mile-niordquo (UEM) cuyo fin es mejorar la calidad acadeacutemica satisfacer la demanda estudiantil rural y atender a sectoreshistoacutericamente relegados partiendo de 57 unidades educativas operativas en el antildeo 2016 y utilizando teacutecnicas deanaacutelisis espacial estadiacutestico apoyados en una base de datos relacional robusta como es el caso de PostgreSQL con elfin de determinar cuaacutel es su aacuterea de afectacioacuten a la poblacioacuten creando varios tipos de coberturas para identificar lasparroquias y el porcentaje de pobreza que es atendido por este proyecto educacional logrando determinar que existeun 77 y el 96 de UEM en zonas de extrema pobreza

Palabras clave Anaacutelisis espacial estadiacutestico UEM unidades educativas del milenio anaacutelisis espacial PostgreSQL-PostGIS pobreza

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Navas GE Llerena Paz R y Vaca F

Abstract

One of the most influence parameters in poverty is the poor quality of education The systematic study of povertyis essential to improve the implementation of plans and projects Since 2005 Ecuador began the rsquoProject to improveeducation conditions schooling access and coverage of educationrsquo on high poverty areas through the National Go-vernment (Ministerio de Educacioacuten 2016) This study performs a Spatial Analysis of the above governmental projectof Ecuador by the use of free software This analysis is based in the existence of public educational institutions calledrsquoMillennium Educational Unitsrsquo whose purpose is to improve academic quality meet rural student demand and servehistorically relegated sectors It is sought using statistical spatial analysis techniques supported by a robust relationaldatabase such as PostgreSQL for determining their impact area on the population by creating various types of cove-rage to identify the parishes and the poverty percentage that is being benefited by this educational project managedto determine that there is a percentage between 77 and 96 of UEM located in areas of extreme povertyKeywords Statistical Spatial Analysis UEM millennium educational units spatial analysis PostgreSQL-PostGIS poverty

Forma sugerida de citar Navas GE Llerena Paz R y Vaca F (2019) Anaacutelisis espacial de las unidades educa-tivas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas de pobreza La Granja Revistade Ciencias de la Vida Vol 30(2)121-133 httpdoiorg1017163lgrn30201910

IDs OrcidGustavo Ernesto Navas httpsorcidorg0000-0002-2811-0282Robinson Llerena Paz httpsorcidorg0000-0003-1512-2759Fernando Vaca httpsorcidorg0000-0003-3375-2236

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

1 Introduccioacuten

La UNICEF y en particular la Comisioacuten Econoacutemicapara Ameacuterica Latina y el Caribe (CEPAL) destacanla importancia del monitoreo sistemaacutetico de la po-breza para reducirla y lograr un paiacutes maacutes equitativo(Unicef Ecuador 2015) La educacioacuten en Ecuadorha carecido de un nivel acadeacutemico de calidad en laspoblaciones maacutes pobres en el 2005 se inicia el pro-yecto educativo Unidades Educativas del Milenio elcual pretende reducir esta brecha y llegar a nintildeos ynintildeas de recursos econoacutemicos limitados (Ministeriode Educacioacuten 2016)

Las Unidades Educativas del Milenio (UEM)es un proyecto de dotacioacuten de Institutos Educati-vos puacuteblicos de nivel primario y secundario que secreoacute para mejorar la educacioacuten del paiacutes y llegar alos sectores pobres por tal razoacuten sus edificacionesestaacuten ubicadas en sectores histoacutericamente relega-dos a nivel nacional que cuentan con altos iacutendicesde necesidades baacutesicas insatisfechas y problemassociales como la migracioacuten interna y externa coninstituciones educativas caracterizadas por la bajacalidad educativa y por la ausencia de las condi-ciones miacutenimas para la formacioacuten de nintildeas nintildeos yjoacutevenes (Ministerio de Educacioacuten 2016)

La primera UEM se construyoacute en el antildeo 2008en la parroquia de Zumbahua ubicada en la pro-vincia de Cotopaxi Seguacuten informacioacuten del Minis-terio de Educacioacuten (1 noviembre 2013) hasta el antildeo2013 se construyeron 31 UEM a un costo de USD69rsquo31819930 las cuales atienden a 23282 estudian-tes y 33 UEM estaacuten siendo construidas (progra-ma rsquoNueva Infraestructura Educativarsquo) La paacuteginadel Ministerio presenta informacioacuten actualizada al2015 donde se indica que hay 53 UEM en funcio-namiento 60 en construccioacuten y 212 por construirse(Ministerio de Educacioacuten 2016) Los Geoportalesen el Ecuador han permitido tener un inventariogeorreferenciado de proyectos estatales como sonzonas de riesgo reservas naturales y todo aquelloque puede ser apreciado sobre un mapa (Navasy Prieto 2011) La informacioacuten de Geoportal del(Ministerio de Educacioacuten 2016) fue la base del es-tudio realizado

El 19 de enero del 2016 en la paacutegina del (Mi-nisterio de Educacioacuten 2016) se publica la noticiasobre la inauguracioacuten de la Unidad Educativa del

Milenio (UEM) Nueva Generacioacuten en la provinciade Morona Santiago Este estudio estaacute basado en el898 de unidades educativas construidas hasta lafecha de la toma de datos en el antildeo 2016 Las Uni-dades Educativas del Milenio son parte integral dela poliacutetica gubernamental para mejorar la calidadde la educacioacuten puacuteblica Cada UEM se construyepara garantizar el acceso de la poblacioacuten escolarde las zonas rurales permanentemente excluidas delos servicios educativos (Ministerio de Educacioacuten2016) Las UEM se basan en varios criterios de ubi-cacioacuten para su construccioacuten

Para el estudio las principales son (Pentildeafiel La-rrea Freddy 2014) a) localizacioacuten del predio elcual no debe estar ubicado en zonas de riesgo ade-maacutes debe estar ubicado en un sitio de faacutecil accesopara la poblacioacuten y de preferencia debe estar loca-lizado cerca de aacutereas verdes de uso puacuteblico y aacutereasrecreativas b) accesibilidad al predio deberaacute con-tar con infraestructura vial de primer segundo ytercer orden asimismo deberaacute brindar condicio-nes de faacutecil acceso para los vehiacuteculos de serviciode emergencia bomberos transporte de pasajerosrecolectores de basura e ingreso de insumos y depreferencia deberaacute contar con dos viacuteas de acce-so claramente definidas Finalmente c) el aacuterea delterreno es de 22 hectaacutereas equivalente a 22000 me-tros cuadrados

En el presente trabajo se plantea un meacutetodo queha permitido medir la cobertura de pobreza que tie-ne cada una de las UEM empleando herramientasde software libre y teacutecnicas de anaacutelisis espacial esta-diacutestico de igual forma permite observar la relacioacutencon las parroquias pobres del Ecuador utilizan-do teacutecnicas propuestas por el modelo (Bertolottoy McArdle 2011) que incluyen el uso de herramien-tas de anaacutelisis espacial de software libre PostgreSQL- PostGIS y del visualizador web Open layer utili-zado por los mapas de Geoserver para mostrar losresultados obtenidos

La representacioacuten de las propiedades geomeacutetri-cas de objetos espaciales asiacute como sus estructurasson cruciales para operaciones GIS anaacutelisis y visua-lizacioacuten (Groger y Betsy 2012) Los tipos de datosespaciales se refieren a formas tales como puntosliacuteneas y poliacutegonos (Boundless Server 2012) los da-tos en siacute son elementos vectoriales que pueden serpuntos liacuteneas y poliacutegonos juntos con sus atributos

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Navas GE Llerena Paz R y Vaca F

y estos pueden ser representados mediante graacuteficosde barras y pasteles que indican porcentajes o ten-dencias (Peters 2012) Los datos de las entidadesgeograacuteficas tambieacuten pueden mostrarse con distri-buciones espaciales (Fu y Jiulin 2011) para lograrlolos datos se han almacenado en una base de datosPostgreSQL con su extensioacuten espacial PostgreSQL-PostGIS El anaacutelisis espacial tiene muacuteltiples aplica-ciones en la salud agricultura defensa seguridadcatastros planificacioacuten servicios de localizacioacutentransporte geologiacutea energiacutea y utiliza diversos for-matos para la gestioacuten de la informacioacuten como sonXML GeoJson Xslt entre otros (Shklar y Rich 2011Babar 2010 Ayen Loacutepez 2012) El anaacutelisis espacialse genera a traveacutes de una serie de operaciones talescomo superposicioacuten de capas uniones interseccio-nes espaciales operacioacuten de borrado y anaacutelisis deproximidad (Martiacutenez Llario 2013)

Para el presente trabajo se han empleado baacutesica-mente operaciones de unioacuten interseccioacuten y bufferque por medio de sentencias especializadas en elmanejo de geometriacuteas de puntos y poliacutegonos y conla ayuda de herramientas estadiacutesticas se puede lle-gar a comprobar si las UEM estaacuten situadas en lasparroquias maacutes pobres del Ecuador y determinarqueacute porcentaje del nivel de pobreza se cubre porcada parroquia Existen muchas herramientas quepermiten ejecutar cada una de las operaciones antesmencionadas por ejemplo ArcGIS y MapInfo queson aplicaciones pagadas cuyo costo es elevado yQGis que es una aplicacioacuten libre

La ventaja de usar una base de datos relacionalcomo PostgreSQL con su extensioacuten PostGIS radicaen que no se requiere ingresar a la interfaz graacutefi-ca de la aplicacioacuten GIS que amerita conocimientoespeciacutefico de la herramienta por parte del usuarioUna base de datos relacional permite ingresar di-rectamente la informacioacuten y las operaciones que serequieren ejecutar la misma que al estar enlazadacon la aplicacioacuten graacutefica posibilita que se visualiceel resultado en forma transparente para el usuarioAdicionalmente el registro de nueva informacioacutenen la base de datos no impide que todas las opera-ciones establecidas sigan siendo aplicables al nuevouniverso de datos

La utilizacioacuten de una base de datos relacionalnos permite potenciar el uso de las herramientasque disponen estos programas tecnoloacutegicos de anaacute-

lisis espacial un ejemplo es obtener la ubicacioacutengeograacutefica que tienen estas Unidades Educativasademaacutes identificar cuaacuteles y queacute tipo de poblacionesse veraacuten beneficiadas

11 Descripcioacuten de datos

Los sectores pobres se encuentran localizados en elmapa socio econoacutemico del Ecuador donde se pre-sentan iacutendices de pobreza por cada parroquia estainformacioacuten fue obtenida de la paacutegina web de laUniversidad del Azuay (Universidad del Azuay2018) (httpgisuazuayeduec) La medicioacuten depobreza requiere una previa definicioacuten conceptualde aquella realidad social que se pretende medirpor lo que existen varios indicadores o iacutendices depobreza que remiten ineludiblemente a los paradig-mas o enfoques de la pobreza como son el iacutendiceGINI y el iacutendice de las necesidades baacutesicas insatis-fechas (NBI) que sirve para identificar las carenciascriacuteticas de necesidades elementales como educa-cioacuten salud y vivienda

El iacutendice de GINI (Economipedia 2018) es unamedida de caraacutecter econoacutemico para calcular la de-sigualdad de ingresos existente entre los habitantesdel aacuterea de estudio normalmente se utiliza paramedir la desigualdad en los ingresos dentro de unpaiacutes pero puede utilizarse para medir cualquier for-ma de distribucioacuten desigual El coeficiente de Ginies un nuacutemero entre 0 y 1 en donde 0 se correspondecon la perfecta igualdad (todos tienen los mismosingresos) y donde el valor 1 se corresponde con laperfecta desigualdad (una persona tiene todos losingresos y los demaacutes ninguno) (Damm 2013)

El NBI es un meacutetodo directo para identificar ca-rencias criacuteticas en una poblacioacuten y caracterizar lapobreza utilizando cuatro aacutereas de necesidades baacute-sicas de las personas (vivienda servicios sanitarioseducacioacuten baacutesica e ingreso miacutenimo) disponibles enlos censos de poblacioacuten y vivienda realizados porel INEC (INEC 2010) y se ha considerado comoel iacutendice maacutes apropiado para este estudio siendotambieacuten el meacutetodo implementado por la ComisioacutenEconoacutemica para la Ameacuterica Latina (CEPAL) (INEC2017)

La informacioacuten ofrecida por el INEC tiene datosde los porcentajes de pobreza de cada parroquia ta-bulados en un archivo de Excel pero sin datos geo-

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

espaciales a diferencia de los datos obtenidos de lapaacutegina web de la Universidad de Azuay en dondelos datos de pobreza son representados por el iacuten-dice GINI para cada parroquia que cuenta con susrespetivas coordenadas geograacuteficas guardados enun archivo de tipo shapefile Para poder tener unatabla con iacutendices NBI y la ubicacioacuten geograacutefica porparroquia se realizoacute una fusioacuten de las dos tablas an-tes mencionadas para lo cual se desarrolloacute una con-sulta PostgreSQL-PostGIS que enlaza estas dos ta-blas por medio del nombre de parroquias cantonesy provincias El resultado obtenido en esta consul-ta fue del 60 del total de las parroquias dondeel 40 restante fue elaborado de manera manualEl fragmento de coacutedigo indicado a continuacioacuten esuna consulta SQL a la base de datos para enlazar losresultados

s e l e c t pp provinc ia pp canton pp parroquia pp no_pobres pp pobres pp porcenta je_no_pobres pp porcenta je_pobres po the_geom

from pobreza_porcenta je pp publ ic POBREZApo

where pp provinc ia =po PROVINCIAand pp canton =po CANTONand pp parroquia =po PARROQUIA

La informacioacuten y posicioacuten de las UEM fuerondescargadas del geoportal del Ministerio de Edu-cacioacuten (2016) en extensioacuten KML las coordenadasobtenidas estaacuten en el sistema de coordenadas geo-graacutefico mundial WGS84 cuya equivalencia es el coacute-digo EPGS 4326 El WGS84 (World Geodetic Sys-tem 1984) es un datum de cobertura global de todoel planeta Tierra y es el maacutes comuacutenmente usado enla actualidad (Westra 2013) En definitiva para es-te anaacutelisis es necesario obtener dos tablas de datosla primera que contiene la informacioacuten de pobrezaa nivel de parroquia que es el producto de la fu-sioacuten de los datos de la universidad del Azuay y delINEC y la segunda tabla que corresponde a la ubi-cacioacuten geoespacial de las UEM

12 MetodologiacuteaLos datos utilizados para el estudio fueron obte-nidos del Geoportal del Ministerio de Educacioacuten(2016) el cual despliega 53 coordenadas geograacuteficasque representan la posicioacuten de cada establecimien-to educativo Para identificar si las UEM se encuen-tran en las zonas maacutes necesitadas del paiacutes se reali-zoacute un anaacutelisis espacial con sentencias PostgreSQL-PostGIS El anaacutelisis espacial es un conjunto de meacute-

todos cuyos resultados cambian cuando las locali-zaciones de los objetos analizados tambieacuten cambian(Huang Li y Gartner 2011) La diferencia entre unabase de datos y una base de datos espacial son losdatos espaciales que representan elementos geograacute-ficos Estos datos espaciales abstraen y encapsulanestructuras espaciales como liacutemites y dimensionesSe establecioacute un aacuterea uniforme de estudio alrede-dor de cada unidad educativa (5 10 y 20 Km) pa-ra realizar un muestreo y poder cuantificar el nivelde pobreza de las personas que asisten a estas ins-tituciones educativas ya que identificar y precisarla cobertura de los estudiantes que asisten a cadaUEM es una tarea muy compleja debido a que lapoblacioacuten del Ecuador se encuentra situada en va-rios sitios dispersos del paiacutes Para poder realizar es-te caacutelculo se repartioacute la superficie a ser consideradacomo cobertura de cada establecimiento con la ma-yor eficacia posible respecto a los diferentes centrosexistentes que son las coordenadas de las UEM (Pe-ter 1977) en donde el movimiento desde el centrode cada aacuterea hasta sus sectores perifeacutericos debe sermiacutenimo (Buzai 2011)

Figura 1 Mapa de la ubicacioacuten de la UEM en un aacuterea de in-fluencia circular de 5Km

Figura 2 Mapa de la ubicacioacuten de UEM en un aacuterea de influen-cia circular de 10Km

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En su estudio Buzai (2011) establece que los po-liacutegonos regulares brindan mejores resultados quelos poliacutegonos irregulares y que el ciacuterculo es el poliacute-gono regular de mayores condiciones deseables Elaacuterea de influencia circular es un meacutetodo de aproxi-macioacuten sencilla y faacutecil de implementar pero se debetomar en cuenta que esta metodologiacutea no conside-ra la existencia de barreras ni la red vial que es pordonde normalmente se desplazan los estudiantesen este tipo de anaacutelisis se recomienda que el aacutereacircular tenga un radio de 05 km en aacuterea urbanatomando en cuenta que una persona se demora entrasladarse a pie de 5 a 10 minutos y en el aacuterea ruralse puede incrementar considerablemente ya que laposibilidad de solapamiento entre establecimientoses baja (Coacuterdoba 2012)

Figura 3 Mapa de la ubicacioacuten de UEM en un aacuterea de influen-cia circular de 20Km

En este estudio no se clasificaron como ruraleso urbanas a las zonas en donde se encuentran lo-calizadas las UEM por tal razoacuten se las analizoacute demanera homogeacutenea generando para todas y cadauna de las UEM tres coberturas circulares diferentescon radios de 5 10 y 20 Km a la redonda tomandoen cuenta que el tiempo en trasladarse es aproxima-damente de 5 a 30 min en transporte puacuteblico Cabemencionar que la ordenanza municipal de Quitotambieacuten considera aacutereas circulares en donde se dis-pone que los estudiantes deben vivir dos kiloacutemetrosa la redonda de los planteles educativos en zona ur-bana (Secretariacutea de Educacioacuten y Deporte 2015) LasFiguras 1 2 y 3 muestran el perfil del Ecuador poliacute-tico dividido por provincias y la ubicacioacuten de cadaunidad educativa del milenio donde las UEM estaacutenrepresentadas por puntos generados en el sistemade coordenadas geograacutefico mundial WGS84 cuyaequivalencia es el coacutedigo EPGS4326 que son loscentroides de cada aacuterea circular de 510 y 20 km deradio respectivamente que tienen como fin indicar

el aacuterea de cobertura de cada unidad educativa

Para este proceso de anaacutelisis tambieacuten se ha to-mado en cuenta otra ordenanza de los centros edu-cativos municipales en la ciudad de Quito con res-pecto al sector rural considerando que el estudiantedeberaacute residir dentro de la parroquia en la cual es-taacute situado el establecimiento educativo (Secretariacuteade Educacioacuten y Deporte 2015) Los resultados depobreza de cada estudio con los diferentes paraacuteme-tros que se ha sometido a la cobertura que tienen lasUEM con respecto a la poblacioacuten ayudaraacuten a res-ponder la interrogante de esta investigacioacuten sobresi los establecimientos educativos en cuestioacuten estaacutenubicados en zonas pobres del Ecuador Las cobertu-ras estaraacuten separadas por aacutereas de influencia circu-lar con radios de 5 10 y 20 km se profundizaraacute suestudio en el anaacutelisis de aacuterea circular y por aacutereas deinfluencia a nivel parroquial y estas seraacuten analiza-das en los siguientes apartados

13 Anaacutelisis por aacuterea circular

Para este anaacutelisis se realizoacute una interseccioacuten en Post-greSQL - PostGIS entre las aacutereas circulares de lasUEM y el mapa de pobreza como se indica en laFigura 4 Esta interseccioacuten indica la cobertura quetiene cada una de las UEM con respecto a las parro-quias que se encuentran en el mapa de pobreza Elmapa resultante muestra circunferencias divididasen varios segmentos estos segmentos son el aacutereaque abarca cada parroquia con respecto al aacuterea deinfluencia circular de cada UEM Cada segmentocuenta con dos datos importantes el porcentaje deaacuterea de la interseccioacuten entre la parroquia y la UEMy el porcentaje de pobreza que tiene cada parroquiaa la que pertenece

El aacuterea de influencia de cada UEM cubre a variasparroquias con diferentes porcentajes de pobrezaCada fragmento de parroquia dentro de la circun-ferencia ha sido ponderado a razoacuten del valor de suaacuterea facilitando asiacute el uso de la media ponderadaque es el promedio de cantidades a las cuales seha asignado un coeficiente denominado peso paratener en cuenta adecuadamente su importancia re-lativa

La media ponderada de un grupo de da-tos X1X2 Xn con sus correspondientes pesosW1W2 Wn puede obtenerse a traveacutes de la foacutermula

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

(1) (Paz 2007)

Xw =sum

ni=1 XiWi

sumni=1 Wi

(1)

Asimismo para conocer el iacutendice de necesida-des baacutesicas insatisfechas (INBI) por cada centro

educativo se calculoacute la media ponderada con losdatos obtenidos de la interseccioacuten las tablas de da-tos geoespaciales de pobreza y la ubicacioacuten de UEMrealizada con una consulta PostgreSQL - PostGIS endonde se analiza a profundidad el caacutelculo de la po-breza por cobertura circular

s e l e c t u UEM mp p r o v i n c i a mp c a n t o n mp p a r r o q u i a mp p o r c e n t a j e _ p o b r e s mp p o r c e n t a j e _ n o _ p o b r e s

s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) as area_uem s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) as

a r e a _ p a r r o q u i a _ u e m s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a

( u s t _ b u f f e r ) as p o r c e n t a j e _ a r e a sum ( ( s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) )

s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) ) lowast p o r c e n t a j e _ p o b r e s )OVER ( PARTITION BY UEM ORDER by UEM 1 ) sum ( s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (

mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) )OVER ( PARTITION BY UEM ORDER by UEM 1 ) a s media_ponderada s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )from mapa_pobreza mp c o b e r t u r a _ u e m uWHERE S T _ i n t e r s e c t s ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )

Tabla 1 Consulta PostGIS para obtener la pobreza por cobertura circular

14 Caacutelculo de la pobreza por coberturacircular

La funcioacuten st_buffer es utilizada para obtener el po-liacutegono circular alrededor del punto que representaa los establecimientos educativos Esta arroja unageometriacutea que envuelve al objeto con una distanciaestablecida a la geometriacutea de entrada en este caso lageometriacutea resultante seraacute un circulo que representael aacuterea de influencia circular alrededor de la UEMEl anaacutelisis por aacuterea circular se centra en realizar unainterseccioacuten entre poliacutegonos circulares que repre-senta la cobertura de las UEM y los poliacutegonos delas parroquias contenidos en la tabla de pobreza delEcuador es decir que el resultado de este estudiose basa en el anaacutelisis espacial que se realizoacute entredos geometriacuteas de tipo poliacutegono

Posteriormente con los datos obtenidos se calcu-loacute la media ponderada cuyos pesos estaacuten dados porcada aacuterea resultante de la interseccioacuten Este anaacutelisisse consiguioacute con el coacutedigo que se muestra a conti-nuacioacuten en la Tabla 1 Las columnas resultantes de

la consulta antes mencionada son el nombre de laUEM la provincia cantoacuten parroquia y el porcen-taje de pobreza de cada parroquia Estos primerosdatos fueron obtenidos directamente de sus tablascorrespondientes A continuacioacuten se detallan lossiguientes datos con sus respectivas sentencias

En la Figura 4 se puede apreciar que la coberturade la UEM es el circulo de color rojo que es definidocomo el aacuterea de influencia circular Para determinarla superficie de esta figura con sus respectivos ra-dios de 5 10 y 20 km se usa el coacutedigo que se indica acontinuacioacuten cabe recalcar que en esta seccioacuten solose indica coacutemo obtener el aacuterea con radio de 10kmya que para 5 y 20 km se debe cambiar el valor enla funcioacuten st_buffer de la sentencia para el uso deesta funcioacuten el radio se debe transformar en metros

Primero se crea la tabla en la Base de Datos

Create table cobertura_uem as ( s e l e c t lowast s t _ b u f f e r ( the_geom 1 0 0 0 0 ) from

Ubicacion_UEM )

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Como siguiente paso se utilizoacute la tabla creadapara calcular el aacuterea circular

s e l e c t area ( s t _ b u f f e r )

Para el aacuterea de interseccioacuten entre la cobertu-ra UEM y las parroquias primero se calcularonlas coordenadas del contorno de la interseccioacutenes decir la geometriacutea (the_geom) con la funcioacutenst_intersection para posteriormente realizar la trans-formacioacuten al sistema 32717 y obtener el aacuterea con lafuncioacuten st_area donde el coacutedigo es el siguiente

S el ec t s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )from mapa_pobreza mp cobertura_uem u

El porcentaje de aacuterea se calculoacute dividiendo lasdos aacutereas anteriores es decir

s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d(mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717 ) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) as porcenta je_area

Cada UEM debe tener su porcentaje de pobre-za en relacioacuten de los datos de pobreza de las pa-rroquias que la intersecan por lo que es necesariocalcular la media ponderada de cada UEM para locual se debe ordenar y particionar la consulta pararealizar la sumatoria del producto entre el valor decada porcentaje de pobreza (Xi) de cada parroquia

por la superficie que cubre el aacuterea circular a cadaparroquia que interseca este valor es el peso (Wi)que se le da al valor (Xi)

Por lo tanto la consulta PostgreSQL-PostGIS pa-ra definir la Ecuacioacuten (1) viene dada por el siguientecoacutedigo

sum ( ( s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t ransform (s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717 ) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) ) lowast porcenta je_pobres ) over (PARTITION BY

UEM ORDER by UEM 1 ) sum( s t _ a r e a (s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d (mpthe_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) ) OVER (PARTITION BYUEM ORDER by UEM 1 ) as media_ponderada

s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d (mpthe_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )

15 Anaacutelisis por parroquiaPara este anaacutelisis se tomoacute en cuenta que el aacuterea deinfluencia estaacute dada por los liacutemites de la parroquia ala que pertenece la UEM por tal razoacuten el porcentajede pobreza que cubre cada UEM estaacute dada por el iacuten-dice de NBI de la parroquia en donde se encuentraubicada Al igual que en el anaacutelisis anterior se uti-lizoacute el mapa de pobreza y la ubicacioacuten puntual decada UEM

Figura 4 Mapa de las aacutereas que cubren las UEM en cada parroquia del Ecuador

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

151 Caacutelculo de la pobreza por cobertura de parro-quia

Primero se realizaraacute una evaluacioacuten para verificarcuales puntos pertenecen a la ubicacioacuten de las UEMcontenidas en los poliacutegonos irregulares que repre-

sentan a la parroquia esto se logra gracias a la sen-tencia St_contains que es la que determina si unageometriacutea estaacute totalmente dentro de otra La senten-cia PostgreSQL-PostGIS utilizada en este caso es lasiguiente

CREATE TABLE UEM_PARROQUIAS AS ( s e l e c t u UEM mp provinc ia mp canton mp parroquia mp porcenta je_pobres mp the_geom

from mapa_pobreza mp ubicac ion uwhere s t _ c o n t a i n s (mp the_geom s t _ s e t s r i d ( u the_geom 4 3 2 6 ) ) )

16 Visor geoespacial

Para que estos resultados sean faacutecilmente legiblesy entendibles se ha construido un visor geograacuteficocon la ayuda de los programas mencionados ante-riormente los cuales son parte de OpenGeo suite(Boundless Server 2012) que es un kit de desarro-llo de Software (SDK) libre que proporciona las si-guientes herramientas

161 PostgreSQL-PostGIS

Como ya se mencionoacute PostgreSQL-PostGIS es unaextensioacuten de PostgreSQL que permite almacenar in-formacioacuten de mapas y realizar anaacutelisis espacialesentre puntos liacuteneas poliacutegonos y otras formas geo-meacutetricas (Boundless 2012)

162 GeoServer

Es un servidor web que puede servir aislado o biensobre un contenedor de aplicaciones Tomcat o simi-lar GeoServer tiene una interfaz de administracioacutenweb que permite servir mapas y datos de diferen-tes formatos para aplicaciones Web o de escritoriocomo son los GIS

163 OpenLayers

Es una libreriacutea de coacutedigo abierto en javascript pa-ra hacer mapas interactivos visibles fundamental-mente en entornos Web que es capaz de conectar-se con GeoServer (o con otras fuentes de mapascomo google maps) para presentar en un navega-dor las capas de un servidor de mapasdatos Ofre-ce una interfaz de usuario simplificado que ataca aservicios WMS y WFS de forma transparente parael usuario y desarrollador (Morales 2012 Hazzard2011 Perez 2012) Cada uno de estos componentes

realizan un trabajo especiacutefico que se une bajo un es-quema como se indica en la Figura 5 para llegar atener una aplicacioacuten web de mapas

Figura 5 Esquema del visualizador geograacutefico

2 Resultados

Los datos expuestos en la Tabla 1 son el resultadodel primer anaacutelisis donde se muestra el nuacutemero deUEM que pertenece a cada rango de porcentajesde pobreza y al aacuterea de influencia de los estableci-mientos educativos para los estudiantes que vivendentro de la zona circular de 5 10 y 20 Km de radio

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incluyendo el anaacutelisis en el cual solo la poblacioacutende la misma parroquia en donde se encuentra cons-truida la UEM podraacute ser beneficiada

Si se toma como punto medio el 50 de pobre-za en la Tabla 2 se puede apreciar que los rangosque estaacuten por encima a este valor abarcan maacutes del70 de UEM en todas las aacutereas de influencia in-dicando que la mayor parte de estos establecimien-tos estaacuten construidos en zonas de pobreza y pobre-za extrema Se puede apreciar tambieacuten una total au-sencia de UEM en zonas donde la pobreza es menoral 25 La Tabla 2 indica el porcentaje de UEM queestaacuten en las diferentes coberturas en rangos de 25de pobreza En donde se puede observar que

bull En los cuatro tipos de coberturas no se en-cuentra ninguna UEM en pobreza menor al25

bull En las cuatro coberturas el porcentaje de UEMaumenta mientras el porcentaje de pobreza esmayor

bull Existe una cantidad importante de UEM enrangos mayores al 75 de pobreza

Los porcentajes son de 81 81 96 y 77respectivamente considerando un universo de 53UEM tomando ademaacutes como punto medio al 50 yrealizando una sumatoria entre los rangos de 50-75 y 75-100 con cada aacuterea de cobertura circu-lares de 5 10 20 km y por parroquias por tal ra-zoacuten se tomaraacuten en consideracioacuten los porcentajes depobreza mayores a 50 divididos en quintiles de10 para identificar la cantidad de establecimien-tos educativos por cada rango de pobreza Al tenercorrectamente estructurada la data en una base dedatos relacional se garantiza la consistencia de losdatos y por ende de los resultados obtenidos

Con la finalidad de facilitar el estudio se divi-den los niveles de pobreza por quintiles denomina-das como baja (50-60) media baja (60-70)media (70-80) alta (80-90) y muy alta (90-100) La distribucioacuten de los centros educativos enpobrezas mayores a 50 son maacutes equitativos sinembargo en la Figura 6 se indica una tendencia queva de la pobreza media alta en adelante

Figura 6 Porcentaje de UEM en rangos de pobreza

Se puede apreciar en la Figura 7 que en las UEMen las cuatro aacutereas de cobertura los valores tiendena las zonas con pobreza media aumentando en lostres primeros casos a la pobreza alta y muy alta Elnivel de pobreza maacutes bajo que cubre una UEM per-tenece al centro educativo Reacuteplica Montufar ubica-do en la parroquia Quito cantoacuten Quito provinciaPichincha con el 3416 y el nivel maacutes alto es elde la UEM Chontapunta ubicado en la parroquiaChontapunta cantoacuten Tena provincia de Napo conel 9961 de pobreza

Figura 7 Cantidad de UEM que cubre los rangos de pobrezamayores al 50

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

COBERTURA UEMPorcentaje INBIde POBREZA

0-25

Porcentaje INBIde POBREZA

25-50

Porcentaje INBIde POBREZA

50-75

Porcentaje INBIde POBREZA

75-100Circular de 5 Km 0 10 18 25Circular de 10 Km 0 10 12 31Circular de 20 Km 0 2 16 35Por parroquia 0 12 14 27

Tabla 2 Cantidad de UEM en rangos de pobreza por aacuterea de cobertura

La mediana calculada en este conjunto de da-tos (Figura 8) corresponde al 7665 (color naranja)cuyo valor pertenece a la UEM Paiguara indicandoque 26 unidades educativas estaacuten sobre este valory 26 unidades educativas tienen valores inferiores ala mediana El graacutefico de la distribucioacuten de frecuen-cias de la Figura 9 tiene un sesgo a la derecha loque indica que la mediana es mayor al promediorazoacuten por la cual se puede deducir que la mayorparte de UEM tienden a estar ubicadas en los secto-res maacutes pobres del paiacutes En otras palabras el valorde la media aritmeacutetica es del 7429 (color verde)que indica que el promedio que cubren las unida-des educativas en este estudio estaacute sobre el 50 depobreza

Figura 8 Porcentaje de UEM en quintiles por cobertura de po-breza

3 ConclusionesCon los meacutetodos de interseccioacuten de poliacutegonos enPostgreSQL-PostGIS y utilizando meacutetodos matemaacute-ticos se ha demostrado que el 84 de las UEM cons-truidas hasta el momento estaacuten en zonas donde susnecesidades baacutesicas insatisfechas estaacuten por encimadel 50Se ha podido deducir bajo varios puntos de vistade aacutereas de influencia como son las circulares conradios variables de 510 y 20 km y poliacutegonos irregu-lares como son las aacutereas de las parroquias de cadaUEM a la que pertenece que las unidades educati-vas mencionadas en este estudio estaacuten construidasen aacutereas rurales y satisfacen a la poblacioacuten maacutes ne-cesitadaEn el anaacutelisis individual de cada UEM se puedeconcluir que por encima de la media aritmeacutetica depobreza se encuentran 33 unidades educativas conrangos mayores a 7429 siendo la UEM Chonta-punta el establecimiento que se encuentra en unazona donde su iacutendice de NBI es del 9961 ubi-cada en la provincia de Napo regioacuten amazoacutenica Ypor debajo de la media existen 21 establecimientossiendo el centro educativo Reacuteplica Montufar ubica-do en la parroquia Quito cantoacuten Quito provinciaPichincha con el 3416 la UEM que cubre el nivelmaacutes bajo de pobreza

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Figura 9 Porcentaje de pobreza que cubre cada UEM

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

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  • Introduccioacuten
  • Materiales y meacutetodo
    • Aacuterea de Estudio
    • Meacutetodos
      • Resultados
        • Esquema metodoloacutegico desarrollado
        • Nuacutemero de estudios
        • Nuacutemero de publicaciones por rango temporal
        • Distribucioacuten geograacutefica de los estudios
        • Nuacutemero de publicaciones por piso zoogeograacutefico
        • Temaacuteticas de estudio
          • Discusioacuten
          • Conclusiones
          • Introduccioacuten
            • La regioacuten andina de Ecuador y paiacuteses vecinos como haacutebitat natural del oso de anteojos
            • Descripcioacuten de la especie
            • Objetivo y aspectos metodoloacutegicos
              • Biologiacutea reproductiva
              • Importancia ecoloacutegica en el turismo cultural y de naturaleza
              • Aspectos en torno al cuidado y conservacioacuten actuales del oso andino bajo el enfoque de especies paisaje
                • El modelo de conservacioacuten basado en especies paisaje
                • La escogencia de la especie
                • Programas y planes en pro de la conservacioacuten del oso de anteojos como especie emblemaacutetica en Ecuador
                  • Conclusiones y recomendaciones
                  • Introduccioacuten
                  • Materiales y Meacutetodos
                  • Resultados
                    • Rentabilidad de la I+D
                    • Adopcioacuten de las tecnologiacuteas
                      • Evaluacioacuten de impacto
                        • Discusioacuten
                          • Conclusiones
                          • Introduccioacuten
                          • Materiales y meacutetodos
                          • Resultados
                          • Discusioacuten
                          • Conclusioacuten
                          • Introduccioacuten
                          • Materiales y meacutetodos
                            • Factores de estudio
                            • Diagnoacutestico de gestacioacuten
                            • Grupos Experimentales
                              • Grupo Control
                              • Grupo 1
                              • Grupo 2
                                • Anaacutelisis estadiacutestico
                                  • Resultados
                                    • Tasa de peacuterdida de gestacioacuten
                                      • Discusioacuten
                                      • Conclusiones
                                      • Introduccioacuten
                                      • Materiales y meacutetodos
                                        • Aacuterea de estudio
                                        • Datos
                                        • Metodologiacutea
                                          • Meacutetodo del vector regional
                                          • Regionalizacioacuten
                                          • Anaacutelisis de agresividad climaacutetica y concentracioacuten de las precipitaciones
                                              • Resultados y discusiones
                                                • Regiones homogeacuteneas
                                                • Agresividad Climaacutetica
                                                • Concentracioacuten de las precipitaciones
                                                  • Conclusiones
                                                  • Introduccioacuten
                                                  • Materiales y meacutetodos
                                                    • Proceso de obtencioacuten del aceite
                                                      • Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de la semilla de Sacha Inchi
                                                      • Porcentaje de humedad
                                                      • Determinacioacuten de grasa
                                                      • Porcentaje de fibra cruda y ceniza
                                                      • Porcentaje de proteiacutena
                                                        • Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite
                                                        • Iacutendice de acidez libre
                                                          • Determinacioacuten de densidad relativa
                                                          • Iacutendice de peroacutexido
                                                          • Iacutendice de Yodo
                                                            • Perfil de acidos grasos
                                                            • Anaacutelisis estadiacutestico
                                                              • Resultados y Discusioacuten
                                                                • Rendimientos en la extraccioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi
                                                                • Anaacutelisis fisicoquiacutemico de la semilla de Sacha Inchi
                                                                • Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite de la semilla de Sacha Inchi
                                                                  • Iacutendice de Acidez
                                                                  • Densidad relativa
                                                                  • Iacutendice de Yodo
                                                                  • Iacutendice de peroacutexido
                                                                    • Perfil de aacutecidos grasos
                                                                      • Conclusiones
                                                                      • Introduccioacuten
                                                                      • Materiales y meacutetodos
                                                                        • Aacuterea de estudio
                                                                        • Obtencioacuten de la muestra
                                                                        • Anaacutelisis en campo
                                                                        • Anaacutelisis de laboratorio
                                                                          • Preparacioacuten del Agar
                                                                          • Preparacioacuten de las muestras para siembra
                                                                            • Preparacioacuten de las Curvas de Calibracioacuten
                                                                              • Elaboracioacuten de Curvas de Calibracioacuten
                                                                              • Preparacioacuten de la curva de calibracioacuten
                                                                                  • Resultados
                                                                                    • Campo y muestreo
                                                                                    • Pruebas microbioloacutegicas
                                                                                    • Curvas de calibracioacuten
                                                                                    • Mapas de estudio de resultados
                                                                                      • Discusioacuten
                                                                                      • Conclusiones
                                                                                      • Introduccioacuten
                                                                                        • Revisioacuten de la literatura
                                                                                          • Materiales y Meacutetodos
                                                                                          • Resultados y Discusioacuten
                                                                                            • Discusioacuten de los resultados
                                                                                              • Conclusiones
                                                                                              • Introduccioacuten
                                                                                                • Descripcioacuten de datos
                                                                                                • Metodologiacutea
                                                                                                • Anaacutelisis por aacuterea circular
                                                                                                • Caacutelculo de la pobreza por cobertura circular
                                                                                                • Anaacutelisis por parroquia
                                                                                                  • Caacutelculo de la pobreza por cobertura de parroquia
                                                                                                    • Visor geoespacial
                                                                                                      • PostgreSQL-PostGIS
                                                                                                      • GeoServer
                                                                                                      • OpenLayers
                                                                                                          • Resultados
                                                                                                          • Conclusiones
Page 2: Editorial - Politecnica Salesiana University

Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteNpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201901

REVISIOacuteN SISTEMAacuteTICA DEL ESTADO DEL CONOCIMIENTO DE

LOS VERTEBRADOS DEL PARQUE NACIONAL PODOCARPUS

SYSTEMATIC REVIEW OF THE STATE ABOUT THE KNOWLEDGE OF THE

VERTEBRATES OF THE PODOCARPUS NATIONAL PARK

Leonardo Ordoacutentildeez-Delgado1 Claudia Ramoacuten-Vivanco2 y ValeriaOrtiz-Chalan3

1 Laboratorio de Ecologiacutea Tropical y Servicios Ecosisteacutemicos ndash EcoSs Lab Universidad Teacutecnica Particular de Loja Departamentode Ciencias Bioloacutegicas Calle Pariacutes San Cayetano Alto Loja Ecuador2 Grupo de Investigation Planning of Land and Social Systems - PLANOSS Universidad Teacutecnica Particular de Loja Departa-mento de Ciencias Bioloacutegicas Calle Pariacutes San Cayetano Alto Loja Ecuador3 Titulacioacuten en Gestioacuten Ambiental Universidad Teacutecnica Particular de Loja Departamento de Ciencias Bioloacutegicas Calle PariacutesSan Cayetano Alto Loja Ecuador

Autor para correspondencia lyordonez2utpleduec

Manuscrito recibido el 12 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 24 de abril de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El Parque Nacional Podocarpus es una de las aacutereas protegidas de mayor importancia y tamantildeo de los Andes Tropica-les del sur de Ecuador Desde hace mucho tiempo esta reserva ha sido el centro de atencioacuten de un importante nuacutemerode investigadores que entre otros elementos han tratado de explicar diversos toacutepicos relacionados a la fauna quealberga Sin embargo hasta el antildeo 2018 no se contaba con una sistematizacioacuten adecuada de estas investigaciones Conel objetivo de establecer el nivel de conocimiento alcanzado sobre los vertebrados del aacuterea protegida se estructuroacute unproceso metodoloacutegico para la recopilacioacuten sistematizacioacuten y anaacutelisis de la informacioacuten existente sobre esta temaacuteticaSe generoacute una base de datos de los estudios recopilados con un total de 128 trabajos 64 sobre aves 26 de mamiacuteferos22 sobre anfibios 6 sobre reptiles 2 sobre peces y 8 investigaciones que abarcan maacutes de un grupo fauniacutestico al mismotiempo El periacuteodo con la mayor cantidad de publicaciones corresponde a la deacutecada del 2000 De las 16 localidadesidentificadas en donde se han efectuado trabajos sobre los vertebrados de esta aacuterea protegida destacan con el mayornuacutemero de investigaciones Tapichalaca y Cajanuma con 33 y 24 estudios respectivamente Esta informacioacuten cons-tituye la primera aproximacioacuten respecto del nivel de investigacioacuten alcanzado sobre los vertebrados que mantiene yprotege este parque nacionalPalabras clave Fauna aves anfibios reptiles mamiacuteferos peces Parque Nacional Podocarpus Ecuador

7LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 20197-18ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador

Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Ordoacutentildeez-Delgado L Ramoacuten-Vivanco C y Ortiz-Chalan V

Abstract

The Podocarpus National Park is one of the most important and biggest protected areas of the Tropical Andes ofsouthern Ecuador This reserve has been the center of attention for a large number of researchers who among otherelements have tried to elucidate various topics related to its fauna However there has not been adequate systema-tization of these investigations so far In order to establish the level of knowledge reached on the vertebrates of theprotected area a methodological process was structured for the compilation systematization and analysis of existinginformation on this subject A database of the collected studies was generated with a total of 128 works 64 on birds 26on mammals 22 on amphibians 6 on reptiles 2 on fish and 8 research works involving more than one faunistic groupat the same time The period with the largest number of publications corresponds to the decade of the 2000 Amongthe 16 locations identified where work has been done on the vertebrates of this protected area stand out Tapichalacaand Cajanuma with the largest number of investigations with 33 and 24 studies respectively This information cons-titutes the first approximation regarding the level of research achieved on vertebrates that maintains and protects thisnational parkKeywords Fauna birds amphibians reptiles mammals fish Podocarpus National Park Ecuador

Forma sugerida de citar Ordoacutentildeez-Delgado L Ramoacuten-Vivanco C y Ortiz-Chalan V (2019) Revisioacuten sistemaacute-tica del estado del conocimiento de los Vertebrados del Parque Nacional PodocarpusLa Granja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)7-18 httpdoiorg1017163lgrn30201901

IDs OrcidLeonardo Ordoacutentildeez Delgado httpsorcidorg0000-0002-4593-1728Claudia Ramoacuten Vivanco httpsorcidorg0000-0002-6119-238XValeria Ortiz Chalan httpsorcidorg0000-0003-2160-0964

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1 Introduccioacuten

A pesar de su pequentildea superficie (283 561 km2)Ecuador se considera un referente en el tema debiodiversidad debido a que su riqueza de especiesecosistemas y elevados niveles de endemismo en-tre otros factores han influido para que el paiacutes seareconocido como una de las naciones megadiver-sas (Mittermeier 1997) Ecuador alberga al menos4718 especies de vertebrados entre ellos 436 espe-cies de mamiacuteferos (Tirira 2018) 1626 especies deaves (Freile y Restall 2018) 609 especies de anfibios(Ron y col 2019) 473 especies de reptiles (Torres-Carvajal Pazmintildeo-Otamendi y Salazar-Valenzuela2018) 635 especies de peces dulceacuiacutecolas y 939marinos y estuarinos (Jimeacutenez-Prado 2010) Ade-maacutes maacutes de 17748 especies de plantas vasculares sehan reportado en el territorio nacional (Neill 2012)Pero a pesar de esta destacada realidad el 3625de las especies del paiacutes en el 2014 se consideraronamenazadas ubicando a Ecuador en el primer lu-gar en cuanto a los paiacuteses con especies amenazadasde Sudameacuterica (UICN 2014)Entre las estrategias que el Estado ecuatoriano haempleado para enfrentar esta problemaacutetica estaacutela creacioacuten y gestioacuten de una red de aacutereas protegi-das puacuteblicas privadas y comunitarias amparadasen la Constitucioacuten de la Repuacuteblica (Constituyente2008) Las aacutereas protegidas se definen como la es-trategia de conservacioacuten por excelencia (Primacky col 1998 Dudley y Stolton 2010 Watson Dud-ley y Hockings 2014) las mismas han evoluciona-do desde una visioacuten exclusiva de conservacioacuten debiodiversidad a objetivos maacutes diversos entre ellosla provisioacuten de beneficios sociales y econoacutemicos(Watson Dudley y Hockings 2014)

El Parque Nacional Podocarpus (PNP) localiza-do entre las provincias de Loja y Zamora Chinchipees una de estas aacutereas destinadas a la conservacioacutende la biodiversidad y mantenimiento de los servi-cios ambientales de la regioacuten sur del paiacutes (Apolo2002 Calderoacuten 2002) Este Parque Nacional es par-te del ldquohotspotrdquo Andes Tropicales el maacutes rico enbiodiversidad en el planeta (Myers y col 2000)y de la Ecorregioacuten Terrestre Prioritaria ldquoPaacuteramosde la Cordillera Centralrdquo (Dinerstein y col 1995)ecorregioacuten presente en Ecuador exclusivamente enlos Andes del Sur la misma que estaacute conformadapor una suerte de islas pequentildeas de ecosistemas al-toandinos confinados a los picos de las montantildeas

centrales e internudos de los Andes por sobre los3000 msnm (Cuesta y col 2005)

Ademaacutes esta aacuterea protegida se ubica dentro dela depresioacuten de Huancabamba la barrera biogeo-graacutefica maacutes importante de los Andes para la distri-bucioacuten de especies en sentido norte sur (Duellman1979 Cuesta y col 2005 Ordoacutentildeez-Delgado 2011)De ahiacute que se considere a este sitio como un cen-tro de endemismo de plantas denominado Regioacutende Huancabamba (Davis y col 1997) Cuesta y col(2005) proponen que es a este elemento geograacuteficoal que se puede atribuir la baja similitud en la com-posicioacuten de flora y fauna de esta zona respecto delos paacuteramos de los Andes ubicados hacia el nortePor otra parte en el sitio en donde se localiza elPNP se sobreponen los centros de endemismo delos Andes del Norte y de Tumbes (Terborgh y Win-ter 1983) y confluyen dos corrientes bioclimaacuteticasuna proveniente de la Amazoniacutea con grandes canti-dades de humedad y la otra del Paciacutefico con la in-fluencia de los vientos secos provenientes del nortede Peruacute (Ordoacutentildeez-Delgado 2011)Todas estas condiciones sumadas a su irregularorografiacutea han influido para que se presenten en suinterior varios microclimas haacutebitats y nichos dan-do como resultado una gran diversidad de flora yfauna ademaacutes de significativos niveles de endemis-mo (Cuesta y col 2005 Ordoacutentildeez-Delgado 2011)Esta aacuterea protegida constituye el eje de los esfuer-zos de conservacioacuten en los Andes del Sur del paiacutesentre otros por el aporte en servicios ambientalesa la regioacuten (Apolo 2002) Del interior del aacuterea pro-tegida nacen tres cuencas hidrograacuteficas binaciona-les Catamayo-Chira Mayo-Chinchipe y Zamoraen su interior se localiza el sistema lacustre Lagunasdel Compadre reconocido como un sitio Ramsar(Humedal de Importancia Internacional) (Ordoacutentildeez-Delgado 2011) y se constituye en el aacuterea nuacutecleo demayor tamantildeo de la Reserva de Bioacutesfera Podocar-pus El Coacutendor reconocida en el 2007 por la UNES-CO (Serrano 2008)Son todos estos elementos los que han influido des-de hace mucho tiempo para que la comunidad cien-tiacutefica nacional e internacional haya mostrado inte-reacutes en el desarrollo de estudios al interior de esteterritorio (Aguirre y col 2002 Serrano 2008) Sinembargo las investigaciones efectuadas en el aacutereaprotegida no han contado hasta el momento conun adecuado proceso de anaacutelisis y sistematizacioacutenal grado de desconocer el nivel que han alcanzado

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hasta la actualidad o la dinaacutemica experimentada alo largo de su historia Uno de los pasos iniciales pa-ra definir cuanto se conoce o desconoce de un temadado es lo que se define como el ldquoanaacutelisis del es-tado del conocimientordquo que se conceptualiza comoldquoel anaacutelisis sistemaacutetico y la valoracioacuten del conoci-miento generado en torno a un campo de investiga-cioacuten durante un periodo definidordquo (Rueda 2003)

El presente trabajo se fundamenta en este conceptoy se orienta a establecer el ldquoestado del conocimien-tordquo existente hasta el momento sobre los vertebra-dos que alberga esta aacuterea protegida las temaacuteticasque en torno a este grupo de fauna se han inves-tigado la ubicacioacuten geograacutefica de los estudios losvaciacuteos de informacioacuten existentes y las liacuteneas de in-vestigacioacuten prioritarias a futuro

Figura 1 a) Representacioacuten graacutefica del nivel de influencia geograacutefica de los estudios sobre vertebrados del Parque NacionalPodocarpus b) Nuacutemero de estudios por taxa c) Nuacutemero de estudios por rango temporal a partir de la declaratoria del aacuterea

protegida

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2 Materiales y meacutetodo

21 Aacuterea de Estudio

El Parque Nacional Podocarpus (PNP) se ubica en-tre Numbala y el Nudo de Sabanilla en el liacutemi-te fronterizo de las provincias de Loja y ZamoraChinchipe en el sur de Ecuador (Ordoacutentildeez-Delgado2011) Comprende una superficie de 146 280 ha yfue declarado oficialmente el 15 de diciembre de1982 (Acuerdo Ministerial N 0398 Registro OficialN 404 5 de enero de 1983) (Ministerio de Agricul-tura Ganaderiacutea y Pesca de Ecuador 1983) Aproxi-madamente el 83 del territorio de esta aacuterea pro-tegida forma parte de la provincia de Zamora Chin-chipe y el17 a la provincia de Loja Su rango altitu-dinal se distribuye entre los 900 y 3650 msnm (Agui-rre y col 2002) La temperatura del sector fluctuacuteaentre 20 y 25 C en la zona baja (amazoacutenica) y de 8a 15 C en la zona alto andina (Maldonado y Numa2002) (Figura 1a)

22 Meacutetodos

El proceso de recopilacioacuten anaacutelisis y sistematiza-cioacuten de la informacioacuten contemploacute los siguientespasos El aacuterea de trabajo para el anaacutelisis abarcoacute to-do el parque nacional considerando para esto susliacutemites oficiales Sin embargo debido a que variaslocalidades investigadas se encuentran inmediata-mente fuera de los liacutemites de la misma se consideroacuteampliar el anaacutelisis a la zona de influencia inmediatadel aacuterea Se efectuoacute la buacutesqueda recopilacioacuten anaacute-lisis y sistematizacioacuten de la informacioacuten sobre losvertebrados en fuentes primarias y secundariasComo fuentes primarias se consideroacute la literaturacientiacutefica entre estas publicaciones indexadas o conrevisioacuten por pares ademaacutes de libros con ISBN lite-ratura gris que consideroacute a libros o documentos sinISBN pero con aval cientiacutefico (es decir documentosde investigadores reconocidos en el aacutembito de tra-bajo del aacuterea protegida y la temaacutetica tratada en estedocumento) ademaacutes de tesis de pregrado y pos-grado de universidades que poseen repositorios deestas investigaciones en liacutenea Como fuentes de in-formacioacuten secundaria se contemploacute el desarrollo deentrevistas realizadas a investigadores y entidadesvinculadas al aacuterea protegida entre estos docentesde la Universidad Teacutecnica Particular de Loja Uni-versidad Nacional de Loja yo investigadores deONG y entidades de investigacioacuten que han realiza-

do estudios sobre el Parque Nacional Podocarpusy sus alrededores Finalmente se tuvo acceso a labase de datos de permisos de investigaciones cien-tiacuteficas manejada por la Coordinacioacuten Zonal 7 delMinisterio del Ambiente de Ecuador para esta aacutereaprotegida

Para la buacutesqueda de informacioacuten en bases de da-tos cientiacuteficas asiacute como en repositorios bibliograacutefi-cos y revistas indexadas se establecieron un conjun-to de palabras clave en espantildeol e ingleacutes Luego deestablecer las palabras clave se utilizaron otros pa-raacutemetros de optimizacioacuten de buacutesqueda como porejemplo

bull Poner entre comillas (ldquordquo) las palabras clave debuacutesqueda para buscar una frase exacta

bull Usar el signo maacutes (+) delante de las palabrasdel tema que se va investigar para que todasestas sean tomadas en cuenta en la buacutesquedaen la web

bull Usar los operadores ldquoORrdquo y ldquoANDrdquo en ma-yuacutesculas entre dos palabras clave para encon-trar paacuteginas que contengan alguna de estas ensu texto

bull Usar el comando ldquoAllintitlerdquo seguido de laspalabras clave el cual permitioacute encontrar do-cumentos con estas palabras en su tiacutetulo

bull Usar el comando ldquoAllintextrdquo antes de las pala-bras clave para encontrar investigaciones queen su texto incluyan las palabras especificadaspara la buacutesqueda

Entre las palabras que se utilizaron para la buacutes-queda de informacioacuten constan las siguientes Par-que Nacional Podocarpus Fauna del Parque Na-cional Podocarpus Aves (mamiacuteferos anfibios rep-tiles peces) del Parque Nacional Podocarpus Ver-tebrados del Parque Nacional Podocarpus Verte-brados del Podocarpus Nombre de las localidadesCajanuma Tapichalaca Bombuscaro San Francis-co Cerro Toledo Numbala Vilcabamba por si so-las o sumadas al nombre del aacuterea protegida ParqueNacional Podocarpus Aves (o el nombre de cadagrupo fauniacutestico) maacutes el nombre de las localidadesdescritas en el paacuterrafo previo maacutes el nombre delaacuterea protegida

Se consideroacute utilizar estos uacuteltimos nombres porcuanto son los sectores de acceso maacutes importantes

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al aacuterea protegida Todas estas frases o palabras (sal-vo los nombres propios) fueron traducidas al in-gleacutes para ampliar la buacutesqueda a ese idioma Conlos paraacutemetros mencionados se buscaron documen-tos en bases de datos y repositorios cientiacuteficos talescomo Academiaedu BioOne Biodiversity Herita-ge Library BirdLife International Fauna Web Ecua-dor Google Schoolar ResearchGate SciELO Scien-ce Direct Scopus Semantic Scholar Web of SciencePor otra parte se buscoacute en las bases de datos de te-sis de pregrado y postgrado de las siguientes uni-versidades Universidad Teacutecnica Particular de LojaUniversidad Nacional de Loja Pontificia Universi-dad Catoacutelica del Ecuador Universidad Central delEcuador y Universidad del AzuayUn meacutetodo adicional de buacutesqueda de informacioacutenutilizado fue el tomar las referencias bibliograacuteficasde los documentos recopilados como punto de par-tida para buacutesqueda de documentos de intereacutes par-ticular Si alguna de estas referencias haciacutea mencioacutena estudios realizados sobre vertebrados en el PNPy su zona de influencia inmediata se procedioacute a labuacutesqueda del documento completo en la web u otrafuente de informacioacutenCon la informacioacuten obtenida se elaboroacute una matrizen Excel que sirvioacute como base de datos para el anaacute-lisis de la informacioacuten Esta matriz estaba confor-mada por los siguientes iacutetems Nuacutemero del estu-dio grupo fauniacutestico autoraesas tiacutetulo fechade publicacioacuten tipo de documento (artiacuteculo tesislibro informe) aacuterea de conocimiento (ecologiacutea di-versidad biogeografiacutea conservacioacuten taxonomiacutea)localidad de estudio coordenadas y altitudes refe-renciales Para documentos que omitiacutean esta uacuteltimainformacioacuten se definieron coordenadas referencia-les de localidades cercanas a la localidad de estudiopor medio de la revisioacuten detallada de la informa-cioacuten mencionada en materiales y meacutetodos de cada

documento o consulta a expertosCon la informacioacuten recopilada se cuantificaron elnuacutemero total de estudios nuacutemero de estudios porgrupo fauniacutestico publicaciones por antildeo distribu-cioacuten geograacutefica y por pisos zoogeograacuteficos Los es-tudios que consideraban maacutes de un grupo fauniacutesti-co en la investigacioacuten o dos o maacutes localidades deestudio fueron contabilizados por separado es de-cir si un estudio abarcaba aves y murcieacutelagos secontabiliza como un estudio multitaxa aparte maacutesno se contabiliza como un estudio de aves y uno demurcieacutelagos esto con la finalidad de evitar que elresultado del nuacutemero de investigaciones se sobre-dimensioneEl anaacutelisis temporal de los estudios se efectuoacute pordeacutecadas a partir de la creacioacuten del aacuterea protegida(1983) hasta diciembre de 2018 Para la distribucioacutende los estudios respecto de los pisos zoogeograacutefi-cos del Ecuador mismos que corresponden a unaclasificacioacuten general de la fauna del paiacutes conformea su distribucioacuten altitudinal se utilizoacute la propues-ta de Albuja y col (2012) De ahiacute que conforme alrango altitudinal presente en el aacuterea protegida setrabajaron con los siguientes pisos zoogeograacuteficosSubtropical oriental (1000 a 2000 msnm) templado(2000 a 3000 msnm) y altoandino (gt3000 msnm)Utilizando el programa QGIS (QGIS 2018) se apli-coacute el estilo de simbolizacioacuten de ldquomapa de calorrdquo alas localidades georreferenciadas en donde se reali-zaron los estudios de fauna del PNP utilizando laponderacioacuten por puntos que contiene el nuacutemero deestudios realizados en cada sitio para determinar laintensidad del mapa Se utilizoacute una gama de coloresque va de verde (menor intensidad) a azul (mayorintensidad) Cabe recalcar que para la generacioacuten deeste mapa no se tomoacute en cuenta la distincioacuten de lataxa estudiada

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Figura 2 Esquema del proceso metodoloacutegico desarrollado para el anaacutelisis sistemaacutetico del estado de conocimiento de los verte-brados del Parque Nacional Podocarpus

3 Resultados

31 Esquema metodoloacutegico desarrollado

El primer resultado del presente trabajo lo constitu-ye la propuesta metodoloacutegica para la recopilacioacutenanaacutelisis y sistematizacioacuten de la informacioacuten A con-tinuacioacuten se propone el esquema graacutefico resultantedel proceso desarrollado (Figura 2)

32 Nuacutemero de estudios

Se recopilaron 128 publicaciones sobre vertebra-dos del Parque Nacional Podocarpus y su zona deamortiguamiento De estas 84 (66) correspondena publicaciones cientiacuteficas y 44 (34) correspondena literatura gris Del total 64 corresponden a aves(50) 26 a mamiacuteferos (20) 22 a anfibios (17) 6a reptiles (5) y 2 a peces (2) Se encontraron ochoestudios multitaxa cuatro sobre aves y mamiacuteferos(3) tres sobre anfibios y reptiles (2) y un estu-dio de mamiacuteferos anfibios y reptiles (1) (Figura1b)

33 Nuacutemero de publicaciones por rangotemporal

Respecto del rango temporal la deacutecada inicial decreacioacuten del aacuterea protegida (1982-1990) constituye elperiodo con menor nuacutemero de publicaciones mis-mas que en las siguientes deacutecadas se incrementansignificativamente Sin embargo en la deacutecada ac-tual se evidencia un decrecimiento de al menos el25 en cuanto al nuacutemero de investigaciones reali-zadas en esta regioacuten sobre los vertebrados que al-berga (Figura 1c)

34 Distribucioacuten geograacutefica de los estudios

En base al anaacutelisis de la informacioacuten recopilada seidentificaron 16 localidades estudiadas para el aacutereaprotegida 15 corresponden a sitios individuales yuna asignada a los estudios que abarcan a toda elaacuterea protegida De las 128 publicaciones identifi-cadas 89 (69) corresponden a publicaciones queabarcan una sola localidad de estudio 10 (8) a tra-bajos que abarcaron dos localidades 10 (8) a estu-dios con tres localidades (8) y 19 (15) a traba-jos que se plantean como investigaciones que abar-can la totalidad del PNP (Figura 1a) Sin embargosi se contabilizan el nuacutemero de investigaciones de

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las cuales ha sido objeto cada localidad que formanparte de las 128 publicaciones mencionadas previa-mente destacan Tapichalaca (n = 33) y Cajanuma(n = 24) como los sitios con mayor nuacutemero de in-vestigaciones efectuadas Le siguen los estudios queabarcan en su descripcioacuten a toda el aacuterea protegidaPNP (n = 19) luego Bombuscaro (n = 18) San Fran-cisco (n = 14) y Romerillos Alto (n = 7) Mientras queel resto de localidades han sido objeto de trabajo decinco procesos de investigacioacuten o menos

35 Nuacutemero de publicaciones por piso zoo-geograacutefico

Respecto de la distribucioacuten de los estudios en ba-se a la clasificacioacuten de los pisos zoogeograacuteficos del

Ecuador se puede mencionar que el piso Templado(2000 a 3000 msnm) constituye la franja altitudinalmaacutes estudiada del aacuterea protegida con 60 investiga-ciones en total Le sigue el piso subtropical orien-tal (1000 a 2000 msnm) con 35 investigaciones y 21investigaciones abarcan los tres pisos zoogeograacutefi-cos presentes en el parque (Templado subtropicaloriental y altoandino) Mientras que los pisos maacuteselevados poseen 12 investigaciones en total 10 queabarcan el piso subtemplado oriental y templadoy dos que abarcan los pisos templado y altoandino(Figura 3)

Figura 3 Nuacutemero de publicaciones por piso zoogeograacutefico Coacutedigos TempAltoandino TempladoAltoandino SubTTempSubtropical OrientalTemplado SubTTemAlt Subtropical OrientalTempladoAltoandino

36 Temaacuteticas de estudio

Al analizar los estudios por el aacuterea de conocimien-to investigada se definioacute que los temas de ecologiacutea(n=51) y diversidad (n=30) principalmente listadosde especies dominan sobre el resto Se continuacuteanen importancia publicaciones sobre distribucioacuten (re-gistros inusuales y ampliaciones de rango de dis-tribucioacuten) (n=18) conservacioacuten (n=15) y taxonomiacutea(n=13) y finalmente se puede mencionar un solo es-tudio sobre bioacuacutestica desarrollado en el aacuterea pro-tegida (Flanagan 1998) (Figura 4)

4 Discusioacuten

Los anaacutelisis sistemaacuteticos de informacioacuten han sidoampliamente utilizados en aacutembitos relacionados ala medicina (Urruacutetia y Bonfill 2010 Manterola As-tudillo y Arias 2013) sin embargo como se de-muestra en el presente caso este tipo de proce-sos por contemplar lineamientos esquemaacuteticos detrabajo presentan la facilidad de ser moldeados yaplicados a otras ramas del conocimiento El meacuteto-do aquiacute desarrollado es similar con otras propues-tas metodoloacutegicas existentes por ejemplo Medina-Loacutepez Mariacuten-Garciacutea y Alfalla-Luque (2010) o Man-terola Astudillo y Arias (2013) Esta sistematiza-

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cioacuten constituye el primer esfuerzo de este tipo desa-rrollado para un aacuterea protegida del paiacutes y proponelineamientos metodoloacutegicos (Figura 2) que puedenser facilmente replicados en otras aacutereas protegidaso incluso en otros procesos o tipos de investigacioacutenPor otra parte es indiscutible la importancia que enla actualidad poseen los sistemas de informacioacutengeograacutefica entre otros elementos puesto que es-tas herramientas permiten representar graacuteficamen-te los resultados de diversas investigaciones (Gree-ne y Pick 2012) Es por esto que como uno de lospasos fundamentales del presente trabajo se con-temploacute el mapeo de la informacioacuten generada con elpropoacutesito de evidenciar el grado de influencia terri-torial de las investigaciones recopiladas los vaciacuteosgeograacuteficos y temaacuteticos sobre el conocimiento de losvertebrados existentes en el aacuterea protegidaSobre los grupos taxonoacutemicos estudiados se puedeacotar que la realidad encontrada es similar a la deotras latitudes Es bien conocido que las aves y ma-miacuteferos se consideran los grupos taxonoacutemicos me-

jor conocidos del planeta (Stotz y col 1996 Larseny col 2012) hecho tambieacuten propuesto para Ecua-dor (Albuja y col 2012) Este estudio corrobora es-ta tendencia y permite evidenciar que el grupo devertebrados maacutes estudiado del PNP corresponde alas aves (50 de los estudios en el aacuterea protegi-da) seguido por investigaciones sobre los mamiacutefe-ros (20) del sector (Figura 1a) El intereacutes por labiodiversidad fauniacutestica existente en el territorio co-rrespondiente al PNP posee una larga data esto lodenotan la visita a esta regioacuten de un importante nuacute-mero de investigadores del American Museum ofNatural History entre los antildeos 1854 y 1920 (Chap-man y col 1926 Anthony 1922) Sin embargo lue-go de estos trabajos las investigaciones en esta zonafueron esporaacutedicas siendo retomadas a partir de losantildeos setenta con las expediciones de Louisiana Sta-te University Museum of Zoology (LSUMZ) y conmayor fuerza a partir de finales de los antildeos ochen-ta por parte de Zoological Museum of Copenhagen(ZMUC) (Bloch y col 1991)

Figura 4 Nuacutemero de publicaciones por temaacutetica de estudio sobre los vertebrados del Parque Nacional Podocarpus

Estos trabajos cimentaron el intereacutes por la zonaen los antildeos siguientes a la declaratoria del aacuterea pro-tegida Uno de los factores maacutes influyentes para queeste intereacutes continuacutee hasta la actualidad principal-mente por la comunidad ornitoloacutegica tiene relacioacutencon el descubrimiento de dos especies de aves enesta regioacuten en menos de una deacutecada (1992 1997)(Krabbe y col 1999 Coopmans y Krabbe 2000)La Elaenia Tropandina (Myiopagis olallai) fue descu-bierta en el sector de Bombuscaro en 1992 (Coop-mans y Krabbe 2000) y la Grallaria Jocotoco (Gra-

llaria ridgelyi) fue descubierta en 1997 en el sectorde Tapichalaca al sur del PNP (Krabbe y col 1999)Adicionalmente especies como Cotinga Ventricas-tantildea (Doliornis remseni) fueron registradas por pri-mera vez para el paiacutes en el sector de Cajanuma en1989 (Robbins Rosenberg y Molina 1994) todo estoen un territorio que no supera las 147 000 haEntre otros es la importancia demostrada sobre labiodiversidad del sector la que influyoacute para que a fi-nales de los antildeos noventa la ONG Naturaleza Cul-tura Internacional establezca una estacioacuten cientiacutefi-

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ca en el liacutemite norte del aacuterea protegida en la cualcon financiamiento de la Fundacioacuten Alemana parala Investigacioacuten Cientiacutefica se ejecutan diversas ac-ciones de investigacioacuten (Kiss y Braumluning 2008) losmismos que se mantienen hasta la actualidad Sonlos factores expuestos los que contribuyeron paraque el nuacutemero de investigaciones publicadas parael aacuterea protegida a partir de la deacutecada del antildeo 1990se incrementen de manera significativa Aunque enla actualidad (2011-2018) se ha experimentado undecrecimiento de al menos el 25 en este tipo detrabajos (Figura 1c)Gran parte del flanco oriental del aacuterea de estudiolo constituyen bosques y paacuteramos pristinos estadoatribuido a lo agreste y el dificil acceso a los mismos(Remache y col 2004 Kiss y Braumluning 2008) de ahiacuteque aun persistan en el aacuterea protegida importan-tes zonas sin informacioacuten sobre la riqueza bioloacutegicaque albergan (Figura 1a) Albuja y col (2012) pro-ponen que la informacioacuten sobre la fauna de Ecuadorse encuentra dispersa y presenta dificultades en suacceso El presente trabajo se desarrolla despueacutes de35 antildeos de la declaratoria oficial de esta aacuterea prote-gida y evidencia que existe un importante nuacutemerode publicaciones en torno al objeto de estudio peroestas en su mayoriacutea estaacuten dispersas y no se encuen-tran disponibles para los actores institucionales vin-culados a la gestioacuten del aacuterea principalmente paralos tomadores de desiciones como el Ministerio delAmbiente de EcuadorEl presente anaacutelisis permite definir algunas priori-dades de investigacioacuten para el aacuterea protegida tantoen el aacutembito geograacutefico como temaacutetico Los peces yreptiles del PNP requieren atencioacuten prioritaria yaque poseen pocos estudios hasta el momento ade-maacutes es necesario incrementar el conocimiento so-bre la biodiversidad y ecologiacutea de la fauna en elcentro y sureste del parque Los resultados eviden-cian que la mayoriacutea de los estudios efectuados sobrelos vertebrados del sector han sido desarrollados ensus bordes o su aacuterea de influencia inmediata sien-do el sistema lacustre Lagunas del Compadre el quecuenta con un estudio sobre los anfibios del sectorExtensos territorios internos del parque evidencianfalencias en cuanto a investigacion principalmenteen el centro y sureste del aacuterea Sin embargo es con-veniente sentildealar que el acceso a estos sitios es dificilde ahiacute que para llenar estos vaciacuteos de informacioacutense requeriraacuten significativos esfuerzos de trabajoPor otra parte temaacuteticas que poseen significativapotencialidad de desarrollo en el sitio como bio-

acuacutestica deberiacutean contar con nuevos esfuerzos detrabajo o sistematizacioacuten Esto por cuanto en laactualidad existen plataformas en liacutenea (ej Xeno-Canto Internet Bird Collection) que albergan unaimportante coleccioacuten de registros (fotograacuteficos y au-ditivos) de aves de esta aacuterea protegida sin embargoeste material no ha sido sistematizado o analizadoen el contexto de aporte al aacuterea

5 ConclusionesEl presente trabajo constituye una liacutenea de base so-bre las investigaciones de vertebrados efectuadas eneste Parque Nacional el mismo que permitiraacute prio-rizar y monitorear los futuros esfuerzos en esta te-maacutetica para el sector Si bien generalmente los anaacute-lisis sistemaacuteticos de informacioacuten se enfocan en la re-copilacioacuten y sistematizacioacuten de la literatura existen-te en bases de datos cientiacuteficas este documento evi-dencia la importancia de incluir informacioacuten gris deaacutembito local para trabajos como el presente Un 34(n=44) de los estudios que componen los resultadosde este trabajo corresponden a literatura gris de ahiacutela importancia en la recopilacioacuten e inclusioacuten de estainformacioacuten en este tipo de revisionesLa metodologiacutea propuesta constituye una valiosaoportunidad para entidades a cargo de una o maacutesaacutereas protegidas su aplicacioacuten es sencilla de costomiacutenimo y adaptable a diversas temaacuteticas y realida-des La misma puede ser desarrollada por entidadesestatales como el Ministerio del Ambiente Gobier-nos Autoacutenomos Descentralizados o para aacutereas pro-tegidas comunitarias o privadas Es evidente que unclaro conocimiento sobre los procesos de investiga-cioacuten efectuados en un sector determinado permitiraacutefortalecer la gestioacuten del sitio

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteNpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201902

ASPECTOS BIOLOacuteGICOS Y ECOLOacuteGICOS DEL OSO DE ANTEOJOS

(Tremarctos ornatus Ursidae) EN LA ZONA ANDINA DE

ECUADOR Y PERSPECTIVAS PARA SU CONSERVACIOacuteN BAJO EL

ENFOQUE DE ESPECIES PAISAJE

BIOLOGICAL AND ECOLOGICAL ASPECTS OF THE SPECTACLED BEAR

(Tremarctos ornatus Ursidae) IN THE ECUADOREAN ANDEAN ZONE AND

CONSERVATION PERSPECTIVES UNDER THE LANDSCAPE SPECIES APPROACH

Pablo Sandoval Guilleacuten1 y Patricio Yaacutenez Moretta2

1 Ingenieriacutea en Biodiversidad y Recursos Geneacuteticos Universidad Tecnoloacutegica Indoameacuterica Av Machala y Sabanilla QuitoEcuador2 Carrera de Gestioacuten Ambiental y Turismo Universidad Internacional del Ecuador Av Simoacuten Boliacutevar y Jorge Fernaacutendez QuitoEcuador

Autor para correspondencia apyanezhotmailcom

Manuscrito recibido el 28 de febrero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 13 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El oso andino u oso de anteojos (Tremarctos ornatus) ha habitado Sudameacuterica por maacutes de cinco millones de antildeos y esel uacutenico representante viviente de los osos de nariz corta un grupo que habitoacute solamente en el continente americanoDentro de Ecuador es considerado en peligro de extincioacuten principalmente debido a la fragmentacioacuten y peacuterdida dehaacutebitats naturales en la regioacuten andina causada por actividades antroacutepicas productivas (ganaderiacutea y agricultura) y deextraccioacuten de recursos naturales Este oso es un mamiacutefero que necesita de grandes extensiones para poder alimentarsey buscar pareja El oso andino es importante para las zonas que habita principalmente el bosque andino y el paacuteramodebido a su eficiente rol como dispersor de semillas En el presente trabajo se analizan aspectos de esta especie enEcuador utilizando el enfoque teoacuterico de rsquoespecies paisajersquo para proponer actividades en pro de la conservacioacuten deeste mamiacutefero y de los haacutebitats en los que se desarrolla Este enfoque permite evaluar de forma sistemaacutetica la calidaddel paisaje en teacuterminos de los requerimientos bioloacutegicos de una especie de intereacutes (en este caso Tremarctos ornatus) yde los usos humanos del paisaje de igual forma considera caracteriacutesticas del aacuterea de conservacioacuten como su variacioacutenPalabras clave Conservacioacuten bioloacutegica Tremarctos ornatus Andes ecuatorianos especies

Abstract

19LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201919-27ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador

Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

The Andean bear (Tremarctos ornatus) has inhabited South America for more than five million years and he is the onlyliving representative of the short-nosed bears a group that only lived on the American continent In Ecuador he isconsidered an endangered species mainly because the loss of natural habitats in the Andes due to the pressure ofproductive anthropic activities (mainly livestock and agriculture) and extraction of natural resources This bear is amammal that needs large areas to eat and find a mate The Andean bear is important for cloud forests and paramosdue to his efficient role as seed scatter In this work the rsquolandscape speciesrsquo theoretical approach is applied in orderto propose activities to conserve the Andean bear and the places that inhabits This approach also allows to evaluatein a systematic way the quality of the landscape in terms of biological requirements of the species (here Tremarctosornatus) and the landscape human uses likewise it also considers the size and limits of the conservation area and itsinternal variationKeywords Biological conservation Tremarctos ornatus Ecuadorian Andes Landscape Species

Forma sugerida de citar Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P (2019) Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos deloso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zona andina de Ecuador y perspec-tivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje La Granja Revista deCiencias de la Vida Vol 30(2)19-27 httpdoiorg1017163lgrn30201902

IDs OrcidPablo Sandoval Guilleacuten httpsorcidorg0000-0001-8157-2876Patricio Yaacutenez Moretta httpsorcidorg0000-0003-4436-7632

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

1 Introduccioacuten

Varias regiones en Latinoameacuterica han sido propuestas co-mo rsquohotspotsrsquo (aacutereas con especial concentracioacuten de diver-sidad bioloacutegica) rsquothreatspotsrsquo (aacutereas con tal diversidadpero con amenazas claras hacia ella) o como rsquopaiacuteses connuacutemeros altos de especies amenazadasrsquo (Cole Reedery Wilson 1994 Ceballos y Brown 1995 IUCN 1996)Dentro de este contexto cabe mencionar que los mamiacute-feros y las aves como grupos mejor conocidos y maacutesestudiados suelen ser considerados como los organismosanimales generalmente emblemaacuteticos en torno a los cua-les suelen girar actividades de planificacioacuten y ejecucioacutende la conservacioacuten de haacutebitats y ecosistemas naturales

La riqueza de especies valores de biodiversidad y rangosde endemismo de mamiacuteferos para cada paiacutes han sido uti-lizados de manera conjunta como medidas de caracteri-zacioacuten de la peacuterdida de haacutebitat y crecimiento poblacionalhumano asiacute como para identificar las amenazas antroacute-picas globales sobre la diversidad bioloacutegica (Sisk y col1994) A pesar de ello todaviacutea existen algunos vaciacuteos enel conocimiento de este grupo de vertebrados en regio-nes neotropicales Entre los mamiacuteferos emblemaacuteticos dezonas andinas el oso andino (Tremarctos ornatus) se en-cuentra catalogado como especie vulnerable (VU) dentrode la Lista Roja de la Unioacuten Internacional para la Con-servacioacuten de la Naturaleza (IUCN 2018) y en peligro deextincioacuten en Ecuador (Cuesta Peralvo y Saacutenchez 2001)

Uno de los problemas maacutes desafiantes en la conserva-cioacuten de biodiversidad en la zona andina de Ecuador esproteger especies grandes como el oso de anteojos (Cas-tellanos 2010) o el tapir de montantildea (Aacutelvarez y Yaacutenez2017) y al mismo tiempo satisfacer las necesidades de laspersonas que comparten espacios con ellas Los grandescarniacutevoros por ejemplo son particularmente difiacuteciles deconservar porque compiten directa o indirectamente conlos humanos por el espacio y los recursos (Treves y col2006) los carniacutevoros tienen efectos directos sobre la abun-

dancia de herbiacutevoros carrontildeeros y efectos indirectos so-bre la vegetacioacuten y las redes alimenticias a traveacutes de cas-cadas troacuteficas (McFarland 2009) lo que hace que su con-servacioacuten sea importante y complejaLa conservacioacuten del oso de anteojos en los paiacuteses andi-nos en donde las aacutereas protegidas y los haacutebitats de vi-da silvestre se encuentran incrustados en una matriz deusos heterogeacuteneos generalmente con cambios raacutepidos enel uso yo tenencia de la tierra es particularmente difiacutecil(Peyton y col 1998 Ferraro 2002 Himley 2009)

11 La regioacuten andina de Ecuador y paiacutesesvecinos como haacutebitat natural del oso deanteojos

Claacutesicamente suele considerarse al haacutebitat como todoslos recursos y caracteriacutesticas de un lugar que permiten lapresencia de un organismo (Begon Harper y Townsend1999) por lo tanto un animal puede usar un haacutebitat dediferentes formas de acuerdo al acceso y la disponibili-dad de eacuteste asiacute como de sus requerimientos particulares(Cuesta Peralvo y Saacutenchez 2001) La disponibilidad yacceso a tal haacutebitat pueden variar a lo largo del tiempo enfuncioacuten de factores ambientales como el clima y factoresbioloacutegicos de la especie de intereacutes asiacute como de las comu-nidades que estructuran el sistema local (Begon Harpery Townsend 1999)

A nivel de Sudameacuterica el oso de anteojos habita en am-bientes de bosques nublados y paacuteramos de seis paiacutesesColombia Venezuela Ecuador Peruacute Bolivia y norocci-dente de Argentina (Castellanos 2010) La presencia deesta especie en su zona maacutes austral el noroccidente deArgentina se fundamenta en el encuentro de fragmentosde ADN extraiacutedos de pelo y heces (Teta y col 2018) EnEcuador se reporta su presencia principalmente en bos-ques nublados y paacuteramos andinos generalmente dentrode aacutereas protegidas pero eventualmente tambieacuten fuerade ellas (Cuesta 2000 Goldstein y Cancino 2001 PUCE-q 2018) (Figura 1)

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

Figura 1 Mapa de distribucioacuten potencial del oso de anteojosFuente PUCE-q (2018)

Algunos registros de su presencia incluyen bosque nu-blado y paacuteramo a regiones contiguas de bosque subtro-pical Su presencia en estos tres ecosistemas se relacio-na con registros efectuados en las provincias de Pasta-za Morona Santiago Zamora Chinchipe Sucumbiacuteos Na-po Chimborazo Cantildear Azuay Loja Carchi ImbaburaPichincha Cotopaxi Boliacutevar Tungurahua y El Oro (Tiri-ra 2007) Atendiendo a una nomenclatura maacutes estanda-rizada de las regiones naturales se puede mencionar quese encuentra en Bosque Pie montano Occidental BosqueMontano Occidental Paacuteramo Bosque Montano OrientalBosque Pie montano Oriental (Castellanos y Boada 2018)

12 Descripcioacuten de la especieEl oso de anteojos tambieacuten conocido como oso andinooso achupallero oso frontino u oso anteojudo es una es-pecie uacutenica de los Andes Es grande y de cuerpo robustolos machos miden entre 18-20 m de altura pesan hasta175 kg las hembras son algo maacutes pequentildeas (Tirira 2007)Los machos y hembras adultos tienen un cuello muscu-loso corto orejas cortas y hocico marroacuten oscuro su pelaje

negro es grueso y abundante Presentan ademaacutes una com-binacioacuten de manchas blancas o cafeacute claras alrededor delos ojos que pueden extenderse hasta la quijada gargan-ta y pecho (Figuras 2 y 3) el tamantildeo coloracioacuten y formade estas manchas suelen ser diferentes en cada individuoy son caracteriacutesticas que suelen ser usadas para su identi-ficacioacuten a este nivel (Castellanos 2010 Tirira 2007)

Figura 2 Apariencia de un oso de anteojos adultoFuenteTirira (2007)

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

Figura 3 Oso de anteojos (Tremarctos ornatus) Fuen-teAppleton (2017)

Es un mamiacutefero de haacutebitos diurnos y nocturnos terrestreparcialmente arboriacutecola y solitario tambieacuten es un animalomniacutevoro (come frutos materia vegetal y carne llegan-do incluso a alimentarse de carrontildea de ser necesario) Ge-neralmente su dieta incluye frutos maduros cogollos debromelias partes tiernas de palmas bulbos de orquiacutedeaso incluso cortezas de aacuterboles (Castellanos 2005) Sin em-bargo sus haacutebitos alimenticios pueden cambiar acorde allugar en el que se encuentre y de la disponibilidad de losrecursos (Peralvo Cuesta y Manen 2005) y si el alimentoes escaso puede incluso llegar a cazar venados roedo-res y en ocasiones terneros (Goldstein 2002 Castellanos2005) Suele construir nidos tanto en el suelo como en losaacuterboles altos con el propoacutesito de descansar y para alimen-tarse sin interrupciones (Goldstein 2002)

13 Objetivo y aspectos metodoloacutegicosEl presente documento busca compartir con la sociedadacadeacutemica nacional y regional informacioacuten de intereacutes pa-ra el conocimiento y la conservacioacuten de una especie em-blemaacutetica del oso de anteojos Se fundamentoacute en una revi-sioacuten criacutetica de literatura especiacutefica (considerando publica-ciones teacutecnicas yo cientiacuteficas producidas principalmenteen las uacuteltimas dos deacutecadas en torno a esta especie de ma-miacutefero y sus haacutebitats) asiacute como la generacioacuten de opinio-nes de los autores sobre el rol ecoloacutegico y de conservacioacutenpresente y futuro de esta especie en sus haacutebitats naturalesen Ecuador

2 Biologiacutea reproductivaGran parte del comportamiento de apareamiento de estaespecie permanece sin estudiar Los machos y las hembrasse juntan para aparearse entre los meses de abril y junioLa pareja permanece junta durante 1 a 2 semanas copu-lando varias veces durante este periacuteodo (International As-

sociation for Bear Research and Management 1999)Estudios de geneacutetica molecular realizados por Ruiz-Garciacutea (2003) en poblaciones de osos de cinco paiacuteses an-dinos muestran una alarmante realidad la variabilidadgeneacutetica del oso andino es relativamente baja Las pobla-ciones del Ecuador poseen la menor variabilidad posi-blemente debido a que la fragmentacioacuten de sus haacutebitatses mayor en Ecuador lo cual genera poblaciones de ososmaacutes aisladas y con mayor riesgo de desaparecer (Kattany col 2004)

3 Importancia ecoloacutegica en el turis-mo cultural y de naturaleza

El oso de anteojos es el uacutenico representante viviente enSudameacuterica de toda la familia Ursidae lo cual le da underecho particular de existir y a la comunidad acadeacutemicauna gran obligacioacuten eacutetica para facilitar su conservacioacuten insitu El ser humano como el principal agente transforma-dor del ambiente tiene la obligacioacuten y responsabilidadde conservar no solo al oso andino sino tambieacuten a lasespecies silvestres con las que comparte haacutebitatsSin embargo y a pesar de esta necesidad eacutetica poco seconoce auacuten sobre la ecologiacutea de este oso en Ecuador y surol en los ecosistemas que habita Estudios en Bolivia handemostrado que es un activo agente dispersor de semillasy que el paso de eacutestas por su tracto digestivo no afecta suviabilidad (Rivadeneira 2008)

Por tanto este mamiacutefero resulta muy importante para laszonas que habita principalmente para algunas especiesvegetales de bosque andino y paacuteramo debido a su rolefectivo de dispersor al depositar semillas con mayor ve-locidad de germinacioacuten en zonas aptas Por otra parteen la mayor parte de las veces el oso de anteojos tumbatroncos completos para alcanzar sus frutos y alimentarse(Troya 2002) de esta manera dentro del bosque se abrenespacios por donde entra maacutes luz solar y el agua de lluviallega directamente al suelo Asiacute el oso ayuda en parte a larenovacioacuten de la vegetacioacuten del bosque ya que muchasplantas necesitan tener un espacio abierto por encimade ellas (claros) para crecer mejor Sus excrementos tam-bieacuten contribuyen en alguna medida a abonar el suelo delbosque Ademaacutes sirven de alimento a muchos peque-ntildeos organismos como escarabajos estercoleros pequentildeoscucarrones larvas de insectos mariposas (Castellanos2003)

Es un gran escalador y cuando sube a los aacuterboles paraalimentarse o dormir construye plataformas doblando ypartiendo algunas ramas Muchas de estas ramas o palosque estaban acumulados en el dosel del bosque caen alsuelo para descomponerse y convertirse en abono orgaacuteni-co De esta manera el oso ayuda a evitar que se acumule

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

demasiada materia orgaacutenica en la parte alta de los aacuterbolesy genera huecos en el dosel o subdosel por donde llegala luz del sol directamente al suelo del bosque (Suaacuterez1985)El oso andino tambieacuten ha sido un animal emblemaacuteticoinvolucrado en el desarrollo de muchas de nuestras cul-turas indiacutegenas y campesinas en los paiacuteses andinos Paramuchos es sagrado para otros el hermano mayor del serhumano En las tradiciones orales de los pueblos se en-cuentra al oso en leyendas cuentos canciones y mitos(Lameda y Del Moral 2008)

El oso andino aparece reflejado en los nombres comunesde algunas plantas como rsquola mano de osorsquo (Oreopanax bo-gotensis) y rsquola hierba del osorsquo (Xerophyllum tenax) Tambieacutenes muy comuacuten encontrar sitios o lugares que reciben susnombres honrando al oso andino el Alto del Oso (Co-lombia) la Cueva del Oso (Ecuador) Quebrada El Oso(Colombia Peruacute Venezuela) Vereda del Oso (Colombia)entre otros De esta manera el oso andino hace parte delpatrimonio cultural y de la cosmovisioacuten de los paiacuteses dela regioacuten andina

4 Aspectos en torno al cuidado yconservacioacuten actuales del oso an-dino bajo el enfoque de especiespaisaje

41 El modelo de conservacioacuten basado enespecies paisaje

El conflicto oso de anteojos - ganado es un elemento dignode ser analizado y abordado bajo el esquema conceptualpara planificacioacuten de conservacioacuten de especies paisaje(Sanderson y col 2002) debido a las caracteriacutesticas par-ticulares del conflicto que incluyen componentes ecoloacute-gicos sociales y econoacutemicos Una planificacioacuten efectivaen conservacioacuten o en manejo de conflictos debe definir demanera clara los elementos que son bioloacutegica econoacutemicay socialmente relevantes para la especie o el conflicto encuestioacuten de manera que se pueda planificar la resolucioacutende los mismos a una escala adecuada (Poiani y col 1998Whited y col 2000) preferiblemente con un enfoque eco-sisteacutemico yo de ecologiacutea de paisajes

El enfoque de especies paisaje concentra sus esfuerzos enun modelo expliacutecito espacialmente que evaluacutea sistemaacuteti-camente el paisaje en teacuterminos de los requerimientos bio-loacutegicos de una especie de intereacutes (en este caso Tremarctosornatus) y de los usos humanos que se den a tal paisajeEste enfoque utiliza los requerimientos de la especie paradefinir los liacutemites del aacuterea de conservacioacuten (la extensioacuten)y la variacioacuten dentro de ella (el grano) (Sanderson y col

2002) El modelo conceptual de conservacioacuten basado enespecies paisaje considera primordialmente la identifica-cioacuten de

1 El paisaje bioloacutegico de la especie

2 El paisaje de las diferentes actividades humanas

3 Espacios y tiempos en los que las actividades hu-manas podriacutean poner en peligro a las poblacionesde la especie paisaje

4 Un paisaje focal potencial para la conservacioacuten dela especie basado en los elementos locales necesa-rios y las intervenciones diferentes requeridas parala conservacioacuten de la poblacioacuten bioloacutegica escogida(Sanderson y col 2002)

42 La escogencia de la especieTeoacutericamente cualquier especie podriacutea ser consideradacomo candidata a especie paisaje pero en la praacutectica con-siderar muchas especies como candidatas hariacutea excesiva-mente largo y oneroso el proceso de seleccioacuten En vistade ello organizaciones como la WCS sugieren que el gru-po inicial de especies candidatas a especie paisaje parauna zona determinada consiste en pocas especies con unaprobabilidad razonable de ser seleccionadas y que cum-plan con uno o maacutes de los cinco criterios siguientes (WCSWildlife Conservation Society 2002)

bull Aacuterea la especie candidata a especie paisaje debe-raacute distribuirse ampliamente en haacutebitats naturalesde tal manera que si se protege su zona de vida seprotege a la vez a muchas otras especies de floray fauna al mismo tiempo lo que se conoce comoEfecto Sombrilla (Umbrella species) (WCS WildlifeConservation Society 2002) En este sentido el osode anteojos por lo que se ha mencionado anterior-mente y por su distribucioacuten en haacutebitats naturalesandinos de Colombia Venezuela Ecuador Peruacute ynorte de Argentina es un fuerte candidato para es-pecie paisaje

bull Heterogeneidad algunas especies requieren maacutesque simplemente aacutereas grandes En muchos casosuna especie silvestre candidata a especie paisaje ne-cesita una variedad de haacutebitats naturales disponi-bles y tipos de vegetacioacuten diferentes para su dis-persioacuten forraje reproduccioacuten y supervivencia eneacutepocas favorables y desfavorables (WCS Wildli-fe Conservation Society 2002) Nuevamente el osoandino reuacutene estas condiciones

bull Vulnerabilidad otra consideracioacuten en la seleccioacutende una especie paisaje es el nuacutemero y severidad delas amenazas que la afectan Las amenazas puedenser clasificadas de acuerdo a la probabilidad de suocurrencia la rapidez con la que ocurren o puedenocurrir su severidad y el aacuterea que pueden afectar

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

en relacioacuten a la especie candidata (WCS WildlifeConservation Society 2002) El oso de anteojos enla actualidad estaacute catalogado como especie vulne-rable por la IUCN (2018) por lo que su proteccioacuteny de los haacutebitats que ocupa es necesaria y urgente

bull Funcionalidad ecoloacutegica algunas especies tienenefectos particularmente fuertes en la estructura yfuncioacuten de los ecosistemas naturales por ejemplolos castores originan zonas pantanosas al construirdiques en los riacuteos (WCS2002) los tapires y osos deanteojos distribuyen semillas en los sistemas quevisitan y los depredadores mayores pueden con-trolar la abundancia y composicioacuten de las comu-nidades de presas Dados estos efectos importantessobre otras especies el mantenimiento de poblacio-nes saludables de las especies paisaje y de sus haacute-bitats como el caso del oso andino ayudaraacute a con-servar de manera saludable a los ecosistemas en losque se desarrolla

bull Importancia socioeconoacutemica el uacuteltimo criterio pa-ra la seleccioacuten de una especie paisaje es su impor-tancia socioeconoacutemica Algunos ejemplos demues-tran que el ambiente social dentro y en los alrede-dores de las aacutereas protegidas puede afectar draacutes-ticamente los resultados de la conservacioacuten Dadoque las especies paisaje recorren grandes extensio-nes y encuentran en este accionar una amplia va-riedad de haacutebitats y de tipos de uso de tierras esmuy probable que tengan contacto con gente y susactividades (WCS Wildlife Conservation Society2002) Esto precisamente es lo que sucede con eloso de anteojos en un sentido negativo para el serhumano puede afectar cosechas molestar al gana-do competir por el espacio o por los recursos enun sentido positivo este oso tiene importantes be-neficios como el ser un potente iacutecono cultural enla ruralidad andina y proveer oportunidades parala generacioacuten de ingresos a las comunidades huma-nas locales a traveacutes del desarrollo de actividades deecoturismo como se ha descrito para otra especieimportante como el tapir andino en estudios simi-lares (Aacutelvarez y col 2017)

43 Programas y planes en pro de la conser-vacioacuten del oso de anteojos como especieemblemaacutetica en Ecuador

La Fundacioacuten Natura y la Fundacioacuten EcoCiencia en Ecua-dor han trabajado en las uacuteltimas deacutecadas (1980-2010principalmente) con el gobierno nacional apoyando a lagestioacuten del manejo de tres aacutereas protegidas en los quese encuentra el oso de anteojos (Podocarpus Cotacachi-Cayapas Cayambe-Coca) Por otro lado el programa deconservacioacuten del oso Andino en el Noroccidente del Dis-trito Metropolitano de Quito utiliza al oso como especie

paraguas para la conservacioacuten de la salud ambiental deesta regioacuten (Secretariacutea de Ambiente 2014) Las accionesque se implementan para apoyar la conservacioacuten del osoapoyan tambieacuten directa o indirectamente a la conserva-cioacuten y recuperacioacuten de los remanentes de vegetacioacuten na-turales Estos esfuerzos de conservacioacuten sin duda algunadeben ser ampliados y apoyados por las instituciones degestioacuten e investigacioacuten que fueren pertinentes

5 Conclusiones y recomendacionesLas poblaciones de oso andino desde la eacutepoca prehis-paacutenica han sido objeto de mucha presioacuten por parte delser humano En Ecuador se los cazaba por temor pordeporte por obtener productos de su cuerpo o porqueeventualmente eran considerados plaga para cultivos yoanimales de granjas

Actualmente las amenazas principales que enfrenta sonla caza furtiva y la destruccioacuten de su haacutebitat natural loque hace que las pocas poblaciones que auacuten quedan enEcuador se encuentren generalmente aisladas entre siacute Aestos dos factores se le suma el hecho de que el haacutebitatprincipal del oso andino se encuentra en una de las zonasde mayor crecimiento y desarrollo econoacutemico y social enEcuador las provincias andinasConsideramos que algunas medidas para colaborar con elmantenimiento de esta especie en sus haacutebitats naturalesademaacutes de que se la considere oficialmente como EspeciePaisaje para Ecuador y posiblemente tambieacuten para losotros paiacuteses andinos donde se encuentre comprenden

Evitar la caceriacutea del oso con las medidas y acciones per-tinentes actualmente la ley prohiacutebe su caceriacutea y comer-cializacioacuten sin embargo ameritariacutea algo maacutes de controlpara que llegue a cumplirse plenamente la norma Caberecalcar que estos animales son tiacutemidos y asustadizostratan de evitar la presencia del ser humano y no cons-tituyen amenaza alguna para nosotros Si en una zonahay problemas con un oso andino se debe informar a laentidad ambiental local competente eacutesta indicaraacute que ha-cer La caceriacutea no es la solucioacuten y con esta praacutectica solose contribuye a aumentar el riesgo de extincioacuten de estaespecie

No talar el bosque andino (el nublado ni el de pie de mon-te) ni el subtropical asiacute como no modificar los paacuteramosAdemaacutes de ser el hogar del oso andino estos ambientessirven para la proteccioacuten de cuencas y aseguran el abas-tecimiento de agua en la regioacuten para el beneficio de lagente Por otra parte el bosque y el paacuteramo son el hogarde muchas otras especies de animales y plantas benefi-ciosas para el ecosistema y para el ser humano algunasde ellas ademaacutes no se encuentran en ninguna otra re-gioacuten del planeta De esta manera si se protege el hogar

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

del oso andino tambieacuten se preserva el hogar de variasplantas y animales que comparten su haacutebitat Resultanindispensables las campantildeas de recuperacioacuten y protec-cioacuten de los bosques andinos y paacuteramos El deterioro deestos sistemas implica la peacuterdida de fuentes de agua in-dispensables para cultivos o consumo humano Se debeprocurar reforestar las aacutereas donde antes existiacutea bosqueandino con especies nativas pues los que auacuten quedanse encuentran de manera discontinua y fragmentada Sepueden desarrollar planes de restauracioacuten de bosquesque conecten esos fragmentos y asiacute se ayudariacutea a que eloso andino tenga un aacuterea maacutes amplia por la cual despla-zarse

Los gobiernos (nacional provinciales municipales) de-ben tomar acciones eficaces de control al traacutefico ilegal deespeciacutemenes de oso de anteojos o partes de su cuerpoTambieacuten se debe pensar en aplicar estiacutemulos para aque-llos que promuevan de alguna manera la proteccioacuten deesta especie yo de los haacutebitats en los que se encuentrao de los que depende directamente Las organizacionesno gubernamentales interesadas en la conservacioacuten de es-ta especie deben tener la capacidad facilitada por el Go-bierno Nacional de canalizar recursos nacionales e inter-nacionales para la adquisicioacuten yo administracioacuten de tie-rras que aseguren la conservacioacuten de los haacutebitats natu-rales del oso andino Las universidades y centros de in-vestigacioacuten tanto privados como puacuteblicos que efectuacuteenactividades y programas en ciencias bioloacutegicas y ambien-tales deben estar en capacidad de ofrecer asesoriacutea teacutecnicay cientiacutefica a las comunidades rurales y entidades guber-namentales y no gubernamentales respecto a los criteriosque se deben tener en cuenta para la conservacioacuten y recu-peracioacuten de las poblaciones de oso andino y los haacutebitatsque ocupa

AgradecimientosA la Dra Moacutenica Paeacutez (UTI) por los comentarios y suge-rencias de mejora a las versiones iniciales del manuscrito

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

AGRICULTURA SUSTENTABLEpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201903

ADOPCIOacuteN E IMPACTO DE LAS TECNOLOGIacuteAS AGROPECUARIAS

GENERADAS EN EL ECUADOR

ADOPTION AND IMPACT OF AGRICULTURAL TECHNOLOGIES DEVELOPED IN

ECUADOR

Victor Hugo Saacutenchez y Joseacute Luis Zambrano Mendoza

Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP) Av Eloy Alfaro N30-350 y Amazonas Quito Ecuador

Autor para correspondencia josezambranoiniapgobec

Manuscrito recibido el 19 de octubre de 2018 Aceptado tras revisioacuten el 9 de julio de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El conocimiento de los efectos que tienen las tecnologiacuteas en la sociedad es el instrumento esencial para motivar eldesarrollo de la investigacioacuten ya que brinda insumos a los tomadores de decisiones y generadores de poliacuteticas quepermiten proyectar el impacto de futuras inversiones En Ecuador el principal centro puacuteblico encargado de la investi-gacioacuten y desarrollo de tecnologiacuteas en el sector agropecuario es el Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias(INIAP) que desarrolla material geneacutetico alternativas de manejo para incrementar y agregar valor a la produccioacutenalternativas para el manejo del suelo y agua y la conservacioacuten de los recursos geneacuteticos Con el objetivo de estimar laadopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias que se generan en el paiacutes se analizaron 37 estudios de adopcioacutenimpacto y rentabilidad econoacutemica de tecnologiacuteas generadas por el INIAP publicados en el periacuteodo 2007-2017 La tasade adopcioacuten promedio a nivel nacional de las variedades desarrolladas por el INIAP fue del 37 con una tasa inter-na de retorno promedio del 33 Los impactos fueron positivos a nivel econoacutemico ambiental y productivo para losagricultores que adoptaron las tecnologiacuteas Estos resultados sirven de apoyo a los poliacuteticos y tomadores de decisionesen el paiacutes para el direccionamiento y planificacioacuten estrateacutegica de la investigacioacuten que permitan el desarrollo de unaagricultura sostenible y de referencia para la regioacutenPalabras clave Agricultura sustentable economiacutea agriacutecola innovacioacuten poliacutetica agropecuaria

Abstract

Knowing the effects that technologies have on society is the essential input to motivate the development of sciencesince it provides inputs to policy makers to project the impact of future investments In Ecuador the main publiccenter in charge of research and development of technologies in the agricultural sector is the National Institute ofAgricultural Research (INIAP) which develops genetic material (seeds) and crop management recommendations to

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

increase and add value to farmerrsquos production alternatives for the soil and water management and the conserva-tion of genetic resources In order to estimate the adoption and impact of agricultural technologies generated in thecountry 37 studies of adoption impact and economic profitability of technologies generated by the INIAP were analy-zed These studies were published in the period 2007-2017 The average adoption rate of the varieties developed byINIAP at the national level was 37 with an average internal rate of return of 33 The overall impacts of agricul-tural technologies developed in Ecuador were positive at an economic environmental and productive level for thefarmers who adopted these technologies These results support the politicians and decision makers in the country forthe direction and strategic planning of the research to invest more in science and technology which will allow thedevelopment of a sustainable agriculture for Ecuador and the regionKeywords Sustainable agriculture agricultural economy innovation agricultural policy

Forma sugerida de citar Saacutenchez VH y Zambrano M JL (2019) Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agro-pecuarias generadas en el Ecuador La Granja Revista de Ciencias de la Vida Vol30(2)28-39 httpdoiorg1017163lgrn30201903

IDs OrcidVictor Hugo Saacutenchez httporcidorg0000-0001-6904-1183Joseacute Luis Zambrano Mendoza httporcidorg0000-0001-7206-1863

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

1 Introduccioacuten

La evaluacioacuten de los efectos de las tecnologiacuteas ge-neradas es crucial para las instituciones dedicadasa la Investigacioacuten y Desarrollo (I+D) ya que lespermite demostrar la efectividad de los productosdesarrollados y justificar las inversiones realizadas(Feinstein 2012) Sobre todo porque la generacioacutentecnoloacutegica en especial la que emplea una propor-cioacuten de fondos puacuteblicos tiene un alto costo de opor-tunidad en los paiacuteses menos desarrollados Es decirel financiamiento de los gobiernos para ciencia ytecnologiacutea es limitado porque debe atender a otrasprioridades de tipo social (Loacutepez 2017 Rivas y col1992) Esta uacuteltima afirmacioacuten explicariacutea la baja in-versioacuten en I+D realizada en el Ecuador que parael 2014 representoacute el 044 del Producto InternoBruto y para el sector agropecuario en particularmenos del 003 del Producto Interno Bruto (SE-NESCYT e INEC nd 2014)

En el sector agropecuario ecuatoriano los es-fuerzos realizados por las organizaciones de inves-tigacioacuten se han enfocado principalmente en alcan-zar la mayor productividad de los cultivos Por en-de mucha de la oferta tecnoloacutegica se ha basado en laprovisioacuten de material geneacutetico (semilla) y recomen-daciones de praacutecticas de cultivo El Instituto Na-cional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP)es el principal centro de investigacioacuten del Ecuadorrepresentando el 73 de los investigadores agrope-cuarios dedicados a investigar a tiempo completoen el paiacutes seguido por las entidades de educacioacutensuperior (universidades) e instituciones privadaso centros de investigacioacuten sin fines de lucro conel 14 y 13 de los investigadores a tiempo com-pleto en el paiacutes respectivamente (Stads y col 2016)

El INIAP ha desarrollado material geneacutetico ve-getal mejorado en caracteriacutesticas de rendimientoresistencia a plagas y otros factores ambientalesTambieacuten ha liberado tecnologiacuteas para el manejo delos cultivos como buenas praacutecticas para el uso delos insumos recursos naturales rotacioacuten de cultivosy manejo integrado de plagas Durante el periacuteodo2007 a 2013 el INIAP liberoacute 38 variedades mejora-das y alrededor de 198 alternativas tecnoloacutegicas enrubros como freacutejol maiacutez papa cacao arroz trigoentre otros (Stads y col 2016)

El efecto o impacto de varias de esas tecnologiacuteas

liberadas por el INIAP han sido evaluadas y pu-blicadas de manera dispersa en el marco de variosproyectos de investigacioacuten de varias instituciones(Barrera y col 2017 Clements y col 2016 Barrow-clough y Dominguez 2016) En consecuencia esnecesario consolidar y cuantificar el impacto de lastecnologiacuteas de tal manera que sirva como herra-mienta a poliacuteticos y tomadores de decisiones parael anaacutelisis y el direccionamiento estrateacutegico de lainvestigacioacuten para el desarrollo tecnoloacutegico agrope-cuario del paiacutes

Esta revisioacuten tiene el propoacutesito de sintetizar yanalizar los resultados obtenidos en esos estudiospara brindar un mayor conocimiento sobre los be-neficios de las tecnologiacuteas desarrolladas en Ecuadorcon los recursos puacuteblicos tomando como referencialos resultados alcanzados por el principal centro deinvestigacioacuten del paiacutes

2 Materiales y Meacutetodos

Para estimar el impacto de la inversioacuten puacuteblicaen investigacioacuten y desarrollo tecnoloacutegico de losresultados generados por el INIAP se revisoacute lainformacioacuten disponible sobre estudios de adop-cioacuten e impacto en Google Acadeacutemico y en el re-positorio bibliograacutefico de esa Institucioacuten (httprepositorioiniapgobec) que dispone de 4660documentos a la fecha La buacutesqueda se enfocoacute enpublicaciones realizadas en artiacuteculos cientiacuteficospublicaciones teacutecnicas tesis de postgrado y tesis depregrado publicadas desde el 2007 hasta el 2017

Para facilitar el anaacutelisis la informacioacuten disponi-ble se agrupoacute seguacuten tres criterios i) estudios de ren-tabilidad de la investigacioacuten (indicador Tasa Inter-na de Retorno - TIR) ii) estudios de adopcioacuten tecno-loacutegica ya sea de material geneacutetico mejorado o praacutec-ticas de manejo agronoacutemico (indicador porcentajede adopcioacuten de tecnologiacutea) y iii) estudios de im-pacto (indicadores productivos de conservacioacuten derecursos naturales e indicadores sociales) Una vezidentificados los indicadores se los sistematizoacute entablas y se utilizaron estadiacutesticas descriptivas (miacute-nimo maacuteximo promedio y mediana) para analizary discutir la informacioacuten

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

3 Resultados

31 Rentabilidad de la I+D

La investigacioacuten bibliograacutefica realizada identificoacute 12estudios que evaluaron la rentabilidad de las tecno-logiacuteas generadas por el INIAP Estos estudios uti-lizaron en su mayoriacutea el meacutetodo del excedenteeconoacutemico (Mendoza Racines y Chaacutevez 2010 Ra-cines Mendoza y Yaacutenez 2011) y en ciertos casosse combinaron con meacutetodos descriptivos (Guaya-samiacuten 2015 Reyes 2012) Nueve de estos estudiosse realizaron a nivel nacional en los temas de arroz(Mendoza Racines y Chaacutevez 2010) cacao (Sotoma-yor 2011) cebada (Suquillo 2014) limoacuten (Salgado2013) maiacutez duro (Racines Mendoza y Yaacutenez 2011)palma africana (Coacuterdova 2013) papa (Mora 2012)

soya (Aacutelava 2014) y yuca (Molina Loor 2014) ylos restantes en zonas geograacuteficas especiacuteficas freacutejolevaluado en la sierra norte (Reyes 2012) naranji-lla realizado en las provincias de Napo Pichinchay Tungurahua (Guayasamiacuten 2015) y pintildeoacuten (Jatrop-ha) realizado en la provincia de Manabiacute (Rade y col2017)El promedio del TIR para los 12 estudios realizadosfue del 33 mientras que la mediana fue 32 (Ta-bla 1) El desarrollo de tecnologiacuteas para soya y arrozreportan las mejores tasas de retorno con 68 y52 respectivamente El valor maacutes bajo correspon-de al estudio realizado en la Cebada con un TIR de0 resultado aducido a que este cultivo se lo des-tina baacutesicamente para el autoconsumo y por tan-to no generara excedentes para la comercializacioacuten(Suquillo 2014)

Tabla 1 Tasa Interna de Retorno (TIR) de la inversioacuten realizada en 12 rubros de Investigacioacuten y Desarrollo del INIAP

Tema de estudio Periacuteodo de estudio (antildeos) Tasa interna de retorno () ReferenciaArroz 2000-2008 52 (Mendoza Racines y Chaacutevez 2010)Cacao 2000-2010 28 (Sotomayor 2011)Cebada 2000-2012 0 (Suquillo 2014)Freacutejol 1991-2010 35 (Reyes 2012)Limoacuten 2000-2012 13 (Salgado 2013)

Maiacutez duro 2009-2010 42 (Racines Mendoza y Yaacutenez 2011)Naranjilla 2004-2021lowast 43 (Guayasamiacuten 2015)

Palma Africana 2000-2011 46 (Coacuterdova 2013)Papa 2000-2010 27 (Mora 2012)Pintildeoacuten 2015 17 (Rade y col 2017)Soya 2000-2012 68 (Aacutelava 2014)Yuca 2000-2012 21 (Molina Loor 2014)

Promedio 33lowastAnaacutelisis exante

32 Adopcioacuten de las tecnologiacuteas

En la Tabla 2 se observan los porcentajes de adop-cioacuten de las tecnologiacuteas generadas por el INIAP ob-tenidos en 30 estudios encontrados en las bases dedatos analizadas En promedio el material geneacuteticoy el resto de las tecnologiacuteas o praacutecticas de manejodesarrolladas por el INIAP han sido adoptadas enun 37 El material geneacutetico o la semilla desarro-llada por INIAP tuvo un porcentaje de adopcioacutenpromedio de 38 mientras que las tecnologiacuteas demanejo del cultivo tuvieron una adopcioacuten de 35Las medianas fueron 33 y 38 para geneacutetica ypraacutecticas de manejo respectivamente

Arroz y papa son los cultivos con maacutes estudiosde adopcioacuten (Tabla 2) El rubro con mayor por-centaje de adopcioacuten a nivel nacional fue el arroz(Moreno 2014 Monteros y Salvador 2015) y el demenor adopcioacuten fue la cebada (Suquillo 2014) Elnivel de adopcioacuten de las tecnologiacuteas desarolladaspor INIAP es muy varible desde 0 en el caso depraacutecticas de manejo para el cultivo de maiacutez duroen las provincias de Los Riacuteos y Guayas (Chicaiza2010) hasta 90 de adopcioacuten de semilla de arroz enla provincia del Guayas (Mendoza Racines y Espiacuten2011) Las razones de esta gran variacioacuten fueron di-versas En el caso de Mauceri y col (2007) las tasasde adopcioacuten de praacutecticas tecnoloacutegicas estuvieron

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

en relacioacuten a la relacioacuten de los agricultores con ex-tensionistas i) participantes en escuelas de campo233 a 833 con promedio de 565 ii) pro-ductores que tuvieron contacto con participantes enescuelas de campo 36 a 857 con promedio414 y iii) productores que no tuvieron contac-to con participantes en escuelas de campo 2 a529 con un promedio de 219

En el caso de praacutecticas tecnoloacutegicas de con-servacioacuten de recursos naturales desarrolladas parala regioacuten alto andina la tasa de adopcioacuten depen-dioacute de la localidad y el tipo de tecnologiacutea (Barre-ra y col 2012) En ese estudio las tecnologiacuteas maacutesadoptadas fueron rotacioacuten de cultivos (localidad 15941 y localidad 2 925) barreras vivas (lo-calidad 1 2469 y localidad 2 6375) y reduc-cioacuten de labranza (2636 y 7625) Carrioacuten Ya-guana y col (2015) tambieacuten encontroacute diferencias enla adopcioacuten de praacutecticas tecnoloacutegicas en la zona an-dina del Ecuador con un rango de 55 a 681 Lastecnologiacuteas maacutes adoptadas fueron rotacioacuten de pes-ticidas de baja toxicidad (681) rotacioacuten de culti-vos (681) y manejo de los residuos vegetales enel cultivo (371) En ese mismo estudio se mos-troacute que los factores determinantes para la adopcioacutende las tecnologiacuteas fueron la educacioacuten la salud yel meacutetodo de capacitacioacuten Otros autores tambieacutenreportaron diversos niveles de adopcioacuten en funcioacutendel tipo de tecnologiacutea en evaluacioacuten que dependeraacutemucho del rubro estudiado (Sowell y Shively 2012Fernaacutendez Peacuterez y Mendoza Coronel 2011 Cedentildeo2013 Bazurto 2014)

4 Evaluacioacuten de impactoDiez estudios de evaluacioacuten de impacto de las tec-nologiacuteas desarrolladas por INIAP se han publicadoentre el 2007 y 2017 (Tabla 3) Las evaluaciones deimpacto han sido en su mayoriacutea ex post mediantemeacutetodos economeacutetricos cuasi-experimentales queconsistieron de manera general en determinar loque habriacutea pasado con los beneficiarios de un pro-yecto si el proyecto no hubiera existido (KhandkerB Koolwal y Samad 2010)Los estudios han sido realizados en su mayoriacutea enlos rubros naranjilla y papa Para el caso de la na-ranjilla se evaluacuteo el impacto de las plantas injerta-das mientras que para el cultivo de la papa se es-tudiaron programas de capacitacioacuten y las praacutecticas

de conservacioacuten Los resultados de las evaluacionesmuestran efectos positivos en variables econoacutemicasde produccioacuten (rendimiento) y ambientales (Tabla3)En las econoacutemicas por ejemplo el uso de tecnolo-giacuteas para el manejo integrado de plagas en el culti-vo de papa aumentoacute el ingreso de los agricultoresde 250 a 560 doacutelares por hectaacuterea (Mauceri y col2007) El manejo integrado de los recursos naturalesen la regioacuten alto andina del Ecuador con tecnologiacuteadel INIAP aumentoacute del 65 al 81 los ingresos ne-tos de los agricultoresEl manejo y la aplicacioacuten adecuada de pesticidas in-crementaron el beneficio en el cultivo de papa enun 50 mientras que el uso de la Naranjilla injerta-da incrementoacute el beneficio econoacutemico entre el 40y 60 (Sowell y Shively 2012) Las tecnologiacuteas deconservacioacuten evaluadas por el INIAP incrementa-ron la produccioacuten de leche en 122 (Barrera y col2012) y en el cultivo de papa se incrementoacute la pro-duccioacuten en 19 toneladas por hectaacuterea (Cavatassi ycol 2011)En teacuterminos ambientales seguacuten sus autores eldesarrollo de la variedad de naranjilla INIAP qui-toense liberada en el 2009 permitiraacute evitar la defo-restacioacuten de 17300 hectaacutereas en 20 antildeos (Clementsy col 2016) esta variedad de alto rendimiento per-mite aumentar la produccioacuten sin afectar la fronteraagriacutecola En el cultivo de haba las tecnologiacuteas de la-branza de conservacioacuten aumentaron la produccioacutenen 10 La incorporacioacuten de forraje verde (avena)al suelo incrementoacute el 20 de la produccioacuten de ce-bada y 40 de freacutejol (Nguema y col 2013)El impacto de la modernizacioacuten de tecnologiacuteas enel cultivo de la mora sobre el precio del mercadode esa fruta tambieacuten ha sido motivo de estudio (Ba-rrera y col 2017) Los resultados indican la impor-tancia de implementar altos estaacutendares de calidaddurante el proceso productivo Una sola actividadadicional de modernizacioacuten durante la produccioacuten-como por ejemplo la cosecha en recipientes listospara la comercializacioacuten el uso de variedades me-joradas entre otras- incrementa el precio en 34Una comercializacioacuten sofisticada -certificaciones or-gaacutenicas asociatividad conocimiento especiacutefico delcomprador entre otras- y la modernizacioacuten en ven-tas -el colocado del producto en mercados apropia-dos venta a compradores con mejores precios en-tre otras- tambieacuten incrementan el precio en el 19 y27 respectivamente

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

Tabla 2 Estudios de adopcioacuten de tecnologiacuteas desarrolladas por el INIAP

Tema de estudio Cobertura del estudio Tasa de adopcioacuten de tecnologiacutea ReferenciaArroz Nacional Geneacutetica 74 (Mendoza Racines y Chaacutevez 2010)

Arroz GuayasPraacutecticas de Manejo 11 a 89Promedio 41Geneacutetica 90

(Mendoza Racines y Espiacuten 2011)

Arroz Nacional Geneacutetica 45 (Moreno 2014)Arroz Nacional Geneacutetica 70 (Moreno 2014)Arroz Nacional Geneacutetica 50 (Moreno 2015)Arroz Nacional Geneacutetica 70 (Monteros y Salvador 2015)Arroz Nacional Geneacutetica 45 (Castro 2016c)Arroz Nacional Geneacutetica 50 (Castro 2016a)Arroz Nacional Geneacutetica 23 (Castro 2016b)Cacao Nacional Geneacutetica 10 (Sotomayor 2011)

Cacao ManabiacutePraacutectica de Manejo 1 a 100Promedio 36Geneacutetica 6 a 7

(Fernaacutendez Peacuterez y Mendoza Coronel 2011)

Cebada Nacional Geneacutetica 1 (Suquillo 2014)Conservacioacuten derecursos naturales Boliacutevar

Praacutecticas de Manejo 7 a 68Promedio 31 (Barrowclough y Dominguez 2016)

FreacutejolCarchiImbabura Geneacutetica 50 (Reyes 2012)

Ganaderiacutea BovinaManabiacuteGuayasLos Riacuteos

Praacutectica de Manejo 36Geneacutetica 27 (Bazurto 2014)

Limoacuten sutil Nacional Geneacutetica 40 (Salgado 2013)

Maiacutez duroLos RiacuteosGuayas

Praacutecticas de Manejo 0Geneacutetica 63 (Chicaiza 2010)

Maiacutez duro Nacional Geneacutetica 23 (Racines Mendoza y Yaacutenez 2011)Maiacutez duro Nacional Geneacutetica 3 (Lusero-Sumba 2014)

Naranjilla

PichinchaNapoMorona SantiagoPastaza

Praacutectica de Manejo 11 a 100Promedio 43 (Sowell y Shively 2012)

Palma Africana Nacional Geneacutetica 33 (Coacuterdova 2013)Papa Carchi Praacutecticas de Manejo 40 (Mauceri y col 2007)Papa Nacional Geneacutetica 33 (Mora 2012)

Papa CarchiPraacutecticas de Manejoal antildeo 2012 6 a 68 Promedio 28 (Carrioacuten Yaguana y col 2015)

PlaacutetanoManabiacuteSanto Domingo

Praacutectica de Manejo 19 a 61Promedio 39 (Cedentildeo 2013)

Quinoa y chochoCantildearChimborazoCotopaxi

Geneacutetica 23 (Mazoacuten y col 2016)

Recursos naturales Boliacutevar Praacutecticas de Manejo 57 (Barrera y col 2012)Soya Nacional Geneacutetica 3 (Aacutelava 2014)Yuca Nacional Geneacutetica 22 (Molina Loor 2014)Yuca Manabiacute Geneacutetica 85 (Nevaacuterez 2011)

PromedioPraacutecticas de Manejo 35Geneacutetica 38

41 Discusioacuten

El anaacutelisis de la rentabilidad de los 12 estudios pre-sentados indica que los resultados de la I+D delINIAP visto en el material geneacutetico mejorado y lasnuevas praacutecticas agronoacutemicas permiten producirmaacutes con un retorno econoacutemico favorable La TIRen teacuterminos generales representa o significa la tasa

de intereacutes o rentabilidad que ofrece una inversioacutenPara el caso de la TIR de la inversioacuten puacuteblica parala generacioacuten de tecnologiacuteas en el INIAP estaacute enun promedio del 33 La distribucioacuten de la renta-bilidad en los 12 estudios fue amplia con valoresde 0 hasta 68 A pesar de que cada estudio fuerealizado de manera independiente en diversos ru-

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Tabla 3 Estudios de evaluacioacuten de impacto de tecnologiacuteas desarrolladas por el INIAP

Tema de estudio Periacuteodo deestudio

Cobertura delestudio

Indicadores de ImpactoEconoacutemico y Ambiental Referencia

Papa 1998-2003 Carchi

lowastE Uso del Manejo Integradode Plagas aumentoacute el ingresoen 310 doacutelares por hectaacuterea

(Mauceri y col 2007)

Naranjilla 2004-2013 NacionalA 17300 ha de deforestacioacutenevitada por la adopcioacuten deINIAP Quitoense

(Clements y col 2016)

Manejo y conservacioacutende recursos naturales 2006-2010 Boliacutevar

E Aumento del 65 a 81 enlos ingresos netos El manejoadecuado de pesticidas en papaincrementoacute el beneficio en 50P Uso de mejores forrajesincrementoacute la produccioacuten deleche en 122

(Barrera y col 2012)

Papa 2007TungurahuaChimborazo

P Aumento en produccioacuten depapa en 19 tha (Cavatassi y col 2011)

Papa 2009-2012 CarchiE Disminucioacuten en el gasto poruso de pesticidas en 60 (Carrioacuten Yaguana y col 2015)

Banano y otrasmusaacuteceas 2009

ManabiacuteCotopaxi

A La biodiversidad de bananoy musaacuteceas en un predio disminuye256 veces la posibilidad de dantildeocausado por picudo negro

(Marcillo 2012)

Naranjilla 2010Pichincha NapoMorona SantiagoPastaza

E Se incrementa el beneficioeconoacutemico de 40 a 60 (Sowell y Shively 2012)

Manejo y conservacioacutende recursos naturales 2010-2011 Boliacutevar

A Labranza cero en haba aumenta10 el rendmiento La incorporacioacutende avena al suelo incrementa 20de produccioacuten de cebaday 40 en el freacutejol

(Nguema y col 2013)

Mora 2015-2016 NacionalE La modernizacioacuten de tecnologiacuteasde produccioacuten y comercializacioacutendeterminan el precio entre 19 y 34

(Barrera y col 2017)

Manejo y conservacioacutende recursos naturales 2011-2014 Boliacutevar

P Los agricultores estuvierondispuestos a invertir 2 maacutes enteacutecnicas de Conservacioacuten paraobtener aumento de 1 en elrendimiento

(Barrowclough y Dominguez 2016)

lowastA= Ambiental E= Econoacutemico P= Productivo

bros y diversas regiones del paiacutes el anaacutelisis de losresultados mostroacute una distribucioacuten uniforme de da-tos con valores de media de 33 y una mediana de32 (Tabla 1)

El meacutetodo del excedente econoacutemico fue el maacutesutilizado para encontrar la TIR Este meacutetodo analizalos excedentes generados por el desplazamiento deuna curva de una oferta calculada debido al efectode los incrementos provocados por el aumento de lasuperficie plantada y los rendimientos asignandoun peso atribuible a la I+D (Alston Norton y Par-dey 1998) En otras palabras este meacutetodo se basaen que las tecnologiacuteas mejoradas permiten producirmaacutes con un mismo nivel de insumos Ese desarrollo

tecnoloacutegico permitiraacute -en funcioacuten de condicionesde mercado- que tanto productor como consumi-dor se beneficien en alguacuten grado La estimacioacuten delexcedente econoacutemico generado por el cambio tec-noloacutegico considera el desplazamiento de una curvade oferta debido a incrementos en los rendimientosy en la superficie cultivada

En el estudio realizado por Reyes (2012) se eva-luaron las ganancias en productividad de varieda-des de freacutejol desarrollados para el reemplazo de va-riedades antiguas en Ameacuterica Central Honduras yen el norte de Ecuador usando datos de productivi-dad experimental Las ganancias de productividadobservada en Ecuador en particular de las varie-

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

dades de rojo moteado estaacuten en 168 por antildeoEl mismo autor encontroacute que el retorno econoacutemicode las investigaciones a nivel regional mostroacute unvalor de 358 millones de doacutelares y un TIR de 32para el caso de Ecuador alcanzoacute un TIR de 35 elVAN de 109 millones de doacutelares El TIR obtenidoen 11 de los 12 estudios identificados fue superioral costo de oportunidad de la inversioacuten que ofrecela tasa activa referencial para la inversioacuten puacuteblica(933) publicada por el Banco Central del Ecua-dor a octubre de 2018 (Banco Central del Ecuador2018) Estos resultados corroboran lo indicado porTimmer (1992) en las cuales se afirma que las pro-ductividades agriacutecolas pueden crecer maacutes raacutepidoque en otros sectores debido a la inversioacuten en eldesarrollo cientiacutefico y tecnoloacutegico

La adopcioacuten tecnoloacutegica en el sector agropecua-rio es un proceso complejo que puede cubrir unperiacuteodo de tiempo considerable ya que no solo re-quiere que la tecnologiacutea a transferir sea buena si noque se requieren que los actores involucrados ten-gan los recursos y herramientas para hacerlas llegara los usuarios finales (Cadena Intildeiguez y col 2018)El promedio de 37 de adopcioacuten de las tecnologiacuteasliberadas por INIAP es menor al promedio (40)obtenido de trece estudios de adopcioacuten contem-plados en el trabajo de Barrientos-Fuentes y Berg(2013) trabajo que recogioacute informacioacuten de evalua-ciones realizadas en varios paiacuteses del mundo entecnologiacuteas agriacutecolas como material geneacutetico agri-cultura de conservacioacuten teacutecnicas de cultivo manejode plagas y enfermedades entre otras

La transferencia de tecnologiacutea en Ecuador noes competencia exclusiva del INIAP sino que re-cae en otros actores de un sistema puacuteblico nacio-nal de extensionismo y asistencia teacutecnica inexis-tente para el agro ecuatoriano El eacutexito del sectoragroindustrial estadounidense se debe entre otrosfactores a su elevada adopcioacuten tecnoloacutegica (VieiraFilho y Fornazier 2016) En los resultados de eva-luaciones de impacto se observaron estudios conindicadores econoacutemicos productivos y de conser-vacioacuten de recursos naturales (ambientales) (Tabla3) Los trabajos han sido publicados en revistas in-dexadas en mayoriacutea son expost y explican unarelacioacuten causal solucionando el problema del con-trafactual mediante meacutetodos economeacutetricos cuasi-experimentales El principal reto de una evaluacioacutende impacto es identificar lo que habriacutea pasado con

los beneficiarios de un programa si el programa nohubiera existido (Khandker B Koolwal y Samad2010)

El impacto de la inversioacuten en investigacioacuten tam-bieacuten ha sido evaluado a nivel regional donde seestimoacute que el valor econoacutemico potencial causadopor las tecnologiacuteas desarrolladas por INIAP y otrosinstitutos puacuteblicos de la regioacuten andina para el con-trol de tizoacuten tardiacuteo en papa pudo alcanzar los 298millones de doacutelares en 20 antildeos (Gonzaacutelez 1998) Unestudio maacutes reciente en Brasil reportoacute que el incre-mento de la productividad de la tierra observadoen los uacuteltimos antildeos se debe entre otros factores alacrecentamiento de la inversioacuten en investigacioacutenespecialmente en el instituto nacional de investi-gaciones agropecuarias-Embrapa (Gasques VieiraFilho y Navarro 2010)

Estos resultados corroboran los resultados de laTabla 3 ya que demuestran que la inversioacuten en I+Dgenera un impacto positivo en el sector agropecua-rio a mediano y largo plazo Sin embargo estos im-pactos no llegan a todos los agricultores ni han re-suelto todas las necesidades del agro ecuatoriano Apesar que la inversioacuten en I+D agropecuario registroacuteun crecimiento de 9 durante el periacuteodo 2009ndash2014(SENESCYT e INEC nd 2014) Ecuador tiene unode los iacutendices maacutes bajos de inversioacuten en actividadesde I+D en Sudameacuterica con un gasto de 018 desu PIB Agropecuario-PIBA (Stads y col 2016) va-lor muy por debajo de lo recomendado por el Ban-co Mundial (2 del PIBA) o el Instituto Interame-ricano de Cooperacioacuten para la Agricultura (1 delPIBA) (UNCTAD 2007 OEA IICA 1999)

5 Conclusiones

En el periacuteodo 2007-2017 se han publicado 37 es-tudios socioeconoacutemicos de impacto rentabilidado adopcioacuten de las tecnologiacuteas desarrolladas porINIAP realizadas por trece instituciones como Vir-ginia Tech University Purdue la Escuela Politeacutecni-ca del Ejeacutercito INIAP entre otras De los resultadosobtenidos se concluye que en promedio las tecno-logiacuteas desarrolladas por el INIAP como principalcentro de I+D agropecuario del Ecuador han gene-rado una tasa interna de retorno de 33 con unaadopcioacuten del 37 resultados positivos que justifi-can la inversioacuten puacuteblica en ciencia y tecnologiacutea en

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

el sector agropecuario del Ecuador Sin embargo esevidente que para tener una mejor estadiacutestica se re-quieren de muchos maacutes estudios sobre todo de im-pacto en un mayor nuacutemero de rubros y temas deinvestigacioacuten que realiza el instituto por ejemploen cafeacute cacao conservacioacuten de agrobiodiversidady valor agregado (agroindustria) Adicionalmentees necesario incrementar la inversioacuten en ciencia ytecnologiacutea y consolidar un sistema nacional de ex-tensionismo y asistencia teacutecnica para los agriculto-res ecuatorianos que incremente la adopcioacuten de lastecnologiacuteas generadas y que contribuya al desarro-llo de una agricultura sostenible y de referencia pa-ra la regioacuten

AgradecimientosSe agradece a Karla Tinoco y Cristina Iglesias por elapoyo brindado en la buacutesqueda del material biblio-graacutefico utilizado en el presente artiacuteculo

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

CIENCIAS VETERINARIASpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201904

PATROacuteN DE CRECIMIENTO DURANTE LA PRIMERA GESTACIOacuteN DE

VAQUILLONAS CRUZA CON PADRE BRAHMAN Y DIFERENTE

GENOTIPO MATERNO

GROWTH PATTERN DURING THE FIRST GESTATION OF HEIFERS CROSSES WITH

BRAHMAN FATHER AND DIFFERENT MATERNAL GENOTYPE

Orlando Roberto Quinteros Pozo1 Ricardo Joseacute Di Masso2 y PabloRoberto Marini2

1 Centro Latinoamericano de Estudios de Problemaacuteticas Lecheras (CLEPL) Universidad Estatal Amazoacutenica Calle Teniente Hu-go Ortiz E45 Puyo Ecuador2 Centro Latinoamericano de Estudios de Problemaacuteticas Lecheras (CLEPL) Facultad de Ciencias Veterinarias Universidad Na-cional de Rosario Maipuacute 1065 Santa Fe Argentina

Autor para correspondencia oquinterosueaeduec

Manuscrito recibido el 28 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 12 de julio de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El objetivo del presente trabajo fue evaluar el patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruzacon padre Brahman y diferente genotipo materno en la Amazoniacutea Ecuatoriana Se utilizaron datos retrospectivos de2304 pesos individuales de 48 vacas cruzas lecheras Con ello se evaluoacute el comportamiento dinaacutemico del peso corporalde cuatro genotipos Brahman x Gyr (Gyr) (n=12) Brahman x Brown Swiss (BS) (n=12) Brahman x Jersey (J) (n=12) yBrahman x Sahiwal (S) (n=12) pertenecientes al rodeo lechero del Centro de Investigacioacuten Posgrado y Conservacioacutende la Biodiversidad Amazoacutenica (CIPCA) ndash Ecuador Las diferencias entre genotipos en el peso corporal a la prentildeezy al primer parto no fueron estadiacutesticamente significativas Se observaron diferencias en la edad a la primera prentildeezcorrespondiendo la mayor precocidad a la cruza con madre Brown Swiss y la menor precocidad a las cruzas con Gyry Sahiwal Las hembras producto del cruzamiento con Jersey presentaron un comportamiento intermedio Se observoacuteque durante su primera gestacioacuten las vaquillonas F1 con padre Brahman y diferente genotipo materno presentansimilar patroacuten de crecimiento en las condiciones limitantes de la Amazoniacutea Ecuatoriana respuesta interpretable enteacuterminos de interaccioacuten genotipo-ambiente negativaPalabras clave edad al primer parto aumento de peso cruzamientos interaccioacuten genotipo-ambiente Amazoniacutea

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Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

Abstract

The objective of the present work was to evaluate the growth pattern during the first gestation of heifers crossed withBrahman father and different maternal genotype in the Ecuadorian Amazon Retrospective data of 2304 individualweights of 48 dairy cows were used The dynamic behavior of the body weight of four genotypes was evaluatedBrahman x Gyr (Gyr) (n=12) Brahman x Brown Swiss (BS) (n=12) Brahman x Jersey (J) (n=12) and Brahman x Sahiwal(S) (n=12) belonging to the dairy herd of the Research Center Postgraduate studies and Preservation of the AmazoniaBiodiversity (CIPCA) ndash Ecuador The differences between genotypes in body weight at pregnancy and at first birthwere not statistically significant Differences in age at the first pregnancy were observed with the highest precocity atcrossing with Brown Swiss mother and the lower precocity at crosses with Gyr and Sahiwal The females producedby crossing with Jersey showed intermediate behavior It was observed that during their first gestation F1 heiferswith Brahman father and different maternal genotype have a similar growth pattern under the conditions of theEcuadorian Amazon response in terms of negative genotype-environment interactionKeywords age at first calving weight gain crosses genotype-environment interaction Amazonia

Forma sugerida de citar Jimeacutenez Ruiacutez E R Fonseca Gonzaacutelez W y Pazmintildeo Pesantez L (2019) Patroacuten decrecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno La Granja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)40-47httpdoiorg1017163lgrn30201904

IDs OrcidOrlando Roberto Quinteros Pozo httpsorcidorg0000-0002-3808-257XRicardo Joseacute Di Masso httpsorcidorg0000-0003-4873-5156Pablo Roberto Marini httpsorcidorg0000-0003-0826-0387

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Quinteros Pozo O R Di Masso R J y Marini P R

1 Introduccioacuten

Calderoacuten y col (1993) y Abeygunawardena y De-matawewa (2004) informaron que las hembras pro-venientes de cruzamientos entre razas cebuinas yeuropeas inician la pubertad a una edad maacutes tem-prana que las razas puras en condiciones de troacutepicohuacutemedo con valores de 15 y 19 meses respecti-vamente La variabilidad geneacutetica existente tantodentro como entre razas se traduce en diferenciasen la edad y el peso corporal a la presentacioacuten delprimer afectando posteriores a eventos de caraacutecterreproductivo que terminan siendo determinantesen la aptitud productiva global (Navarrete 1995Nogueira 2004) Por esta razoacuten es importante con-tar con grupos raciales adaptados a estas condicio-nes particulares que sean capaces de superar laslimitantes productivas que presentan las razas deBos taurus en estas regiones En este sentido se haobservado que las vacas producto de cruzamientosBrahman x Bos taurus presentan mayor fertilidadmayor produccioacuten de leche y mayor longevidadque aquellas de genotipo Bos taurus puro (GrajalesHernaacutendez y Prieto 2006 Zambrano-Sepuacutelveda ycol 2014) Sin embargo al aumentar la proporcioacutende genes de origen iacutendico las hembras tienden aretrasar la edad a la pubertad y ello impacta ne-gativamente en su comportamiento reproductivoposterior En este sentido se ha constatado (Rochay Lobato 2002 Zambrano y Contreras 2014) la in-capacidad de las vacas cruza Brahman x Bos tauruspara producir una hembra de reemplazo que man-tenga sus mismas caracteriacutesticas de productividadcomo consecuencia de la peacuterdida de la heterosis conrespecto a la expresada por la F1

El registro del peso vivo de los bovinos esuna estrategia que permite monitorear el compor-tamiento en su entorno natural Esta informacioacutense utiliza con diversos propoacutesitos entre los cualescabe mencionar la determinacioacuten del nivel de ali-mentacioacuten adecuado y el estado nutricional de losanimales el control de la tasa de crecimiento y lasrespuestas a la seleccioacuten geneacutetica (Marulanda 1996Lesosky y col 2013 Lukuyu y col 2016) En resu-men la evaluacioacuten del peso vivo de los animales enlos sistemas de produccioacuten ganadera resulta fun-damental si se desean implementar praacutecticas ade-cuadas de manejo de los pastizales tendientes al lo-gro de una produccioacuten sustentable en la AmazoniacuteaEn este contexto el objetivo del presente trabajo fue

evaluar el patroacuten de crecimiento durante la primeragestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahmany diferente genotipo materno en la Amazoniacutea Ecua-toriana

2 Materiales y meacutetodos

Se utilizaron datos retrospectivos de 2304 registrosindividuales del peso corporal de 48 vacas cruzaslecheras pertenecientes a cuatro genotipos Brah-man x Gyr (Gyr) (n=12) Brahman x Brown Swiss(BS) (n=12) Brahman x Jersey (J) (n=12) y Brahmanx Sahiwal (S) (n=12) pertenecientes al rodeo leche-ro del Centro de Investigacioacuten Posgrado y Con-servacioacuten de la Biodiversidad Amazoacutenica (CIPCA)ubicado en el cantoacuten Carlos Julio Arosemena Tolade la provincia de Napo (Ecuador) en el kiloacuteme-tro 44 viacutea Puyo-Tena (coordenadas S 01 14325 O77 53134) y dispone de una superficie de 42 ha depastos destinada a la recriacutea Las vaquillonas eva-luadas proveniacutean del mismo establecimiento y ha-biacutean sido criadas bajo las mismas condiciones am-bientales nutricionales y de manejo e ingresaron alCIPCA con 15-17 meses de edad y pesos corpora-les (promedio plusmn EE) de 204 plusmn 77 kg (G) 276 plusmn 110kg (BS) 204 plusmn 87 kg (J) y 186 plusmn 60 kg (S) A losfines de evaluar el comportamiento dinaacutemico delpeso corporal todos los animales se pesaron cada30 diacuteas en forma individual entre los meses de di-ciembre de 2012 y diciembre de 2016 La alimenta-cioacuten del hato bovino en estudio fue de pastoreo li-bre con pastizales en base de Brachiaria decumbens(17 585 kg MShaantildeo Proteiacutena 106 Foacutesforo018 DIV 444) Brachiaria brizantha (26 970 kgMShaantildeo Proteiacutena 101 Foacutesforo 018 DIV441) Arachis pintoi (6 212 kg MShaantildeo Pro-teiacutena 194 Foacutesforo 021 DIV 592) Desmo-dium ovalifolium (5 890 kg MShaantildeo Proteiacutena163 Foacutesforo 016 DIV 396) y Stylosanthesguianensis (15 237 kg MShaantildeo Proteiacutena 214Foacutesforo 04 DIV 487) (Leonard 2015)El manejo sanitario aplicado fue el habitualmenteempleado para el rodeo bovino del CIPCA el cualincluye desparasitaciones bantildeos contra garrapatasy moscas vacunaciones para fiebre aftosa rabia bo-vina y estomatitis vesicular y la aplicacioacuten inyecta-ble de vitaminas y minerales Se registroacute en formaindividual el peso corporal (kg) a la primera prentildeezla edad (diacuteas) a la primera prentildeez y el peso corpo-ral (kg) a la primera paricioacuten La normalidad de la

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Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

distribucioacuten de cada una de dichas variables se eva-luoacute con el test oacutemnibus de DrsquoAgostino y Pearson(DrsquoAgostino y Pearson 1973) y la homogeneidadde sus variancias con la prueba de Brown-Forsythe(Brown y Forsythe 1974) Para cada genotipo se cal-culoacute el peso corporal promedio a intervalos men-suales durante la primera gestacioacuten Los datos pro-medio se graficaron en funcioacuten de los meses de ges-tacioacuten identificaacutendose en todos los casos un com-portamiento asimilable a un modelo lineal el que seconstatoacute con un test de rachas o ciclos El efecto delgrupo geneacutetico sobre los valores de los estimadoresde los paraacutemetros de la funcioacuten lineal se evaluoacute conun anaacutelisis de la covariancia

3 Resultados

La Tabla 1 muestra el efecto del grupo geneacutetico so-bre las tres variables respuesta Todas ellas mostra-ron distribucioacuten normal y variancias homogeacuteneasLas diferencias observadas entre genotipos en el pe-so corporal a la prentildeez y al primer parto no fueronestadiacutesticamente significativas Se observaron dife-rencias en la edad a la primera prentildeez correspon-diendo la mayor precocidad a la cruza con madreBrown Swiss y la menor precocidad a las cruzascon Gyr y Sahiwal Las hembras producto del cruza-miento con Jersey presentaron un comportamientointermedio

Tabla 1 Edad y peso corporal a la primera prentildeez en cuatro grupos de vaquillonas F1 con padre Brahman y diferente genotipomaterno

Variable Genotipo materno ContrastesGyr Brown Swiss Jersey SahiwalEdad (diacuteas) 1148c plusmn 577 852ab plusmn 383 994bc plusmn 495 1135c plusmn 544 F = 7619 p = 00003

Peso prentildeez (kg) 319 plusmn 173 350plusmn 95 308plusmn 136 324plusmn 86 F = 1239p = 0307Peso parto (kg) 392plusmn 158 414plusmn 188 399plusmn 140 399plusmn 110 F = 1239p = 0307

Todos los valores corresponden a la media aritmeacutetica plusmn error estaacutendarTamantildeo muestral n = 12 individuos por grupoa b c Valores con diferente letra difieren al menos al 005

Al ajustar los datos de peso corporal promediovs meses de gestacioacuten se constatoacute una desviacioacutenno significativa de la linealidad para los cuatro gru-pos geneacuteticos [madre Gyr (p = 0833) madre BrownSwiss (p = 0283) madre Jersey (p = 0881) y madreSahiwal (p = 0405)] Los valores del coeficiente dedeterminacioacuten lineal (R2) y las variancias residuales

(Syx) pusieron de manifiesto una adecuada bondadde los ajustes [madre Gyr (R2 = 0773 Syx = 988)madre Brown Swiss (R2 = 0958 Syx = 600) madreJersey (R2 = 0967 Syx = 554) y madre Sahiwal (R2=0975 Syx = 385)] Las ecuaciones de regresioacuten co-rrespondientes a los diferentes grupos se presenta-nen la Tabla 2

Tabla 2 Regresioacuten de los diferentes grupos de madres

Madre Gyr Y= 5676 X + 3212Madre Pardo suizo Y= 8884 X + 3425

Madre Jersey Y= 9347 X + 3075Madre Sahiwal Y= 7488 X + 3217

Los valores de la ordenada al origen (estimado-res del peso corporal al inicio de la prentildeez) no mos-

traron diferencias (p gt005) con los valores observa-dos

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Quinteros Pozo O R Di Masso R J y Marini P R

Tabla 3 Ordenadas de la regresioacuten de los diferentes grupos de madres

Genotipo Ordenada Peso registradoMadre Gyr a= 3212 Kg 319Kg

Madre Pardo suizo a=3425 Kg 350 KgMadre Jersey a=3075 Kg 308 Kg

Madre Sahiwal a=3217 Kg 324 Kg

Tabla 4 Pendientes de la regresioacuten de los diferentes grupos de madres

Genotipo Regresioacuten SignificanciaMadre Gyr b plusmn Sb = 5676 plusmn 1088 kgmes F = 27 2 p = 00008

Madre Pardo suizo b plusmn Sb = 8884 plusmn 0661 kgmes F = 181 p lt00001Madre Jersey b plusmn Sb = 9347 plusmn 0610 kgmes F = 235 p lt00001

Madre Sahiwal b plusmn Sb = 7488 plusmn 0423 kgmes F = 313 p lt00001

Todas las pendientes fueron estadiacutesticamente di-ferentes de 0 El anaacutelisis de la covariancia puso enevidencia una diferencia estadiacutesticamente significa-tiva en el valor de las pendientes (F = 5018 p =00058) de los diferentes grupos geneacuteticos lo queimpidioacute comparar las diferencias en altura Debi-do a que las pendientes estiman la tasa de gananciadiaria de peso a lo largo de la gestacioacuten la diferen-cia observada entre las mismas puso en evidenciaun comportamiento particular de las hembras pro-

ducto del cruzamiento Brahman x Gyr que mostra-ron un menor aumento de peso en el periacuteodo Al ex-cluir a dicho grupo del anaacutelisis las diferencias entrelas pendientes de los tres genotipos restantes fue-ron estadiacutesticamente no significativas (F = 2845 p= 0078) lo que permitioacute calcular una pendiente co-muacuten a todas ellas (bc = 8573 kgmes) y compararlas alturas que resultan estadiacutesticamente diferentes(F = 994 p lt00001)

Figura 1 Patroacuten de crecimiento lineal durante la primera gestacioacuten de vacas cruza con genotipo paterno Brahman y diferentegenotipo materno en condiciones de pastoreo en la Amazonia ecuatoriana

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Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

4 Discusioacuten

En Ecuador al igual que en otros paiacuteses del troacute-pico y el subtroacutepico de Latinoameacuterica ha existidouna fuerte tendencia a la sustitucioacuten de las razaslocales por razas exoacuteticas con el fin de incremen-tar los niveles de produccioacuten de leche Estas razasintroducidas en la zona con fines de mejoramien-to provienen de regiones donde las condicionesclimaacuteticas y nutricionales son generalmente maacutes fa-vorables en comparacioacuten con las imperantes en lazona de destino por lo que su rendimiento produc-tivo en general se ve afectado negativamente Anteesta evidencia una estrategia de manejo geneacuteticoa la cual han recurrido los productores locales esla utilizacioacuten de cruzamientos entre razas cebuinas(Bos indicus) y razas europeas (Bos taurus) en unintento por minimizar los problemas de adaptacioacutenevidentes en estas uacuteltimas (Tewolde 1993 Madale-na 2012)

Pese a sus diferencias de tamantildeo corporal todoslos genotipos evaluados en este trabajo mostraronsimilar comportamiento en teacuterminos de patroacuten decrecimiento durante su primera gestacioacuten Este re-sultado coincide con evidencia previa seguacuten la cuallos aumentos de pesos mensuales durante la re-criacutea hasta el primer servicio de los cuatro genotiposlecheros cruza analizados fueron de 0201 kgdiacuteaacordes a la regioacuten en estudio Ninguno de los cru-zamientos lecheros se destacoacute por encima del otromostrando todos ellos una paridad en este aspecto(Quinteros y col 2015)

El hecho que las vaquillonas en estudio no sediferencian en sus ganancias de peso durante laprimera gestacioacuten independientemente de su cons-titucioacuten geneacutetica puede interpretarse en teacuterminosde una correlacioacuten genotipo-ambiente negativa Deacuerdo con ello al mejor genotipo en teacuterminosde velocidad de crecimiento potencial ndashcruza conBrown Swiss- le corresponde comparativamente elpeor ambiente Esta afirmacioacuten se sustenta en el he-cho que si el peso a la prentildeez representoacute el 65del peso adulto de cada genotipo materno el pesoal parto deberiacutea haber sido el 90 del peso adultocon valores teoacutericos para Brahman x Gyr de 441 kgpara Brahman x Brown Swiss de 538 kg para Brah-man x Jersey de 473 kg y para Brahman x Sahiwalde 498 kg Esta prediccioacuten difiere de los resultadosinformados en este trabajo con pesos corporales

observados menores a los esperados bajo dicha hi-poacutetesis (Tabla 1) y acordes con los que el ambientelimitante de la zona les permitioacute expresar La eleva-da humedad relativa y las altas temperaturas carac-teriacutesticas de la Amazoniacutea ecuatoriana son factoresque impactan negativamente sobre las vacas y deacuerdo a lo planteado por Saacutenchez (2010) y AriasMader y Escobar (2008) los animales produciraacuten enla medida que las condiciones del medio ambien-te les permitan expresar su potencial productivoLa baja rentabilidad de las producciones refleja losvalores resultantes de la evaluacioacuten de variablesproductivas y reproductivas utilizadas como indi-cadores de su tasa o nivel de utilidad econoacutemicay adaptacioacuten de los animales expresados bajo laforma de promedios de edad al primer parto in-tervalo entre partos y presentacioacuten celo postpartoy produccioacuten de leche (Morales 2009 Motta y col2012 Quinteros-Pozo y Marini 2017)

El grupo con genotipo materno Brown Swiss co-mienza la prentildeez a una edad maacutes temprana (mayorprecocidad) y si bien las diferencias no alcanzaronsignificado estadiacutestico con mayor peso corporal esadiferencia se mantiene a lo largo de toda la gesta-cioacuten Probablemente una mejora en la calidad y enla cantidad de la dieta ofrecida podriacutea aumentar laganancia media diaria peso sin embargo la reali-dad indica que esta opcioacuten no es siempre posiblepor lo que se deberiacutean pensar alternativas haciendouso de los elementos disponibles en la AmazoniacuteaA este respecto hay antecedentes que demuestranque valores de ganancia de peso comprendidos en-tre los 600 y 750 gramos por diacutea seriacutean oacuteptimos paralas futuras vacas lecheras mientras que valores me-nores podriacutean ser causa de un retraso de la puber-tad (Wathes y col 2014 Gonzaacutelez-Stagnaro y col2007) Sin embargo en general se trata de trabajosque no han sido realizados en ambientes como el dela Amazoniacutea por lo que la transferencia de los re-sultados derivados de ellos no resulta siempre posi-ble

5 Conclusioacuten

Los resultados permiten corroborar que las condi-ciones ambientales limitantes reinantes en la Ama-zonia Ecuatoriana impiden la expresioacuten de las di-ferentes potencialidades geneacuteticas de las vaquillo-nas F1 con padre Brahman y diferente genotipo ma-

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Quinteros Pozo O R Di Masso R J y Marini P R

terno durante su primera gestacioacuten dando comoresultado un similar patroacuten de crecimiento en to-das ellas Teniendo en cuenta que lo que se mideen los animales es un fenotipo que resulta de la ac-cioacuten de su composicioacuten geneacutetica particular en el me-dio ambiente en el que le toca expresarse la eleccioacutende una cruza en particular estaraacute determinada porla factibilidad de ofertar un ambiente nutricionalmaacutes acorde con sus requerimientos La presencia deuna interaccioacuten genotipo-ambiente de signo negati-vo indica que carece de sentido generar por cruza-miento una poblacioacuten cuya potencialidad de creci-miento y su correlato a nivel reproductivo no puedeexpresarse por limitaciones atribuibles al ambiente

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

CIENCIAS VETERINARIASpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201905

ASOCIACIOacuteN ENTRE LA MASTITIS SUBCLIacuteNICA CON LA PEacuteRDIDA

TEMPRANA DE GESTACIOacuteN EN UN HATO DE VACAS LECHERAS

ASSOCIATION BETWEEN SUBCLINICAL MASTITIS WITH EARLY LOSS OF

GESTATION IN A DAIRY COW HERD

Santiago Miranda12 Christian Albuja3 y Humberto Triacutebulo12

1 Instituto de Reproduccioacuten Animal Coacuterdoba (IRAC) Paraje Pozo del Tigre Zona General Paz Coacuterdoba Argentina2 Universidad Nacional de Coacuterdoba Escuela Universitaria Av Ing Feacutelix A Marrone N 735 Coacuterdoba Argentina3 Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Universidad Central del Ecuador Jeroacutenimo Leiton y Gato Sobral Quito Ecua-dor

Autor para correspondencia xavierbohorquez9hotmailcom

Manuscrito recibido el 4 de abril de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 13 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El objetivo del presente estudio fue evaluar la asociacioacuten entre los diferentes grados de mastitis subcliacutenica con lapeacuterdida temprana de gestacioacuten durante los primeros 90 diacuteas posteriores al servicio en vacas lecheras Holstein Lainvestigacioacuten se realizoacute en una explotacioacuten lechera ubicada en Ecuador provincia de Pichincha cantoacuten Mejiacutea Para elestudio se analizaron los datos de 619 vacas durante el periacuteodo de octubre de 2015 hasta octubre de 2016 Se utilizarontres grupos experimentales clasificados por la severidad de mastitis subcliacutenica diagnosticada por California MastitisTest (CMT) El Grupo control (CMT 0) vacas que no presentaron mastitis subcliacutenica hasta los 90 diacuteas posteriores a lainseminacioacuten artificial (IA) El grupo CMT T-1 vacas diagnosticadas con mastitis subcliacutenica grado trazas y grado 1hasta los 90 diacuteas posteriores a la IA y el grupo CMT 2-3 vacas que presentaron mastitis subcliacutenica grado 2 y 3 hastalos 90 diacuteas posteriores a la IA El diagnoacutestico de gestacioacuten se realizoacute por ultrasonografiacutea transrectal entre los 28 y35 diacuteas posteriores a la IA y se realizoacute un seguimiento ecograacutefico a los 60 y 90 diacuteas de gestacioacuten Se encontroacute unapeacuterdida de gestacioacuten entre los 30 a 60 diacuteas del 12 y entre los 60 a 90 diacuteas del 5 Con este resultado se evidencioacuteuna asociacioacuten entre mastitis subcliacutenica grado 2 y 3 con la peacuterdida temprana de gestacioacuten (OR 26 p lt001) Se postulaque un proceso infeccioso en la ubre posterior a la IA desencadenariacutea la liberacioacuten de mediadores inflamatorios comola prostaglandina F2α que ocasionariacutea lisis del cuerpo luacuteteo y peacuterdida de la gestacioacuten En conclusioacuten las vacas quetienen mastitis subcliacutenica de grado 2 y 3 tienen mayor riesgo de peacuterdida de gestacioacuten durante los primeros 90 diacuteasposteriores al servicioPalabras clave Bovinos gestacioacuten luteoacutelisis mastitis subcliacutenica

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Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica con la peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacaslecheras

Abstract

The objective of this research was to evaluate the relationship between different levels of subclinical mastitis with theearly gestation lost during the first 90 post-insemination days in Holstein dairy cattle The research was made on adairy farm located in Mejiacutea Pichincha Province Ecuador This research analyzed data from a sample of 619 cows du-ring one year since October 2015 until 2016 Three experimental groups graded by the severity of subclinical mastitisand diagnosed by California Mastitis Test (CMT) were used The control group (CMT 0) formed by cows that did notpresent any subclinical mastitis until 90 post-insemination days The CMT T-1 group formed by cows diagnosed withsubclinical mastitis grade 1 up to 90 post-insemination days and the CMT 2-3 group cows that presented subclinicalmastitis grade 2 and 3 up to 90 post-insemination days The pregnancy diagnosis was made by transrectal ultraso-nography between 28 and 35 post-insemination days and a follow up ultrasound was performed at 60 and 90 daysof gestation A pregnancy loss of 12 was found between 30 to 60 and 5 between 60 to 90 days With this result arelationship between subclinical mastitis grade 2 and 3 with early pregnancy loss was evidenced (OR 26 p lt001)It is postulated that an infectious process in the udder after the insemination can induce the release of inflammatorymediators such as prostaglandin F2α that would cause lysis of the corpus luteum and loss of gestation In conclusiondairy cattle presenting subclinical mastitis grade 2 and 3 have a higher risk of pregnancy loss during the first 90 post-insemination daysKeywords Cattle gestation luteolysis mastitis subclinical

Forma sugerida de citar Miranda S Albuja C y Triacutebulo H (2019) Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica conla peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacas lecheras La Granja Revista deCiencias de la Vida Vol 30(2)48-56 httpdoiorg1017163lgrn30201905

IDs OrcidSantiago Miranda httpsorcidorg0000-0001-5160-8401Christian Albuja httpsorcidorg0000-0002-8457-206XHumberto Rauacutel Triacutebulo httpsorcidorg0000-0001-7709-7777

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Miranda S Albuja C y Triacutebulo H

1 Introduccioacuten

La mastitis en los bovinos es la enfermedad infec-to contagiosa de la ubre en la cual se produce unproceso inflamatorio por invasioacuten a traveacutes del canaldel pezoacuten de diferentes tipos de bacterias mico-plasmas hongos levaduras y algunos virus Lasbacterias de los geacuteneros Streptococcus Staphylococ-cus Corynebacterium y algunos geacutermenes Gram- sonresponsables de maacutes del 90 de las infecciones cliacute-nicas y subcliacutenicas Es la enfermedad maacutes comuacuteny costosa que afecta al ganado bovino lechero haynumerosos estudios que indican la importancia dela enfermedad principalmente por ocasionar peacuterdi-das econoacutemicas y riesgos en la salud puacuteblica (Phil-pot y Nickerson 2002)

Su impacto principalmente es sobre el volumeny calidad de la produccioacuten el bienestar animal yla reproduccioacuten del hato (Hillerton y Berry 2005)La rentabilidad en la industria lechera depende deentre varios factores de la eficiencia reproductivaLa tasa de concepcioacuten la tasa de deteccioacuten de celoy la peacuterdida de gestacioacuten estaacuten entre los principalesfactores que determinan la eficiencia reproductivaen hatos lecheros Sin embargo la peacuterdida de ges-tacioacuten puede tener efectos perjudiciales en el eacutexitoeconoacutemico de los hatos lecheros Se estima que porcada peacuterdida de gestacioacuten hay una peacuterdida prome-dio de USD $ 640 (Thurmond Picanso y Jameson1990)

Los costos de la mastitis estaacuten asociados princi-palmente a la peacuterdida de leche al aumento de lastasas de descarte y a los costos de los tratamientosSin embargo esta enfermedad tambieacuten afecta in-directamente el desempentildeo reproductivo en vacaslecheras mediante la alteracioacuten de los intervalos in-terestros al acortamiento de la fase luacutetea (luteoacutelisisprematura) y a las peacuterdidas de gestacioacuten (Moorey col 1991)Varios estudios han encontrado que la multiplica-cioacuten bacteriana la liberacioacuten de endotoxinas y lasexotoxinas estaacuten implicadas en la liberacioacuten de me-diadores inflamatorios los cuales podriacutean provocaruna luteoacutelisis (Riollet Rainard y Poutrel 2001) Seha comprobado que los mediadores inflamatorioscomo las prostaglandinas histamina leucotrienosy serotonina aumentan los casos de mastitis indu-cida experimentalmente por medio de infusionesintravenosas de endotoxinas de lipopolisacaacuteridos

(LPS) o por infusiones intramamarias de endoto-xina de Escherichia coli o de Salmonella typhimu-rium (Blum y col 2000 Waller Colditz y Oumlstens-son 2003) Ademaacutes existen estudios que han de-mostrado la siacutentesis de concentraciones luteoliacuteticasde prostaglandinas despueacutes de una infusioacuten de en-dotoxinas o una septicemia por Gram-negativosLa endotoxina de la Salmonella enteritidis intrave-nosa produce aborto en ratones Risco Donovany Hernandez (1999) concluyoacute que el uso de en-dotoxinas bacterianas causa signos cliacutenicos dosis-dependiente variando de fiebres transitoria a abor-tos 24 a 48 horas posteriores al desafiacuteo intravenoso

La mastitis causada por bacterias Gram negati-vas puede ocasionar bacteriemia en maacutes del 30de los casos en las vacas afectadas (Wenz y col2001) Con respecto a las bacterias Gram positivassu pared celular estaacute compuesta de muchas capasde mucopeptido peptidoglicano no tienen endoto-xina pero su presencia en la glaacutendula mamaria pro-voca una respuesta inflamatoria que es ideacutentica a lacausada por las endotoxinas de las bacterias Gramnegativas (Salyers y Whitt 1994) Por lo tanto esclara la informacioacuten que evidencia la influencia dela mastitis sobre las tasas de concepcioacuten mortalidadembrionaria temprana y abortos (Risco Donovany Hernandez 1999 Barker y col 1988)

2 Materiales y meacutetodos

Los experimentos se realizaron en una ganaderiacuteaprivada que se dedica a la produccioacuten de leche ba-jo un sistema de produccioacuten semi-intensivo Se en-cuentra ubicada en Ecuador en la provincia de Pi-chincha cantoacuten Mejiacutea parroquia Tambillo la ha-cienda estaacute a una altitud de 2827 msnm existe unatemperatura media entre 10 y 25 C y una pluviosi-dad de 1157 mm anuales

21 Factores de estudio

La explotacioacuten ganadera cuenta con un promediode 500 vacas de raza Holstein en ordentildeo con unaproduccioacuten media de 24 litros vacadiacutea Para elensayo se analizaron los datos de 619 vacas El pe-riodo de estudio fue realizado durante los meses deoctubre del antildeo 2015 hasta diciembre del 2016 Seconsideraron vacas en lactacioacuten que recibieron altameacutedica posterior al parto bovinos que pasaron el

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Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica con la peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacaslecheras

periacuteodo de espera voluntario de 60 diacuteas y que esta-ban en condiciones de ser inseminadas Las vacasque presentaron mastitis cliacutenica mediante la prue-ba de CMT no fueron consideradas en este estudiodebido a que recibieron un tratamiento en base deantiinflamatorios y antibioacuteticos para controlar la in-feccioacuten de la ubre

El diagnoacutestico de mastitis subcliacutenica fue realiza-do por el Meacutedico Veterinario de la finca ganaderautilizando la prueba de campo CMT al grupo devacas en produccioacuten una vez por mes durante eltiempo que duro la investigacioacuten El protocolo paraaplicar la prueba fue el siguientePara evitar falsos positivos se realizoacute el descarte delos primeros chorros de leche de cada pezoacuten pos-teriormente se ordentildeoacute en la paleta 2 ml de lechese antildeadioacute una cantidad equivalente de reactivo seagitoacute para mezclar la leche con el reactivo y se reali-zoacute la lectura negativo traza uno dos tres (Zurita1982) La prueba de CMT es una herramienta diag-nostica de campo cuyo fundamento consiste en queel detergente rompe las ceacutelulas (lisador) y deja salirsu ADN fuera de la membrana celular estos fila-mentos de ADN tienen tendencia a formar unasestructuras tipo gel cuando se unen unos con otros(Philpot y Nickerson 2002) El grado maacutes elevadode inflamacioacuten se caracteriza por liberar una mayorconcentracioacuten de ADN por lo tanto el resultadoy la interpretacioacuten seraacute una reaccioacuten tipo gelatina(Smith 1990 Saran y Chaffer 2000 Medina y Mon-taldo 2003)

Para la interpretacioacuten del grado de mastitis sub-cliacutenica se utilizoacute la clasificacioacuten realizada por Ruiacutez(1996)

bull Negativo No hay precipitado por lo tanto nohay infeccioacuten

bull Trazas (T) Existe ligera precipitacioacuten que des-aparece al agitar se forma un velo en el pocillode la paleta

bull Grado 1 Existe una ligera agitacioacuten con algu-nos filamentos grumosos al mover la paletapor unos 20 segundos los grumos tienden a

desaparecer presenta una apariencia de gela-tina ligera

bull Grado 2 Toma la apariencia de una clara dehuevo toma consistencia de moco y cae el pre-cipitado en el pocillo de forma lenta este gra-do corresponde a una infeccioacuten seria

bull Grado 3 La reaccioacuten tiene una consistencia decoagulo que se queda adherido a la paleta caemuy lento y este no pierde la forma a pesar dela agitacioacuten este grado corresponde a una in-feccioacuten seria

22 Diagnoacutestico de gestacioacutenEl diagnoacutestico de gestacioacuten fue realizado por unmeacutedico veterinario ginecoacutelogo utilizando ultraso-nografiacutea transrectal (Mindray DP-10 VET con trans-ductor de 85 mHZ) entre los 28 y 35 diacuteas post inse-minacioacuten El seguimiento de la gestacioacuten se realizoacuteen dos ocasiones alrededor de los 60 y 90 diacuteas degestacioacuten

23 Grupos Experimentales231 Grupo Control

Vacas que fueron diagnosticadas como prentildeadas alos 30 diacuteas posteriores al servicio y que no presen-taron mastitis mediante la prueba de CMT hasta los90 diacuteas posteriores a la inseminacioacuten artificial (IA)

232 Grupo 1

Vacas que fueron diagnosticadas como prentildeadas alos 30 diacuteas posteriores al servicio y que presentaronmastitis subcliacutenica grado trazas y mastitis subcliacuteni-ca grado 1 mediante la prueba de CMT hasta los 90diacuteas posteriores a la IA

233 Grupo 2

Vacas que fueron diagnosticadas como prentildeadas alos 30 diacuteas posteriores del servicio y que presenta-ron mastitis subcliacutenica grado 2 y mastitis subcliacutenicagrado 3 mediante la prueba de CMT hasta los 90diacuteas posteriores a la IA

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Miranda S Albuja C y Triacutebulo H

Tabla 1 Odds Ratio (OR) y p valor de los distintos grados de mastitis subcliacutenica

Grado de Mastitis N Vacas con peacuterdida de gestacioacuten Vacas que mantienen la gestacioacuten OR p valor0 309 44 265 referenciaT 130 14 116 072 gt0011 77 14 63 138 gt0012 48 13 35 224 lt0053 55 18 37 293 lt001

Los grados de mastitis se indican mediante 0 Negativo T Trazas 1 Mastitis subcliacutenica grado 12 Mastitis subcliacutenica grado 2 3 Mastitis subcliacutenica grado 3 OR representa la tasa reproductiva base

24 Anaacutelisis estadiacutesticoPara determinar la asociacioacuten entre la variable peacuter-dida embrionaria y fetal en vacas lecheras Holsteindurante los primeros 90 diacuteas de gestacioacuten con el fac-tor de exposicioacuten presencia de mastitis subcliacutenicase realizoacute la prueba Odds Ratio (OR) en el grupo 1y en el grupo 2 y el nivel de significancia se anali-zoacute mediante la prueba de Chi cuadrado La razoacutende oportunidades o razoacuten de probabilidades es unamedida estadiacutestica utilizada en estudios epidemio-loacutegicos transversales de casos y controles asiacute co-mo en los metaanaacutelisis Se define como la posibili-dad de que una condicioacuten de salud o enfermedadse presente en un grupo de poblacioacuten animal frenteal riesgo de que ocurra en otro

3 ResultadosEl OR para el grupo 1 fue de 094 y al realizar laprueba de Chi cuadrado se concluyoacute que no huboasociacioacuten significativa entre la presencia de masti-tis subcliacutenica grado trazas y grado 1 con la perdidade gestacioacuten El OR para el grupo 2 fue de 26 yal realizar la prueba de Chi cuadrado se concluyoacuteque hubo asociacioacuten altamente significativa entre lapresencia de mastitis subcliacutenica grado 2 y grado 3con la peacuterdida de gestacioacuten (P lt001)

En la Tabla 1 se muestran los resultados de lapuntuacioacuten de los distintos grados de mastitis sub-cliacutenica con los resultados de la prueba de OR y Chicuadrado en la cual se concluye que las vacas conmastitis grado 2 tienen un riesgo de 224 veces maacutesde tener una peacuterdida de gestacioacuten en comparacioacutencon las vacas que no presentan mastitis durante losprimeros 90 diacuteas post inseminacioacuten mientras quelas vacas con mastitis grado 3 tienen un riesgo de293 veces maacutes de tener una peacuterdida de gestacioacuten encomparacioacuten con las vacas que no presentan masti-tis durante los primeros 90 diacuteas post inseminacioacuten

31 Tasa de peacuterdida de gestacioacuten

La mortalidad embrionaria en bovinos se refierea las peacuterdidas que ocurren durante los primeros45 diacuteas de gestacioacuten que coincide con la finaliza-cioacuten del periacuteodo de diferenciacioacuten del embrioacuten Laspeacuterdidas embrionarias a su vez pueden ser clasifi-cadas en mortalidad embrionaria temprana cuandoocurren dentro de los 25 diacuteas y mortalidad embrio-naria tardiacutea entre los 25 y 45 diacuteas (Humblot 2001)Los teacuterminos muerte fetal o aborto se refieren a laspeacuterdidas que ocurren entre los 45 y los 260 diacuteas degestacioacuten En la Tabla 2 se muestran los resultadosdel nuacutemero de vacas que perdieron la gestacioacuten yque presentaron mastitis subcliacutenica durante los pri-meros 90 diacuteas post inseminacioacuten De un total de 103vacas que perdieron la gestacioacuten 31 vacas tuvieroncierto grado de infeccioacuten en la ubre lo que posible-mente ocasionoacute la muerte embrionaria y fetal Elmayor porcentaje de peacuterdida de gestacioacuten se pre-sentoacute en vacas con mastitis subcliacutenica grado 3La mayor cantidad de muertes embrionarias y fe-tales ocurrioacute entre el diacutea 30 a 60 post inseminacioacutencon un porcentaje del 12 mientras que entre losdiacuteas 61 a 90 se registroacute 5 de muerte fetal Duran-te los primeros 90 diacuteas post inseminacioacuten hay unapeacuterdida embrionaria y fetal total del 17 seguacuten semuestra en la Figura 1

Dentro del grupo de vacas que perdieron la ges-tacioacuten ocasionada por mastitis subcliacutenica grado 2entre los 30 a 60 diacuteas el 89 de vacas perdioacute la ges-tacioacuten en este periacuteodo mientras que las vacas quetuvieron mastitis subcliacutenica grado 2 entre los 61 y90 diacuteas el 50 de las vacas perdieron la gestacioacutenEn el grupo de vacas que perdieron la gestacioacuten oca-sionada por mastitis subcliacutenica grado 3 entre los 30a 60 diacuteas el 67 de vacas perdioacute la gestacioacuten en esteperiacuteodo mientras que las vacas que tuvieron mas-titis subcliacutenica grado 3 entre los 61 y 90 diacuteas el 17de vacas perdieron la gestacioacuten

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Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica con la peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacaslecheras

Figura 1 Porcentaje () de peacuterdidas embrionarias y fetales entre los diacuteas 30-60 y 61-90 post inseminacioacuten en vacas lecherasHolstein

4 Discusioacuten

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten con-firman la hipoacutetesis planteada es decir que exis-te asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica grado 2y 3 con la peacuterdida de gestacioacuten temprana durantelos primeros 90 diacuteas de gestacioacuten en vacas lecherasHolsteinEn el grupo CMT 2-3 se encontroacute una asociacioacuten conla peacuterdida de gestacioacuten durante los primeros 90 diacuteas(OR = 26) La peacuterdida de gestacioacuten evidenciada en

este grupo podriacutea estar causada por la regresioacuten luacute-tea inducida por la liberacioacuten de citoquinas comola prostaglandina F2α TNF-α INF-γ yo el efec-to de endotoxinas como el LPS (lipopolisacaacuterido) yexotoxinas bacterianas sobre el ovario el uacutetero yoel embrioacuten (Hansen Paolete y Natzke 2004 Hertly col 2014) La mortalidad embrionaria es conside-rada la principal causa responsable del aumento enel intervalo entre partos en los bovinos (Thatcher ycol 1994 Vanroose Kruif y Van Soom 2000 Sree-nan Diskin y Morris 2001)

Tabla 2 Porcentaje () de vacas con peacuterdida de gestacioacuten seguacuten los grados de mastitis en vacas lecheras Holstein durante losprimeros 90 diacuteas post inseminacioacuten

Grado de Mastiacutetis N Vacas con peacuterdida de gestacioacuten0 309 44 (14)T 130 14 (11)1 77 14(18)2 48 13 (27)3 55 18 (33)

Total 619 103 (17)Los grados de mastitis se indican mediante 0 Negativo T Trazas 1Mastitis subcliacutenica grado 1 2 Mastitis subcliacutenica grado 2 3 Mastitissubcliacutenica grado 3 OR representa la tasa reproductiva base

Los resultados de la asociacioacuten de vacas del gru-po CMT 2-3 con la peacuterdida de gestacioacuten coincidencon el estudio de Moore y col (2005) en el cualse analizoacute la asociacioacuten entre mastitis subcliacutenica yel mantenimiento de la gestacioacuten Las vacas que

experimentaron mastitis subcliacutenica inmediatamen-te (LSCC gt45) antes de la IA teniacutean 24 veces maacutesriesgo de perder la gestacioacuten entre 28 y 35 diacuteas des-pueacutes de la IA en comparacioacuten con las vacas queteniacutean un recuento lineal ceacutelulas somaacuteticas menor a

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45 (LSCC lt45 (Moore y col 2005))

En este estudio la peacuterdida general de la gesta-cioacuten entre los 30 a 60 diacuteas fue del 12 y entre los61 a 90 diacuteas fue del 5 Las peacuterdidas reproducti-vas en vacas lecheras en lactacioacuten han aumentadoen los uacuteltimos antildeos (Lucy 2001) Varios investiga-dores han logrado caracterizar el momento y el al-cance de las peacuterdidas embrionarias tardiacuteas en el ga-nado mediante la ultrasonografiacutea y otros meacutetodospara el diagnoacutestico precoz de la prentildeez Humblot

(2001) evaluoacute las peacuterdidas embrionarias en vacasHolstein en 44 rebantildeos en Francia y observoacute quela muerte embrionaria temprana y tardiacutea despueacutesde la primera IA fue 316 y 147 respectivamen-te La muerte embrionaria tardiacutea despueacutes del diacutea 27de gestacioacuten varioacute del 32 en vacas lecheras queproducen 6000-8000 kg de leche por antildeo en Irlanda(Silke y col 2002) hasta al 427 en vacas de al-ta produccioacuten bajo estreacutes por calor (Cartmill y col2001)

Tabla 3 Nuacutemero de vacas que pierden la gestacioacuten entre los diacuteas 30-60 y 61-90 post inseminacioacuten con distintos grados de mastitissubcliacutenica y ausencia de mastitis en vacas lecheras

Grado de Mastitis Diacutea 30-60 Porcentaje Diacutea 61-90 Porcentaje0 34309 1100 10275 400T 11130 900 3119 3001 1977-11-01 1400 1966-03-01 5002 1948-09-01 1900 abr-39 10003 dic-55 2200 1943-06-01 1400

Los grados de mastitis se indican mediante 0 Negativo T Trazas 1 Mastitis sub-cliacutenica grado 1 2 Mastitis subcliacutenica grado 2 3 Mastitis subcliacutenica grado 3 ORrepresenta la tasa reproductiva base

Estos resultados coinciden con el estudio querealizoacute McDougall Rhodes y Verkerk (2005) en elcual se evidencioacute la preponderancia y los factoresde riesgo relacionados con las peacuterdidas de gestacioacutenen vacas lecheras en lactancia alimentadas a pasturaen Nueva Zelanda Un total de 2004 vacas gestan-tes participaron en el estudio y 128 animales (64)perdieron la gestacioacuten La tasa de peacuterdida de pre-ntildeez fue mayor entre las semanas 6 a 10 de gestacioacutenque entre las semanas 10 a 14 De igual forma San-tos y col (2004) resumieron informacioacuten de variosestudios y concluyeron que el riesgo de peacuterdida deprentildeez era mucho mayor al comienzo de la gesta-cioacuten que hacia el final

5 ConclusionesLos resultados de los experimentos confirman laasociacioacuten entre mastitis subcliacutenica grado 2 y gra-do 3 con la peacuterdida temprana de gestacioacuten durantelos primeros 90 diacuteas de gestacioacuten en vacas lecherasHolstein en lactacioacuten La peacuterdida de gestacioacuten fuemayor entre los 30 a 60 diacuteas que entre los 61 a 90diacuteas de gestacioacuten

Se determinoacute que las vacas que tienen mastitis sub-cliacutenica grado 2 y 3 tienen 224 y 293 respectiva-mente maacutes probabilidades de perder la gestacioacutendurante los primeros 90 diacuteas post inseminacioacuten Lapeacuterdida de gestacioacuten general entre los 30 a 60 diacuteasfue del 12 y entre los 61 a 90 diacuteas fue del 5

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

RIESGOS NATURALESpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201906

REGIONALIZACIOacuteN DE LA PRECIPITACIOacuteN SU AGRESIVIDAD Y

CONCENTRACIOacuteN EN LA CUENCA DEL RIacuteO GUAYAS ECUADOR

REGIONALIZATION OF PRECIPITATION ITS AGGRESSIVENESS AND

CONCENTRATION IN THE GUAYAS RIVER BASIN ECUADOR

Mercy Ilbay-Yupa1 Ricardo Zubieta Barragaacuten2 y WaldoLavado-Casimiro3

1 Facultad de Ciencias Agropecuarias y Recursos Naturales Universidad Teacutecnica de Cotopaxi Av Simoacuten Rodriacuteguez LatacungaEcuador2 Departamento de Ciencias de la Atmoacutesfera e Hidroacutesfera Instituto Geofiacutesico del Peruacute Av Badajoz 169 Ate 15012 Lima Peruacute3 Programa de Doctorado en Recursos Hiacutedricos Universidad Nacional Agraria La Molina La Molina 15024 Lima Peruacute

Autor para correspondencia mercyilbayutceduec

Manuscrito recibido el 6 de junio de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 12 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

La agresividad de la lluvia contribuye a la erosividad del suelo en regiones de alta montantildea y por ende a la sedi-mentacioacuten en la parte baja de la cuenca El conocimiento acerca de la agresividad de la lluvia en regiones costeras yandinas contribuye a la formulacioacuten de medidas de mitigacioacuten que influyen en la reduccioacuten de erosioacuten y peacuterdida denutrientes Los iacutendices Fournier Fournier modificado y de concentracioacuten de precipitacioacuten proveen la capacidad deestimar la distribucioacuten espacial y temporal de la agresividad de la lluvia Este estudio presenta un anaacutelisis de la lluviamediante estos iacutendices de agresividad en la cuenca del riacuteo Guayas ubicada en la costa y Andes ecuatoriales Se se-leccionaron datos mensuales registrados de 30 estaciones pluviomeacutetricas para el periacuteodo 1968-2014 Se determinaronzonas homogeacuteneas de precipitacioacuten mediante el meacutetodo k-means Los resultados indicaron dos regiones homogeneaspredominantes la primera ubicada al oeste en la zona costera y andina (852 del aacuterea de la cuenca) con un iacutendicede agresividad alto y muy alto mientras que la distribucioacuten de la precipitacioacuten en la segunda regioacuten (Alta montantildea)resultoacute de muy baja a baja agresividad La mayor agresividad potencial de la lluvia le corresponde una mayor acumu-lacioacuten de precipitacioacuten promedio anual lo que indica una alta influencia estacional de las lluvias es decir una mayorcantidad de lluvia puede precipitar en un nuacutemero reducido de meses consecutivos Los valores de concentracioacuten re-velan un gradiente regional en direccioacuten este-oeste que va de moderadamente a fuertemente estacional El anaacutelisisde tendencias de la concentracioacuten de lluvia mensual no muestra cambios significativos en el periacuteodo de estudio Noobstante los hallazgos del presente estudio explican el porqueacute la regioacuten oeste y sur de la cuenca del riacuteo Guayas estaacuteexpuesta a problemas de sedimentacioacuten en la parte baja producto de la capacidad erosiva de la lluvia en la parte altay media de la cuencaPalabras clave Guayas concentracioacuten precipitacioacuten agresividad erosividad Ecuador

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperRIESGOS NATURALES Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W

Abstract

The aggressiveness of rain contributes to the erosion of the soil in high mountain regions and therefore to the sedi-mentation in the lower part of the watershed To know about the aggressiveness of rain in coastal and Andean re-gions contributes to the formulation of mitigation measures that help to the reduction of erosion and loss of nutrientsFournier indices Modified Fournier and precipitation concentration provide the ability to estimate the spatial andtemporal distribution of the aggressiveness of the rain This study presents a spatial and temporal analysis of climaticaggressiveness in the Guayas river watershed located on the coast and the equatorial Andes Registered monthly dataof 30 rainfall stations for the period 1968-2014 was selected Homogeneous precipitation zones were determined bythe k-means method The results indicated two predominant homogenous regions the first located to the west in thecoastal and Andean zone (852 of the area of the Watershed) with a high and very high aggressiveness index whilethe distribution of precipitation in the second region (High mountain) resulted from very low to low aggressivenessThe greater potential aggressiveness of rain corresponds to a greater accumulation of average annual rainfall whichindicates a high seasonal influence of rainfall ie a greater amount of rainfall can precipitate in a reduced number ofconsecutive months The concentration values reveal a regional gradient in the east-west direction which goes frommoderately to strongly seasonal The trend analysis of the monthly rainfall concentration shows no significant chan-ges in the study period However these findings explain why the western and southern region of the Guayas riverwatershed is exposed to sedimentation problems in the lower part due to the erosive capacity of rain in the higherand middle part of the watershedKeywords Guayas concentration precipitation aggressiveness erosivity Ecuador

Forma sugerida de citar Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W (2019) Regionalizacioacuten de la pre-cipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo Guayas Ecuador LaGranja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)57-76 httpdoiorg1017163lgrn30201906

IDs OrcidMercy Ilbay-Yupa httporcidorg0000-0001-9503-2686Ricardo Zubieta Barragaacuten httpsorcidorg0000-0002-4315-7695Waldo Lavado-Casimiro httpsorcidorg0000-0002-0051-0743

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

1 Introduccioacuten

La erosividad de las precipitaciones provoca peacuterdi-das de suelo feacutertil dantildeos a la infraestructura agri-cultura y contaminacioacuten del agua la cual estaacute in-fluenciada por los cambios en los patrones de pre-cipitacioacuten (Martiacuten-Fernaacutendez y Martiacutenez-Nuacutentildeez2011 Sanchez-Moreno Mannaerts y Jetten 2014)esto ocurre ya que grandes cantidades de lluviaestacional puede precipitar en muy pocos diacuteas osemanas en regiones de alta montantildea como los An-des (Sarricolea Araya y Salazar 2014 Zubieta ycol 2016 Sarricolea y col 2019) o regiones Ama-zoacutenicas (Zubieta y col 2019) La precipitacioacuten esuna variable importante para estudios climaacuteticoscuya variabilidad espacial y temporal pueden im-pactar en las actividades humanas durante eventoshidroclimaacuteticos extremos como sequiacuteas e inunda-ciones (Parracho Melo-Gonccedilalves y Rocha 2016)Ademaacutes desempentildea un papel crucial en la planifi-cacioacuten y gestioacuten de los recursos hiacutedricos vinculadadirectamente con la agricultura y la mitigacioacuten dedesastres (Prakash y col 2015) La cuantificacioacutenexacta de la precipitacioacuten sigue siendo un reto paramuchas aplicaciones hidroloacutegicas especialmente enregiones con topografiacutea compleja debido a efectosorograacuteficos y pendiente en pequentildea escala (Sevruk2004 Zubieta y col 2015)

La agresividad de la lluvia puede causar impac-tos ambientales y es un factor clave para la ocurren-cia de erosioacuten de suelos deslizamientos o inunda-ciones Por lo tanto los paraacutemetros que evaluacuteen laagresividad de la lluvia pueden ser consideradoscomo un indicador ambiental apropiado (Grego-ri Andrenelli y Zorn 2006 Garciacutea-Barroacuten Moralesy Sousa 2018) La estimacioacuten de esta variable du-rante largos periacuteodos es uacutetil para la conservacioacutendel suelo la planificacioacuten agriacutecola y el desarrollo depoliacuteticas ambientales El factor R o erosividad de lalluvia es un instrumento aceptado para la medicioacutende la erosioacuten local y depende de la energiacutea cineacuteticade cada episodio de lluvia (Panagos y col 2015)Este modelo es el maacutes utilizado y fue desarrolladoa una escala detallada en el sector agriacutecola sin em-bargo su aplicacioacuten a escala regional presenta limi-taciones (Terranova y col 2009) Las estimacionesde la erosioacuten del suelo no se ajustan a las medidasempiacutericas de sedimentacioacuten y no incorpora el escu-rrimiento directo del agua (Kinnell 2010) El factorR sobreestima la erosioacuten a nivel regional o de cuen-

ca hidrograacutefica (Hernando y Romana 2016) y no serecomienda en aacutereas donde no se realiza un procesode validacioacuten Ademaacutes para su estimacioacuten es con-veniente utilizar registros de precipitaciones de altafrecuencia de estaciones meteoroloacutegicas durante unperiacuteodo superior a veinte antildeos (Angulo-Martiacutenezy col 2009)

Por ello se pueden utilizar modelos que midenlos efectos de la agresividad de la lluvia conside-rando registros de precipitaciones por hora (mo-delos de intensidad) o registros de precipitacionesmensuales (modelos de volumen) Este uacuteltimo mo-delo se refiere a las diferentes acumulaciones par-ciales de lluvia sin tener en cuenta el nuacutemero laduracioacuten y la cantidad de lluvia de cada episodiopor lo que se basa exclusivamente en registros men-suales de precipitaciones disponibles en la mayoriacuteade los paiacuteses Asiacute se puede utilizar el iacutendice de agre-sividad en estudios ambientales (Fournier 1960 Ar-noldus 1978 Oliver 1980) Estos iacutendices han sidoampliamente utilizados en estudios climaacuteticos pa-ra identificar patrones espaciales de concentracioacutende lluvia en regiones de Europa Asia Aacutefrica y Su-dameacuterica tales como Espantildea (De Luis y col 2011)Peniacutensula Ibeacuterica (Garciacutea-Barroacuten Morales y Sousa2018) India (Ballari y col 2018) Bangladesh (RaselIslam y Keramat 2016) Nigeria (Ezenwaji Nzoi-wu y Chima 2017) Argentina (Besteiro y Delgado2011) Venezuela (Rey y col 2012) y Chile (Sarri-colea Araya y Salazar 2014 Valdeacutes-Pineda y col2016) Los cambios en los patrones temporales deestos paraacutemetros han sido identificados tambieacuten enregiones de los Andes de Chile (Sarricolea y col2019)

La intensa erosioacuten del suelo que se deriva delaumento de la intensidad de la lluvia es un pro-blema criacutetico en muchas cuencas del mundo (Vrie-ling Hoedjes y Velde 2014 Mondal Khare y Kun-du 2016) La cuenca de riacuteo Guayas (CRG) es la zo-na agriacutecola maacutes feacutertil de Ecuador (Buckalew y col1998) y principal centro de produccioacuten de bienesagropecuarios La distribucioacuten estacional y los tota-les anuales de precipitaciones son extremadamen-te irregulares lo que ha provocado que la CRG sevea afectada por eventos de inundacioacuten y sequiacuteastrayendo peacuterdidas econoacutemicas Este es el caso delos antildeos 1982 y 1983 que produjeron peacuterdidas esti-madas de 318 y 2863 del PIB respectivamen-te (520 millones de doacutelares) (Egas 1985) Mientras

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperRIESGOS NATURALES Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W

que en 1997-98 se perdieron 5664 km2 de produccioacutenagriacutecola (6165 millones de doacutelares) (CorporacioacutenAndina de Fomento 1998) causada por la marca-da influencia del fenoacutemeno de El Nintildeo en la cuenca(Cadier y col 1996) pero la zona de mayor afecta-

cioacuten es la cuenca baja debido a que perioacutedicamentese encuentra sometida a inundaciones que puedentener consecuencias catastroacuteficas agravadas por ac-ciones humanas como la deforestacioacuten y erosioacuten enlas cabeceras de los riacuteos (Rossel Caddier y G 1996)

Figura 1 Localizacioacuten de la cuenca del riacuteo Guayas altitud distribucioacuten de las 30 estaciones pluviomeacutetricas y antildeos de estudio Elnombre de las estaciones se indica en la Tabla 1

El riacuteo Guayas presenta problemas de sedimenta-cioacuten debido a la erosioacuten de los suelos en la cuenca(Gobierno Provincial del Guayas 2016) esto ha da-do lugar a la formacioacuten de islotes en la unioacuten del riacuteoBabahoyo y Daule (Figura 1) provocando erosioacutendel cauce deficiente drenaje e inundaciones frentea lluvias intensas siendo este uno de los casos deinundaciones en la ciudad de Guayaquil (Figura 1)(Soledispa 2002) Se ha recurrido a medidas comoel dragado ante la acumulacioacuten de sedimentos queascienden a 250 mil toneladas por antildeo (GobiernoProvincial del Guayas 2018) No obstante no se haestudiado la lluvia como factor de erosividad en re-giones ecuatoriales como la CRG El objetivo de estainvestigacioacuten es (a) regionalizar la precipitacioacuten pa-ra un periacuteodo prolongado de datos de precipitacioacutenmensual (1968-2014) y (b) estimar la agresividad yconcentracioacuten de las precipitaciones en la CRG

2 Materiales y meacutetodos

21 Aacuterea de estudio

La CRG se ubica en la parte central oeste del Ecua-dor (014rsquo a 227rsquo S y 7836rsquo a 8036rsquo O) (Figura 1)El aacuterea se caracteriza por una gradiente altitudinalsignificativa que va hasta los 4000 msnm con unasuperficie de 32890km2 correspondiente al 13 delEcuador y concentra asymp 40 de la poblacioacuten del paiacutes(SENAGUA200) La CRG drena en el Golfo de Gua-yaquil los principales riacuteos son el Daule y Babahoyo(Figura 1) que se unen cerca de Guayaquil la ciu-dad maacutes grande de paiacutes Damanik-Ambarita2016 Elriacuteo Guayas el maacutes grande de la costa occidental deSudameacuterica con un escurrimiento promedio anualde 1350m3s (Twilley y col 2001) tiene un canalprincipal recto que se bifurca en una red de canalesfluviales que recorren 30 km de manglares y plani-

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

cies de marea (Reynaud y col 2018) Las principa-les actividades econoacutemicas en la CRG son agricul-tura pesca y generacioacuten de energiacutea hidroeleacutectricaLas principales presiones ambientales sobre el eco-sistemas de agua dulce son la contaminacioacuten poraguas residuales agricultura cambios en el uso dela tierra y dos represas hidroeleacutectricas (Thi Nguyeny col 2015) En los uacuteltimos antildeos se han incremen-tado los problemas de sedimentacioacuten fluvial en laparte baja de la cuenca considerado uno de los fac-tores que contribuyen al riesgo de inundacioacuten an-te lluvias extremas Esta sedimentacioacuten se percibelocalmente como una consecuencia de las interven-ciones llevadas a cabo en la cuenca superior y even-tos naturales como El Nintildeo (Barrera-Crespo y col2018) Los impactos de El Nintildeo en esta cuenca hanprovocado inundaciones (erosioacuten por lluvia desli-zamiento y deslaves) contaminacioacuten del agua po-

table dantildeos a la infraestructura y al sector agrope-cuario (Corporacioacuten Andina de Fomento 1998)

22 Datos

Se recopilaron registros de precipitacioacuten de 250 es-taciones meteoroloacutegicas provenientes del InstitutoNacional de Meteorologiacutea e Hidrologiacutea (INAMHI)cada una de ellas con diferentes periacuteodos entre 1962y 2016 Con el fin de asegurar la mayor disponibili-dad de datos mensuales se seleccionaron 30 estacio-nes con un periodo de 47 antildeos (1968- 2014) el cualtuvo la menor cantidad (lt 13) de datos faltantes(Tabla 1) De las 30 estaciones el 63 de ellas pre-senta maacutes de 40 antildeos de registros continuos el 27entre 31 y 40 antildeos mientras el 10 entre 21 y 30antildeos

23 MetodologiacuteaLa metodologiacutea se compone de tres etapas resumi-das en la Figura 2 el primero corresponde a la eva-luacioacuten de los datos de precipitacioacuten su homoge-nizacioacuten y completacioacuten de datos mensuales por elmeacutetodo del vector regional (MVR) el segundo co-

rresponde al proceso de regionalizacioacuten por mediodel agrupamiento de estaciones usando k-means yla interpolacioacuten usando co-kriging y la uacuteltima eta-pa corresponde a la determinacioacuten de la agresivi-dad y concentracioacuten de las precipitaciones a traveacutesde diferentes iacutendices

Figura 2 Esquema metodoloacutegico para la regionalizacioacuten agresividad y concentracioacuten de la serie de tiempo de lluvia

231 Meacutetodo del vector regional

Para evaluar la calidad y la estimacioacuten de datos fal-tante se utilizoacute el MVR meacutetodo que se orienta a lacriacutetica homogenizacioacuten y completacioacuten-extensioacutende datos de precipitacioacuten (Hiez 1977 Brunet-Moret

1979) El MVR se basa en la creacioacuten de una esta-cioacuten rsquoVectorrsquo tipo rsquoespecie promediorsquo Este concep-to se refiere al caacutelculo de un promedio ponderadode anomaliacuteas de lluvia para cada estacioacuten superan-do los efectos de estaciones con valores extremos ybajos de lluvia Luego se encuentran las teacutecnicas de

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Tabla 1 Caracteriacutesticas de las 30 estaciones en la cuenca del riacuteo Guayas nombre ubicacioacuten geograacutefica y datos faltantes

Coacutedigo Nombre Latitud(S)

Longitud(O)

Altitud(msnm)

datosfaltantes Periacuteodo

M1 Pichilingue -107 -7949 81 0 1968-2014M2 Puerto Ila -048 -7934 319 2 1968-2014M3 Sto Domingo Aeropuerto -025 -7920 554 6 1968-1998M4 Isabel Mariacutea -183 -7956 4 8 1968-1988M5 Milagro (Ingenio Valdez) -212 -7960 23 02 1968-2014M6 Bucay -220 -7913 480 4 1969-2000M6 San Juan La Mana -092 -7925 215 9 1968-2014M8 Chillanes -198 -7906 2330 4 1968-2014M9 Chunchi -228 -7892 2177 3 1968-2014

M10 Camposano 2 -159 -8040 113 1 1977-2014M11 Pueblo Viejo -152 -7954 19 13 1976-2014M12 Las Delicias-Pichincha -026 -7940 340 8 1968-2002M13 Moraspungo-Cotopaxi -118 -7922 409 8 1968-87 96-2014M14 Ramoacuten Campantildea -112 -7909 1462 7 1968-2014M15 Echeandia -143 -7929 308 9 1968-2014M16 Salinas-Boliacutevar -140 -7902 3600 10 1969-2014M17 Riacuteo San Antonio-Monjas -158 -7913 2200 2 1980-2014M18 Pallatanga -200 -7897 1523 9 1968-2014M19 Compud -234 -7894 2402 8 1968-2014M20 Palmira INAMHI -206 -7874 3180 4 1968-1991M21 Achupallas-Chimborazo -228 -7877 3178 1 1968-2014M22 Chimbo Pj Pangor -194 -7900 1452 10 1968-2014M23 Alausi -220 -7885 2267 12 1968-2014M24 Cantildei-limbe -177 -7899 2800 6 1969-2014M25 Guasuntos -223 -7881 2438 2 1975-2014M26 Pangor-Jde Velasco -183 -7888 3109 11 1970-2014M27 Colimes de Pajan -158 -8051 200 2 1970-2014M28 Vinces INAMHI -156 -7977 14 8 1968-2014M29 La Capilla INAMHI -170 -8000 7 5 1968-2014M30 Palmeras Unidas (Palmar) -026 -7960 460 10 1987-2012

interposicioacuten anual Zi y la precipitacioacuten anual de Pjque se extienden por medio de la teacutecnica de miacuteni-mos cuadrados Esto podriacutea obtenerse minimizan-do la suma de la siguiente ecuacioacuten (Espinoza Villary col 2009)

N

sumi=1

M

sumj=1

(Pi j

PjminusZi

)(1)

Donde i es el iacutendice de antildeos j el iacutendice de esta-ciones N el nuacutemero de antildeos y M el nuacutemero de es-taciones Pi j representa la precipitacioacuten anual en laestacioacuten j antildeo i Pj es el periacuteodo de lluvia prome-dio extendido de N antildeos y finalmente Zi es el iacutendicepluviomeacutetrico regional del antildeo i El conjunto com-pleto de valores Zi durante todo el periacuteodo se co-

noce como vector anual de iacutendices pluviomeacutetricosregionales Al ser un proceso iterativo este meacutetodopermite calcular el vector de cada una de las regio-nes predefinidas luego proporciona una compara-cioacuten de variabilidad interanual de estaciones - vec-tor para finalmente descartar aquellas que no sonconsistentes con el vector regional (VR) Este proce-so se repite tanto como sea necesario y fue realiza-do empleando el software HYDRACCESS (Vauchel2005)

232 Regionalizacioacuten

En este estudio se utilizoacute el meacutetodo de k-means am-pliamente usado para regionalizar zonas homogeacute-neas de precipitaciones (Golian y col 2010 Goacutemez-

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Latorre 2015 Shahana Shirin y Thomas 2016 Rau ycol 2017) K-means es el algoritmo de agrupamien-to maacutes utilizado para identificar grupos homogeacute-neos de objetos denominados conglomerados Losdatos dentro de un cluacutester comparten muchas ca-racteriacutesticas pero son muy diferentes a los datos queno pertenecen a ese cluacutester (Yashwant y Sananse2015) Los datos en este estudio se encuentran re-sumidos en una matriz de 30 filas correspondientesa las estaciones meteoroloacutegicas y 6 columnas con in-formacioacuten como nombre de la estacioacuten altitud lati-tud longitud y precipitacioacuten acumulativa Una par-te clave de la aplicacioacuten k-means es definir un nuacute-mero oacuteptimo de grupos que se puede realizar me-diante la estimacioacuten del coeficiente de silueta (S) pa-ra cada nuacutemero de grupos el coeficiente S tiene laventaja que soacutelo considera la particioacuten real y no de-pende del algoritmo de agrupamiento su valor seobtiene mediante la ecuacioacuten 2 (Rousseeuw 1987)

S(i) =bi minusai

max[a(i)b(i)

] (2)

Donde a(i) corresponde a la similitud promedioentre el objeto i y los otros objetos del mismo gru-po y b(i) es la similitud promedio entre el objeto iy los miembros de los k-cluacutester El coeficiente de Svariacutea entre 1 y + 1 la particioacuten seraacute mejor cuantomaacutes cercano esteacute a +1 un valor negativo significaque no hay una buena correspondencia entre losmiembros de su grupo un valor de cero significaque el objeto podriacutea pertenecer a cualquier grupo(Kaufman y Rousseeuw 2005) Tambieacuten se realizoacutela homogenizacioacuten de la precipitacioacuten para eventosextremos como el Nintildeo de 1997-1998 considerandola metodologiacutea anterior

La interpolacioacuten de datos de precipitacioacuten anualse realizoacute utilizando un enfoque geoestadiacutestico meacute-todo de co-kriging el cual es una versioacuten multi-variable de la teacutecnica de kriging (Goovaerts 1998)considerando dos variables (altitud y precipitacioacutenacumulativa) transformadas logariacutetmicamente de-bido al sesgo y al amplio rango numeacuterico de losvalores de precipitacioacuten Este meacutetodo fue utilizadopara la interpolacioacuten y la delimitacioacuten de zonas deprecipitacioacuten (Rau y col 2017) y para el mapeo dela distribucioacuten espacial de los iacutendices

233 Anaacutelisis de agresividad climaacutetica y concentra-cioacuten de las precipitaciones

La agresividad climaacutetica se analizoacute mediante la in-terpretacioacuten del iacutendice de Fournier (IF) e Iacutendice deFournier Modificado (IFM) Fournier (1960) propo-ne un iacutendice de agresividad climaacutetica o IF que pre-senta una alta correlacioacuten con la cantidad de sedi-mentos arrastrados por la escorrentiacutea El IF estimalas caracteriacutesticas erosivas (agresividad) basadas enel mes maacutes lluvioso de cada antildeo dentro de un periacuteo-do de tiempo dado Para el caacutelculo del IF se utilizoacutela expresioacuten (3) Donde IF Iacutendice de Fournier parael antildeo j pmaacutex es la precipitacioacuten media concernien-te al mes maacutes lluvioso (mm) y P es la precipitacioacutenmedia anual (mm)

IF j =p2

maacutex j

P(3)

Sin embargo es necesario considerar zonas quepresentan maacutes de una maacutexima mensual o zonasdonde los valores pluviomeacutetricos presentan valoreselevados debido a la estacionalidad (Jordaacuten y Be-llinfante 2000) Para corregir esos errores se pro-puso una modificacioacuten del IF original utilizando laprecipitacioacuten acumulada denominado IFM (Arnol-dus 1978) Este iacutendice considera la lluvia de los do-ce meses y no soacutelo la del mes maacutes lluvioso su caacutelcu-lo relaciona las precipitaciones mensuales con lasanuales (ecuacioacuten 4) Donde IFM j es el iacutendice deagresividad de la lluvia para el antildeo j pi j es la pre-cipitacioacuten mensual del mes i (mm) del antildeo j y Pm esla precipitacioacuten media anual

IFM j =sum

12i=1 (pi j)

2

Pm(4)

La estacionalidad de la precipitacioacuten se estimoacutepor medio del Iacutendice de Concentracioacuten de Precipi-tacioacuten (ICP) propuesto por Oliver (1980) siendo unindicador de la distribucioacuten de la precipitacioacuten tem-poral y utilizado como un estimador del comporta-miento extremo de la precipitacioacuten (Sarricolea Ara-ya y Salazar 2014) Tradicionalmente se ha aplica-do en una escala anual y describe si la precipitacioacutenanual se concentra temporalmente en un solo meso si se distribuye uniformemente a lo largo del antildeoEl ICP se calculoacute a una escala anual a partir de laecuacioacuten 5

ICP j = 100sum

12i= j p2

i j

P2j

(5)

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El ICP fue analizado tambieacuten a escala esta-cional considerando los periacuteodos de mayor preci-pitacioacuten (diciembre-mayo) y menor precipitacioacuten(junio-noviembre) seguacuten la ecuacioacuten (6)

ICPestac = 1000sum

6i= j p2

i j(sumi= j Pi j

)2 (6)

Donde ICPj es el iacutendice de concentracioacuten de lasprecipitaciones anuales () para el antildeo j ICPestaces el iacutendice de concentracioacuten a escala estacional ()pi j es la precipitacioacuten del mes i en el antildeo j Pj es laprecipitacioacuten anual del antildeo j La diferencia princi-pal entre estos iacutendices son los rangos de valores declasificacioacuten mostrados en la Tabla 2

Las clasificaciones de los iacutendices son a partir de(Fournier 1960 Arnoldus 1978) y (Oliver 1980)respectivamente La influencia del cambio climaacuteti-co en el patroacuten estacional de la concentracioacuten de lasprecipitaciones fue determinada mediante la prue-ba estadiacutestica no parameacutetricas de Mann-Kendall(MK) a tres niveles de significacioacuten (90 95y 99) El anaacutelisis de MK se realizoacute empleandoel software TREND (httpstoolkitewaterorgautrend) La prueba de MK verifica la existencia decambios positivosnegativos de una serie de datoscontra una hipoacutetesis nula de no tendencias y don-de los datos son aleatorios e independientes (Mann1945 Kendall 1975) El anaacutelisis de tendencias deMK es una prueba robusta cuando los datos difieren

de la rsquonormalidadrsquo y menos sensibles a valores atiacute-picos (Lanzante 1996) El anaacutelisis de MK se ha uti-lizado ampliamente para el anaacutelisis de deteccioacuten detendencias meteoroloacutegicas e hidroloacutegicas (Kumar ycol 2009 Gocic y Trajkovic 2013 Hermida y col2015 Zelenaacutekovaacute y col 2016 Guumlccedilluuml 2018 Sarrico-lea y col 2019)

3 Resultados y discusiones

31 Regiones homogeacuteneasEl valor oacuteptimo para los nuacutemeros de cluacutester se de-terminoacute mediante el valor promedio general de Sy el nuacutemero de S negativo para cada grupo cluacutes-ter que variacutea de 2 a 10 (Tabla 3) El valor maacuteximode S se obtuvo para el grupo de cluacutester 2 (051) ycon un nuacutemero menor de silueta negativo (1) es eluacutenico grupo que se considera como una estructurarazonable porque su valor de S es mayor a 050 (Ko-nonenko y Kukar 2007) Internamente el grupo decluacutester 2 presenta una estructura de agrupamientofuerte (S=066) mientras que el cluacutester 1 alcanzoacute unvalor menor con un S negativo (Figura 3b) Esto in-dica que en el cluacutester 1 se pueden encontrar centrosde agrupacioacuten aunque existe un considerable rsquorui-dorsquo Los grupos de cluacutester para eventos extremoscomo el Nintildeo de 97-98 presentoacute resultados simila-res (Tabla 3)

Tabla 2 Iacutendices que determinan la agresividad y concentracioacuten de precipitaciones

Iacutendice Clasificacioacuten

Iacutendice de Fournier(IF)

lt50 Muy Bajo50-100 Bajo

100-150 Moderado150-200 Alto

gt200 Muy alto

Iacutendice de Fourniermodificado (IFM)

lt100 Muy Bajo100-200 Bajo200-300 Moderado300-400 Alto

gt400 Muy alto

Iacutendice de concentracioacutende precipitacioacuten (ICP)

83˘10 Uniforme10˘15 Moderadamente estacional15˘20 Estacional20˘50 Fuertemente estacional

50˘100 Irregular

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Las distribuciones espaciales de K-means (2)muestran un arreglo de estaciones de acuerdo conla variacioacuten topograacutefica y la longitud (Figura 3) Elcluacutester de dos grupos divide a la CRG en dos regio-nes homogeacuteneas de precipitacioacuten parte baja y me-dia (triaacutengulos rojos) y parte alta (ciacuterculos negros)Las dos regiones estaacuten bien delineadas teniendo encuenta el mapa de interpolacioacuten de la lluvia comose muestra en la Figura 3a

La regioacuten uno (R1) se ubica en las laderas dela cordillera occidental de los Andes y las grandesllanuras de la costa ecuatoriana (789 a 8059 O)(Figura 4a) La altitud variacutea entre 3 a 2500 msnmocupa el 852 del aacuterea de la CRG El reacutegimen esunimodal la estacioacuten lluviosa va de diciembre amayo (Figura 4b) y concentra el 89 de la lluviaanual acumulada (Cadier y col 1996 Rossel y Ca-dier 2009 Fries y col 2014) y una estacioacuten seca(junio ndash noviembre) (Hastenrath 1997) El rango deprecipitacioacuten va desde los 850 hasta los 3500 mm alantildeo y un CV interanual de 038 (Figura 4a) La llu-via en esta regioacuten es de conveccioacuten y la distribucioacuten

de eacutepoca seca y lluviosa se debe al movimiento denorte a sur de la Zona de Convergencia Intertropi-cal (ZCIT) (Rollenbeck y Bendix 2011)

En la regioacuten dos (R2) se situacutea en la cordillera oc-cidental de los Andes la altitud es superior a los1500 msnm e inferior a 4000 msnm Los totales plu-viomeacutetricos (450 a 1500mm antildeo-1) y el CV inter-anual (034) fueron relativamente bajos comparadoscon la R1 (Figura 4a) La distribucioacuten de la preci-pitacioacuten tiene una tendencia bimodal el primer pi-co se presenta de enero a mayo seguido de octu-bre a diciembre y el periacuteodo mayo a agosto es el demenor precipitacioacuten media mensual (Figura 4c) Lacantidad de lluvia que cae en esta zona se debe ala influencia de lluvia orograacutefica y de conveccioacuten(Rollenbeck y Bendix 2011) La formacioacuten de pre-cipitaciones es compleja en las montantildeas debido ala interaccioacuten entre el transporte de humedad el ca-lentamiento de la superficie diferencial el campo deviento sinoacuteptico y el sistema local de brisa montantildeo-sa (Daly Smith y Smith 2007 Foresti y Pozdnouk-hov 2012)

Tabla 3 Resultados del anaacutelisis de k-medias para el nuacutemero de grupos de cluacutester

Grupos de Cluacutester 2 3 4 5 6 7 8 9 10Promedio general de silueta 051 046 035 031 034 030 034 027 023Nuacutemero de silueta negativa 1 3 3 3 2 3 3 4 6

Promedio general de silueta_eventos extremos 052 040 026 029 029 026 026 026 026Nuacutemero de silueta negativa_eventos extremos 0 3 4 5 6 5 4 5 5

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Figura 3 Distribucioacuten espacial del grupo de cluacutester (2) obtenido con el proceso k-means y su valor de silueta

Se pueden identificar dos patrones de precipita-cioacuten anual dentro del aacuterea de estudio en la R1 seencontroacute un ciclo anual bien diferenciado entre pe-riacuteodos de avenidas y estiaje caracterizado por picospara los antildeos 72-73 75-76 91-92 y eventos extre-mos para 82-83 y 97-98 (Figura 4d) Las precipita-ciones extremas en Ecuador son asociadas a eventosde El Nintildeo que causaron severas inundaciones peacuter-didas econoacutemicas y enfermedades (Bendix y Ben-dix 2006) En la R1 la influencia del fenoacutemeno deEl Nintildeo se encuentra fuertemente vinculada a los

excedentes de lluvia anual (Rossel y col 1998) LaR2 presenta una deacutebil estacionalidad la cual es con-gruente con el coeficiente de variacioacuten promedio es-timado (034) donde se muestra una disminucioacutende la precipitacioacuten promedio anual a lo largo de lamayoriacutea de las estaciones en comparacioacuten a R1 Loseventos extremos (82-83 y 97-98) son tambieacuten obser-vados en la regioacuten R2 debido a que la influencia deEl Nintildeo en esta zona es variable (Cadier y col 1996Rossel y col 1998)

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Figura 4 Distribucioacuten espacial de las dos regiones (R1-R2) de lluvia homogeacutenea despueacutes del proceso de regionalizacioacuten pork-means a) Rango de coeficiente de variacioacuten (CV) interanual para las 30 estaciones pluviomeacutetricas b) y c) Reacutegimen de precipi-

tacioacuten mensual de R1 y R2 d) y e) Distribucioacuten de precipitacioacuten anual (1968ndash2014) para las regiones R1 y R2

32 Agresividad Climaacutetica

En la regioacuten R1 el 45 de las estaciones presenta-ron valores promedios anuales del IF superiores a150 esto sugiere la ocurrencia de lluvia de muy altaerosividad (Figura 5a) El IF para la R2 muestra que

el 50 de los valores promedios anuales son infe-riores a 50 y los valores restantes fueron superioresa 50 e inferiores a 100 considerados como lluvia demuy baja y baja erosividad respectivamente (Figu-ra 5a) Los resultados a partir de IFM sugieren unpatroacuten espacial similar al IF (Figura 5b) De hecho

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en la regioacuten R1 son predominantes valores mayoresa 300 asociado a una alta erosividad Mientras la re-gioacuten R2 presenta valores aproximados a 100 lo queindica niveles bajos o muy bajos de erosividad Ladiferencia de los iacutendices estimados para las regio-nes R1 y R2 pueden estar asociados a la distribucioacutenespacial de la lluvia promedio anual (Figura 4a) loque sugiere una alta influencia de la estacionalidadde las lluvias en ambas regiones (Figura 4 d-e) Asi-mismo la estacionalidad de la cuenca es corrobora-da con los resultados del ICP (Figura 5c) pues estos

alcanzan valores alrededor de 20 lo que proponeuna clasificacioacuten predominantemente entre estacio-nal y fuerte estacionalidad Ademaacutes en la regioacuten R1el IFM logra identificar ocho estaciones de muy altaerosividad esto puede ser debido a que el IFM con-sidera la lluvia de todos los doce meses y no soacutelo ladel mes maacutes lluvioso del antildeo Por lo que esta me-todologiacutea podriacutea ser maacutes apropiada para caracteri-zar la severidad de las lluvia de la zona en estudio(Castelan-Vega y col 2015)

Figura 5 Iacutendices de agresividad a) iacutendice de Fournier (IF) b) iacutendice de Fournier Modificado (IFM) y c) concentracioacuten de laprecipitacioacuten (ICP) media anual de 30 estaciones en el aacuterea de estudio

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

Es importante destacar que los resultados deagresividad en la regioacuten R2 coincide con la regioacutende mayor precipitacioacuten anual el cual presenta unabuena correlacioacuten y nivel de significancia entre elpatroacuten de precipitacioacuten media anual (mm) con el IF(r = 077 p lt 001) e IFM (r = 093 p lt 001) (Figu-ra 6 d-e) lo que ratifica que una mayor acumula-cioacuten anual (mm) corresponderiacutea a una mayor agre-

sividad (Besteiro y Delgado 2011) en zonas don-de la precipitacioacuten anual es mayor a 900 mm (Jor-daacuten y Bellinfante 2000 Rey y col 2012) Tambieacutense observoacute una disminucioacuten del IF con la altitud(r = 085 p lt 001) no asiacute para el IFM Para la la-titud y longitud no se encontroacute correlacioacuten entre lospatrones espaciales de agresividad climaacutetica

Figura 6 Distribucioacuten espacial a) y b) Agresividad (IF IFM) promedio anual para el periacuteodo 1968-2014 Correlacioacuten c) IF conla altitud d) y e) IF e IFM con la precipitacioacuten acumulativa

33 Concentracioacuten de las precipitaciones

La concentracioacuten media anual histoacuterica observadaen R1 se distribuyoacute de manera estacional con valo-res que oscilan entre 15minus 19 seguida de una dis-tribucioacuten fuertemente estacional (Figura 5c) es de-cir la precipitacioacuten se concentra en pocos meses del

antildeo En la regioacuten R2 el ICP registra valores supe-riores a 11 e inferior a 18 9 estaciones muestranuna distribucioacuten estacional y 3 distribuciones mo-deradamente estacional a lo largo del antildeo (Figura5c) La concentracioacuten media anual histoacuterica obser-vada en regiones de alta montantildea fue predominan-

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temente una concentracioacuten estacional y moderada-mente estacional estos resultados concuerdan con

Valdeacutes-Pineda y col (2016)

Figura 7 Distribucioacuten espacial a) Concentracioacuten de las precipitaciones (ICP) promedio anual para el periacuteodo 1968-2014 y b)Correlacioacuten del ICP con la longitud

Las regiones de alta montantildea presentan unaconcentracioacuten de lluvia entre estacional y mode-radamente estacional y la regioacuten central entre fuer-temente estacional y estacional (Figura 7a) Esto su-giere una fuerte asociacioacuten con la longitud (r=083plt001) (Figura 7b) La estacionalidad aumenta a lolargo de la gradiente longitudinal lo que conllevaa una concentracioacuten maacutes uniforme de precipita-cioacuten anual Los cambios en el ICP son complejosposiblemente relacionados con las caracteriacutesticasatmosfeacutericas globales y con factores locales y sinoacutep-ticos que afectan la precipitacioacuten Sin embargo nose encontroacute correlacioacuten entre ICP con la latitud y laprecipitacioacuten media anual lo que sugiere que losantildeos con mayor precipitacioacuten anual no estaacuten rela-cionados con la concentracioacuten de precipitacioacuten Loshallazgos de esta investigacioacuten explican el porqueacutela R2 puede ser fuertemente afectada por la lluviaestacional durante el periacuteodo de avenidas dondela precipitacioacuten que se concentra en un nuacutemero re-ducido de meses es relevante para la ocurrencia deerosioacuten de suelos en la parte alta de la cuenca oca-sionando sedimentacioacuten en el aacuterea urbana ubicadaen la parte baja de la CRG

Para analizar los cambios en la concentracioacutenestacional de lluvia mensual la serie de ICP esta-cional (periacuteodo de mayor y menor precipitacioacuten)entre 1968 y 2014 fue estimada para las regiones R1y R2 (Figura 8) Porcentajes de valores de concen-tracioacuten alrededor de 50 sugieren irregularidad delas precipitaciones es decir una alta cantidad delluvia puede precipitar en un nuacutemero reducido demeses el cual es asociado a eventos de inundacioacutenPor el contario una muy baja cantidad de precipi-tacioacuten puede estar cayendo en un mayor nuacutemerode meses causando periacuteodos de sequiacutea que puedenafectar cultivos de secano Esta irregularidad de lalluvia mensual es detectada en algunos antildeos en elperiacuteodo seco de la regioacuten R1 (Figura 8) Esto podriacuteaafectar la agricultura por secano en la regioacuten oestede la cuenca (asymp 1600 msnm) Los resultados de ICPestacional (asymp 20) en el periacuteodo de lluvias en R1 yR2 no muestran cambios temporales significativosy sugieren una estacionalidad marcada

Los resultados del anaacutelisis de tendencias de MKpermitioacute identificar las tendencias anuales positivas

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

del ICPestac solo para el periacuteodo de estiaje (junio-noviembre) y tendencias negativas para los periacuteo-dos de estiaje y de lluvias Sin embargo la mayoriacuteade las estaciones no muestran una tendencia signifi-

cativa (Figura 9 a y b) Las tendencias negativas delICPestac se concentran para la R1 y R2 en las partenorte y sureste de la CRG

Figura 8 Serie anual de iacutendice de concentracioacuten de la precipitacioacuten estacional (ICPestac) para el periacuteodo (P) de estiaje (junio anoviembre) y de lluvia (diciembre-mayo) 1968-2014 para la R1 y R2

Para el periacuteodo de fuertes precipitaciones(diciembre-mayo) solo dos estaciones muestrantendencia negativa en R1 y R2 con niveles de sig-nificancia del 90 y 99 respectivamente (Figura8a) En el periacuteodo de estiaje dos estaciones mues-tran tendencia significativa negativa al 90 y 95en la regioacuten sur de R1 Asimismo solo una esta-cioacuten ubicada en la regioacuten de alta montantildea registratendencia positiva (Figura 8b) En general las ten-dencias positivas o negativas identificadas en R1y R2 indican cambios asociados a la irregularidadde la lluvia mensual en la distribucioacuten temporal dela concentracioacuten no obstante esta irregularidad esidentificada en muy pocas estaciones

4 Conclusiones

El estudio de la agresividad de las precipitacionespara la cuenca del riacuteo Guayas-Ecuador permitioacute ho-mogenizar las zonas de precipitacioacuten caracterizarla variabilidad de las lluvias en el periacuteodo 1968 ndash2014 y su potencial impacto erosivo Los resultadossugieren dos regiones 1) al oeste de la cuenca en laregioacuten costanera hasta los 2500 msnm y 2) al este dela cuenca en la regioacuten de alta montantildea entre 1500y 4000 msnm La cuenca se evaluoacute de forma anualmediante el iacutendice de Fournier (IF) iacutendice de Four-nier Modificado (IFM) y el Iacutendice de concentracioacuten

de precipitacioacuten (ICP) Los hallazgos de esta inves-tigacioacuten a partir de IF e IFM indican que la cuencadel riacuteo Guayas en la zona costanera se clasifica comoregioacuten de agresividad alta a muy alta en la regioacutencostera mientras la regioacuten de alta montantildea es clasi-ficada como de baja o muy baja erosividad

Las zonas de alta actividad agriacutecola ubicadas enla regioacuten costera presentan mayor potencial erosivode la lluvia en comparacioacuten a la regioacuten de alta mon-tantildea La distribucioacuten espacial de la concentracioacutende las precipitaciones se incrementa de este a oestemostrando niveles de moderada a fuerte estaciona-lidad Los resultados mediante los iacutendices de agre-sividad y concentracioacuten de las precipitaciones per-mitieron evaluar cualitativamente el posible impac-to de la lluvia sobre el suelo e identificar patronesde agresividad con la acumulacioacuten de la precipita-cioacuten y concentracioacuten de la precipitacioacuten asociada ala longitud lo que puede estar asociado a incursio-nes de flujos de humedad estacional proveniente dela Amazoniacutea ecuatorial a los Andes (Espinoza Vi-llar y col 2009) Estos resultados tambieacuten indicanque la concentracioacuten de lluvia mensual no presen-ta cambios o tendencias predominantes entre 1968y 2014 No obstante se recomienda el anaacutelisis de laconcentracioacuten de lluvia diaria en regiones ecuato-riales ya que grandes porcentajes de lluvia estacio-nal o anual pueden precipitar en pocos diacuteas

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperRIESGOS NATURALES Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W

Figura 9 Distribucioacuten estacional de tendencias del ICP (1968ndash2014) en la cuenca del riacuteo Guayas para diferentes rangos del nivelde significancia a) diciembre - mayo b) junio - noviembre

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

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httpdoiorg1017163lgrn30201907

CARACTERIZACIOacuteN DEL ACEITE DE LA SEMILLA DE SACHA

INCHI (plukenetia volubilis) DEL CANTOacuteN SAN VICENTEMANABIacute ECUADOR OBTENIDA MEDIANTE PROCESOS NO

TEacuteRMICOS DE EXTRUSIOacuteN

CHARACTERIZATION OF SACHA INCHI SEED OIL (plukenetia volubilis) FROM

CANTON SAN VICENTE MANABIacute ECUADOR OBTAINED BY NON-THERMAL

EXTRUSION PROCESSES

Luis Eduardo Romero Hidalgo Carlos Jefferson Valdiviezo Rogel y StefanieMichelle Bonilla Bermeo

Facultad de Ingenieriacutea Quiacutemica Universidad de Guayaquil Av Delta y Av Kennedy Guayaquil Ecuador

Autor para correspondencia luisromerohugeduec

Manuscrito recibido el 23 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 16 de julio de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis) es una planta originaria de Peruacute El fruto es una semilla oleaginosa la cual poseeun alto contiene aacutecidos grasos polinsaturados en la cual se destaca el omega (α) 3 y 6 Para la extraccioacuten de esteaceite se utilizoacute el meacutetodo de compresioacuten por extrusioacuten utilizando un tornillo sinfiacuten lo que hace aumentar la presioacutende la masa separando asiacute el aceite contenido dentro de la semilla Para esto se utilizoacute un extractor experimental elcual fue adaptado y puesto en marcha para la obtencioacuten de este aceite extrayeacutendolo a temperatura ambiente Con lafinalidad de establecer las caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas de la semilla se realizaron anaacutelisis de humedad fibra cenizagrasa y proteiacutena Una vez extraiacutedo el aceite se calculoacute los rendimientos y se realizaron anaacutelisis de iacutendice de acidezdensidad relativa iacutendice de Yodo iacutendice de Peroacutexido y perfil de aacutecidos grasos Estos resultados se compararon conanaacutelisis realizados al aceite de la misma especie pero de diferentes zonas de cultivo del Peruacute aceite de pescado yoliva los cuales se los conoce por su alto contenido de aacutecidos grasos dejando como resultado que el aceite de SachaInchi presenta un alto contenido de aacutecidos grasos polisaturados y que el meacutetodo de extraccioacuten influye en la calidaddel productoPalabras clave Sacha Inchi extrusioacuten iacutendice de peroacutexido aacutecido graso insaturado iacutendice de yodo

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperPRODUCTOS NATURALES Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S

Abstract

Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis) (SI) is a plant native from Peru The fruit of this plant is an oilseed than containsa high content of oil which is rich in unsaturated fatty acids (916) being one of the seeds that contain this typeof fat in higher percentage For the extraction of this oil the extrusion method was used using an endless screwthat allows the pressure increase in the dough separating the oil contained in the seed For this an experimentalextractor was adapted and put into operation to obtain this oil extracting it at room temperature To analyze thephysicochemical characteristics of the seed moisture fiber ash fat and protein analyzes were conducted Once theoil was obtained the yields were calculated and the following analyzes were performed acid index relative densityiodine value peroxide index and fatty acid profile Those results were compared with the analysis made to olive andfish oil known for their high content of fatty acids resulting that Sacha Inchi oil is better in both quality indexes asin percentage of unsaturated fatty acidsKeywords Sacha Inchi extrusion peroxide index unsaturated fatty acid iodine index

Forma sugerida de citar Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S (2019) Caracterizacioacuten del aceite de lasemilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten San Vicente Manabiacute Ecuadorobtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten La Granja Revista de Cienciasde la Vida Vol 30(2)77-87 httpdoiorg1017163lgrn30201907

IDs OrcidLuis Eduardo Romero Hidalgo httpsorcidorg0000-0002-2417-4836Carlos Jefferson Valdiviezo Rogel httpsorcidorg0000-0002-6550-9751Stefanie Michelle Bonilla Bermeo httpsorcidorg0000-0002-9391-3698

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

1 Introduccioacuten

Sacha inchi (SI) (Plukenetia volubilis Linnaeus) cono-cido tambieacuten como maniacute silvestre maniacute del Incamaniacute sacha o montantildea maniacute es una planta oleagi-nosa que pertenece a la familia de las Euphorbia-ceae En un principio y hasta la actualidad ha sidocultivado en las tierras bajas de la amazoniacutea perua-na y siendo plantado durante siglos por la pobla-cioacuten indiacutegena ha sido un componente de la dieta devarios grupos nativos de la regioacuten (Gutieacuterrez Ro-sada y Jimeacutenez 2011 Chirinos y col 2013) SeguacutenMuangrat Veeraphong y Chantee (2018) el porcen-taje de obtencioacuten de este aceite prensado a 60 C es3797 el cual tiene un porcentaje aproximado de92 de aacutecidos grasos poliinsaturados (AGP) comoaacutecido alfa linoleacutenico (183n-3 aacutecido α-linoleacutenico) yaacutecido linoleico (182n-6 aacutecido linoleico) (Fanali ycol 2011 Cisneros y col 2014) Este tipo de aacutecidosgrasos presenta una o varias ligaduras entre suscarbonos y dependiendo de su ubicacioacuten se los de-nomina α-3 6 o 9 BADUI (Araujo-Dairiki Chavesy Dairiki 2018)

Estos aacutecidos grasos tienen efectos beneficiososque incluyen la capacidad de disminuir los nivelesde gliceacuteridos prevenir los trastornos cardiovascu-lares y una accioacuten antitromboacutetica ademaacutes ciertosexperimentos han demostrado que este aceite tie-ne una alta capacidad antioxidante ayudando areducir el dantildeo del ADN debido a la oxidacioacuten (Ta-keyama y Fukushima 2013) Uacuteltimamente el intereacutespor estos nutrientes ha aumentado demostraacutendoseasiacute que la ingesta de grasa depende de la calidad deesta es decir del tipo de aacutecido graso predominante(Carrillo Fernaacutendez y col 2011) De esta forma elestudio del SI se convierte en un reto tanto comomaterial oleaginoso y tambieacuten por las funcionalida-des bioloacutegicas que podriacutean derivar de su aceite yode sus extractos (T y col 2012)Por otra parte el consumo de aceite de oliva (AO)ha incrementado debido a los beneficios de los acei-tes vegetales por la composicioacuten del AO el cualtiene en su interior una gran cantidad de aacutecidosgrasos monoinsaturados en particular aacutecido oleicoAdemaacutes de estar presentes el aacutecido α-linoleacutenico (α-3) y aacutecido linoleico (α-6) los cuales son requeridospor el cuerpo humano y no puede sintetizar (Pisco-po y col 2016) Actualmente el aceite de pescadoen capsulas es comercializado globalmente debi-do a que es rico en aacutecidos grasos poliinsaturados

α-3 [4091 seguacuten Paucar-Menacho y col (2015)]aacutecido eicosapentaenoico (EPA) (20 5 n-3) y aacutecidodocosahexaenoico (DHA) (22 6 n-3) (Tempel y col1990) Sin embargo la contaminacioacuten ambiental haprovocado la acumulacioacuten de metales pesados ydioxinas en los peces y debido a esto se cuestionanlos beneficios de obtener aacutecidos grasos insaturadosa partir de peces (Maurer y col 2012)Las personas que no pueden comer pescado dia-riamente o lo hacen con poca frecuencia puedencomplementar su ingesta de aacutecidos grasos α-3 conaceites vegetales (Strobel Jahreis y Kuhnt 2012) Sinembargo como estos aacutecidos grasos se oxidan faacutecil-mente a altas temperaturas sus potenciales aplica-ciones son limitadas Como tal el anaacutelisis de nuevasfuentes de aacutecidos grasos α-3 seriacutea extremadamentebeneficioso desde el punto de vista de la salud hu-mana (Takeyama y Fukushima 2013)

El objetivo de este estudio es extraer el aceite deSI por un prensado en friacuteo y realizar su caracteri-zacioacuten para luego poder comparar los aceites ricosen aacutecidos grasos insaturados como son el aceite depescado y el aceite de oliva

2 Materiales y meacutetodos

21 Proceso de obtencioacuten del aceiteLas semillas de SI (Plukenetia volubilis Linnaeus) pro-cedentes del cantoacuten San Vicente Manabiacute Ecuadoruna vez cultivadas se almacenaron hermeacuteticamen-te luego se procedioacute a extraer la cascara de la semi-lla de forma manual y dejarla lista para su anaacutelisisy procesos de extraccioacuten Finalmente para separarla masa seca no lipiacutedica de la parte oleosa se usoacute unextrusor de marca ldquoPitebardquo de origen holandeacutes enel cual su limitacioacuten radica en el uso semillas concontenido de grasas totales de maacutes del 25 de pe-so bruto Seguacuten Fanali y col (2011) la presencia deaceite en la semilla de SI es entre el 37 al 47 Estaextraccioacuten se realizoacute a temperatura ambiente con lafinalidad de generar el menor impacto posible a lasestructuras insaturadas de los aacutecidos grasos Unavez extraiacutedo el aceite crudo el cual presenta soacuteli-dos en suspensioacuten debido a que durante el proce-so de extrusioacuten ciertas partiacuteculas de material soacutelidoson retenidas se deja reposar unas horas en un reci-piente debidamente sellado y sin luz para evitar laoxidacioacuten acelerada del mismo una vez separadaslas dos fases (soacutelida de la seca) se procede a la fil-

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tracioacuten de la primera capa con papel filtro estaacutendardejando asiacute el aceite listo para su almacenamiento

como se aprecia en la Figura 1

Figura 1 a) Semilla de SI con cascara b) Semilla de SI sin cascara c) Producto obtenido despueacutes de la extrusioacuten d)Filtrado del aceite d) Aceite filtrado

211 Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de la semilla de SachaInchi

Cada ensayo se realizoacute siguiendo los paraacutemetros dela Official Methods of Analysis of AOAC Internatio-nal y de la American Oil Chemistsrsquo Society (AOCS)En el caso de necesitar pesar una muestra se usoacute unabalanza AE Adam de maacutexima capacidad 1000 gra-mos la cual estaba debidamente calibrada

212 Porcentaje de humedad

Siguiendo los lineamientos del meacutetodo AOCS-94Cde 13a-63 se pesaron aproximadamente 5 gramosluego se llevaron a una estufa Thermo Fisher Scien-tific por aproximadamente 5 horas a 110 C paraluego volver a ser pesadas Mediante la Ecuacioacuten (1)determinoacute el porcentaje de humedad existente en lamuestra

Humedad=

(1minus Peso de muestra seca(g)

Peso de muestra huacutemeda(g)

)lowast100

(1)

213 Determinacioacuten de grasa

Para este tipo de anaacutelisis se siguioacute el meacutetodo AOAC18th 92206 en el cual se pesaron 2 gramos de lamuestra posterior a la extraccioacuten la humedad y me-diante la extraccioacuten soxhlet se separoacute la grasa crudade la muestra y posteriormente se pesoacute la misma yutilizando la Ecuacioacuten (2) se determinoacute el porcenta-je de grasa total de la muestra

Grasa =Peso de grasa obtenida(g)

Peso de la muestra de semilla(g)lowast100 (2)

214 Porcentaje de fibra cruda y ceniza

Para la determinacioacuten de fibra se siguieron los paraacute-metros del meacutetodo AOAC 2005 96209 usando aacuteci-do sulfuacuterico diluido al 125 solucioacuten de hidroacutexi-do de sodio al 125 alcohol etiacutelico al 95 y eacuteter depetroacuteleo El porcentaje de ceniza se determinoacute por elmeacutetodo AOCS-94 Ba 5-4 en el cual se usoacute una muflaThermo scientific Lindbergh blue m

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215 Porcentaje de proteiacutena

Para este tipo de ensayo se utilizoacute un analizadorFlash 2000 de marca Thermo Fisher Scientific en elcual se pesoacute 1 miligramo de la muestra y se llevoacutea la entrada del instrumento luego se combustionoacutealrededor de 900C y posteriormente se realizoacute unacolumna en forma de serpentiacuten y finalmente se de-tectaron por un Detector de Conductividad Teacutermica(TCD) el cual automaacuteticamente brinda los datos deporcentaje de proteiacutena

22 Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite

Para estos anaacutelisis tambieacuten se utilizaron los linea-mientos descritos en el punto 21 En el caso de ne-cesitar pesar una muestra se usoacute una balanza AEAdam de maacutexima capacidad 1000 gramos la cualestaba debidamente calibrada

23 Iacutendice de acidez libre

De conformidad con el meacutetodo AOCS-94 Cd 3a-63este se realizoacute por titulacioacuten directa se pesaron 10gramos de la muestra de aceite en un Erlenmeyery se antildeadieron 50 ml de alcohol etiacutelico luego seagregaron alrededor de 3 gotas de indicador fenol-ftaleiacutena Posteriormente se tituloacute con una solucioacutende hidroacutexido de sodio (NaOH) 01 N hasta obser-var el cambio de color a rosa Finalmente se realizoacuteel caacutelculo con la Ecuacioacuten (3) Donde IA es el iacutendi-ce de acidez V es el volumen en ml de la solucioacutende NaOH valorada utilizados para neutralizar losaacutecidos grasos libres de la muestra N es la concen-tracioacuten normal de NaOH y W el peso en gramos dela muestra de aceite

IA =V lowastN lowast561

W(3)

231 Determinacioacuten de densidad relativa

Para este anaacutelisis se usoacute el meacutetodo AOAC-90 920-212 En una probeta debidamente tarada se colocan100 ml de la muestra de aceite y luego se pesoacute estacantidad para asiacute obtener el resultado con la Ecua-cioacuten (4) obteniendo el mismo en las unidades degrml

Densidad relativa =Peso del aceite(g)

100 ml(4)

232 Iacutendice de peroacutexido

Siguiendo los lineamientos del meacutetodo AOAC-90965-33 primero se pesaron dos gramos de la mues-tra de aceite luego se antildeadieron 24 ml de solucioacuten13 cloroformo-aacutecido aceacutetico posteriormente se antildea-dieron 04 ml de solucioacuten yoduro de potasio y 24 mlde agua destilada se valoroacute la solucioacuten de tiosulfatode sodio con permanganato de potasio al 001 N yse continuoacute con la titulacioacuten hasta que desaparecioacuteel color azul Se calculoacute el iacutendice de peroacutexido con laEcuacioacuten (5) y el resultado arroja miliequivalentesde oxigeno activo por kilogramos de grasa DondeIP es el iacutendice de peroacutexido V son los mililitros desolucioacuten valorada de tiosulfato de sodio empleadosen el ensayo V son los mililitros de solucioacuten valora-da de tiosulfato de sodio consumidos en el blancoN es la normalidad de la disolucioacuten de tiosulfato desodio y P es el peso en gramos de la muestra Si-multaacuteneamente se realizoacute un blanco realizando elmismo procedimiento con agua

IP =(V minusV prime)lowastN lowast1000

P(5)

Este ensayo se realizoacute durante 13 diacuteas con el pro-poacutesito de estudiar el avance de la oxidacioacuten de esteaceite a la intemperie temperatura ambiente y a laexposicioacuten a la luz Los anaacutelisis se llevaron a cabo enlos diacuteas 1-4-6-8-11-13 Se utilizaron barras de errorcomo meacutetodo de anaacutelisis estadiacutestico

233 Iacutendice de Yodo

La medicioacuten de este paraacutemetro se realizoacute de acuer-do a los paraacutemetros establecidos en el meacutetodoAOAC-90 920-159 Primero se pesoacute 01 g de acei-te de SI en un Erlenmeyer de 250 ml el aceite sedisolvioacute en 10 ml de cloroformo y 10 ml de la solu-cioacuten de Wijs luego se dejoacute reposar 30 minutos enla oscuridad agitaacutendolo ocasionalmente posterior-mente se antildeadieron 5 ml de solucioacuten de yoduro depotasio al 15 se agitoacute vigorosamente y se antildea-dieron 100 ml de agua recieacuten hervida y enfriadalavando cualquier residuo de la solucioacuten existenteen los bordes

Finalmente se tituloacute con tiosulfato de sodio 01 Ny se empleoacute almidoacuten como indicador Paralelamen-te se realizoacute un anaacutelisis de una muestra en blancoEl caacutelculo del iacutendice de yodo se realizoacute con la Ecua-cioacuten (6) En el cual Vs son los mililitros de tiosulfatode sodio usados en el blanco Vm son los mililitros

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de tiosulfato de sodio usados en la muestra y N esla normalidad del tiosulfato de sodio

Iacutendice de Yodo =(VsminusVm)lowastN lowast1267peso de la muestra

(6)

24 Perfil de acidos grasosSe realizoacute de acuerdo con el procedimiento AOCSCe 1B-89 usando un cromatoacutegrafo de gases de mar-ca TRACE 1310 Mainframe con una columna capi-lar TraceTM TR-FAME 260M137P (25m x 032mm x025um) Las condiciones de trabajo se realizaron se-guacuten describe en Wang y Kakuda (2018)

25 Anaacutelisis estadiacutesticoPara los anaacutelisis fisicoquiacutemicos de la semilla y elaceite se hicieron tres repeticiones de cada uno y seobtuvieron las medias con sus respectivas desvia-ciones estaacutendar Ademaacutes se hizo un anaacutelisis esta-diacutestico usando la prueba ANOVA de Tukey usandoel programa de Real Statistics para determinar lasposibles diferencias significativas a nivel p lt 005Para la elaboracioacuten de graacuteficos se utilizoacute el softwarersquoRrsquo

3 Resultados y Discusioacuten

31 Rendimientos en la extraccioacuten del acei-te de la semilla de Sacha Inchi

Como se aprecia en la Tabla 1 se puede observarque tomando 1000 gramos de semilla de SI se pier-de gran cantidad de este peso total en la cascara porlo cual se tomaraacute el peso de la semilla sin cascara co-mo base de caacutelculo para los demaacutes paraacutemetros Lamasa seca (residuo de la extraccioacuten) obtenida des-pueacutes de la extraccioacuten (6808) arroja un valor muyalto por lo cual representa un porcentaje muy im-portante ya que se puede usar posteriormente Elporcentaje de rendimiento de aceite que se obser-va en la Tabla 1 es de 2692 el cual comparadocon los resultados obtenidos por Muangrat Veerap-hong y Chantee (2018) quien obtuvo rendimientos

de aceite entre 3797 a 4063 se evidencia queel rendimiento en este estudio fue menor debido aque durante la extraccioacuten del aceite no se elevoacute latemperatura en esta investigacioacuten

32 Anaacutelisis fisicoquiacutemico de la semilla deSacha Inchi

Como se puede observar en la Tabla 2 esta semi-lla contiene un alto contenido de aceite 420 elcual seguacuten Wang y Kakuda (2018) se encuentra enel rango estimado (334 - 543) La cantidad deproteiacutena 2978 da a entender que esta semilladespueacutes de haber extraiacutedo el aceite quedaraacute con unremanente de proteiacutena muy alto El porcentaje deceniza es de 29 que es un poco menor seguacuten loreportado por Gutieacuterrez Rosada y Jimeacutenez (2011)el cual obtuvo un porcentaje de 4 La cantidad dehumedad es relativamente baja 672 ya que se tra-ta de un fruto seco seguacuten James (1995) se encuen-tra dentro del rango 0-10 para procesamiento yalmacenamiento sin degradacioacuten de microorganis-mos a los triacilgliceridos La cantidad de fibra ob-tenida en este estudio fue de 18 en base seca elcual es mayor al reportado por Muangrat Veerap-hong y Chantee (2018) quien obtuvo un porcentajede 1386 en base seca

33 Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite de lasemilla de Sacha Inchi

331 Iacutendice de Acidez

Seguacuten se observa en la Tabla 3 el iacutendice de acidezde este aceite es 038 mg KOHg Seguacuten FAOOMS(2015) no debe ser mayor a 4 mg NaOHg para acei-tes vegetales prensados en friacuteo La baja acidez deeste aacutecido refleja la escasa refinacioacuten y la buena cali-dad del aceite de SI en comparacioacuten con el aceite deoliva que seguacuten Paucar-Menacho y col (2015) tieneun valor de 114 mg NaOHg y el aceite de pesca-do que seguacuten Nascimento V y col (2015) tiene unvalor de 1172 mg NaOHg se puede corroborar labuena calidad de este aceite

332 Densidad relativa

El resultado de este paraacutemetro en la Tabla 3 arro-ja un valor de 091 el cual demuestra que este aceite

es ligero Seguacuten Gutieacuterrez Rosada y Jimeacutenez (2011)esto se debe a la cantidad de aacutecidos grasos insatu-rados presentes en el mismo comparaacutendolo con el

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Tabla 1 Rendimientos en la obtencioacuten del aceite de la semilla de SI

Aceite obtenido(pp)

Sedimentos(pp)

Residuo desemilla (pp)

Semilla sincaacutescara (g)

Caacutescara(g)

Semilla concaacutescara (g)

2693 plusmn167 38plusmn018 6808 plusmn746 65317 plusmn1383 3472 plusmn144 10003 plusmn06

aceite de oliva que seguacuten Paucar-Menacho y col(2015) da un valor de 09252 existiendo una simi-

litud entre estos dos aceites debido a la alta insatu-racioacuten en ambos

Tabla 2 Caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas de la semilla de SI

Caracteriacutestica Semilla de SIHumedad 672 plusmn01

Grasa 4203 plusmn02Ceniza 29 plusmn0025Fibra 180 plusmn0095

Proteiacutena 2978 plusmn16

333 Iacutendice de Yodo

Seguacuten Muangrat Veeraphong y Chantee (2018) es-ta caracteriacutestica del aceite estaacute relacionada con elgrado de insaturacioacuten del mismo que como se pue-de observar en la Tabla 3 arroja un valor de 1925I2100g Haciendo una comparacioacuten seguacuten lo re-

portado por Paucar-Menacho y col (2015) para elaceite de oliva (5615 g I2100 g) y por Nascimen-to V y col (2015) para el aceite de pescado (9392 gI2100 g) demuestra un valor muy alto en el iacutendicede yodo para el aceite de SI reflejando asiacute que esteaceite tiene una mayor insaturacioacuten en comparacioacutena los otros dos aceites

Tabla 3 Caracteriacutesticas fiacutesicoquiacutemicas del aceite de SI

Propiedad Tipo de aceiteSacha Inchi Oliva Pescado3

Iacutendice de acidez(mg KOHg)

038 plusmn 002 114 plusmn 0037 1 1172 plusmn 01

Densidad relativa 091 09252 plusmn 00014 1 NDIacutendice de peroacutexido

(m-eq O2Kg)581 plusmn 05 691 plusmn 344 2 722 plusmn 11

Iacutendice de Yodo(I2100g)

1925 plusmn 07 5615 plusmn 014 1 9392 plusmn 07

1(Paucar-Menacho y col 2015) 2(Piscopo y col 2016) 3(Nascimento V ycol 2015)

334 Iacutendice de peroacutexido

Seguacuten indica Cebi y col (2017) este ensayo mi-de directamente la concentracioacuten de hidroperoacutexi-do que es el resultado del producto de oxidacioacutenprimario en la oxidacioacuten de productos que seguacutenFAOOMS (2015) no debe de exceder de 10 mili-

equivalentes de peroacutexido de oxiacutegeno kg en el casode aceites vegetales y de origen animal El resultadoobtenido en este estudio fue de 581 m-eq O2Kg elcual arroja un valor menor en comparacioacuten al aceitede oliva con un valor de 691 m-eq O2Kg seguacutenPiscopo y col (2016) y con el aceite de pescado conun valor de 722 m-eq O2Kg seguacuten Nascimento V

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y col (2015)

Para conocer que tan vulnerable es el aceite deSI a la oxidacioacuten se realizaron los procedimientosdescritos en el punto 223 a temperatura ambien-te (25C) dando como resultado que este aceite essensible a desarrollar rancidez si estaacute expuesto pro-longadamente a la luz y a la intemperie Seguacuten lo re-portado por Takeyama y Fukushima (2013) quienesexpusieron el aceite a una radiacioacuten UV de 300 nmpor 15 diacuteas y obtuvieron un incremento de la oxi-

dacioacuten del mismo llegando a valores de 250 m-eqO2Kg Seguacuten lo reportado por Maurer y col (2012)quienes obtuvieron un valor de 100 m-eq O2Kg a65C durante 15 diacuteas que es muy diferente en com-paracioacuten al anaacutelisis realizado en esta investigacioacutenel cual fue llevado a cabo a 25C (16 m-eq O2Kgdurante 15 diacuteas) Todos estos resultados indican queeste aceite tiene una gran sensibilidad a la oxida-cioacuten debido a la exposicioacuten a la luz ultravioleta y ala temperatura

Figura 2 Iacutendice de oxidacioacuten (m-eq O2Kg) vs tiempo (diacuteas)

34 Perfil de aacutecidos grasos

El perfil de aacutecidos grasos se puede observar en laTabla 4 En los tres aceites se puede apreciar el altocontenido de aacutecidos grasos insaturados siendo elmaacutes alto el de SI (9063) muy parecido al reporta-do por Fanali y col (2011) quienes obtuvieron unvalor de 92 Dentro de ellos el aacutecido linoleacutenico α-3 (3884) es el de mayor presencia el cual ayudaa disminuir el riesgo de enfermedades cardiovas-culares en seres humanos (Araujo-Dairiki Chavesy Dairiki 2018) El aacutecido graso linoleico α-6 es elsegundo con mayor porcentaje dentro del aceite deSI (3467) el cual contribuye a la prevencioacuten deenfermedades inflamatorias (Saiki y col 2017) ydisminuye la grasa corporal en nintildeos (Racine y col2010) Ademaacutes comparando con los valores obteni-dos en este ensayo con los brindados por Cisnerosy col (2014) se observa que existe una pequentildea

diferencia en la composicioacuten de aacutecidos grasos lle-gando a valores maacutes altos en el aacutecido linoleacutenico α-3(482) y decreciendo en el aacutecido oleico α-9 (89)En el aacutecido linoleico α-6 no existe diferencia signifi-cativa

Seguacuten Romero Aroca (2011) el aceite de olivatiene un porcentaje total de saturados del 1588y para insaturados tiene un porcentaje total del8392 recalcando que el aacutecido oleico α-9 es el demayor presencia en este tipo de aceites obteniendoun porcentaje de 7122 el cual es estable a la oxi-dacioacuten debido a que es un aacutecido graso con solo undoble enlace (Paucar-Menacho y col 2015) SeguacutenPaucar-Menacho y col (2015) el perfil de aacutecidosgrasos del aceite de pescado tiene un porcentaje to-tal de saturados de 3742 y para insaturados tieneun porcentaje total del 6258 Cabe recalcar queel acido linoleacutenico α-3 es el de mayor presencia en

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este tipo de aceite alcanzando un 4091

Realizando una comparacioacuten entre estos tresaceites se puede observar que el aceite de SI brindauna mayor cantidad de aacutecidos grasos insaturadoslos cuales difieren en la cantidad entre acido lino-leacutenico α-3 linoleico α-6 y oleico α-9 siendo los dosprimeros los de mayor presencia Se puede afirmar

que el aceite de SI tiene un efecto beneficioso para lasalud reduciendo la cantidad de trigliceacuteridos en lasangre pudiendo de ayuda en el control de ciertasenfermedades como la diabetes mellitus la obesi-dad y sirviendo tambieacuten como posibles agentes ci-totoacutexicos para ciertas ceacutelulas tumorales (Rodriacuteguez-Cruz y col 2005)

Tabla 4 Perfil de aacutecidos grasos de los aceites

Perfil de aacutecidos grasosComposicioacuten de acido graso Sacha Inchi() Sacha Inchi()1 Oliva()2 Pescado()3

C140 ND ND ND 1022C160 544 47 1356 228C161 ND ND 143 1054C170 ND ND 242 085C180 394 33 186 44C181 1712 89 7122 962C182 3467 341 1013 151C183 3884 482 618 099C200 ND ND 356 ND

C205n3 ND ND ND 2028C226n3 ND ND ND 1964

C201 ND ND 284 256C202 ND ND 102 NDC221 ND ND ND 162

Total α-3 3884 482 618 4091Total α-6 3467 341 1013 151Total α-9 1712 89 7122 962

Total Saturados 938 8 1588 3742Total Insaturados 9063 912 8392 6258

Total mono insaturados 1712 89 7317 2016Total Poli insaturados 7351 823 1075 4242

1 (Cisneros y col 2014) 2 (Romero Aroca 2011) 3 (Paucar-Menacho y col 2015)

4 Conclusiones

El porcentaje de extraccioacuten de aceite por extrusioacuten(2692) comparado al obtenido en los anaacutelisis fi-sicoquiacutemicos (4203) demuestra que este meacutetodode extraccioacuten tiene un rendimiento bajo tenien-do como alternativa otros tipos de extraccioacuten paraobtener maacutes aceite La semilla de SI tiene un altocontenido de aceite en su interior y gracias a losestudios realizados en este ensayo se logroacute determi-nar que contiene un alto contenido de aacutecidos grasosinsaturados (9063) comparaacutendolo con los resul-tados obtenidos con semillas provenientes de Peruacute

se observa una ligera varianza en los aacutecidos grasoslinoleacutenico (936 de diferencia) y oleico (822 dediferencia) llegando a concluir que la composicioacutende aacutecidos grasos poliinsaturados y monoinsatura-dos variacutea dependiendo de la procedencia de la se-milla

Al compararlo con los aceites de oliva y pescadolos cuales comuacutenmente se conocen por su alto nivelde instauracioacuten se observa que este tiene un nivelmaacutes alto de aacutecidos grasos poliinsaturados 6276de diferencia en comparacioacuten con el aceite de olivay 3109 de diferencia en comparacioacuten con el aceite

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperPRODUCTOS NATURALES Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S

de pescado Sin embargo el aceite de oliva es ricoen aacutecido oleico α-9 y el aceite de pescado en aacutecidolinoleacutenico α-3 los cuales son beneficiosos depen-diendo de la necesidad del consumidor

Al realizar un anaacutelisis fisicoquiacutemico de los tresaceites se pudo determinar que la calidad del aceitede SI es mayor en comparacioacuten a los otros dos acei-tes al ser un producto menos procesado y maacutes li-gero Debido al alto contenido de proteiacutena presenteen el aceite de SI se recomienda realizar un estudioposterior para obtener un posible producto a partirdel residuo despueacutes de la extraccioacuten de aceite

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

TRATAMIENTO DE AGUASpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201908

DETECCIOacuteN DE ANTIBIOacuteTICOS BETALACTAacuteMICOSTETRACICLINAS Y SULFAMIDAS COMO CONTAMINANTES

EMERGENTES EN LOS RIacuteOS SAN PEDRO Y PITA DEL CANTOacuteN

RUMINtildeAHUI

DETECTION OF BETALACTAMIC ANTIBIOTICS TETRACYCLINES AND

SULFAMIDES AS EMERGING POLLUTANTS IN THE RIVERS SAN PEDRO AND

PITA OF THE CANTON RUMINtildeAHUI

Lenin Javier Ramiacuterez Cando12 Sabrina Estefania Chicaiza Ramiacuterez1 Allan David Ramos Loacutepez1 y Ceacutesar Ivaacuten Aacutelvarez1

1 Grupo de Investigacioacuten Ambiental en el Desarrollo Sustentable GIADES Carrera de Ingenieriacutea Ambiental Universidad Poli-teacutecnica Salesiana Av Moran Valverde y Rumichaca Quito Ecuador2 Facultad de Ciencias Quiacutemicas Universidad de Guayaquil Av Delta-Ciudadela Universitaria Guayaquil Ecuador

Autor para correspondencia leninramirezugeduec

Manuscrito recibido el 20 de julio de 2018 Aceptado tras revisioacuten el 26 de febrero de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

Las actividades que se realizan en el diario vivir como la higiene personal o el cuidado de la salud pueden provocarefectos negativos en el ecosistema generando alteraciones sobre el medio ambiente dado que se consumen variassustancias de diferente origen y composicioacuten quiacutemica de estas sustancias se conoce relativamente poco con respectoal impacto que tendraacute en el ambiente y en el ser humano sustancias que son reconocidas con el nombre de contami-nantes emergentes El presente trabajo experimental fue desarrollado en las parroquias de Uyumbicho Amaguantildeados localidades ubicadas a 1 Km de la orilla del riacuteo San Pedro y la parroquia de Sangolqui cerca al riacuteo Pita se evaluoacute laprobable existencia de residuos de antibioacuteticos betalactaacutemicos y sulfamidas en los 13 puntos de muestreo distribuidosde la siguiente manera 9 en el riacuteo San Pedro y 4 en el riacuteo Pita se realizaron 6 muestreos de agua para ser analizadasmediante la utilizacioacuten de un kit de deteccioacuten para antibioacuteticos las muestras fueron analizadas 2 veces cada mes por3 meses se procesoacute las imaacutegenes con teacutecnica fotogrameacutetricas y estadiacutesticas para cuantificar los antibioacuteticos de mane-ra raacutepida y sencilla Los resultados obtenidos son claros con un total del 41 de 78 muestras que representa el 52 decasos positivos con presencia de residuos de antibioacuteticos betalactaacutemicos y sulfamidas en los afluentes de los riacuteos SanPedro y PitaPalabras clave Antibioacuteticos contaminantes emergentes ambiente betalactaacutemicos sulfamidas

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Abstract

The activities carried out in daily living such as personal hygiene and health care they may cause negative effects onthe ecosystem generating alterations on the environment given that consumed several substances of different originand chemical composition these substances are relatively little known regarding the impact that will have on theenvironment and human substances that are recognized under the name of polluting emerging This experimentalstudy was developed in the parishes of Uyumbicho Amaguantildea two towns located 1 Km from the shore of the SanPedro river and the parish of Sangolqui near the Pita river assessed the likely existence of residues of beta-lactamantibiotics and sulphonamides at the 13 sampling points distributed in the following manner 9 in the San Pedro riverand 4 in the Pita river 6 samples of water were taken to be analyzed using a kit of detection for antibiotics sampleswere tested 2 times every month for 3 months antibiotics were estimated by photogrammetric and statistical analysisThe results are clear with a total of 41 of 78 samples representing 52 of positive cases with the presence of residuesof beta-lactam antibiotics and sulfonamides in the tributaries of the rivers San Pedro and PitaKeywords Antibiotics contaminants emerging environment beta-lactams sulfonamides

Forma sugerida de citar Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I (2019)Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminan-tes emergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui La Granja Revistade Ciencias de la Vida Vol 30(2)88-102 httpdoiorg1017163lgrn30201908

IDs OrcidLenin Javier Ramiacuterez-Cando httpsorcidorg0000-0002-4855-4796Sabrina Estefania Chicaiza Ramiacuterez httpsorcidorg0000-0003-0496-685XAllan David Ramos Loacutepez httpsorcidorg0000-0002-1446-5138Ceacutesar Ivaacuten Alvarez httpsorcidorg0000-0001-5629-0893

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperTRATAMIENTO DE AGUAS Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I

1 IntroduccioacutenEl deterioro en el medio ambiente es provocado porel aumento acelerado de la poblacioacuten esto conllevael aumento de produccioacuten en actividades indus-triales farmaceacuteuticas agriacutecolas debido a que lasaguas que cada actividad genera son vertidas di-rectamente a los cuerpos de agua estas aguas no setratan previamente consecuentemente no se puedemitigar el impacto que se estaacute generando sobre loscuerpos de agua (Elena Ramiacuterez y Garciacutea G 2009Ramiacuterez Cando Guerra Guevara y Reinoso Molina2017)

El anuncio del primer antibioacutetico sulfamiacutedico en1935 inicioacute la era moderna de la terapeacuteutica anti-microbiana caracterizada por una enorme disminu-cioacuten de la morbilidad y de la mortalidad para mu-chas enfermedades infecciosas (Gimeno 2001 Reigy Toldraacute 2008) Dentro de este grupo de contami-nantes se encuentran los productos farmaceacuteuticosy los subproductos si bien no son considerados co-mo sustancias persistentes su frecuente utilizacioacuteny desecho los hace estar presentes en nuestro en-torno Por consiguiente los antibioacuteticos forman par-te de los agentes farmacoloacutegicos utilizados de formareiterativa y en otros casos usados sin ninguacuten tipode control como suplemento alimenticio o para tra-tar enfermedades en animales siendo administra-dos en numerosas ocasiones de forma insensata yen dosis inadecuadas (Talero Peacuterez Medina y Rozo-Nuacutentildeez 2014)

El derecho de todo ciudadano a vivir en un am-biente sano y ecoloacutegicamente equilibrado libre decontaminacioacuten (CIJUL 2013 Maacutetyaacutes y col 2018Ramiacuterez Cando y col 2017) es la base para realizarel proyecto de deteccioacuten de antibioacuteticos y derivadosde los mismos como contaminantes emergentes enla cuenca de los riacuteos Pita y San Pedro para de estamanera generar ideas para el tratamiento posteriornecesario para la descontaminacioacuten de los riacuteos Elfin de este trabajo es identificar analizar detectar ycuantificar los tipos de antibioacuteticos y sus derivadosque se encuentren presentes en los riacuteos San Pedro yPita considerados como contaminantes emergentesde esta manera poder generar datos que nos facili-ten analizar el comportamiento de estos antibioacuteticosy determinar ademaacutes niveles de afeccioacuten tanto a lasalud humana como al entorno en siacute analizaremoseste proceso mediante muestreos in situ y procesoscontrolados en un laboratorio para un anaacutelisis pos-terior a los resultados y tener una idea clara del efec-

to de los antibioacuteticos en el medio ambiente Una delas caracteriacutesticas importantes que posee este grupode contaminantes para causar un efecto negativo enla naturaleza es que no necesariamente requierenser persistentes ya que si bien existen sistemas quelos pueden remover o transformar en compuestosmaacutes simples o subcompuesto su continuo consumoy por ende el desecho que generado conlleva a lapresencia permanente en el medio ambiente (Bar-celoacute 2003 Guevara Granja y Ramirez Cando 2015Ramiacuterez Cando y col 2017) En los riacuteos San Pedroy Pita se estudian y analizan especiacuteficamente lossiguientes contaminantes emergentes (antibioacuteticos)Betalactamicos Tetraciclinas Sulfamidas (Barceloacute2003)

Los antibioacuteticos son sustancias originados dedistintos tipos de especies de microorganismos co-mo bacterias hongos o actinomicetos incluyendociertas especies de insectos y plantas los cuales lo-gran intervenir en el desarrollo de otros microorga-nismos e incluso pueden llegar a eliminarlos (Vol-fredo Camacho 2010) estaacuten constituidos por moleacute-culas orgaacutenicas lo que nos revela que su mecanismode degradacioacuten al cual estaacute expuesto en el medioambiente son igual a cualquier compuesto orgaacuteni-co pero con la diferencia que todas las reaccionesque se llevan a cabo se realizan aun cuando las con-centraciones de estos compuestos esteacuten muy dilui-das (Henriacutequez Villa 2012) Se tiene que el tiempoestimado para la biodegradacioacuten de los antibioacuteticosen el medio ambiente es de meses o antildeos depen-diendo de las condiciones en las que se encuentrecantidad de oxiacutegeno la disponibilidad de luz el su-ministro de agua (Ferrer y Thurman 2012 AlvarezMendoza Teodoro y Ramirez 2019) Considerandolo expuesto la deteccioacuten y cuantificacioacuten de dichoscompuestos en cuerpos de agua se convierte cadadiacutea en una necesidad para la toma de decisiones yregulaciones al respecto

2 Materiales y meacutetodos

21 Aacuterea de estudioDeteccioacuten de antibioacuteticos en aguas de los riacuteos sanpedro y pita ubicados en la provincia de Pichinchaen parroquias como Uyumbicho en el cantoacuten Mejiacuteay Amaguantildea y Sangolquiacute en el cantoacuten Rumintildeahuipor las cuales atraviesan los riacuteos en estudio como seve en la Figura 1

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Figura 1 Localizacioacuten del proyecto desde la parroquia de Uyumbicho Amaguantildea y Sangolquiacute

Uyumbicho

La parroquia de Uyumbicho ubicada al norte delcantoacuten Mejiacutea a 23 Km del centro de la ciudad deQuito y a 1 Km de la orilla izquierda del riacuteo SanPedro Entre los 2600 y los 4600 msnm posee unclima templado huacutemedo con una temperatura pro-medio de 12C a 27C (Uyumbicho 2014)

Amaguantildea

La parroquia de Amaguantildea pertenece al DistritoMetropolitano de Quito ubicada al norte del Can-toacuten Mejiacutea y el riacuteo San Pedro atraviesa la parroquiaEntre los 1740 y los 4120 msnm posee un climatemplado con una temperatura promedio de 17C y18C (Amaguantildea 2013)

Sangolquiacute

La parroquia de Sangolquiacute estaacute ubicada en el vallede los chillos es la capital del cantoacuten Rumintildeahui yforma parte de la hoya de Guayllabamba y se en-cuentra a 1 Km de la orilla derecha del Rio PitaEntre los 2415 y los 2512 msnm posee un climatemplado con una temperatura promedio de 16Cy 23C (Rumintildeahui 2014)

22 Obtencioacuten de la muestraSe utilizoacute un GPS para georreferenciar los puntos demuestreo y ppermitioacute ubicar en un mapa los pun-tos de referencia para cada uno de los riacuteos es asiacuteque se pudo obtener las coordenadas y mapas deubicacioacuten para los puntos de muestreo del riacuteo Pitay San Pedro Se tomaron un total de 13 muestras 9muestras en el riacuteo San Pedro y 4 muestras en el riacuteoPita tomando 1 litro de cada una de las muestraspara su posterior uso y anaacutelisis esto realizado conla ayuda de equipos como el pH-metro (FiveGoT M Metter Toledo) y un kit (AuroFlowT M BTS ComboStrip Test Kitrdquo de marca BIOO Scientific)

23 Anaacutelisis en campoEl trabajo de campo se realizoacute siguiendo los pa-sos tanto para la recoleccioacuten de las muestras seguacutenla NTE INEN 21172013 sobre el agua calidad delagua muestreo manejo y conservacioacuten de mues-tras (INEM 2013) como para el anaacutelisis de dichasmuestras a traveacutes del kit ldquoAuroFlowTM BTS Com-bo Strip Test Kitrdquo de marca BIOO Scientific (Scienti-fic 2018) que es un kit de anaacutelisis e identificacioacuten deantibioacuteticos Para cada punto de muestreo se reali-zoacute la medicioacuten de pH conductividad y temperatura

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperTRATAMIENTO DE AGUAS Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I

con el pH-metro el instrumento portaacutetil pH-metroFiveGoT M sirve para la medicioacuten de pH conducti-vidad (mS) y temperatura (C) este equipo cumplecon las normativas de seguridad reconocidas (To-ledo 2017) y la identificacioacuten de antibioacuteticos conlas tiras de lectura para la comparacioacuten de resulta-dos con la guiacutea del kit AuroFlowT M los informes devalidacioacuten estaacuten disponibles y muestran la eficaciade las pruebas tanto a temperatura ambiente comoen otras condiciones (Scientific 2018) el protocoloo proceso raacutepido y simplificado del uso del kit sepuede ver a continuacioacuten

bull Agregue 200uL de agua friacutea al recipiente dereaccioacuten y mezcle pipeteando hacia arriba yhacia abajo 10 veces

bull Incubar la mezcla durante 3 minutos a tempe-ratura ambiente

bull Agregue la varilla o tira medidora al recipien-te de reaccioacuten

bull Incubar la mezcla durante 4 minutos a tempe-ratura ambiente

bull Interpretar visualmente el resultado usando eldiagrama o usa el lector

24 Anaacutelisis de laboratorioLas muestras fueron almacenadas y refrigeradasdurante una semana como primer paso se prepa-ran materiales para la elaboracioacuten del medio de cul-tivo para nuestro proyecto se ocupoacute Agar nutritivotanto el MacConkey como el PCA (ambos de marcaDIFCO BBL Microbiology en presentacioacuten de 500gramos) que son medios universales para la deter-minacioacuten de microorganismos y bastante uacutetiles pa-ra la identificacioacuten de UFC (Unidades formadorasde colonias) se preparoacute 500ml de cada tipo de agarsiguiendo los procedimientos de preparacioacuten

241 Preparacioacuten del Agar

La preparacioacuten del medio de cultivo consiste en pe-sar la cantidad deseada del mismo y disolverla enagua destilada siguiendo las instrucciones del fabri-cante seguacuten la etiqueta proporcionada en el envasedel producto Esta mezcla despueacutes de ser preparadase esteriliza en el autoclave una vez finalizada la es-terilizacioacuten los medios se dejaraacuten enfriar a tempe-ratura ambiente evitando su solidificacioacuten ya que

estos medios deben verterse en las cajas Petri parala siembra de las muestras para que arrojen los re-sultados correspondientes para cada una de las mis-mas

242 Preparacioacuten de las muestras para siembra

Una vez esterilizados los materiales cajas Petri pi-petas y tubos de ensayo se toman las cajas Petriy se vierte el medio fundido y esteacuteril dentro deellas en un ambiente aseacuteptico lo recomendable esque esteacute en la proximidad de la llama de un me-chero Bunsen aproximadamente en un radio de 20a 30 cm dependiendo la intensidad y el color dela flama (APHA 1970) o Agar PCA (Plate countagar) Se sacan las muestras de la refrigeracioacuten y selas mantiene en condiciones ambientales para quese acondicionen a la temperatura normal una vezacondicionadas estas muestras se tomoacute 1 ml de ca-da una de las botellas para la respectiva siembrauna vez colocada la aliacutecuota se vierte el agar encada una de las cajas Petri considerando que parael proceso se realizaron diluciones 10minus1 y 10minus2 queayudaran a reducir la concentracioacuten de microorga-nismos (APHA 1970)

Despueacutes de colocar determinada cantidad demuestra se seleccionoacute el agar MacConkey y PCApara cada dilucioacuten y se la vierte en cada caja Petriocupando una teacutecnica de siembra de cultivos deno-minada ldquocaja pobrerdquo en la cual se coloca un milili-tro de cada una de las diluciones en cada una de lascajas Petri etiquetadas Este mililitro se lo esparceen toda la caja despueacutes de esto en un ambiente es-teacuteril se vierte el agar con una temperatura maacuteximade 40C Se realizoacute el proceso utilizando 26 cajas Pe-tri 13 cajas para las muestras en agar MacConkey y13 cajas para PCA para comprobar la funcionalidaddel proceso con cada uno de los medios a partir deeso usamos 28 cajas Petri contando con un blancopara diferenciar las demaacutes muestras Una vez pre-paradas y finalizado el proceso de siembra las ca-jas Petri son ingresadas a una incubadora la cual semantiene en una temperatura definida de 37C selas conserva en un tiempo aproximado de 48 horaspara que el crecimiento sea oacuteptimo en ambos tiposde agar estaacutendar (APHA 1970) o Agar PCA

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

25 Preparacioacuten de las Curvas de Calibra-cioacuten

Para las curvas de calibracioacuten comenzamos nuestroanaacutelisis considerando el blanco que hace referencia

a agua sin presencia de antibioacuteticos

Tabla 1 Ubicacioacuten de los puntos de muestreo

COORDENADASPUNTOS RIacuteO X Y

1 SAN PEDRO 776320179 9957033032 SAN PEDRO 776459837 9957513843 SAN PEDRO 777471527 9958809984 SAN PEDRO 777999499 995887225 SAN PEDRO 781362462 9960688916 SAN PEDRO 782648687 996294747 SAN PEDRO 782899269 9964211358 SAN PEDRO 7833909 9965736519 SAN PEDRO 78243611 9966660181 PITA 78243611 9966660182 PITA 783049537 9966952453 PITA 784595582 9965756814 PITA 787187462 996356193

251 Elaboracioacuten de Curvas de Calibracioacuten

La curva de calibracioacuten se mide en funcioacuten de laconcentracioacuten de un analito La calibracioacuten inclu-ye la seleccioacuten de un modelo para valorar paraacuteme-tros que permitan comprobar la linealidad de esacurva y como resultado la capacidad de un meacuteto-do analiacutetico para obtener resultados que sean pro-porcionales a la concentracioacuten de un compuesto endicha muestra dentro de un determinado interva-lo de trabajo En el procedimiento se compara unapropiedad del analito con la de estaacutendares de con-centracioacuten conocida del mismo analito (o de alguacutenotro con propiedades muy similares a eacuteste) (Dosaly Villanueva 2008) La fase de calibracioacuten analiacuteticase realiza mediante un modelo de liacutenea recta radicaen hallar la recta de calibrado que mejor se ajustea una cantidad de n puntos experimentales don-de cada punto se encuentra definido por una va-riable x (variable independiente generalmente con-centracioacuten del analito de intereacutes) y una variable y(variable dependiente generalmente respuesta ins-trumental) La recta de calibrado se encuentra defi-nida por una ordenada al origen (b) y una pendiente(m) mediante la ecuacioacuten y = mx+b o cualquiera de

sus formas linealizadas (Dosal y Villanueva 2008)

252 Preparacioacuten de la curva de calibracioacuten

El blanco nos serviraacute para comparar con los demaacutesresultados y para esto se necesitoacute muestras purastanto para β-lactaacutemicos como para sulfamidas Setomoacute un gramo de cada uno en este proceso se for-maron 6 muestras de cada antibioacutetico un blanco(concentracioacuten 0) y una solucioacuten patroacuten de 1g deantibioacutetico por cada 100 mL de aquiacute se partioacute parapreparar 5 diluciones 10minus110minus210minus310minus4y10minus5para evaluar y reconocer las diferentes concen-traciones todo este proceso con ayuda del kitAuroFlowT M Se empleoacute una teacutecnica de anaacutelisis deimaacutegenes raster que nos proporciona el programainformaacutetico R Studio (RStudio 2016) mediante elcual se puede relacionar las bandas con la cantidadde antibioacutetico existente las bandas usadas son Ro-ja Verde y Azul en ingleacutes RGB (Red-Green-Blue)Se debe considerar para dicha evaluacioacuten tomarimaacutegenes precisas de las tiras de medicioacuten del kita una misma distancia (altura) a una exposicioacuten deluz igual para todas las tiras y evitando las sombrasen las mismas ya que cualquier tipo de error dentro

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperTRATAMIENTO DE AGUAS Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I

de este proceso altera significativamente el valor delas bandas al pasar por el anaacutelisis informaacutetico (Al-varez Mendoza y col 2018)

Una vez tomadas las imaacutegenes correspondien-tes al blanco se analizan todas las tiras obtenidas dela toma de muestras que son 78 tiras de esta formase realiza la curva de calibracioacuten (conjunto de con-

centraciones que describen el intervalo en el cual sedeberaacute cuantificar el compuesto por analizar) y a finde asegurar que la recta encontrada con los puntosexperimentales se ajustoacute correctamente al modelomatemaacutetico de la ecuacioacuten se calculan los valoresde la ordenada al origen la pendiente el coeficientede determinacioacuten (R2) y el anaacutelisis de residuos delmodelo (Dosal y Villanueva 2008)

3 Resultados

31 Campo y muestreo

Los resultados obtenidos a lo largo de los muestreoscorrespondientes para las fechas indicadas a la in-formacioacuten recolectada en la Tabla 1 para la ubica-cioacuten geograacuteficaLa informacioacuten levantada a partir de la distribucioacutenespacial de los puntos de muestreo es indicando

por las variables de estado como pH temperaturay conductividad ademaacutes de indicar la presencia deantibioacuteticos en las diferentes muestras (Tabla 2)Evidenciaacutendose en la Tabla 2 que la presencia de an-tibioacuteticos con base de betalactaacutemicos es mayor quela presencia de antibioacuteticos con base de sulfamidasen una relacioacuten de al menos 21 Los valores de pHse mantienen en un rango de 714 a 851 la tempe-ratura se mantiene entre 1415C a 2645C y la con-ductividad en un rango de 1367mS a 8200mS

Figura 2 Curva de calibracioacuten para betalactaacutemicos con los datos analizados de las imaacutegenes del blanco

Figura 3 Curva de calibracioacuten para sulfamidas con los datos analizados de las imaacutegenes del blanco

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Tabla 2 Tabla de datos a lo largo de las fechas de muestreo se presentan los puntos que tuvieron presencia de antibioacuteticos dandoun valor positivo (1) y un valor negativo (0) a la presencia de los mismos

Fecha Puntos Riacuteo pH Conductividad Temperatura Betalactaacutemicos Sulfamidas

7112017

2 SAN PEDRO 843 7667 187 1 13 SAN PEDRO 85 80 1845 0 14 SAN PEDRO 847 7867 2005 0 16 SAN PEDRO 8 53 24 1 17 SAN PEDRO 837 7433 1989 1 08 SAN PEDRO 836 73 2355 0 19 SAN PEDRO 829 21 225 0 13 PITA 851 2467 235 1 1

22112017

3 SAN PEDRO 83 7633 1755 1 08 SAN PEDRO 813 67 1675 1 02 PITA 744 2867 198 1 03 PITA 81 6533 1725 1 04 PITA 825 7333 1685 1 0

4122017

1 SAN PEDRO 791 6467 1595 1 02 SAN PEDRO 785 6167 176 1 06 SAN PEDRO 756 4567 211 0 12 PITA 714 2133 2395 1 14 PITA 783 6067 187 1 1

18122017

1 SAN PEDRO 784 6067 168 1 05 SAN PEDRO 796 6767 1795 1 06 SAN PEDRO 771 5433 213 1 07 SAN PEDRO 773 5467 199 1 08 SAN PEDRO 771 5433 2035 1 02 PITA 718 24 245 1 04 PITA 761 48 2095 1 0

212018

4 SAN PEDRO 772 5433 1635 1 06 SAN PEDRO 742 37 211 1 09 SAN PEDRO 748 4067 178 1 01 PITA 747 40 1695 1 02 PITA 732 3167 1715 1 03 PITA 736 3333 165 1 04 PITA 736 3333 17 1 0

1712018

2 SAN PEDRO 799 6967 1645 1 03 SAN PEDRO 799 6933 193 1 05 SAN PEDRO 794 67 172 1 06 SAN PEDRO 756 45 191 1 17 SAN PEDRO 792 65 155 1 09 SAN PEDRO 787 62 15 1 12 PITA 74 3567 1555 1 03 PITA 769 52 144 1 14 PITA 734 32 1415 1 0

32 Pruebas microbioloacutegicas

Una vez obtenidas las muestras y la presencia o node antibioacuteticos en las mismas de la siembra de es-tas muestras en medios de cultivos tanto Agar Mac-Conkey y Agar PCA por meacutetodos ya especificados

anteriormente se obtuvieron los siguientes resulta-dos tomando en cuenta que se realizaron dilucio-nes para todas las muestras debido a que se debiacuteareducir la concentracioacuten de microorganismos parapoder identificar las colonias posteriormente con-tando ademaacutes que soacutelo se presentan las muestras

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positivas presentando uacutenicamente el valor de lasUFC (Unidades formadoras de colonias) una vezutilizado el respectivo factor de conversioacuten se agre-

ga tambieacuten que se eliminoacute el dato del primer mues-treo debido a que su concentracioacuten arrojaba resulta-dos incontables como se observa en la Tabla 3

Tabla 3 Representacioacuten de los valores totales de UFC para cada una de las muestras en cada una de las fechas de muestreorealizadas por conteo en cuadrantes

Fecha Puntos Riacuteo TOTAL (UFCml) Fecha Puntos Riacuteo TOTAL (UFCml)

22 de noviembre 2017

3 SAN PEDRO 29400

2 de enero 2018

1 SAN PEDRO 140008 SAN PEDRO 44100 2 SAN PEDRO 293002 PITA 60950 3 SAN PEDRO 250003 PITA 38450 4 SAN PEDRO 245004 PITA 24300 5 SAN PEDRO 25000

4 de noviembre 2017

2 SAN PEDRO 1700 6 SAN PEDRO 349003 SAN PEDRO 400 7 SAN PEDRO 720004 SAN PEDRO 500 8 SAN PEDRO 257005 SAN PEDRO 250 9 SAN PEDRO 241006 SAN PEDRO 500 1 PITA 270007 SAN PEDRO 350 2 PITA 330008 SAN PEDRO 100 3 PITA 120009 SAN PEDRO 300 4 PITA 24002 PITA 3250

17 de enero 2018

1 SAN PEDRO 10003 PITA 200 2 SAN PEDRO 30004 PITA 300 3 SAN PEDRO 5000

18 de diciembre 2017

1 SAN PEDRO 14350 4 SAN PEDRO 87002 SAN PEDRO 16500 5 SAN PEDRO 59003 SAN PEDRO 7000 6 SAN PEDRO 183004 SAN PEDRO 16950 7 SAN PEDRO 139505 SAN PEDRO 12450 8 SAN PEDRO 185006 SAN PEDRO 26750 9 SAN PEDRO 95007 SAN PEDRO 17600 1 PITA 146508 SAN PEDRO 22000 2 PITA 285009 SAN PEDRO 37600 3 PITA 44501 PITA 14700 4 PITA 40002 PITA 145003 PITA 160004 PITA 12000

33 Curvas de calibracioacuten

En el proceso tambieacuten se consideroacute al blanco gra-cias a las tiras indicadoras de presencia de antibioacuteti-cos la cual nos permitioacute determinar mediante pro-gramacioacuten y deteccioacuten de bandas correspondientes

a los colores rojos verde y azul las curvas de cali-bracioacuten que nos ayudariacutean a estimar la concentra-cioacuten de cada antibioacutetico hallado en este caso de be-talactaacutemicos y sulfamidas dando como resultado laTabla 4 para betalactaacutemicos y la Tabla 5 para sulfa-midas

Tabla 4 Bandas roja verde y azul para betalactaacutemicos con sus respectivas concentraciones en mgmL

Rojo Verde AzulMedia Concentracioacuten Media Concentracioacuten Media Concentracioacuten

94 10 160 10 191 10123 1 147 1 181 1129 01 182 01 202 01139 001 123 001 164 001166 0001 151 0001 181 0001178 00001 164 00001 158 00001

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Determinando de esta manera que para el caacutelcu-lo de antibioacuteticos con base de betalactaacutemicos se ocu-paraacute la banda roja (Tabla 4) ya que esta presentauna correlacion que satisface el proceso mientrasque para las muestras de antibioacuteticos con base desulfamida se ocuparaacute la banda verde (Tabla 5) Conestos datos se programoacute y disentildearon las respecti-vas curvas de calibracioacuten que posteriormente nosserviraacuten para el caacutelculo de concentraciones de an-tibioacuteticos de cada muestra Obteniendo la ecuacioacuteny = 7 middot 106eminus0139x de ajuste R2 = 09648 (Figura 2)para betalactaacutemicos y la ecuacioacuten y = 2 middot 101eminus0191x

de ajuste R2 = 09484 (Figura 3) para sulfamidasConsiderando que valores de R2 mayores a 09 o lomaacutes cercano a 1 son valores acogidos como vaacutelidos(Martiacutenez Rodriacuteguez 2005)

Considerando el anaacutelisis de residuos donde seobservoacute su distribucioacuten normal y cumpliendo conla condicioacuten homocesticidad (prueba de White) secontinuo con el caacutelculo de las concentraciones deantibioacuteticos gracias a las ecuaciones elaboradas apartir de la Figura 2 y Figura 3 con sus respecti-vos valores de R2 maacutes cercanos a la veracidad (Olea2016) para cada muestra de la misma manera enque se realizoacute con la muestra blanco eliminado deigual manera los resultados negativos presentandoasiacute la Tabla 6 como resultado del caacutelculo

Tomar en cuenta que son 13 muestras en total alo largo de los riacuteos en estudio estos resultados ser-viraacuten de gran ayuda para su anaacutelisis posterior enmapas ilustrativos de la situacioacuten de los antibioacuteti-cos y la relacioacuten de estas concentraciones con otrasvariables consideradas dentro del estudio

Tabla 5 Bandas roja verde y azul para sulfamidas con sus respectivas concentraciones en mgmL

Rojo Verde AzulMedia Concentracioacuten Media Concentracioacuten Media Concentracioacuten

124 10 107 10 169 10136 1 132 1 174 1117 01 141 01 160 01148 001 151 001 172 001170 0001 157 0001 165 0001103 00001 170 00001 118 00001

34 Mapas de estudio de resultadosCon los datos calculados anteriormente podemosdesarrollar mapas q nos ayudariacutean a entender laubicacioacuten de los puntos y sus determinadas carac-teriacutesticas tanto como valoracioacuten de los mismos e in-cluso se presenta la dispersioacuten de los antibioacuteticos al-rededor de la zona de estudio (Figura 4)Mismos que permitieron determinar la variacioacutende pH en la zona va desde el valor de 714 a 851considerando que el agua de los riacuteos se mantiene enun nivel neutro a baacutesico la conductividad se esti-moacute en un rango de 1367 mS a 8200 mS teniendovalores maacutes altos en sectores aledantildeos al riacuteo Pita

con respecto a la temperatura se tiene una variacioacutenentre 1415C y 2645C Con respecto a los antibioacute-ticos encontrados hablando de los betalactaacutemicoseste tiene mayor concentracioacuten en los puntos 7 delriacuteo San Pedro y 4 del riacuteo Pita con valores de con-centraciones entre 137times10minus3 mgml y 157times10minus3

mgml Mientras que en lo referente a las sulfami-das se consideroacute que el punto maacutes alto de concen-tracioacuten del mismo fue el punto 3 del riacuteo Pita con va-lores entre 205times10minus3 mgml y 235times10minus3 mgml

4 Discusioacuten

Una vez analizados los resultados de cada unode los riacuteos notamos que en relacioacuten a condicionesambientales como el pH y la temperatura ambosriacuteos presentaron condiciones similares a pesar deque con la conductividad hay una diferencia de

2603 mS siendo mayor la conductividad del riacuteoPita Los resultados demostraron que existen anti-bioacuteticos en el agua de los riacuteos San Pedro y Pita losresultados obtenidos son similares a los valores de365 y 50 reportados por otros investigadores

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Tabla 6 Concentraciones de las muestras positivas tanto con antibioacutetico betalactaacutemico como con antibioacutetico sulfamida Dondebanda roja R banda verde G banda azul B betalactamicos ldquoBetardquo y sulfamidas ldquoSulfardquo

Concentracioacuten (mgmL)Fecha Puntos Riacuteo R G B Presencia Beta Sulfa2 SAN PEDRO 174 175 184 Beta Sulfa 219E-04 609E-053 SAN PEDRO 173 174 185 Sulfa - 737E-054 SAN PEDRO 175 176 185 Sulfa - 503E-056 SAN PEDRO 170 172 182 Beta Sulfa 383E-04 -7 SAN PEDRO 172 174 183 Beta 290E-04 -8 SAN PEDRO 165 170 170 Sulfa - 158E-049 SAN PEDRO 157 164 176 Sulfa - 166E-04

7112017

12 PITA 145 149 156 Beta Sulfa 124E-02 874E-033 SAN PEDRO 176 176 186 Beta 166E-04 -8 SAN PEDRO 159 162 176 Beta 177E-03 -11 PITA 160 162 170 Beta 154E-03 -12 PITA 158 158 169 Beta 203E-03 -

20112017

13 PITA 159 160 170 Beta 177E-03 -1 SAN PEDRO 170 171 183 Beta 383E-04 -2 SAN PEDRO 172 170 182 Beta 290E-04 -6 SAN PEDRO 172 168 180 Sulfa - 232E-0411 PITA 173 171 184 Beta Sulfa 252E-04 131E-04

4122017

13 PITA 172 171 183 Beta Sulfa 290E-04 131E-041 SAN PEDRO 154 159 173 Beta 354E-03 -5 SAN PEDRO 166 167 181 Beta 667E-04 -6 SAN PEDRO 167 168 181 Beta 581E-04 -7 SAN PEDRO 162 162 179 Beta 116E-03 -8 SAN PEDRO 170 170 182 Beta 383E-04 -11 PITA 169 170 185 Beta 440E-04 -

18122017

13 PITA 168 170 184 Beta 505E-04 -6 SAN PEDRO 176 177 191 Beta 166E-04 -9 SAN PEDRO 170 176 188 Beta 383E-04 -10 PITA 163 168 180 Beta 101E-03 -11 PITA 161 167 179 Beta 134E-03 -12 PITA 154 162 176 Beta 354E-03 -

212018

13 PITA 147 156 171 Beta 936E-03 -2 SAN PEDRO 171 171 182 Beta 333E-04 -3 SAN PEDRO 172 172 183 Beta 290E-04 -5 SAN PEDRO 169 171 183 Beta 440E-04 -6 SAN PEDRO 167 170 182 Beta Sulfa 581E-04 158E-047 SAN PEDRO 160 165 178 Beta 154E-03 -9 SAN PEDRO 153 160 174 Beta Sulfa 406E-03 107E-0311 PITA 170 175 186 Beta 383E-04 -12 PITA 175 177 188 Beta Sulfa 191E-04 416E-05

1712018

13 PITA 175 177 188 Beta 191E-04 -

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

en la deteccioacuten de betalactaacutemicos en leche cruda ypasteurizada relacionada con la cercaniacutea de estasindustrias a la zona de muestreo

La presencia de industrias aledantildeas a los riacuteosque tienen como efluente el cauce del riacuteo contribu-yen a la contaminacioacuten de los riacuteos ademaacutes de queexisten zonas en las que hay actividad agriacutecola ydemaacutes actividades agroindustriales sin despreciarla existencia de efluentes domeacutesticos y como unaimportante fraccioacuten de faacutermacos que son consumi-dos en grandes cantidades y variedad luego de suingesta se excretan por el individuo a traveacutes de ori-na y heces ingresando de manera continua a lasaguas residuales

Estudios sobre el consumo de faacutermacos en lospaiacuteses de la UE cifra estos antibioacuteticos en toneladaspor antildeo y muchos de los maacutes usados entre ellos losantibioacuteticos se emplean en cantidades similares alas de los pesticidas (Barceloacute 2003) Entre los faacuterma-cos maacutes usados u ocupados en medicina destacanlos antibioacuteticos como la amoxicilina y el sulfameto-xazol y entre los antibioacuteticos con mayor reporte enlos cuerpos de agua estaacuten las tetraciclinas como sehan identificado tambieacuten omitiendo el hecho queno hubo presencia de tetraciclinas en los muestreosdel estudio realizado

A partir del anaacutelisis de varianza y las curvas decalibracioacuten se comprueba que los resultados ob-tenidos sentildealan que el porcentaje de recuperacioacutenes de un 96 El coeficiente de correlacioacuten (R2) dela curva de calibrado es 09946 y el coeficiente devariacioacuten 186 (Aguilera Herrera y Ponce 2010)Para nuestro caso fue un valor del coeficiente de co-rrelacioacuten (R2) de la curva de calibrado entre 09484y 09648 valores cercanos para el meacutetodo aplicadodonde se considera que para valores superiores a

095 son aceptables para el anaacutelisis

Para la mayoriacutea de las pruebas con microor-ganismos sensibles el betalactaacutemico se comportacomo bactericida porque la concentracioacuten bacte-ricida miacutenima (CBM) o la concentracioacuten miacutenimade antimicrobiano elimino el 999 de los micro-organismos viables (Taroco Seija y Vignoli 2006)Esto tambieacuten se ha discutido con respecto a valo-res maacuteximas de concentraciones de los antibioacuteticospresentes en aguas residuales en estudios realiza-dos en Estados Unidos para el caso de los beta-lactaacutemicos se verificoacute el valor de la amoxicilina lacual se encontroacute en un valor de 150 microgl y paralas sulfamidas como muestra la sulfametoxazol conuna maacutexima concentracioacuten de alrededor de 28 microgl(Kim y col 2007 Kim y Aga 2007 Morse y Jackson2003) Mientras que el anaacutelisis del agua del riacuteo Senaen Francia debido a que analizan los antibioacuteticosen estudio y a su relacioacuten con las actividades huma-nas como agricultura e industrial se tomoacute en cuentapara la comparacioacuten presentando antibioacuteticos enconcentraciones que alcanzan 544 ngl

En condiciones de pH de 7 y temperatura de 4C(Tamtam y col 2008) Valores que para la compara-cioacuten con nuestro estudio seriacutean de 15times10minus8 mgLde betalactaacutemicos y 28times10minus6 mgL de sulfamidasMientras que los resultados de los muestreos son124 times 10minus2 mgL de betalactaacutemicos y 874 times 10minus3

mgL de sulfamidas la diferencia se debe a la can-tidad de la muestra tomada ya que en el estudiode Estados Unidos se tomoacute una muestra de 01mL(Morse y Jackson 2003 Kim y Aga 2007) mien-tras que para nuestra investigacioacuten se ocupoacute 1ml demuestra No existe un ensayo estandarizado paraevaluar la susceptibilidad o resistencia de las bac-terias del medio ambiente

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Figura 4 Mapas ilustrativos acerca de las condiciones en las que se presentoacute el estudio donde a) Condicioacuten del pH en la zonab) Condicioacuten de la conductividad en la zona c) Condicioacuten de la temperatura (presentado con isotermas) de la zona d) Dispersioacuten

del antibioacutetico betalactaacutemico en la zona y e) Dispersioacuten del antibioacutetico sulfamida en la zona Elaborado en ARCGIS (2016)

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

5 Conclusiones

El estudio realizado en las parroquias de Uyumbi-cho ndash Amaguantildea ndash Sangolquiacute nos indica que existeun problema de contaminacioacuten por materia orgaacute-nica y otros desechos especialmente en las zonasdonde existen centros poblados como Amaguantildeapor donde el riacuteo San Pedro atraviesa la parroquiaal igual que en la Parroquia de Sangolquiacute que esatravesada por el riacuteo Pita estos resultados se obtu-vieron al analizar las siembras de microorganismosque se realizaron en el laboratorio obteniendo lapresencia de bacterias que en su mayoriacutea solo seencuentra en la materia orgaacutenica debido a su cre-cimiento en los medios de cultivo que determinandicha afirmacioacuten

Los casos positivos en las muestras con antibioacute-ticos se presentaron en mayor nuacutemero a los deriva-dos de betalactaacutemicos seguidos de sulfamidas y pa-ra las tetraciclinas no se presentoacute ninguacuten resultadodespreciaacutendose asiacute los caacutelculos seguacuten los resultadosque se obtuvieron del kit En los tres meses de mues-treo se recolectaron y se analizaron las muestras deagua de los riacuteos en la que existioacute mayor presenciade casos positivos fue en el mes de enero con unacantidad de 16 casos positivos del total de 41 casospositivos para los tres meses de muestreos el cualrepresenta el 39 de las muestras positivas

Agradecimientos

Este proyecto es financiado por la Universidad Po-liteacutecnica Salesiana (proyecto de investigacioacuten I89)con sede en Quito ndash Ecuador sin este apoyo no hu-biera sido posible llevar a buen fin el mismo

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102LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201988-102

ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador

Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

DESARROLLO SOSTENIBLEpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201909

DINAacuteMICA DE LOS PEQUENtildeOS PRODUCTORES DE LECHE EN LA

SIERRA CENTRO DE ECUADOR

SMALL-FARMERS DYNAMICS IN THE SIERRA OF ECUADOR

Christian Franco-Crespo Lilian Victoria Morales Carrasco NelsonRodrigo Lascano Aimacantildea y Giovanna Alejandra Cuesta Chaacutevez

Departamento de Investigacioacuten y Desarrollo-DIDE Universidad Teacutecnica de Ambato Campus Huachi Ambato Ecuador

Autor para correspondencia cdfrancoutaeduec

Manuscrito recibido el 30 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 14 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

La estructura agraria en el Ecuador tiene una marcada diferenciacioacuten debido a la tenencia y acceso a la tierra El creci-miento de la produccioacuten pecuaria dentro de las pequentildeas y medianas explotaciones ha sido constante en los uacuteltimosantildeos asiacute como la feminizacioacuten del campo En la serraniacutea del Ecuador estos procesos pueden observarse con mayordetalle especialmente en aquellas provincias que se encuentran en el centro del paiacutes Esto ha motivado a analizarla dinaacutemica de los pequentildeos productores de las provincias de Chimborazo Cotopaxi y Tungurahua por medio dela aplicacioacuten de una encuesta a 793 agricultores donde se revisan las caracteriacutesticas socio-productivas relacionadascon la produccioacuten de leche de ganado bovino Los resultados demuestran que comparativamente la produccioacuten deleche se concentra en extensiones entre 05 y 1 hectaacuterea siendo la provincia de Tungurahua en donde existe una ma-yor distribucioacuten del tamantildeo de las explotaciones sin embargo la provincia de Chimborazo mantiene un rango deingresos familiares superiores a las otras dos provincias Se concluye que los incentivos sobre factores que mejoren lamodernizacioacuten de las explotaciones pueden incidir directamente en los ingresos familiares que no superan el 40 laremuneracioacuten baacutesica mensual del EcuadorPalabras clave Produccioacuten lechera economiacutea familiar Tungurahua caracterizacioacuten agricultura familiar

Abstract

The agrarian structure in Ecuador has an unequal access to land The growth of livestock production within smalland medium farms has been constant in recent years as well as the feminization of the agriculture In the Sierraof Ecuador these processes can be observed with more detail especially in provinces located in the Sierra centerThis has motivated to analyze the dynamics of the small producers of the provinces of Chimborazo Cotopaxi and

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tungurahua This work shows the results of a survey that allows to analyze from a sample of 793 farmers the socio-productive characteristics of the bovine milk farms Results show that comparatively milk production is concentratedin extensions between 05 and 1 hectares being the province of Tungurahua the one with more size distribution of thefarms however the province of Chimborazo maintains a higher range of family income than the other two provincesFinally it is concluded that incentives on factors that improve the modernization of farms can affect family incomethat does not exceed 40 of the basic monthly remunerationKeywords Milk production family income Tungurahua household-farming characterization

Forma sugerida de citar Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA (2019) Dinaacute-mica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador La Gran-ja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)103-120 httpdoiorg1017163lgrn30201909

IDs OrcidChristian Franco-Crespo httporcidorg0000-0002-4818-4350Lilian Victoria Morales Carrasco httporcidorg0000-0001-7026-4544Nelson Rodrigo Lascano Aimacantildea httpsorcidorg0000-0001-6735-8873Giovanna Alejandra Cuesta Chaacutevez httpOrcidorg0000-0002-0626-9196

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

1 Introduccioacuten

La agricultura es un importante rubro dentro delas economiacuteas de los paiacuteses La produccioacuten pecua-ria en muchos casos resulta maacutes importante que laagricultura ya que provee de leche y carne con pro-teiacutenas y enzimas de alta demanda en la poblacioacutenSeguacuten Steinfeld y Chilonda (2006) desde los antildeos90 se ha incrementado el consumo de carne y lechede bovino a medida que los ingresos de la clasemedia de paiacuteses en desarrollo aumentan Los paiacutesesproductores como China India y Brasil representanel 65 de produccioacuten de carne y el 52 de produc-cioacuten de leche a nivel mundial Se estima que para elantildeo 2024 los paiacuteses en desarrollo ampliaraacuten su ofer-ta cerca del 80 del mercado mundial (OECD-FAO2015) En cuanto a Latinoameacuterica Brasil y Argenti-na se encuentran a la cabeza de la oferta pecuariamientras que Colombia posee el 58 (58 millonesde vacas) de la produccioacuten pecuaria (Ormel 2013)Por su parte Ecuador registroacute en el antildeo 2016 alre-dedor de 41 millones de cabezas de ganado bovinopor encima de paiacuteses como Peruacute o Bolivia (Corpo-racioacuten Financiera Nacional 2017)

La produccioacuten de leche en Ecuador se concentraen la provincia de Pichincha con maacutes de 845 000 li-trosantildeo (2016) en segundo lugar estaacute la provinciade Azuay con 561 000 litrosantildeo y en tercer lugarCotopaxi con cerca de 484 000 litrosantildeo La Sie-rra andina de Ecuador abarca la mayor cantidad deproduccioacuten de leche a nivel nacional lo que equiva-le al 64 de la produccioacuten mientras que la regioacutenCosta ocupa el 30 y la regioacuten Oriental mantieneun 6 (INEC 2016) Seguacuten el Instituto Nacionalde Estadiacutesticas y Censos (INEC 2016) el 73 dela leche que se produce (386 millones de litros) sedestina a la comercializacioacuten En este periodo lasventas del sector laacutecteo sumaron USD 23 millonessin considerar los ingresos por exportaciones

La produccioacuten lechera mantiene una estructuradefinida en cada regioacuten en Ecuador Por ejemplo enla Sierra las unidades productivas tienen un tama-ntildeo de tres hectaacutereas en promedio (Requelme y Bo-nifaz 2012) Sin embargo se identifican tres nive-les de produccioacuten entre 1-5 ha 7-20 y entre 20-120hectaacutereas Ademaacutes Requelme y Bonifaz (2012) re-saltan que el promedio de produccioacuten de leche enel primer nivel (1-5 ha) es de 47 litrosvacadiacuteaPor este motivo el presente trabajo tiene como pro-

poacutesito analizar las dinaacutemicas de los pequentildeos pro-ductores de leche de tres provincias que componenla Sierra centro de Ecuador Cotopaxi Tungurahuay Chimborazo mediante un estudio que compren-de 793 encuestas realizadas a pequentildeos producto-res con la finalidad de conocer las dinaacutemicas socio-productivas partiendo de la necesidad de profundi-zar los estudios que analicen a las pequentildeas explo-taciones de leche ingresos y distribucioacuten del hatoen la Sierra centro

11 Revisioacuten de la literatura

La agricultura es uno de los sectores que genera em-pleo en especial en paiacuteses en desarrollo En muchoscasos esto sucede debido a la falta de tecnificacioacutende las unidades productivas lo que requiere mayormano de obra tanto de tipo asalariada como fami-liar (Sumpsi 2010) Por lo que la agricultura es unafuente de ingresos si no es la uacutenica de las familiascampesinas En Ameacuterica Latina se identifican dossistemas de produccioacuten la agricultura extensiva detipo agroexportadora y la agricultura intensiva oagricultura familiar Esta divisioacuten estaacute marcada porel desigual acceso a factores de produccioacuten comotierra riego creacutedito o informacioacuten limitando la ca-pacidad de los agricultores asiacute como su desarrolloeconoacutemico (Franco-Crespo y Sumpsi Vintildeas 2017)A la agricultura familiar se le atribuye el 65 delos alimentos que llegan a los mercados localesSin embargo la reticencia al riesgo ha permitidola adaptacioacuten de los sistemas de produccioacuten paraobtener ingresos familiares a corto plazo por mediode la diversificacioacuten de la produccioacuten familiar Poruna parte la produccioacuten de hortalizas y vegetalesse ha convertido en una fuente de ingresos en ciclocortos de produccioacuten Inclusive se han establecidoexplotaciones familiares de produccioacuten de leche acargo de las mujeres que genera ingresos semanales(Glikman 1991)

La FAO (2013) concluye que los procesos eco-noacutemicos a nivel territorial han provocado una altaconcentracioacuten de la feminizacioacuten de la agricultu-ra En este sentido el rol de la mujer dentro de lasactividades agriacutecolas cada vez es maacutes protagoacuteni-co dada la necesidad de que los hombres realizanactividades asalariadas en la ciudad En especiallos pequentildeos productores han encontrado en laproduccioacuten de leche una alternativa para obteneringresos en efectivo de forma semanal asiacute como es-

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tablecer un sistema de aseguramiento y resilienciaal riesgo que permita afrontar emergencias econoacute-micas del nuacutecleo familiar a traveacutes de la tenencia deganado (Mena-Vaacutesconez Boelens y Vos 2016)

Entonces la agricultura familiar tiene un es-pacio importante dentro de la estructura agriacutecolade Ecuador y de otros paiacuteses de Sudameacuterica Lasubdivisioacuten de la tierra asiacute como las limitacionesgeneradas por las fallas del mercado a las que seenfrenta este grupo de agricultores ocasiona que seenmarque a la agricultura familiar en un ambientede desigualdad en el acceso a los recursos Comotal la agricultura familiar se concentra en exten-siones de entre 1 y 5 hectaacutereas (ha) con un aportemayoritario de uso de mano de obra de tipo fami-liar para las tareas agriacutecolas (Schejtman 2008)

En el caso de Ecuador se registran para el antildeo2013 alrededor de 377 434 unidades productivasque poseen entre 1 y 20 hectaacutereas Es decir el 89de las unidades productivas categorizadas comopequentildeos agricultores poseen alrededor del 55del total de superficie agriacutecola disponible (MAGAP2016) Si se detalla al grupo de pequentildeos agriculto-res que poseen entre 1 y 5 hectaacutereas se observa queen este rango se concentra el 69 de productores

con apenas el 57 de tenencia de tierra (MAGAP2016)(Tabla 1)

En la Tabla 1 se puede observar una compara-cioacuten de la produccioacuten de leche entre las provinciasde Cotopaxi Tungurahua y Chimborazo La com-paracioacuten entre los antildeos 2015 y 2017 demuestra unainestabilidad en la produccioacuten en las tres provin-cias Ademaacutes en cuanto al rendimiento que se mideen el nuacutemero de litros (l) y la Unidad Bovina Adulta(UBA) se observa que la provincia de Tungurahuaposee un mayor rendimiento (871 lUBA) Coto-paxi en segundo lugar (805 lUBA) y Chimborazocon el menor rendimiento (665 lUBA)

El acceso limitado a la tierra es la principal ca-racteriacutestica de la pequentildea agricultura la misma quese concentra en la Sierra centro de Ecuador Asiacute tam-bieacuten el empleo de mano de obra y la presencia defallas de mercado influyen en el comportamiento delos agricultores (Wiggins Kirsten y Llambiacute 2010Mumba y col 2011 Louhichi y Paloma 2014) enespecial sus dinaacutemicas productivas y econoacutemicas entorno a la produccioacuten de leche en pequentildeos produc-tores (De Janvry y Sadoulet 2006 Grisa y Schneider2008 Murphy y col 2014)

Tabla 1 Descripcioacuten de las caracteriacutesticas de la produccioacuten lechera en la zona Sierra centro del Ecuador entre los antildeos 2015 y2017

Antildeo DescripcioacutenProvincias

Cotopaxi Tungurahua ChimborazoCantidad Variacioacuten() Cantidad Variacioacuten() Cantidad Variacioacuten()

2016Posicionamiento de

la ProduccioacutenNacional de leche

700 600 700

2015 Produccioacuten deleche cruda

(litros)

529 614 330 239 405 0362016 483 699 -9 355 679 8 458 181 132017 514 759 6 297 060 -16 431 325 -62015 Nuacutemero de

cabezas deganado

234 615 120 199 208 5091016 221 960 -5 126 754 5 228 500 102017 254 709 15 108 133 -15 222 316 -32015 Nuacutemero de

vacasordentildeadas

65 673 39 505 59 9902016 61 179 -7 40 470 2 72 524 212017 63 932 4 34 103 -16 64 846 -11

Iacutendice a nivel nacionalFuente (INEC 2016 MAGAP 2016)

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Por otra parte los estudios relacionados con ladescripcioacuten de las caracteriacutesticas de los pequentildeosproductores de leche se enfocan en un anaacutelisis devariables a nivel socioeconoacutemico que considera alcantoacuten como la estructura en donde se producen lasdinaacutemicas de intercambio entre los productores ru-rales y las urbes (Escobar y Berdegueacute 1990 Tobar2010) Es asiacute que Landiacuten en Escobar y Berdegueacute(1990) propone la tipificacioacuten de los productores le-cheros en el Ecuador a partir de estudios anteriores(Barsky 1984 ILDES 1988) En las explotacionesentre 2300 y 2800 msnm existe una mayor presen-cia de explotaciones medianas (gt10 ha) y grandes(gt50) (Larrea y col 2008) mientras que entre 2900y 3500 msnm en donde existe deacuteficit de riego seubican las explotaciones con menos de 5 ha(Bretoacuten2012)

En el Ecuador se identifica un grupo de produc-tores rentistas los cuales no participan en proce-sos de mejora e innovacioacuten tecnoloacutegica y por otraparte existen otros grupos de productores en don-de el nivel de ingresos estaacute en proporcioacuten directacon la capacidad de inversioacuten tecnoloacutegica (Barra-gaacuten 2010) Entonces en las provincias de CotopaxiTungurahua y Chimborazo resalta el rol de la agri-cultura y en especial de la produccioacuten de leche den-tro de las unidades familiares de produccioacuten agriacuteco-la (Chiriboga 2003) Por su estructura estas provin-cias poseen caracteriacutesticas de participacioacuten de agri-cultura familiar ademaacutes de las explotaciones quecuentan con mano de obra asalariada Esto deter-mina que la agricultura se convierte en una fuentede ingresos familiares (Louhichi y Paloma 2014)

Figura 1 Identificacioacuten de las provincias participantes del estudio entre junio y octubre del 2018

2 Materiales y Meacutetodos

El presente estudio se basa en un trabajo de inves-tigacioacuten coordinada en tres provincias de la Sierracentro del Ecuador Cotopaxi Tungurahua y Chim-borazo El propoacutesito de esta investigacioacuten es reco-nocer las caracteriacutesticas de las pequentildeas explotacio-nes de produccioacuten de leche de manera comparativaentre provincias Para cumplir con este objetivo seestablecioacute una muestra en base a la informacioacuten delMinisterio de Agricultura Ganaderiacutea y Pesca (MA-

GAP) respecto de las bases de datos de productoresde leche cruda de las tres provincias al antildeo 2017Tambieacuten se analizaron las condiciones de tipifica-cioacuten seguacuten Landiacuten en Escobar y Berdegueacute (1990)

El instrumento de levantamiento de informa-cioacuten fue aplicado seguacuten la muestra bajo seleccioacuten alazar Los componentes de la encuesta se fijaron enla recopilacioacuten de informacioacuten de la situacioacuten socio-econoacutemica de los productores asiacute como su relacioacutencon los factores de produccioacuten y acceso al mercado

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La foacutermula empleada (Mantilla 2015) para el caacutelcu-lo de la muestra se indica en la ecuacioacuten 1 En donden= a la muestra Z= es la desviacioacuten del valor me-dio que aceptamos para lograr el nivel de confianzadeseado (95) p = proporcioacuten de la poblacioacuten y e= es el margen de error aceptado (3)

n =Z2 p(1minus p)

e2 (1)

La encuesta fue aplicada entre los meses de ju-nio a octubre del antildeo 2018 En total se recopilaron793 encuestas En este sentido se procedioacute a aplicarla foacutermula del muestreo aleatorio simple a una po-blacioacuten de 28 270 productores de Cotopaxi (SalcedoLatacunga) Tungurahua (Pelileo Piacutellaro) Chimbo-razo (Riobamba Chunchi y Guamote) Las encues-tas aplicadas por provincia suman 366 en Cotopaxi321 en Tungurahua y 106 en Chimborazo

El formulario de encuesta tuvo como prueba pi-loto en el antildeo 2015 la aplicacioacuten en la parroquia deSan Andreacutes del cantoacuten Piacutellaro de la provincia deTungurahua La estructura del instrumento tuvo co-mo referencia la Encuesta de Condiciones de Vidadesarrollada por el INEC para el antildeo 2015 La in-formacioacuten y evidencias reposan en los archivos delProyecto rsquoLa cadena productiva de la leche y la pro-ductividad de Cotopaxi cantoacuten Latacungarsquo y rsquoCa-dena productiva del sector lechero en la provinciade Tungurahua cantoacuten Piacutellarorsquo Los registros de losproductores se codificaron de acuerdo con cada pro-vincia y se realizaron preguntas de comprobacioacutenen los casos de produccioacuten e ingresos para maacutes cer-teza de los resultados obtenidos Para la validacioacutendel cuestionario se aplicoacute una prueba piloto con unamuestra total de 10 productores por cantoacuten con untotal de 140 posterior a la prueba piloto se realiza-ron los ajustes al instrumento aplicado De esta for-ma se plantearon 8 bloques de preguntas

Figura 2 Resumen de los datos obtenidos de la muestra de las provincias de Chimborazo Cotopaxi y Tungurahua (a) Produccioacutende leche por rango de produccioacuten (b) Nuacutemero de vacas por tamantildeo de explotacioacuten (c) Factores de produccioacuten que tienen acceso

los productores y (d) Nuacutemero de personas de mano de obra familiar

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Tabla 2 Estadiacutestico descriptivo de la muestra

Estadiacutesticos CreacuteditoTipo de

Alimentacioacuten(Balanceados)

Tipo deAlimentacioacuten

(Banano)

Mano deObra

Familiar

Mano deObra

Contratada

Mano deObra Eventual

Contratada

CantidadHectaacutereasCultivadas

de Pasto

CantidadHectaacutereasNaturalesde Pasto

Regadiacuteo FuenteRegadiacuteo

Acceso aAsistenciaTeacutecnica

Media 2563 1295 1842 1704 1176 1333 469 854 1081 2553 1359Error tiacutepico 78 20 16 29 128 142 29 30 10 30 17

Mediana 2000 1000 2000 2000 1000 1000 180 625 1000 3000 1000Moda 2000 1000 2000 2000 1000 1000 90 350 1000 3000 1000

Desviacioacutenestaacutendar 903 456 365 694 529 492 527 666 273 834 480

Varianza dela muestra 815 208 134 482 279 242 277 443 74 696 231

Curtosis -1032 -1188 1532 3593 9795 -1650 4874 3249 7533 -235 -1659Coeficiente de

asimetriacutea 921 904 -1878 1150 3136 812 2066 1957 3085 -1329 587

Rango 3000 1000 1000 5000 2000 1000 2960 3750 1000 2000 1000Miacutenimo 1000 1000 1000 1000 1000 1000 40 100 1000 1000 1000Maacuteximo 4000 2000 2000 6000 3000 2000 3000 3850 2000 3000 2000

La encuesta se aplicoacute en las parroquias de lastres provincias En el cuestionario se recaboacute la in-formacioacuten en funcioacuten de un grupo de variables eindicadores Para la validacioacuten de correlacioacuten delinstrumento se analizaron los resultados tabuladosmediante la aplicacioacuten del Alpha de Cronbach yse observa Cotopaxi (0561) Chimborazo (0686) yTungurahua (0657) Para el procesamiento estadiacutes-tico asiacute como para la obtencioacuten de correlacionesse utilizoacute Excel estableciendo graacuteficas comparati-vas correlaciones simples y un anaacutelisis de medidade variacioacuten y valor cuadraacutetico general respectiva-mente Las variables corresponden a los factores deproduccioacuten asiacute como de paraacutemetros relacionadoscon la tecnificacioacuten como pastos y raza de gana-

do relativos con la mejora de la productividad Enlos anaacutelisis planteados se seleccionan las relacionesque evidencian un nivel de significatividad menora 005 con un nivel de confianza del 95 lo quepermite realizar una inferencia a toda la poblacioacutenLa Tabla 2 presenta los resultados descriptivos delos productores de leche de las tres provincias

En la Tabla 3 se presenta el estadiacutestico descrip-tivo de la muestra considerando las variables estu-diadas en este trabajo En esta tabla se muestran losvalores estadiacutesticos que indican la distribucioacuten delos datos para el total de datos obtenidos medianteencuestas en las tres provincias

3 Resultados y DiscusioacutenEl estudio identifica que el 9201 de los produc-tores en la provincia de Cotopaxi de hasta 1 hectaacute-rea poseen entre 1 y 10 unidades bovinas en pro-duccioacuten En el caso de la provincia de Tungurahuael 8636 posee entre 1 y 5 unidades bovinas Asiacutetambieacuten en la provincia de Chimborazo el 8264se encuentra en el mismo rango de unidades bovi-nas En general se identifican las explotaciones portamantildeo de tierra dada en tres categoriacuteas (1) 01 a05 ha (2) maacutes de 05 a 1 ha y (3) maacutes de 10 hectaacute-reas En la Tabla 2 se observan el sistema de produc-cioacuten recursos disponibles (nuacutemero de vacas super-ficie cultivada riego y mano de obra) y otros fac-

tores de produccioacuten (creacutedito y asistencia teacutecnica)hallados entre los productores Por otra parte en laTabla 4 se presenta una descripcioacuten de los factoressocioeconoacutemicos de la poblacioacuten analizada Aquiacute sepuede ver la composicioacuten por mano de obra dentrode la explotacioacuten fuente de creacutedito y asistencia teacutec-nica De manera general se observa que la mano deobra familiar tiene mayor presencia en comparacioacutencon la mano de obra contratada asiacute como la manode obra eventual En cuanto a la asistencia teacutecnicaen Chimborazo maacutes de los dos tercios declara nohaberla recibido a diferencia de Cotopaxi y Tungu-rahua Tambieacuten las Cooperativas son la principalfuente de financiamiento en las tres provincias

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Tabla 3 Caracterizacioacuten de las explotaciones por provincia seguacuten informacioacuten recopilada en el antildeo 2018

Factor

Descripcioacuten Provincia(ha) Chimborazo Cotopaxi Tungurahua

Frecuencia Porcentaje Frecuencia Porcentaje Frecuencia Porcentaje() () ()

Nuacutemerode Vacas

1 a 5 57 5377 296 8087 247 76955 a 10 33 3113 55 1503 63 1963

maacutes de 10 16 1509 15 41 11 342Total 106 100 366 100 321 100

Produccioacuten(LitroVacaDiacutea)

1 a 5 11 1038 31 847 27 8415 a 10 92 8679 291 7951 224 6978

maacutes de 10 3 283 44 1202 70 2181Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad deHectaacutereascultivadasde pasto

01 a 05 33 3113 201 5492 18 56105 a 1 - - 46 1257 40 1246

maacutes de 1 - - 16 437 8 249No tiene 73 6887 103 2814 255 7944

Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad dehectaacutereasnaturalesde pasto

01 a 05 49 4623 28 765 45 140205 a 1 57 5377 73 1995 137 4268

maacutes de 1 - - 8 219 85 2648No tiene - - 257 7022 54 1682

Total 106 100 366 100 321 100Cuenta conagua pararegadiacuteo

Si 106 100 347 9481 276 8598No - 19 519 45 1402

Total 106 100 366 100 321 100

Fuente deregadiacuteo

Puacuteblico 85 8019 22 601 61 1900Junta de Agua 21 1981 344 9399 218 6791

NC - - - - 42 1308Total 106 100 366 100 321 100

En resumen en la figura anterior se resalta quela produccioacuten de leche mantiene frecuencias abso-lutas entre los 5 y 10 lUBAdiacutea siendo la provinciade Chimborazo la que presenta mayor produccioacuten(Figura 2a) En el caso del nuacutemero de vacas por ex-plotacioacuten la frecuencia absoluta se observa en 1 y5 UBAs con mayor cantidad para la provincia deCotopaxi (Figura 2b) Ademaacutes se observa que laasistencia teacutecnica se desarrolla con mayor frecuen-cia en las provincias de Tungurahua y Cotopaxi (Fi-gura 2c) Finalmente en cuanto a la mano de obrafamiliar empleada por explotacioacuten Cotopaxi con-centra la mayor cantidad de propietarios directosque trabajan en la finca mientras que en Chimbo-razo y Tungurahua se promedia en dos personas dela familia que mantienen una actividad permanenteen la explotacioacuten (Figura 2d)

Por otra parte respecto a los pastos no cultiva-dos el porcentaje tiene la misma relacioacuten Es asiacute

que en la provincia de Cotopaxi el 8716 de losproductores poseen entre 1 y 10 unidades bovi-nas en produccioacuten En la provincia de Chimborazoel 9697 de los productores se encuentra en estemismo rango sin embargo en la provincia de Tun-gurahua solamente el 6779 de los encuestados seencuentran en este rango En cuanto a la variacioacutenentre unidades bovinas y el tamantildeo de explotacioacutenen la Figura 3a se presenta la concentracioacuten de uni-dades bovinas entre las explotaciones que no supe-ran la 1 ha de extensioacuten en especial entre aquellasque se ubican entre 05 y 1 ha En comparacioacuten conla Figura 3b existe una dispersioacuten de la tenencia deunidades bovinas entre unidades de menor tamantildeaa las 05 ha hasta 1 ha (Figura 3)

Mientras en la Figura 3c se observa que la dis-tribucioacuten del nuacutemero de especies bovinas se distri-buye entre las explotaciones de 05 ha y 3 ha Sinembargo el mayor nuacutemero estaacute entre las 05 y 1

110LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Tabla 4 Identificacioacuten de los factores socioeconoacutemicos por provincia seguacuten informacioacuten recopilada en el antildeo 2018

Factor Descripcioacuten Chimborazo Cotopaxi TungurahuaFrecuencia Porcentaje() Frecuencia Porcentaje() Frecuencia Porcentaje()

Cantidad de manode obra familiaren la produccioacuten

de leche

1 36 3396 39 1066 84 26172 60 5660 100 2732 181 5639

3 o maacutes 6 566 14 383 37 1153Propietarios 4 377 213 5820 19 592

Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad de la manode obra contratadaen la produccioacuten de

leche

1 4 377 2 055 9 2802 - - - - 1 031

3 o maacutes - - - - 1 031No contrata 102 9623 364 9945 310 9657

Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad de manode obra eventualcontratada en la

produccioacuten de leche

1 - - 3 082 5 1562 - - 1 027 3 093

3 o maacutes - - - - - -No contrata 106 100 362 9891 313 9751

Total 106 100 366 100 321 100

Acceso a asistenciateacutecnica

Si 37 3491 2480 6776 223 6947No 69 6509 1180 3224 98 3053

Total 106 100 366 100 321 100Fuentes de

financiamientode sus actividades

Propias 90 8491 306 8361 243 7570Creacutedito 16 1509 60 1639 78 2430Total 106 100 366 100 321 100

Fuente de creacutedito

Proveedores - - - 1 128Coop de Ahorro

y Creacutedito 11 6875 47 7833 47 6026

Financieras - - - - 3 385Bancos 1 625 12 -2 25 3205Familiar 4 2500 - - - -

No requiere - - 1 167 2 256Total 16 100 60 100 78 100

ha Entonces en el anaacutelisis comparativo se puedemencionar que Cotopaxi mantiene explotacionesde produccioacuten lechera con extensiones de menos de05 ha Por otra parte en la provincia de Chimbo-razo estas explotaciones de produccioacuten de leche seubican entre las 05 y 1 ha En cambio las explo-taciones de produccioacuten de leche en la provincia deTungurahua presentan un rango maacutes amplio aun-que persiste la concentracioacuten entre 05 y 1 ha

Al analizar esta comparacioacuten entre las explo-taciones de mayor tamantildeo (superior a 101 casosanalizados) aquellas explotaciones que tienen unmayor tamantildeo tienden a ser maacutes eficientes en Tun-gurahua comparadas con aquellas que se ubicanen la provincia de Cotopaxi Si se analizan estos re-sultados con la descripcioacuten presentada en la Figura2c y Figura 2d la asistencia teacutecnica es mayor enlas provincias de Tungurahua y Cotopaxi Sin em-bargo la mayor cantidad de mano de obra familiarocurre en la provincia de Chimborazo

En la Figura 4 se presentan los resultados de losingresos directos de la produccioacuten de leche conso-lidado para las tres provincias De forma compara-tiva el nuacutemero de UBAs en los tres rangos consi-derados (1-5 6-10 y 11-20) plantea una condicioacutende productividad en funcioacuten de la cantidad de in-gresos que pueden obtener producto de la venta dela leche Aquellas explotaciones que poseen entre 1y 5 vacas obtienen ingresos menores a USD 38600por mes Por otra parte las explotaciones que man-tienen hatos entre 6 y 10 vacas promedian ingre-sos de entre 386 USDmes y 900 USDmes En uacutel-timo lugar se encuentran las explotaciones con maacutesde 11 unidades bovinas que generan maacutes de 900USDmes Como caso particular Tungurahua pre-senta en el rango de 1-5 UBAs ingresos de maacutes de$900 Por otra parte Cotopaxi presenta en el ran-go 6-10 UBAs el mismo nivel de ingresos mientrasChimborazo es la provincia con menor nuacutemero deUBAs en este rango de ingresos

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Figura 3 Relacioacuten del nuacutemero de unidades bovinas por tamantildeo de explotacioacuten por cada provincia (a) Unidades bovinas en laprovincia de Chimborazo (b) Unidades bovinas en la prov de Cotopaxi y (c) Unidades bovinas en la prov de Tungurahua

Figura 4 Rango de unidades bovinas y nivel de ingresos por la venta de leche por provincia

112LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

En relacioacuten a los ingresos comparativos quegeneran las explotaciones de acuerdo con su pro-vincia aquellas que se encuentran en Chimborazoconcentran ingresos de entre 300 USDmes y 800USDmes en las explotaciones mayores a 05 hay 1 ha Las explotaciones de maacutes de 1 ha generanmayores ingresos en esta misma provincia pero elnuacutemero de casos es menor Por otra parte se deberesaltar que las explotaciones de maacutes de 1 ha de Co-topaxi y Tungurahua mantienen una constante enla generacioacuten de ingresos (menos unidades bovinasen produccioacuten) entre 100 y 200 USDmes (Figura 5)

Los ingresos familiares que provienen de la ven-ta de leche son maacutes altos en la provincia de Chim-borazo con 485 USDmes En segundo lugar laprovincia de Tungurahua mantiene explotacionesque permiten el ingreso familiar de maacutes de 360USDmes En cambio las explotaciones que se ubi-can en la provincia de Cotopaxi generan un pocomaacutes de la mitad de los ingresos que se obtienen enel primer caso siendo los ingresos por familia demaacutes de 260 USDmes (Figura 6)

En este caso las variables que influyen en unmejor rendimiento del hato ganadero son aquellasque han provocado la modernizacioacuten de las explo-taciones Es decir se supone que las explotacionesque mantienen estas caracteriacutesticas de innovacioacutentendraacuten la capacidad de producir ingresos inclusosi corresponden a extensiones de tamantildeo pequentildeo(05 a 1 ha) o poseen menos unidades bovinas (1 a5 vacas) Los resultados obtenidos permiten eviden-ciar que la provincia de Chimborazo posee un ma-yor rendimiento respecto a Cotopaxi y TungurahuaSi bien los resultados propuestos por el INEC parael antildeo 2015 indican que la provincia de Chimborazomantiene de forma comparativa con las otras dosprovincias un menor rendimiento (665 lUBA) asiacutetambieacuten los ingresos analizados que perciben las fa-milias por concepto de la produccioacuten y venta deleche (hasta cinco unidades bovinas equivalente al4225) alcanzan menos de una remuneracioacuten baacute-sica unificada (USD394) Al comparar los ingresosfamiliares por provincia la provincia de Cotopaxipresenta que las explotaciones analizadas percibenmenos de USD260mes

Figura 5 Comparativo de ingresos por provincia

Por otra parte en la Tabla 5 se presentan los re-sultados de la correlacioacuten entre variables determi-nadas al inicio de la aplicacioacuten del instrumento deinvestigacioacuten Aquellas correlaciones significativascorresponden a aquellos factores que tienen rela-cioacuten con la innovacioacuten de las explotaciones de pro-

duccioacuten pecuaria en las tres provincias Aquellosfactores que se relacionan con superficie de pastoscultivados mejora geneacutetica alimento complemen-tario asistencia teacutecnica e instalaciones tecnificadasaparecen como significativas

LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 113

Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tabl

a5

Res

ulta

dos

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naacutelis

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2732

132

132

132

132

132

132

132

132

132

132

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00

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106

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009

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00

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80

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617

617

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617

617

636

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114LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Al aplicar el anaacutelisis de medida de variacioacuten enconjunto a los datos obtenidos en las tres provin-cias (Cotopaxi Tungurahua y Chimborazo) se en-cuentran diferencias significativas entre ellas paralo cual se aplica una prueba post-hoc (Tukey) a finde identificar cuaacutel es la provincia que presenta ma-yores diferencias respecto de las demaacutes en funcioacuten

de las variables maacutes significativas (Tabla 6) La Tabla6 presenta los resultados del anaacutelisis de medida devariacioacuten entre el grupo de variables identificadoscon correlacioacuten significativa de tal forma que se to-man para realizar post-hoc Tukey que se presentanen las siguientes tablas

Tabla 6 Resultado de la medida de variacioacuten y valor cuadraacutetico para las tres provincias

Descripcioacuten Suma de cuadrados gl Media cuadraacutetica F SigTipo de Alimentacioacuten

del ganado(Banano)

Entre grupos 10791 1 10791 95985 000Dentro de grupos 55651 495 112

Total 66443 496

Nuacutemero de vacaspor hato

Entre grupos 528929 2 264465 28875 000Dentro de grupos 7217336 788 9159

Total 7746265 790

Produccioacuten(Hatomes)

Entre grupos 40645527511 2 20322763756 24544 000Dentro de grupos 652466338734 788 828002968

Total 693111866245 790Cantidad de hectaacutereas

Cultivadas dePasto

Entre grupos 13419 2 6709 25760 000Dentro de grupos 111738 429 260

Total 125157 431Cantidad de hectaacutereas

naturalesde pasto

Entre grupos 23419 2 11709 26975 000Dentro de grupos 175799 405 434

Total 199217 407

Cantidad ganadoraza Holstein

Entre grupos 169186 2 84593 9810 000Dentro de grupos 2794031 324 8624

Total 2963217 326Cantidad ganado

razamestizocriollo

Entre grupos 571364 2 285682 74019 000Dentro de grupos 2389073 619 3860

Total 2960437 621Acceso aasistencia

teacutecnica

Entre grupos 10474 2 5237 24055 000Dentro de grupos 171559 788 218

Total 182033 790Modificacioacuten

de instalacionesdel hato

Entre grupos 5723 1 5723 26857 000Dentro de grupos 105488 495 213

Total 111211 496

En la Tabla 7 se observa que la provincia quepresenta mayores diferencias respecto del nuacuteme-ro de vacas por hato es Chimborazo La media delnuacutemero de vacas por hato en Chimborazo corres-ponde a 6 mayor que el promedio de Tungurahuay Cotopaxi ambas con un promedio de 4

Por otra parte en la Tabla 8 los resultados com-parativos establecen que la provincia que presentamayores diferencias en la variable cantidad de hec-taacutereas cultivadas de pasto es Cotopaxi La media deCotopaxi es de 039 hectaacutereas de pasto cultivadasmenor que en las provincias de Chimborazo (074ha) y Tungurahua (076 ha)

LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 115

Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tabla 7 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten por nuacutemero de vacas por hato

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 665 0232 0012CHIMBORAZO -1869 0339 0

COTOPAXI TUNGURAHUA -665 0232 0012CHIMBORAZO -2534 0334 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA 1869 0339 0COTOPAXI 2534 0334 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

Figura 6 Comparativo de ingreso familiar por produccioacuten lechera por provincia

En la Tabla 9 la provincia de Tungurahua exhibemayores diferencias en la variable hectaacutereas natura-les de pasto La provincia de Tungurahua posee lamayor extensioacuten de pastos naturales con una mediade 110 ha respecto de Cotopaxi (065) y Chimbora-zo (045 ha)

En la Tabla 10 se observa que la provincia de Co-topaxi refleja las mayores diferencias respecto delganado de raza Holstein con un promedio de 3

vacas (Holstein) por hato inferiores a Tungurahua(5) y Chimborazo (4) Finalmente la provincia deChimborazo posee las mayores diferencias en asis-tencia teacutecnica El 65 de los encuestados en Chim-borazo dice no haber recibido asistencia teacutecnica esdecir que tan solo el 35 si lo ha hecho Por otraparte un 68 en Cotopaxi y un 69 en Tungu-rahua indican que si recibieron asistencia teacutecnica(Tabla 11)

31 Discusioacuten de los resultados

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten de-muestran que existen paraacutemetros que incrementanla capacidad de los pequentildeos productores lecherosConsiderando el inequitativo acceso a factores de

produccioacuten en especial el tamantildeo de las explota-ciones (1 -gt10 ha) este resulta un limitante por ladisponibilidad de pastos para los alimentos de lasUBAs En este sentido se observa una concentra-cioacuten del nuacutemero de vacas en el rango de entre 1-5

116LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Tabla 8 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten por cantidad de hectaacutereas de pasto cultivadas

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 37435 007029 0CHIMBORAZO 002267 008032 0957

COTOPAXI TUNGURAHUA -37435 007029 0CHIMBORAZO -35168 005915 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA -002267 008032 0957COTOPAXI 35168 005915 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

Tabla 9 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten por cantidad de hectaacutereas de pastos naturales

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 44687 007513 0CHIMBORAZO 64429 012157 0

COTOPAXI TUNGURAHUA -44687 007513 0CHIMBORAZO 019742 013105 0289

CHIMBORAZO TUNGURAHUA -64429 012157 0COTOPAXI -019742 013105 0289

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

Tabla 10 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten en las tres provincias por cantidad de ganado de raza Holstein

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 1439 0394 0001CHIMBORAZO -0739 0468 0256

COTOPAXI TUNGURAHUA -1439 0394 0001CHIMBORAZO -2178 0537 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA 0739 0468 0256COTOPAXI 2178 0537 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tabla 11 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten para las tres provincias por acceso a asistencia teacutecnica

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI -0016 0036 0894CHIMBORAZO -346 0052 0

COTOPAXI TUNGURAHUA 0016 0036 0894CHIMBORAZO -330 0051 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA 346 0052 0COTOPAXI 330 0051 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

UBAs en las tres provincias destacaacutendose por tenerel mayor valor (8087) la provincia de CotopaxiAdemaacutes en promedio la cantidad de leche produ-cida por diacutea en el hato es mayor para el rango entre5-10 UBAs Ademaacutes predomina el empleo de manode obra familiar

Las diferencias observadas a nivel de las tresprovincias identifican que la provincia de Tungu-rahua mantiene un nivel maacutes alto de participacioacutende (a) asistencia teacutecnica y (b) creacutedito para los pro-ductores mientras que Cotopaxi se encuentra desegundo y Chimborazo con la menor participacioacutenAl respecto el tamantildeo de explotaciones por pro-vincia variacutea en cuanto a su extensioacuten Es decir enla provincia de Chimborazo existe una concentra-cioacuten entre 05-1 ha Cotopaxi variacutea entre 01 y 1 hasin embargo en Tungurahua esta concentracioacuten seampliacutea en el rango de 05 y 3 ha Al respecto seobserva de forma general que las extensiones de al-rededor de 1 ha pueden alcanzar ingresos de entre250 y 500 USDexplotacioacuten Sin embargo las pro-vincias de Cotopaxi y Tungurahua son aquellas quese encuentran en el umbral maacutes bajo de los ingresospercibidos

Por otra parte las variables que presentan unacorrelacioacuten significativa son tamantildeo del hato tipode ordentildeo modernizacioacuten de las instalaciones ra-za de ganado y tipo de alimentacioacuten En especialesta condicioacuten se mantiene para las tres provinciasEs decir que las poliacuteticas encaminadas a mejorar lascapacidades de las explotaciones de agricultura fa-miliar que incentiven estos factores pueden lograrincrementar los ingresos de los agricultores asiacute co-mo la calidad de vida de las familias campesinas

4 Conclusiones

La investigacioacuten tuvo como propoacutesito analizar lasdinaacutemicas de los pequentildeos productores de lechede tres provincias que componen la Sierra centrode Ecuador Cotopaxi Tungurahua y Chimborazomediante un estudio que comprende 793 encuestasrealizadas a pequentildeos productores Los resultadosalcanzados en este estudio describen las condicio-nes de la agricultura familiar en especiacutefico la pro-duccioacuten de leche La tipologiacutea identificada a partirde la metodologiacutea permite reconocer a extensionesentre 1 y maacutes de 10 hectaacutereas como las explotacio-nes que predominan en la muestra analizada Eneste sentido se observan diferencias en las capaci-dades de las explotaciones por provincia Es deciren el caso de Tungurahua existen mejores condi-ciones para desarrollar una produccioacuten lechera apequentildea escala considerando las limitaciones poracceso a tierra tecnificacioacuten y factores de produc-cioacuten

El acceso de recursos que se relacionan con lamodernizacioacuten e innovacioacuten de los hatos represen-ta un factor importante que incide positivamente enla produccioacuten y generacioacuten de ingresos familiaresPor lo que aquellas explotaciones en donde se haincorporado la modernizacioacuten de sus explotaciones(tecnologiacutea alimentacioacuten y raza del ganado) favo-recen a mejorar su productividad

Finalmente se concluye que la poliacutetica puacuteblicaa lo largo de los uacuteltimos antildeos en donde se intro-dujeron recursos para el desarrollo de la agricultu-ra no presenta una evidencia de mejora de las ca-racteriacutesticas de acceso a recursos para los pequentildeos

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

productores repercutiendo en la cantidad de ingre-sos familiares percibidos Es decir los niveles de in-gresos se mantienen por debajo de la remuneracioacutenbaacutesica a nivel familiar a pesar de que existen inten-tos porque el rendimiento supere la media nacionalAdemaacutes persisten las limitaciones de subparcela-cioacuten y constitucioacuten de ldquomicrohatosrdquo ganaderos queproveen de ingresos a las familias de productorescon limitaciones que lo perfilan como explotacionesde subsistencia

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

DESARROLLO SOSTENIBLEpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

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ANAacuteLISIS ESPACIAL DE LAS UNIDADES EDUCATIVAS DEL

MILENIO EN EL ECUADOR Y SU COBERTURA EN ZONAS DE

POBREZA

SPATIAL ANALYSIS OF EDUCATION MILLENNIUM UNITS IN ECUADOR AND

ITS COVERAGE OVER POVERTY AREAS

Gustavo Ernesto Navas1 Robinson Llerena Paz1 y Fernando Vaca2

1 Carrera de Ingenieriacutea de Sistemas Universidad Politeacutecnica Salesiana Av Moran Valverde y Rumichaca Quito Ecuador2 Grupo De Investigacioacuten Infraestructura De Datos Espaciales Inteligencia Artificial Geoportales Y Computacioacuten AplicadaIDEIAGEOCA Instituto Geograacutefico Militar Av Seniergues y Gral Telmo Paz y Mintildeo Quito Ecuador

Autor para correspondencia gnavasupseduec

Manuscrito recibido el 8 de octubre de 2018 Aceptado tras revisioacuten el 28 de marzo de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

Uno de los paraacutemetros que maacutes influyen en la pobreza es la mala calidad en la educacioacuten El estudio sistemaacutetico dela pobreza es fundamental para mejorar la aplicacioacuten de planes y proyectos En el Ecuador a partir del antildeo del 2005inicia el ldquoProyecto para mejorar las condiciones de escolaridad el acceso y la cobertura de la educacioacutenrdquo en zonasde alto iacutendice de pobreza a traveacutes del Gobierno Nacional (Ministerio de Educacioacuten 2016) Este estudio realiza unanaacutelisis espacial de dicho proyecto gubernamental del Ecuador mediante el uso del software libre Dicho anaacutelisis sefundamenta en la existencia de las instituciones educativas puacuteblicas denominadas ldquoUnidades Educativas del Mile-niordquo (UEM) cuyo fin es mejorar la calidad acadeacutemica satisfacer la demanda estudiantil rural y atender a sectoreshistoacutericamente relegados partiendo de 57 unidades educativas operativas en el antildeo 2016 y utilizando teacutecnicas deanaacutelisis espacial estadiacutestico apoyados en una base de datos relacional robusta como es el caso de PostgreSQL con elfin de determinar cuaacutel es su aacuterea de afectacioacuten a la poblacioacuten creando varios tipos de coberturas para identificar lasparroquias y el porcentaje de pobreza que es atendido por este proyecto educacional logrando determinar que existeun 77 y el 96 de UEM en zonas de extrema pobreza

Palabras clave Anaacutelisis espacial estadiacutestico UEM unidades educativas del milenio anaacutelisis espacial PostgreSQL-PostGIS pobreza

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Navas GE Llerena Paz R y Vaca F

Abstract

One of the most influence parameters in poverty is the poor quality of education The systematic study of povertyis essential to improve the implementation of plans and projects Since 2005 Ecuador began the rsquoProject to improveeducation conditions schooling access and coverage of educationrsquo on high poverty areas through the National Go-vernment (Ministerio de Educacioacuten 2016) This study performs a Spatial Analysis of the above governmental projectof Ecuador by the use of free software This analysis is based in the existence of public educational institutions calledrsquoMillennium Educational Unitsrsquo whose purpose is to improve academic quality meet rural student demand and servehistorically relegated sectors It is sought using statistical spatial analysis techniques supported by a robust relationaldatabase such as PostgreSQL for determining their impact area on the population by creating various types of cove-rage to identify the parishes and the poverty percentage that is being benefited by this educational project managedto determine that there is a percentage between 77 and 96 of UEM located in areas of extreme povertyKeywords Statistical Spatial Analysis UEM millennium educational units spatial analysis PostgreSQL-PostGIS poverty

Forma sugerida de citar Navas GE Llerena Paz R y Vaca F (2019) Anaacutelisis espacial de las unidades educa-tivas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas de pobreza La Granja Revistade Ciencias de la Vida Vol 30(2)121-133 httpdoiorg1017163lgrn30201910

IDs OrcidGustavo Ernesto Navas httpsorcidorg0000-0002-2811-0282Robinson Llerena Paz httpsorcidorg0000-0003-1512-2759Fernando Vaca httpsorcidorg0000-0003-3375-2236

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

1 Introduccioacuten

La UNICEF y en particular la Comisioacuten Econoacutemicapara Ameacuterica Latina y el Caribe (CEPAL) destacanla importancia del monitoreo sistemaacutetico de la po-breza para reducirla y lograr un paiacutes maacutes equitativo(Unicef Ecuador 2015) La educacioacuten en Ecuadorha carecido de un nivel acadeacutemico de calidad en laspoblaciones maacutes pobres en el 2005 se inicia el pro-yecto educativo Unidades Educativas del Milenio elcual pretende reducir esta brecha y llegar a nintildeos ynintildeas de recursos econoacutemicos limitados (Ministeriode Educacioacuten 2016)

Las Unidades Educativas del Milenio (UEM)es un proyecto de dotacioacuten de Institutos Educati-vos puacuteblicos de nivel primario y secundario que secreoacute para mejorar la educacioacuten del paiacutes y llegar alos sectores pobres por tal razoacuten sus edificacionesestaacuten ubicadas en sectores histoacutericamente relega-dos a nivel nacional que cuentan con altos iacutendicesde necesidades baacutesicas insatisfechas y problemassociales como la migracioacuten interna y externa coninstituciones educativas caracterizadas por la bajacalidad educativa y por la ausencia de las condi-ciones miacutenimas para la formacioacuten de nintildeas nintildeos yjoacutevenes (Ministerio de Educacioacuten 2016)

La primera UEM se construyoacute en el antildeo 2008en la parroquia de Zumbahua ubicada en la pro-vincia de Cotopaxi Seguacuten informacioacuten del Minis-terio de Educacioacuten (1 noviembre 2013) hasta el antildeo2013 se construyeron 31 UEM a un costo de USD69rsquo31819930 las cuales atienden a 23282 estudian-tes y 33 UEM estaacuten siendo construidas (progra-ma rsquoNueva Infraestructura Educativarsquo) La paacuteginadel Ministerio presenta informacioacuten actualizada al2015 donde se indica que hay 53 UEM en funcio-namiento 60 en construccioacuten y 212 por construirse(Ministerio de Educacioacuten 2016) Los Geoportalesen el Ecuador han permitido tener un inventariogeorreferenciado de proyectos estatales como sonzonas de riesgo reservas naturales y todo aquelloque puede ser apreciado sobre un mapa (Navasy Prieto 2011) La informacioacuten de Geoportal del(Ministerio de Educacioacuten 2016) fue la base del es-tudio realizado

El 19 de enero del 2016 en la paacutegina del (Mi-nisterio de Educacioacuten 2016) se publica la noticiasobre la inauguracioacuten de la Unidad Educativa del

Milenio (UEM) Nueva Generacioacuten en la provinciade Morona Santiago Este estudio estaacute basado en el898 de unidades educativas construidas hasta lafecha de la toma de datos en el antildeo 2016 Las Uni-dades Educativas del Milenio son parte integral dela poliacutetica gubernamental para mejorar la calidadde la educacioacuten puacuteblica Cada UEM se construyepara garantizar el acceso de la poblacioacuten escolarde las zonas rurales permanentemente excluidas delos servicios educativos (Ministerio de Educacioacuten2016) Las UEM se basan en varios criterios de ubi-cacioacuten para su construccioacuten

Para el estudio las principales son (Pentildeafiel La-rrea Freddy 2014) a) localizacioacuten del predio elcual no debe estar ubicado en zonas de riesgo ade-maacutes debe estar ubicado en un sitio de faacutecil accesopara la poblacioacuten y de preferencia debe estar loca-lizado cerca de aacutereas verdes de uso puacuteblico y aacutereasrecreativas b) accesibilidad al predio deberaacute con-tar con infraestructura vial de primer segundo ytercer orden asimismo deberaacute brindar condicio-nes de faacutecil acceso para los vehiacuteculos de serviciode emergencia bomberos transporte de pasajerosrecolectores de basura e ingreso de insumos y depreferencia deberaacute contar con dos viacuteas de acce-so claramente definidas Finalmente c) el aacuterea delterreno es de 22 hectaacutereas equivalente a 22000 me-tros cuadrados

En el presente trabajo se plantea un meacutetodo queha permitido medir la cobertura de pobreza que tie-ne cada una de las UEM empleando herramientasde software libre y teacutecnicas de anaacutelisis espacial esta-diacutestico de igual forma permite observar la relacioacutencon las parroquias pobres del Ecuador utilizan-do teacutecnicas propuestas por el modelo (Bertolottoy McArdle 2011) que incluyen el uso de herramien-tas de anaacutelisis espacial de software libre PostgreSQL- PostGIS y del visualizador web Open layer utili-zado por los mapas de Geoserver para mostrar losresultados obtenidos

La representacioacuten de las propiedades geomeacutetri-cas de objetos espaciales asiacute como sus estructurasson cruciales para operaciones GIS anaacutelisis y visua-lizacioacuten (Groger y Betsy 2012) Los tipos de datosespaciales se refieren a formas tales como puntosliacuteneas y poliacutegonos (Boundless Server 2012) los da-tos en siacute son elementos vectoriales que pueden serpuntos liacuteneas y poliacutegonos juntos con sus atributos

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y estos pueden ser representados mediante graacuteficosde barras y pasteles que indican porcentajes o ten-dencias (Peters 2012) Los datos de las entidadesgeograacuteficas tambieacuten pueden mostrarse con distri-buciones espaciales (Fu y Jiulin 2011) para lograrlolos datos se han almacenado en una base de datosPostgreSQL con su extensioacuten espacial PostgreSQL-PostGIS El anaacutelisis espacial tiene muacuteltiples aplica-ciones en la salud agricultura defensa seguridadcatastros planificacioacuten servicios de localizacioacutentransporte geologiacutea energiacutea y utiliza diversos for-matos para la gestioacuten de la informacioacuten como sonXML GeoJson Xslt entre otros (Shklar y Rich 2011Babar 2010 Ayen Loacutepez 2012) El anaacutelisis espacialse genera a traveacutes de una serie de operaciones talescomo superposicioacuten de capas uniones interseccio-nes espaciales operacioacuten de borrado y anaacutelisis deproximidad (Martiacutenez Llario 2013)

Para el presente trabajo se han empleado baacutesica-mente operaciones de unioacuten interseccioacuten y bufferque por medio de sentencias especializadas en elmanejo de geometriacuteas de puntos y poliacutegonos y conla ayuda de herramientas estadiacutesticas se puede lle-gar a comprobar si las UEM estaacuten situadas en lasparroquias maacutes pobres del Ecuador y determinarqueacute porcentaje del nivel de pobreza se cubre porcada parroquia Existen muchas herramientas quepermiten ejecutar cada una de las operaciones antesmencionadas por ejemplo ArcGIS y MapInfo queson aplicaciones pagadas cuyo costo es elevado yQGis que es una aplicacioacuten libre

La ventaja de usar una base de datos relacionalcomo PostgreSQL con su extensioacuten PostGIS radicaen que no se requiere ingresar a la interfaz graacutefi-ca de la aplicacioacuten GIS que amerita conocimientoespeciacutefico de la herramienta por parte del usuarioUna base de datos relacional permite ingresar di-rectamente la informacioacuten y las operaciones que serequieren ejecutar la misma que al estar enlazadacon la aplicacioacuten graacutefica posibilita que se visualiceel resultado en forma transparente para el usuarioAdicionalmente el registro de nueva informacioacutenen la base de datos no impide que todas las opera-ciones establecidas sigan siendo aplicables al nuevouniverso de datos

La utilizacioacuten de una base de datos relacionalnos permite potenciar el uso de las herramientasque disponen estos programas tecnoloacutegicos de anaacute-

lisis espacial un ejemplo es obtener la ubicacioacutengeograacutefica que tienen estas Unidades Educativasademaacutes identificar cuaacuteles y queacute tipo de poblacionesse veraacuten beneficiadas

11 Descripcioacuten de datos

Los sectores pobres se encuentran localizados en elmapa socio econoacutemico del Ecuador donde se pre-sentan iacutendices de pobreza por cada parroquia estainformacioacuten fue obtenida de la paacutegina web de laUniversidad del Azuay (Universidad del Azuay2018) (httpgisuazuayeduec) La medicioacuten depobreza requiere una previa definicioacuten conceptualde aquella realidad social que se pretende medirpor lo que existen varios indicadores o iacutendices depobreza que remiten ineludiblemente a los paradig-mas o enfoques de la pobreza como son el iacutendiceGINI y el iacutendice de las necesidades baacutesicas insatis-fechas (NBI) que sirve para identificar las carenciascriacuteticas de necesidades elementales como educa-cioacuten salud y vivienda

El iacutendice de GINI (Economipedia 2018) es unamedida de caraacutecter econoacutemico para calcular la de-sigualdad de ingresos existente entre los habitantesdel aacuterea de estudio normalmente se utiliza paramedir la desigualdad en los ingresos dentro de unpaiacutes pero puede utilizarse para medir cualquier for-ma de distribucioacuten desigual El coeficiente de Ginies un nuacutemero entre 0 y 1 en donde 0 se correspondecon la perfecta igualdad (todos tienen los mismosingresos) y donde el valor 1 se corresponde con laperfecta desigualdad (una persona tiene todos losingresos y los demaacutes ninguno) (Damm 2013)

El NBI es un meacutetodo directo para identificar ca-rencias criacuteticas en una poblacioacuten y caracterizar lapobreza utilizando cuatro aacutereas de necesidades baacute-sicas de las personas (vivienda servicios sanitarioseducacioacuten baacutesica e ingreso miacutenimo) disponibles enlos censos de poblacioacuten y vivienda realizados porel INEC (INEC 2010) y se ha considerado comoel iacutendice maacutes apropiado para este estudio siendotambieacuten el meacutetodo implementado por la ComisioacutenEconoacutemica para la Ameacuterica Latina (CEPAL) (INEC2017)

La informacioacuten ofrecida por el INEC tiene datosde los porcentajes de pobreza de cada parroquia ta-bulados en un archivo de Excel pero sin datos geo-

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

espaciales a diferencia de los datos obtenidos de lapaacutegina web de la Universidad de Azuay en dondelos datos de pobreza son representados por el iacuten-dice GINI para cada parroquia que cuenta con susrespetivas coordenadas geograacuteficas guardados enun archivo de tipo shapefile Para poder tener unatabla con iacutendices NBI y la ubicacioacuten geograacutefica porparroquia se realizoacute una fusioacuten de las dos tablas an-tes mencionadas para lo cual se desarrolloacute una con-sulta PostgreSQL-PostGIS que enlaza estas dos ta-blas por medio del nombre de parroquias cantonesy provincias El resultado obtenido en esta consul-ta fue del 60 del total de las parroquias dondeel 40 restante fue elaborado de manera manualEl fragmento de coacutedigo indicado a continuacioacuten esuna consulta SQL a la base de datos para enlazar losresultados

s e l e c t pp provinc ia pp canton pp parroquia pp no_pobres pp pobres pp porcenta je_no_pobres pp porcenta je_pobres po the_geom

from pobreza_porcenta je pp publ ic POBREZApo

where pp provinc ia =po PROVINCIAand pp canton =po CANTONand pp parroquia =po PARROQUIA

La informacioacuten y posicioacuten de las UEM fuerondescargadas del geoportal del Ministerio de Edu-cacioacuten (2016) en extensioacuten KML las coordenadasobtenidas estaacuten en el sistema de coordenadas geo-graacutefico mundial WGS84 cuya equivalencia es el coacute-digo EPGS 4326 El WGS84 (World Geodetic Sys-tem 1984) es un datum de cobertura global de todoel planeta Tierra y es el maacutes comuacutenmente usado enla actualidad (Westra 2013) En definitiva para es-te anaacutelisis es necesario obtener dos tablas de datosla primera que contiene la informacioacuten de pobrezaa nivel de parroquia que es el producto de la fu-sioacuten de los datos de la universidad del Azuay y delINEC y la segunda tabla que corresponde a la ubi-cacioacuten geoespacial de las UEM

12 MetodologiacuteaLos datos utilizados para el estudio fueron obte-nidos del Geoportal del Ministerio de Educacioacuten(2016) el cual despliega 53 coordenadas geograacuteficasque representan la posicioacuten de cada establecimien-to educativo Para identificar si las UEM se encuen-tran en las zonas maacutes necesitadas del paiacutes se reali-zoacute un anaacutelisis espacial con sentencias PostgreSQL-PostGIS El anaacutelisis espacial es un conjunto de meacute-

todos cuyos resultados cambian cuando las locali-zaciones de los objetos analizados tambieacuten cambian(Huang Li y Gartner 2011) La diferencia entre unabase de datos y una base de datos espacial son losdatos espaciales que representan elementos geograacute-ficos Estos datos espaciales abstraen y encapsulanestructuras espaciales como liacutemites y dimensionesSe establecioacute un aacuterea uniforme de estudio alrede-dor de cada unidad educativa (5 10 y 20 Km) pa-ra realizar un muestreo y poder cuantificar el nivelde pobreza de las personas que asisten a estas ins-tituciones educativas ya que identificar y precisarla cobertura de los estudiantes que asisten a cadaUEM es una tarea muy compleja debido a que lapoblacioacuten del Ecuador se encuentra situada en va-rios sitios dispersos del paiacutes Para poder realizar es-te caacutelculo se repartioacute la superficie a ser consideradacomo cobertura de cada establecimiento con la ma-yor eficacia posible respecto a los diferentes centrosexistentes que son las coordenadas de las UEM (Pe-ter 1977) en donde el movimiento desde el centrode cada aacuterea hasta sus sectores perifeacutericos debe sermiacutenimo (Buzai 2011)

Figura 1 Mapa de la ubicacioacuten de la UEM en un aacuterea de in-fluencia circular de 5Km

Figura 2 Mapa de la ubicacioacuten de UEM en un aacuterea de influen-cia circular de 10Km

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Navas GE Llerena Paz R y Vaca F

En su estudio Buzai (2011) establece que los po-liacutegonos regulares brindan mejores resultados quelos poliacutegonos irregulares y que el ciacuterculo es el poliacute-gono regular de mayores condiciones deseables Elaacuterea de influencia circular es un meacutetodo de aproxi-macioacuten sencilla y faacutecil de implementar pero se debetomar en cuenta que esta metodologiacutea no conside-ra la existencia de barreras ni la red vial que es pordonde normalmente se desplazan los estudiantesen este tipo de anaacutelisis se recomienda que el aacutereacircular tenga un radio de 05 km en aacuterea urbanatomando en cuenta que una persona se demora entrasladarse a pie de 5 a 10 minutos y en el aacuterea ruralse puede incrementar considerablemente ya que laposibilidad de solapamiento entre establecimientoses baja (Coacuterdoba 2012)

Figura 3 Mapa de la ubicacioacuten de UEM en un aacuterea de influen-cia circular de 20Km

En este estudio no se clasificaron como ruraleso urbanas a las zonas en donde se encuentran lo-calizadas las UEM por tal razoacuten se las analizoacute demanera homogeacutenea generando para todas y cadauna de las UEM tres coberturas circulares diferentescon radios de 5 10 y 20 Km a la redonda tomandoen cuenta que el tiempo en trasladarse es aproxima-damente de 5 a 30 min en transporte puacuteblico Cabemencionar que la ordenanza municipal de Quitotambieacuten considera aacutereas circulares en donde se dis-pone que los estudiantes deben vivir dos kiloacutemetrosa la redonda de los planteles educativos en zona ur-bana (Secretariacutea de Educacioacuten y Deporte 2015) LasFiguras 1 2 y 3 muestran el perfil del Ecuador poliacute-tico dividido por provincias y la ubicacioacuten de cadaunidad educativa del milenio donde las UEM estaacutenrepresentadas por puntos generados en el sistemade coordenadas geograacutefico mundial WGS84 cuyaequivalencia es el coacutedigo EPGS4326 que son loscentroides de cada aacuterea circular de 510 y 20 km deradio respectivamente que tienen como fin indicar

el aacuterea de cobertura de cada unidad educativa

Para este proceso de anaacutelisis tambieacuten se ha to-mado en cuenta otra ordenanza de los centros edu-cativos municipales en la ciudad de Quito con res-pecto al sector rural considerando que el estudiantedeberaacute residir dentro de la parroquia en la cual es-taacute situado el establecimiento educativo (Secretariacuteade Educacioacuten y Deporte 2015) Los resultados depobreza de cada estudio con los diferentes paraacuteme-tros que se ha sometido a la cobertura que tienen lasUEM con respecto a la poblacioacuten ayudaraacuten a res-ponder la interrogante de esta investigacioacuten sobresi los establecimientos educativos en cuestioacuten estaacutenubicados en zonas pobres del Ecuador Las cobertu-ras estaraacuten separadas por aacutereas de influencia circu-lar con radios de 5 10 y 20 km se profundizaraacute suestudio en el anaacutelisis de aacuterea circular y por aacutereas deinfluencia a nivel parroquial y estas seraacuten analiza-das en los siguientes apartados

13 Anaacutelisis por aacuterea circular

Para este anaacutelisis se realizoacute una interseccioacuten en Post-greSQL - PostGIS entre las aacutereas circulares de lasUEM y el mapa de pobreza como se indica en laFigura 4 Esta interseccioacuten indica la cobertura quetiene cada una de las UEM con respecto a las parro-quias que se encuentran en el mapa de pobreza Elmapa resultante muestra circunferencias divididasen varios segmentos estos segmentos son el aacutereaque abarca cada parroquia con respecto al aacuterea deinfluencia circular de cada UEM Cada segmentocuenta con dos datos importantes el porcentaje deaacuterea de la interseccioacuten entre la parroquia y la UEMy el porcentaje de pobreza que tiene cada parroquiaa la que pertenece

El aacuterea de influencia de cada UEM cubre a variasparroquias con diferentes porcentajes de pobrezaCada fragmento de parroquia dentro de la circun-ferencia ha sido ponderado a razoacuten del valor de suaacuterea facilitando asiacute el uso de la media ponderadaque es el promedio de cantidades a las cuales seha asignado un coeficiente denominado peso paratener en cuenta adecuadamente su importancia re-lativa

La media ponderada de un grupo de da-tos X1X2 Xn con sus correspondientes pesosW1W2 Wn puede obtenerse a traveacutes de la foacutermula

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

(1) (Paz 2007)

Xw =sum

ni=1 XiWi

sumni=1 Wi

(1)

Asimismo para conocer el iacutendice de necesida-des baacutesicas insatisfechas (INBI) por cada centro

educativo se calculoacute la media ponderada con losdatos obtenidos de la interseccioacuten las tablas de da-tos geoespaciales de pobreza y la ubicacioacuten de UEMrealizada con una consulta PostgreSQL - PostGIS endonde se analiza a profundidad el caacutelculo de la po-breza por cobertura circular

s e l e c t u UEM mp p r o v i n c i a mp c a n t o n mp p a r r o q u i a mp p o r c e n t a j e _ p o b r e s mp p o r c e n t a j e _ n o _ p o b r e s

s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) as area_uem s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) as

a r e a _ p a r r o q u i a _ u e m s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a

( u s t _ b u f f e r ) as p o r c e n t a j e _ a r e a sum ( ( s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) )

s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) ) lowast p o r c e n t a j e _ p o b r e s )OVER ( PARTITION BY UEM ORDER by UEM 1 ) sum ( s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (

mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) )OVER ( PARTITION BY UEM ORDER by UEM 1 ) a s media_ponderada s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )from mapa_pobreza mp c o b e r t u r a _ u e m uWHERE S T _ i n t e r s e c t s ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )

Tabla 1 Consulta PostGIS para obtener la pobreza por cobertura circular

14 Caacutelculo de la pobreza por coberturacircular

La funcioacuten st_buffer es utilizada para obtener el po-liacutegono circular alrededor del punto que representaa los establecimientos educativos Esta arroja unageometriacutea que envuelve al objeto con una distanciaestablecida a la geometriacutea de entrada en este caso lageometriacutea resultante seraacute un circulo que representael aacuterea de influencia circular alrededor de la UEMEl anaacutelisis por aacuterea circular se centra en realizar unainterseccioacuten entre poliacutegonos circulares que repre-senta la cobertura de las UEM y los poliacutegonos delas parroquias contenidos en la tabla de pobreza delEcuador es decir que el resultado de este estudiose basa en el anaacutelisis espacial que se realizoacute entredos geometriacuteas de tipo poliacutegono

Posteriormente con los datos obtenidos se calcu-loacute la media ponderada cuyos pesos estaacuten dados porcada aacuterea resultante de la interseccioacuten Este anaacutelisisse consiguioacute con el coacutedigo que se muestra a conti-nuacioacuten en la Tabla 1 Las columnas resultantes de

la consulta antes mencionada son el nombre de laUEM la provincia cantoacuten parroquia y el porcen-taje de pobreza de cada parroquia Estos primerosdatos fueron obtenidos directamente de sus tablascorrespondientes A continuacioacuten se detallan lossiguientes datos con sus respectivas sentencias

En la Figura 4 se puede apreciar que la coberturade la UEM es el circulo de color rojo que es definidocomo el aacuterea de influencia circular Para determinarla superficie de esta figura con sus respectivos ra-dios de 5 10 y 20 km se usa el coacutedigo que se indica acontinuacioacuten cabe recalcar que en esta seccioacuten solose indica coacutemo obtener el aacuterea con radio de 10kmya que para 5 y 20 km se debe cambiar el valor enla funcioacuten st_buffer de la sentencia para el uso deesta funcioacuten el radio se debe transformar en metros

Primero se crea la tabla en la Base de Datos

Create table cobertura_uem as ( s e l e c t lowast s t _ b u f f e r ( the_geom 1 0 0 0 0 ) from

Ubicacion_UEM )

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Como siguiente paso se utilizoacute la tabla creadapara calcular el aacuterea circular

s e l e c t area ( s t _ b u f f e r )

Para el aacuterea de interseccioacuten entre la cobertu-ra UEM y las parroquias primero se calcularonlas coordenadas del contorno de la interseccioacutenes decir la geometriacutea (the_geom) con la funcioacutenst_intersection para posteriormente realizar la trans-formacioacuten al sistema 32717 y obtener el aacuterea con lafuncioacuten st_area donde el coacutedigo es el siguiente

S el ec t s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )from mapa_pobreza mp cobertura_uem u

El porcentaje de aacuterea se calculoacute dividiendo lasdos aacutereas anteriores es decir

s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d(mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717 ) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) as porcenta je_area

Cada UEM debe tener su porcentaje de pobre-za en relacioacuten de los datos de pobreza de las pa-rroquias que la intersecan por lo que es necesariocalcular la media ponderada de cada UEM para locual se debe ordenar y particionar la consulta pararealizar la sumatoria del producto entre el valor decada porcentaje de pobreza (Xi) de cada parroquia

por la superficie que cubre el aacuterea circular a cadaparroquia que interseca este valor es el peso (Wi)que se le da al valor (Xi)

Por lo tanto la consulta PostgreSQL-PostGIS pa-ra definir la Ecuacioacuten (1) viene dada por el siguientecoacutedigo

sum ( ( s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t ransform (s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717 ) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) ) lowast porcenta je_pobres ) over (PARTITION BY

UEM ORDER by UEM 1 ) sum( s t _ a r e a (s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d (mpthe_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) ) OVER (PARTITION BYUEM ORDER by UEM 1 ) as media_ponderada

s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d (mpthe_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )

15 Anaacutelisis por parroquiaPara este anaacutelisis se tomoacute en cuenta que el aacuterea deinfluencia estaacute dada por los liacutemites de la parroquia ala que pertenece la UEM por tal razoacuten el porcentajede pobreza que cubre cada UEM estaacute dada por el iacuten-dice de NBI de la parroquia en donde se encuentraubicada Al igual que en el anaacutelisis anterior se uti-lizoacute el mapa de pobreza y la ubicacioacuten puntual decada UEM

Figura 4 Mapa de las aacutereas que cubren las UEM en cada parroquia del Ecuador

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

151 Caacutelculo de la pobreza por cobertura de parro-quia

Primero se realizaraacute una evaluacioacuten para verificarcuales puntos pertenecen a la ubicacioacuten de las UEMcontenidas en los poliacutegonos irregulares que repre-

sentan a la parroquia esto se logra gracias a la sen-tencia St_contains que es la que determina si unageometriacutea estaacute totalmente dentro de otra La senten-cia PostgreSQL-PostGIS utilizada en este caso es lasiguiente

CREATE TABLE UEM_PARROQUIAS AS ( s e l e c t u UEM mp provinc ia mp canton mp parroquia mp porcenta je_pobres mp the_geom

from mapa_pobreza mp ubicac ion uwhere s t _ c o n t a i n s (mp the_geom s t _ s e t s r i d ( u the_geom 4 3 2 6 ) ) )

16 Visor geoespacial

Para que estos resultados sean faacutecilmente legiblesy entendibles se ha construido un visor geograacuteficocon la ayuda de los programas mencionados ante-riormente los cuales son parte de OpenGeo suite(Boundless Server 2012) que es un kit de desarro-llo de Software (SDK) libre que proporciona las si-guientes herramientas

161 PostgreSQL-PostGIS

Como ya se mencionoacute PostgreSQL-PostGIS es unaextensioacuten de PostgreSQL que permite almacenar in-formacioacuten de mapas y realizar anaacutelisis espacialesentre puntos liacuteneas poliacutegonos y otras formas geo-meacutetricas (Boundless 2012)

162 GeoServer

Es un servidor web que puede servir aislado o biensobre un contenedor de aplicaciones Tomcat o simi-lar GeoServer tiene una interfaz de administracioacutenweb que permite servir mapas y datos de diferen-tes formatos para aplicaciones Web o de escritoriocomo son los GIS

163 OpenLayers

Es una libreriacutea de coacutedigo abierto en javascript pa-ra hacer mapas interactivos visibles fundamental-mente en entornos Web que es capaz de conectar-se con GeoServer (o con otras fuentes de mapascomo google maps) para presentar en un navega-dor las capas de un servidor de mapasdatos Ofre-ce una interfaz de usuario simplificado que ataca aservicios WMS y WFS de forma transparente parael usuario y desarrollador (Morales 2012 Hazzard2011 Perez 2012) Cada uno de estos componentes

realizan un trabajo especiacutefico que se une bajo un es-quema como se indica en la Figura 5 para llegar atener una aplicacioacuten web de mapas

Figura 5 Esquema del visualizador geograacutefico

2 Resultados

Los datos expuestos en la Tabla 1 son el resultadodel primer anaacutelisis donde se muestra el nuacutemero deUEM que pertenece a cada rango de porcentajesde pobreza y al aacuterea de influencia de los estableci-mientos educativos para los estudiantes que vivendentro de la zona circular de 5 10 y 20 Km de radio

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incluyendo el anaacutelisis en el cual solo la poblacioacutende la misma parroquia en donde se encuentra cons-truida la UEM podraacute ser beneficiada

Si se toma como punto medio el 50 de pobre-za en la Tabla 2 se puede apreciar que los rangosque estaacuten por encima a este valor abarcan maacutes del70 de UEM en todas las aacutereas de influencia in-dicando que la mayor parte de estos establecimien-tos estaacuten construidos en zonas de pobreza y pobre-za extrema Se puede apreciar tambieacuten una total au-sencia de UEM en zonas donde la pobreza es menoral 25 La Tabla 2 indica el porcentaje de UEM queestaacuten en las diferentes coberturas en rangos de 25de pobreza En donde se puede observar que

bull En los cuatro tipos de coberturas no se en-cuentra ninguna UEM en pobreza menor al25

bull En las cuatro coberturas el porcentaje de UEMaumenta mientras el porcentaje de pobreza esmayor

bull Existe una cantidad importante de UEM enrangos mayores al 75 de pobreza

Los porcentajes son de 81 81 96 y 77respectivamente considerando un universo de 53UEM tomando ademaacutes como punto medio al 50 yrealizando una sumatoria entre los rangos de 50-75 y 75-100 con cada aacuterea de cobertura circu-lares de 5 10 20 km y por parroquias por tal ra-zoacuten se tomaraacuten en consideracioacuten los porcentajes depobreza mayores a 50 divididos en quintiles de10 para identificar la cantidad de establecimien-tos educativos por cada rango de pobreza Al tenercorrectamente estructurada la data en una base dedatos relacional se garantiza la consistencia de losdatos y por ende de los resultados obtenidos

Con la finalidad de facilitar el estudio se divi-den los niveles de pobreza por quintiles denomina-das como baja (50-60) media baja (60-70)media (70-80) alta (80-90) y muy alta (90-100) La distribucioacuten de los centros educativos enpobrezas mayores a 50 son maacutes equitativos sinembargo en la Figura 6 se indica una tendencia queva de la pobreza media alta en adelante

Figura 6 Porcentaje de UEM en rangos de pobreza

Se puede apreciar en la Figura 7 que en las UEMen las cuatro aacutereas de cobertura los valores tiendena las zonas con pobreza media aumentando en lostres primeros casos a la pobreza alta y muy alta Elnivel de pobreza maacutes bajo que cubre una UEM per-tenece al centro educativo Reacuteplica Montufar ubica-do en la parroquia Quito cantoacuten Quito provinciaPichincha con el 3416 y el nivel maacutes alto es elde la UEM Chontapunta ubicado en la parroquiaChontapunta cantoacuten Tena provincia de Napo conel 9961 de pobreza

Figura 7 Cantidad de UEM que cubre los rangos de pobrezamayores al 50

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

COBERTURA UEMPorcentaje INBIde POBREZA

0-25

Porcentaje INBIde POBREZA

25-50

Porcentaje INBIde POBREZA

50-75

Porcentaje INBIde POBREZA

75-100Circular de 5 Km 0 10 18 25Circular de 10 Km 0 10 12 31Circular de 20 Km 0 2 16 35Por parroquia 0 12 14 27

Tabla 2 Cantidad de UEM en rangos de pobreza por aacuterea de cobertura

La mediana calculada en este conjunto de da-tos (Figura 8) corresponde al 7665 (color naranja)cuyo valor pertenece a la UEM Paiguara indicandoque 26 unidades educativas estaacuten sobre este valory 26 unidades educativas tienen valores inferiores ala mediana El graacutefico de la distribucioacuten de frecuen-cias de la Figura 9 tiene un sesgo a la derecha loque indica que la mediana es mayor al promediorazoacuten por la cual se puede deducir que la mayorparte de UEM tienden a estar ubicadas en los secto-res maacutes pobres del paiacutes En otras palabras el valorde la media aritmeacutetica es del 7429 (color verde)que indica que el promedio que cubren las unida-des educativas en este estudio estaacute sobre el 50 depobreza

Figura 8 Porcentaje de UEM en quintiles por cobertura de po-breza

3 ConclusionesCon los meacutetodos de interseccioacuten de poliacutegonos enPostgreSQL-PostGIS y utilizando meacutetodos matemaacute-ticos se ha demostrado que el 84 de las UEM cons-truidas hasta el momento estaacuten en zonas donde susnecesidades baacutesicas insatisfechas estaacuten por encimadel 50Se ha podido deducir bajo varios puntos de vistade aacutereas de influencia como son las circulares conradios variables de 510 y 20 km y poliacutegonos irregu-lares como son las aacutereas de las parroquias de cadaUEM a la que pertenece que las unidades educati-vas mencionadas en este estudio estaacuten construidasen aacutereas rurales y satisfacen a la poblacioacuten maacutes ne-cesitadaEn el anaacutelisis individual de cada UEM se puedeconcluir que por encima de la media aritmeacutetica depobreza se encuentran 33 unidades educativas conrangos mayores a 7429 siendo la UEM Chonta-punta el establecimiento que se encuentra en unazona donde su iacutendice de NBI es del 9961 ubi-cada en la provincia de Napo regioacuten amazoacutenica Ypor debajo de la media existen 21 establecimientossiendo el centro educativo Reacuteplica Montufar ubica-do en la parroquia Quito cantoacuten Quito provinciaPichincha con el 3416 la UEM que cubre el nivelmaacutes bajo de pobreza

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Navas GE Llerena Paz R y Vaca F

Figura 9 Porcentaje de pobreza que cubre cada UEM

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

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LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019121-133ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 133

  • Introduccioacuten
  • Materiales y meacutetodo
    • Aacuterea de Estudio
    • Meacutetodos
      • Resultados
        • Esquema metodoloacutegico desarrollado
        • Nuacutemero de estudios
        • Nuacutemero de publicaciones por rango temporal
        • Distribucioacuten geograacutefica de los estudios
        • Nuacutemero de publicaciones por piso zoogeograacutefico
        • Temaacuteticas de estudio
          • Discusioacuten
          • Conclusiones
          • Introduccioacuten
            • La regioacuten andina de Ecuador y paiacuteses vecinos como haacutebitat natural del oso de anteojos
            • Descripcioacuten de la especie
            • Objetivo y aspectos metodoloacutegicos
              • Biologiacutea reproductiva
              • Importancia ecoloacutegica en el turismo cultural y de naturaleza
              • Aspectos en torno al cuidado y conservacioacuten actuales del oso andino bajo el enfoque de especies paisaje
                • El modelo de conservacioacuten basado en especies paisaje
                • La escogencia de la especie
                • Programas y planes en pro de la conservacioacuten del oso de anteojos como especie emblemaacutetica en Ecuador
                  • Conclusiones y recomendaciones
                  • Introduccioacuten
                  • Materiales y Meacutetodos
                  • Resultados
                    • Rentabilidad de la I+D
                    • Adopcioacuten de las tecnologiacuteas
                      • Evaluacioacuten de impacto
                        • Discusioacuten
                          • Conclusiones
                          • Introduccioacuten
                          • Materiales y meacutetodos
                          • Resultados
                          • Discusioacuten
                          • Conclusioacuten
                          • Introduccioacuten
                          • Materiales y meacutetodos
                            • Factores de estudio
                            • Diagnoacutestico de gestacioacuten
                            • Grupos Experimentales
                              • Grupo Control
                              • Grupo 1
                              • Grupo 2
                                • Anaacutelisis estadiacutestico
                                  • Resultados
                                    • Tasa de peacuterdida de gestacioacuten
                                      • Discusioacuten
                                      • Conclusiones
                                      • Introduccioacuten
                                      • Materiales y meacutetodos
                                        • Aacuterea de estudio
                                        • Datos
                                        • Metodologiacutea
                                          • Meacutetodo del vector regional
                                          • Regionalizacioacuten
                                          • Anaacutelisis de agresividad climaacutetica y concentracioacuten de las precipitaciones
                                              • Resultados y discusiones
                                                • Regiones homogeacuteneas
                                                • Agresividad Climaacutetica
                                                • Concentracioacuten de las precipitaciones
                                                  • Conclusiones
                                                  • Introduccioacuten
                                                  • Materiales y meacutetodos
                                                    • Proceso de obtencioacuten del aceite
                                                      • Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de la semilla de Sacha Inchi
                                                      • Porcentaje de humedad
                                                      • Determinacioacuten de grasa
                                                      • Porcentaje de fibra cruda y ceniza
                                                      • Porcentaje de proteiacutena
                                                        • Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite
                                                        • Iacutendice de acidez libre
                                                          • Determinacioacuten de densidad relativa
                                                          • Iacutendice de peroacutexido
                                                          • Iacutendice de Yodo
                                                            • Perfil de acidos grasos
                                                            • Anaacutelisis estadiacutestico
                                                              • Resultados y Discusioacuten
                                                                • Rendimientos en la extraccioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi
                                                                • Anaacutelisis fisicoquiacutemico de la semilla de Sacha Inchi
                                                                • Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite de la semilla de Sacha Inchi
                                                                  • Iacutendice de Acidez
                                                                  • Densidad relativa
                                                                  • Iacutendice de Yodo
                                                                  • Iacutendice de peroacutexido
                                                                    • Perfil de aacutecidos grasos
                                                                      • Conclusiones
                                                                      • Introduccioacuten
                                                                      • Materiales y meacutetodos
                                                                        • Aacuterea de estudio
                                                                        • Obtencioacuten de la muestra
                                                                        • Anaacutelisis en campo
                                                                        • Anaacutelisis de laboratorio
                                                                          • Preparacioacuten del Agar
                                                                          • Preparacioacuten de las muestras para siembra
                                                                            • Preparacioacuten de las Curvas de Calibracioacuten
                                                                              • Elaboracioacuten de Curvas de Calibracioacuten
                                                                              • Preparacioacuten de la curva de calibracioacuten
                                                                                  • Resultados
                                                                                    • Campo y muestreo
                                                                                    • Pruebas microbioloacutegicas
                                                                                    • Curvas de calibracioacuten
                                                                                    • Mapas de estudio de resultados
                                                                                      • Discusioacuten
                                                                                      • Conclusiones
                                                                                      • Introduccioacuten
                                                                                        • Revisioacuten de la literatura
                                                                                          • Materiales y Meacutetodos
                                                                                          • Resultados y Discusioacuten
                                                                                            • Discusioacuten de los resultados
                                                                                              • Conclusiones
                                                                                              • Introduccioacuten
                                                                                                • Descripcioacuten de datos
                                                                                                • Metodologiacutea
                                                                                                • Anaacutelisis por aacuterea circular
                                                                                                • Caacutelculo de la pobreza por cobertura circular
                                                                                                • Anaacutelisis por parroquia
                                                                                                  • Caacutelculo de la pobreza por cobertura de parroquia
                                                                                                    • Visor geoespacial
                                                                                                      • PostgreSQL-PostGIS
                                                                                                      • GeoServer
                                                                                                      • OpenLayers
                                                                                                          • Resultados
                                                                                                          • Conclusiones
Page 3: Editorial - Politecnica Salesiana University

Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Ordoacutentildeez-Delgado L Ramoacuten-Vivanco C y Ortiz-Chalan V

Abstract

The Podocarpus National Park is one of the most important and biggest protected areas of the Tropical Andes ofsouthern Ecuador This reserve has been the center of attention for a large number of researchers who among otherelements have tried to elucidate various topics related to its fauna However there has not been adequate systema-tization of these investigations so far In order to establish the level of knowledge reached on the vertebrates of theprotected area a methodological process was structured for the compilation systematization and analysis of existinginformation on this subject A database of the collected studies was generated with a total of 128 works 64 on birds 26on mammals 22 on amphibians 6 on reptiles 2 on fish and 8 research works involving more than one faunistic groupat the same time The period with the largest number of publications corresponds to the decade of the 2000 Amongthe 16 locations identified where work has been done on the vertebrates of this protected area stand out Tapichalacaand Cajanuma with the largest number of investigations with 33 and 24 studies respectively This information cons-titutes the first approximation regarding the level of research achieved on vertebrates that maintains and protects thisnational parkKeywords Fauna birds amphibians reptiles mammals fish Podocarpus National Park Ecuador

Forma sugerida de citar Ordoacutentildeez-Delgado L Ramoacuten-Vivanco C y Ortiz-Chalan V (2019) Revisioacuten sistemaacute-tica del estado del conocimiento de los Vertebrados del Parque Nacional PodocarpusLa Granja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)7-18 httpdoiorg1017163lgrn30201901

IDs OrcidLeonardo Ordoacutentildeez Delgado httpsorcidorg0000-0002-4593-1728Claudia Ramoacuten Vivanco httpsorcidorg0000-0002-6119-238XValeria Ortiz Chalan httpsorcidorg0000-0003-2160-0964

8LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 20197-18

ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador

Revisioacuten sistemaacutetica del estado del conocimiento de los Vertebrados del Parque NacionalPodocarpus

1 Introduccioacuten

A pesar de su pequentildea superficie (283 561 km2)Ecuador se considera un referente en el tema debiodiversidad debido a que su riqueza de especiesecosistemas y elevados niveles de endemismo en-tre otros factores han influido para que el paiacutes seareconocido como una de las naciones megadiver-sas (Mittermeier 1997) Ecuador alberga al menos4718 especies de vertebrados entre ellos 436 espe-cies de mamiacuteferos (Tirira 2018) 1626 especies deaves (Freile y Restall 2018) 609 especies de anfibios(Ron y col 2019) 473 especies de reptiles (Torres-Carvajal Pazmintildeo-Otamendi y Salazar-Valenzuela2018) 635 especies de peces dulceacuiacutecolas y 939marinos y estuarinos (Jimeacutenez-Prado 2010) Ade-maacutes maacutes de 17748 especies de plantas vasculares sehan reportado en el territorio nacional (Neill 2012)Pero a pesar de esta destacada realidad el 3625de las especies del paiacutes en el 2014 se consideraronamenazadas ubicando a Ecuador en el primer lu-gar en cuanto a los paiacuteses con especies amenazadasde Sudameacuterica (UICN 2014)Entre las estrategias que el Estado ecuatoriano haempleado para enfrentar esta problemaacutetica estaacutela creacioacuten y gestioacuten de una red de aacutereas protegi-das puacuteblicas privadas y comunitarias amparadasen la Constitucioacuten de la Repuacuteblica (Constituyente2008) Las aacutereas protegidas se definen como la es-trategia de conservacioacuten por excelencia (Primacky col 1998 Dudley y Stolton 2010 Watson Dud-ley y Hockings 2014) las mismas han evoluciona-do desde una visioacuten exclusiva de conservacioacuten debiodiversidad a objetivos maacutes diversos entre ellosla provisioacuten de beneficios sociales y econoacutemicos(Watson Dudley y Hockings 2014)

El Parque Nacional Podocarpus (PNP) localiza-do entre las provincias de Loja y Zamora Chinchipees una de estas aacutereas destinadas a la conservacioacutende la biodiversidad y mantenimiento de los servi-cios ambientales de la regioacuten sur del paiacutes (Apolo2002 Calderoacuten 2002) Este Parque Nacional es par-te del ldquohotspotrdquo Andes Tropicales el maacutes rico enbiodiversidad en el planeta (Myers y col 2000)y de la Ecorregioacuten Terrestre Prioritaria ldquoPaacuteramosde la Cordillera Centralrdquo (Dinerstein y col 1995)ecorregioacuten presente en Ecuador exclusivamente enlos Andes del Sur la misma que estaacute conformadapor una suerte de islas pequentildeas de ecosistemas al-toandinos confinados a los picos de las montantildeas

centrales e internudos de los Andes por sobre los3000 msnm (Cuesta y col 2005)

Ademaacutes esta aacuterea protegida se ubica dentro dela depresioacuten de Huancabamba la barrera biogeo-graacutefica maacutes importante de los Andes para la distri-bucioacuten de especies en sentido norte sur (Duellman1979 Cuesta y col 2005 Ordoacutentildeez-Delgado 2011)De ahiacute que se considere a este sitio como un cen-tro de endemismo de plantas denominado Regioacutende Huancabamba (Davis y col 1997) Cuesta y col(2005) proponen que es a este elemento geograacuteficoal que se puede atribuir la baja similitud en la com-posicioacuten de flora y fauna de esta zona respecto delos paacuteramos de los Andes ubicados hacia el nortePor otra parte en el sitio en donde se localiza elPNP se sobreponen los centros de endemismo delos Andes del Norte y de Tumbes (Terborgh y Win-ter 1983) y confluyen dos corrientes bioclimaacuteticasuna proveniente de la Amazoniacutea con grandes canti-dades de humedad y la otra del Paciacutefico con la in-fluencia de los vientos secos provenientes del nortede Peruacute (Ordoacutentildeez-Delgado 2011)Todas estas condiciones sumadas a su irregularorografiacutea han influido para que se presenten en suinterior varios microclimas haacutebitats y nichos dan-do como resultado una gran diversidad de flora yfauna ademaacutes de significativos niveles de endemis-mo (Cuesta y col 2005 Ordoacutentildeez-Delgado 2011)Esta aacuterea protegida constituye el eje de los esfuer-zos de conservacioacuten en los Andes del Sur del paiacutesentre otros por el aporte en servicios ambientalesa la regioacuten (Apolo 2002) Del interior del aacuterea pro-tegida nacen tres cuencas hidrograacuteficas binaciona-les Catamayo-Chira Mayo-Chinchipe y Zamoraen su interior se localiza el sistema lacustre Lagunasdel Compadre reconocido como un sitio Ramsar(Humedal de Importancia Internacional) (Ordoacutentildeez-Delgado 2011) y se constituye en el aacuterea nuacutecleo demayor tamantildeo de la Reserva de Bioacutesfera Podocar-pus El Coacutendor reconocida en el 2007 por la UNES-CO (Serrano 2008)Son todos estos elementos los que han influido des-de hace mucho tiempo para que la comunidad cien-tiacutefica nacional e internacional haya mostrado inte-reacutes en el desarrollo de estudios al interior de esteterritorio (Aguirre y col 2002 Serrano 2008) Sinembargo las investigaciones efectuadas en el aacutereaprotegida no han contado hasta el momento conun adecuado proceso de anaacutelisis y sistematizacioacutenal grado de desconocer el nivel que han alcanzado

LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 20197-18ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 9

Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Ordoacutentildeez-Delgado L Ramoacuten-Vivanco C y Ortiz-Chalan V

hasta la actualidad o la dinaacutemica experimentada alo largo de su historia Uno de los pasos iniciales pa-ra definir cuanto se conoce o desconoce de un temadado es lo que se define como el ldquoanaacutelisis del es-tado del conocimientordquo que se conceptualiza comoldquoel anaacutelisis sistemaacutetico y la valoracioacuten del conoci-miento generado en torno a un campo de investiga-cioacuten durante un periodo definidordquo (Rueda 2003)

El presente trabajo se fundamenta en este conceptoy se orienta a establecer el ldquoestado del conocimien-tordquo existente hasta el momento sobre los vertebra-dos que alberga esta aacuterea protegida las temaacuteticasque en torno a este grupo de fauna se han inves-tigado la ubicacioacuten geograacutefica de los estudios losvaciacuteos de informacioacuten existentes y las liacuteneas de in-vestigacioacuten prioritarias a futuro

Figura 1 a) Representacioacuten graacutefica del nivel de influencia geograacutefica de los estudios sobre vertebrados del Parque NacionalPodocarpus b) Nuacutemero de estudios por taxa c) Nuacutemero de estudios por rango temporal a partir de la declaratoria del aacuterea

protegida

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2 Materiales y meacutetodo

21 Aacuterea de Estudio

El Parque Nacional Podocarpus (PNP) se ubica en-tre Numbala y el Nudo de Sabanilla en el liacutemi-te fronterizo de las provincias de Loja y ZamoraChinchipe en el sur de Ecuador (Ordoacutentildeez-Delgado2011) Comprende una superficie de 146 280 ha yfue declarado oficialmente el 15 de diciembre de1982 (Acuerdo Ministerial N 0398 Registro OficialN 404 5 de enero de 1983) (Ministerio de Agricul-tura Ganaderiacutea y Pesca de Ecuador 1983) Aproxi-madamente el 83 del territorio de esta aacuterea pro-tegida forma parte de la provincia de Zamora Chin-chipe y el17 a la provincia de Loja Su rango altitu-dinal se distribuye entre los 900 y 3650 msnm (Agui-rre y col 2002) La temperatura del sector fluctuacuteaentre 20 y 25 C en la zona baja (amazoacutenica) y de 8a 15 C en la zona alto andina (Maldonado y Numa2002) (Figura 1a)

22 Meacutetodos

El proceso de recopilacioacuten anaacutelisis y sistematiza-cioacuten de la informacioacuten contemploacute los siguientespasos El aacuterea de trabajo para el anaacutelisis abarcoacute to-do el parque nacional considerando para esto susliacutemites oficiales Sin embargo debido a que variaslocalidades investigadas se encuentran inmediata-mente fuera de los liacutemites de la misma se consideroacuteampliar el anaacutelisis a la zona de influencia inmediatadel aacuterea Se efectuoacute la buacutesqueda recopilacioacuten anaacute-lisis y sistematizacioacuten de la informacioacuten sobre losvertebrados en fuentes primarias y secundariasComo fuentes primarias se consideroacute la literaturacientiacutefica entre estas publicaciones indexadas o conrevisioacuten por pares ademaacutes de libros con ISBN lite-ratura gris que consideroacute a libros o documentos sinISBN pero con aval cientiacutefico (es decir documentosde investigadores reconocidos en el aacutembito de tra-bajo del aacuterea protegida y la temaacutetica tratada en estedocumento) ademaacutes de tesis de pregrado y pos-grado de universidades que poseen repositorios deestas investigaciones en liacutenea Como fuentes de in-formacioacuten secundaria se contemploacute el desarrollo deentrevistas realizadas a investigadores y entidadesvinculadas al aacuterea protegida entre estos docentesde la Universidad Teacutecnica Particular de Loja Uni-versidad Nacional de Loja yo investigadores deONG y entidades de investigacioacuten que han realiza-

do estudios sobre el Parque Nacional Podocarpusy sus alrededores Finalmente se tuvo acceso a labase de datos de permisos de investigaciones cien-tiacuteficas manejada por la Coordinacioacuten Zonal 7 delMinisterio del Ambiente de Ecuador para esta aacutereaprotegida

Para la buacutesqueda de informacioacuten en bases de da-tos cientiacuteficas asiacute como en repositorios bibliograacutefi-cos y revistas indexadas se establecieron un conjun-to de palabras clave en espantildeol e ingleacutes Luego deestablecer las palabras clave se utilizaron otros pa-raacutemetros de optimizacioacuten de buacutesqueda como porejemplo

bull Poner entre comillas (ldquordquo) las palabras clave debuacutesqueda para buscar una frase exacta

bull Usar el signo maacutes (+) delante de las palabrasdel tema que se va investigar para que todasestas sean tomadas en cuenta en la buacutesquedaen la web

bull Usar los operadores ldquoORrdquo y ldquoANDrdquo en ma-yuacutesculas entre dos palabras clave para encon-trar paacuteginas que contengan alguna de estas ensu texto

bull Usar el comando ldquoAllintitlerdquo seguido de laspalabras clave el cual permitioacute encontrar do-cumentos con estas palabras en su tiacutetulo

bull Usar el comando ldquoAllintextrdquo antes de las pala-bras clave para encontrar investigaciones queen su texto incluyan las palabras especificadaspara la buacutesqueda

Entre las palabras que se utilizaron para la buacutes-queda de informacioacuten constan las siguientes Par-que Nacional Podocarpus Fauna del Parque Na-cional Podocarpus Aves (mamiacuteferos anfibios rep-tiles peces) del Parque Nacional Podocarpus Ver-tebrados del Parque Nacional Podocarpus Verte-brados del Podocarpus Nombre de las localidadesCajanuma Tapichalaca Bombuscaro San Francis-co Cerro Toledo Numbala Vilcabamba por si so-las o sumadas al nombre del aacuterea protegida ParqueNacional Podocarpus Aves (o el nombre de cadagrupo fauniacutestico) maacutes el nombre de las localidadesdescritas en el paacuterrafo previo maacutes el nombre delaacuterea protegida

Se consideroacute utilizar estos uacuteltimos nombres porcuanto son los sectores de acceso maacutes importantes

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al aacuterea protegida Todas estas frases o palabras (sal-vo los nombres propios) fueron traducidas al in-gleacutes para ampliar la buacutesqueda a ese idioma Conlos paraacutemetros mencionados se buscaron documen-tos en bases de datos y repositorios cientiacuteficos talescomo Academiaedu BioOne Biodiversity Herita-ge Library BirdLife International Fauna Web Ecua-dor Google Schoolar ResearchGate SciELO Scien-ce Direct Scopus Semantic Scholar Web of SciencePor otra parte se buscoacute en las bases de datos de te-sis de pregrado y postgrado de las siguientes uni-versidades Universidad Teacutecnica Particular de LojaUniversidad Nacional de Loja Pontificia Universi-dad Catoacutelica del Ecuador Universidad Central delEcuador y Universidad del AzuayUn meacutetodo adicional de buacutesqueda de informacioacutenutilizado fue el tomar las referencias bibliograacuteficasde los documentos recopilados como punto de par-tida para buacutesqueda de documentos de intereacutes par-ticular Si alguna de estas referencias haciacutea mencioacutena estudios realizados sobre vertebrados en el PNPy su zona de influencia inmediata se procedioacute a labuacutesqueda del documento completo en la web u otrafuente de informacioacutenCon la informacioacuten obtenida se elaboroacute una matrizen Excel que sirvioacute como base de datos para el anaacute-lisis de la informacioacuten Esta matriz estaba confor-mada por los siguientes iacutetems Nuacutemero del estu-dio grupo fauniacutestico autoraesas tiacutetulo fechade publicacioacuten tipo de documento (artiacuteculo tesislibro informe) aacuterea de conocimiento (ecologiacutea di-versidad biogeografiacutea conservacioacuten taxonomiacutea)localidad de estudio coordenadas y altitudes refe-renciales Para documentos que omitiacutean esta uacuteltimainformacioacuten se definieron coordenadas referencia-les de localidades cercanas a la localidad de estudiopor medio de la revisioacuten detallada de la informa-cioacuten mencionada en materiales y meacutetodos de cada

documento o consulta a expertosCon la informacioacuten recopilada se cuantificaron elnuacutemero total de estudios nuacutemero de estudios porgrupo fauniacutestico publicaciones por antildeo distribu-cioacuten geograacutefica y por pisos zoogeograacuteficos Los es-tudios que consideraban maacutes de un grupo fauniacutesti-co en la investigacioacuten o dos o maacutes localidades deestudio fueron contabilizados por separado es de-cir si un estudio abarcaba aves y murcieacutelagos secontabiliza como un estudio multitaxa aparte maacutesno se contabiliza como un estudio de aves y uno demurcieacutelagos esto con la finalidad de evitar que elresultado del nuacutemero de investigaciones se sobre-dimensioneEl anaacutelisis temporal de los estudios se efectuoacute pordeacutecadas a partir de la creacioacuten del aacuterea protegida(1983) hasta diciembre de 2018 Para la distribucioacutende los estudios respecto de los pisos zoogeograacutefi-cos del Ecuador mismos que corresponden a unaclasificacioacuten general de la fauna del paiacutes conformea su distribucioacuten altitudinal se utilizoacute la propues-ta de Albuja y col (2012) De ahiacute que conforme alrango altitudinal presente en el aacuterea protegida setrabajaron con los siguientes pisos zoogeograacuteficosSubtropical oriental (1000 a 2000 msnm) templado(2000 a 3000 msnm) y altoandino (gt3000 msnm)Utilizando el programa QGIS (QGIS 2018) se apli-coacute el estilo de simbolizacioacuten de ldquomapa de calorrdquo alas localidades georreferenciadas en donde se reali-zaron los estudios de fauna del PNP utilizando laponderacioacuten por puntos que contiene el nuacutemero deestudios realizados en cada sitio para determinar laintensidad del mapa Se utilizoacute una gama de coloresque va de verde (menor intensidad) a azul (mayorintensidad) Cabe recalcar que para la generacioacuten deeste mapa no se tomoacute en cuenta la distincioacuten de lataxa estudiada

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Figura 2 Esquema del proceso metodoloacutegico desarrollado para el anaacutelisis sistemaacutetico del estado de conocimiento de los verte-brados del Parque Nacional Podocarpus

3 Resultados

31 Esquema metodoloacutegico desarrollado

El primer resultado del presente trabajo lo constitu-ye la propuesta metodoloacutegica para la recopilacioacutenanaacutelisis y sistematizacioacuten de la informacioacuten A con-tinuacioacuten se propone el esquema graacutefico resultantedel proceso desarrollado (Figura 2)

32 Nuacutemero de estudios

Se recopilaron 128 publicaciones sobre vertebra-dos del Parque Nacional Podocarpus y su zona deamortiguamiento De estas 84 (66) correspondena publicaciones cientiacuteficas y 44 (34) correspondena literatura gris Del total 64 corresponden a aves(50) 26 a mamiacuteferos (20) 22 a anfibios (17) 6a reptiles (5) y 2 a peces (2) Se encontraron ochoestudios multitaxa cuatro sobre aves y mamiacuteferos(3) tres sobre anfibios y reptiles (2) y un estu-dio de mamiacuteferos anfibios y reptiles (1) (Figura1b)

33 Nuacutemero de publicaciones por rangotemporal

Respecto del rango temporal la deacutecada inicial decreacioacuten del aacuterea protegida (1982-1990) constituye elperiodo con menor nuacutemero de publicaciones mis-mas que en las siguientes deacutecadas se incrementansignificativamente Sin embargo en la deacutecada ac-tual se evidencia un decrecimiento de al menos el25 en cuanto al nuacutemero de investigaciones reali-zadas en esta regioacuten sobre los vertebrados que al-berga (Figura 1c)

34 Distribucioacuten geograacutefica de los estudios

En base al anaacutelisis de la informacioacuten recopilada seidentificaron 16 localidades estudiadas para el aacutereaprotegida 15 corresponden a sitios individuales yuna asignada a los estudios que abarcan a toda elaacuterea protegida De las 128 publicaciones identifi-cadas 89 (69) corresponden a publicaciones queabarcan una sola localidad de estudio 10 (8) a tra-bajos que abarcaron dos localidades 10 (8) a estu-dios con tres localidades (8) y 19 (15) a traba-jos que se plantean como investigaciones que abar-can la totalidad del PNP (Figura 1a) Sin embargosi se contabilizan el nuacutemero de investigaciones de

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las cuales ha sido objeto cada localidad que formanparte de las 128 publicaciones mencionadas previa-mente destacan Tapichalaca (n = 33) y Cajanuma(n = 24) como los sitios con mayor nuacutemero de in-vestigaciones efectuadas Le siguen los estudios queabarcan en su descripcioacuten a toda el aacuterea protegidaPNP (n = 19) luego Bombuscaro (n = 18) San Fran-cisco (n = 14) y Romerillos Alto (n = 7) Mientras queel resto de localidades han sido objeto de trabajo decinco procesos de investigacioacuten o menos

35 Nuacutemero de publicaciones por piso zoo-geograacutefico

Respecto de la distribucioacuten de los estudios en ba-se a la clasificacioacuten de los pisos zoogeograacuteficos del

Ecuador se puede mencionar que el piso Templado(2000 a 3000 msnm) constituye la franja altitudinalmaacutes estudiada del aacuterea protegida con 60 investiga-ciones en total Le sigue el piso subtropical orien-tal (1000 a 2000 msnm) con 35 investigaciones y 21investigaciones abarcan los tres pisos zoogeograacutefi-cos presentes en el parque (Templado subtropicaloriental y altoandino) Mientras que los pisos maacuteselevados poseen 12 investigaciones en total 10 queabarcan el piso subtemplado oriental y templadoy dos que abarcan los pisos templado y altoandino(Figura 3)

Figura 3 Nuacutemero de publicaciones por piso zoogeograacutefico Coacutedigos TempAltoandino TempladoAltoandino SubTTempSubtropical OrientalTemplado SubTTemAlt Subtropical OrientalTempladoAltoandino

36 Temaacuteticas de estudio

Al analizar los estudios por el aacuterea de conocimien-to investigada se definioacute que los temas de ecologiacutea(n=51) y diversidad (n=30) principalmente listadosde especies dominan sobre el resto Se continuacuteanen importancia publicaciones sobre distribucioacuten (re-gistros inusuales y ampliaciones de rango de dis-tribucioacuten) (n=18) conservacioacuten (n=15) y taxonomiacutea(n=13) y finalmente se puede mencionar un solo es-tudio sobre bioacuacutestica desarrollado en el aacuterea pro-tegida (Flanagan 1998) (Figura 4)

4 Discusioacuten

Los anaacutelisis sistemaacuteticos de informacioacuten han sidoampliamente utilizados en aacutembitos relacionados ala medicina (Urruacutetia y Bonfill 2010 Manterola As-tudillo y Arias 2013) sin embargo como se de-muestra en el presente caso este tipo de proce-sos por contemplar lineamientos esquemaacuteticos detrabajo presentan la facilidad de ser moldeados yaplicados a otras ramas del conocimiento El meacuteto-do aquiacute desarrollado es similar con otras propues-tas metodoloacutegicas existentes por ejemplo Medina-Loacutepez Mariacuten-Garciacutea y Alfalla-Luque (2010) o Man-terola Astudillo y Arias (2013) Esta sistematiza-

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cioacuten constituye el primer esfuerzo de este tipo desa-rrollado para un aacuterea protegida del paiacutes y proponelineamientos metodoloacutegicos (Figura 2) que puedenser facilmente replicados en otras aacutereas protegidaso incluso en otros procesos o tipos de investigacioacutenPor otra parte es indiscutible la importancia que enla actualidad poseen los sistemas de informacioacutengeograacutefica entre otros elementos puesto que es-tas herramientas permiten representar graacuteficamen-te los resultados de diversas investigaciones (Gree-ne y Pick 2012) Es por esto que como uno de lospasos fundamentales del presente trabajo se con-temploacute el mapeo de la informacioacuten generada con elpropoacutesito de evidenciar el grado de influencia terri-torial de las investigaciones recopiladas los vaciacuteosgeograacuteficos y temaacuteticos sobre el conocimiento de losvertebrados existentes en el aacuterea protegidaSobre los grupos taxonoacutemicos estudiados se puedeacotar que la realidad encontrada es similar a la deotras latitudes Es bien conocido que las aves y ma-miacuteferos se consideran los grupos taxonoacutemicos me-

jor conocidos del planeta (Stotz y col 1996 Larseny col 2012) hecho tambieacuten propuesto para Ecua-dor (Albuja y col 2012) Este estudio corrobora es-ta tendencia y permite evidenciar que el grupo devertebrados maacutes estudiado del PNP corresponde alas aves (50 de los estudios en el aacuterea protegi-da) seguido por investigaciones sobre los mamiacutefe-ros (20) del sector (Figura 1a) El intereacutes por labiodiversidad fauniacutestica existente en el territorio co-rrespondiente al PNP posee una larga data esto lodenotan la visita a esta regioacuten de un importante nuacute-mero de investigadores del American Museum ofNatural History entre los antildeos 1854 y 1920 (Chap-man y col 1926 Anthony 1922) Sin embargo lue-go de estos trabajos las investigaciones en esta zonafueron esporaacutedicas siendo retomadas a partir de losantildeos setenta con las expediciones de Louisiana Sta-te University Museum of Zoology (LSUMZ) y conmayor fuerza a partir de finales de los antildeos ochen-ta por parte de Zoological Museum of Copenhagen(ZMUC) (Bloch y col 1991)

Figura 4 Nuacutemero de publicaciones por temaacutetica de estudio sobre los vertebrados del Parque Nacional Podocarpus

Estos trabajos cimentaron el intereacutes por la zonaen los antildeos siguientes a la declaratoria del aacuterea pro-tegida Uno de los factores maacutes influyentes para queeste intereacutes continuacutee hasta la actualidad principal-mente por la comunidad ornitoloacutegica tiene relacioacutencon el descubrimiento de dos especies de aves enesta regioacuten en menos de una deacutecada (1992 1997)(Krabbe y col 1999 Coopmans y Krabbe 2000)La Elaenia Tropandina (Myiopagis olallai) fue descu-bierta en el sector de Bombuscaro en 1992 (Coop-mans y Krabbe 2000) y la Grallaria Jocotoco (Gra-

llaria ridgelyi) fue descubierta en 1997 en el sectorde Tapichalaca al sur del PNP (Krabbe y col 1999)Adicionalmente especies como Cotinga Ventricas-tantildea (Doliornis remseni) fueron registradas por pri-mera vez para el paiacutes en el sector de Cajanuma en1989 (Robbins Rosenberg y Molina 1994) todo estoen un territorio que no supera las 147 000 haEntre otros es la importancia demostrada sobre labiodiversidad del sector la que influyoacute para que a fi-nales de los antildeos noventa la ONG Naturaleza Cul-tura Internacional establezca una estacioacuten cientiacutefi-

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ca en el liacutemite norte del aacuterea protegida en la cualcon financiamiento de la Fundacioacuten Alemana parala Investigacioacuten Cientiacutefica se ejecutan diversas ac-ciones de investigacioacuten (Kiss y Braumluning 2008) losmismos que se mantienen hasta la actualidad Sonlos factores expuestos los que contribuyeron paraque el nuacutemero de investigaciones publicadas parael aacuterea protegida a partir de la deacutecada del antildeo 1990se incrementen de manera significativa Aunque enla actualidad (2011-2018) se ha experimentado undecrecimiento de al menos el 25 en este tipo detrabajos (Figura 1c)Gran parte del flanco oriental del aacuterea de estudiolo constituyen bosques y paacuteramos pristinos estadoatribuido a lo agreste y el dificil acceso a los mismos(Remache y col 2004 Kiss y Braumluning 2008) de ahiacuteque aun persistan en el aacuterea protegida importan-tes zonas sin informacioacuten sobre la riqueza bioloacutegicaque albergan (Figura 1a) Albuja y col (2012) pro-ponen que la informacioacuten sobre la fauna de Ecuadorse encuentra dispersa y presenta dificultades en suacceso El presente trabajo se desarrolla despueacutes de35 antildeos de la declaratoria oficial de esta aacuterea prote-gida y evidencia que existe un importante nuacutemerode publicaciones en torno al objeto de estudio peroestas en su mayoriacutea estaacuten dispersas y no se encuen-tran disponibles para los actores institucionales vin-culados a la gestioacuten del aacuterea principalmente paralos tomadores de desiciones como el Ministerio delAmbiente de EcuadorEl presente anaacutelisis permite definir algunas priori-dades de investigacioacuten para el aacuterea protegida tantoen el aacutembito geograacutefico como temaacutetico Los peces yreptiles del PNP requieren atencioacuten prioritaria yaque poseen pocos estudios hasta el momento ade-maacutes es necesario incrementar el conocimiento so-bre la biodiversidad y ecologiacutea de la fauna en elcentro y sureste del parque Los resultados eviden-cian que la mayoriacutea de los estudios efectuados sobrelos vertebrados del sector han sido desarrollados ensus bordes o su aacuterea de influencia inmediata sien-do el sistema lacustre Lagunas del Compadre el quecuenta con un estudio sobre los anfibios del sectorExtensos territorios internos del parque evidencianfalencias en cuanto a investigacion principalmenteen el centro y sureste del aacuterea Sin embargo es con-veniente sentildealar que el acceso a estos sitios es dificilde ahiacute que para llenar estos vaciacuteos de informacioacutense requeriraacuten significativos esfuerzos de trabajoPor otra parte temaacuteticas que poseen significativapotencialidad de desarrollo en el sitio como bio-

acuacutestica deberiacutean contar con nuevos esfuerzos detrabajo o sistematizacioacuten Esto por cuanto en laactualidad existen plataformas en liacutenea (ej Xeno-Canto Internet Bird Collection) que albergan unaimportante coleccioacuten de registros (fotograacuteficos y au-ditivos) de aves de esta aacuterea protegida sin embargoeste material no ha sido sistematizado o analizadoen el contexto de aporte al aacuterea

5 ConclusionesEl presente trabajo constituye una liacutenea de base so-bre las investigaciones de vertebrados efectuadas eneste Parque Nacional el mismo que permitiraacute prio-rizar y monitorear los futuros esfuerzos en esta te-maacutetica para el sector Si bien generalmente los anaacute-lisis sistemaacuteticos de informacioacuten se enfocan en la re-copilacioacuten y sistematizacioacuten de la literatura existen-te en bases de datos cientiacuteficas este documento evi-dencia la importancia de incluir informacioacuten gris deaacutembito local para trabajos como el presente Un 34(n=44) de los estudios que componen los resultadosde este trabajo corresponden a literatura gris de ahiacutela importancia en la recopilacioacuten e inclusioacuten de estainformacioacuten en este tipo de revisionesLa metodologiacutea propuesta constituye una valiosaoportunidad para entidades a cargo de una o maacutesaacutereas protegidas su aplicacioacuten es sencilla de costomiacutenimo y adaptable a diversas temaacuteticas y realida-des La misma puede ser desarrollada por entidadesestatales como el Ministerio del Ambiente Gobier-nos Autoacutenomos Descentralizados o para aacutereas pro-tegidas comunitarias o privadas Es evidente que unclaro conocimiento sobre los procesos de investiga-cioacuten efectuados en un sector determinado permitiraacutefortalecer la gestioacuten del sitio

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18LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 20197-18

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteNpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201902

ASPECTOS BIOLOacuteGICOS Y ECOLOacuteGICOS DEL OSO DE ANTEOJOS

(Tremarctos ornatus Ursidae) EN LA ZONA ANDINA DE

ECUADOR Y PERSPECTIVAS PARA SU CONSERVACIOacuteN BAJO EL

ENFOQUE DE ESPECIES PAISAJE

BIOLOGICAL AND ECOLOGICAL ASPECTS OF THE SPECTACLED BEAR

(Tremarctos ornatus Ursidae) IN THE ECUADOREAN ANDEAN ZONE AND

CONSERVATION PERSPECTIVES UNDER THE LANDSCAPE SPECIES APPROACH

Pablo Sandoval Guilleacuten1 y Patricio Yaacutenez Moretta2

1 Ingenieriacutea en Biodiversidad y Recursos Geneacuteticos Universidad Tecnoloacutegica Indoameacuterica Av Machala y Sabanilla QuitoEcuador2 Carrera de Gestioacuten Ambiental y Turismo Universidad Internacional del Ecuador Av Simoacuten Boliacutevar y Jorge Fernaacutendez QuitoEcuador

Autor para correspondencia apyanezhotmailcom

Manuscrito recibido el 28 de febrero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 13 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El oso andino u oso de anteojos (Tremarctos ornatus) ha habitado Sudameacuterica por maacutes de cinco millones de antildeos y esel uacutenico representante viviente de los osos de nariz corta un grupo que habitoacute solamente en el continente americanoDentro de Ecuador es considerado en peligro de extincioacuten principalmente debido a la fragmentacioacuten y peacuterdida dehaacutebitats naturales en la regioacuten andina causada por actividades antroacutepicas productivas (ganaderiacutea y agricultura) y deextraccioacuten de recursos naturales Este oso es un mamiacutefero que necesita de grandes extensiones para poder alimentarsey buscar pareja El oso andino es importante para las zonas que habita principalmente el bosque andino y el paacuteramodebido a su eficiente rol como dispersor de semillas En el presente trabajo se analizan aspectos de esta especie enEcuador utilizando el enfoque teoacuterico de rsquoespecies paisajersquo para proponer actividades en pro de la conservacioacuten deeste mamiacutefero y de los haacutebitats en los que se desarrolla Este enfoque permite evaluar de forma sistemaacutetica la calidaddel paisaje en teacuterminos de los requerimientos bioloacutegicos de una especie de intereacutes (en este caso Tremarctos ornatus) yde los usos humanos del paisaje de igual forma considera caracteriacutesticas del aacuterea de conservacioacuten como su variacioacutenPalabras clave Conservacioacuten bioloacutegica Tremarctos ornatus Andes ecuatorianos especies

Abstract

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

The Andean bear (Tremarctos ornatus) has inhabited South America for more than five million years and he is the onlyliving representative of the short-nosed bears a group that only lived on the American continent In Ecuador he isconsidered an endangered species mainly because the loss of natural habitats in the Andes due to the pressure ofproductive anthropic activities (mainly livestock and agriculture) and extraction of natural resources This bear is amammal that needs large areas to eat and find a mate The Andean bear is important for cloud forests and paramosdue to his efficient role as seed scatter In this work the rsquolandscape speciesrsquo theoretical approach is applied in orderto propose activities to conserve the Andean bear and the places that inhabits This approach also allows to evaluatein a systematic way the quality of the landscape in terms of biological requirements of the species (here Tremarctosornatus) and the landscape human uses likewise it also considers the size and limits of the conservation area and itsinternal variationKeywords Biological conservation Tremarctos ornatus Ecuadorian Andes Landscape Species

Forma sugerida de citar Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P (2019) Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos deloso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zona andina de Ecuador y perspec-tivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje La Granja Revista deCiencias de la Vida Vol 30(2)19-27 httpdoiorg1017163lgrn30201902

IDs OrcidPablo Sandoval Guilleacuten httpsorcidorg0000-0001-8157-2876Patricio Yaacutenez Moretta httpsorcidorg0000-0003-4436-7632

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

1 Introduccioacuten

Varias regiones en Latinoameacuterica han sido propuestas co-mo rsquohotspotsrsquo (aacutereas con especial concentracioacuten de diver-sidad bioloacutegica) rsquothreatspotsrsquo (aacutereas con tal diversidadpero con amenazas claras hacia ella) o como rsquopaiacuteses connuacutemeros altos de especies amenazadasrsquo (Cole Reedery Wilson 1994 Ceballos y Brown 1995 IUCN 1996)Dentro de este contexto cabe mencionar que los mamiacute-feros y las aves como grupos mejor conocidos y maacutesestudiados suelen ser considerados como los organismosanimales generalmente emblemaacuteticos en torno a los cua-les suelen girar actividades de planificacioacuten y ejecucioacutende la conservacioacuten de haacutebitats y ecosistemas naturales

La riqueza de especies valores de biodiversidad y rangosde endemismo de mamiacuteferos para cada paiacutes han sido uti-lizados de manera conjunta como medidas de caracteri-zacioacuten de la peacuterdida de haacutebitat y crecimiento poblacionalhumano asiacute como para identificar las amenazas antroacute-picas globales sobre la diversidad bioloacutegica (Sisk y col1994) A pesar de ello todaviacutea existen algunos vaciacuteos enel conocimiento de este grupo de vertebrados en regio-nes neotropicales Entre los mamiacuteferos emblemaacuteticos dezonas andinas el oso andino (Tremarctos ornatus) se en-cuentra catalogado como especie vulnerable (VU) dentrode la Lista Roja de la Unioacuten Internacional para la Con-servacioacuten de la Naturaleza (IUCN 2018) y en peligro deextincioacuten en Ecuador (Cuesta Peralvo y Saacutenchez 2001)

Uno de los problemas maacutes desafiantes en la conserva-cioacuten de biodiversidad en la zona andina de Ecuador esproteger especies grandes como el oso de anteojos (Cas-tellanos 2010) o el tapir de montantildea (Aacutelvarez y Yaacutenez2017) y al mismo tiempo satisfacer las necesidades de laspersonas que comparten espacios con ellas Los grandescarniacutevoros por ejemplo son particularmente difiacuteciles deconservar porque compiten directa o indirectamente conlos humanos por el espacio y los recursos (Treves y col2006) los carniacutevoros tienen efectos directos sobre la abun-

dancia de herbiacutevoros carrontildeeros y efectos indirectos so-bre la vegetacioacuten y las redes alimenticias a traveacutes de cas-cadas troacuteficas (McFarland 2009) lo que hace que su con-servacioacuten sea importante y complejaLa conservacioacuten del oso de anteojos en los paiacuteses andi-nos en donde las aacutereas protegidas y los haacutebitats de vi-da silvestre se encuentran incrustados en una matriz deusos heterogeacuteneos generalmente con cambios raacutepidos enel uso yo tenencia de la tierra es particularmente difiacutecil(Peyton y col 1998 Ferraro 2002 Himley 2009)

11 La regioacuten andina de Ecuador y paiacutesesvecinos como haacutebitat natural del oso deanteojos

Claacutesicamente suele considerarse al haacutebitat como todoslos recursos y caracteriacutesticas de un lugar que permiten lapresencia de un organismo (Begon Harper y Townsend1999) por lo tanto un animal puede usar un haacutebitat dediferentes formas de acuerdo al acceso y la disponibili-dad de eacuteste asiacute como de sus requerimientos particulares(Cuesta Peralvo y Saacutenchez 2001) La disponibilidad yacceso a tal haacutebitat pueden variar a lo largo del tiempo enfuncioacuten de factores ambientales como el clima y factoresbioloacutegicos de la especie de intereacutes asiacute como de las comu-nidades que estructuran el sistema local (Begon Harpery Townsend 1999)

A nivel de Sudameacuterica el oso de anteojos habita en am-bientes de bosques nublados y paacuteramos de seis paiacutesesColombia Venezuela Ecuador Peruacute Bolivia y norocci-dente de Argentina (Castellanos 2010) La presencia deesta especie en su zona maacutes austral el noroccidente deArgentina se fundamenta en el encuentro de fragmentosde ADN extraiacutedos de pelo y heces (Teta y col 2018) EnEcuador se reporta su presencia principalmente en bos-ques nublados y paacuteramos andinos generalmente dentrode aacutereas protegidas pero eventualmente tambieacuten fuerade ellas (Cuesta 2000 Goldstein y Cancino 2001 PUCE-q 2018) (Figura 1)

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CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

Figura 1 Mapa de distribucioacuten potencial del oso de anteojosFuente PUCE-q (2018)

Algunos registros de su presencia incluyen bosque nu-blado y paacuteramo a regiones contiguas de bosque subtro-pical Su presencia en estos tres ecosistemas se relacio-na con registros efectuados en las provincias de Pasta-za Morona Santiago Zamora Chinchipe Sucumbiacuteos Na-po Chimborazo Cantildear Azuay Loja Carchi ImbaburaPichincha Cotopaxi Boliacutevar Tungurahua y El Oro (Tiri-ra 2007) Atendiendo a una nomenclatura maacutes estanda-rizada de las regiones naturales se puede mencionar quese encuentra en Bosque Pie montano Occidental BosqueMontano Occidental Paacuteramo Bosque Montano OrientalBosque Pie montano Oriental (Castellanos y Boada 2018)

12 Descripcioacuten de la especieEl oso de anteojos tambieacuten conocido como oso andinooso achupallero oso frontino u oso anteojudo es una es-pecie uacutenica de los Andes Es grande y de cuerpo robustolos machos miden entre 18-20 m de altura pesan hasta175 kg las hembras son algo maacutes pequentildeas (Tirira 2007)Los machos y hembras adultos tienen un cuello muscu-loso corto orejas cortas y hocico marroacuten oscuro su pelaje

negro es grueso y abundante Presentan ademaacutes una com-binacioacuten de manchas blancas o cafeacute claras alrededor delos ojos que pueden extenderse hasta la quijada gargan-ta y pecho (Figuras 2 y 3) el tamantildeo coloracioacuten y formade estas manchas suelen ser diferentes en cada individuoy son caracteriacutesticas que suelen ser usadas para su identi-ficacioacuten a este nivel (Castellanos 2010 Tirira 2007)

Figura 2 Apariencia de un oso de anteojos adultoFuenteTirira (2007)

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

Figura 3 Oso de anteojos (Tremarctos ornatus) Fuen-teAppleton (2017)

Es un mamiacutefero de haacutebitos diurnos y nocturnos terrestreparcialmente arboriacutecola y solitario tambieacuten es un animalomniacutevoro (come frutos materia vegetal y carne llegan-do incluso a alimentarse de carrontildea de ser necesario) Ge-neralmente su dieta incluye frutos maduros cogollos debromelias partes tiernas de palmas bulbos de orquiacutedeaso incluso cortezas de aacuterboles (Castellanos 2005) Sin em-bargo sus haacutebitos alimenticios pueden cambiar acorde allugar en el que se encuentre y de la disponibilidad de losrecursos (Peralvo Cuesta y Manen 2005) y si el alimentoes escaso puede incluso llegar a cazar venados roedo-res y en ocasiones terneros (Goldstein 2002 Castellanos2005) Suele construir nidos tanto en el suelo como en losaacuterboles altos con el propoacutesito de descansar y para alimen-tarse sin interrupciones (Goldstein 2002)

13 Objetivo y aspectos metodoloacutegicosEl presente documento busca compartir con la sociedadacadeacutemica nacional y regional informacioacuten de intereacutes pa-ra el conocimiento y la conservacioacuten de una especie em-blemaacutetica del oso de anteojos Se fundamentoacute en una revi-sioacuten criacutetica de literatura especiacutefica (considerando publica-ciones teacutecnicas yo cientiacuteficas producidas principalmenteen las uacuteltimas dos deacutecadas en torno a esta especie de ma-miacutefero y sus haacutebitats) asiacute como la generacioacuten de opinio-nes de los autores sobre el rol ecoloacutegico y de conservacioacutenpresente y futuro de esta especie en sus haacutebitats naturalesen Ecuador

2 Biologiacutea reproductivaGran parte del comportamiento de apareamiento de estaespecie permanece sin estudiar Los machos y las hembrasse juntan para aparearse entre los meses de abril y junioLa pareja permanece junta durante 1 a 2 semanas copu-lando varias veces durante este periacuteodo (International As-

sociation for Bear Research and Management 1999)Estudios de geneacutetica molecular realizados por Ruiz-Garciacutea (2003) en poblaciones de osos de cinco paiacuteses an-dinos muestran una alarmante realidad la variabilidadgeneacutetica del oso andino es relativamente baja Las pobla-ciones del Ecuador poseen la menor variabilidad posi-blemente debido a que la fragmentacioacuten de sus haacutebitatses mayor en Ecuador lo cual genera poblaciones de ososmaacutes aisladas y con mayor riesgo de desaparecer (Kattany col 2004)

3 Importancia ecoloacutegica en el turis-mo cultural y de naturaleza

El oso de anteojos es el uacutenico representante viviente enSudameacuterica de toda la familia Ursidae lo cual le da underecho particular de existir y a la comunidad acadeacutemicauna gran obligacioacuten eacutetica para facilitar su conservacioacuten insitu El ser humano como el principal agente transforma-dor del ambiente tiene la obligacioacuten y responsabilidadde conservar no solo al oso andino sino tambieacuten a lasespecies silvestres con las que comparte haacutebitatsSin embargo y a pesar de esta necesidad eacutetica poco seconoce auacuten sobre la ecologiacutea de este oso en Ecuador y surol en los ecosistemas que habita Estudios en Bolivia handemostrado que es un activo agente dispersor de semillasy que el paso de eacutestas por su tracto digestivo no afecta suviabilidad (Rivadeneira 2008)

Por tanto este mamiacutefero resulta muy importante para laszonas que habita principalmente para algunas especiesvegetales de bosque andino y paacuteramo debido a su rolefectivo de dispersor al depositar semillas con mayor ve-locidad de germinacioacuten en zonas aptas Por otra parteen la mayor parte de las veces el oso de anteojos tumbatroncos completos para alcanzar sus frutos y alimentarse(Troya 2002) de esta manera dentro del bosque se abrenespacios por donde entra maacutes luz solar y el agua de lluviallega directamente al suelo Asiacute el oso ayuda en parte a larenovacioacuten de la vegetacioacuten del bosque ya que muchasplantas necesitan tener un espacio abierto por encimade ellas (claros) para crecer mejor Sus excrementos tam-bieacuten contribuyen en alguna medida a abonar el suelo delbosque Ademaacutes sirven de alimento a muchos peque-ntildeos organismos como escarabajos estercoleros pequentildeoscucarrones larvas de insectos mariposas (Castellanos2003)

Es un gran escalador y cuando sube a los aacuterboles paraalimentarse o dormir construye plataformas doblando ypartiendo algunas ramas Muchas de estas ramas o palosque estaban acumulados en el dosel del bosque caen alsuelo para descomponerse y convertirse en abono orgaacuteni-co De esta manera el oso ayuda a evitar que se acumule

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CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

demasiada materia orgaacutenica en la parte alta de los aacuterbolesy genera huecos en el dosel o subdosel por donde llegala luz del sol directamente al suelo del bosque (Suaacuterez1985)El oso andino tambieacuten ha sido un animal emblemaacuteticoinvolucrado en el desarrollo de muchas de nuestras cul-turas indiacutegenas y campesinas en los paiacuteses andinos Paramuchos es sagrado para otros el hermano mayor del serhumano En las tradiciones orales de los pueblos se en-cuentra al oso en leyendas cuentos canciones y mitos(Lameda y Del Moral 2008)

El oso andino aparece reflejado en los nombres comunesde algunas plantas como rsquola mano de osorsquo (Oreopanax bo-gotensis) y rsquola hierba del osorsquo (Xerophyllum tenax) Tambieacutenes muy comuacuten encontrar sitios o lugares que reciben susnombres honrando al oso andino el Alto del Oso (Co-lombia) la Cueva del Oso (Ecuador) Quebrada El Oso(Colombia Peruacute Venezuela) Vereda del Oso (Colombia)entre otros De esta manera el oso andino hace parte delpatrimonio cultural y de la cosmovisioacuten de los paiacuteses dela regioacuten andina

4 Aspectos en torno al cuidado yconservacioacuten actuales del oso an-dino bajo el enfoque de especiespaisaje

41 El modelo de conservacioacuten basado enespecies paisaje

El conflicto oso de anteojos - ganado es un elemento dignode ser analizado y abordado bajo el esquema conceptualpara planificacioacuten de conservacioacuten de especies paisaje(Sanderson y col 2002) debido a las caracteriacutesticas par-ticulares del conflicto que incluyen componentes ecoloacute-gicos sociales y econoacutemicos Una planificacioacuten efectivaen conservacioacuten o en manejo de conflictos debe definir demanera clara los elementos que son bioloacutegica econoacutemicay socialmente relevantes para la especie o el conflicto encuestioacuten de manera que se pueda planificar la resolucioacutende los mismos a una escala adecuada (Poiani y col 1998Whited y col 2000) preferiblemente con un enfoque eco-sisteacutemico yo de ecologiacutea de paisajes

El enfoque de especies paisaje concentra sus esfuerzos enun modelo expliacutecito espacialmente que evaluacutea sistemaacuteti-camente el paisaje en teacuterminos de los requerimientos bio-loacutegicos de una especie de intereacutes (en este caso Tremarctosornatus) y de los usos humanos que se den a tal paisajeEste enfoque utiliza los requerimientos de la especie paradefinir los liacutemites del aacuterea de conservacioacuten (la extensioacuten)y la variacioacuten dentro de ella (el grano) (Sanderson y col

2002) El modelo conceptual de conservacioacuten basado enespecies paisaje considera primordialmente la identifica-cioacuten de

1 El paisaje bioloacutegico de la especie

2 El paisaje de las diferentes actividades humanas

3 Espacios y tiempos en los que las actividades hu-manas podriacutean poner en peligro a las poblacionesde la especie paisaje

4 Un paisaje focal potencial para la conservacioacuten dela especie basado en los elementos locales necesa-rios y las intervenciones diferentes requeridas parala conservacioacuten de la poblacioacuten bioloacutegica escogida(Sanderson y col 2002)

42 La escogencia de la especieTeoacutericamente cualquier especie podriacutea ser consideradacomo candidata a especie paisaje pero en la praacutectica con-siderar muchas especies como candidatas hariacutea excesiva-mente largo y oneroso el proceso de seleccioacuten En vistade ello organizaciones como la WCS sugieren que el gru-po inicial de especies candidatas a especie paisaje parauna zona determinada consiste en pocas especies con unaprobabilidad razonable de ser seleccionadas y que cum-plan con uno o maacutes de los cinco criterios siguientes (WCSWildlife Conservation Society 2002)

bull Aacuterea la especie candidata a especie paisaje debe-raacute distribuirse ampliamente en haacutebitats naturalesde tal manera que si se protege su zona de vida seprotege a la vez a muchas otras especies de floray fauna al mismo tiempo lo que se conoce comoEfecto Sombrilla (Umbrella species) (WCS WildlifeConservation Society 2002) En este sentido el osode anteojos por lo que se ha mencionado anterior-mente y por su distribucioacuten en haacutebitats naturalesandinos de Colombia Venezuela Ecuador Peruacute ynorte de Argentina es un fuerte candidato para es-pecie paisaje

bull Heterogeneidad algunas especies requieren maacutesque simplemente aacutereas grandes En muchos casosuna especie silvestre candidata a especie paisaje ne-cesita una variedad de haacutebitats naturales disponi-bles y tipos de vegetacioacuten diferentes para su dis-persioacuten forraje reproduccioacuten y supervivencia eneacutepocas favorables y desfavorables (WCS Wildli-fe Conservation Society 2002) Nuevamente el osoandino reuacutene estas condiciones

bull Vulnerabilidad otra consideracioacuten en la seleccioacutende una especie paisaje es el nuacutemero y severidad delas amenazas que la afectan Las amenazas puedenser clasificadas de acuerdo a la probabilidad de suocurrencia la rapidez con la que ocurren o puedenocurrir su severidad y el aacuterea que pueden afectar

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

en relacioacuten a la especie candidata (WCS WildlifeConservation Society 2002) El oso de anteojos enla actualidad estaacute catalogado como especie vulne-rable por la IUCN (2018) por lo que su proteccioacuteny de los haacutebitats que ocupa es necesaria y urgente

bull Funcionalidad ecoloacutegica algunas especies tienenefectos particularmente fuertes en la estructura yfuncioacuten de los ecosistemas naturales por ejemplolos castores originan zonas pantanosas al construirdiques en los riacuteos (WCS2002) los tapires y osos deanteojos distribuyen semillas en los sistemas quevisitan y los depredadores mayores pueden con-trolar la abundancia y composicioacuten de las comu-nidades de presas Dados estos efectos importantessobre otras especies el mantenimiento de poblacio-nes saludables de las especies paisaje y de sus haacute-bitats como el caso del oso andino ayudaraacute a con-servar de manera saludable a los ecosistemas en losque se desarrolla

bull Importancia socioeconoacutemica el uacuteltimo criterio pa-ra la seleccioacuten de una especie paisaje es su impor-tancia socioeconoacutemica Algunos ejemplos demues-tran que el ambiente social dentro y en los alrede-dores de las aacutereas protegidas puede afectar draacutes-ticamente los resultados de la conservacioacuten Dadoque las especies paisaje recorren grandes extensio-nes y encuentran en este accionar una amplia va-riedad de haacutebitats y de tipos de uso de tierras esmuy probable que tengan contacto con gente y susactividades (WCS Wildlife Conservation Society2002) Esto precisamente es lo que sucede con eloso de anteojos en un sentido negativo para el serhumano puede afectar cosechas molestar al gana-do competir por el espacio o por los recursos enun sentido positivo este oso tiene importantes be-neficios como el ser un potente iacutecono cultural enla ruralidad andina y proveer oportunidades parala generacioacuten de ingresos a las comunidades huma-nas locales a traveacutes del desarrollo de actividades deecoturismo como se ha descrito para otra especieimportante como el tapir andino en estudios simi-lares (Aacutelvarez y col 2017)

43 Programas y planes en pro de la conser-vacioacuten del oso de anteojos como especieemblemaacutetica en Ecuador

La Fundacioacuten Natura y la Fundacioacuten EcoCiencia en Ecua-dor han trabajado en las uacuteltimas deacutecadas (1980-2010principalmente) con el gobierno nacional apoyando a lagestioacuten del manejo de tres aacutereas protegidas en los quese encuentra el oso de anteojos (Podocarpus Cotacachi-Cayapas Cayambe-Coca) Por otro lado el programa deconservacioacuten del oso Andino en el Noroccidente del Dis-trito Metropolitano de Quito utiliza al oso como especie

paraguas para la conservacioacuten de la salud ambiental deesta regioacuten (Secretariacutea de Ambiente 2014) Las accionesque se implementan para apoyar la conservacioacuten del osoapoyan tambieacuten directa o indirectamente a la conserva-cioacuten y recuperacioacuten de los remanentes de vegetacioacuten na-turales Estos esfuerzos de conservacioacuten sin duda algunadeben ser ampliados y apoyados por las instituciones degestioacuten e investigacioacuten que fueren pertinentes

5 Conclusiones y recomendacionesLas poblaciones de oso andino desde la eacutepoca prehis-paacutenica han sido objeto de mucha presioacuten por parte delser humano En Ecuador se los cazaba por temor pordeporte por obtener productos de su cuerpo o porqueeventualmente eran considerados plaga para cultivos yoanimales de granjas

Actualmente las amenazas principales que enfrenta sonla caza furtiva y la destruccioacuten de su haacutebitat natural loque hace que las pocas poblaciones que auacuten quedan enEcuador se encuentren generalmente aisladas entre siacute Aestos dos factores se le suma el hecho de que el haacutebitatprincipal del oso andino se encuentra en una de las zonasde mayor crecimiento y desarrollo econoacutemico y social enEcuador las provincias andinasConsideramos que algunas medidas para colaborar con elmantenimiento de esta especie en sus haacutebitats naturalesademaacutes de que se la considere oficialmente como EspeciePaisaje para Ecuador y posiblemente tambieacuten para losotros paiacuteses andinos donde se encuentre comprenden

Evitar la caceriacutea del oso con las medidas y acciones per-tinentes actualmente la ley prohiacutebe su caceriacutea y comer-cializacioacuten sin embargo ameritariacutea algo maacutes de controlpara que llegue a cumplirse plenamente la norma Caberecalcar que estos animales son tiacutemidos y asustadizostratan de evitar la presencia del ser humano y no cons-tituyen amenaza alguna para nosotros Si en una zonahay problemas con un oso andino se debe informar a laentidad ambiental local competente eacutesta indicaraacute que ha-cer La caceriacutea no es la solucioacuten y con esta praacutectica solose contribuye a aumentar el riesgo de extincioacuten de estaespecie

No talar el bosque andino (el nublado ni el de pie de mon-te) ni el subtropical asiacute como no modificar los paacuteramosAdemaacutes de ser el hogar del oso andino estos ambientessirven para la proteccioacuten de cuencas y aseguran el abas-tecimiento de agua en la regioacuten para el beneficio de lagente Por otra parte el bosque y el paacuteramo son el hogarde muchas otras especies de animales y plantas benefi-ciosas para el ecosistema y para el ser humano algunasde ellas ademaacutes no se encuentran en ninguna otra re-gioacuten del planeta De esta manera si se protege el hogar

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

del oso andino tambieacuten se preserva el hogar de variasplantas y animales que comparten su haacutebitat Resultanindispensables las campantildeas de recuperacioacuten y protec-cioacuten de los bosques andinos y paacuteramos El deterioro deestos sistemas implica la peacuterdida de fuentes de agua in-dispensables para cultivos o consumo humano Se debeprocurar reforestar las aacutereas donde antes existiacutea bosqueandino con especies nativas pues los que auacuten quedanse encuentran de manera discontinua y fragmentada Sepueden desarrollar planes de restauracioacuten de bosquesque conecten esos fragmentos y asiacute se ayudariacutea a que eloso andino tenga un aacuterea maacutes amplia por la cual despla-zarse

Los gobiernos (nacional provinciales municipales) de-ben tomar acciones eficaces de control al traacutefico ilegal deespeciacutemenes de oso de anteojos o partes de su cuerpoTambieacuten se debe pensar en aplicar estiacutemulos para aque-llos que promuevan de alguna manera la proteccioacuten deesta especie yo de los haacutebitats en los que se encuentrao de los que depende directamente Las organizacionesno gubernamentales interesadas en la conservacioacuten de es-ta especie deben tener la capacidad facilitada por el Go-bierno Nacional de canalizar recursos nacionales e inter-nacionales para la adquisicioacuten yo administracioacuten de tie-rras que aseguren la conservacioacuten de los haacutebitats natu-rales del oso andino Las universidades y centros de in-vestigacioacuten tanto privados como puacuteblicos que efectuacuteenactividades y programas en ciencias bioloacutegicas y ambien-tales deben estar en capacidad de ofrecer asesoriacutea teacutecnicay cientiacutefica a las comunidades rurales y entidades guber-namentales y no gubernamentales respecto a los criteriosque se deben tener en cuenta para la conservacioacuten y recu-peracioacuten de las poblaciones de oso andino y los haacutebitatsque ocupa

AgradecimientosA la Dra Moacutenica Paeacutez (UTI) por los comentarios y suge-rencias de mejora a las versiones iniciales del manuscrito

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

AGRICULTURA SUSTENTABLEpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201903

ADOPCIOacuteN E IMPACTO DE LAS TECNOLOGIacuteAS AGROPECUARIAS

GENERADAS EN EL ECUADOR

ADOPTION AND IMPACT OF AGRICULTURAL TECHNOLOGIES DEVELOPED IN

ECUADOR

Victor Hugo Saacutenchez y Joseacute Luis Zambrano Mendoza

Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP) Av Eloy Alfaro N30-350 y Amazonas Quito Ecuador

Autor para correspondencia josezambranoiniapgobec

Manuscrito recibido el 19 de octubre de 2018 Aceptado tras revisioacuten el 9 de julio de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El conocimiento de los efectos que tienen las tecnologiacuteas en la sociedad es el instrumento esencial para motivar eldesarrollo de la investigacioacuten ya que brinda insumos a los tomadores de decisiones y generadores de poliacuteticas quepermiten proyectar el impacto de futuras inversiones En Ecuador el principal centro puacuteblico encargado de la investi-gacioacuten y desarrollo de tecnologiacuteas en el sector agropecuario es el Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias(INIAP) que desarrolla material geneacutetico alternativas de manejo para incrementar y agregar valor a la produccioacutenalternativas para el manejo del suelo y agua y la conservacioacuten de los recursos geneacuteticos Con el objetivo de estimar laadopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias que se generan en el paiacutes se analizaron 37 estudios de adopcioacutenimpacto y rentabilidad econoacutemica de tecnologiacuteas generadas por el INIAP publicados en el periacuteodo 2007-2017 La tasade adopcioacuten promedio a nivel nacional de las variedades desarrolladas por el INIAP fue del 37 con una tasa inter-na de retorno promedio del 33 Los impactos fueron positivos a nivel econoacutemico ambiental y productivo para losagricultores que adoptaron las tecnologiacuteas Estos resultados sirven de apoyo a los poliacuteticos y tomadores de decisionesen el paiacutes para el direccionamiento y planificacioacuten estrateacutegica de la investigacioacuten que permitan el desarrollo de unaagricultura sostenible y de referencia para la regioacutenPalabras clave Agricultura sustentable economiacutea agriacutecola innovacioacuten poliacutetica agropecuaria

Abstract

Knowing the effects that technologies have on society is the essential input to motivate the development of sciencesince it provides inputs to policy makers to project the impact of future investments In Ecuador the main publiccenter in charge of research and development of technologies in the agricultural sector is the National Institute ofAgricultural Research (INIAP) which develops genetic material (seeds) and crop management recommendations to

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

increase and add value to farmerrsquos production alternatives for the soil and water management and the conserva-tion of genetic resources In order to estimate the adoption and impact of agricultural technologies generated in thecountry 37 studies of adoption impact and economic profitability of technologies generated by the INIAP were analy-zed These studies were published in the period 2007-2017 The average adoption rate of the varieties developed byINIAP at the national level was 37 with an average internal rate of return of 33 The overall impacts of agricul-tural technologies developed in Ecuador were positive at an economic environmental and productive level for thefarmers who adopted these technologies These results support the politicians and decision makers in the country forthe direction and strategic planning of the research to invest more in science and technology which will allow thedevelopment of a sustainable agriculture for Ecuador and the regionKeywords Sustainable agriculture agricultural economy innovation agricultural policy

Forma sugerida de citar Saacutenchez VH y Zambrano M JL (2019) Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agro-pecuarias generadas en el Ecuador La Granja Revista de Ciencias de la Vida Vol30(2)28-39 httpdoiorg1017163lgrn30201903

IDs OrcidVictor Hugo Saacutenchez httporcidorg0000-0001-6904-1183Joseacute Luis Zambrano Mendoza httporcidorg0000-0001-7206-1863

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

1 Introduccioacuten

La evaluacioacuten de los efectos de las tecnologiacuteas ge-neradas es crucial para las instituciones dedicadasa la Investigacioacuten y Desarrollo (I+D) ya que lespermite demostrar la efectividad de los productosdesarrollados y justificar las inversiones realizadas(Feinstein 2012) Sobre todo porque la generacioacutentecnoloacutegica en especial la que emplea una propor-cioacuten de fondos puacuteblicos tiene un alto costo de opor-tunidad en los paiacuteses menos desarrollados Es decirel financiamiento de los gobiernos para ciencia ytecnologiacutea es limitado porque debe atender a otrasprioridades de tipo social (Loacutepez 2017 Rivas y col1992) Esta uacuteltima afirmacioacuten explicariacutea la baja in-versioacuten en I+D realizada en el Ecuador que parael 2014 representoacute el 044 del Producto InternoBruto y para el sector agropecuario en particularmenos del 003 del Producto Interno Bruto (SE-NESCYT e INEC nd 2014)

En el sector agropecuario ecuatoriano los es-fuerzos realizados por las organizaciones de inves-tigacioacuten se han enfocado principalmente en alcan-zar la mayor productividad de los cultivos Por en-de mucha de la oferta tecnoloacutegica se ha basado en laprovisioacuten de material geneacutetico (semilla) y recomen-daciones de praacutecticas de cultivo El Instituto Na-cional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP)es el principal centro de investigacioacuten del Ecuadorrepresentando el 73 de los investigadores agrope-cuarios dedicados a investigar a tiempo completoen el paiacutes seguido por las entidades de educacioacutensuperior (universidades) e instituciones privadaso centros de investigacioacuten sin fines de lucro conel 14 y 13 de los investigadores a tiempo com-pleto en el paiacutes respectivamente (Stads y col 2016)

El INIAP ha desarrollado material geneacutetico ve-getal mejorado en caracteriacutesticas de rendimientoresistencia a plagas y otros factores ambientalesTambieacuten ha liberado tecnologiacuteas para el manejo delos cultivos como buenas praacutecticas para el uso delos insumos recursos naturales rotacioacuten de cultivosy manejo integrado de plagas Durante el periacuteodo2007 a 2013 el INIAP liberoacute 38 variedades mejora-das y alrededor de 198 alternativas tecnoloacutegicas enrubros como freacutejol maiacutez papa cacao arroz trigoentre otros (Stads y col 2016)

El efecto o impacto de varias de esas tecnologiacuteas

liberadas por el INIAP han sido evaluadas y pu-blicadas de manera dispersa en el marco de variosproyectos de investigacioacuten de varias instituciones(Barrera y col 2017 Clements y col 2016 Barrow-clough y Dominguez 2016) En consecuencia esnecesario consolidar y cuantificar el impacto de lastecnologiacuteas de tal manera que sirva como herra-mienta a poliacuteticos y tomadores de decisiones parael anaacutelisis y el direccionamiento estrateacutegico de lainvestigacioacuten para el desarrollo tecnoloacutegico agrope-cuario del paiacutes

Esta revisioacuten tiene el propoacutesito de sintetizar yanalizar los resultados obtenidos en esos estudiospara brindar un mayor conocimiento sobre los be-neficios de las tecnologiacuteas desarrolladas en Ecuadorcon los recursos puacuteblicos tomando como referencialos resultados alcanzados por el principal centro deinvestigacioacuten del paiacutes

2 Materiales y Meacutetodos

Para estimar el impacto de la inversioacuten puacuteblicaen investigacioacuten y desarrollo tecnoloacutegico de losresultados generados por el INIAP se revisoacute lainformacioacuten disponible sobre estudios de adop-cioacuten e impacto en Google Acadeacutemico y en el re-positorio bibliograacutefico de esa Institucioacuten (httprepositorioiniapgobec) que dispone de 4660documentos a la fecha La buacutesqueda se enfocoacute enpublicaciones realizadas en artiacuteculos cientiacuteficospublicaciones teacutecnicas tesis de postgrado y tesis depregrado publicadas desde el 2007 hasta el 2017

Para facilitar el anaacutelisis la informacioacuten disponi-ble se agrupoacute seguacuten tres criterios i) estudios de ren-tabilidad de la investigacioacuten (indicador Tasa Inter-na de Retorno - TIR) ii) estudios de adopcioacuten tecno-loacutegica ya sea de material geneacutetico mejorado o praacutec-ticas de manejo agronoacutemico (indicador porcentajede adopcioacuten de tecnologiacutea) y iii) estudios de im-pacto (indicadores productivos de conservacioacuten derecursos naturales e indicadores sociales) Una vezidentificados los indicadores se los sistematizoacute entablas y se utilizaron estadiacutesticas descriptivas (miacute-nimo maacuteximo promedio y mediana) para analizary discutir la informacioacuten

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

3 Resultados

31 Rentabilidad de la I+D

La investigacioacuten bibliograacutefica realizada identificoacute 12estudios que evaluaron la rentabilidad de las tecno-logiacuteas generadas por el INIAP Estos estudios uti-lizaron en su mayoriacutea el meacutetodo del excedenteeconoacutemico (Mendoza Racines y Chaacutevez 2010 Ra-cines Mendoza y Yaacutenez 2011) y en ciertos casosse combinaron con meacutetodos descriptivos (Guaya-samiacuten 2015 Reyes 2012) Nueve de estos estudiosse realizaron a nivel nacional en los temas de arroz(Mendoza Racines y Chaacutevez 2010) cacao (Sotoma-yor 2011) cebada (Suquillo 2014) limoacuten (Salgado2013) maiacutez duro (Racines Mendoza y Yaacutenez 2011)palma africana (Coacuterdova 2013) papa (Mora 2012)

soya (Aacutelava 2014) y yuca (Molina Loor 2014) ylos restantes en zonas geograacuteficas especiacuteficas freacutejolevaluado en la sierra norte (Reyes 2012) naranji-lla realizado en las provincias de Napo Pichinchay Tungurahua (Guayasamiacuten 2015) y pintildeoacuten (Jatrop-ha) realizado en la provincia de Manabiacute (Rade y col2017)El promedio del TIR para los 12 estudios realizadosfue del 33 mientras que la mediana fue 32 (Ta-bla 1) El desarrollo de tecnologiacuteas para soya y arrozreportan las mejores tasas de retorno con 68 y52 respectivamente El valor maacutes bajo correspon-de al estudio realizado en la Cebada con un TIR de0 resultado aducido a que este cultivo se lo des-tina baacutesicamente para el autoconsumo y por tan-to no generara excedentes para la comercializacioacuten(Suquillo 2014)

Tabla 1 Tasa Interna de Retorno (TIR) de la inversioacuten realizada en 12 rubros de Investigacioacuten y Desarrollo del INIAP

Tema de estudio Periacuteodo de estudio (antildeos) Tasa interna de retorno () ReferenciaArroz 2000-2008 52 (Mendoza Racines y Chaacutevez 2010)Cacao 2000-2010 28 (Sotomayor 2011)Cebada 2000-2012 0 (Suquillo 2014)Freacutejol 1991-2010 35 (Reyes 2012)Limoacuten 2000-2012 13 (Salgado 2013)

Maiacutez duro 2009-2010 42 (Racines Mendoza y Yaacutenez 2011)Naranjilla 2004-2021lowast 43 (Guayasamiacuten 2015)

Palma Africana 2000-2011 46 (Coacuterdova 2013)Papa 2000-2010 27 (Mora 2012)Pintildeoacuten 2015 17 (Rade y col 2017)Soya 2000-2012 68 (Aacutelava 2014)Yuca 2000-2012 21 (Molina Loor 2014)

Promedio 33lowastAnaacutelisis exante

32 Adopcioacuten de las tecnologiacuteas

En la Tabla 2 se observan los porcentajes de adop-cioacuten de las tecnologiacuteas generadas por el INIAP ob-tenidos en 30 estudios encontrados en las bases dedatos analizadas En promedio el material geneacuteticoy el resto de las tecnologiacuteas o praacutecticas de manejodesarrolladas por el INIAP han sido adoptadas enun 37 El material geneacutetico o la semilla desarro-llada por INIAP tuvo un porcentaje de adopcioacutenpromedio de 38 mientras que las tecnologiacuteas demanejo del cultivo tuvieron una adopcioacuten de 35Las medianas fueron 33 y 38 para geneacutetica ypraacutecticas de manejo respectivamente

Arroz y papa son los cultivos con maacutes estudiosde adopcioacuten (Tabla 2) El rubro con mayor por-centaje de adopcioacuten a nivel nacional fue el arroz(Moreno 2014 Monteros y Salvador 2015) y el demenor adopcioacuten fue la cebada (Suquillo 2014) Elnivel de adopcioacuten de las tecnologiacuteas desarolladaspor INIAP es muy varible desde 0 en el caso depraacutecticas de manejo para el cultivo de maiacutez duroen las provincias de Los Riacuteos y Guayas (Chicaiza2010) hasta 90 de adopcioacuten de semilla de arroz enla provincia del Guayas (Mendoza Racines y Espiacuten2011) Las razones de esta gran variacioacuten fueron di-versas En el caso de Mauceri y col (2007) las tasasde adopcioacuten de praacutecticas tecnoloacutegicas estuvieron

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

en relacioacuten a la relacioacuten de los agricultores con ex-tensionistas i) participantes en escuelas de campo233 a 833 con promedio de 565 ii) pro-ductores que tuvieron contacto con participantes enescuelas de campo 36 a 857 con promedio414 y iii) productores que no tuvieron contac-to con participantes en escuelas de campo 2 a529 con un promedio de 219

En el caso de praacutecticas tecnoloacutegicas de con-servacioacuten de recursos naturales desarrolladas parala regioacuten alto andina la tasa de adopcioacuten depen-dioacute de la localidad y el tipo de tecnologiacutea (Barre-ra y col 2012) En ese estudio las tecnologiacuteas maacutesadoptadas fueron rotacioacuten de cultivos (localidad 15941 y localidad 2 925) barreras vivas (lo-calidad 1 2469 y localidad 2 6375) y reduc-cioacuten de labranza (2636 y 7625) Carrioacuten Ya-guana y col (2015) tambieacuten encontroacute diferencias enla adopcioacuten de praacutecticas tecnoloacutegicas en la zona an-dina del Ecuador con un rango de 55 a 681 Lastecnologiacuteas maacutes adoptadas fueron rotacioacuten de pes-ticidas de baja toxicidad (681) rotacioacuten de culti-vos (681) y manejo de los residuos vegetales enel cultivo (371) En ese mismo estudio se mos-troacute que los factores determinantes para la adopcioacutende las tecnologiacuteas fueron la educacioacuten la salud yel meacutetodo de capacitacioacuten Otros autores tambieacutenreportaron diversos niveles de adopcioacuten en funcioacutendel tipo de tecnologiacutea en evaluacioacuten que dependeraacutemucho del rubro estudiado (Sowell y Shively 2012Fernaacutendez Peacuterez y Mendoza Coronel 2011 Cedentildeo2013 Bazurto 2014)

4 Evaluacioacuten de impactoDiez estudios de evaluacioacuten de impacto de las tec-nologiacuteas desarrolladas por INIAP se han publicadoentre el 2007 y 2017 (Tabla 3) Las evaluaciones deimpacto han sido en su mayoriacutea ex post mediantemeacutetodos economeacutetricos cuasi-experimentales queconsistieron de manera general en determinar loque habriacutea pasado con los beneficiarios de un pro-yecto si el proyecto no hubiera existido (KhandkerB Koolwal y Samad 2010)Los estudios han sido realizados en su mayoriacutea enlos rubros naranjilla y papa Para el caso de la na-ranjilla se evaluacuteo el impacto de las plantas injerta-das mientras que para el cultivo de la papa se es-tudiaron programas de capacitacioacuten y las praacutecticas

de conservacioacuten Los resultados de las evaluacionesmuestran efectos positivos en variables econoacutemicasde produccioacuten (rendimiento) y ambientales (Tabla3)En las econoacutemicas por ejemplo el uso de tecnolo-giacuteas para el manejo integrado de plagas en el culti-vo de papa aumentoacute el ingreso de los agricultoresde 250 a 560 doacutelares por hectaacuterea (Mauceri y col2007) El manejo integrado de los recursos naturalesen la regioacuten alto andina del Ecuador con tecnologiacuteadel INIAP aumentoacute del 65 al 81 los ingresos ne-tos de los agricultoresEl manejo y la aplicacioacuten adecuada de pesticidas in-crementaron el beneficio en el cultivo de papa enun 50 mientras que el uso de la Naranjilla injerta-da incrementoacute el beneficio econoacutemico entre el 40y 60 (Sowell y Shively 2012) Las tecnologiacuteas deconservacioacuten evaluadas por el INIAP incrementa-ron la produccioacuten de leche en 122 (Barrera y col2012) y en el cultivo de papa se incrementoacute la pro-duccioacuten en 19 toneladas por hectaacuterea (Cavatassi ycol 2011)En teacuterminos ambientales seguacuten sus autores eldesarrollo de la variedad de naranjilla INIAP qui-toense liberada en el 2009 permitiraacute evitar la defo-restacioacuten de 17300 hectaacutereas en 20 antildeos (Clementsy col 2016) esta variedad de alto rendimiento per-mite aumentar la produccioacuten sin afectar la fronteraagriacutecola En el cultivo de haba las tecnologiacuteas de la-branza de conservacioacuten aumentaron la produccioacutenen 10 La incorporacioacuten de forraje verde (avena)al suelo incrementoacute el 20 de la produccioacuten de ce-bada y 40 de freacutejol (Nguema y col 2013)El impacto de la modernizacioacuten de tecnologiacuteas enel cultivo de la mora sobre el precio del mercadode esa fruta tambieacuten ha sido motivo de estudio (Ba-rrera y col 2017) Los resultados indican la impor-tancia de implementar altos estaacutendares de calidaddurante el proceso productivo Una sola actividadadicional de modernizacioacuten durante la produccioacuten-como por ejemplo la cosecha en recipientes listospara la comercializacioacuten el uso de variedades me-joradas entre otras- incrementa el precio en 34Una comercializacioacuten sofisticada -certificaciones or-gaacutenicas asociatividad conocimiento especiacutefico delcomprador entre otras- y la modernizacioacuten en ven-tas -el colocado del producto en mercados apropia-dos venta a compradores con mejores precios en-tre otras- tambieacuten incrementan el precio en el 19 y27 respectivamente

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

Tabla 2 Estudios de adopcioacuten de tecnologiacuteas desarrolladas por el INIAP

Tema de estudio Cobertura del estudio Tasa de adopcioacuten de tecnologiacutea ReferenciaArroz Nacional Geneacutetica 74 (Mendoza Racines y Chaacutevez 2010)

Arroz GuayasPraacutecticas de Manejo 11 a 89Promedio 41Geneacutetica 90

(Mendoza Racines y Espiacuten 2011)

Arroz Nacional Geneacutetica 45 (Moreno 2014)Arroz Nacional Geneacutetica 70 (Moreno 2014)Arroz Nacional Geneacutetica 50 (Moreno 2015)Arroz Nacional Geneacutetica 70 (Monteros y Salvador 2015)Arroz Nacional Geneacutetica 45 (Castro 2016c)Arroz Nacional Geneacutetica 50 (Castro 2016a)Arroz Nacional Geneacutetica 23 (Castro 2016b)Cacao Nacional Geneacutetica 10 (Sotomayor 2011)

Cacao ManabiacutePraacutectica de Manejo 1 a 100Promedio 36Geneacutetica 6 a 7

(Fernaacutendez Peacuterez y Mendoza Coronel 2011)

Cebada Nacional Geneacutetica 1 (Suquillo 2014)Conservacioacuten derecursos naturales Boliacutevar

Praacutecticas de Manejo 7 a 68Promedio 31 (Barrowclough y Dominguez 2016)

FreacutejolCarchiImbabura Geneacutetica 50 (Reyes 2012)

Ganaderiacutea BovinaManabiacuteGuayasLos Riacuteos

Praacutectica de Manejo 36Geneacutetica 27 (Bazurto 2014)

Limoacuten sutil Nacional Geneacutetica 40 (Salgado 2013)

Maiacutez duroLos RiacuteosGuayas

Praacutecticas de Manejo 0Geneacutetica 63 (Chicaiza 2010)

Maiacutez duro Nacional Geneacutetica 23 (Racines Mendoza y Yaacutenez 2011)Maiacutez duro Nacional Geneacutetica 3 (Lusero-Sumba 2014)

Naranjilla

PichinchaNapoMorona SantiagoPastaza

Praacutectica de Manejo 11 a 100Promedio 43 (Sowell y Shively 2012)

Palma Africana Nacional Geneacutetica 33 (Coacuterdova 2013)Papa Carchi Praacutecticas de Manejo 40 (Mauceri y col 2007)Papa Nacional Geneacutetica 33 (Mora 2012)

Papa CarchiPraacutecticas de Manejoal antildeo 2012 6 a 68 Promedio 28 (Carrioacuten Yaguana y col 2015)

PlaacutetanoManabiacuteSanto Domingo

Praacutectica de Manejo 19 a 61Promedio 39 (Cedentildeo 2013)

Quinoa y chochoCantildearChimborazoCotopaxi

Geneacutetica 23 (Mazoacuten y col 2016)

Recursos naturales Boliacutevar Praacutecticas de Manejo 57 (Barrera y col 2012)Soya Nacional Geneacutetica 3 (Aacutelava 2014)Yuca Nacional Geneacutetica 22 (Molina Loor 2014)Yuca Manabiacute Geneacutetica 85 (Nevaacuterez 2011)

PromedioPraacutecticas de Manejo 35Geneacutetica 38

41 Discusioacuten

El anaacutelisis de la rentabilidad de los 12 estudios pre-sentados indica que los resultados de la I+D delINIAP visto en el material geneacutetico mejorado y lasnuevas praacutecticas agronoacutemicas permiten producirmaacutes con un retorno econoacutemico favorable La TIRen teacuterminos generales representa o significa la tasa

de intereacutes o rentabilidad que ofrece una inversioacutenPara el caso de la TIR de la inversioacuten puacuteblica parala generacioacuten de tecnologiacuteas en el INIAP estaacute enun promedio del 33 La distribucioacuten de la renta-bilidad en los 12 estudios fue amplia con valoresde 0 hasta 68 A pesar de que cada estudio fuerealizado de manera independiente en diversos ru-

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Tabla 3 Estudios de evaluacioacuten de impacto de tecnologiacuteas desarrolladas por el INIAP

Tema de estudio Periacuteodo deestudio

Cobertura delestudio

Indicadores de ImpactoEconoacutemico y Ambiental Referencia

Papa 1998-2003 Carchi

lowastE Uso del Manejo Integradode Plagas aumentoacute el ingresoen 310 doacutelares por hectaacuterea

(Mauceri y col 2007)

Naranjilla 2004-2013 NacionalA 17300 ha de deforestacioacutenevitada por la adopcioacuten deINIAP Quitoense

(Clements y col 2016)

Manejo y conservacioacutende recursos naturales 2006-2010 Boliacutevar

E Aumento del 65 a 81 enlos ingresos netos El manejoadecuado de pesticidas en papaincrementoacute el beneficio en 50P Uso de mejores forrajesincrementoacute la produccioacuten deleche en 122

(Barrera y col 2012)

Papa 2007TungurahuaChimborazo

P Aumento en produccioacuten depapa en 19 tha (Cavatassi y col 2011)

Papa 2009-2012 CarchiE Disminucioacuten en el gasto poruso de pesticidas en 60 (Carrioacuten Yaguana y col 2015)

Banano y otrasmusaacuteceas 2009

ManabiacuteCotopaxi

A La biodiversidad de bananoy musaacuteceas en un predio disminuye256 veces la posibilidad de dantildeocausado por picudo negro

(Marcillo 2012)

Naranjilla 2010Pichincha NapoMorona SantiagoPastaza

E Se incrementa el beneficioeconoacutemico de 40 a 60 (Sowell y Shively 2012)

Manejo y conservacioacutende recursos naturales 2010-2011 Boliacutevar

A Labranza cero en haba aumenta10 el rendmiento La incorporacioacutende avena al suelo incrementa 20de produccioacuten de cebaday 40 en el freacutejol

(Nguema y col 2013)

Mora 2015-2016 NacionalE La modernizacioacuten de tecnologiacuteasde produccioacuten y comercializacioacutendeterminan el precio entre 19 y 34

(Barrera y col 2017)

Manejo y conservacioacutende recursos naturales 2011-2014 Boliacutevar

P Los agricultores estuvierondispuestos a invertir 2 maacutes enteacutecnicas de Conservacioacuten paraobtener aumento de 1 en elrendimiento

(Barrowclough y Dominguez 2016)

lowastA= Ambiental E= Econoacutemico P= Productivo

bros y diversas regiones del paiacutes el anaacutelisis de losresultados mostroacute una distribucioacuten uniforme de da-tos con valores de media de 33 y una mediana de32 (Tabla 1)

El meacutetodo del excedente econoacutemico fue el maacutesutilizado para encontrar la TIR Este meacutetodo analizalos excedentes generados por el desplazamiento deuna curva de una oferta calculada debido al efectode los incrementos provocados por el aumento de lasuperficie plantada y los rendimientos asignandoun peso atribuible a la I+D (Alston Norton y Par-dey 1998) En otras palabras este meacutetodo se basaen que las tecnologiacuteas mejoradas permiten producirmaacutes con un mismo nivel de insumos Ese desarrollo

tecnoloacutegico permitiraacute -en funcioacuten de condicionesde mercado- que tanto productor como consumi-dor se beneficien en alguacuten grado La estimacioacuten delexcedente econoacutemico generado por el cambio tec-noloacutegico considera el desplazamiento de una curvade oferta debido a incrementos en los rendimientosy en la superficie cultivada

En el estudio realizado por Reyes (2012) se eva-luaron las ganancias en productividad de varieda-des de freacutejol desarrollados para el reemplazo de va-riedades antiguas en Ameacuterica Central Honduras yen el norte de Ecuador usando datos de productivi-dad experimental Las ganancias de productividadobservada en Ecuador en particular de las varie-

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

dades de rojo moteado estaacuten en 168 por antildeoEl mismo autor encontroacute que el retorno econoacutemicode las investigaciones a nivel regional mostroacute unvalor de 358 millones de doacutelares y un TIR de 32para el caso de Ecuador alcanzoacute un TIR de 35 elVAN de 109 millones de doacutelares El TIR obtenidoen 11 de los 12 estudios identificados fue superioral costo de oportunidad de la inversioacuten que ofrecela tasa activa referencial para la inversioacuten puacuteblica(933) publicada por el Banco Central del Ecua-dor a octubre de 2018 (Banco Central del Ecuador2018) Estos resultados corroboran lo indicado porTimmer (1992) en las cuales se afirma que las pro-ductividades agriacutecolas pueden crecer maacutes raacutepidoque en otros sectores debido a la inversioacuten en eldesarrollo cientiacutefico y tecnoloacutegico

La adopcioacuten tecnoloacutegica en el sector agropecua-rio es un proceso complejo que puede cubrir unperiacuteodo de tiempo considerable ya que no solo re-quiere que la tecnologiacutea a transferir sea buena si noque se requieren que los actores involucrados ten-gan los recursos y herramientas para hacerlas llegara los usuarios finales (Cadena Intildeiguez y col 2018)El promedio de 37 de adopcioacuten de las tecnologiacuteasliberadas por INIAP es menor al promedio (40)obtenido de trece estudios de adopcioacuten contem-plados en el trabajo de Barrientos-Fuentes y Berg(2013) trabajo que recogioacute informacioacuten de evalua-ciones realizadas en varios paiacuteses del mundo entecnologiacuteas agriacutecolas como material geneacutetico agri-cultura de conservacioacuten teacutecnicas de cultivo manejode plagas y enfermedades entre otras

La transferencia de tecnologiacutea en Ecuador noes competencia exclusiva del INIAP sino que re-cae en otros actores de un sistema puacuteblico nacio-nal de extensionismo y asistencia teacutecnica inexis-tente para el agro ecuatoriano El eacutexito del sectoragroindustrial estadounidense se debe entre otrosfactores a su elevada adopcioacuten tecnoloacutegica (VieiraFilho y Fornazier 2016) En los resultados de eva-luaciones de impacto se observaron estudios conindicadores econoacutemicos productivos y de conser-vacioacuten de recursos naturales (ambientales) (Tabla3) Los trabajos han sido publicados en revistas in-dexadas en mayoriacutea son expost y explican unarelacioacuten causal solucionando el problema del con-trafactual mediante meacutetodos economeacutetricos cuasi-experimentales El principal reto de una evaluacioacutende impacto es identificar lo que habriacutea pasado con

los beneficiarios de un programa si el programa nohubiera existido (Khandker B Koolwal y Samad2010)

El impacto de la inversioacuten en investigacioacuten tam-bieacuten ha sido evaluado a nivel regional donde seestimoacute que el valor econoacutemico potencial causadopor las tecnologiacuteas desarrolladas por INIAP y otrosinstitutos puacuteblicos de la regioacuten andina para el con-trol de tizoacuten tardiacuteo en papa pudo alcanzar los 298millones de doacutelares en 20 antildeos (Gonzaacutelez 1998) Unestudio maacutes reciente en Brasil reportoacute que el incre-mento de la productividad de la tierra observadoen los uacuteltimos antildeos se debe entre otros factores alacrecentamiento de la inversioacuten en investigacioacutenespecialmente en el instituto nacional de investi-gaciones agropecuarias-Embrapa (Gasques VieiraFilho y Navarro 2010)

Estos resultados corroboran los resultados de laTabla 3 ya que demuestran que la inversioacuten en I+Dgenera un impacto positivo en el sector agropecua-rio a mediano y largo plazo Sin embargo estos im-pactos no llegan a todos los agricultores ni han re-suelto todas las necesidades del agro ecuatoriano Apesar que la inversioacuten en I+D agropecuario registroacuteun crecimiento de 9 durante el periacuteodo 2009ndash2014(SENESCYT e INEC nd 2014) Ecuador tiene unode los iacutendices maacutes bajos de inversioacuten en actividadesde I+D en Sudameacuterica con un gasto de 018 desu PIB Agropecuario-PIBA (Stads y col 2016) va-lor muy por debajo de lo recomendado por el Ban-co Mundial (2 del PIBA) o el Instituto Interame-ricano de Cooperacioacuten para la Agricultura (1 delPIBA) (UNCTAD 2007 OEA IICA 1999)

5 Conclusiones

En el periacuteodo 2007-2017 se han publicado 37 es-tudios socioeconoacutemicos de impacto rentabilidado adopcioacuten de las tecnologiacuteas desarrolladas porINIAP realizadas por trece instituciones como Vir-ginia Tech University Purdue la Escuela Politeacutecni-ca del Ejeacutercito INIAP entre otras De los resultadosobtenidos se concluye que en promedio las tecno-logiacuteas desarrolladas por el INIAP como principalcentro de I+D agropecuario del Ecuador han gene-rado una tasa interna de retorno de 33 con unaadopcioacuten del 37 resultados positivos que justifi-can la inversioacuten puacuteblica en ciencia y tecnologiacutea en

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

el sector agropecuario del Ecuador Sin embargo esevidente que para tener una mejor estadiacutestica se re-quieren de muchos maacutes estudios sobre todo de im-pacto en un mayor nuacutemero de rubros y temas deinvestigacioacuten que realiza el instituto por ejemploen cafeacute cacao conservacioacuten de agrobiodiversidady valor agregado (agroindustria) Adicionalmentees necesario incrementar la inversioacuten en ciencia ytecnologiacutea y consolidar un sistema nacional de ex-tensionismo y asistencia teacutecnica para los agriculto-res ecuatorianos que incremente la adopcioacuten de lastecnologiacuteas generadas y que contribuya al desarro-llo de una agricultura sostenible y de referencia pa-ra la regioacuten

AgradecimientosSe agradece a Karla Tinoco y Cristina Iglesias por elapoyo brindado en la buacutesqueda del material biblio-graacutefico utilizado en el presente artiacuteculo

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

CIENCIAS VETERINARIASpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201904

PATROacuteN DE CRECIMIENTO DURANTE LA PRIMERA GESTACIOacuteN DE

VAQUILLONAS CRUZA CON PADRE BRAHMAN Y DIFERENTE

GENOTIPO MATERNO

GROWTH PATTERN DURING THE FIRST GESTATION OF HEIFERS CROSSES WITH

BRAHMAN FATHER AND DIFFERENT MATERNAL GENOTYPE

Orlando Roberto Quinteros Pozo1 Ricardo Joseacute Di Masso2 y PabloRoberto Marini2

1 Centro Latinoamericano de Estudios de Problemaacuteticas Lecheras (CLEPL) Universidad Estatal Amazoacutenica Calle Teniente Hu-go Ortiz E45 Puyo Ecuador2 Centro Latinoamericano de Estudios de Problemaacuteticas Lecheras (CLEPL) Facultad de Ciencias Veterinarias Universidad Na-cional de Rosario Maipuacute 1065 Santa Fe Argentina

Autor para correspondencia oquinterosueaeduec

Manuscrito recibido el 28 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 12 de julio de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El objetivo del presente trabajo fue evaluar el patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruzacon padre Brahman y diferente genotipo materno en la Amazoniacutea Ecuatoriana Se utilizaron datos retrospectivos de2304 pesos individuales de 48 vacas cruzas lecheras Con ello se evaluoacute el comportamiento dinaacutemico del peso corporalde cuatro genotipos Brahman x Gyr (Gyr) (n=12) Brahman x Brown Swiss (BS) (n=12) Brahman x Jersey (J) (n=12) yBrahman x Sahiwal (S) (n=12) pertenecientes al rodeo lechero del Centro de Investigacioacuten Posgrado y Conservacioacutende la Biodiversidad Amazoacutenica (CIPCA) ndash Ecuador Las diferencias entre genotipos en el peso corporal a la prentildeezy al primer parto no fueron estadiacutesticamente significativas Se observaron diferencias en la edad a la primera prentildeezcorrespondiendo la mayor precocidad a la cruza con madre Brown Swiss y la menor precocidad a las cruzas con Gyry Sahiwal Las hembras producto del cruzamiento con Jersey presentaron un comportamiento intermedio Se observoacuteque durante su primera gestacioacuten las vaquillonas F1 con padre Brahman y diferente genotipo materno presentansimilar patroacuten de crecimiento en las condiciones limitantes de la Amazoniacutea Ecuatoriana respuesta interpretable enteacuterminos de interaccioacuten genotipo-ambiente negativaPalabras clave edad al primer parto aumento de peso cruzamientos interaccioacuten genotipo-ambiente Amazoniacutea

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Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

Abstract

The objective of the present work was to evaluate the growth pattern during the first gestation of heifers crossed withBrahman father and different maternal genotype in the Ecuadorian Amazon Retrospective data of 2304 individualweights of 48 dairy cows were used The dynamic behavior of the body weight of four genotypes was evaluatedBrahman x Gyr (Gyr) (n=12) Brahman x Brown Swiss (BS) (n=12) Brahman x Jersey (J) (n=12) and Brahman x Sahiwal(S) (n=12) belonging to the dairy herd of the Research Center Postgraduate studies and Preservation of the AmazoniaBiodiversity (CIPCA) ndash Ecuador The differences between genotypes in body weight at pregnancy and at first birthwere not statistically significant Differences in age at the first pregnancy were observed with the highest precocity atcrossing with Brown Swiss mother and the lower precocity at crosses with Gyr and Sahiwal The females producedby crossing with Jersey showed intermediate behavior It was observed that during their first gestation F1 heiferswith Brahman father and different maternal genotype have a similar growth pattern under the conditions of theEcuadorian Amazon response in terms of negative genotype-environment interactionKeywords age at first calving weight gain crosses genotype-environment interaction Amazonia

Forma sugerida de citar Jimeacutenez Ruiacutez E R Fonseca Gonzaacutelez W y Pazmintildeo Pesantez L (2019) Patroacuten decrecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno La Granja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)40-47httpdoiorg1017163lgrn30201904

IDs OrcidOrlando Roberto Quinteros Pozo httpsorcidorg0000-0002-3808-257XRicardo Joseacute Di Masso httpsorcidorg0000-0003-4873-5156Pablo Roberto Marini httpsorcidorg0000-0003-0826-0387

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1 Introduccioacuten

Calderoacuten y col (1993) y Abeygunawardena y De-matawewa (2004) informaron que las hembras pro-venientes de cruzamientos entre razas cebuinas yeuropeas inician la pubertad a una edad maacutes tem-prana que las razas puras en condiciones de troacutepicohuacutemedo con valores de 15 y 19 meses respecti-vamente La variabilidad geneacutetica existente tantodentro como entre razas se traduce en diferenciasen la edad y el peso corporal a la presentacioacuten delprimer afectando posteriores a eventos de caraacutecterreproductivo que terminan siendo determinantesen la aptitud productiva global (Navarrete 1995Nogueira 2004) Por esta razoacuten es importante con-tar con grupos raciales adaptados a estas condicio-nes particulares que sean capaces de superar laslimitantes productivas que presentan las razas deBos taurus en estas regiones En este sentido se haobservado que las vacas producto de cruzamientosBrahman x Bos taurus presentan mayor fertilidadmayor produccioacuten de leche y mayor longevidadque aquellas de genotipo Bos taurus puro (GrajalesHernaacutendez y Prieto 2006 Zambrano-Sepuacutelveda ycol 2014) Sin embargo al aumentar la proporcioacutende genes de origen iacutendico las hembras tienden aretrasar la edad a la pubertad y ello impacta ne-gativamente en su comportamiento reproductivoposterior En este sentido se ha constatado (Rochay Lobato 2002 Zambrano y Contreras 2014) la in-capacidad de las vacas cruza Brahman x Bos tauruspara producir una hembra de reemplazo que man-tenga sus mismas caracteriacutesticas de productividadcomo consecuencia de la peacuterdida de la heterosis conrespecto a la expresada por la F1

El registro del peso vivo de los bovinos esuna estrategia que permite monitorear el compor-tamiento en su entorno natural Esta informacioacutense utiliza con diversos propoacutesitos entre los cualescabe mencionar la determinacioacuten del nivel de ali-mentacioacuten adecuado y el estado nutricional de losanimales el control de la tasa de crecimiento y lasrespuestas a la seleccioacuten geneacutetica (Marulanda 1996Lesosky y col 2013 Lukuyu y col 2016) En resu-men la evaluacioacuten del peso vivo de los animales enlos sistemas de produccioacuten ganadera resulta fun-damental si se desean implementar praacutecticas ade-cuadas de manejo de los pastizales tendientes al lo-gro de una produccioacuten sustentable en la AmazoniacuteaEn este contexto el objetivo del presente trabajo fue

evaluar el patroacuten de crecimiento durante la primeragestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahmany diferente genotipo materno en la Amazoniacutea Ecua-toriana

2 Materiales y meacutetodos

Se utilizaron datos retrospectivos de 2304 registrosindividuales del peso corporal de 48 vacas cruzaslecheras pertenecientes a cuatro genotipos Brah-man x Gyr (Gyr) (n=12) Brahman x Brown Swiss(BS) (n=12) Brahman x Jersey (J) (n=12) y Brahmanx Sahiwal (S) (n=12) pertenecientes al rodeo leche-ro del Centro de Investigacioacuten Posgrado y Con-servacioacuten de la Biodiversidad Amazoacutenica (CIPCA)ubicado en el cantoacuten Carlos Julio Arosemena Tolade la provincia de Napo (Ecuador) en el kiloacuteme-tro 44 viacutea Puyo-Tena (coordenadas S 01 14325 O77 53134) y dispone de una superficie de 42 ha depastos destinada a la recriacutea Las vaquillonas eva-luadas proveniacutean del mismo establecimiento y ha-biacutean sido criadas bajo las mismas condiciones am-bientales nutricionales y de manejo e ingresaron alCIPCA con 15-17 meses de edad y pesos corpora-les (promedio plusmn EE) de 204 plusmn 77 kg (G) 276 plusmn 110kg (BS) 204 plusmn 87 kg (J) y 186 plusmn 60 kg (S) A losfines de evaluar el comportamiento dinaacutemico delpeso corporal todos los animales se pesaron cada30 diacuteas en forma individual entre los meses de di-ciembre de 2012 y diciembre de 2016 La alimenta-cioacuten del hato bovino en estudio fue de pastoreo li-bre con pastizales en base de Brachiaria decumbens(17 585 kg MShaantildeo Proteiacutena 106 Foacutesforo018 DIV 444) Brachiaria brizantha (26 970 kgMShaantildeo Proteiacutena 101 Foacutesforo 018 DIV441) Arachis pintoi (6 212 kg MShaantildeo Pro-teiacutena 194 Foacutesforo 021 DIV 592) Desmo-dium ovalifolium (5 890 kg MShaantildeo Proteiacutena163 Foacutesforo 016 DIV 396) y Stylosanthesguianensis (15 237 kg MShaantildeo Proteiacutena 214Foacutesforo 04 DIV 487) (Leonard 2015)El manejo sanitario aplicado fue el habitualmenteempleado para el rodeo bovino del CIPCA el cualincluye desparasitaciones bantildeos contra garrapatasy moscas vacunaciones para fiebre aftosa rabia bo-vina y estomatitis vesicular y la aplicacioacuten inyecta-ble de vitaminas y minerales Se registroacute en formaindividual el peso corporal (kg) a la primera prentildeezla edad (diacuteas) a la primera prentildeez y el peso corpo-ral (kg) a la primera paricioacuten La normalidad de la

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Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

distribucioacuten de cada una de dichas variables se eva-luoacute con el test oacutemnibus de DrsquoAgostino y Pearson(DrsquoAgostino y Pearson 1973) y la homogeneidadde sus variancias con la prueba de Brown-Forsythe(Brown y Forsythe 1974) Para cada genotipo se cal-culoacute el peso corporal promedio a intervalos men-suales durante la primera gestacioacuten Los datos pro-medio se graficaron en funcioacuten de los meses de ges-tacioacuten identificaacutendose en todos los casos un com-portamiento asimilable a un modelo lineal el que seconstatoacute con un test de rachas o ciclos El efecto delgrupo geneacutetico sobre los valores de los estimadoresde los paraacutemetros de la funcioacuten lineal se evaluoacute conun anaacutelisis de la covariancia

3 Resultados

La Tabla 1 muestra el efecto del grupo geneacutetico so-bre las tres variables respuesta Todas ellas mostra-ron distribucioacuten normal y variancias homogeacuteneasLas diferencias observadas entre genotipos en el pe-so corporal a la prentildeez y al primer parto no fueronestadiacutesticamente significativas Se observaron dife-rencias en la edad a la primera prentildeez correspon-diendo la mayor precocidad a la cruza con madreBrown Swiss y la menor precocidad a las cruzascon Gyr y Sahiwal Las hembras producto del cruza-miento con Jersey presentaron un comportamientointermedio

Tabla 1 Edad y peso corporal a la primera prentildeez en cuatro grupos de vaquillonas F1 con padre Brahman y diferente genotipomaterno

Variable Genotipo materno ContrastesGyr Brown Swiss Jersey SahiwalEdad (diacuteas) 1148c plusmn 577 852ab plusmn 383 994bc plusmn 495 1135c plusmn 544 F = 7619 p = 00003

Peso prentildeez (kg) 319 plusmn 173 350plusmn 95 308plusmn 136 324plusmn 86 F = 1239p = 0307Peso parto (kg) 392plusmn 158 414plusmn 188 399plusmn 140 399plusmn 110 F = 1239p = 0307

Todos los valores corresponden a la media aritmeacutetica plusmn error estaacutendarTamantildeo muestral n = 12 individuos por grupoa b c Valores con diferente letra difieren al menos al 005

Al ajustar los datos de peso corporal promediovs meses de gestacioacuten se constatoacute una desviacioacutenno significativa de la linealidad para los cuatro gru-pos geneacuteticos [madre Gyr (p = 0833) madre BrownSwiss (p = 0283) madre Jersey (p = 0881) y madreSahiwal (p = 0405)] Los valores del coeficiente dedeterminacioacuten lineal (R2) y las variancias residuales

(Syx) pusieron de manifiesto una adecuada bondadde los ajustes [madre Gyr (R2 = 0773 Syx = 988)madre Brown Swiss (R2 = 0958 Syx = 600) madreJersey (R2 = 0967 Syx = 554) y madre Sahiwal (R2=0975 Syx = 385)] Las ecuaciones de regresioacuten co-rrespondientes a los diferentes grupos se presenta-nen la Tabla 2

Tabla 2 Regresioacuten de los diferentes grupos de madres

Madre Gyr Y= 5676 X + 3212Madre Pardo suizo Y= 8884 X + 3425

Madre Jersey Y= 9347 X + 3075Madre Sahiwal Y= 7488 X + 3217

Los valores de la ordenada al origen (estimado-res del peso corporal al inicio de la prentildeez) no mos-

traron diferencias (p gt005) con los valores observa-dos

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Tabla 3 Ordenadas de la regresioacuten de los diferentes grupos de madres

Genotipo Ordenada Peso registradoMadre Gyr a= 3212 Kg 319Kg

Madre Pardo suizo a=3425 Kg 350 KgMadre Jersey a=3075 Kg 308 Kg

Madre Sahiwal a=3217 Kg 324 Kg

Tabla 4 Pendientes de la regresioacuten de los diferentes grupos de madres

Genotipo Regresioacuten SignificanciaMadre Gyr b plusmn Sb = 5676 plusmn 1088 kgmes F = 27 2 p = 00008

Madre Pardo suizo b plusmn Sb = 8884 plusmn 0661 kgmes F = 181 p lt00001Madre Jersey b plusmn Sb = 9347 plusmn 0610 kgmes F = 235 p lt00001

Madre Sahiwal b plusmn Sb = 7488 plusmn 0423 kgmes F = 313 p lt00001

Todas las pendientes fueron estadiacutesticamente di-ferentes de 0 El anaacutelisis de la covariancia puso enevidencia una diferencia estadiacutesticamente significa-tiva en el valor de las pendientes (F = 5018 p =00058) de los diferentes grupos geneacuteticos lo queimpidioacute comparar las diferencias en altura Debi-do a que las pendientes estiman la tasa de gananciadiaria de peso a lo largo de la gestacioacuten la diferen-cia observada entre las mismas puso en evidenciaun comportamiento particular de las hembras pro-

ducto del cruzamiento Brahman x Gyr que mostra-ron un menor aumento de peso en el periacuteodo Al ex-cluir a dicho grupo del anaacutelisis las diferencias entrelas pendientes de los tres genotipos restantes fue-ron estadiacutesticamente no significativas (F = 2845 p= 0078) lo que permitioacute calcular una pendiente co-muacuten a todas ellas (bc = 8573 kgmes) y compararlas alturas que resultan estadiacutesticamente diferentes(F = 994 p lt00001)

Figura 1 Patroacuten de crecimiento lineal durante la primera gestacioacuten de vacas cruza con genotipo paterno Brahman y diferentegenotipo materno en condiciones de pastoreo en la Amazonia ecuatoriana

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Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

4 Discusioacuten

En Ecuador al igual que en otros paiacuteses del troacute-pico y el subtroacutepico de Latinoameacuterica ha existidouna fuerte tendencia a la sustitucioacuten de las razaslocales por razas exoacuteticas con el fin de incremen-tar los niveles de produccioacuten de leche Estas razasintroducidas en la zona con fines de mejoramien-to provienen de regiones donde las condicionesclimaacuteticas y nutricionales son generalmente maacutes fa-vorables en comparacioacuten con las imperantes en lazona de destino por lo que su rendimiento produc-tivo en general se ve afectado negativamente Anteesta evidencia una estrategia de manejo geneacuteticoa la cual han recurrido los productores locales esla utilizacioacuten de cruzamientos entre razas cebuinas(Bos indicus) y razas europeas (Bos taurus) en unintento por minimizar los problemas de adaptacioacutenevidentes en estas uacuteltimas (Tewolde 1993 Madale-na 2012)

Pese a sus diferencias de tamantildeo corporal todoslos genotipos evaluados en este trabajo mostraronsimilar comportamiento en teacuterminos de patroacuten decrecimiento durante su primera gestacioacuten Este re-sultado coincide con evidencia previa seguacuten la cuallos aumentos de pesos mensuales durante la re-criacutea hasta el primer servicio de los cuatro genotiposlecheros cruza analizados fueron de 0201 kgdiacuteaacordes a la regioacuten en estudio Ninguno de los cru-zamientos lecheros se destacoacute por encima del otromostrando todos ellos una paridad en este aspecto(Quinteros y col 2015)

El hecho que las vaquillonas en estudio no sediferencian en sus ganancias de peso durante laprimera gestacioacuten independientemente de su cons-titucioacuten geneacutetica puede interpretarse en teacuterminosde una correlacioacuten genotipo-ambiente negativa Deacuerdo con ello al mejor genotipo en teacuterminosde velocidad de crecimiento potencial ndashcruza conBrown Swiss- le corresponde comparativamente elpeor ambiente Esta afirmacioacuten se sustenta en el he-cho que si el peso a la prentildeez representoacute el 65del peso adulto de cada genotipo materno el pesoal parto deberiacutea haber sido el 90 del peso adultocon valores teoacutericos para Brahman x Gyr de 441 kgpara Brahman x Brown Swiss de 538 kg para Brah-man x Jersey de 473 kg y para Brahman x Sahiwalde 498 kg Esta prediccioacuten difiere de los resultadosinformados en este trabajo con pesos corporales

observados menores a los esperados bajo dicha hi-poacutetesis (Tabla 1) y acordes con los que el ambientelimitante de la zona les permitioacute expresar La eleva-da humedad relativa y las altas temperaturas carac-teriacutesticas de la Amazoniacutea ecuatoriana son factoresque impactan negativamente sobre las vacas y deacuerdo a lo planteado por Saacutenchez (2010) y AriasMader y Escobar (2008) los animales produciraacuten enla medida que las condiciones del medio ambien-te les permitan expresar su potencial productivoLa baja rentabilidad de las producciones refleja losvalores resultantes de la evaluacioacuten de variablesproductivas y reproductivas utilizadas como indi-cadores de su tasa o nivel de utilidad econoacutemicay adaptacioacuten de los animales expresados bajo laforma de promedios de edad al primer parto in-tervalo entre partos y presentacioacuten celo postpartoy produccioacuten de leche (Morales 2009 Motta y col2012 Quinteros-Pozo y Marini 2017)

El grupo con genotipo materno Brown Swiss co-mienza la prentildeez a una edad maacutes temprana (mayorprecocidad) y si bien las diferencias no alcanzaronsignificado estadiacutestico con mayor peso corporal esadiferencia se mantiene a lo largo de toda la gesta-cioacuten Probablemente una mejora en la calidad y enla cantidad de la dieta ofrecida podriacutea aumentar laganancia media diaria peso sin embargo la reali-dad indica que esta opcioacuten no es siempre posiblepor lo que se deberiacutean pensar alternativas haciendouso de los elementos disponibles en la AmazoniacuteaA este respecto hay antecedentes que demuestranque valores de ganancia de peso comprendidos en-tre los 600 y 750 gramos por diacutea seriacutean oacuteptimos paralas futuras vacas lecheras mientras que valores me-nores podriacutean ser causa de un retraso de la puber-tad (Wathes y col 2014 Gonzaacutelez-Stagnaro y col2007) Sin embargo en general se trata de trabajosque no han sido realizados en ambientes como el dela Amazoniacutea por lo que la transferencia de los re-sultados derivados de ellos no resulta siempre posi-ble

5 Conclusioacuten

Los resultados permiten corroborar que las condi-ciones ambientales limitantes reinantes en la Ama-zonia Ecuatoriana impiden la expresioacuten de las di-ferentes potencialidades geneacuteticas de las vaquillo-nas F1 con padre Brahman y diferente genotipo ma-

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terno durante su primera gestacioacuten dando comoresultado un similar patroacuten de crecimiento en to-das ellas Teniendo en cuenta que lo que se mideen los animales es un fenotipo que resulta de la ac-cioacuten de su composicioacuten geneacutetica particular en el me-dio ambiente en el que le toca expresarse la eleccioacutende una cruza en particular estaraacute determinada porla factibilidad de ofertar un ambiente nutricionalmaacutes acorde con sus requerimientos La presencia deuna interaccioacuten genotipo-ambiente de signo negati-vo indica que carece de sentido generar por cruza-miento una poblacioacuten cuya potencialidad de creci-miento y su correlato a nivel reproductivo no puedeexpresarse por limitaciones atribuibles al ambiente

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

CIENCIAS VETERINARIASpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201905

ASOCIACIOacuteN ENTRE LA MASTITIS SUBCLIacuteNICA CON LA PEacuteRDIDA

TEMPRANA DE GESTACIOacuteN EN UN HATO DE VACAS LECHERAS

ASSOCIATION BETWEEN SUBCLINICAL MASTITIS WITH EARLY LOSS OF

GESTATION IN A DAIRY COW HERD

Santiago Miranda12 Christian Albuja3 y Humberto Triacutebulo12

1 Instituto de Reproduccioacuten Animal Coacuterdoba (IRAC) Paraje Pozo del Tigre Zona General Paz Coacuterdoba Argentina2 Universidad Nacional de Coacuterdoba Escuela Universitaria Av Ing Feacutelix A Marrone N 735 Coacuterdoba Argentina3 Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Universidad Central del Ecuador Jeroacutenimo Leiton y Gato Sobral Quito Ecua-dor

Autor para correspondencia xavierbohorquez9hotmailcom

Manuscrito recibido el 4 de abril de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 13 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El objetivo del presente estudio fue evaluar la asociacioacuten entre los diferentes grados de mastitis subcliacutenica con lapeacuterdida temprana de gestacioacuten durante los primeros 90 diacuteas posteriores al servicio en vacas lecheras Holstein Lainvestigacioacuten se realizoacute en una explotacioacuten lechera ubicada en Ecuador provincia de Pichincha cantoacuten Mejiacutea Para elestudio se analizaron los datos de 619 vacas durante el periacuteodo de octubre de 2015 hasta octubre de 2016 Se utilizarontres grupos experimentales clasificados por la severidad de mastitis subcliacutenica diagnosticada por California MastitisTest (CMT) El Grupo control (CMT 0) vacas que no presentaron mastitis subcliacutenica hasta los 90 diacuteas posteriores a lainseminacioacuten artificial (IA) El grupo CMT T-1 vacas diagnosticadas con mastitis subcliacutenica grado trazas y grado 1hasta los 90 diacuteas posteriores a la IA y el grupo CMT 2-3 vacas que presentaron mastitis subcliacutenica grado 2 y 3 hastalos 90 diacuteas posteriores a la IA El diagnoacutestico de gestacioacuten se realizoacute por ultrasonografiacutea transrectal entre los 28 y35 diacuteas posteriores a la IA y se realizoacute un seguimiento ecograacutefico a los 60 y 90 diacuteas de gestacioacuten Se encontroacute unapeacuterdida de gestacioacuten entre los 30 a 60 diacuteas del 12 y entre los 60 a 90 diacuteas del 5 Con este resultado se evidencioacuteuna asociacioacuten entre mastitis subcliacutenica grado 2 y 3 con la peacuterdida temprana de gestacioacuten (OR 26 p lt001) Se postulaque un proceso infeccioso en la ubre posterior a la IA desencadenariacutea la liberacioacuten de mediadores inflamatorios comola prostaglandina F2α que ocasionariacutea lisis del cuerpo luacuteteo y peacuterdida de la gestacioacuten En conclusioacuten las vacas quetienen mastitis subcliacutenica de grado 2 y 3 tienen mayor riesgo de peacuterdida de gestacioacuten durante los primeros 90 diacuteasposteriores al servicioPalabras clave Bovinos gestacioacuten luteoacutelisis mastitis subcliacutenica

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Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica con la peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacaslecheras

Abstract

The objective of this research was to evaluate the relationship between different levels of subclinical mastitis with theearly gestation lost during the first 90 post-insemination days in Holstein dairy cattle The research was made on adairy farm located in Mejiacutea Pichincha Province Ecuador This research analyzed data from a sample of 619 cows du-ring one year since October 2015 until 2016 Three experimental groups graded by the severity of subclinical mastitisand diagnosed by California Mastitis Test (CMT) were used The control group (CMT 0) formed by cows that did notpresent any subclinical mastitis until 90 post-insemination days The CMT T-1 group formed by cows diagnosed withsubclinical mastitis grade 1 up to 90 post-insemination days and the CMT 2-3 group cows that presented subclinicalmastitis grade 2 and 3 up to 90 post-insemination days The pregnancy diagnosis was made by transrectal ultraso-nography between 28 and 35 post-insemination days and a follow up ultrasound was performed at 60 and 90 daysof gestation A pregnancy loss of 12 was found between 30 to 60 and 5 between 60 to 90 days With this result arelationship between subclinical mastitis grade 2 and 3 with early pregnancy loss was evidenced (OR 26 p lt001)It is postulated that an infectious process in the udder after the insemination can induce the release of inflammatorymediators such as prostaglandin F2α that would cause lysis of the corpus luteum and loss of gestation In conclusiondairy cattle presenting subclinical mastitis grade 2 and 3 have a higher risk of pregnancy loss during the first 90 post-insemination daysKeywords Cattle gestation luteolysis mastitis subclinical

Forma sugerida de citar Miranda S Albuja C y Triacutebulo H (2019) Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica conla peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacas lecheras La Granja Revista deCiencias de la Vida Vol 30(2)48-56 httpdoiorg1017163lgrn30201905

IDs OrcidSantiago Miranda httpsorcidorg0000-0001-5160-8401Christian Albuja httpsorcidorg0000-0002-8457-206XHumberto Rauacutel Triacutebulo httpsorcidorg0000-0001-7709-7777

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1 Introduccioacuten

La mastitis en los bovinos es la enfermedad infec-to contagiosa de la ubre en la cual se produce unproceso inflamatorio por invasioacuten a traveacutes del canaldel pezoacuten de diferentes tipos de bacterias mico-plasmas hongos levaduras y algunos virus Lasbacterias de los geacuteneros Streptococcus Staphylococ-cus Corynebacterium y algunos geacutermenes Gram- sonresponsables de maacutes del 90 de las infecciones cliacute-nicas y subcliacutenicas Es la enfermedad maacutes comuacuteny costosa que afecta al ganado bovino lechero haynumerosos estudios que indican la importancia dela enfermedad principalmente por ocasionar peacuterdi-das econoacutemicas y riesgos en la salud puacuteblica (Phil-pot y Nickerson 2002)

Su impacto principalmente es sobre el volumeny calidad de la produccioacuten el bienestar animal yla reproduccioacuten del hato (Hillerton y Berry 2005)La rentabilidad en la industria lechera depende deentre varios factores de la eficiencia reproductivaLa tasa de concepcioacuten la tasa de deteccioacuten de celoy la peacuterdida de gestacioacuten estaacuten entre los principalesfactores que determinan la eficiencia reproductivaen hatos lecheros Sin embargo la peacuterdida de ges-tacioacuten puede tener efectos perjudiciales en el eacutexitoeconoacutemico de los hatos lecheros Se estima que porcada peacuterdida de gestacioacuten hay una peacuterdida prome-dio de USD $ 640 (Thurmond Picanso y Jameson1990)

Los costos de la mastitis estaacuten asociados princi-palmente a la peacuterdida de leche al aumento de lastasas de descarte y a los costos de los tratamientosSin embargo esta enfermedad tambieacuten afecta in-directamente el desempentildeo reproductivo en vacaslecheras mediante la alteracioacuten de los intervalos in-terestros al acortamiento de la fase luacutetea (luteoacutelisisprematura) y a las peacuterdidas de gestacioacuten (Moorey col 1991)Varios estudios han encontrado que la multiplica-cioacuten bacteriana la liberacioacuten de endotoxinas y lasexotoxinas estaacuten implicadas en la liberacioacuten de me-diadores inflamatorios los cuales podriacutean provocaruna luteoacutelisis (Riollet Rainard y Poutrel 2001) Seha comprobado que los mediadores inflamatorioscomo las prostaglandinas histamina leucotrienosy serotonina aumentan los casos de mastitis indu-cida experimentalmente por medio de infusionesintravenosas de endotoxinas de lipopolisacaacuteridos

(LPS) o por infusiones intramamarias de endoto-xina de Escherichia coli o de Salmonella typhimu-rium (Blum y col 2000 Waller Colditz y Oumlstens-son 2003) Ademaacutes existen estudios que han de-mostrado la siacutentesis de concentraciones luteoliacuteticasde prostaglandinas despueacutes de una infusioacuten de en-dotoxinas o una septicemia por Gram-negativosLa endotoxina de la Salmonella enteritidis intrave-nosa produce aborto en ratones Risco Donovany Hernandez (1999) concluyoacute que el uso de en-dotoxinas bacterianas causa signos cliacutenicos dosis-dependiente variando de fiebres transitoria a abor-tos 24 a 48 horas posteriores al desafiacuteo intravenoso

La mastitis causada por bacterias Gram negati-vas puede ocasionar bacteriemia en maacutes del 30de los casos en las vacas afectadas (Wenz y col2001) Con respecto a las bacterias Gram positivassu pared celular estaacute compuesta de muchas capasde mucopeptido peptidoglicano no tienen endoto-xina pero su presencia en la glaacutendula mamaria pro-voca una respuesta inflamatoria que es ideacutentica a lacausada por las endotoxinas de las bacterias Gramnegativas (Salyers y Whitt 1994) Por lo tanto esclara la informacioacuten que evidencia la influencia dela mastitis sobre las tasas de concepcioacuten mortalidadembrionaria temprana y abortos (Risco Donovany Hernandez 1999 Barker y col 1988)

2 Materiales y meacutetodos

Los experimentos se realizaron en una ganaderiacuteaprivada que se dedica a la produccioacuten de leche ba-jo un sistema de produccioacuten semi-intensivo Se en-cuentra ubicada en Ecuador en la provincia de Pi-chincha cantoacuten Mejiacutea parroquia Tambillo la ha-cienda estaacute a una altitud de 2827 msnm existe unatemperatura media entre 10 y 25 C y una pluviosi-dad de 1157 mm anuales

21 Factores de estudio

La explotacioacuten ganadera cuenta con un promediode 500 vacas de raza Holstein en ordentildeo con unaproduccioacuten media de 24 litros vacadiacutea Para elensayo se analizaron los datos de 619 vacas El pe-riodo de estudio fue realizado durante los meses deoctubre del antildeo 2015 hasta diciembre del 2016 Seconsideraron vacas en lactacioacuten que recibieron altameacutedica posterior al parto bovinos que pasaron el

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Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica con la peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacaslecheras

periacuteodo de espera voluntario de 60 diacuteas y que esta-ban en condiciones de ser inseminadas Las vacasque presentaron mastitis cliacutenica mediante la prue-ba de CMT no fueron consideradas en este estudiodebido a que recibieron un tratamiento en base deantiinflamatorios y antibioacuteticos para controlar la in-feccioacuten de la ubre

El diagnoacutestico de mastitis subcliacutenica fue realiza-do por el Meacutedico Veterinario de la finca ganaderautilizando la prueba de campo CMT al grupo devacas en produccioacuten una vez por mes durante eltiempo que duro la investigacioacuten El protocolo paraaplicar la prueba fue el siguientePara evitar falsos positivos se realizoacute el descarte delos primeros chorros de leche de cada pezoacuten pos-teriormente se ordentildeoacute en la paleta 2 ml de lechese antildeadioacute una cantidad equivalente de reactivo seagitoacute para mezclar la leche con el reactivo y se reali-zoacute la lectura negativo traza uno dos tres (Zurita1982) La prueba de CMT es una herramienta diag-nostica de campo cuyo fundamento consiste en queel detergente rompe las ceacutelulas (lisador) y deja salirsu ADN fuera de la membrana celular estos fila-mentos de ADN tienen tendencia a formar unasestructuras tipo gel cuando se unen unos con otros(Philpot y Nickerson 2002) El grado maacutes elevadode inflamacioacuten se caracteriza por liberar una mayorconcentracioacuten de ADN por lo tanto el resultadoy la interpretacioacuten seraacute una reaccioacuten tipo gelatina(Smith 1990 Saran y Chaffer 2000 Medina y Mon-taldo 2003)

Para la interpretacioacuten del grado de mastitis sub-cliacutenica se utilizoacute la clasificacioacuten realizada por Ruiacutez(1996)

bull Negativo No hay precipitado por lo tanto nohay infeccioacuten

bull Trazas (T) Existe ligera precipitacioacuten que des-aparece al agitar se forma un velo en el pocillode la paleta

bull Grado 1 Existe una ligera agitacioacuten con algu-nos filamentos grumosos al mover la paletapor unos 20 segundos los grumos tienden a

desaparecer presenta una apariencia de gela-tina ligera

bull Grado 2 Toma la apariencia de una clara dehuevo toma consistencia de moco y cae el pre-cipitado en el pocillo de forma lenta este gra-do corresponde a una infeccioacuten seria

bull Grado 3 La reaccioacuten tiene una consistencia decoagulo que se queda adherido a la paleta caemuy lento y este no pierde la forma a pesar dela agitacioacuten este grado corresponde a una in-feccioacuten seria

22 Diagnoacutestico de gestacioacutenEl diagnoacutestico de gestacioacuten fue realizado por unmeacutedico veterinario ginecoacutelogo utilizando ultraso-nografiacutea transrectal (Mindray DP-10 VET con trans-ductor de 85 mHZ) entre los 28 y 35 diacuteas post inse-minacioacuten El seguimiento de la gestacioacuten se realizoacuteen dos ocasiones alrededor de los 60 y 90 diacuteas degestacioacuten

23 Grupos Experimentales231 Grupo Control

Vacas que fueron diagnosticadas como prentildeadas alos 30 diacuteas posteriores al servicio y que no presen-taron mastitis mediante la prueba de CMT hasta los90 diacuteas posteriores a la inseminacioacuten artificial (IA)

232 Grupo 1

Vacas que fueron diagnosticadas como prentildeadas alos 30 diacuteas posteriores al servicio y que presentaronmastitis subcliacutenica grado trazas y mastitis subcliacuteni-ca grado 1 mediante la prueba de CMT hasta los 90diacuteas posteriores a la IA

233 Grupo 2

Vacas que fueron diagnosticadas como prentildeadas alos 30 diacuteas posteriores del servicio y que presenta-ron mastitis subcliacutenica grado 2 y mastitis subcliacutenicagrado 3 mediante la prueba de CMT hasta los 90diacuteas posteriores a la IA

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Tabla 1 Odds Ratio (OR) y p valor de los distintos grados de mastitis subcliacutenica

Grado de Mastitis N Vacas con peacuterdida de gestacioacuten Vacas que mantienen la gestacioacuten OR p valor0 309 44 265 referenciaT 130 14 116 072 gt0011 77 14 63 138 gt0012 48 13 35 224 lt0053 55 18 37 293 lt001

Los grados de mastitis se indican mediante 0 Negativo T Trazas 1 Mastitis subcliacutenica grado 12 Mastitis subcliacutenica grado 2 3 Mastitis subcliacutenica grado 3 OR representa la tasa reproductiva base

24 Anaacutelisis estadiacutesticoPara determinar la asociacioacuten entre la variable peacuter-dida embrionaria y fetal en vacas lecheras Holsteindurante los primeros 90 diacuteas de gestacioacuten con el fac-tor de exposicioacuten presencia de mastitis subcliacutenicase realizoacute la prueba Odds Ratio (OR) en el grupo 1y en el grupo 2 y el nivel de significancia se anali-zoacute mediante la prueba de Chi cuadrado La razoacutende oportunidades o razoacuten de probabilidades es unamedida estadiacutestica utilizada en estudios epidemio-loacutegicos transversales de casos y controles asiacute co-mo en los metaanaacutelisis Se define como la posibili-dad de que una condicioacuten de salud o enfermedadse presente en un grupo de poblacioacuten animal frenteal riesgo de que ocurra en otro

3 ResultadosEl OR para el grupo 1 fue de 094 y al realizar laprueba de Chi cuadrado se concluyoacute que no huboasociacioacuten significativa entre la presencia de masti-tis subcliacutenica grado trazas y grado 1 con la perdidade gestacioacuten El OR para el grupo 2 fue de 26 yal realizar la prueba de Chi cuadrado se concluyoacuteque hubo asociacioacuten altamente significativa entre lapresencia de mastitis subcliacutenica grado 2 y grado 3con la peacuterdida de gestacioacuten (P lt001)

En la Tabla 1 se muestran los resultados de lapuntuacioacuten de los distintos grados de mastitis sub-cliacutenica con los resultados de la prueba de OR y Chicuadrado en la cual se concluye que las vacas conmastitis grado 2 tienen un riesgo de 224 veces maacutesde tener una peacuterdida de gestacioacuten en comparacioacutencon las vacas que no presentan mastitis durante losprimeros 90 diacuteas post inseminacioacuten mientras quelas vacas con mastitis grado 3 tienen un riesgo de293 veces maacutes de tener una peacuterdida de gestacioacuten encomparacioacuten con las vacas que no presentan masti-tis durante los primeros 90 diacuteas post inseminacioacuten

31 Tasa de peacuterdida de gestacioacuten

La mortalidad embrionaria en bovinos se refierea las peacuterdidas que ocurren durante los primeros45 diacuteas de gestacioacuten que coincide con la finaliza-cioacuten del periacuteodo de diferenciacioacuten del embrioacuten Laspeacuterdidas embrionarias a su vez pueden ser clasifi-cadas en mortalidad embrionaria temprana cuandoocurren dentro de los 25 diacuteas y mortalidad embrio-naria tardiacutea entre los 25 y 45 diacuteas (Humblot 2001)Los teacuterminos muerte fetal o aborto se refieren a laspeacuterdidas que ocurren entre los 45 y los 260 diacuteas degestacioacuten En la Tabla 2 se muestran los resultadosdel nuacutemero de vacas que perdieron la gestacioacuten yque presentaron mastitis subcliacutenica durante los pri-meros 90 diacuteas post inseminacioacuten De un total de 103vacas que perdieron la gestacioacuten 31 vacas tuvieroncierto grado de infeccioacuten en la ubre lo que posible-mente ocasionoacute la muerte embrionaria y fetal Elmayor porcentaje de peacuterdida de gestacioacuten se pre-sentoacute en vacas con mastitis subcliacutenica grado 3La mayor cantidad de muertes embrionarias y fe-tales ocurrioacute entre el diacutea 30 a 60 post inseminacioacutencon un porcentaje del 12 mientras que entre losdiacuteas 61 a 90 se registroacute 5 de muerte fetal Duran-te los primeros 90 diacuteas post inseminacioacuten hay unapeacuterdida embrionaria y fetal total del 17 seguacuten semuestra en la Figura 1

Dentro del grupo de vacas que perdieron la ges-tacioacuten ocasionada por mastitis subcliacutenica grado 2entre los 30 a 60 diacuteas el 89 de vacas perdioacute la ges-tacioacuten en este periacuteodo mientras que las vacas quetuvieron mastitis subcliacutenica grado 2 entre los 61 y90 diacuteas el 50 de las vacas perdieron la gestacioacutenEn el grupo de vacas que perdieron la gestacioacuten oca-sionada por mastitis subcliacutenica grado 3 entre los 30a 60 diacuteas el 67 de vacas perdioacute la gestacioacuten en esteperiacuteodo mientras que las vacas que tuvieron mas-titis subcliacutenica grado 3 entre los 61 y 90 diacuteas el 17de vacas perdieron la gestacioacuten

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Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica con la peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacaslecheras

Figura 1 Porcentaje () de peacuterdidas embrionarias y fetales entre los diacuteas 30-60 y 61-90 post inseminacioacuten en vacas lecherasHolstein

4 Discusioacuten

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten con-firman la hipoacutetesis planteada es decir que exis-te asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica grado 2y 3 con la peacuterdida de gestacioacuten temprana durantelos primeros 90 diacuteas de gestacioacuten en vacas lecherasHolsteinEn el grupo CMT 2-3 se encontroacute una asociacioacuten conla peacuterdida de gestacioacuten durante los primeros 90 diacuteas(OR = 26) La peacuterdida de gestacioacuten evidenciada en

este grupo podriacutea estar causada por la regresioacuten luacute-tea inducida por la liberacioacuten de citoquinas comola prostaglandina F2α TNF-α INF-γ yo el efec-to de endotoxinas como el LPS (lipopolisacaacuterido) yexotoxinas bacterianas sobre el ovario el uacutetero yoel embrioacuten (Hansen Paolete y Natzke 2004 Hertly col 2014) La mortalidad embrionaria es conside-rada la principal causa responsable del aumento enel intervalo entre partos en los bovinos (Thatcher ycol 1994 Vanroose Kruif y Van Soom 2000 Sree-nan Diskin y Morris 2001)

Tabla 2 Porcentaje () de vacas con peacuterdida de gestacioacuten seguacuten los grados de mastitis en vacas lecheras Holstein durante losprimeros 90 diacuteas post inseminacioacuten

Grado de Mastiacutetis N Vacas con peacuterdida de gestacioacuten0 309 44 (14)T 130 14 (11)1 77 14(18)2 48 13 (27)3 55 18 (33)

Total 619 103 (17)Los grados de mastitis se indican mediante 0 Negativo T Trazas 1Mastitis subcliacutenica grado 1 2 Mastitis subcliacutenica grado 2 3 Mastitissubcliacutenica grado 3 OR representa la tasa reproductiva base

Los resultados de la asociacioacuten de vacas del gru-po CMT 2-3 con la peacuterdida de gestacioacuten coincidencon el estudio de Moore y col (2005) en el cualse analizoacute la asociacioacuten entre mastitis subcliacutenica yel mantenimiento de la gestacioacuten Las vacas que

experimentaron mastitis subcliacutenica inmediatamen-te (LSCC gt45) antes de la IA teniacutean 24 veces maacutesriesgo de perder la gestacioacuten entre 28 y 35 diacuteas des-pueacutes de la IA en comparacioacuten con las vacas queteniacutean un recuento lineal ceacutelulas somaacuteticas menor a

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45 (LSCC lt45 (Moore y col 2005))

En este estudio la peacuterdida general de la gesta-cioacuten entre los 30 a 60 diacuteas fue del 12 y entre los61 a 90 diacuteas fue del 5 Las peacuterdidas reproducti-vas en vacas lecheras en lactacioacuten han aumentadoen los uacuteltimos antildeos (Lucy 2001) Varios investiga-dores han logrado caracterizar el momento y el al-cance de las peacuterdidas embrionarias tardiacuteas en el ga-nado mediante la ultrasonografiacutea y otros meacutetodospara el diagnoacutestico precoz de la prentildeez Humblot

(2001) evaluoacute las peacuterdidas embrionarias en vacasHolstein en 44 rebantildeos en Francia y observoacute quela muerte embrionaria temprana y tardiacutea despueacutesde la primera IA fue 316 y 147 respectivamen-te La muerte embrionaria tardiacutea despueacutes del diacutea 27de gestacioacuten varioacute del 32 en vacas lecheras queproducen 6000-8000 kg de leche por antildeo en Irlanda(Silke y col 2002) hasta al 427 en vacas de al-ta produccioacuten bajo estreacutes por calor (Cartmill y col2001)

Tabla 3 Nuacutemero de vacas que pierden la gestacioacuten entre los diacuteas 30-60 y 61-90 post inseminacioacuten con distintos grados de mastitissubcliacutenica y ausencia de mastitis en vacas lecheras

Grado de Mastitis Diacutea 30-60 Porcentaje Diacutea 61-90 Porcentaje0 34309 1100 10275 400T 11130 900 3119 3001 1977-11-01 1400 1966-03-01 5002 1948-09-01 1900 abr-39 10003 dic-55 2200 1943-06-01 1400

Los grados de mastitis se indican mediante 0 Negativo T Trazas 1 Mastitis sub-cliacutenica grado 1 2 Mastitis subcliacutenica grado 2 3 Mastitis subcliacutenica grado 3 ORrepresenta la tasa reproductiva base

Estos resultados coinciden con el estudio querealizoacute McDougall Rhodes y Verkerk (2005) en elcual se evidencioacute la preponderancia y los factoresde riesgo relacionados con las peacuterdidas de gestacioacutenen vacas lecheras en lactancia alimentadas a pasturaen Nueva Zelanda Un total de 2004 vacas gestan-tes participaron en el estudio y 128 animales (64)perdieron la gestacioacuten La tasa de peacuterdida de pre-ntildeez fue mayor entre las semanas 6 a 10 de gestacioacutenque entre las semanas 10 a 14 De igual forma San-tos y col (2004) resumieron informacioacuten de variosestudios y concluyeron que el riesgo de peacuterdida deprentildeez era mucho mayor al comienzo de la gesta-cioacuten que hacia el final

5 ConclusionesLos resultados de los experimentos confirman laasociacioacuten entre mastitis subcliacutenica grado 2 y gra-do 3 con la peacuterdida temprana de gestacioacuten durantelos primeros 90 diacuteas de gestacioacuten en vacas lecherasHolstein en lactacioacuten La peacuterdida de gestacioacuten fuemayor entre los 30 a 60 diacuteas que entre los 61 a 90diacuteas de gestacioacuten

Se determinoacute que las vacas que tienen mastitis sub-cliacutenica grado 2 y 3 tienen 224 y 293 respectiva-mente maacutes probabilidades de perder la gestacioacutendurante los primeros 90 diacuteas post inseminacioacuten Lapeacuterdida de gestacioacuten general entre los 30 a 60 diacuteasfue del 12 y entre los 61 a 90 diacuteas fue del 5

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

RIESGOS NATURALESpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201906

REGIONALIZACIOacuteN DE LA PRECIPITACIOacuteN SU AGRESIVIDAD Y

CONCENTRACIOacuteN EN LA CUENCA DEL RIacuteO GUAYAS ECUADOR

REGIONALIZATION OF PRECIPITATION ITS AGGRESSIVENESS AND

CONCENTRATION IN THE GUAYAS RIVER BASIN ECUADOR

Mercy Ilbay-Yupa1 Ricardo Zubieta Barragaacuten2 y WaldoLavado-Casimiro3

1 Facultad de Ciencias Agropecuarias y Recursos Naturales Universidad Teacutecnica de Cotopaxi Av Simoacuten Rodriacuteguez LatacungaEcuador2 Departamento de Ciencias de la Atmoacutesfera e Hidroacutesfera Instituto Geofiacutesico del Peruacute Av Badajoz 169 Ate 15012 Lima Peruacute3 Programa de Doctorado en Recursos Hiacutedricos Universidad Nacional Agraria La Molina La Molina 15024 Lima Peruacute

Autor para correspondencia mercyilbayutceduec

Manuscrito recibido el 6 de junio de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 12 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

La agresividad de la lluvia contribuye a la erosividad del suelo en regiones de alta montantildea y por ende a la sedi-mentacioacuten en la parte baja de la cuenca El conocimiento acerca de la agresividad de la lluvia en regiones costeras yandinas contribuye a la formulacioacuten de medidas de mitigacioacuten que influyen en la reduccioacuten de erosioacuten y peacuterdida denutrientes Los iacutendices Fournier Fournier modificado y de concentracioacuten de precipitacioacuten proveen la capacidad deestimar la distribucioacuten espacial y temporal de la agresividad de la lluvia Este estudio presenta un anaacutelisis de la lluviamediante estos iacutendices de agresividad en la cuenca del riacuteo Guayas ubicada en la costa y Andes ecuatoriales Se se-leccionaron datos mensuales registrados de 30 estaciones pluviomeacutetricas para el periacuteodo 1968-2014 Se determinaronzonas homogeacuteneas de precipitacioacuten mediante el meacutetodo k-means Los resultados indicaron dos regiones homogeneaspredominantes la primera ubicada al oeste en la zona costera y andina (852 del aacuterea de la cuenca) con un iacutendicede agresividad alto y muy alto mientras que la distribucioacuten de la precipitacioacuten en la segunda regioacuten (Alta montantildea)resultoacute de muy baja a baja agresividad La mayor agresividad potencial de la lluvia le corresponde una mayor acumu-lacioacuten de precipitacioacuten promedio anual lo que indica una alta influencia estacional de las lluvias es decir una mayorcantidad de lluvia puede precipitar en un nuacutemero reducido de meses consecutivos Los valores de concentracioacuten re-velan un gradiente regional en direccioacuten este-oeste que va de moderadamente a fuertemente estacional El anaacutelisisde tendencias de la concentracioacuten de lluvia mensual no muestra cambios significativos en el periacuteodo de estudio Noobstante los hallazgos del presente estudio explican el porqueacute la regioacuten oeste y sur de la cuenca del riacuteo Guayas estaacuteexpuesta a problemas de sedimentacioacuten en la parte baja producto de la capacidad erosiva de la lluvia en la parte altay media de la cuencaPalabras clave Guayas concentracioacuten precipitacioacuten agresividad erosividad Ecuador

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperRIESGOS NATURALES Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W

Abstract

The aggressiveness of rain contributes to the erosion of the soil in high mountain regions and therefore to the sedi-mentation in the lower part of the watershed To know about the aggressiveness of rain in coastal and Andean re-gions contributes to the formulation of mitigation measures that help to the reduction of erosion and loss of nutrientsFournier indices Modified Fournier and precipitation concentration provide the ability to estimate the spatial andtemporal distribution of the aggressiveness of the rain This study presents a spatial and temporal analysis of climaticaggressiveness in the Guayas river watershed located on the coast and the equatorial Andes Registered monthly dataof 30 rainfall stations for the period 1968-2014 was selected Homogeneous precipitation zones were determined bythe k-means method The results indicated two predominant homogenous regions the first located to the west in thecoastal and Andean zone (852 of the area of the Watershed) with a high and very high aggressiveness index whilethe distribution of precipitation in the second region (High mountain) resulted from very low to low aggressivenessThe greater potential aggressiveness of rain corresponds to a greater accumulation of average annual rainfall whichindicates a high seasonal influence of rainfall ie a greater amount of rainfall can precipitate in a reduced number ofconsecutive months The concentration values reveal a regional gradient in the east-west direction which goes frommoderately to strongly seasonal The trend analysis of the monthly rainfall concentration shows no significant chan-ges in the study period However these findings explain why the western and southern region of the Guayas riverwatershed is exposed to sedimentation problems in the lower part due to the erosive capacity of rain in the higherand middle part of the watershedKeywords Guayas concentration precipitation aggressiveness erosivity Ecuador

Forma sugerida de citar Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W (2019) Regionalizacioacuten de la pre-cipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo Guayas Ecuador LaGranja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)57-76 httpdoiorg1017163lgrn30201906

IDs OrcidMercy Ilbay-Yupa httporcidorg0000-0001-9503-2686Ricardo Zubieta Barragaacuten httpsorcidorg0000-0002-4315-7695Waldo Lavado-Casimiro httpsorcidorg0000-0002-0051-0743

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

1 Introduccioacuten

La erosividad de las precipitaciones provoca peacuterdi-das de suelo feacutertil dantildeos a la infraestructura agri-cultura y contaminacioacuten del agua la cual estaacute in-fluenciada por los cambios en los patrones de pre-cipitacioacuten (Martiacuten-Fernaacutendez y Martiacutenez-Nuacutentildeez2011 Sanchez-Moreno Mannaerts y Jetten 2014)esto ocurre ya que grandes cantidades de lluviaestacional puede precipitar en muy pocos diacuteas osemanas en regiones de alta montantildea como los An-des (Sarricolea Araya y Salazar 2014 Zubieta ycol 2016 Sarricolea y col 2019) o regiones Ama-zoacutenicas (Zubieta y col 2019) La precipitacioacuten esuna variable importante para estudios climaacuteticoscuya variabilidad espacial y temporal pueden im-pactar en las actividades humanas durante eventoshidroclimaacuteticos extremos como sequiacuteas e inunda-ciones (Parracho Melo-Gonccedilalves y Rocha 2016)Ademaacutes desempentildea un papel crucial en la planifi-cacioacuten y gestioacuten de los recursos hiacutedricos vinculadadirectamente con la agricultura y la mitigacioacuten dedesastres (Prakash y col 2015) La cuantificacioacutenexacta de la precipitacioacuten sigue siendo un reto paramuchas aplicaciones hidroloacutegicas especialmente enregiones con topografiacutea compleja debido a efectosorograacuteficos y pendiente en pequentildea escala (Sevruk2004 Zubieta y col 2015)

La agresividad de la lluvia puede causar impac-tos ambientales y es un factor clave para la ocurren-cia de erosioacuten de suelos deslizamientos o inunda-ciones Por lo tanto los paraacutemetros que evaluacuteen laagresividad de la lluvia pueden ser consideradoscomo un indicador ambiental apropiado (Grego-ri Andrenelli y Zorn 2006 Garciacutea-Barroacuten Moralesy Sousa 2018) La estimacioacuten de esta variable du-rante largos periacuteodos es uacutetil para la conservacioacutendel suelo la planificacioacuten agriacutecola y el desarrollo depoliacuteticas ambientales El factor R o erosividad de lalluvia es un instrumento aceptado para la medicioacutende la erosioacuten local y depende de la energiacutea cineacuteticade cada episodio de lluvia (Panagos y col 2015)Este modelo es el maacutes utilizado y fue desarrolladoa una escala detallada en el sector agriacutecola sin em-bargo su aplicacioacuten a escala regional presenta limi-taciones (Terranova y col 2009) Las estimacionesde la erosioacuten del suelo no se ajustan a las medidasempiacutericas de sedimentacioacuten y no incorpora el escu-rrimiento directo del agua (Kinnell 2010) El factorR sobreestima la erosioacuten a nivel regional o de cuen-

ca hidrograacutefica (Hernando y Romana 2016) y no serecomienda en aacutereas donde no se realiza un procesode validacioacuten Ademaacutes para su estimacioacuten es con-veniente utilizar registros de precipitaciones de altafrecuencia de estaciones meteoroloacutegicas durante unperiacuteodo superior a veinte antildeos (Angulo-Martiacutenezy col 2009)

Por ello se pueden utilizar modelos que midenlos efectos de la agresividad de la lluvia conside-rando registros de precipitaciones por hora (mo-delos de intensidad) o registros de precipitacionesmensuales (modelos de volumen) Este uacuteltimo mo-delo se refiere a las diferentes acumulaciones par-ciales de lluvia sin tener en cuenta el nuacutemero laduracioacuten y la cantidad de lluvia de cada episodiopor lo que se basa exclusivamente en registros men-suales de precipitaciones disponibles en la mayoriacuteade los paiacuteses Asiacute se puede utilizar el iacutendice de agre-sividad en estudios ambientales (Fournier 1960 Ar-noldus 1978 Oliver 1980) Estos iacutendices han sidoampliamente utilizados en estudios climaacuteticos pa-ra identificar patrones espaciales de concentracioacutende lluvia en regiones de Europa Asia Aacutefrica y Su-dameacuterica tales como Espantildea (De Luis y col 2011)Peniacutensula Ibeacuterica (Garciacutea-Barroacuten Morales y Sousa2018) India (Ballari y col 2018) Bangladesh (RaselIslam y Keramat 2016) Nigeria (Ezenwaji Nzoi-wu y Chima 2017) Argentina (Besteiro y Delgado2011) Venezuela (Rey y col 2012) y Chile (Sarri-colea Araya y Salazar 2014 Valdeacutes-Pineda y col2016) Los cambios en los patrones temporales deestos paraacutemetros han sido identificados tambieacuten enregiones de los Andes de Chile (Sarricolea y col2019)

La intensa erosioacuten del suelo que se deriva delaumento de la intensidad de la lluvia es un pro-blema criacutetico en muchas cuencas del mundo (Vrie-ling Hoedjes y Velde 2014 Mondal Khare y Kun-du 2016) La cuenca de riacuteo Guayas (CRG) es la zo-na agriacutecola maacutes feacutertil de Ecuador (Buckalew y col1998) y principal centro de produccioacuten de bienesagropecuarios La distribucioacuten estacional y los tota-les anuales de precipitaciones son extremadamen-te irregulares lo que ha provocado que la CRG sevea afectada por eventos de inundacioacuten y sequiacuteastrayendo peacuterdidas econoacutemicas Este es el caso delos antildeos 1982 y 1983 que produjeron peacuterdidas esti-madas de 318 y 2863 del PIB respectivamen-te (520 millones de doacutelares) (Egas 1985) Mientras

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperRIESGOS NATURALES Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W

que en 1997-98 se perdieron 5664 km2 de produccioacutenagriacutecola (6165 millones de doacutelares) (CorporacioacutenAndina de Fomento 1998) causada por la marca-da influencia del fenoacutemeno de El Nintildeo en la cuenca(Cadier y col 1996) pero la zona de mayor afecta-

cioacuten es la cuenca baja debido a que perioacutedicamentese encuentra sometida a inundaciones que puedentener consecuencias catastroacuteficas agravadas por ac-ciones humanas como la deforestacioacuten y erosioacuten enlas cabeceras de los riacuteos (Rossel Caddier y G 1996)

Figura 1 Localizacioacuten de la cuenca del riacuteo Guayas altitud distribucioacuten de las 30 estaciones pluviomeacutetricas y antildeos de estudio Elnombre de las estaciones se indica en la Tabla 1

El riacuteo Guayas presenta problemas de sedimenta-cioacuten debido a la erosioacuten de los suelos en la cuenca(Gobierno Provincial del Guayas 2016) esto ha da-do lugar a la formacioacuten de islotes en la unioacuten del riacuteoBabahoyo y Daule (Figura 1) provocando erosioacutendel cauce deficiente drenaje e inundaciones frentea lluvias intensas siendo este uno de los casos deinundaciones en la ciudad de Guayaquil (Figura 1)(Soledispa 2002) Se ha recurrido a medidas comoel dragado ante la acumulacioacuten de sedimentos queascienden a 250 mil toneladas por antildeo (GobiernoProvincial del Guayas 2018) No obstante no se haestudiado la lluvia como factor de erosividad en re-giones ecuatoriales como la CRG El objetivo de estainvestigacioacuten es (a) regionalizar la precipitacioacuten pa-ra un periacuteodo prolongado de datos de precipitacioacutenmensual (1968-2014) y (b) estimar la agresividad yconcentracioacuten de las precipitaciones en la CRG

2 Materiales y meacutetodos

21 Aacuterea de estudio

La CRG se ubica en la parte central oeste del Ecua-dor (014rsquo a 227rsquo S y 7836rsquo a 8036rsquo O) (Figura 1)El aacuterea se caracteriza por una gradiente altitudinalsignificativa que va hasta los 4000 msnm con unasuperficie de 32890km2 correspondiente al 13 delEcuador y concentra asymp 40 de la poblacioacuten del paiacutes(SENAGUA200) La CRG drena en el Golfo de Gua-yaquil los principales riacuteos son el Daule y Babahoyo(Figura 1) que se unen cerca de Guayaquil la ciu-dad maacutes grande de paiacutes Damanik-Ambarita2016 Elriacuteo Guayas el maacutes grande de la costa occidental deSudameacuterica con un escurrimiento promedio anualde 1350m3s (Twilley y col 2001) tiene un canalprincipal recto que se bifurca en una red de canalesfluviales que recorren 30 km de manglares y plani-

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

cies de marea (Reynaud y col 2018) Las principa-les actividades econoacutemicas en la CRG son agricul-tura pesca y generacioacuten de energiacutea hidroeleacutectricaLas principales presiones ambientales sobre el eco-sistemas de agua dulce son la contaminacioacuten poraguas residuales agricultura cambios en el uso dela tierra y dos represas hidroeleacutectricas (Thi Nguyeny col 2015) En los uacuteltimos antildeos se han incremen-tado los problemas de sedimentacioacuten fluvial en laparte baja de la cuenca considerado uno de los fac-tores que contribuyen al riesgo de inundacioacuten an-te lluvias extremas Esta sedimentacioacuten se percibelocalmente como una consecuencia de las interven-ciones llevadas a cabo en la cuenca superior y even-tos naturales como El Nintildeo (Barrera-Crespo y col2018) Los impactos de El Nintildeo en esta cuenca hanprovocado inundaciones (erosioacuten por lluvia desli-zamiento y deslaves) contaminacioacuten del agua po-

table dantildeos a la infraestructura y al sector agrope-cuario (Corporacioacuten Andina de Fomento 1998)

22 Datos

Se recopilaron registros de precipitacioacuten de 250 es-taciones meteoroloacutegicas provenientes del InstitutoNacional de Meteorologiacutea e Hidrologiacutea (INAMHI)cada una de ellas con diferentes periacuteodos entre 1962y 2016 Con el fin de asegurar la mayor disponibili-dad de datos mensuales se seleccionaron 30 estacio-nes con un periodo de 47 antildeos (1968- 2014) el cualtuvo la menor cantidad (lt 13) de datos faltantes(Tabla 1) De las 30 estaciones el 63 de ellas pre-senta maacutes de 40 antildeos de registros continuos el 27entre 31 y 40 antildeos mientras el 10 entre 21 y 30antildeos

23 MetodologiacuteaLa metodologiacutea se compone de tres etapas resumi-das en la Figura 2 el primero corresponde a la eva-luacioacuten de los datos de precipitacioacuten su homoge-nizacioacuten y completacioacuten de datos mensuales por elmeacutetodo del vector regional (MVR) el segundo co-

rresponde al proceso de regionalizacioacuten por mediodel agrupamiento de estaciones usando k-means yla interpolacioacuten usando co-kriging y la uacuteltima eta-pa corresponde a la determinacioacuten de la agresivi-dad y concentracioacuten de las precipitaciones a traveacutesde diferentes iacutendices

Figura 2 Esquema metodoloacutegico para la regionalizacioacuten agresividad y concentracioacuten de la serie de tiempo de lluvia

231 Meacutetodo del vector regional

Para evaluar la calidad y la estimacioacuten de datos fal-tante se utilizoacute el MVR meacutetodo que se orienta a lacriacutetica homogenizacioacuten y completacioacuten-extensioacutende datos de precipitacioacuten (Hiez 1977 Brunet-Moret

1979) El MVR se basa en la creacioacuten de una esta-cioacuten rsquoVectorrsquo tipo rsquoespecie promediorsquo Este concep-to se refiere al caacutelculo de un promedio ponderadode anomaliacuteas de lluvia para cada estacioacuten superan-do los efectos de estaciones con valores extremos ybajos de lluvia Luego se encuentran las teacutecnicas de

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperRIESGOS NATURALES Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W

Tabla 1 Caracteriacutesticas de las 30 estaciones en la cuenca del riacuteo Guayas nombre ubicacioacuten geograacutefica y datos faltantes

Coacutedigo Nombre Latitud(S)

Longitud(O)

Altitud(msnm)

datosfaltantes Periacuteodo

M1 Pichilingue -107 -7949 81 0 1968-2014M2 Puerto Ila -048 -7934 319 2 1968-2014M3 Sto Domingo Aeropuerto -025 -7920 554 6 1968-1998M4 Isabel Mariacutea -183 -7956 4 8 1968-1988M5 Milagro (Ingenio Valdez) -212 -7960 23 02 1968-2014M6 Bucay -220 -7913 480 4 1969-2000M6 San Juan La Mana -092 -7925 215 9 1968-2014M8 Chillanes -198 -7906 2330 4 1968-2014M9 Chunchi -228 -7892 2177 3 1968-2014

M10 Camposano 2 -159 -8040 113 1 1977-2014M11 Pueblo Viejo -152 -7954 19 13 1976-2014M12 Las Delicias-Pichincha -026 -7940 340 8 1968-2002M13 Moraspungo-Cotopaxi -118 -7922 409 8 1968-87 96-2014M14 Ramoacuten Campantildea -112 -7909 1462 7 1968-2014M15 Echeandia -143 -7929 308 9 1968-2014M16 Salinas-Boliacutevar -140 -7902 3600 10 1969-2014M17 Riacuteo San Antonio-Monjas -158 -7913 2200 2 1980-2014M18 Pallatanga -200 -7897 1523 9 1968-2014M19 Compud -234 -7894 2402 8 1968-2014M20 Palmira INAMHI -206 -7874 3180 4 1968-1991M21 Achupallas-Chimborazo -228 -7877 3178 1 1968-2014M22 Chimbo Pj Pangor -194 -7900 1452 10 1968-2014M23 Alausi -220 -7885 2267 12 1968-2014M24 Cantildei-limbe -177 -7899 2800 6 1969-2014M25 Guasuntos -223 -7881 2438 2 1975-2014M26 Pangor-Jde Velasco -183 -7888 3109 11 1970-2014M27 Colimes de Pajan -158 -8051 200 2 1970-2014M28 Vinces INAMHI -156 -7977 14 8 1968-2014M29 La Capilla INAMHI -170 -8000 7 5 1968-2014M30 Palmeras Unidas (Palmar) -026 -7960 460 10 1987-2012

interposicioacuten anual Zi y la precipitacioacuten anual de Pjque se extienden por medio de la teacutecnica de miacuteni-mos cuadrados Esto podriacutea obtenerse minimizan-do la suma de la siguiente ecuacioacuten (Espinoza Villary col 2009)

N

sumi=1

M

sumj=1

(Pi j

PjminusZi

)(1)

Donde i es el iacutendice de antildeos j el iacutendice de esta-ciones N el nuacutemero de antildeos y M el nuacutemero de es-taciones Pi j representa la precipitacioacuten anual en laestacioacuten j antildeo i Pj es el periacuteodo de lluvia prome-dio extendido de N antildeos y finalmente Zi es el iacutendicepluviomeacutetrico regional del antildeo i El conjunto com-pleto de valores Zi durante todo el periacuteodo se co-

noce como vector anual de iacutendices pluviomeacutetricosregionales Al ser un proceso iterativo este meacutetodopermite calcular el vector de cada una de las regio-nes predefinidas luego proporciona una compara-cioacuten de variabilidad interanual de estaciones - vec-tor para finalmente descartar aquellas que no sonconsistentes con el vector regional (VR) Este proce-so se repite tanto como sea necesario y fue realiza-do empleando el software HYDRACCESS (Vauchel2005)

232 Regionalizacioacuten

En este estudio se utilizoacute el meacutetodo de k-means am-pliamente usado para regionalizar zonas homogeacute-neas de precipitaciones (Golian y col 2010 Goacutemez-

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

Latorre 2015 Shahana Shirin y Thomas 2016 Rau ycol 2017) K-means es el algoritmo de agrupamien-to maacutes utilizado para identificar grupos homogeacute-neos de objetos denominados conglomerados Losdatos dentro de un cluacutester comparten muchas ca-racteriacutesticas pero son muy diferentes a los datos queno pertenecen a ese cluacutester (Yashwant y Sananse2015) Los datos en este estudio se encuentran re-sumidos en una matriz de 30 filas correspondientesa las estaciones meteoroloacutegicas y 6 columnas con in-formacioacuten como nombre de la estacioacuten altitud lati-tud longitud y precipitacioacuten acumulativa Una par-te clave de la aplicacioacuten k-means es definir un nuacute-mero oacuteptimo de grupos que se puede realizar me-diante la estimacioacuten del coeficiente de silueta (S) pa-ra cada nuacutemero de grupos el coeficiente S tiene laventaja que soacutelo considera la particioacuten real y no de-pende del algoritmo de agrupamiento su valor seobtiene mediante la ecuacioacuten 2 (Rousseeuw 1987)

S(i) =bi minusai

max[a(i)b(i)

] (2)

Donde a(i) corresponde a la similitud promedioentre el objeto i y los otros objetos del mismo gru-po y b(i) es la similitud promedio entre el objeto iy los miembros de los k-cluacutester El coeficiente de Svariacutea entre 1 y + 1 la particioacuten seraacute mejor cuantomaacutes cercano esteacute a +1 un valor negativo significaque no hay una buena correspondencia entre losmiembros de su grupo un valor de cero significaque el objeto podriacutea pertenecer a cualquier grupo(Kaufman y Rousseeuw 2005) Tambieacuten se realizoacutela homogenizacioacuten de la precipitacioacuten para eventosextremos como el Nintildeo de 1997-1998 considerandola metodologiacutea anterior

La interpolacioacuten de datos de precipitacioacuten anualse realizoacute utilizando un enfoque geoestadiacutestico meacute-todo de co-kriging el cual es una versioacuten multi-variable de la teacutecnica de kriging (Goovaerts 1998)considerando dos variables (altitud y precipitacioacutenacumulativa) transformadas logariacutetmicamente de-bido al sesgo y al amplio rango numeacuterico de losvalores de precipitacioacuten Este meacutetodo fue utilizadopara la interpolacioacuten y la delimitacioacuten de zonas deprecipitacioacuten (Rau y col 2017) y para el mapeo dela distribucioacuten espacial de los iacutendices

233 Anaacutelisis de agresividad climaacutetica y concentra-cioacuten de las precipitaciones

La agresividad climaacutetica se analizoacute mediante la in-terpretacioacuten del iacutendice de Fournier (IF) e Iacutendice deFournier Modificado (IFM) Fournier (1960) propo-ne un iacutendice de agresividad climaacutetica o IF que pre-senta una alta correlacioacuten con la cantidad de sedi-mentos arrastrados por la escorrentiacutea El IF estimalas caracteriacutesticas erosivas (agresividad) basadas enel mes maacutes lluvioso de cada antildeo dentro de un periacuteo-do de tiempo dado Para el caacutelculo del IF se utilizoacutela expresioacuten (3) Donde IF Iacutendice de Fournier parael antildeo j pmaacutex es la precipitacioacuten media concernien-te al mes maacutes lluvioso (mm) y P es la precipitacioacutenmedia anual (mm)

IF j =p2

maacutex j

P(3)

Sin embargo es necesario considerar zonas quepresentan maacutes de una maacutexima mensual o zonasdonde los valores pluviomeacutetricos presentan valoreselevados debido a la estacionalidad (Jordaacuten y Be-llinfante 2000) Para corregir esos errores se pro-puso una modificacioacuten del IF original utilizando laprecipitacioacuten acumulada denominado IFM (Arnol-dus 1978) Este iacutendice considera la lluvia de los do-ce meses y no soacutelo la del mes maacutes lluvioso su caacutelcu-lo relaciona las precipitaciones mensuales con lasanuales (ecuacioacuten 4) Donde IFM j es el iacutendice deagresividad de la lluvia para el antildeo j pi j es la pre-cipitacioacuten mensual del mes i (mm) del antildeo j y Pm esla precipitacioacuten media anual

IFM j =sum

12i=1 (pi j)

2

Pm(4)

La estacionalidad de la precipitacioacuten se estimoacutepor medio del Iacutendice de Concentracioacuten de Precipi-tacioacuten (ICP) propuesto por Oliver (1980) siendo unindicador de la distribucioacuten de la precipitacioacuten tem-poral y utilizado como un estimador del comporta-miento extremo de la precipitacioacuten (Sarricolea Ara-ya y Salazar 2014) Tradicionalmente se ha aplica-do en una escala anual y describe si la precipitacioacutenanual se concentra temporalmente en un solo meso si se distribuye uniformemente a lo largo del antildeoEl ICP se calculoacute a una escala anual a partir de laecuacioacuten 5

ICP j = 100sum

12i= j p2

i j

P2j

(5)

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El ICP fue analizado tambieacuten a escala esta-cional considerando los periacuteodos de mayor preci-pitacioacuten (diciembre-mayo) y menor precipitacioacuten(junio-noviembre) seguacuten la ecuacioacuten (6)

ICPestac = 1000sum

6i= j p2

i j(sumi= j Pi j

)2 (6)

Donde ICPj es el iacutendice de concentracioacuten de lasprecipitaciones anuales () para el antildeo j ICPestaces el iacutendice de concentracioacuten a escala estacional ()pi j es la precipitacioacuten del mes i en el antildeo j Pj es laprecipitacioacuten anual del antildeo j La diferencia princi-pal entre estos iacutendices son los rangos de valores declasificacioacuten mostrados en la Tabla 2

Las clasificaciones de los iacutendices son a partir de(Fournier 1960 Arnoldus 1978) y (Oliver 1980)respectivamente La influencia del cambio climaacuteti-co en el patroacuten estacional de la concentracioacuten de lasprecipitaciones fue determinada mediante la prue-ba estadiacutestica no parameacutetricas de Mann-Kendall(MK) a tres niveles de significacioacuten (90 95y 99) El anaacutelisis de MK se realizoacute empleandoel software TREND (httpstoolkitewaterorgautrend) La prueba de MK verifica la existencia decambios positivosnegativos de una serie de datoscontra una hipoacutetesis nula de no tendencias y don-de los datos son aleatorios e independientes (Mann1945 Kendall 1975) El anaacutelisis de tendencias deMK es una prueba robusta cuando los datos difieren

de la rsquonormalidadrsquo y menos sensibles a valores atiacute-picos (Lanzante 1996) El anaacutelisis de MK se ha uti-lizado ampliamente para el anaacutelisis de deteccioacuten detendencias meteoroloacutegicas e hidroloacutegicas (Kumar ycol 2009 Gocic y Trajkovic 2013 Hermida y col2015 Zelenaacutekovaacute y col 2016 Guumlccedilluuml 2018 Sarrico-lea y col 2019)

3 Resultados y discusiones

31 Regiones homogeacuteneasEl valor oacuteptimo para los nuacutemeros de cluacutester se de-terminoacute mediante el valor promedio general de Sy el nuacutemero de S negativo para cada grupo cluacutes-ter que variacutea de 2 a 10 (Tabla 3) El valor maacuteximode S se obtuvo para el grupo de cluacutester 2 (051) ycon un nuacutemero menor de silueta negativo (1) es eluacutenico grupo que se considera como una estructurarazonable porque su valor de S es mayor a 050 (Ko-nonenko y Kukar 2007) Internamente el grupo decluacutester 2 presenta una estructura de agrupamientofuerte (S=066) mientras que el cluacutester 1 alcanzoacute unvalor menor con un S negativo (Figura 3b) Esto in-dica que en el cluacutester 1 se pueden encontrar centrosde agrupacioacuten aunque existe un considerable rsquorui-dorsquo Los grupos de cluacutester para eventos extremoscomo el Nintildeo de 97-98 presentoacute resultados simila-res (Tabla 3)

Tabla 2 Iacutendices que determinan la agresividad y concentracioacuten de precipitaciones

Iacutendice Clasificacioacuten

Iacutendice de Fournier(IF)

lt50 Muy Bajo50-100 Bajo

100-150 Moderado150-200 Alto

gt200 Muy alto

Iacutendice de Fourniermodificado (IFM)

lt100 Muy Bajo100-200 Bajo200-300 Moderado300-400 Alto

gt400 Muy alto

Iacutendice de concentracioacutende precipitacioacuten (ICP)

83˘10 Uniforme10˘15 Moderadamente estacional15˘20 Estacional20˘50 Fuertemente estacional

50˘100 Irregular

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Las distribuciones espaciales de K-means (2)muestran un arreglo de estaciones de acuerdo conla variacioacuten topograacutefica y la longitud (Figura 3) Elcluacutester de dos grupos divide a la CRG en dos regio-nes homogeacuteneas de precipitacioacuten parte baja y me-dia (triaacutengulos rojos) y parte alta (ciacuterculos negros)Las dos regiones estaacuten bien delineadas teniendo encuenta el mapa de interpolacioacuten de la lluvia comose muestra en la Figura 3a

La regioacuten uno (R1) se ubica en las laderas dela cordillera occidental de los Andes y las grandesllanuras de la costa ecuatoriana (789 a 8059 O)(Figura 4a) La altitud variacutea entre 3 a 2500 msnmocupa el 852 del aacuterea de la CRG El reacutegimen esunimodal la estacioacuten lluviosa va de diciembre amayo (Figura 4b) y concentra el 89 de la lluviaanual acumulada (Cadier y col 1996 Rossel y Ca-dier 2009 Fries y col 2014) y una estacioacuten seca(junio ndash noviembre) (Hastenrath 1997) El rango deprecipitacioacuten va desde los 850 hasta los 3500 mm alantildeo y un CV interanual de 038 (Figura 4a) La llu-via en esta regioacuten es de conveccioacuten y la distribucioacuten

de eacutepoca seca y lluviosa se debe al movimiento denorte a sur de la Zona de Convergencia Intertropi-cal (ZCIT) (Rollenbeck y Bendix 2011)

En la regioacuten dos (R2) se situacutea en la cordillera oc-cidental de los Andes la altitud es superior a los1500 msnm e inferior a 4000 msnm Los totales plu-viomeacutetricos (450 a 1500mm antildeo-1) y el CV inter-anual (034) fueron relativamente bajos comparadoscon la R1 (Figura 4a) La distribucioacuten de la preci-pitacioacuten tiene una tendencia bimodal el primer pi-co se presenta de enero a mayo seguido de octu-bre a diciembre y el periacuteodo mayo a agosto es el demenor precipitacioacuten media mensual (Figura 4c) Lacantidad de lluvia que cae en esta zona se debe ala influencia de lluvia orograacutefica y de conveccioacuten(Rollenbeck y Bendix 2011) La formacioacuten de pre-cipitaciones es compleja en las montantildeas debido ala interaccioacuten entre el transporte de humedad el ca-lentamiento de la superficie diferencial el campo deviento sinoacuteptico y el sistema local de brisa montantildeo-sa (Daly Smith y Smith 2007 Foresti y Pozdnouk-hov 2012)

Tabla 3 Resultados del anaacutelisis de k-medias para el nuacutemero de grupos de cluacutester

Grupos de Cluacutester 2 3 4 5 6 7 8 9 10Promedio general de silueta 051 046 035 031 034 030 034 027 023Nuacutemero de silueta negativa 1 3 3 3 2 3 3 4 6

Promedio general de silueta_eventos extremos 052 040 026 029 029 026 026 026 026Nuacutemero de silueta negativa_eventos extremos 0 3 4 5 6 5 4 5 5

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Figura 3 Distribucioacuten espacial del grupo de cluacutester (2) obtenido con el proceso k-means y su valor de silueta

Se pueden identificar dos patrones de precipita-cioacuten anual dentro del aacuterea de estudio en la R1 seencontroacute un ciclo anual bien diferenciado entre pe-riacuteodos de avenidas y estiaje caracterizado por picospara los antildeos 72-73 75-76 91-92 y eventos extre-mos para 82-83 y 97-98 (Figura 4d) Las precipita-ciones extremas en Ecuador son asociadas a eventosde El Nintildeo que causaron severas inundaciones peacuter-didas econoacutemicas y enfermedades (Bendix y Ben-dix 2006) En la R1 la influencia del fenoacutemeno deEl Nintildeo se encuentra fuertemente vinculada a los

excedentes de lluvia anual (Rossel y col 1998) LaR2 presenta una deacutebil estacionalidad la cual es con-gruente con el coeficiente de variacioacuten promedio es-timado (034) donde se muestra una disminucioacutende la precipitacioacuten promedio anual a lo largo de lamayoriacutea de las estaciones en comparacioacuten a R1 Loseventos extremos (82-83 y 97-98) son tambieacuten obser-vados en la regioacuten R2 debido a que la influencia deEl Nintildeo en esta zona es variable (Cadier y col 1996Rossel y col 1998)

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Figura 4 Distribucioacuten espacial de las dos regiones (R1-R2) de lluvia homogeacutenea despueacutes del proceso de regionalizacioacuten pork-means a) Rango de coeficiente de variacioacuten (CV) interanual para las 30 estaciones pluviomeacutetricas b) y c) Reacutegimen de precipi-

tacioacuten mensual de R1 y R2 d) y e) Distribucioacuten de precipitacioacuten anual (1968ndash2014) para las regiones R1 y R2

32 Agresividad Climaacutetica

En la regioacuten R1 el 45 de las estaciones presenta-ron valores promedios anuales del IF superiores a150 esto sugiere la ocurrencia de lluvia de muy altaerosividad (Figura 5a) El IF para la R2 muestra que

el 50 de los valores promedios anuales son infe-riores a 50 y los valores restantes fueron superioresa 50 e inferiores a 100 considerados como lluvia demuy baja y baja erosividad respectivamente (Figu-ra 5a) Los resultados a partir de IFM sugieren unpatroacuten espacial similar al IF (Figura 5b) De hecho

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en la regioacuten R1 son predominantes valores mayoresa 300 asociado a una alta erosividad Mientras la re-gioacuten R2 presenta valores aproximados a 100 lo queindica niveles bajos o muy bajos de erosividad Ladiferencia de los iacutendices estimados para las regio-nes R1 y R2 pueden estar asociados a la distribucioacutenespacial de la lluvia promedio anual (Figura 4a) loque sugiere una alta influencia de la estacionalidadde las lluvias en ambas regiones (Figura 4 d-e) Asi-mismo la estacionalidad de la cuenca es corrobora-da con los resultados del ICP (Figura 5c) pues estos

alcanzan valores alrededor de 20 lo que proponeuna clasificacioacuten predominantemente entre estacio-nal y fuerte estacionalidad Ademaacutes en la regioacuten R1el IFM logra identificar ocho estaciones de muy altaerosividad esto puede ser debido a que el IFM con-sidera la lluvia de todos los doce meses y no soacutelo ladel mes maacutes lluvioso del antildeo Por lo que esta me-todologiacutea podriacutea ser maacutes apropiada para caracteri-zar la severidad de las lluvia de la zona en estudio(Castelan-Vega y col 2015)

Figura 5 Iacutendices de agresividad a) iacutendice de Fournier (IF) b) iacutendice de Fournier Modificado (IFM) y c) concentracioacuten de laprecipitacioacuten (ICP) media anual de 30 estaciones en el aacuterea de estudio

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Es importante destacar que los resultados deagresividad en la regioacuten R2 coincide con la regioacutende mayor precipitacioacuten anual el cual presenta unabuena correlacioacuten y nivel de significancia entre elpatroacuten de precipitacioacuten media anual (mm) con el IF(r = 077 p lt 001) e IFM (r = 093 p lt 001) (Figu-ra 6 d-e) lo que ratifica que una mayor acumula-cioacuten anual (mm) corresponderiacutea a una mayor agre-

sividad (Besteiro y Delgado 2011) en zonas don-de la precipitacioacuten anual es mayor a 900 mm (Jor-daacuten y Bellinfante 2000 Rey y col 2012) Tambieacutense observoacute una disminucioacuten del IF con la altitud(r = 085 p lt 001) no asiacute para el IFM Para la la-titud y longitud no se encontroacute correlacioacuten entre lospatrones espaciales de agresividad climaacutetica

Figura 6 Distribucioacuten espacial a) y b) Agresividad (IF IFM) promedio anual para el periacuteodo 1968-2014 Correlacioacuten c) IF conla altitud d) y e) IF e IFM con la precipitacioacuten acumulativa

33 Concentracioacuten de las precipitaciones

La concentracioacuten media anual histoacuterica observadaen R1 se distribuyoacute de manera estacional con valo-res que oscilan entre 15minus 19 seguida de una dis-tribucioacuten fuertemente estacional (Figura 5c) es de-cir la precipitacioacuten se concentra en pocos meses del

antildeo En la regioacuten R2 el ICP registra valores supe-riores a 11 e inferior a 18 9 estaciones muestranuna distribucioacuten estacional y 3 distribuciones mo-deradamente estacional a lo largo del antildeo (Figura5c) La concentracioacuten media anual histoacuterica obser-vada en regiones de alta montantildea fue predominan-

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temente una concentracioacuten estacional y moderada-mente estacional estos resultados concuerdan con

Valdeacutes-Pineda y col (2016)

Figura 7 Distribucioacuten espacial a) Concentracioacuten de las precipitaciones (ICP) promedio anual para el periacuteodo 1968-2014 y b)Correlacioacuten del ICP con la longitud

Las regiones de alta montantildea presentan unaconcentracioacuten de lluvia entre estacional y mode-radamente estacional y la regioacuten central entre fuer-temente estacional y estacional (Figura 7a) Esto su-giere una fuerte asociacioacuten con la longitud (r=083plt001) (Figura 7b) La estacionalidad aumenta a lolargo de la gradiente longitudinal lo que conllevaa una concentracioacuten maacutes uniforme de precipita-cioacuten anual Los cambios en el ICP son complejosposiblemente relacionados con las caracteriacutesticasatmosfeacutericas globales y con factores locales y sinoacutep-ticos que afectan la precipitacioacuten Sin embargo nose encontroacute correlacioacuten entre ICP con la latitud y laprecipitacioacuten media anual lo que sugiere que losantildeos con mayor precipitacioacuten anual no estaacuten rela-cionados con la concentracioacuten de precipitacioacuten Loshallazgos de esta investigacioacuten explican el porqueacutela R2 puede ser fuertemente afectada por la lluviaestacional durante el periacuteodo de avenidas dondela precipitacioacuten que se concentra en un nuacutemero re-ducido de meses es relevante para la ocurrencia deerosioacuten de suelos en la parte alta de la cuenca oca-sionando sedimentacioacuten en el aacuterea urbana ubicadaen la parte baja de la CRG

Para analizar los cambios en la concentracioacutenestacional de lluvia mensual la serie de ICP esta-cional (periacuteodo de mayor y menor precipitacioacuten)entre 1968 y 2014 fue estimada para las regiones R1y R2 (Figura 8) Porcentajes de valores de concen-tracioacuten alrededor de 50 sugieren irregularidad delas precipitaciones es decir una alta cantidad delluvia puede precipitar en un nuacutemero reducido demeses el cual es asociado a eventos de inundacioacutenPor el contario una muy baja cantidad de precipi-tacioacuten puede estar cayendo en un mayor nuacutemerode meses causando periacuteodos de sequiacutea que puedenafectar cultivos de secano Esta irregularidad de lalluvia mensual es detectada en algunos antildeos en elperiacuteodo seco de la regioacuten R1 (Figura 8) Esto podriacuteaafectar la agricultura por secano en la regioacuten oestede la cuenca (asymp 1600 msnm) Los resultados de ICPestacional (asymp 20) en el periacuteodo de lluvias en R1 yR2 no muestran cambios temporales significativosy sugieren una estacionalidad marcada

Los resultados del anaacutelisis de tendencias de MKpermitioacute identificar las tendencias anuales positivas

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del ICPestac solo para el periacuteodo de estiaje (junio-noviembre) y tendencias negativas para los periacuteo-dos de estiaje y de lluvias Sin embargo la mayoriacuteade las estaciones no muestran una tendencia signifi-

cativa (Figura 9 a y b) Las tendencias negativas delICPestac se concentran para la R1 y R2 en las partenorte y sureste de la CRG

Figura 8 Serie anual de iacutendice de concentracioacuten de la precipitacioacuten estacional (ICPestac) para el periacuteodo (P) de estiaje (junio anoviembre) y de lluvia (diciembre-mayo) 1968-2014 para la R1 y R2

Para el periacuteodo de fuertes precipitaciones(diciembre-mayo) solo dos estaciones muestrantendencia negativa en R1 y R2 con niveles de sig-nificancia del 90 y 99 respectivamente (Figura8a) En el periacuteodo de estiaje dos estaciones mues-tran tendencia significativa negativa al 90 y 95en la regioacuten sur de R1 Asimismo solo una esta-cioacuten ubicada en la regioacuten de alta montantildea registratendencia positiva (Figura 8b) En general las ten-dencias positivas o negativas identificadas en R1y R2 indican cambios asociados a la irregularidadde la lluvia mensual en la distribucioacuten temporal dela concentracioacuten no obstante esta irregularidad esidentificada en muy pocas estaciones

4 Conclusiones

El estudio de la agresividad de las precipitacionespara la cuenca del riacuteo Guayas-Ecuador permitioacute ho-mogenizar las zonas de precipitacioacuten caracterizarla variabilidad de las lluvias en el periacuteodo 1968 ndash2014 y su potencial impacto erosivo Los resultadossugieren dos regiones 1) al oeste de la cuenca en laregioacuten costanera hasta los 2500 msnm y 2) al este dela cuenca en la regioacuten de alta montantildea entre 1500y 4000 msnm La cuenca se evaluoacute de forma anualmediante el iacutendice de Fournier (IF) iacutendice de Four-nier Modificado (IFM) y el Iacutendice de concentracioacuten

de precipitacioacuten (ICP) Los hallazgos de esta inves-tigacioacuten a partir de IF e IFM indican que la cuencadel riacuteo Guayas en la zona costanera se clasifica comoregioacuten de agresividad alta a muy alta en la regioacutencostera mientras la regioacuten de alta montantildea es clasi-ficada como de baja o muy baja erosividad

Las zonas de alta actividad agriacutecola ubicadas enla regioacuten costera presentan mayor potencial erosivode la lluvia en comparacioacuten a la regioacuten de alta mon-tantildea La distribucioacuten espacial de la concentracioacutende las precipitaciones se incrementa de este a oestemostrando niveles de moderada a fuerte estaciona-lidad Los resultados mediante los iacutendices de agre-sividad y concentracioacuten de las precipitaciones per-mitieron evaluar cualitativamente el posible impac-to de la lluvia sobre el suelo e identificar patronesde agresividad con la acumulacioacuten de la precipita-cioacuten y concentracioacuten de la precipitacioacuten asociada ala longitud lo que puede estar asociado a incursio-nes de flujos de humedad estacional proveniente dela Amazoniacutea ecuatorial a los Andes (Espinoza Vi-llar y col 2009) Estos resultados tambieacuten indicanque la concentracioacuten de lluvia mensual no presen-ta cambios o tendencias predominantes entre 1968y 2014 No obstante se recomienda el anaacutelisis de laconcentracioacuten de lluvia diaria en regiones ecuato-riales ya que grandes porcentajes de lluvia estacio-nal o anual pueden precipitar en pocos diacuteas

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Figura 9 Distribucioacuten estacional de tendencias del ICP (1968ndash2014) en la cuenca del riacuteo Guayas para diferentes rangos del nivelde significancia a) diciembre - mayo b) junio - noviembre

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

PRODUCTOS NATURALESpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201907

CARACTERIZACIOacuteN DEL ACEITE DE LA SEMILLA DE SACHA

INCHI (plukenetia volubilis) DEL CANTOacuteN SAN VICENTEMANABIacute ECUADOR OBTENIDA MEDIANTE PROCESOS NO

TEacuteRMICOS DE EXTRUSIOacuteN

CHARACTERIZATION OF SACHA INCHI SEED OIL (plukenetia volubilis) FROM

CANTON SAN VICENTE MANABIacute ECUADOR OBTAINED BY NON-THERMAL

EXTRUSION PROCESSES

Luis Eduardo Romero Hidalgo Carlos Jefferson Valdiviezo Rogel y StefanieMichelle Bonilla Bermeo

Facultad de Ingenieriacutea Quiacutemica Universidad de Guayaquil Av Delta y Av Kennedy Guayaquil Ecuador

Autor para correspondencia luisromerohugeduec

Manuscrito recibido el 23 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 16 de julio de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis) es una planta originaria de Peruacute El fruto es una semilla oleaginosa la cual poseeun alto contiene aacutecidos grasos polinsaturados en la cual se destaca el omega (α) 3 y 6 Para la extraccioacuten de esteaceite se utilizoacute el meacutetodo de compresioacuten por extrusioacuten utilizando un tornillo sinfiacuten lo que hace aumentar la presioacutende la masa separando asiacute el aceite contenido dentro de la semilla Para esto se utilizoacute un extractor experimental elcual fue adaptado y puesto en marcha para la obtencioacuten de este aceite extrayeacutendolo a temperatura ambiente Con lafinalidad de establecer las caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas de la semilla se realizaron anaacutelisis de humedad fibra cenizagrasa y proteiacutena Una vez extraiacutedo el aceite se calculoacute los rendimientos y se realizaron anaacutelisis de iacutendice de acidezdensidad relativa iacutendice de Yodo iacutendice de Peroacutexido y perfil de aacutecidos grasos Estos resultados se compararon conanaacutelisis realizados al aceite de la misma especie pero de diferentes zonas de cultivo del Peruacute aceite de pescado yoliva los cuales se los conoce por su alto contenido de aacutecidos grasos dejando como resultado que el aceite de SachaInchi presenta un alto contenido de aacutecidos grasos polisaturados y que el meacutetodo de extraccioacuten influye en la calidaddel productoPalabras clave Sacha Inchi extrusioacuten iacutendice de peroacutexido aacutecido graso insaturado iacutendice de yodo

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperPRODUCTOS NATURALES Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S

Abstract

Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis) (SI) is a plant native from Peru The fruit of this plant is an oilseed than containsa high content of oil which is rich in unsaturated fatty acids (916) being one of the seeds that contain this typeof fat in higher percentage For the extraction of this oil the extrusion method was used using an endless screwthat allows the pressure increase in the dough separating the oil contained in the seed For this an experimentalextractor was adapted and put into operation to obtain this oil extracting it at room temperature To analyze thephysicochemical characteristics of the seed moisture fiber ash fat and protein analyzes were conducted Once theoil was obtained the yields were calculated and the following analyzes were performed acid index relative densityiodine value peroxide index and fatty acid profile Those results were compared with the analysis made to olive andfish oil known for their high content of fatty acids resulting that Sacha Inchi oil is better in both quality indexes asin percentage of unsaturated fatty acidsKeywords Sacha Inchi extrusion peroxide index unsaturated fatty acid iodine index

Forma sugerida de citar Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S (2019) Caracterizacioacuten del aceite de lasemilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten San Vicente Manabiacute Ecuadorobtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten La Granja Revista de Cienciasde la Vida Vol 30(2)77-87 httpdoiorg1017163lgrn30201907

IDs OrcidLuis Eduardo Romero Hidalgo httpsorcidorg0000-0002-2417-4836Carlos Jefferson Valdiviezo Rogel httpsorcidorg0000-0002-6550-9751Stefanie Michelle Bonilla Bermeo httpsorcidorg0000-0002-9391-3698

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

1 Introduccioacuten

Sacha inchi (SI) (Plukenetia volubilis Linnaeus) cono-cido tambieacuten como maniacute silvestre maniacute del Incamaniacute sacha o montantildea maniacute es una planta oleagi-nosa que pertenece a la familia de las Euphorbia-ceae En un principio y hasta la actualidad ha sidocultivado en las tierras bajas de la amazoniacutea perua-na y siendo plantado durante siglos por la pobla-cioacuten indiacutegena ha sido un componente de la dieta devarios grupos nativos de la regioacuten (Gutieacuterrez Ro-sada y Jimeacutenez 2011 Chirinos y col 2013) SeguacutenMuangrat Veeraphong y Chantee (2018) el porcen-taje de obtencioacuten de este aceite prensado a 60 C es3797 el cual tiene un porcentaje aproximado de92 de aacutecidos grasos poliinsaturados (AGP) comoaacutecido alfa linoleacutenico (183n-3 aacutecido α-linoleacutenico) yaacutecido linoleico (182n-6 aacutecido linoleico) (Fanali ycol 2011 Cisneros y col 2014) Este tipo de aacutecidosgrasos presenta una o varias ligaduras entre suscarbonos y dependiendo de su ubicacioacuten se los de-nomina α-3 6 o 9 BADUI (Araujo-Dairiki Chavesy Dairiki 2018)

Estos aacutecidos grasos tienen efectos beneficiososque incluyen la capacidad de disminuir los nivelesde gliceacuteridos prevenir los trastornos cardiovascu-lares y una accioacuten antitromboacutetica ademaacutes ciertosexperimentos han demostrado que este aceite tie-ne una alta capacidad antioxidante ayudando areducir el dantildeo del ADN debido a la oxidacioacuten (Ta-keyama y Fukushima 2013) Uacuteltimamente el intereacutespor estos nutrientes ha aumentado demostraacutendoseasiacute que la ingesta de grasa depende de la calidad deesta es decir del tipo de aacutecido graso predominante(Carrillo Fernaacutendez y col 2011) De esta forma elestudio del SI se convierte en un reto tanto comomaterial oleaginoso y tambieacuten por las funcionalida-des bioloacutegicas que podriacutean derivar de su aceite yode sus extractos (T y col 2012)Por otra parte el consumo de aceite de oliva (AO)ha incrementado debido a los beneficios de los acei-tes vegetales por la composicioacuten del AO el cualtiene en su interior una gran cantidad de aacutecidosgrasos monoinsaturados en particular aacutecido oleicoAdemaacutes de estar presentes el aacutecido α-linoleacutenico (α-3) y aacutecido linoleico (α-6) los cuales son requeridospor el cuerpo humano y no puede sintetizar (Pisco-po y col 2016) Actualmente el aceite de pescadoen capsulas es comercializado globalmente debi-do a que es rico en aacutecidos grasos poliinsaturados

α-3 [4091 seguacuten Paucar-Menacho y col (2015)]aacutecido eicosapentaenoico (EPA) (20 5 n-3) y aacutecidodocosahexaenoico (DHA) (22 6 n-3) (Tempel y col1990) Sin embargo la contaminacioacuten ambiental haprovocado la acumulacioacuten de metales pesados ydioxinas en los peces y debido a esto se cuestionanlos beneficios de obtener aacutecidos grasos insaturadosa partir de peces (Maurer y col 2012)Las personas que no pueden comer pescado dia-riamente o lo hacen con poca frecuencia puedencomplementar su ingesta de aacutecidos grasos α-3 conaceites vegetales (Strobel Jahreis y Kuhnt 2012) Sinembargo como estos aacutecidos grasos se oxidan faacutecil-mente a altas temperaturas sus potenciales aplica-ciones son limitadas Como tal el anaacutelisis de nuevasfuentes de aacutecidos grasos α-3 seriacutea extremadamentebeneficioso desde el punto de vista de la salud hu-mana (Takeyama y Fukushima 2013)

El objetivo de este estudio es extraer el aceite deSI por un prensado en friacuteo y realizar su caracteri-zacioacuten para luego poder comparar los aceites ricosen aacutecidos grasos insaturados como son el aceite depescado y el aceite de oliva

2 Materiales y meacutetodos

21 Proceso de obtencioacuten del aceiteLas semillas de SI (Plukenetia volubilis Linnaeus) pro-cedentes del cantoacuten San Vicente Manabiacute Ecuadoruna vez cultivadas se almacenaron hermeacuteticamen-te luego se procedioacute a extraer la cascara de la semi-lla de forma manual y dejarla lista para su anaacutelisisy procesos de extraccioacuten Finalmente para separarla masa seca no lipiacutedica de la parte oleosa se usoacute unextrusor de marca ldquoPitebardquo de origen holandeacutes enel cual su limitacioacuten radica en el uso semillas concontenido de grasas totales de maacutes del 25 de pe-so bruto Seguacuten Fanali y col (2011) la presencia deaceite en la semilla de SI es entre el 37 al 47 Estaextraccioacuten se realizoacute a temperatura ambiente con lafinalidad de generar el menor impacto posible a lasestructuras insaturadas de los aacutecidos grasos Unavez extraiacutedo el aceite crudo el cual presenta soacuteli-dos en suspensioacuten debido a que durante el proce-so de extrusioacuten ciertas partiacuteculas de material soacutelidoson retenidas se deja reposar unas horas en un reci-piente debidamente sellado y sin luz para evitar laoxidacioacuten acelerada del mismo una vez separadaslas dos fases (soacutelida de la seca) se procede a la fil-

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperPRODUCTOS NATURALES Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S

tracioacuten de la primera capa con papel filtro estaacutendardejando asiacute el aceite listo para su almacenamiento

como se aprecia en la Figura 1

Figura 1 a) Semilla de SI con cascara b) Semilla de SI sin cascara c) Producto obtenido despueacutes de la extrusioacuten d)Filtrado del aceite d) Aceite filtrado

211 Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de la semilla de SachaInchi

Cada ensayo se realizoacute siguiendo los paraacutemetros dela Official Methods of Analysis of AOAC Internatio-nal y de la American Oil Chemistsrsquo Society (AOCS)En el caso de necesitar pesar una muestra se usoacute unabalanza AE Adam de maacutexima capacidad 1000 gra-mos la cual estaba debidamente calibrada

212 Porcentaje de humedad

Siguiendo los lineamientos del meacutetodo AOCS-94Cde 13a-63 se pesaron aproximadamente 5 gramosluego se llevaron a una estufa Thermo Fisher Scien-tific por aproximadamente 5 horas a 110 C paraluego volver a ser pesadas Mediante la Ecuacioacuten (1)determinoacute el porcentaje de humedad existente en lamuestra

Humedad=

(1minus Peso de muestra seca(g)

Peso de muestra huacutemeda(g)

)lowast100

(1)

213 Determinacioacuten de grasa

Para este tipo de anaacutelisis se siguioacute el meacutetodo AOAC18th 92206 en el cual se pesaron 2 gramos de lamuestra posterior a la extraccioacuten la humedad y me-diante la extraccioacuten soxhlet se separoacute la grasa crudade la muestra y posteriormente se pesoacute la misma yutilizando la Ecuacioacuten (2) se determinoacute el porcenta-je de grasa total de la muestra

Grasa =Peso de grasa obtenida(g)

Peso de la muestra de semilla(g)lowast100 (2)

214 Porcentaje de fibra cruda y ceniza

Para la determinacioacuten de fibra se siguieron los paraacute-metros del meacutetodo AOAC 2005 96209 usando aacuteci-do sulfuacuterico diluido al 125 solucioacuten de hidroacutexi-do de sodio al 125 alcohol etiacutelico al 95 y eacuteter depetroacuteleo El porcentaje de ceniza se determinoacute por elmeacutetodo AOCS-94 Ba 5-4 en el cual se usoacute una muflaThermo scientific Lindbergh blue m

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

215 Porcentaje de proteiacutena

Para este tipo de ensayo se utilizoacute un analizadorFlash 2000 de marca Thermo Fisher Scientific en elcual se pesoacute 1 miligramo de la muestra y se llevoacutea la entrada del instrumento luego se combustionoacutealrededor de 900C y posteriormente se realizoacute unacolumna en forma de serpentiacuten y finalmente se de-tectaron por un Detector de Conductividad Teacutermica(TCD) el cual automaacuteticamente brinda los datos deporcentaje de proteiacutena

22 Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite

Para estos anaacutelisis tambieacuten se utilizaron los linea-mientos descritos en el punto 21 En el caso de ne-cesitar pesar una muestra se usoacute una balanza AEAdam de maacutexima capacidad 1000 gramos la cualestaba debidamente calibrada

23 Iacutendice de acidez libre

De conformidad con el meacutetodo AOCS-94 Cd 3a-63este se realizoacute por titulacioacuten directa se pesaron 10gramos de la muestra de aceite en un Erlenmeyery se antildeadieron 50 ml de alcohol etiacutelico luego seagregaron alrededor de 3 gotas de indicador fenol-ftaleiacutena Posteriormente se tituloacute con una solucioacutende hidroacutexido de sodio (NaOH) 01 N hasta obser-var el cambio de color a rosa Finalmente se realizoacuteel caacutelculo con la Ecuacioacuten (3) Donde IA es el iacutendi-ce de acidez V es el volumen en ml de la solucioacutende NaOH valorada utilizados para neutralizar losaacutecidos grasos libres de la muestra N es la concen-tracioacuten normal de NaOH y W el peso en gramos dela muestra de aceite

IA =V lowastN lowast561

W(3)

231 Determinacioacuten de densidad relativa

Para este anaacutelisis se usoacute el meacutetodo AOAC-90 920-212 En una probeta debidamente tarada se colocan100 ml de la muestra de aceite y luego se pesoacute estacantidad para asiacute obtener el resultado con la Ecua-cioacuten (4) obteniendo el mismo en las unidades degrml

Densidad relativa =Peso del aceite(g)

100 ml(4)

232 Iacutendice de peroacutexido

Siguiendo los lineamientos del meacutetodo AOAC-90965-33 primero se pesaron dos gramos de la mues-tra de aceite luego se antildeadieron 24 ml de solucioacuten13 cloroformo-aacutecido aceacutetico posteriormente se antildea-dieron 04 ml de solucioacuten yoduro de potasio y 24 mlde agua destilada se valoroacute la solucioacuten de tiosulfatode sodio con permanganato de potasio al 001 N yse continuoacute con la titulacioacuten hasta que desaparecioacuteel color azul Se calculoacute el iacutendice de peroacutexido con laEcuacioacuten (5) y el resultado arroja miliequivalentesde oxigeno activo por kilogramos de grasa DondeIP es el iacutendice de peroacutexido V son los mililitros desolucioacuten valorada de tiosulfato de sodio empleadosen el ensayo V son los mililitros de solucioacuten valora-da de tiosulfato de sodio consumidos en el blancoN es la normalidad de la disolucioacuten de tiosulfato desodio y P es el peso en gramos de la muestra Si-multaacuteneamente se realizoacute un blanco realizando elmismo procedimiento con agua

IP =(V minusV prime)lowastN lowast1000

P(5)

Este ensayo se realizoacute durante 13 diacuteas con el pro-poacutesito de estudiar el avance de la oxidacioacuten de esteaceite a la intemperie temperatura ambiente y a laexposicioacuten a la luz Los anaacutelisis se llevaron a cabo enlos diacuteas 1-4-6-8-11-13 Se utilizaron barras de errorcomo meacutetodo de anaacutelisis estadiacutestico

233 Iacutendice de Yodo

La medicioacuten de este paraacutemetro se realizoacute de acuer-do a los paraacutemetros establecidos en el meacutetodoAOAC-90 920-159 Primero se pesoacute 01 g de acei-te de SI en un Erlenmeyer de 250 ml el aceite sedisolvioacute en 10 ml de cloroformo y 10 ml de la solu-cioacuten de Wijs luego se dejoacute reposar 30 minutos enla oscuridad agitaacutendolo ocasionalmente posterior-mente se antildeadieron 5 ml de solucioacuten de yoduro depotasio al 15 se agitoacute vigorosamente y se antildea-dieron 100 ml de agua recieacuten hervida y enfriadalavando cualquier residuo de la solucioacuten existenteen los bordes

Finalmente se tituloacute con tiosulfato de sodio 01 Ny se empleoacute almidoacuten como indicador Paralelamen-te se realizoacute un anaacutelisis de una muestra en blancoEl caacutelculo del iacutendice de yodo se realizoacute con la Ecua-cioacuten (6) En el cual Vs son los mililitros de tiosulfatode sodio usados en el blanco Vm son los mililitros

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de tiosulfato de sodio usados en la muestra y N esla normalidad del tiosulfato de sodio

Iacutendice de Yodo =(VsminusVm)lowastN lowast1267peso de la muestra

(6)

24 Perfil de acidos grasosSe realizoacute de acuerdo con el procedimiento AOCSCe 1B-89 usando un cromatoacutegrafo de gases de mar-ca TRACE 1310 Mainframe con una columna capi-lar TraceTM TR-FAME 260M137P (25m x 032mm x025um) Las condiciones de trabajo se realizaron se-guacuten describe en Wang y Kakuda (2018)

25 Anaacutelisis estadiacutesticoPara los anaacutelisis fisicoquiacutemicos de la semilla y elaceite se hicieron tres repeticiones de cada uno y seobtuvieron las medias con sus respectivas desvia-ciones estaacutendar Ademaacutes se hizo un anaacutelisis esta-diacutestico usando la prueba ANOVA de Tukey usandoel programa de Real Statistics para determinar lasposibles diferencias significativas a nivel p lt 005Para la elaboracioacuten de graacuteficos se utilizoacute el softwarersquoRrsquo

3 Resultados y Discusioacuten

31 Rendimientos en la extraccioacuten del acei-te de la semilla de Sacha Inchi

Como se aprecia en la Tabla 1 se puede observarque tomando 1000 gramos de semilla de SI se pier-de gran cantidad de este peso total en la cascara porlo cual se tomaraacute el peso de la semilla sin cascara co-mo base de caacutelculo para los demaacutes paraacutemetros Lamasa seca (residuo de la extraccioacuten) obtenida des-pueacutes de la extraccioacuten (6808) arroja un valor muyalto por lo cual representa un porcentaje muy im-portante ya que se puede usar posteriormente Elporcentaje de rendimiento de aceite que se obser-va en la Tabla 1 es de 2692 el cual comparadocon los resultados obtenidos por Muangrat Veerap-hong y Chantee (2018) quien obtuvo rendimientos

de aceite entre 3797 a 4063 se evidencia queel rendimiento en este estudio fue menor debido aque durante la extraccioacuten del aceite no se elevoacute latemperatura en esta investigacioacuten

32 Anaacutelisis fisicoquiacutemico de la semilla deSacha Inchi

Como se puede observar en la Tabla 2 esta semi-lla contiene un alto contenido de aceite 420 elcual seguacuten Wang y Kakuda (2018) se encuentra enel rango estimado (334 - 543) La cantidad deproteiacutena 2978 da a entender que esta semilladespueacutes de haber extraiacutedo el aceite quedaraacute con unremanente de proteiacutena muy alto El porcentaje deceniza es de 29 que es un poco menor seguacuten loreportado por Gutieacuterrez Rosada y Jimeacutenez (2011)el cual obtuvo un porcentaje de 4 La cantidad dehumedad es relativamente baja 672 ya que se tra-ta de un fruto seco seguacuten James (1995) se encuen-tra dentro del rango 0-10 para procesamiento yalmacenamiento sin degradacioacuten de microorganis-mos a los triacilgliceridos La cantidad de fibra ob-tenida en este estudio fue de 18 en base seca elcual es mayor al reportado por Muangrat Veerap-hong y Chantee (2018) quien obtuvo un porcentajede 1386 en base seca

33 Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite de lasemilla de Sacha Inchi

331 Iacutendice de Acidez

Seguacuten se observa en la Tabla 3 el iacutendice de acidezde este aceite es 038 mg KOHg Seguacuten FAOOMS(2015) no debe ser mayor a 4 mg NaOHg para acei-tes vegetales prensados en friacuteo La baja acidez deeste aacutecido refleja la escasa refinacioacuten y la buena cali-dad del aceite de SI en comparacioacuten con el aceite deoliva que seguacuten Paucar-Menacho y col (2015) tieneun valor de 114 mg NaOHg y el aceite de pesca-do que seguacuten Nascimento V y col (2015) tiene unvalor de 1172 mg NaOHg se puede corroborar labuena calidad de este aceite

332 Densidad relativa

El resultado de este paraacutemetro en la Tabla 3 arro-ja un valor de 091 el cual demuestra que este aceite

es ligero Seguacuten Gutieacuterrez Rosada y Jimeacutenez (2011)esto se debe a la cantidad de aacutecidos grasos insatu-rados presentes en el mismo comparaacutendolo con el

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

Tabla 1 Rendimientos en la obtencioacuten del aceite de la semilla de SI

Aceite obtenido(pp)

Sedimentos(pp)

Residuo desemilla (pp)

Semilla sincaacutescara (g)

Caacutescara(g)

Semilla concaacutescara (g)

2693 plusmn167 38plusmn018 6808 plusmn746 65317 plusmn1383 3472 plusmn144 10003 plusmn06

aceite de oliva que seguacuten Paucar-Menacho y col(2015) da un valor de 09252 existiendo una simi-

litud entre estos dos aceites debido a la alta insatu-racioacuten en ambos

Tabla 2 Caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas de la semilla de SI

Caracteriacutestica Semilla de SIHumedad 672 plusmn01

Grasa 4203 plusmn02Ceniza 29 plusmn0025Fibra 180 plusmn0095

Proteiacutena 2978 plusmn16

333 Iacutendice de Yodo

Seguacuten Muangrat Veeraphong y Chantee (2018) es-ta caracteriacutestica del aceite estaacute relacionada con elgrado de insaturacioacuten del mismo que como se pue-de observar en la Tabla 3 arroja un valor de 1925I2100g Haciendo una comparacioacuten seguacuten lo re-

portado por Paucar-Menacho y col (2015) para elaceite de oliva (5615 g I2100 g) y por Nascimen-to V y col (2015) para el aceite de pescado (9392 gI2100 g) demuestra un valor muy alto en el iacutendicede yodo para el aceite de SI reflejando asiacute que esteaceite tiene una mayor insaturacioacuten en comparacioacutena los otros dos aceites

Tabla 3 Caracteriacutesticas fiacutesicoquiacutemicas del aceite de SI

Propiedad Tipo de aceiteSacha Inchi Oliva Pescado3

Iacutendice de acidez(mg KOHg)

038 plusmn 002 114 plusmn 0037 1 1172 plusmn 01

Densidad relativa 091 09252 plusmn 00014 1 NDIacutendice de peroacutexido

(m-eq O2Kg)581 plusmn 05 691 plusmn 344 2 722 plusmn 11

Iacutendice de Yodo(I2100g)

1925 plusmn 07 5615 plusmn 014 1 9392 plusmn 07

1(Paucar-Menacho y col 2015) 2(Piscopo y col 2016) 3(Nascimento V ycol 2015)

334 Iacutendice de peroacutexido

Seguacuten indica Cebi y col (2017) este ensayo mi-de directamente la concentracioacuten de hidroperoacutexi-do que es el resultado del producto de oxidacioacutenprimario en la oxidacioacuten de productos que seguacutenFAOOMS (2015) no debe de exceder de 10 mili-

equivalentes de peroacutexido de oxiacutegeno kg en el casode aceites vegetales y de origen animal El resultadoobtenido en este estudio fue de 581 m-eq O2Kg elcual arroja un valor menor en comparacioacuten al aceitede oliva con un valor de 691 m-eq O2Kg seguacutenPiscopo y col (2016) y con el aceite de pescado conun valor de 722 m-eq O2Kg seguacuten Nascimento V

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y col (2015)

Para conocer que tan vulnerable es el aceite deSI a la oxidacioacuten se realizaron los procedimientosdescritos en el punto 223 a temperatura ambien-te (25C) dando como resultado que este aceite essensible a desarrollar rancidez si estaacute expuesto pro-longadamente a la luz y a la intemperie Seguacuten lo re-portado por Takeyama y Fukushima (2013) quienesexpusieron el aceite a una radiacioacuten UV de 300 nmpor 15 diacuteas y obtuvieron un incremento de la oxi-

dacioacuten del mismo llegando a valores de 250 m-eqO2Kg Seguacuten lo reportado por Maurer y col (2012)quienes obtuvieron un valor de 100 m-eq O2Kg a65C durante 15 diacuteas que es muy diferente en com-paracioacuten al anaacutelisis realizado en esta investigacioacutenel cual fue llevado a cabo a 25C (16 m-eq O2Kgdurante 15 diacuteas) Todos estos resultados indican queeste aceite tiene una gran sensibilidad a la oxida-cioacuten debido a la exposicioacuten a la luz ultravioleta y ala temperatura

Figura 2 Iacutendice de oxidacioacuten (m-eq O2Kg) vs tiempo (diacuteas)

34 Perfil de aacutecidos grasos

El perfil de aacutecidos grasos se puede observar en laTabla 4 En los tres aceites se puede apreciar el altocontenido de aacutecidos grasos insaturados siendo elmaacutes alto el de SI (9063) muy parecido al reporta-do por Fanali y col (2011) quienes obtuvieron unvalor de 92 Dentro de ellos el aacutecido linoleacutenico α-3 (3884) es el de mayor presencia el cual ayudaa disminuir el riesgo de enfermedades cardiovas-culares en seres humanos (Araujo-Dairiki Chavesy Dairiki 2018) El aacutecido graso linoleico α-6 es elsegundo con mayor porcentaje dentro del aceite deSI (3467) el cual contribuye a la prevencioacuten deenfermedades inflamatorias (Saiki y col 2017) ydisminuye la grasa corporal en nintildeos (Racine y col2010) Ademaacutes comparando con los valores obteni-dos en este ensayo con los brindados por Cisnerosy col (2014) se observa que existe una pequentildea

diferencia en la composicioacuten de aacutecidos grasos lle-gando a valores maacutes altos en el aacutecido linoleacutenico α-3(482) y decreciendo en el aacutecido oleico α-9 (89)En el aacutecido linoleico α-6 no existe diferencia signifi-cativa

Seguacuten Romero Aroca (2011) el aceite de olivatiene un porcentaje total de saturados del 1588y para insaturados tiene un porcentaje total del8392 recalcando que el aacutecido oleico α-9 es el demayor presencia en este tipo de aceites obteniendoun porcentaje de 7122 el cual es estable a la oxi-dacioacuten debido a que es un aacutecido graso con solo undoble enlace (Paucar-Menacho y col 2015) SeguacutenPaucar-Menacho y col (2015) el perfil de aacutecidosgrasos del aceite de pescado tiene un porcentaje to-tal de saturados de 3742 y para insaturados tieneun porcentaje total del 6258 Cabe recalcar queel acido linoleacutenico α-3 es el de mayor presencia en

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

este tipo de aceite alcanzando un 4091

Realizando una comparacioacuten entre estos tresaceites se puede observar que el aceite de SI brindauna mayor cantidad de aacutecidos grasos insaturadoslos cuales difieren en la cantidad entre acido lino-leacutenico α-3 linoleico α-6 y oleico α-9 siendo los dosprimeros los de mayor presencia Se puede afirmar

que el aceite de SI tiene un efecto beneficioso para lasalud reduciendo la cantidad de trigliceacuteridos en lasangre pudiendo de ayuda en el control de ciertasenfermedades como la diabetes mellitus la obesi-dad y sirviendo tambieacuten como posibles agentes ci-totoacutexicos para ciertas ceacutelulas tumorales (Rodriacuteguez-Cruz y col 2005)

Tabla 4 Perfil de aacutecidos grasos de los aceites

Perfil de aacutecidos grasosComposicioacuten de acido graso Sacha Inchi() Sacha Inchi()1 Oliva()2 Pescado()3

C140 ND ND ND 1022C160 544 47 1356 228C161 ND ND 143 1054C170 ND ND 242 085C180 394 33 186 44C181 1712 89 7122 962C182 3467 341 1013 151C183 3884 482 618 099C200 ND ND 356 ND

C205n3 ND ND ND 2028C226n3 ND ND ND 1964

C201 ND ND 284 256C202 ND ND 102 NDC221 ND ND ND 162

Total α-3 3884 482 618 4091Total α-6 3467 341 1013 151Total α-9 1712 89 7122 962

Total Saturados 938 8 1588 3742Total Insaturados 9063 912 8392 6258

Total mono insaturados 1712 89 7317 2016Total Poli insaturados 7351 823 1075 4242

1 (Cisneros y col 2014) 2 (Romero Aroca 2011) 3 (Paucar-Menacho y col 2015)

4 Conclusiones

El porcentaje de extraccioacuten de aceite por extrusioacuten(2692) comparado al obtenido en los anaacutelisis fi-sicoquiacutemicos (4203) demuestra que este meacutetodode extraccioacuten tiene un rendimiento bajo tenien-do como alternativa otros tipos de extraccioacuten paraobtener maacutes aceite La semilla de SI tiene un altocontenido de aceite en su interior y gracias a losestudios realizados en este ensayo se logroacute determi-nar que contiene un alto contenido de aacutecidos grasosinsaturados (9063) comparaacutendolo con los resul-tados obtenidos con semillas provenientes de Peruacute

se observa una ligera varianza en los aacutecidos grasoslinoleacutenico (936 de diferencia) y oleico (822 dediferencia) llegando a concluir que la composicioacutende aacutecidos grasos poliinsaturados y monoinsatura-dos variacutea dependiendo de la procedencia de la se-milla

Al compararlo con los aceites de oliva y pescadolos cuales comuacutenmente se conocen por su alto nivelde instauracioacuten se observa que este tiene un nivelmaacutes alto de aacutecidos grasos poliinsaturados 6276de diferencia en comparacioacuten con el aceite de olivay 3109 de diferencia en comparacioacuten con el aceite

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de pescado Sin embargo el aceite de oliva es ricoen aacutecido oleico α-9 y el aceite de pescado en aacutecidolinoleacutenico α-3 los cuales son beneficiosos depen-diendo de la necesidad del consumidor

Al realizar un anaacutelisis fisicoquiacutemico de los tresaceites se pudo determinar que la calidad del aceitede SI es mayor en comparacioacuten a los otros dos acei-tes al ser un producto menos procesado y maacutes li-gero Debido al alto contenido de proteiacutena presenteen el aceite de SI se recomienda realizar un estudioposterior para obtener un posible producto a partirdel residuo despueacutes de la extraccioacuten de aceite

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

TRATAMIENTO DE AGUASpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201908

DETECCIOacuteN DE ANTIBIOacuteTICOS BETALACTAacuteMICOSTETRACICLINAS Y SULFAMIDAS COMO CONTAMINANTES

EMERGENTES EN LOS RIacuteOS SAN PEDRO Y PITA DEL CANTOacuteN

RUMINtildeAHUI

DETECTION OF BETALACTAMIC ANTIBIOTICS TETRACYCLINES AND

SULFAMIDES AS EMERGING POLLUTANTS IN THE RIVERS SAN PEDRO AND

PITA OF THE CANTON RUMINtildeAHUI

Lenin Javier Ramiacuterez Cando12 Sabrina Estefania Chicaiza Ramiacuterez1 Allan David Ramos Loacutepez1 y Ceacutesar Ivaacuten Aacutelvarez1

1 Grupo de Investigacioacuten Ambiental en el Desarrollo Sustentable GIADES Carrera de Ingenieriacutea Ambiental Universidad Poli-teacutecnica Salesiana Av Moran Valverde y Rumichaca Quito Ecuador2 Facultad de Ciencias Quiacutemicas Universidad de Guayaquil Av Delta-Ciudadela Universitaria Guayaquil Ecuador

Autor para correspondencia leninramirezugeduec

Manuscrito recibido el 20 de julio de 2018 Aceptado tras revisioacuten el 26 de febrero de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

Las actividades que se realizan en el diario vivir como la higiene personal o el cuidado de la salud pueden provocarefectos negativos en el ecosistema generando alteraciones sobre el medio ambiente dado que se consumen variassustancias de diferente origen y composicioacuten quiacutemica de estas sustancias se conoce relativamente poco con respectoal impacto que tendraacute en el ambiente y en el ser humano sustancias que son reconocidas con el nombre de contami-nantes emergentes El presente trabajo experimental fue desarrollado en las parroquias de Uyumbicho Amaguantildeados localidades ubicadas a 1 Km de la orilla del riacuteo San Pedro y la parroquia de Sangolqui cerca al riacuteo Pita se evaluoacute laprobable existencia de residuos de antibioacuteticos betalactaacutemicos y sulfamidas en los 13 puntos de muestreo distribuidosde la siguiente manera 9 en el riacuteo San Pedro y 4 en el riacuteo Pita se realizaron 6 muestreos de agua para ser analizadasmediante la utilizacioacuten de un kit de deteccioacuten para antibioacuteticos las muestras fueron analizadas 2 veces cada mes por3 meses se procesoacute las imaacutegenes con teacutecnica fotogrameacutetricas y estadiacutesticas para cuantificar los antibioacuteticos de mane-ra raacutepida y sencilla Los resultados obtenidos son claros con un total del 41 de 78 muestras que representa el 52 decasos positivos con presencia de residuos de antibioacuteticos betalactaacutemicos y sulfamidas en los afluentes de los riacuteos SanPedro y PitaPalabras clave Antibioacuteticos contaminantes emergentes ambiente betalactaacutemicos sulfamidas

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Abstract

The activities carried out in daily living such as personal hygiene and health care they may cause negative effects onthe ecosystem generating alterations on the environment given that consumed several substances of different originand chemical composition these substances are relatively little known regarding the impact that will have on theenvironment and human substances that are recognized under the name of polluting emerging This experimentalstudy was developed in the parishes of Uyumbicho Amaguantildea two towns located 1 Km from the shore of the SanPedro river and the parish of Sangolqui near the Pita river assessed the likely existence of residues of beta-lactamantibiotics and sulphonamides at the 13 sampling points distributed in the following manner 9 in the San Pedro riverand 4 in the Pita river 6 samples of water were taken to be analyzed using a kit of detection for antibiotics sampleswere tested 2 times every month for 3 months antibiotics were estimated by photogrammetric and statistical analysisThe results are clear with a total of 41 of 78 samples representing 52 of positive cases with the presence of residuesof beta-lactam antibiotics and sulfonamides in the tributaries of the rivers San Pedro and PitaKeywords Antibiotics contaminants emerging environment beta-lactams sulfonamides

Forma sugerida de citar Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I (2019)Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminan-tes emergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui La Granja Revistade Ciencias de la Vida Vol 30(2)88-102 httpdoiorg1017163lgrn30201908

IDs OrcidLenin Javier Ramiacuterez-Cando httpsorcidorg0000-0002-4855-4796Sabrina Estefania Chicaiza Ramiacuterez httpsorcidorg0000-0003-0496-685XAllan David Ramos Loacutepez httpsorcidorg0000-0002-1446-5138Ceacutesar Ivaacuten Alvarez httpsorcidorg0000-0001-5629-0893

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1 IntroduccioacutenEl deterioro en el medio ambiente es provocado porel aumento acelerado de la poblacioacuten esto conllevael aumento de produccioacuten en actividades indus-triales farmaceacuteuticas agriacutecolas debido a que lasaguas que cada actividad genera son vertidas di-rectamente a los cuerpos de agua estas aguas no setratan previamente consecuentemente no se puedemitigar el impacto que se estaacute generando sobre loscuerpos de agua (Elena Ramiacuterez y Garciacutea G 2009Ramiacuterez Cando Guerra Guevara y Reinoso Molina2017)

El anuncio del primer antibioacutetico sulfamiacutedico en1935 inicioacute la era moderna de la terapeacuteutica anti-microbiana caracterizada por una enorme disminu-cioacuten de la morbilidad y de la mortalidad para mu-chas enfermedades infecciosas (Gimeno 2001 Reigy Toldraacute 2008) Dentro de este grupo de contami-nantes se encuentran los productos farmaceacuteuticosy los subproductos si bien no son considerados co-mo sustancias persistentes su frecuente utilizacioacuteny desecho los hace estar presentes en nuestro en-torno Por consiguiente los antibioacuteticos forman par-te de los agentes farmacoloacutegicos utilizados de formareiterativa y en otros casos usados sin ninguacuten tipode control como suplemento alimenticio o para tra-tar enfermedades en animales siendo administra-dos en numerosas ocasiones de forma insensata yen dosis inadecuadas (Talero Peacuterez Medina y Rozo-Nuacutentildeez 2014)

El derecho de todo ciudadano a vivir en un am-biente sano y ecoloacutegicamente equilibrado libre decontaminacioacuten (CIJUL 2013 Maacutetyaacutes y col 2018Ramiacuterez Cando y col 2017) es la base para realizarel proyecto de deteccioacuten de antibioacuteticos y derivadosde los mismos como contaminantes emergentes enla cuenca de los riacuteos Pita y San Pedro para de estamanera generar ideas para el tratamiento posteriornecesario para la descontaminacioacuten de los riacuteos Elfin de este trabajo es identificar analizar detectar ycuantificar los tipos de antibioacuteticos y sus derivadosque se encuentren presentes en los riacuteos San Pedro yPita considerados como contaminantes emergentesde esta manera poder generar datos que nos facili-ten analizar el comportamiento de estos antibioacuteticosy determinar ademaacutes niveles de afeccioacuten tanto a lasalud humana como al entorno en siacute analizaremoseste proceso mediante muestreos in situ y procesoscontrolados en un laboratorio para un anaacutelisis pos-terior a los resultados y tener una idea clara del efec-

to de los antibioacuteticos en el medio ambiente Una delas caracteriacutesticas importantes que posee este grupode contaminantes para causar un efecto negativo enla naturaleza es que no necesariamente requierenser persistentes ya que si bien existen sistemas quelos pueden remover o transformar en compuestosmaacutes simples o subcompuesto su continuo consumoy por ende el desecho que generado conlleva a lapresencia permanente en el medio ambiente (Bar-celoacute 2003 Guevara Granja y Ramirez Cando 2015Ramiacuterez Cando y col 2017) En los riacuteos San Pedroy Pita se estudian y analizan especiacuteficamente lossiguientes contaminantes emergentes (antibioacuteticos)Betalactamicos Tetraciclinas Sulfamidas (Barceloacute2003)

Los antibioacuteticos son sustancias originados dedistintos tipos de especies de microorganismos co-mo bacterias hongos o actinomicetos incluyendociertas especies de insectos y plantas los cuales lo-gran intervenir en el desarrollo de otros microorga-nismos e incluso pueden llegar a eliminarlos (Vol-fredo Camacho 2010) estaacuten constituidos por moleacute-culas orgaacutenicas lo que nos revela que su mecanismode degradacioacuten al cual estaacute expuesto en el medioambiente son igual a cualquier compuesto orgaacuteni-co pero con la diferencia que todas las reaccionesque se llevan a cabo se realizan aun cuando las con-centraciones de estos compuestos esteacuten muy dilui-das (Henriacutequez Villa 2012) Se tiene que el tiempoestimado para la biodegradacioacuten de los antibioacuteticosen el medio ambiente es de meses o antildeos depen-diendo de las condiciones en las que se encuentrecantidad de oxiacutegeno la disponibilidad de luz el su-ministro de agua (Ferrer y Thurman 2012 AlvarezMendoza Teodoro y Ramirez 2019) Considerandolo expuesto la deteccioacuten y cuantificacioacuten de dichoscompuestos en cuerpos de agua se convierte cadadiacutea en una necesidad para la toma de decisiones yregulaciones al respecto

2 Materiales y meacutetodos

21 Aacuterea de estudioDeteccioacuten de antibioacuteticos en aguas de los riacuteos sanpedro y pita ubicados en la provincia de Pichinchaen parroquias como Uyumbicho en el cantoacuten Mejiacuteay Amaguantildea y Sangolquiacute en el cantoacuten Rumintildeahuipor las cuales atraviesan los riacuteos en estudio como seve en la Figura 1

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Figura 1 Localizacioacuten del proyecto desde la parroquia de Uyumbicho Amaguantildea y Sangolquiacute

Uyumbicho

La parroquia de Uyumbicho ubicada al norte delcantoacuten Mejiacutea a 23 Km del centro de la ciudad deQuito y a 1 Km de la orilla izquierda del riacuteo SanPedro Entre los 2600 y los 4600 msnm posee unclima templado huacutemedo con una temperatura pro-medio de 12C a 27C (Uyumbicho 2014)

Amaguantildea

La parroquia de Amaguantildea pertenece al DistritoMetropolitano de Quito ubicada al norte del Can-toacuten Mejiacutea y el riacuteo San Pedro atraviesa la parroquiaEntre los 1740 y los 4120 msnm posee un climatemplado con una temperatura promedio de 17C y18C (Amaguantildea 2013)

Sangolquiacute

La parroquia de Sangolquiacute estaacute ubicada en el vallede los chillos es la capital del cantoacuten Rumintildeahui yforma parte de la hoya de Guayllabamba y se en-cuentra a 1 Km de la orilla derecha del Rio PitaEntre los 2415 y los 2512 msnm posee un climatemplado con una temperatura promedio de 16Cy 23C (Rumintildeahui 2014)

22 Obtencioacuten de la muestraSe utilizoacute un GPS para georreferenciar los puntos demuestreo y ppermitioacute ubicar en un mapa los pun-tos de referencia para cada uno de los riacuteos es asiacuteque se pudo obtener las coordenadas y mapas deubicacioacuten para los puntos de muestreo del riacuteo Pitay San Pedro Se tomaron un total de 13 muestras 9muestras en el riacuteo San Pedro y 4 muestras en el riacuteoPita tomando 1 litro de cada una de las muestraspara su posterior uso y anaacutelisis esto realizado conla ayuda de equipos como el pH-metro (FiveGoT M Metter Toledo) y un kit (AuroFlowT M BTS ComboStrip Test Kitrdquo de marca BIOO Scientific)

23 Anaacutelisis en campoEl trabajo de campo se realizoacute siguiendo los pa-sos tanto para la recoleccioacuten de las muestras seguacutenla NTE INEN 21172013 sobre el agua calidad delagua muestreo manejo y conservacioacuten de mues-tras (INEM 2013) como para el anaacutelisis de dichasmuestras a traveacutes del kit ldquoAuroFlowTM BTS Com-bo Strip Test Kitrdquo de marca BIOO Scientific (Scienti-fic 2018) que es un kit de anaacutelisis e identificacioacuten deantibioacuteticos Para cada punto de muestreo se reali-zoacute la medicioacuten de pH conductividad y temperatura

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con el pH-metro el instrumento portaacutetil pH-metroFiveGoT M sirve para la medicioacuten de pH conducti-vidad (mS) y temperatura (C) este equipo cumplecon las normativas de seguridad reconocidas (To-ledo 2017) y la identificacioacuten de antibioacuteticos conlas tiras de lectura para la comparacioacuten de resulta-dos con la guiacutea del kit AuroFlowT M los informes devalidacioacuten estaacuten disponibles y muestran la eficaciade las pruebas tanto a temperatura ambiente comoen otras condiciones (Scientific 2018) el protocoloo proceso raacutepido y simplificado del uso del kit sepuede ver a continuacioacuten

bull Agregue 200uL de agua friacutea al recipiente dereaccioacuten y mezcle pipeteando hacia arriba yhacia abajo 10 veces

bull Incubar la mezcla durante 3 minutos a tempe-ratura ambiente

bull Agregue la varilla o tira medidora al recipien-te de reaccioacuten

bull Incubar la mezcla durante 4 minutos a tempe-ratura ambiente

bull Interpretar visualmente el resultado usando eldiagrama o usa el lector

24 Anaacutelisis de laboratorioLas muestras fueron almacenadas y refrigeradasdurante una semana como primer paso se prepa-ran materiales para la elaboracioacuten del medio de cul-tivo para nuestro proyecto se ocupoacute Agar nutritivotanto el MacConkey como el PCA (ambos de marcaDIFCO BBL Microbiology en presentacioacuten de 500gramos) que son medios universales para la deter-minacioacuten de microorganismos y bastante uacutetiles pa-ra la identificacioacuten de UFC (Unidades formadorasde colonias) se preparoacute 500ml de cada tipo de agarsiguiendo los procedimientos de preparacioacuten

241 Preparacioacuten del Agar

La preparacioacuten del medio de cultivo consiste en pe-sar la cantidad deseada del mismo y disolverla enagua destilada siguiendo las instrucciones del fabri-cante seguacuten la etiqueta proporcionada en el envasedel producto Esta mezcla despueacutes de ser preparadase esteriliza en el autoclave una vez finalizada la es-terilizacioacuten los medios se dejaraacuten enfriar a tempe-ratura ambiente evitando su solidificacioacuten ya que

estos medios deben verterse en las cajas Petri parala siembra de las muestras para que arrojen los re-sultados correspondientes para cada una de las mis-mas

242 Preparacioacuten de las muestras para siembra

Una vez esterilizados los materiales cajas Petri pi-petas y tubos de ensayo se toman las cajas Petriy se vierte el medio fundido y esteacuteril dentro deellas en un ambiente aseacuteptico lo recomendable esque esteacute en la proximidad de la llama de un me-chero Bunsen aproximadamente en un radio de 20a 30 cm dependiendo la intensidad y el color dela flama (APHA 1970) o Agar PCA (Plate countagar) Se sacan las muestras de la refrigeracioacuten y selas mantiene en condiciones ambientales para quese acondicionen a la temperatura normal una vezacondicionadas estas muestras se tomoacute 1 ml de ca-da una de las botellas para la respectiva siembrauna vez colocada la aliacutecuota se vierte el agar encada una de las cajas Petri considerando que parael proceso se realizaron diluciones 10minus1 y 10minus2 queayudaran a reducir la concentracioacuten de microorga-nismos (APHA 1970)

Despueacutes de colocar determinada cantidad demuestra se seleccionoacute el agar MacConkey y PCApara cada dilucioacuten y se la vierte en cada caja Petriocupando una teacutecnica de siembra de cultivos deno-minada ldquocaja pobrerdquo en la cual se coloca un milili-tro de cada una de las diluciones en cada una de lascajas Petri etiquetadas Este mililitro se lo esparceen toda la caja despueacutes de esto en un ambiente es-teacuteril se vierte el agar con una temperatura maacuteximade 40C Se realizoacute el proceso utilizando 26 cajas Pe-tri 13 cajas para las muestras en agar MacConkey y13 cajas para PCA para comprobar la funcionalidaddel proceso con cada uno de los medios a partir deeso usamos 28 cajas Petri contando con un blancopara diferenciar las demaacutes muestras Una vez pre-paradas y finalizado el proceso de siembra las ca-jas Petri son ingresadas a una incubadora la cual semantiene en una temperatura definida de 37C selas conserva en un tiempo aproximado de 48 horaspara que el crecimiento sea oacuteptimo en ambos tiposde agar estaacutendar (APHA 1970) o Agar PCA

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

25 Preparacioacuten de las Curvas de Calibra-cioacuten

Para las curvas de calibracioacuten comenzamos nuestroanaacutelisis considerando el blanco que hace referencia

a agua sin presencia de antibioacuteticos

Tabla 1 Ubicacioacuten de los puntos de muestreo

COORDENADASPUNTOS RIacuteO X Y

1 SAN PEDRO 776320179 9957033032 SAN PEDRO 776459837 9957513843 SAN PEDRO 777471527 9958809984 SAN PEDRO 777999499 995887225 SAN PEDRO 781362462 9960688916 SAN PEDRO 782648687 996294747 SAN PEDRO 782899269 9964211358 SAN PEDRO 7833909 9965736519 SAN PEDRO 78243611 9966660181 PITA 78243611 9966660182 PITA 783049537 9966952453 PITA 784595582 9965756814 PITA 787187462 996356193

251 Elaboracioacuten de Curvas de Calibracioacuten

La curva de calibracioacuten se mide en funcioacuten de laconcentracioacuten de un analito La calibracioacuten inclu-ye la seleccioacuten de un modelo para valorar paraacuteme-tros que permitan comprobar la linealidad de esacurva y como resultado la capacidad de un meacuteto-do analiacutetico para obtener resultados que sean pro-porcionales a la concentracioacuten de un compuesto endicha muestra dentro de un determinado interva-lo de trabajo En el procedimiento se compara unapropiedad del analito con la de estaacutendares de con-centracioacuten conocida del mismo analito (o de alguacutenotro con propiedades muy similares a eacuteste) (Dosaly Villanueva 2008) La fase de calibracioacuten analiacuteticase realiza mediante un modelo de liacutenea recta radicaen hallar la recta de calibrado que mejor se ajustea una cantidad de n puntos experimentales don-de cada punto se encuentra definido por una va-riable x (variable independiente generalmente con-centracioacuten del analito de intereacutes) y una variable y(variable dependiente generalmente respuesta ins-trumental) La recta de calibrado se encuentra defi-nida por una ordenada al origen (b) y una pendiente(m) mediante la ecuacioacuten y = mx+b o cualquiera de

sus formas linealizadas (Dosal y Villanueva 2008)

252 Preparacioacuten de la curva de calibracioacuten

El blanco nos serviraacute para comparar con los demaacutesresultados y para esto se necesitoacute muestras purastanto para β-lactaacutemicos como para sulfamidas Setomoacute un gramo de cada uno en este proceso se for-maron 6 muestras de cada antibioacutetico un blanco(concentracioacuten 0) y una solucioacuten patroacuten de 1g deantibioacutetico por cada 100 mL de aquiacute se partioacute parapreparar 5 diluciones 10minus110minus210minus310minus4y10minus5para evaluar y reconocer las diferentes concen-traciones todo este proceso con ayuda del kitAuroFlowT M Se empleoacute una teacutecnica de anaacutelisis deimaacutegenes raster que nos proporciona el programainformaacutetico R Studio (RStudio 2016) mediante elcual se puede relacionar las bandas con la cantidadde antibioacutetico existente las bandas usadas son Ro-ja Verde y Azul en ingleacutes RGB (Red-Green-Blue)Se debe considerar para dicha evaluacioacuten tomarimaacutegenes precisas de las tiras de medicioacuten del kita una misma distancia (altura) a una exposicioacuten deluz igual para todas las tiras y evitando las sombrasen las mismas ya que cualquier tipo de error dentro

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de este proceso altera significativamente el valor delas bandas al pasar por el anaacutelisis informaacutetico (Al-varez Mendoza y col 2018)

Una vez tomadas las imaacutegenes correspondien-tes al blanco se analizan todas las tiras obtenidas dela toma de muestras que son 78 tiras de esta formase realiza la curva de calibracioacuten (conjunto de con-

centraciones que describen el intervalo en el cual sedeberaacute cuantificar el compuesto por analizar) y a finde asegurar que la recta encontrada con los puntosexperimentales se ajustoacute correctamente al modelomatemaacutetico de la ecuacioacuten se calculan los valoresde la ordenada al origen la pendiente el coeficientede determinacioacuten (R2) y el anaacutelisis de residuos delmodelo (Dosal y Villanueva 2008)

3 Resultados

31 Campo y muestreo

Los resultados obtenidos a lo largo de los muestreoscorrespondientes para las fechas indicadas a la in-formacioacuten recolectada en la Tabla 1 para la ubica-cioacuten geograacuteficaLa informacioacuten levantada a partir de la distribucioacutenespacial de los puntos de muestreo es indicando

por las variables de estado como pH temperaturay conductividad ademaacutes de indicar la presencia deantibioacuteticos en las diferentes muestras (Tabla 2)Evidenciaacutendose en la Tabla 2 que la presencia de an-tibioacuteticos con base de betalactaacutemicos es mayor quela presencia de antibioacuteticos con base de sulfamidasen una relacioacuten de al menos 21 Los valores de pHse mantienen en un rango de 714 a 851 la tempe-ratura se mantiene entre 1415C a 2645C y la con-ductividad en un rango de 1367mS a 8200mS

Figura 2 Curva de calibracioacuten para betalactaacutemicos con los datos analizados de las imaacutegenes del blanco

Figura 3 Curva de calibracioacuten para sulfamidas con los datos analizados de las imaacutegenes del blanco

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Tabla 2 Tabla de datos a lo largo de las fechas de muestreo se presentan los puntos que tuvieron presencia de antibioacuteticos dandoun valor positivo (1) y un valor negativo (0) a la presencia de los mismos

Fecha Puntos Riacuteo pH Conductividad Temperatura Betalactaacutemicos Sulfamidas

7112017

2 SAN PEDRO 843 7667 187 1 13 SAN PEDRO 85 80 1845 0 14 SAN PEDRO 847 7867 2005 0 16 SAN PEDRO 8 53 24 1 17 SAN PEDRO 837 7433 1989 1 08 SAN PEDRO 836 73 2355 0 19 SAN PEDRO 829 21 225 0 13 PITA 851 2467 235 1 1

22112017

3 SAN PEDRO 83 7633 1755 1 08 SAN PEDRO 813 67 1675 1 02 PITA 744 2867 198 1 03 PITA 81 6533 1725 1 04 PITA 825 7333 1685 1 0

4122017

1 SAN PEDRO 791 6467 1595 1 02 SAN PEDRO 785 6167 176 1 06 SAN PEDRO 756 4567 211 0 12 PITA 714 2133 2395 1 14 PITA 783 6067 187 1 1

18122017

1 SAN PEDRO 784 6067 168 1 05 SAN PEDRO 796 6767 1795 1 06 SAN PEDRO 771 5433 213 1 07 SAN PEDRO 773 5467 199 1 08 SAN PEDRO 771 5433 2035 1 02 PITA 718 24 245 1 04 PITA 761 48 2095 1 0

212018

4 SAN PEDRO 772 5433 1635 1 06 SAN PEDRO 742 37 211 1 09 SAN PEDRO 748 4067 178 1 01 PITA 747 40 1695 1 02 PITA 732 3167 1715 1 03 PITA 736 3333 165 1 04 PITA 736 3333 17 1 0

1712018

2 SAN PEDRO 799 6967 1645 1 03 SAN PEDRO 799 6933 193 1 05 SAN PEDRO 794 67 172 1 06 SAN PEDRO 756 45 191 1 17 SAN PEDRO 792 65 155 1 09 SAN PEDRO 787 62 15 1 12 PITA 74 3567 1555 1 03 PITA 769 52 144 1 14 PITA 734 32 1415 1 0

32 Pruebas microbioloacutegicas

Una vez obtenidas las muestras y la presencia o node antibioacuteticos en las mismas de la siembra de es-tas muestras en medios de cultivos tanto Agar Mac-Conkey y Agar PCA por meacutetodos ya especificados

anteriormente se obtuvieron los siguientes resulta-dos tomando en cuenta que se realizaron dilucio-nes para todas las muestras debido a que se debiacuteareducir la concentracioacuten de microorganismos parapoder identificar las colonias posteriormente con-tando ademaacutes que soacutelo se presentan las muestras

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positivas presentando uacutenicamente el valor de lasUFC (Unidades formadoras de colonias) una vezutilizado el respectivo factor de conversioacuten se agre-

ga tambieacuten que se eliminoacute el dato del primer mues-treo debido a que su concentracioacuten arrojaba resulta-dos incontables como se observa en la Tabla 3

Tabla 3 Representacioacuten de los valores totales de UFC para cada una de las muestras en cada una de las fechas de muestreorealizadas por conteo en cuadrantes

Fecha Puntos Riacuteo TOTAL (UFCml) Fecha Puntos Riacuteo TOTAL (UFCml)

22 de noviembre 2017

3 SAN PEDRO 29400

2 de enero 2018

1 SAN PEDRO 140008 SAN PEDRO 44100 2 SAN PEDRO 293002 PITA 60950 3 SAN PEDRO 250003 PITA 38450 4 SAN PEDRO 245004 PITA 24300 5 SAN PEDRO 25000

4 de noviembre 2017

2 SAN PEDRO 1700 6 SAN PEDRO 349003 SAN PEDRO 400 7 SAN PEDRO 720004 SAN PEDRO 500 8 SAN PEDRO 257005 SAN PEDRO 250 9 SAN PEDRO 241006 SAN PEDRO 500 1 PITA 270007 SAN PEDRO 350 2 PITA 330008 SAN PEDRO 100 3 PITA 120009 SAN PEDRO 300 4 PITA 24002 PITA 3250

17 de enero 2018

1 SAN PEDRO 10003 PITA 200 2 SAN PEDRO 30004 PITA 300 3 SAN PEDRO 5000

18 de diciembre 2017

1 SAN PEDRO 14350 4 SAN PEDRO 87002 SAN PEDRO 16500 5 SAN PEDRO 59003 SAN PEDRO 7000 6 SAN PEDRO 183004 SAN PEDRO 16950 7 SAN PEDRO 139505 SAN PEDRO 12450 8 SAN PEDRO 185006 SAN PEDRO 26750 9 SAN PEDRO 95007 SAN PEDRO 17600 1 PITA 146508 SAN PEDRO 22000 2 PITA 285009 SAN PEDRO 37600 3 PITA 44501 PITA 14700 4 PITA 40002 PITA 145003 PITA 160004 PITA 12000

33 Curvas de calibracioacuten

En el proceso tambieacuten se consideroacute al blanco gra-cias a las tiras indicadoras de presencia de antibioacuteti-cos la cual nos permitioacute determinar mediante pro-gramacioacuten y deteccioacuten de bandas correspondientes

a los colores rojos verde y azul las curvas de cali-bracioacuten que nos ayudariacutean a estimar la concentra-cioacuten de cada antibioacutetico hallado en este caso de be-talactaacutemicos y sulfamidas dando como resultado laTabla 4 para betalactaacutemicos y la Tabla 5 para sulfa-midas

Tabla 4 Bandas roja verde y azul para betalactaacutemicos con sus respectivas concentraciones en mgmL

Rojo Verde AzulMedia Concentracioacuten Media Concentracioacuten Media Concentracioacuten

94 10 160 10 191 10123 1 147 1 181 1129 01 182 01 202 01139 001 123 001 164 001166 0001 151 0001 181 0001178 00001 164 00001 158 00001

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Determinando de esta manera que para el caacutelcu-lo de antibioacuteticos con base de betalactaacutemicos se ocu-paraacute la banda roja (Tabla 4) ya que esta presentauna correlacion que satisface el proceso mientrasque para las muestras de antibioacuteticos con base desulfamida se ocuparaacute la banda verde (Tabla 5) Conestos datos se programoacute y disentildearon las respecti-vas curvas de calibracioacuten que posteriormente nosserviraacuten para el caacutelculo de concentraciones de an-tibioacuteticos de cada muestra Obteniendo la ecuacioacuteny = 7 middot 106eminus0139x de ajuste R2 = 09648 (Figura 2)para betalactaacutemicos y la ecuacioacuten y = 2 middot 101eminus0191x

de ajuste R2 = 09484 (Figura 3) para sulfamidasConsiderando que valores de R2 mayores a 09 o lomaacutes cercano a 1 son valores acogidos como vaacutelidos(Martiacutenez Rodriacuteguez 2005)

Considerando el anaacutelisis de residuos donde seobservoacute su distribucioacuten normal y cumpliendo conla condicioacuten homocesticidad (prueba de White) secontinuo con el caacutelculo de las concentraciones deantibioacuteticos gracias a las ecuaciones elaboradas apartir de la Figura 2 y Figura 3 con sus respecti-vos valores de R2 maacutes cercanos a la veracidad (Olea2016) para cada muestra de la misma manera enque se realizoacute con la muestra blanco eliminado deigual manera los resultados negativos presentandoasiacute la Tabla 6 como resultado del caacutelculo

Tomar en cuenta que son 13 muestras en total alo largo de los riacuteos en estudio estos resultados ser-viraacuten de gran ayuda para su anaacutelisis posterior enmapas ilustrativos de la situacioacuten de los antibioacuteti-cos y la relacioacuten de estas concentraciones con otrasvariables consideradas dentro del estudio

Tabla 5 Bandas roja verde y azul para sulfamidas con sus respectivas concentraciones en mgmL

Rojo Verde AzulMedia Concentracioacuten Media Concentracioacuten Media Concentracioacuten

124 10 107 10 169 10136 1 132 1 174 1117 01 141 01 160 01148 001 151 001 172 001170 0001 157 0001 165 0001103 00001 170 00001 118 00001

34 Mapas de estudio de resultadosCon los datos calculados anteriormente podemosdesarrollar mapas q nos ayudariacutean a entender laubicacioacuten de los puntos y sus determinadas carac-teriacutesticas tanto como valoracioacuten de los mismos e in-cluso se presenta la dispersioacuten de los antibioacuteticos al-rededor de la zona de estudio (Figura 4)Mismos que permitieron determinar la variacioacutende pH en la zona va desde el valor de 714 a 851considerando que el agua de los riacuteos se mantiene enun nivel neutro a baacutesico la conductividad se esti-moacute en un rango de 1367 mS a 8200 mS teniendovalores maacutes altos en sectores aledantildeos al riacuteo Pita

con respecto a la temperatura se tiene una variacioacutenentre 1415C y 2645C Con respecto a los antibioacute-ticos encontrados hablando de los betalactaacutemicoseste tiene mayor concentracioacuten en los puntos 7 delriacuteo San Pedro y 4 del riacuteo Pita con valores de con-centraciones entre 137times10minus3 mgml y 157times10minus3

mgml Mientras que en lo referente a las sulfami-das se consideroacute que el punto maacutes alto de concen-tracioacuten del mismo fue el punto 3 del riacuteo Pita con va-lores entre 205times10minus3 mgml y 235times10minus3 mgml

4 Discusioacuten

Una vez analizados los resultados de cada unode los riacuteos notamos que en relacioacuten a condicionesambientales como el pH y la temperatura ambosriacuteos presentaron condiciones similares a pesar deque con la conductividad hay una diferencia de

2603 mS siendo mayor la conductividad del riacuteoPita Los resultados demostraron que existen anti-bioacuteticos en el agua de los riacuteos San Pedro y Pita losresultados obtenidos son similares a los valores de365 y 50 reportados por otros investigadores

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperTRATAMIENTO DE AGUAS Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I

Tabla 6 Concentraciones de las muestras positivas tanto con antibioacutetico betalactaacutemico como con antibioacutetico sulfamida Dondebanda roja R banda verde G banda azul B betalactamicos ldquoBetardquo y sulfamidas ldquoSulfardquo

Concentracioacuten (mgmL)Fecha Puntos Riacuteo R G B Presencia Beta Sulfa2 SAN PEDRO 174 175 184 Beta Sulfa 219E-04 609E-053 SAN PEDRO 173 174 185 Sulfa - 737E-054 SAN PEDRO 175 176 185 Sulfa - 503E-056 SAN PEDRO 170 172 182 Beta Sulfa 383E-04 -7 SAN PEDRO 172 174 183 Beta 290E-04 -8 SAN PEDRO 165 170 170 Sulfa - 158E-049 SAN PEDRO 157 164 176 Sulfa - 166E-04

7112017

12 PITA 145 149 156 Beta Sulfa 124E-02 874E-033 SAN PEDRO 176 176 186 Beta 166E-04 -8 SAN PEDRO 159 162 176 Beta 177E-03 -11 PITA 160 162 170 Beta 154E-03 -12 PITA 158 158 169 Beta 203E-03 -

20112017

13 PITA 159 160 170 Beta 177E-03 -1 SAN PEDRO 170 171 183 Beta 383E-04 -2 SAN PEDRO 172 170 182 Beta 290E-04 -6 SAN PEDRO 172 168 180 Sulfa - 232E-0411 PITA 173 171 184 Beta Sulfa 252E-04 131E-04

4122017

13 PITA 172 171 183 Beta Sulfa 290E-04 131E-041 SAN PEDRO 154 159 173 Beta 354E-03 -5 SAN PEDRO 166 167 181 Beta 667E-04 -6 SAN PEDRO 167 168 181 Beta 581E-04 -7 SAN PEDRO 162 162 179 Beta 116E-03 -8 SAN PEDRO 170 170 182 Beta 383E-04 -11 PITA 169 170 185 Beta 440E-04 -

18122017

13 PITA 168 170 184 Beta 505E-04 -6 SAN PEDRO 176 177 191 Beta 166E-04 -9 SAN PEDRO 170 176 188 Beta 383E-04 -10 PITA 163 168 180 Beta 101E-03 -11 PITA 161 167 179 Beta 134E-03 -12 PITA 154 162 176 Beta 354E-03 -

212018

13 PITA 147 156 171 Beta 936E-03 -2 SAN PEDRO 171 171 182 Beta 333E-04 -3 SAN PEDRO 172 172 183 Beta 290E-04 -5 SAN PEDRO 169 171 183 Beta 440E-04 -6 SAN PEDRO 167 170 182 Beta Sulfa 581E-04 158E-047 SAN PEDRO 160 165 178 Beta 154E-03 -9 SAN PEDRO 153 160 174 Beta Sulfa 406E-03 107E-0311 PITA 170 175 186 Beta 383E-04 -12 PITA 175 177 188 Beta Sulfa 191E-04 416E-05

1712018

13 PITA 175 177 188 Beta 191E-04 -

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

en la deteccioacuten de betalactaacutemicos en leche cruda ypasteurizada relacionada con la cercaniacutea de estasindustrias a la zona de muestreo

La presencia de industrias aledantildeas a los riacuteosque tienen como efluente el cauce del riacuteo contribu-yen a la contaminacioacuten de los riacuteos ademaacutes de queexisten zonas en las que hay actividad agriacutecola ydemaacutes actividades agroindustriales sin despreciarla existencia de efluentes domeacutesticos y como unaimportante fraccioacuten de faacutermacos que son consumi-dos en grandes cantidades y variedad luego de suingesta se excretan por el individuo a traveacutes de ori-na y heces ingresando de manera continua a lasaguas residuales

Estudios sobre el consumo de faacutermacos en lospaiacuteses de la UE cifra estos antibioacuteticos en toneladaspor antildeo y muchos de los maacutes usados entre ellos losantibioacuteticos se emplean en cantidades similares alas de los pesticidas (Barceloacute 2003) Entre los faacuterma-cos maacutes usados u ocupados en medicina destacanlos antibioacuteticos como la amoxicilina y el sulfameto-xazol y entre los antibioacuteticos con mayor reporte enlos cuerpos de agua estaacuten las tetraciclinas como sehan identificado tambieacuten omitiendo el hecho queno hubo presencia de tetraciclinas en los muestreosdel estudio realizado

A partir del anaacutelisis de varianza y las curvas decalibracioacuten se comprueba que los resultados ob-tenidos sentildealan que el porcentaje de recuperacioacutenes de un 96 El coeficiente de correlacioacuten (R2) dela curva de calibrado es 09946 y el coeficiente devariacioacuten 186 (Aguilera Herrera y Ponce 2010)Para nuestro caso fue un valor del coeficiente de co-rrelacioacuten (R2) de la curva de calibrado entre 09484y 09648 valores cercanos para el meacutetodo aplicadodonde se considera que para valores superiores a

095 son aceptables para el anaacutelisis

Para la mayoriacutea de las pruebas con microor-ganismos sensibles el betalactaacutemico se comportacomo bactericida porque la concentracioacuten bacte-ricida miacutenima (CBM) o la concentracioacuten miacutenimade antimicrobiano elimino el 999 de los micro-organismos viables (Taroco Seija y Vignoli 2006)Esto tambieacuten se ha discutido con respecto a valo-res maacuteximas de concentraciones de los antibioacuteticospresentes en aguas residuales en estudios realiza-dos en Estados Unidos para el caso de los beta-lactaacutemicos se verificoacute el valor de la amoxicilina lacual se encontroacute en un valor de 150 microgl y paralas sulfamidas como muestra la sulfametoxazol conuna maacutexima concentracioacuten de alrededor de 28 microgl(Kim y col 2007 Kim y Aga 2007 Morse y Jackson2003) Mientras que el anaacutelisis del agua del riacuteo Senaen Francia debido a que analizan los antibioacuteticosen estudio y a su relacioacuten con las actividades huma-nas como agricultura e industrial se tomoacute en cuentapara la comparacioacuten presentando antibioacuteticos enconcentraciones que alcanzan 544 ngl

En condiciones de pH de 7 y temperatura de 4C(Tamtam y col 2008) Valores que para la compara-cioacuten con nuestro estudio seriacutean de 15times10minus8 mgLde betalactaacutemicos y 28times10minus6 mgL de sulfamidasMientras que los resultados de los muestreos son124 times 10minus2 mgL de betalactaacutemicos y 874 times 10minus3

mgL de sulfamidas la diferencia se debe a la can-tidad de la muestra tomada ya que en el estudiode Estados Unidos se tomoacute una muestra de 01mL(Morse y Jackson 2003 Kim y Aga 2007) mien-tras que para nuestra investigacioacuten se ocupoacute 1ml demuestra No existe un ensayo estandarizado paraevaluar la susceptibilidad o resistencia de las bac-terias del medio ambiente

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperTRATAMIENTO DE AGUAS Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I

Figura 4 Mapas ilustrativos acerca de las condiciones en las que se presentoacute el estudio donde a) Condicioacuten del pH en la zonab) Condicioacuten de la conductividad en la zona c) Condicioacuten de la temperatura (presentado con isotermas) de la zona d) Dispersioacuten

del antibioacutetico betalactaacutemico en la zona y e) Dispersioacuten del antibioacutetico sulfamida en la zona Elaborado en ARCGIS (2016)

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

5 Conclusiones

El estudio realizado en las parroquias de Uyumbi-cho ndash Amaguantildea ndash Sangolquiacute nos indica que existeun problema de contaminacioacuten por materia orgaacute-nica y otros desechos especialmente en las zonasdonde existen centros poblados como Amaguantildeapor donde el riacuteo San Pedro atraviesa la parroquiaal igual que en la Parroquia de Sangolquiacute que esatravesada por el riacuteo Pita estos resultados se obtu-vieron al analizar las siembras de microorganismosque se realizaron en el laboratorio obteniendo lapresencia de bacterias que en su mayoriacutea solo seencuentra en la materia orgaacutenica debido a su cre-cimiento en los medios de cultivo que determinandicha afirmacioacuten

Los casos positivos en las muestras con antibioacute-ticos se presentaron en mayor nuacutemero a los deriva-dos de betalactaacutemicos seguidos de sulfamidas y pa-ra las tetraciclinas no se presentoacute ninguacuten resultadodespreciaacutendose asiacute los caacutelculos seguacuten los resultadosque se obtuvieron del kit En los tres meses de mues-treo se recolectaron y se analizaron las muestras deagua de los riacuteos en la que existioacute mayor presenciade casos positivos fue en el mes de enero con unacantidad de 16 casos positivos del total de 41 casospositivos para los tres meses de muestreos el cualrepresenta el 39 de las muestras positivas

Agradecimientos

Este proyecto es financiado por la Universidad Po-liteacutecnica Salesiana (proyecto de investigacioacuten I89)con sede en Quito ndash Ecuador sin este apoyo no hu-biera sido posible llevar a buen fin el mismo

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

DESARROLLO SOSTENIBLEpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201909

DINAacuteMICA DE LOS PEQUENtildeOS PRODUCTORES DE LECHE EN LA

SIERRA CENTRO DE ECUADOR

SMALL-FARMERS DYNAMICS IN THE SIERRA OF ECUADOR

Christian Franco-Crespo Lilian Victoria Morales Carrasco NelsonRodrigo Lascano Aimacantildea y Giovanna Alejandra Cuesta Chaacutevez

Departamento de Investigacioacuten y Desarrollo-DIDE Universidad Teacutecnica de Ambato Campus Huachi Ambato Ecuador

Autor para correspondencia cdfrancoutaeduec

Manuscrito recibido el 30 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 14 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

La estructura agraria en el Ecuador tiene una marcada diferenciacioacuten debido a la tenencia y acceso a la tierra El creci-miento de la produccioacuten pecuaria dentro de las pequentildeas y medianas explotaciones ha sido constante en los uacuteltimosantildeos asiacute como la feminizacioacuten del campo En la serraniacutea del Ecuador estos procesos pueden observarse con mayordetalle especialmente en aquellas provincias que se encuentran en el centro del paiacutes Esto ha motivado a analizarla dinaacutemica de los pequentildeos productores de las provincias de Chimborazo Cotopaxi y Tungurahua por medio dela aplicacioacuten de una encuesta a 793 agricultores donde se revisan las caracteriacutesticas socio-productivas relacionadascon la produccioacuten de leche de ganado bovino Los resultados demuestran que comparativamente la produccioacuten deleche se concentra en extensiones entre 05 y 1 hectaacuterea siendo la provincia de Tungurahua en donde existe una ma-yor distribucioacuten del tamantildeo de las explotaciones sin embargo la provincia de Chimborazo mantiene un rango deingresos familiares superiores a las otras dos provincias Se concluye que los incentivos sobre factores que mejoren lamodernizacioacuten de las explotaciones pueden incidir directamente en los ingresos familiares que no superan el 40 laremuneracioacuten baacutesica mensual del EcuadorPalabras clave Produccioacuten lechera economiacutea familiar Tungurahua caracterizacioacuten agricultura familiar

Abstract

The agrarian structure in Ecuador has an unequal access to land The growth of livestock production within smalland medium farms has been constant in recent years as well as the feminization of the agriculture In the Sierraof Ecuador these processes can be observed with more detail especially in provinces located in the Sierra centerThis has motivated to analyze the dynamics of the small producers of the provinces of Chimborazo Cotopaxi and

103LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador

Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tungurahua This work shows the results of a survey that allows to analyze from a sample of 793 farmers the socio-productive characteristics of the bovine milk farms Results show that comparatively milk production is concentratedin extensions between 05 and 1 hectares being the province of Tungurahua the one with more size distribution of thefarms however the province of Chimborazo maintains a higher range of family income than the other two provincesFinally it is concluded that incentives on factors that improve the modernization of farms can affect family incomethat does not exceed 40 of the basic monthly remunerationKeywords Milk production family income Tungurahua household-farming characterization

Forma sugerida de citar Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA (2019) Dinaacute-mica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador La Gran-ja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)103-120 httpdoiorg1017163lgrn30201909

IDs OrcidChristian Franco-Crespo httporcidorg0000-0002-4818-4350Lilian Victoria Morales Carrasco httporcidorg0000-0001-7026-4544Nelson Rodrigo Lascano Aimacantildea httpsorcidorg0000-0001-6735-8873Giovanna Alejandra Cuesta Chaacutevez httpOrcidorg0000-0002-0626-9196

104LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

1 Introduccioacuten

La agricultura es un importante rubro dentro delas economiacuteas de los paiacuteses La produccioacuten pecua-ria en muchos casos resulta maacutes importante que laagricultura ya que provee de leche y carne con pro-teiacutenas y enzimas de alta demanda en la poblacioacutenSeguacuten Steinfeld y Chilonda (2006) desde los antildeos90 se ha incrementado el consumo de carne y lechede bovino a medida que los ingresos de la clasemedia de paiacuteses en desarrollo aumentan Los paiacutesesproductores como China India y Brasil representanel 65 de produccioacuten de carne y el 52 de produc-cioacuten de leche a nivel mundial Se estima que para elantildeo 2024 los paiacuteses en desarrollo ampliaraacuten su ofer-ta cerca del 80 del mercado mundial (OECD-FAO2015) En cuanto a Latinoameacuterica Brasil y Argenti-na se encuentran a la cabeza de la oferta pecuariamientras que Colombia posee el 58 (58 millonesde vacas) de la produccioacuten pecuaria (Ormel 2013)Por su parte Ecuador registroacute en el antildeo 2016 alre-dedor de 41 millones de cabezas de ganado bovinopor encima de paiacuteses como Peruacute o Bolivia (Corpo-racioacuten Financiera Nacional 2017)

La produccioacuten de leche en Ecuador se concentraen la provincia de Pichincha con maacutes de 845 000 li-trosantildeo (2016) en segundo lugar estaacute la provinciade Azuay con 561 000 litrosantildeo y en tercer lugarCotopaxi con cerca de 484 000 litrosantildeo La Sie-rra andina de Ecuador abarca la mayor cantidad deproduccioacuten de leche a nivel nacional lo que equiva-le al 64 de la produccioacuten mientras que la regioacutenCosta ocupa el 30 y la regioacuten Oriental mantieneun 6 (INEC 2016) Seguacuten el Instituto Nacionalde Estadiacutesticas y Censos (INEC 2016) el 73 dela leche que se produce (386 millones de litros) sedestina a la comercializacioacuten En este periodo lasventas del sector laacutecteo sumaron USD 23 millonessin considerar los ingresos por exportaciones

La produccioacuten lechera mantiene una estructuradefinida en cada regioacuten en Ecuador Por ejemplo enla Sierra las unidades productivas tienen un tama-ntildeo de tres hectaacutereas en promedio (Requelme y Bo-nifaz 2012) Sin embargo se identifican tres nive-les de produccioacuten entre 1-5 ha 7-20 y entre 20-120hectaacutereas Ademaacutes Requelme y Bonifaz (2012) re-saltan que el promedio de produccioacuten de leche enel primer nivel (1-5 ha) es de 47 litrosvacadiacuteaPor este motivo el presente trabajo tiene como pro-

poacutesito analizar las dinaacutemicas de los pequentildeos pro-ductores de leche de tres provincias que componenla Sierra centro de Ecuador Cotopaxi Tungurahuay Chimborazo mediante un estudio que compren-de 793 encuestas realizadas a pequentildeos producto-res con la finalidad de conocer las dinaacutemicas socio-productivas partiendo de la necesidad de profundi-zar los estudios que analicen a las pequentildeas explo-taciones de leche ingresos y distribucioacuten del hatoen la Sierra centro

11 Revisioacuten de la literatura

La agricultura es uno de los sectores que genera em-pleo en especial en paiacuteses en desarrollo En muchoscasos esto sucede debido a la falta de tecnificacioacutende las unidades productivas lo que requiere mayormano de obra tanto de tipo asalariada como fami-liar (Sumpsi 2010) Por lo que la agricultura es unafuente de ingresos si no es la uacutenica de las familiascampesinas En Ameacuterica Latina se identifican dossistemas de produccioacuten la agricultura extensiva detipo agroexportadora y la agricultura intensiva oagricultura familiar Esta divisioacuten estaacute marcada porel desigual acceso a factores de produccioacuten comotierra riego creacutedito o informacioacuten limitando la ca-pacidad de los agricultores asiacute como su desarrolloeconoacutemico (Franco-Crespo y Sumpsi Vintildeas 2017)A la agricultura familiar se le atribuye el 65 delos alimentos que llegan a los mercados localesSin embargo la reticencia al riesgo ha permitidola adaptacioacuten de los sistemas de produccioacuten paraobtener ingresos familiares a corto plazo por mediode la diversificacioacuten de la produccioacuten familiar Poruna parte la produccioacuten de hortalizas y vegetalesse ha convertido en una fuente de ingresos en ciclocortos de produccioacuten Inclusive se han establecidoexplotaciones familiares de produccioacuten de leche acargo de las mujeres que genera ingresos semanales(Glikman 1991)

La FAO (2013) concluye que los procesos eco-noacutemicos a nivel territorial han provocado una altaconcentracioacuten de la feminizacioacuten de la agricultu-ra En este sentido el rol de la mujer dentro de lasactividades agriacutecolas cada vez es maacutes protagoacuteni-co dada la necesidad de que los hombres realizanactividades asalariadas en la ciudad En especiallos pequentildeos productores han encontrado en laproduccioacuten de leche una alternativa para obteneringresos en efectivo de forma semanal asiacute como es-

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tablecer un sistema de aseguramiento y resilienciaal riesgo que permita afrontar emergencias econoacute-micas del nuacutecleo familiar a traveacutes de la tenencia deganado (Mena-Vaacutesconez Boelens y Vos 2016)

Entonces la agricultura familiar tiene un es-pacio importante dentro de la estructura agriacutecolade Ecuador y de otros paiacuteses de Sudameacuterica Lasubdivisioacuten de la tierra asiacute como las limitacionesgeneradas por las fallas del mercado a las que seenfrenta este grupo de agricultores ocasiona que seenmarque a la agricultura familiar en un ambientede desigualdad en el acceso a los recursos Comotal la agricultura familiar se concentra en exten-siones de entre 1 y 5 hectaacutereas (ha) con un aportemayoritario de uso de mano de obra de tipo fami-liar para las tareas agriacutecolas (Schejtman 2008)

En el caso de Ecuador se registran para el antildeo2013 alrededor de 377 434 unidades productivasque poseen entre 1 y 20 hectaacutereas Es decir el 89de las unidades productivas categorizadas comopequentildeos agricultores poseen alrededor del 55del total de superficie agriacutecola disponible (MAGAP2016) Si se detalla al grupo de pequentildeos agriculto-res que poseen entre 1 y 5 hectaacutereas se observa queen este rango se concentra el 69 de productores

con apenas el 57 de tenencia de tierra (MAGAP2016)(Tabla 1)

En la Tabla 1 se puede observar una compara-cioacuten de la produccioacuten de leche entre las provinciasde Cotopaxi Tungurahua y Chimborazo La com-paracioacuten entre los antildeos 2015 y 2017 demuestra unainestabilidad en la produccioacuten en las tres provin-cias Ademaacutes en cuanto al rendimiento que se mideen el nuacutemero de litros (l) y la Unidad Bovina Adulta(UBA) se observa que la provincia de Tungurahuaposee un mayor rendimiento (871 lUBA) Coto-paxi en segundo lugar (805 lUBA) y Chimborazocon el menor rendimiento (665 lUBA)

El acceso limitado a la tierra es la principal ca-racteriacutestica de la pequentildea agricultura la misma quese concentra en la Sierra centro de Ecuador Asiacute tam-bieacuten el empleo de mano de obra y la presencia defallas de mercado influyen en el comportamiento delos agricultores (Wiggins Kirsten y Llambiacute 2010Mumba y col 2011 Louhichi y Paloma 2014) enespecial sus dinaacutemicas productivas y econoacutemicas entorno a la produccioacuten de leche en pequentildeos produc-tores (De Janvry y Sadoulet 2006 Grisa y Schneider2008 Murphy y col 2014)

Tabla 1 Descripcioacuten de las caracteriacutesticas de la produccioacuten lechera en la zona Sierra centro del Ecuador entre los antildeos 2015 y2017

Antildeo DescripcioacutenProvincias

Cotopaxi Tungurahua ChimborazoCantidad Variacioacuten() Cantidad Variacioacuten() Cantidad Variacioacuten()

2016Posicionamiento de

la ProduccioacutenNacional de leche

700 600 700

2015 Produccioacuten deleche cruda

(litros)

529 614 330 239 405 0362016 483 699 -9 355 679 8 458 181 132017 514 759 6 297 060 -16 431 325 -62015 Nuacutemero de

cabezas deganado

234 615 120 199 208 5091016 221 960 -5 126 754 5 228 500 102017 254 709 15 108 133 -15 222 316 -32015 Nuacutemero de

vacasordentildeadas

65 673 39 505 59 9902016 61 179 -7 40 470 2 72 524 212017 63 932 4 34 103 -16 64 846 -11

Iacutendice a nivel nacionalFuente (INEC 2016 MAGAP 2016)

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Por otra parte los estudios relacionados con ladescripcioacuten de las caracteriacutesticas de los pequentildeosproductores de leche se enfocan en un anaacutelisis devariables a nivel socioeconoacutemico que considera alcantoacuten como la estructura en donde se producen lasdinaacutemicas de intercambio entre los productores ru-rales y las urbes (Escobar y Berdegueacute 1990 Tobar2010) Es asiacute que Landiacuten en Escobar y Berdegueacute(1990) propone la tipificacioacuten de los productores le-cheros en el Ecuador a partir de estudios anteriores(Barsky 1984 ILDES 1988) En las explotacionesentre 2300 y 2800 msnm existe una mayor presen-cia de explotaciones medianas (gt10 ha) y grandes(gt50) (Larrea y col 2008) mientras que entre 2900y 3500 msnm en donde existe deacuteficit de riego seubican las explotaciones con menos de 5 ha(Bretoacuten2012)

En el Ecuador se identifica un grupo de produc-tores rentistas los cuales no participan en proce-sos de mejora e innovacioacuten tecnoloacutegica y por otraparte existen otros grupos de productores en don-de el nivel de ingresos estaacute en proporcioacuten directacon la capacidad de inversioacuten tecnoloacutegica (Barra-gaacuten 2010) Entonces en las provincias de CotopaxiTungurahua y Chimborazo resalta el rol de la agri-cultura y en especial de la produccioacuten de leche den-tro de las unidades familiares de produccioacuten agriacuteco-la (Chiriboga 2003) Por su estructura estas provin-cias poseen caracteriacutesticas de participacioacuten de agri-cultura familiar ademaacutes de las explotaciones quecuentan con mano de obra asalariada Esto deter-mina que la agricultura se convierte en una fuentede ingresos familiares (Louhichi y Paloma 2014)

Figura 1 Identificacioacuten de las provincias participantes del estudio entre junio y octubre del 2018

2 Materiales y Meacutetodos

El presente estudio se basa en un trabajo de inves-tigacioacuten coordinada en tres provincias de la Sierracentro del Ecuador Cotopaxi Tungurahua y Chim-borazo El propoacutesito de esta investigacioacuten es reco-nocer las caracteriacutesticas de las pequentildeas explotacio-nes de produccioacuten de leche de manera comparativaentre provincias Para cumplir con este objetivo seestablecioacute una muestra en base a la informacioacuten delMinisterio de Agricultura Ganaderiacutea y Pesca (MA-

GAP) respecto de las bases de datos de productoresde leche cruda de las tres provincias al antildeo 2017Tambieacuten se analizaron las condiciones de tipifica-cioacuten seguacuten Landiacuten en Escobar y Berdegueacute (1990)

El instrumento de levantamiento de informa-cioacuten fue aplicado seguacuten la muestra bajo seleccioacuten alazar Los componentes de la encuesta se fijaron enla recopilacioacuten de informacioacuten de la situacioacuten socio-econoacutemica de los productores asiacute como su relacioacutencon los factores de produccioacuten y acceso al mercado

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La foacutermula empleada (Mantilla 2015) para el caacutelcu-lo de la muestra se indica en la ecuacioacuten 1 En donden= a la muestra Z= es la desviacioacuten del valor me-dio que aceptamos para lograr el nivel de confianzadeseado (95) p = proporcioacuten de la poblacioacuten y e= es el margen de error aceptado (3)

n =Z2 p(1minus p)

e2 (1)

La encuesta fue aplicada entre los meses de ju-nio a octubre del antildeo 2018 En total se recopilaron793 encuestas En este sentido se procedioacute a aplicarla foacutermula del muestreo aleatorio simple a una po-blacioacuten de 28 270 productores de Cotopaxi (SalcedoLatacunga) Tungurahua (Pelileo Piacutellaro) Chimbo-razo (Riobamba Chunchi y Guamote) Las encues-tas aplicadas por provincia suman 366 en Cotopaxi321 en Tungurahua y 106 en Chimborazo

El formulario de encuesta tuvo como prueba pi-loto en el antildeo 2015 la aplicacioacuten en la parroquia deSan Andreacutes del cantoacuten Piacutellaro de la provincia deTungurahua La estructura del instrumento tuvo co-mo referencia la Encuesta de Condiciones de Vidadesarrollada por el INEC para el antildeo 2015 La in-formacioacuten y evidencias reposan en los archivos delProyecto rsquoLa cadena productiva de la leche y la pro-ductividad de Cotopaxi cantoacuten Latacungarsquo y rsquoCa-dena productiva del sector lechero en la provinciade Tungurahua cantoacuten Piacutellarorsquo Los registros de losproductores se codificaron de acuerdo con cada pro-vincia y se realizaron preguntas de comprobacioacutenen los casos de produccioacuten e ingresos para maacutes cer-teza de los resultados obtenidos Para la validacioacutendel cuestionario se aplicoacute una prueba piloto con unamuestra total de 10 productores por cantoacuten con untotal de 140 posterior a la prueba piloto se realiza-ron los ajustes al instrumento aplicado De esta for-ma se plantearon 8 bloques de preguntas

Figura 2 Resumen de los datos obtenidos de la muestra de las provincias de Chimborazo Cotopaxi y Tungurahua (a) Produccioacutende leche por rango de produccioacuten (b) Nuacutemero de vacas por tamantildeo de explotacioacuten (c) Factores de produccioacuten que tienen acceso

los productores y (d) Nuacutemero de personas de mano de obra familiar

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Tabla 2 Estadiacutestico descriptivo de la muestra

Estadiacutesticos CreacuteditoTipo de

Alimentacioacuten(Balanceados)

Tipo deAlimentacioacuten

(Banano)

Mano deObra

Familiar

Mano deObra

Contratada

Mano deObra Eventual

Contratada

CantidadHectaacutereasCultivadas

de Pasto

CantidadHectaacutereasNaturalesde Pasto

Regadiacuteo FuenteRegadiacuteo

Acceso aAsistenciaTeacutecnica

Media 2563 1295 1842 1704 1176 1333 469 854 1081 2553 1359Error tiacutepico 78 20 16 29 128 142 29 30 10 30 17

Mediana 2000 1000 2000 2000 1000 1000 180 625 1000 3000 1000Moda 2000 1000 2000 2000 1000 1000 90 350 1000 3000 1000

Desviacioacutenestaacutendar 903 456 365 694 529 492 527 666 273 834 480

Varianza dela muestra 815 208 134 482 279 242 277 443 74 696 231

Curtosis -1032 -1188 1532 3593 9795 -1650 4874 3249 7533 -235 -1659Coeficiente de

asimetriacutea 921 904 -1878 1150 3136 812 2066 1957 3085 -1329 587

Rango 3000 1000 1000 5000 2000 1000 2960 3750 1000 2000 1000Miacutenimo 1000 1000 1000 1000 1000 1000 40 100 1000 1000 1000Maacuteximo 4000 2000 2000 6000 3000 2000 3000 3850 2000 3000 2000

La encuesta se aplicoacute en las parroquias de lastres provincias En el cuestionario se recaboacute la in-formacioacuten en funcioacuten de un grupo de variables eindicadores Para la validacioacuten de correlacioacuten delinstrumento se analizaron los resultados tabuladosmediante la aplicacioacuten del Alpha de Cronbach yse observa Cotopaxi (0561) Chimborazo (0686) yTungurahua (0657) Para el procesamiento estadiacutes-tico asiacute como para la obtencioacuten de correlacionesse utilizoacute Excel estableciendo graacuteficas comparati-vas correlaciones simples y un anaacutelisis de medidade variacioacuten y valor cuadraacutetico general respectiva-mente Las variables corresponden a los factores deproduccioacuten asiacute como de paraacutemetros relacionadoscon la tecnificacioacuten como pastos y raza de gana-

do relativos con la mejora de la productividad Enlos anaacutelisis planteados se seleccionan las relacionesque evidencian un nivel de significatividad menora 005 con un nivel de confianza del 95 lo quepermite realizar una inferencia a toda la poblacioacutenLa Tabla 2 presenta los resultados descriptivos delos productores de leche de las tres provincias

En la Tabla 3 se presenta el estadiacutestico descrip-tivo de la muestra considerando las variables estu-diadas en este trabajo En esta tabla se muestran losvalores estadiacutesticos que indican la distribucioacuten delos datos para el total de datos obtenidos medianteencuestas en las tres provincias

3 Resultados y DiscusioacutenEl estudio identifica que el 9201 de los produc-tores en la provincia de Cotopaxi de hasta 1 hectaacute-rea poseen entre 1 y 10 unidades bovinas en pro-duccioacuten En el caso de la provincia de Tungurahuael 8636 posee entre 1 y 5 unidades bovinas Asiacutetambieacuten en la provincia de Chimborazo el 8264se encuentra en el mismo rango de unidades bovi-nas En general se identifican las explotaciones portamantildeo de tierra dada en tres categoriacuteas (1) 01 a05 ha (2) maacutes de 05 a 1 ha y (3) maacutes de 10 hectaacute-reas En la Tabla 2 se observan el sistema de produc-cioacuten recursos disponibles (nuacutemero de vacas super-ficie cultivada riego y mano de obra) y otros fac-

tores de produccioacuten (creacutedito y asistencia teacutecnica)hallados entre los productores Por otra parte en laTabla 4 se presenta una descripcioacuten de los factoressocioeconoacutemicos de la poblacioacuten analizada Aquiacute sepuede ver la composicioacuten por mano de obra dentrode la explotacioacuten fuente de creacutedito y asistencia teacutec-nica De manera general se observa que la mano deobra familiar tiene mayor presencia en comparacioacutencon la mano de obra contratada asiacute como la manode obra eventual En cuanto a la asistencia teacutecnicaen Chimborazo maacutes de los dos tercios declara nohaberla recibido a diferencia de Cotopaxi y Tungu-rahua Tambieacuten las Cooperativas son la principalfuente de financiamiento en las tres provincias

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Tabla 3 Caracterizacioacuten de las explotaciones por provincia seguacuten informacioacuten recopilada en el antildeo 2018

Factor

Descripcioacuten Provincia(ha) Chimborazo Cotopaxi Tungurahua

Frecuencia Porcentaje Frecuencia Porcentaje Frecuencia Porcentaje() () ()

Nuacutemerode Vacas

1 a 5 57 5377 296 8087 247 76955 a 10 33 3113 55 1503 63 1963

maacutes de 10 16 1509 15 41 11 342Total 106 100 366 100 321 100

Produccioacuten(LitroVacaDiacutea)

1 a 5 11 1038 31 847 27 8415 a 10 92 8679 291 7951 224 6978

maacutes de 10 3 283 44 1202 70 2181Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad deHectaacutereascultivadasde pasto

01 a 05 33 3113 201 5492 18 56105 a 1 - - 46 1257 40 1246

maacutes de 1 - - 16 437 8 249No tiene 73 6887 103 2814 255 7944

Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad dehectaacutereasnaturalesde pasto

01 a 05 49 4623 28 765 45 140205 a 1 57 5377 73 1995 137 4268

maacutes de 1 - - 8 219 85 2648No tiene - - 257 7022 54 1682

Total 106 100 366 100 321 100Cuenta conagua pararegadiacuteo

Si 106 100 347 9481 276 8598No - 19 519 45 1402

Total 106 100 366 100 321 100

Fuente deregadiacuteo

Puacuteblico 85 8019 22 601 61 1900Junta de Agua 21 1981 344 9399 218 6791

NC - - - - 42 1308Total 106 100 366 100 321 100

En resumen en la figura anterior se resalta quela produccioacuten de leche mantiene frecuencias abso-lutas entre los 5 y 10 lUBAdiacutea siendo la provinciade Chimborazo la que presenta mayor produccioacuten(Figura 2a) En el caso del nuacutemero de vacas por ex-plotacioacuten la frecuencia absoluta se observa en 1 y5 UBAs con mayor cantidad para la provincia deCotopaxi (Figura 2b) Ademaacutes se observa que laasistencia teacutecnica se desarrolla con mayor frecuen-cia en las provincias de Tungurahua y Cotopaxi (Fi-gura 2c) Finalmente en cuanto a la mano de obrafamiliar empleada por explotacioacuten Cotopaxi con-centra la mayor cantidad de propietarios directosque trabajan en la finca mientras que en Chimbo-razo y Tungurahua se promedia en dos personas dela familia que mantienen una actividad permanenteen la explotacioacuten (Figura 2d)

Por otra parte respecto a los pastos no cultiva-dos el porcentaje tiene la misma relacioacuten Es asiacute

que en la provincia de Cotopaxi el 8716 de losproductores poseen entre 1 y 10 unidades bovi-nas en produccioacuten En la provincia de Chimborazoel 9697 de los productores se encuentra en estemismo rango sin embargo en la provincia de Tun-gurahua solamente el 6779 de los encuestados seencuentran en este rango En cuanto a la variacioacutenentre unidades bovinas y el tamantildeo de explotacioacutenen la Figura 3a se presenta la concentracioacuten de uni-dades bovinas entre las explotaciones que no supe-ran la 1 ha de extensioacuten en especial entre aquellasque se ubican entre 05 y 1 ha En comparacioacuten conla Figura 3b existe una dispersioacuten de la tenencia deunidades bovinas entre unidades de menor tamantildeaa las 05 ha hasta 1 ha (Figura 3)

Mientras en la Figura 3c se observa que la dis-tribucioacuten del nuacutemero de especies bovinas se distri-buye entre las explotaciones de 05 ha y 3 ha Sinembargo el mayor nuacutemero estaacute entre las 05 y 1

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Tabla 4 Identificacioacuten de los factores socioeconoacutemicos por provincia seguacuten informacioacuten recopilada en el antildeo 2018

Factor Descripcioacuten Chimborazo Cotopaxi TungurahuaFrecuencia Porcentaje() Frecuencia Porcentaje() Frecuencia Porcentaje()

Cantidad de manode obra familiaren la produccioacuten

de leche

1 36 3396 39 1066 84 26172 60 5660 100 2732 181 5639

3 o maacutes 6 566 14 383 37 1153Propietarios 4 377 213 5820 19 592

Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad de la manode obra contratadaen la produccioacuten de

leche

1 4 377 2 055 9 2802 - - - - 1 031

3 o maacutes - - - - 1 031No contrata 102 9623 364 9945 310 9657

Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad de manode obra eventualcontratada en la

produccioacuten de leche

1 - - 3 082 5 1562 - - 1 027 3 093

3 o maacutes - - - - - -No contrata 106 100 362 9891 313 9751

Total 106 100 366 100 321 100

Acceso a asistenciateacutecnica

Si 37 3491 2480 6776 223 6947No 69 6509 1180 3224 98 3053

Total 106 100 366 100 321 100Fuentes de

financiamientode sus actividades

Propias 90 8491 306 8361 243 7570Creacutedito 16 1509 60 1639 78 2430Total 106 100 366 100 321 100

Fuente de creacutedito

Proveedores - - - 1 128Coop de Ahorro

y Creacutedito 11 6875 47 7833 47 6026

Financieras - - - - 3 385Bancos 1 625 12 -2 25 3205Familiar 4 2500 - - - -

No requiere - - 1 167 2 256Total 16 100 60 100 78 100

ha Entonces en el anaacutelisis comparativo se puedemencionar que Cotopaxi mantiene explotacionesde produccioacuten lechera con extensiones de menos de05 ha Por otra parte en la provincia de Chimbo-razo estas explotaciones de produccioacuten de leche seubican entre las 05 y 1 ha En cambio las explo-taciones de produccioacuten de leche en la provincia deTungurahua presentan un rango maacutes amplio aun-que persiste la concentracioacuten entre 05 y 1 ha

Al analizar esta comparacioacuten entre las explo-taciones de mayor tamantildeo (superior a 101 casosanalizados) aquellas explotaciones que tienen unmayor tamantildeo tienden a ser maacutes eficientes en Tun-gurahua comparadas con aquellas que se ubicanen la provincia de Cotopaxi Si se analizan estos re-sultados con la descripcioacuten presentada en la Figura2c y Figura 2d la asistencia teacutecnica es mayor enlas provincias de Tungurahua y Cotopaxi Sin em-bargo la mayor cantidad de mano de obra familiarocurre en la provincia de Chimborazo

En la Figura 4 se presentan los resultados de losingresos directos de la produccioacuten de leche conso-lidado para las tres provincias De forma compara-tiva el nuacutemero de UBAs en los tres rangos consi-derados (1-5 6-10 y 11-20) plantea una condicioacutende productividad en funcioacuten de la cantidad de in-gresos que pueden obtener producto de la venta dela leche Aquellas explotaciones que poseen entre 1y 5 vacas obtienen ingresos menores a USD 38600por mes Por otra parte las explotaciones que man-tienen hatos entre 6 y 10 vacas promedian ingre-sos de entre 386 USDmes y 900 USDmes En uacutel-timo lugar se encuentran las explotaciones con maacutesde 11 unidades bovinas que generan maacutes de 900USDmes Como caso particular Tungurahua pre-senta en el rango de 1-5 UBAs ingresos de maacutes de$900 Por otra parte Cotopaxi presenta en el ran-go 6-10 UBAs el mismo nivel de ingresos mientrasChimborazo es la provincia con menor nuacutemero deUBAs en este rango de ingresos

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Figura 3 Relacioacuten del nuacutemero de unidades bovinas por tamantildeo de explotacioacuten por cada provincia (a) Unidades bovinas en laprovincia de Chimborazo (b) Unidades bovinas en la prov de Cotopaxi y (c) Unidades bovinas en la prov de Tungurahua

Figura 4 Rango de unidades bovinas y nivel de ingresos por la venta de leche por provincia

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

En relacioacuten a los ingresos comparativos quegeneran las explotaciones de acuerdo con su pro-vincia aquellas que se encuentran en Chimborazoconcentran ingresos de entre 300 USDmes y 800USDmes en las explotaciones mayores a 05 hay 1 ha Las explotaciones de maacutes de 1 ha generanmayores ingresos en esta misma provincia pero elnuacutemero de casos es menor Por otra parte se deberesaltar que las explotaciones de maacutes de 1 ha de Co-topaxi y Tungurahua mantienen una constante enla generacioacuten de ingresos (menos unidades bovinasen produccioacuten) entre 100 y 200 USDmes (Figura 5)

Los ingresos familiares que provienen de la ven-ta de leche son maacutes altos en la provincia de Chim-borazo con 485 USDmes En segundo lugar laprovincia de Tungurahua mantiene explotacionesque permiten el ingreso familiar de maacutes de 360USDmes En cambio las explotaciones que se ubi-can en la provincia de Cotopaxi generan un pocomaacutes de la mitad de los ingresos que se obtienen enel primer caso siendo los ingresos por familia demaacutes de 260 USDmes (Figura 6)

En este caso las variables que influyen en unmejor rendimiento del hato ganadero son aquellasque han provocado la modernizacioacuten de las explo-taciones Es decir se supone que las explotacionesque mantienen estas caracteriacutesticas de innovacioacutentendraacuten la capacidad de producir ingresos inclusosi corresponden a extensiones de tamantildeo pequentildeo(05 a 1 ha) o poseen menos unidades bovinas (1 a5 vacas) Los resultados obtenidos permiten eviden-ciar que la provincia de Chimborazo posee un ma-yor rendimiento respecto a Cotopaxi y TungurahuaSi bien los resultados propuestos por el INEC parael antildeo 2015 indican que la provincia de Chimborazomantiene de forma comparativa con las otras dosprovincias un menor rendimiento (665 lUBA) asiacutetambieacuten los ingresos analizados que perciben las fa-milias por concepto de la produccioacuten y venta deleche (hasta cinco unidades bovinas equivalente al4225) alcanzan menos de una remuneracioacuten baacute-sica unificada (USD394) Al comparar los ingresosfamiliares por provincia la provincia de Cotopaxipresenta que las explotaciones analizadas percibenmenos de USD260mes

Figura 5 Comparativo de ingresos por provincia

Por otra parte en la Tabla 5 se presentan los re-sultados de la correlacioacuten entre variables determi-nadas al inicio de la aplicacioacuten del instrumento deinvestigacioacuten Aquellas correlaciones significativascorresponden a aquellos factores que tienen rela-cioacuten con la innovacioacuten de las explotaciones de pro-

duccioacuten pecuaria en las tres provincias Aquellosfactores que se relacionan con superficie de pastoscultivados mejora geneacutetica alimento complemen-tario asistencia teacutecnica e instalaciones tecnificadasaparecen como significativas

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Al aplicar el anaacutelisis de medida de variacioacuten enconjunto a los datos obtenidos en las tres provin-cias (Cotopaxi Tungurahua y Chimborazo) se en-cuentran diferencias significativas entre ellas paralo cual se aplica una prueba post-hoc (Tukey) a finde identificar cuaacutel es la provincia que presenta ma-yores diferencias respecto de las demaacutes en funcioacuten

de las variables maacutes significativas (Tabla 6) La Tabla6 presenta los resultados del anaacutelisis de medida devariacioacuten entre el grupo de variables identificadoscon correlacioacuten significativa de tal forma que se to-man para realizar post-hoc Tukey que se presentanen las siguientes tablas

Tabla 6 Resultado de la medida de variacioacuten y valor cuadraacutetico para las tres provincias

Descripcioacuten Suma de cuadrados gl Media cuadraacutetica F SigTipo de Alimentacioacuten

del ganado(Banano)

Entre grupos 10791 1 10791 95985 000Dentro de grupos 55651 495 112

Total 66443 496

Nuacutemero de vacaspor hato

Entre grupos 528929 2 264465 28875 000Dentro de grupos 7217336 788 9159

Total 7746265 790

Produccioacuten(Hatomes)

Entre grupos 40645527511 2 20322763756 24544 000Dentro de grupos 652466338734 788 828002968

Total 693111866245 790Cantidad de hectaacutereas

Cultivadas dePasto

Entre grupos 13419 2 6709 25760 000Dentro de grupos 111738 429 260

Total 125157 431Cantidad de hectaacutereas

naturalesde pasto

Entre grupos 23419 2 11709 26975 000Dentro de grupos 175799 405 434

Total 199217 407

Cantidad ganadoraza Holstein

Entre grupos 169186 2 84593 9810 000Dentro de grupos 2794031 324 8624

Total 2963217 326Cantidad ganado

razamestizocriollo

Entre grupos 571364 2 285682 74019 000Dentro de grupos 2389073 619 3860

Total 2960437 621Acceso aasistencia

teacutecnica

Entre grupos 10474 2 5237 24055 000Dentro de grupos 171559 788 218

Total 182033 790Modificacioacuten

de instalacionesdel hato

Entre grupos 5723 1 5723 26857 000Dentro de grupos 105488 495 213

Total 111211 496

En la Tabla 7 se observa que la provincia quepresenta mayores diferencias respecto del nuacuteme-ro de vacas por hato es Chimborazo La media delnuacutemero de vacas por hato en Chimborazo corres-ponde a 6 mayor que el promedio de Tungurahuay Cotopaxi ambas con un promedio de 4

Por otra parte en la Tabla 8 los resultados com-parativos establecen que la provincia que presentamayores diferencias en la variable cantidad de hec-taacutereas cultivadas de pasto es Cotopaxi La media deCotopaxi es de 039 hectaacutereas de pasto cultivadasmenor que en las provincias de Chimborazo (074ha) y Tungurahua (076 ha)

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Tabla 7 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten por nuacutemero de vacas por hato

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 665 0232 0012CHIMBORAZO -1869 0339 0

COTOPAXI TUNGURAHUA -665 0232 0012CHIMBORAZO -2534 0334 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA 1869 0339 0COTOPAXI 2534 0334 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

Figura 6 Comparativo de ingreso familiar por produccioacuten lechera por provincia

En la Tabla 9 la provincia de Tungurahua exhibemayores diferencias en la variable hectaacutereas natura-les de pasto La provincia de Tungurahua posee lamayor extensioacuten de pastos naturales con una mediade 110 ha respecto de Cotopaxi (065) y Chimbora-zo (045 ha)

En la Tabla 10 se observa que la provincia de Co-topaxi refleja las mayores diferencias respecto delganado de raza Holstein con un promedio de 3

vacas (Holstein) por hato inferiores a Tungurahua(5) y Chimborazo (4) Finalmente la provincia deChimborazo posee las mayores diferencias en asis-tencia teacutecnica El 65 de los encuestados en Chim-borazo dice no haber recibido asistencia teacutecnica esdecir que tan solo el 35 si lo ha hecho Por otraparte un 68 en Cotopaxi y un 69 en Tungu-rahua indican que si recibieron asistencia teacutecnica(Tabla 11)

31 Discusioacuten de los resultados

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten de-muestran que existen paraacutemetros que incrementanla capacidad de los pequentildeos productores lecherosConsiderando el inequitativo acceso a factores de

produccioacuten en especial el tamantildeo de las explota-ciones (1 -gt10 ha) este resulta un limitante por ladisponibilidad de pastos para los alimentos de lasUBAs En este sentido se observa una concentra-cioacuten del nuacutemero de vacas en el rango de entre 1-5

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Tabla 8 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten por cantidad de hectaacutereas de pasto cultivadas

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 37435 007029 0CHIMBORAZO 002267 008032 0957

COTOPAXI TUNGURAHUA -37435 007029 0CHIMBORAZO -35168 005915 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA -002267 008032 0957COTOPAXI 35168 005915 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

Tabla 9 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten por cantidad de hectaacutereas de pastos naturales

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 44687 007513 0CHIMBORAZO 64429 012157 0

COTOPAXI TUNGURAHUA -44687 007513 0CHIMBORAZO 019742 013105 0289

CHIMBORAZO TUNGURAHUA -64429 012157 0COTOPAXI -019742 013105 0289

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

Tabla 10 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten en las tres provincias por cantidad de ganado de raza Holstein

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 1439 0394 0001CHIMBORAZO -0739 0468 0256

COTOPAXI TUNGURAHUA -1439 0394 0001CHIMBORAZO -2178 0537 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA 0739 0468 0256COTOPAXI 2178 0537 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tabla 11 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten para las tres provincias por acceso a asistencia teacutecnica

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI -0016 0036 0894CHIMBORAZO -346 0052 0

COTOPAXI TUNGURAHUA 0016 0036 0894CHIMBORAZO -330 0051 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA 346 0052 0COTOPAXI 330 0051 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

UBAs en las tres provincias destacaacutendose por tenerel mayor valor (8087) la provincia de CotopaxiAdemaacutes en promedio la cantidad de leche produ-cida por diacutea en el hato es mayor para el rango entre5-10 UBAs Ademaacutes predomina el empleo de manode obra familiar

Las diferencias observadas a nivel de las tresprovincias identifican que la provincia de Tungu-rahua mantiene un nivel maacutes alto de participacioacutende (a) asistencia teacutecnica y (b) creacutedito para los pro-ductores mientras que Cotopaxi se encuentra desegundo y Chimborazo con la menor participacioacutenAl respecto el tamantildeo de explotaciones por pro-vincia variacutea en cuanto a su extensioacuten Es decir enla provincia de Chimborazo existe una concentra-cioacuten entre 05-1 ha Cotopaxi variacutea entre 01 y 1 hasin embargo en Tungurahua esta concentracioacuten seampliacutea en el rango de 05 y 3 ha Al respecto seobserva de forma general que las extensiones de al-rededor de 1 ha pueden alcanzar ingresos de entre250 y 500 USDexplotacioacuten Sin embargo las pro-vincias de Cotopaxi y Tungurahua son aquellas quese encuentran en el umbral maacutes bajo de los ingresospercibidos

Por otra parte las variables que presentan unacorrelacioacuten significativa son tamantildeo del hato tipode ordentildeo modernizacioacuten de las instalaciones ra-za de ganado y tipo de alimentacioacuten En especialesta condicioacuten se mantiene para las tres provinciasEs decir que las poliacuteticas encaminadas a mejorar lascapacidades de las explotaciones de agricultura fa-miliar que incentiven estos factores pueden lograrincrementar los ingresos de los agricultores asiacute co-mo la calidad de vida de las familias campesinas

4 Conclusiones

La investigacioacuten tuvo como propoacutesito analizar lasdinaacutemicas de los pequentildeos productores de lechede tres provincias que componen la Sierra centrode Ecuador Cotopaxi Tungurahua y Chimborazomediante un estudio que comprende 793 encuestasrealizadas a pequentildeos productores Los resultadosalcanzados en este estudio describen las condicio-nes de la agricultura familiar en especiacutefico la pro-duccioacuten de leche La tipologiacutea identificada a partirde la metodologiacutea permite reconocer a extensionesentre 1 y maacutes de 10 hectaacutereas como las explotacio-nes que predominan en la muestra analizada Eneste sentido se observan diferencias en las capaci-dades de las explotaciones por provincia Es deciren el caso de Tungurahua existen mejores condi-ciones para desarrollar una produccioacuten lechera apequentildea escala considerando las limitaciones poracceso a tierra tecnificacioacuten y factores de produc-cioacuten

El acceso de recursos que se relacionan con lamodernizacioacuten e innovacioacuten de los hatos represen-ta un factor importante que incide positivamente enla produccioacuten y generacioacuten de ingresos familiaresPor lo que aquellas explotaciones en donde se haincorporado la modernizacioacuten de sus explotaciones(tecnologiacutea alimentacioacuten y raza del ganado) favo-recen a mejorar su productividad

Finalmente se concluye que la poliacutetica puacuteblicaa lo largo de los uacuteltimos antildeos en donde se intro-dujeron recursos para el desarrollo de la agricultu-ra no presenta una evidencia de mejora de las ca-racteriacutesticas de acceso a recursos para los pequentildeos

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

productores repercutiendo en la cantidad de ingre-sos familiares percibidos Es decir los niveles de in-gresos se mantienen por debajo de la remuneracioacutenbaacutesica a nivel familiar a pesar de que existen inten-tos porque el rendimiento supere la media nacionalAdemaacutes persisten las limitaciones de subparcela-cioacuten y constitucioacuten de ldquomicrohatosrdquo ganaderos queproveen de ingresos a las familias de productorescon limitaciones que lo perfilan como explotacionesde subsistencia

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Requelme N y N Bonifaz (2012) laquoCarcaterizacioacutende sistemas de produccioacuten lechera de EcuadorraquoEn La Granja 271 68-109 Online httpsbitly2TFJfOJ

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

DESARROLLO SOSTENIBLEpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201910

ANAacuteLISIS ESPACIAL DE LAS UNIDADES EDUCATIVAS DEL

MILENIO EN EL ECUADOR Y SU COBERTURA EN ZONAS DE

POBREZA

SPATIAL ANALYSIS OF EDUCATION MILLENNIUM UNITS IN ECUADOR AND

ITS COVERAGE OVER POVERTY AREAS

Gustavo Ernesto Navas1 Robinson Llerena Paz1 y Fernando Vaca2

1 Carrera de Ingenieriacutea de Sistemas Universidad Politeacutecnica Salesiana Av Moran Valverde y Rumichaca Quito Ecuador2 Grupo De Investigacioacuten Infraestructura De Datos Espaciales Inteligencia Artificial Geoportales Y Computacioacuten AplicadaIDEIAGEOCA Instituto Geograacutefico Militar Av Seniergues y Gral Telmo Paz y Mintildeo Quito Ecuador

Autor para correspondencia gnavasupseduec

Manuscrito recibido el 8 de octubre de 2018 Aceptado tras revisioacuten el 28 de marzo de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

Uno de los paraacutemetros que maacutes influyen en la pobreza es la mala calidad en la educacioacuten El estudio sistemaacutetico dela pobreza es fundamental para mejorar la aplicacioacuten de planes y proyectos En el Ecuador a partir del antildeo del 2005inicia el ldquoProyecto para mejorar las condiciones de escolaridad el acceso y la cobertura de la educacioacutenrdquo en zonasde alto iacutendice de pobreza a traveacutes del Gobierno Nacional (Ministerio de Educacioacuten 2016) Este estudio realiza unanaacutelisis espacial de dicho proyecto gubernamental del Ecuador mediante el uso del software libre Dicho anaacutelisis sefundamenta en la existencia de las instituciones educativas puacuteblicas denominadas ldquoUnidades Educativas del Mile-niordquo (UEM) cuyo fin es mejorar la calidad acadeacutemica satisfacer la demanda estudiantil rural y atender a sectoreshistoacutericamente relegados partiendo de 57 unidades educativas operativas en el antildeo 2016 y utilizando teacutecnicas deanaacutelisis espacial estadiacutestico apoyados en una base de datos relacional robusta como es el caso de PostgreSQL con elfin de determinar cuaacutel es su aacuterea de afectacioacuten a la poblacioacuten creando varios tipos de coberturas para identificar lasparroquias y el porcentaje de pobreza que es atendido por este proyecto educacional logrando determinar que existeun 77 y el 96 de UEM en zonas de extrema pobreza

Palabras clave Anaacutelisis espacial estadiacutestico UEM unidades educativas del milenio anaacutelisis espacial PostgreSQL-PostGIS pobreza

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Navas GE Llerena Paz R y Vaca F

Abstract

One of the most influence parameters in poverty is the poor quality of education The systematic study of povertyis essential to improve the implementation of plans and projects Since 2005 Ecuador began the rsquoProject to improveeducation conditions schooling access and coverage of educationrsquo on high poverty areas through the National Go-vernment (Ministerio de Educacioacuten 2016) This study performs a Spatial Analysis of the above governmental projectof Ecuador by the use of free software This analysis is based in the existence of public educational institutions calledrsquoMillennium Educational Unitsrsquo whose purpose is to improve academic quality meet rural student demand and servehistorically relegated sectors It is sought using statistical spatial analysis techniques supported by a robust relationaldatabase such as PostgreSQL for determining their impact area on the population by creating various types of cove-rage to identify the parishes and the poverty percentage that is being benefited by this educational project managedto determine that there is a percentage between 77 and 96 of UEM located in areas of extreme povertyKeywords Statistical Spatial Analysis UEM millennium educational units spatial analysis PostgreSQL-PostGIS poverty

Forma sugerida de citar Navas GE Llerena Paz R y Vaca F (2019) Anaacutelisis espacial de las unidades educa-tivas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas de pobreza La Granja Revistade Ciencias de la Vida Vol 30(2)121-133 httpdoiorg1017163lgrn30201910

IDs OrcidGustavo Ernesto Navas httpsorcidorg0000-0002-2811-0282Robinson Llerena Paz httpsorcidorg0000-0003-1512-2759Fernando Vaca httpsorcidorg0000-0003-3375-2236

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

1 Introduccioacuten

La UNICEF y en particular la Comisioacuten Econoacutemicapara Ameacuterica Latina y el Caribe (CEPAL) destacanla importancia del monitoreo sistemaacutetico de la po-breza para reducirla y lograr un paiacutes maacutes equitativo(Unicef Ecuador 2015) La educacioacuten en Ecuadorha carecido de un nivel acadeacutemico de calidad en laspoblaciones maacutes pobres en el 2005 se inicia el pro-yecto educativo Unidades Educativas del Milenio elcual pretende reducir esta brecha y llegar a nintildeos ynintildeas de recursos econoacutemicos limitados (Ministeriode Educacioacuten 2016)

Las Unidades Educativas del Milenio (UEM)es un proyecto de dotacioacuten de Institutos Educati-vos puacuteblicos de nivel primario y secundario que secreoacute para mejorar la educacioacuten del paiacutes y llegar alos sectores pobres por tal razoacuten sus edificacionesestaacuten ubicadas en sectores histoacutericamente relega-dos a nivel nacional que cuentan con altos iacutendicesde necesidades baacutesicas insatisfechas y problemassociales como la migracioacuten interna y externa coninstituciones educativas caracterizadas por la bajacalidad educativa y por la ausencia de las condi-ciones miacutenimas para la formacioacuten de nintildeas nintildeos yjoacutevenes (Ministerio de Educacioacuten 2016)

La primera UEM se construyoacute en el antildeo 2008en la parroquia de Zumbahua ubicada en la pro-vincia de Cotopaxi Seguacuten informacioacuten del Minis-terio de Educacioacuten (1 noviembre 2013) hasta el antildeo2013 se construyeron 31 UEM a un costo de USD69rsquo31819930 las cuales atienden a 23282 estudian-tes y 33 UEM estaacuten siendo construidas (progra-ma rsquoNueva Infraestructura Educativarsquo) La paacuteginadel Ministerio presenta informacioacuten actualizada al2015 donde se indica que hay 53 UEM en funcio-namiento 60 en construccioacuten y 212 por construirse(Ministerio de Educacioacuten 2016) Los Geoportalesen el Ecuador han permitido tener un inventariogeorreferenciado de proyectos estatales como sonzonas de riesgo reservas naturales y todo aquelloque puede ser apreciado sobre un mapa (Navasy Prieto 2011) La informacioacuten de Geoportal del(Ministerio de Educacioacuten 2016) fue la base del es-tudio realizado

El 19 de enero del 2016 en la paacutegina del (Mi-nisterio de Educacioacuten 2016) se publica la noticiasobre la inauguracioacuten de la Unidad Educativa del

Milenio (UEM) Nueva Generacioacuten en la provinciade Morona Santiago Este estudio estaacute basado en el898 de unidades educativas construidas hasta lafecha de la toma de datos en el antildeo 2016 Las Uni-dades Educativas del Milenio son parte integral dela poliacutetica gubernamental para mejorar la calidadde la educacioacuten puacuteblica Cada UEM se construyepara garantizar el acceso de la poblacioacuten escolarde las zonas rurales permanentemente excluidas delos servicios educativos (Ministerio de Educacioacuten2016) Las UEM se basan en varios criterios de ubi-cacioacuten para su construccioacuten

Para el estudio las principales son (Pentildeafiel La-rrea Freddy 2014) a) localizacioacuten del predio elcual no debe estar ubicado en zonas de riesgo ade-maacutes debe estar ubicado en un sitio de faacutecil accesopara la poblacioacuten y de preferencia debe estar loca-lizado cerca de aacutereas verdes de uso puacuteblico y aacutereasrecreativas b) accesibilidad al predio deberaacute con-tar con infraestructura vial de primer segundo ytercer orden asimismo deberaacute brindar condicio-nes de faacutecil acceso para los vehiacuteculos de serviciode emergencia bomberos transporte de pasajerosrecolectores de basura e ingreso de insumos y depreferencia deberaacute contar con dos viacuteas de acce-so claramente definidas Finalmente c) el aacuterea delterreno es de 22 hectaacutereas equivalente a 22000 me-tros cuadrados

En el presente trabajo se plantea un meacutetodo queha permitido medir la cobertura de pobreza que tie-ne cada una de las UEM empleando herramientasde software libre y teacutecnicas de anaacutelisis espacial esta-diacutestico de igual forma permite observar la relacioacutencon las parroquias pobres del Ecuador utilizan-do teacutecnicas propuestas por el modelo (Bertolottoy McArdle 2011) que incluyen el uso de herramien-tas de anaacutelisis espacial de software libre PostgreSQL- PostGIS y del visualizador web Open layer utili-zado por los mapas de Geoserver para mostrar losresultados obtenidos

La representacioacuten de las propiedades geomeacutetri-cas de objetos espaciales asiacute como sus estructurasson cruciales para operaciones GIS anaacutelisis y visua-lizacioacuten (Groger y Betsy 2012) Los tipos de datosespaciales se refieren a formas tales como puntosliacuteneas y poliacutegonos (Boundless Server 2012) los da-tos en siacute son elementos vectoriales que pueden serpuntos liacuteneas y poliacutegonos juntos con sus atributos

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y estos pueden ser representados mediante graacuteficosde barras y pasteles que indican porcentajes o ten-dencias (Peters 2012) Los datos de las entidadesgeograacuteficas tambieacuten pueden mostrarse con distri-buciones espaciales (Fu y Jiulin 2011) para lograrlolos datos se han almacenado en una base de datosPostgreSQL con su extensioacuten espacial PostgreSQL-PostGIS El anaacutelisis espacial tiene muacuteltiples aplica-ciones en la salud agricultura defensa seguridadcatastros planificacioacuten servicios de localizacioacutentransporte geologiacutea energiacutea y utiliza diversos for-matos para la gestioacuten de la informacioacuten como sonXML GeoJson Xslt entre otros (Shklar y Rich 2011Babar 2010 Ayen Loacutepez 2012) El anaacutelisis espacialse genera a traveacutes de una serie de operaciones talescomo superposicioacuten de capas uniones interseccio-nes espaciales operacioacuten de borrado y anaacutelisis deproximidad (Martiacutenez Llario 2013)

Para el presente trabajo se han empleado baacutesica-mente operaciones de unioacuten interseccioacuten y bufferque por medio de sentencias especializadas en elmanejo de geometriacuteas de puntos y poliacutegonos y conla ayuda de herramientas estadiacutesticas se puede lle-gar a comprobar si las UEM estaacuten situadas en lasparroquias maacutes pobres del Ecuador y determinarqueacute porcentaje del nivel de pobreza se cubre porcada parroquia Existen muchas herramientas quepermiten ejecutar cada una de las operaciones antesmencionadas por ejemplo ArcGIS y MapInfo queson aplicaciones pagadas cuyo costo es elevado yQGis que es una aplicacioacuten libre

La ventaja de usar una base de datos relacionalcomo PostgreSQL con su extensioacuten PostGIS radicaen que no se requiere ingresar a la interfaz graacutefi-ca de la aplicacioacuten GIS que amerita conocimientoespeciacutefico de la herramienta por parte del usuarioUna base de datos relacional permite ingresar di-rectamente la informacioacuten y las operaciones que serequieren ejecutar la misma que al estar enlazadacon la aplicacioacuten graacutefica posibilita que se visualiceel resultado en forma transparente para el usuarioAdicionalmente el registro de nueva informacioacutenen la base de datos no impide que todas las opera-ciones establecidas sigan siendo aplicables al nuevouniverso de datos

La utilizacioacuten de una base de datos relacionalnos permite potenciar el uso de las herramientasque disponen estos programas tecnoloacutegicos de anaacute-

lisis espacial un ejemplo es obtener la ubicacioacutengeograacutefica que tienen estas Unidades Educativasademaacutes identificar cuaacuteles y queacute tipo de poblacionesse veraacuten beneficiadas

11 Descripcioacuten de datos

Los sectores pobres se encuentran localizados en elmapa socio econoacutemico del Ecuador donde se pre-sentan iacutendices de pobreza por cada parroquia estainformacioacuten fue obtenida de la paacutegina web de laUniversidad del Azuay (Universidad del Azuay2018) (httpgisuazuayeduec) La medicioacuten depobreza requiere una previa definicioacuten conceptualde aquella realidad social que se pretende medirpor lo que existen varios indicadores o iacutendices depobreza que remiten ineludiblemente a los paradig-mas o enfoques de la pobreza como son el iacutendiceGINI y el iacutendice de las necesidades baacutesicas insatis-fechas (NBI) que sirve para identificar las carenciascriacuteticas de necesidades elementales como educa-cioacuten salud y vivienda

El iacutendice de GINI (Economipedia 2018) es unamedida de caraacutecter econoacutemico para calcular la de-sigualdad de ingresos existente entre los habitantesdel aacuterea de estudio normalmente se utiliza paramedir la desigualdad en los ingresos dentro de unpaiacutes pero puede utilizarse para medir cualquier for-ma de distribucioacuten desigual El coeficiente de Ginies un nuacutemero entre 0 y 1 en donde 0 se correspondecon la perfecta igualdad (todos tienen los mismosingresos) y donde el valor 1 se corresponde con laperfecta desigualdad (una persona tiene todos losingresos y los demaacutes ninguno) (Damm 2013)

El NBI es un meacutetodo directo para identificar ca-rencias criacuteticas en una poblacioacuten y caracterizar lapobreza utilizando cuatro aacutereas de necesidades baacute-sicas de las personas (vivienda servicios sanitarioseducacioacuten baacutesica e ingreso miacutenimo) disponibles enlos censos de poblacioacuten y vivienda realizados porel INEC (INEC 2010) y se ha considerado comoel iacutendice maacutes apropiado para este estudio siendotambieacuten el meacutetodo implementado por la ComisioacutenEconoacutemica para la Ameacuterica Latina (CEPAL) (INEC2017)

La informacioacuten ofrecida por el INEC tiene datosde los porcentajes de pobreza de cada parroquia ta-bulados en un archivo de Excel pero sin datos geo-

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

espaciales a diferencia de los datos obtenidos de lapaacutegina web de la Universidad de Azuay en dondelos datos de pobreza son representados por el iacuten-dice GINI para cada parroquia que cuenta con susrespetivas coordenadas geograacuteficas guardados enun archivo de tipo shapefile Para poder tener unatabla con iacutendices NBI y la ubicacioacuten geograacutefica porparroquia se realizoacute una fusioacuten de las dos tablas an-tes mencionadas para lo cual se desarrolloacute una con-sulta PostgreSQL-PostGIS que enlaza estas dos ta-blas por medio del nombre de parroquias cantonesy provincias El resultado obtenido en esta consul-ta fue del 60 del total de las parroquias dondeel 40 restante fue elaborado de manera manualEl fragmento de coacutedigo indicado a continuacioacuten esuna consulta SQL a la base de datos para enlazar losresultados

s e l e c t pp provinc ia pp canton pp parroquia pp no_pobres pp pobres pp porcenta je_no_pobres pp porcenta je_pobres po the_geom

from pobreza_porcenta je pp publ ic POBREZApo

where pp provinc ia =po PROVINCIAand pp canton =po CANTONand pp parroquia =po PARROQUIA

La informacioacuten y posicioacuten de las UEM fuerondescargadas del geoportal del Ministerio de Edu-cacioacuten (2016) en extensioacuten KML las coordenadasobtenidas estaacuten en el sistema de coordenadas geo-graacutefico mundial WGS84 cuya equivalencia es el coacute-digo EPGS 4326 El WGS84 (World Geodetic Sys-tem 1984) es un datum de cobertura global de todoel planeta Tierra y es el maacutes comuacutenmente usado enla actualidad (Westra 2013) En definitiva para es-te anaacutelisis es necesario obtener dos tablas de datosla primera que contiene la informacioacuten de pobrezaa nivel de parroquia que es el producto de la fu-sioacuten de los datos de la universidad del Azuay y delINEC y la segunda tabla que corresponde a la ubi-cacioacuten geoespacial de las UEM

12 MetodologiacuteaLos datos utilizados para el estudio fueron obte-nidos del Geoportal del Ministerio de Educacioacuten(2016) el cual despliega 53 coordenadas geograacuteficasque representan la posicioacuten de cada establecimien-to educativo Para identificar si las UEM se encuen-tran en las zonas maacutes necesitadas del paiacutes se reali-zoacute un anaacutelisis espacial con sentencias PostgreSQL-PostGIS El anaacutelisis espacial es un conjunto de meacute-

todos cuyos resultados cambian cuando las locali-zaciones de los objetos analizados tambieacuten cambian(Huang Li y Gartner 2011) La diferencia entre unabase de datos y una base de datos espacial son losdatos espaciales que representan elementos geograacute-ficos Estos datos espaciales abstraen y encapsulanestructuras espaciales como liacutemites y dimensionesSe establecioacute un aacuterea uniforme de estudio alrede-dor de cada unidad educativa (5 10 y 20 Km) pa-ra realizar un muestreo y poder cuantificar el nivelde pobreza de las personas que asisten a estas ins-tituciones educativas ya que identificar y precisarla cobertura de los estudiantes que asisten a cadaUEM es una tarea muy compleja debido a que lapoblacioacuten del Ecuador se encuentra situada en va-rios sitios dispersos del paiacutes Para poder realizar es-te caacutelculo se repartioacute la superficie a ser consideradacomo cobertura de cada establecimiento con la ma-yor eficacia posible respecto a los diferentes centrosexistentes que son las coordenadas de las UEM (Pe-ter 1977) en donde el movimiento desde el centrode cada aacuterea hasta sus sectores perifeacutericos debe sermiacutenimo (Buzai 2011)

Figura 1 Mapa de la ubicacioacuten de la UEM en un aacuterea de in-fluencia circular de 5Km

Figura 2 Mapa de la ubicacioacuten de UEM en un aacuterea de influen-cia circular de 10Km

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En su estudio Buzai (2011) establece que los po-liacutegonos regulares brindan mejores resultados quelos poliacutegonos irregulares y que el ciacuterculo es el poliacute-gono regular de mayores condiciones deseables Elaacuterea de influencia circular es un meacutetodo de aproxi-macioacuten sencilla y faacutecil de implementar pero se debetomar en cuenta que esta metodologiacutea no conside-ra la existencia de barreras ni la red vial que es pordonde normalmente se desplazan los estudiantesen este tipo de anaacutelisis se recomienda que el aacutereacircular tenga un radio de 05 km en aacuterea urbanatomando en cuenta que una persona se demora entrasladarse a pie de 5 a 10 minutos y en el aacuterea ruralse puede incrementar considerablemente ya que laposibilidad de solapamiento entre establecimientoses baja (Coacuterdoba 2012)

Figura 3 Mapa de la ubicacioacuten de UEM en un aacuterea de influen-cia circular de 20Km

En este estudio no se clasificaron como ruraleso urbanas a las zonas en donde se encuentran lo-calizadas las UEM por tal razoacuten se las analizoacute demanera homogeacutenea generando para todas y cadauna de las UEM tres coberturas circulares diferentescon radios de 5 10 y 20 Km a la redonda tomandoen cuenta que el tiempo en trasladarse es aproxima-damente de 5 a 30 min en transporte puacuteblico Cabemencionar que la ordenanza municipal de Quitotambieacuten considera aacutereas circulares en donde se dis-pone que los estudiantes deben vivir dos kiloacutemetrosa la redonda de los planteles educativos en zona ur-bana (Secretariacutea de Educacioacuten y Deporte 2015) LasFiguras 1 2 y 3 muestran el perfil del Ecuador poliacute-tico dividido por provincias y la ubicacioacuten de cadaunidad educativa del milenio donde las UEM estaacutenrepresentadas por puntos generados en el sistemade coordenadas geograacutefico mundial WGS84 cuyaequivalencia es el coacutedigo EPGS4326 que son loscentroides de cada aacuterea circular de 510 y 20 km deradio respectivamente que tienen como fin indicar

el aacuterea de cobertura de cada unidad educativa

Para este proceso de anaacutelisis tambieacuten se ha to-mado en cuenta otra ordenanza de los centros edu-cativos municipales en la ciudad de Quito con res-pecto al sector rural considerando que el estudiantedeberaacute residir dentro de la parroquia en la cual es-taacute situado el establecimiento educativo (Secretariacuteade Educacioacuten y Deporte 2015) Los resultados depobreza de cada estudio con los diferentes paraacuteme-tros que se ha sometido a la cobertura que tienen lasUEM con respecto a la poblacioacuten ayudaraacuten a res-ponder la interrogante de esta investigacioacuten sobresi los establecimientos educativos en cuestioacuten estaacutenubicados en zonas pobres del Ecuador Las cobertu-ras estaraacuten separadas por aacutereas de influencia circu-lar con radios de 5 10 y 20 km se profundizaraacute suestudio en el anaacutelisis de aacuterea circular y por aacutereas deinfluencia a nivel parroquial y estas seraacuten analiza-das en los siguientes apartados

13 Anaacutelisis por aacuterea circular

Para este anaacutelisis se realizoacute una interseccioacuten en Post-greSQL - PostGIS entre las aacutereas circulares de lasUEM y el mapa de pobreza como se indica en laFigura 4 Esta interseccioacuten indica la cobertura quetiene cada una de las UEM con respecto a las parro-quias que se encuentran en el mapa de pobreza Elmapa resultante muestra circunferencias divididasen varios segmentos estos segmentos son el aacutereaque abarca cada parroquia con respecto al aacuterea deinfluencia circular de cada UEM Cada segmentocuenta con dos datos importantes el porcentaje deaacuterea de la interseccioacuten entre la parroquia y la UEMy el porcentaje de pobreza que tiene cada parroquiaa la que pertenece

El aacuterea de influencia de cada UEM cubre a variasparroquias con diferentes porcentajes de pobrezaCada fragmento de parroquia dentro de la circun-ferencia ha sido ponderado a razoacuten del valor de suaacuterea facilitando asiacute el uso de la media ponderadaque es el promedio de cantidades a las cuales seha asignado un coeficiente denominado peso paratener en cuenta adecuadamente su importancia re-lativa

La media ponderada de un grupo de da-tos X1X2 Xn con sus correspondientes pesosW1W2 Wn puede obtenerse a traveacutes de la foacutermula

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

(1) (Paz 2007)

Xw =sum

ni=1 XiWi

sumni=1 Wi

(1)

Asimismo para conocer el iacutendice de necesida-des baacutesicas insatisfechas (INBI) por cada centro

educativo se calculoacute la media ponderada con losdatos obtenidos de la interseccioacuten las tablas de da-tos geoespaciales de pobreza y la ubicacioacuten de UEMrealizada con una consulta PostgreSQL - PostGIS endonde se analiza a profundidad el caacutelculo de la po-breza por cobertura circular

s e l e c t u UEM mp p r o v i n c i a mp c a n t o n mp p a r r o q u i a mp p o r c e n t a j e _ p o b r e s mp p o r c e n t a j e _ n o _ p o b r e s

s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) as area_uem s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) as

a r e a _ p a r r o q u i a _ u e m s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a

( u s t _ b u f f e r ) as p o r c e n t a j e _ a r e a sum ( ( s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) )

s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) ) lowast p o r c e n t a j e _ p o b r e s )OVER ( PARTITION BY UEM ORDER by UEM 1 ) sum ( s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (

mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) )OVER ( PARTITION BY UEM ORDER by UEM 1 ) a s media_ponderada s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )from mapa_pobreza mp c o b e r t u r a _ u e m uWHERE S T _ i n t e r s e c t s ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )

Tabla 1 Consulta PostGIS para obtener la pobreza por cobertura circular

14 Caacutelculo de la pobreza por coberturacircular

La funcioacuten st_buffer es utilizada para obtener el po-liacutegono circular alrededor del punto que representaa los establecimientos educativos Esta arroja unageometriacutea que envuelve al objeto con una distanciaestablecida a la geometriacutea de entrada en este caso lageometriacutea resultante seraacute un circulo que representael aacuterea de influencia circular alrededor de la UEMEl anaacutelisis por aacuterea circular se centra en realizar unainterseccioacuten entre poliacutegonos circulares que repre-senta la cobertura de las UEM y los poliacutegonos delas parroquias contenidos en la tabla de pobreza delEcuador es decir que el resultado de este estudiose basa en el anaacutelisis espacial que se realizoacute entredos geometriacuteas de tipo poliacutegono

Posteriormente con los datos obtenidos se calcu-loacute la media ponderada cuyos pesos estaacuten dados porcada aacuterea resultante de la interseccioacuten Este anaacutelisisse consiguioacute con el coacutedigo que se muestra a conti-nuacioacuten en la Tabla 1 Las columnas resultantes de

la consulta antes mencionada son el nombre de laUEM la provincia cantoacuten parroquia y el porcen-taje de pobreza de cada parroquia Estos primerosdatos fueron obtenidos directamente de sus tablascorrespondientes A continuacioacuten se detallan lossiguientes datos con sus respectivas sentencias

En la Figura 4 se puede apreciar que la coberturade la UEM es el circulo de color rojo que es definidocomo el aacuterea de influencia circular Para determinarla superficie de esta figura con sus respectivos ra-dios de 5 10 y 20 km se usa el coacutedigo que se indica acontinuacioacuten cabe recalcar que en esta seccioacuten solose indica coacutemo obtener el aacuterea con radio de 10kmya que para 5 y 20 km se debe cambiar el valor enla funcioacuten st_buffer de la sentencia para el uso deesta funcioacuten el radio se debe transformar en metros

Primero se crea la tabla en la Base de Datos

Create table cobertura_uem as ( s e l e c t lowast s t _ b u f f e r ( the_geom 1 0 0 0 0 ) from

Ubicacion_UEM )

LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019121-133ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 127

Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Navas GE Llerena Paz R y Vaca F

Como siguiente paso se utilizoacute la tabla creadapara calcular el aacuterea circular

s e l e c t area ( s t _ b u f f e r )

Para el aacuterea de interseccioacuten entre la cobertu-ra UEM y las parroquias primero se calcularonlas coordenadas del contorno de la interseccioacutenes decir la geometriacutea (the_geom) con la funcioacutenst_intersection para posteriormente realizar la trans-formacioacuten al sistema 32717 y obtener el aacuterea con lafuncioacuten st_area donde el coacutedigo es el siguiente

S el ec t s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )from mapa_pobreza mp cobertura_uem u

El porcentaje de aacuterea se calculoacute dividiendo lasdos aacutereas anteriores es decir

s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d(mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717 ) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) as porcenta je_area

Cada UEM debe tener su porcentaje de pobre-za en relacioacuten de los datos de pobreza de las pa-rroquias que la intersecan por lo que es necesariocalcular la media ponderada de cada UEM para locual se debe ordenar y particionar la consulta pararealizar la sumatoria del producto entre el valor decada porcentaje de pobreza (Xi) de cada parroquia

por la superficie que cubre el aacuterea circular a cadaparroquia que interseca este valor es el peso (Wi)que se le da al valor (Xi)

Por lo tanto la consulta PostgreSQL-PostGIS pa-ra definir la Ecuacioacuten (1) viene dada por el siguientecoacutedigo

sum ( ( s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t ransform (s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717 ) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) ) lowast porcenta je_pobres ) over (PARTITION BY

UEM ORDER by UEM 1 ) sum( s t _ a r e a (s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d (mpthe_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) ) OVER (PARTITION BYUEM ORDER by UEM 1 ) as media_ponderada

s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d (mpthe_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )

15 Anaacutelisis por parroquiaPara este anaacutelisis se tomoacute en cuenta que el aacuterea deinfluencia estaacute dada por los liacutemites de la parroquia ala que pertenece la UEM por tal razoacuten el porcentajede pobreza que cubre cada UEM estaacute dada por el iacuten-dice de NBI de la parroquia en donde se encuentraubicada Al igual que en el anaacutelisis anterior se uti-lizoacute el mapa de pobreza y la ubicacioacuten puntual decada UEM

Figura 4 Mapa de las aacutereas que cubren las UEM en cada parroquia del Ecuador

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

151 Caacutelculo de la pobreza por cobertura de parro-quia

Primero se realizaraacute una evaluacioacuten para verificarcuales puntos pertenecen a la ubicacioacuten de las UEMcontenidas en los poliacutegonos irregulares que repre-

sentan a la parroquia esto se logra gracias a la sen-tencia St_contains que es la que determina si unageometriacutea estaacute totalmente dentro de otra La senten-cia PostgreSQL-PostGIS utilizada en este caso es lasiguiente

CREATE TABLE UEM_PARROQUIAS AS ( s e l e c t u UEM mp provinc ia mp canton mp parroquia mp porcenta je_pobres mp the_geom

from mapa_pobreza mp ubicac ion uwhere s t _ c o n t a i n s (mp the_geom s t _ s e t s r i d ( u the_geom 4 3 2 6 ) ) )

16 Visor geoespacial

Para que estos resultados sean faacutecilmente legiblesy entendibles se ha construido un visor geograacuteficocon la ayuda de los programas mencionados ante-riormente los cuales son parte de OpenGeo suite(Boundless Server 2012) que es un kit de desarro-llo de Software (SDK) libre que proporciona las si-guientes herramientas

161 PostgreSQL-PostGIS

Como ya se mencionoacute PostgreSQL-PostGIS es unaextensioacuten de PostgreSQL que permite almacenar in-formacioacuten de mapas y realizar anaacutelisis espacialesentre puntos liacuteneas poliacutegonos y otras formas geo-meacutetricas (Boundless 2012)

162 GeoServer

Es un servidor web que puede servir aislado o biensobre un contenedor de aplicaciones Tomcat o simi-lar GeoServer tiene una interfaz de administracioacutenweb que permite servir mapas y datos de diferen-tes formatos para aplicaciones Web o de escritoriocomo son los GIS

163 OpenLayers

Es una libreriacutea de coacutedigo abierto en javascript pa-ra hacer mapas interactivos visibles fundamental-mente en entornos Web que es capaz de conectar-se con GeoServer (o con otras fuentes de mapascomo google maps) para presentar en un navega-dor las capas de un servidor de mapasdatos Ofre-ce una interfaz de usuario simplificado que ataca aservicios WMS y WFS de forma transparente parael usuario y desarrollador (Morales 2012 Hazzard2011 Perez 2012) Cada uno de estos componentes

realizan un trabajo especiacutefico que se une bajo un es-quema como se indica en la Figura 5 para llegar atener una aplicacioacuten web de mapas

Figura 5 Esquema del visualizador geograacutefico

2 Resultados

Los datos expuestos en la Tabla 1 son el resultadodel primer anaacutelisis donde se muestra el nuacutemero deUEM que pertenece a cada rango de porcentajesde pobreza y al aacuterea de influencia de los estableci-mientos educativos para los estudiantes que vivendentro de la zona circular de 5 10 y 20 Km de radio

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Navas GE Llerena Paz R y Vaca F

incluyendo el anaacutelisis en el cual solo la poblacioacutende la misma parroquia en donde se encuentra cons-truida la UEM podraacute ser beneficiada

Si se toma como punto medio el 50 de pobre-za en la Tabla 2 se puede apreciar que los rangosque estaacuten por encima a este valor abarcan maacutes del70 de UEM en todas las aacutereas de influencia in-dicando que la mayor parte de estos establecimien-tos estaacuten construidos en zonas de pobreza y pobre-za extrema Se puede apreciar tambieacuten una total au-sencia de UEM en zonas donde la pobreza es menoral 25 La Tabla 2 indica el porcentaje de UEM queestaacuten en las diferentes coberturas en rangos de 25de pobreza En donde se puede observar que

bull En los cuatro tipos de coberturas no se en-cuentra ninguna UEM en pobreza menor al25

bull En las cuatro coberturas el porcentaje de UEMaumenta mientras el porcentaje de pobreza esmayor

bull Existe una cantidad importante de UEM enrangos mayores al 75 de pobreza

Los porcentajes son de 81 81 96 y 77respectivamente considerando un universo de 53UEM tomando ademaacutes como punto medio al 50 yrealizando una sumatoria entre los rangos de 50-75 y 75-100 con cada aacuterea de cobertura circu-lares de 5 10 20 km y por parroquias por tal ra-zoacuten se tomaraacuten en consideracioacuten los porcentajes depobreza mayores a 50 divididos en quintiles de10 para identificar la cantidad de establecimien-tos educativos por cada rango de pobreza Al tenercorrectamente estructurada la data en una base dedatos relacional se garantiza la consistencia de losdatos y por ende de los resultados obtenidos

Con la finalidad de facilitar el estudio se divi-den los niveles de pobreza por quintiles denomina-das como baja (50-60) media baja (60-70)media (70-80) alta (80-90) y muy alta (90-100) La distribucioacuten de los centros educativos enpobrezas mayores a 50 son maacutes equitativos sinembargo en la Figura 6 se indica una tendencia queva de la pobreza media alta en adelante

Figura 6 Porcentaje de UEM en rangos de pobreza

Se puede apreciar en la Figura 7 que en las UEMen las cuatro aacutereas de cobertura los valores tiendena las zonas con pobreza media aumentando en lostres primeros casos a la pobreza alta y muy alta Elnivel de pobreza maacutes bajo que cubre una UEM per-tenece al centro educativo Reacuteplica Montufar ubica-do en la parroquia Quito cantoacuten Quito provinciaPichincha con el 3416 y el nivel maacutes alto es elde la UEM Chontapunta ubicado en la parroquiaChontapunta cantoacuten Tena provincia de Napo conel 9961 de pobreza

Figura 7 Cantidad de UEM que cubre los rangos de pobrezamayores al 50

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

COBERTURA UEMPorcentaje INBIde POBREZA

0-25

Porcentaje INBIde POBREZA

25-50

Porcentaje INBIde POBREZA

50-75

Porcentaje INBIde POBREZA

75-100Circular de 5 Km 0 10 18 25Circular de 10 Km 0 10 12 31Circular de 20 Km 0 2 16 35Por parroquia 0 12 14 27

Tabla 2 Cantidad de UEM en rangos de pobreza por aacuterea de cobertura

La mediana calculada en este conjunto de da-tos (Figura 8) corresponde al 7665 (color naranja)cuyo valor pertenece a la UEM Paiguara indicandoque 26 unidades educativas estaacuten sobre este valory 26 unidades educativas tienen valores inferiores ala mediana El graacutefico de la distribucioacuten de frecuen-cias de la Figura 9 tiene un sesgo a la derecha loque indica que la mediana es mayor al promediorazoacuten por la cual se puede deducir que la mayorparte de UEM tienden a estar ubicadas en los secto-res maacutes pobres del paiacutes En otras palabras el valorde la media aritmeacutetica es del 7429 (color verde)que indica que el promedio que cubren las unida-des educativas en este estudio estaacute sobre el 50 depobreza

Figura 8 Porcentaje de UEM en quintiles por cobertura de po-breza

3 ConclusionesCon los meacutetodos de interseccioacuten de poliacutegonos enPostgreSQL-PostGIS y utilizando meacutetodos matemaacute-ticos se ha demostrado que el 84 de las UEM cons-truidas hasta el momento estaacuten en zonas donde susnecesidades baacutesicas insatisfechas estaacuten por encimadel 50Se ha podido deducir bajo varios puntos de vistade aacutereas de influencia como son las circulares conradios variables de 510 y 20 km y poliacutegonos irregu-lares como son las aacutereas de las parroquias de cadaUEM a la que pertenece que las unidades educati-vas mencionadas en este estudio estaacuten construidasen aacutereas rurales y satisfacen a la poblacioacuten maacutes ne-cesitadaEn el anaacutelisis individual de cada UEM se puedeconcluir que por encima de la media aritmeacutetica depobreza se encuentran 33 unidades educativas conrangos mayores a 7429 siendo la UEM Chonta-punta el establecimiento que se encuentra en unazona donde su iacutendice de NBI es del 9961 ubi-cada en la provincia de Napo regioacuten amazoacutenica Ypor debajo de la media existen 21 establecimientossiendo el centro educativo Reacuteplica Montufar ubica-do en la parroquia Quito cantoacuten Quito provinciaPichincha con el 3416 la UEM que cubre el nivelmaacutes bajo de pobreza

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Navas GE Llerena Paz R y Vaca F

Figura 9 Porcentaje de pobreza que cubre cada UEM

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

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LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019121-133ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 133

  • Introduccioacuten
  • Materiales y meacutetodo
    • Aacuterea de Estudio
    • Meacutetodos
      • Resultados
        • Esquema metodoloacutegico desarrollado
        • Nuacutemero de estudios
        • Nuacutemero de publicaciones por rango temporal
        • Distribucioacuten geograacutefica de los estudios
        • Nuacutemero de publicaciones por piso zoogeograacutefico
        • Temaacuteticas de estudio
          • Discusioacuten
          • Conclusiones
          • Introduccioacuten
            • La regioacuten andina de Ecuador y paiacuteses vecinos como haacutebitat natural del oso de anteojos
            • Descripcioacuten de la especie
            • Objetivo y aspectos metodoloacutegicos
              • Biologiacutea reproductiva
              • Importancia ecoloacutegica en el turismo cultural y de naturaleza
              • Aspectos en torno al cuidado y conservacioacuten actuales del oso andino bajo el enfoque de especies paisaje
                • El modelo de conservacioacuten basado en especies paisaje
                • La escogencia de la especie
                • Programas y planes en pro de la conservacioacuten del oso de anteojos como especie emblemaacutetica en Ecuador
                  • Conclusiones y recomendaciones
                  • Introduccioacuten
                  • Materiales y Meacutetodos
                  • Resultados
                    • Rentabilidad de la I+D
                    • Adopcioacuten de las tecnologiacuteas
                      • Evaluacioacuten de impacto
                        • Discusioacuten
                          • Conclusiones
                          • Introduccioacuten
                          • Materiales y meacutetodos
                          • Resultados
                          • Discusioacuten
                          • Conclusioacuten
                          • Introduccioacuten
                          • Materiales y meacutetodos
                            • Factores de estudio
                            • Diagnoacutestico de gestacioacuten
                            • Grupos Experimentales
                              • Grupo Control
                              • Grupo 1
                              • Grupo 2
                                • Anaacutelisis estadiacutestico
                                  • Resultados
                                    • Tasa de peacuterdida de gestacioacuten
                                      • Discusioacuten
                                      • Conclusiones
                                      • Introduccioacuten
                                      • Materiales y meacutetodos
                                        • Aacuterea de estudio
                                        • Datos
                                        • Metodologiacutea
                                          • Meacutetodo del vector regional
                                          • Regionalizacioacuten
                                          • Anaacutelisis de agresividad climaacutetica y concentracioacuten de las precipitaciones
                                              • Resultados y discusiones
                                                • Regiones homogeacuteneas
                                                • Agresividad Climaacutetica
                                                • Concentracioacuten de las precipitaciones
                                                  • Conclusiones
                                                  • Introduccioacuten
                                                  • Materiales y meacutetodos
                                                    • Proceso de obtencioacuten del aceite
                                                      • Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de la semilla de Sacha Inchi
                                                      • Porcentaje de humedad
                                                      • Determinacioacuten de grasa
                                                      • Porcentaje de fibra cruda y ceniza
                                                      • Porcentaje de proteiacutena
                                                        • Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite
                                                        • Iacutendice de acidez libre
                                                          • Determinacioacuten de densidad relativa
                                                          • Iacutendice de peroacutexido
                                                          • Iacutendice de Yodo
                                                            • Perfil de acidos grasos
                                                            • Anaacutelisis estadiacutestico
                                                              • Resultados y Discusioacuten
                                                                • Rendimientos en la extraccioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi
                                                                • Anaacutelisis fisicoquiacutemico de la semilla de Sacha Inchi
                                                                • Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite de la semilla de Sacha Inchi
                                                                  • Iacutendice de Acidez
                                                                  • Densidad relativa
                                                                  • Iacutendice de Yodo
                                                                  • Iacutendice de peroacutexido
                                                                    • Perfil de aacutecidos grasos
                                                                      • Conclusiones
                                                                      • Introduccioacuten
                                                                      • Materiales y meacutetodos
                                                                        • Aacuterea de estudio
                                                                        • Obtencioacuten de la muestra
                                                                        • Anaacutelisis en campo
                                                                        • Anaacutelisis de laboratorio
                                                                          • Preparacioacuten del Agar
                                                                          • Preparacioacuten de las muestras para siembra
                                                                            • Preparacioacuten de las Curvas de Calibracioacuten
                                                                              • Elaboracioacuten de Curvas de Calibracioacuten
                                                                              • Preparacioacuten de la curva de calibracioacuten
                                                                                  • Resultados
                                                                                    • Campo y muestreo
                                                                                    • Pruebas microbioloacutegicas
                                                                                    • Curvas de calibracioacuten
                                                                                    • Mapas de estudio de resultados
                                                                                      • Discusioacuten
                                                                                      • Conclusiones
                                                                                      • Introduccioacuten
                                                                                        • Revisioacuten de la literatura
                                                                                          • Materiales y Meacutetodos
                                                                                          • Resultados y Discusioacuten
                                                                                            • Discusioacuten de los resultados
                                                                                              • Conclusiones
                                                                                              • Introduccioacuten
                                                                                                • Descripcioacuten de datos
                                                                                                • Metodologiacutea
                                                                                                • Anaacutelisis por aacuterea circular
                                                                                                • Caacutelculo de la pobreza por cobertura circular
                                                                                                • Anaacutelisis por parroquia
                                                                                                  • Caacutelculo de la pobreza por cobertura de parroquia
                                                                                                    • Visor geoespacial
                                                                                                      • PostgreSQL-PostGIS
                                                                                                      • GeoServer
                                                                                                      • OpenLayers
                                                                                                          • Resultados
                                                                                                          • Conclusiones
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Revisioacuten sistemaacutetica del estado del conocimiento de los Vertebrados del Parque NacionalPodocarpus

1 Introduccioacuten

A pesar de su pequentildea superficie (283 561 km2)Ecuador se considera un referente en el tema debiodiversidad debido a que su riqueza de especiesecosistemas y elevados niveles de endemismo en-tre otros factores han influido para que el paiacutes seareconocido como una de las naciones megadiver-sas (Mittermeier 1997) Ecuador alberga al menos4718 especies de vertebrados entre ellos 436 espe-cies de mamiacuteferos (Tirira 2018) 1626 especies deaves (Freile y Restall 2018) 609 especies de anfibios(Ron y col 2019) 473 especies de reptiles (Torres-Carvajal Pazmintildeo-Otamendi y Salazar-Valenzuela2018) 635 especies de peces dulceacuiacutecolas y 939marinos y estuarinos (Jimeacutenez-Prado 2010) Ade-maacutes maacutes de 17748 especies de plantas vasculares sehan reportado en el territorio nacional (Neill 2012)Pero a pesar de esta destacada realidad el 3625de las especies del paiacutes en el 2014 se consideraronamenazadas ubicando a Ecuador en el primer lu-gar en cuanto a los paiacuteses con especies amenazadasde Sudameacuterica (UICN 2014)Entre las estrategias que el Estado ecuatoriano haempleado para enfrentar esta problemaacutetica estaacutela creacioacuten y gestioacuten de una red de aacutereas protegi-das puacuteblicas privadas y comunitarias amparadasen la Constitucioacuten de la Repuacuteblica (Constituyente2008) Las aacutereas protegidas se definen como la es-trategia de conservacioacuten por excelencia (Primacky col 1998 Dudley y Stolton 2010 Watson Dud-ley y Hockings 2014) las mismas han evoluciona-do desde una visioacuten exclusiva de conservacioacuten debiodiversidad a objetivos maacutes diversos entre ellosla provisioacuten de beneficios sociales y econoacutemicos(Watson Dudley y Hockings 2014)

El Parque Nacional Podocarpus (PNP) localiza-do entre las provincias de Loja y Zamora Chinchipees una de estas aacutereas destinadas a la conservacioacutende la biodiversidad y mantenimiento de los servi-cios ambientales de la regioacuten sur del paiacutes (Apolo2002 Calderoacuten 2002) Este Parque Nacional es par-te del ldquohotspotrdquo Andes Tropicales el maacutes rico enbiodiversidad en el planeta (Myers y col 2000)y de la Ecorregioacuten Terrestre Prioritaria ldquoPaacuteramosde la Cordillera Centralrdquo (Dinerstein y col 1995)ecorregioacuten presente en Ecuador exclusivamente enlos Andes del Sur la misma que estaacute conformadapor una suerte de islas pequentildeas de ecosistemas al-toandinos confinados a los picos de las montantildeas

centrales e internudos de los Andes por sobre los3000 msnm (Cuesta y col 2005)

Ademaacutes esta aacuterea protegida se ubica dentro dela depresioacuten de Huancabamba la barrera biogeo-graacutefica maacutes importante de los Andes para la distri-bucioacuten de especies en sentido norte sur (Duellman1979 Cuesta y col 2005 Ordoacutentildeez-Delgado 2011)De ahiacute que se considere a este sitio como un cen-tro de endemismo de plantas denominado Regioacutende Huancabamba (Davis y col 1997) Cuesta y col(2005) proponen que es a este elemento geograacuteficoal que se puede atribuir la baja similitud en la com-posicioacuten de flora y fauna de esta zona respecto delos paacuteramos de los Andes ubicados hacia el nortePor otra parte en el sitio en donde se localiza elPNP se sobreponen los centros de endemismo delos Andes del Norte y de Tumbes (Terborgh y Win-ter 1983) y confluyen dos corrientes bioclimaacuteticasuna proveniente de la Amazoniacutea con grandes canti-dades de humedad y la otra del Paciacutefico con la in-fluencia de los vientos secos provenientes del nortede Peruacute (Ordoacutentildeez-Delgado 2011)Todas estas condiciones sumadas a su irregularorografiacutea han influido para que se presenten en suinterior varios microclimas haacutebitats y nichos dan-do como resultado una gran diversidad de flora yfauna ademaacutes de significativos niveles de endemis-mo (Cuesta y col 2005 Ordoacutentildeez-Delgado 2011)Esta aacuterea protegida constituye el eje de los esfuer-zos de conservacioacuten en los Andes del Sur del paiacutesentre otros por el aporte en servicios ambientalesa la regioacuten (Apolo 2002) Del interior del aacuterea pro-tegida nacen tres cuencas hidrograacuteficas binaciona-les Catamayo-Chira Mayo-Chinchipe y Zamoraen su interior se localiza el sistema lacustre Lagunasdel Compadre reconocido como un sitio Ramsar(Humedal de Importancia Internacional) (Ordoacutentildeez-Delgado 2011) y se constituye en el aacuterea nuacutecleo demayor tamantildeo de la Reserva de Bioacutesfera Podocar-pus El Coacutendor reconocida en el 2007 por la UNES-CO (Serrano 2008)Son todos estos elementos los que han influido des-de hace mucho tiempo para que la comunidad cien-tiacutefica nacional e internacional haya mostrado inte-reacutes en el desarrollo de estudios al interior de esteterritorio (Aguirre y col 2002 Serrano 2008) Sinembargo las investigaciones efectuadas en el aacutereaprotegida no han contado hasta el momento conun adecuado proceso de anaacutelisis y sistematizacioacutenal grado de desconocer el nivel que han alcanzado

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Ordoacutentildeez-Delgado L Ramoacuten-Vivanco C y Ortiz-Chalan V

hasta la actualidad o la dinaacutemica experimentada alo largo de su historia Uno de los pasos iniciales pa-ra definir cuanto se conoce o desconoce de un temadado es lo que se define como el ldquoanaacutelisis del es-tado del conocimientordquo que se conceptualiza comoldquoel anaacutelisis sistemaacutetico y la valoracioacuten del conoci-miento generado en torno a un campo de investiga-cioacuten durante un periodo definidordquo (Rueda 2003)

El presente trabajo se fundamenta en este conceptoy se orienta a establecer el ldquoestado del conocimien-tordquo existente hasta el momento sobre los vertebra-dos que alberga esta aacuterea protegida las temaacuteticasque en torno a este grupo de fauna se han inves-tigado la ubicacioacuten geograacutefica de los estudios losvaciacuteos de informacioacuten existentes y las liacuteneas de in-vestigacioacuten prioritarias a futuro

Figura 1 a) Representacioacuten graacutefica del nivel de influencia geograacutefica de los estudios sobre vertebrados del Parque NacionalPodocarpus b) Nuacutemero de estudios por taxa c) Nuacutemero de estudios por rango temporal a partir de la declaratoria del aacuterea

protegida

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Revisioacuten sistemaacutetica del estado del conocimiento de los Vertebrados del Parque NacionalPodocarpus

2 Materiales y meacutetodo

21 Aacuterea de Estudio

El Parque Nacional Podocarpus (PNP) se ubica en-tre Numbala y el Nudo de Sabanilla en el liacutemi-te fronterizo de las provincias de Loja y ZamoraChinchipe en el sur de Ecuador (Ordoacutentildeez-Delgado2011) Comprende una superficie de 146 280 ha yfue declarado oficialmente el 15 de diciembre de1982 (Acuerdo Ministerial N 0398 Registro OficialN 404 5 de enero de 1983) (Ministerio de Agricul-tura Ganaderiacutea y Pesca de Ecuador 1983) Aproxi-madamente el 83 del territorio de esta aacuterea pro-tegida forma parte de la provincia de Zamora Chin-chipe y el17 a la provincia de Loja Su rango altitu-dinal se distribuye entre los 900 y 3650 msnm (Agui-rre y col 2002) La temperatura del sector fluctuacuteaentre 20 y 25 C en la zona baja (amazoacutenica) y de 8a 15 C en la zona alto andina (Maldonado y Numa2002) (Figura 1a)

22 Meacutetodos

El proceso de recopilacioacuten anaacutelisis y sistematiza-cioacuten de la informacioacuten contemploacute los siguientespasos El aacuterea de trabajo para el anaacutelisis abarcoacute to-do el parque nacional considerando para esto susliacutemites oficiales Sin embargo debido a que variaslocalidades investigadas se encuentran inmediata-mente fuera de los liacutemites de la misma se consideroacuteampliar el anaacutelisis a la zona de influencia inmediatadel aacuterea Se efectuoacute la buacutesqueda recopilacioacuten anaacute-lisis y sistematizacioacuten de la informacioacuten sobre losvertebrados en fuentes primarias y secundariasComo fuentes primarias se consideroacute la literaturacientiacutefica entre estas publicaciones indexadas o conrevisioacuten por pares ademaacutes de libros con ISBN lite-ratura gris que consideroacute a libros o documentos sinISBN pero con aval cientiacutefico (es decir documentosde investigadores reconocidos en el aacutembito de tra-bajo del aacuterea protegida y la temaacutetica tratada en estedocumento) ademaacutes de tesis de pregrado y pos-grado de universidades que poseen repositorios deestas investigaciones en liacutenea Como fuentes de in-formacioacuten secundaria se contemploacute el desarrollo deentrevistas realizadas a investigadores y entidadesvinculadas al aacuterea protegida entre estos docentesde la Universidad Teacutecnica Particular de Loja Uni-versidad Nacional de Loja yo investigadores deONG y entidades de investigacioacuten que han realiza-

do estudios sobre el Parque Nacional Podocarpusy sus alrededores Finalmente se tuvo acceso a labase de datos de permisos de investigaciones cien-tiacuteficas manejada por la Coordinacioacuten Zonal 7 delMinisterio del Ambiente de Ecuador para esta aacutereaprotegida

Para la buacutesqueda de informacioacuten en bases de da-tos cientiacuteficas asiacute como en repositorios bibliograacutefi-cos y revistas indexadas se establecieron un conjun-to de palabras clave en espantildeol e ingleacutes Luego deestablecer las palabras clave se utilizaron otros pa-raacutemetros de optimizacioacuten de buacutesqueda como porejemplo

bull Poner entre comillas (ldquordquo) las palabras clave debuacutesqueda para buscar una frase exacta

bull Usar el signo maacutes (+) delante de las palabrasdel tema que se va investigar para que todasestas sean tomadas en cuenta en la buacutesquedaen la web

bull Usar los operadores ldquoORrdquo y ldquoANDrdquo en ma-yuacutesculas entre dos palabras clave para encon-trar paacuteginas que contengan alguna de estas ensu texto

bull Usar el comando ldquoAllintitlerdquo seguido de laspalabras clave el cual permitioacute encontrar do-cumentos con estas palabras en su tiacutetulo

bull Usar el comando ldquoAllintextrdquo antes de las pala-bras clave para encontrar investigaciones queen su texto incluyan las palabras especificadaspara la buacutesqueda

Entre las palabras que se utilizaron para la buacutes-queda de informacioacuten constan las siguientes Par-que Nacional Podocarpus Fauna del Parque Na-cional Podocarpus Aves (mamiacuteferos anfibios rep-tiles peces) del Parque Nacional Podocarpus Ver-tebrados del Parque Nacional Podocarpus Verte-brados del Podocarpus Nombre de las localidadesCajanuma Tapichalaca Bombuscaro San Francis-co Cerro Toledo Numbala Vilcabamba por si so-las o sumadas al nombre del aacuterea protegida ParqueNacional Podocarpus Aves (o el nombre de cadagrupo fauniacutestico) maacutes el nombre de las localidadesdescritas en el paacuterrafo previo maacutes el nombre delaacuterea protegida

Se consideroacute utilizar estos uacuteltimos nombres porcuanto son los sectores de acceso maacutes importantes

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Ordoacutentildeez-Delgado L Ramoacuten-Vivanco C y Ortiz-Chalan V

al aacuterea protegida Todas estas frases o palabras (sal-vo los nombres propios) fueron traducidas al in-gleacutes para ampliar la buacutesqueda a ese idioma Conlos paraacutemetros mencionados se buscaron documen-tos en bases de datos y repositorios cientiacuteficos talescomo Academiaedu BioOne Biodiversity Herita-ge Library BirdLife International Fauna Web Ecua-dor Google Schoolar ResearchGate SciELO Scien-ce Direct Scopus Semantic Scholar Web of SciencePor otra parte se buscoacute en las bases de datos de te-sis de pregrado y postgrado de las siguientes uni-versidades Universidad Teacutecnica Particular de LojaUniversidad Nacional de Loja Pontificia Universi-dad Catoacutelica del Ecuador Universidad Central delEcuador y Universidad del AzuayUn meacutetodo adicional de buacutesqueda de informacioacutenutilizado fue el tomar las referencias bibliograacuteficasde los documentos recopilados como punto de par-tida para buacutesqueda de documentos de intereacutes par-ticular Si alguna de estas referencias haciacutea mencioacutena estudios realizados sobre vertebrados en el PNPy su zona de influencia inmediata se procedioacute a labuacutesqueda del documento completo en la web u otrafuente de informacioacutenCon la informacioacuten obtenida se elaboroacute una matrizen Excel que sirvioacute como base de datos para el anaacute-lisis de la informacioacuten Esta matriz estaba confor-mada por los siguientes iacutetems Nuacutemero del estu-dio grupo fauniacutestico autoraesas tiacutetulo fechade publicacioacuten tipo de documento (artiacuteculo tesislibro informe) aacuterea de conocimiento (ecologiacutea di-versidad biogeografiacutea conservacioacuten taxonomiacutea)localidad de estudio coordenadas y altitudes refe-renciales Para documentos que omitiacutean esta uacuteltimainformacioacuten se definieron coordenadas referencia-les de localidades cercanas a la localidad de estudiopor medio de la revisioacuten detallada de la informa-cioacuten mencionada en materiales y meacutetodos de cada

documento o consulta a expertosCon la informacioacuten recopilada se cuantificaron elnuacutemero total de estudios nuacutemero de estudios porgrupo fauniacutestico publicaciones por antildeo distribu-cioacuten geograacutefica y por pisos zoogeograacuteficos Los es-tudios que consideraban maacutes de un grupo fauniacutesti-co en la investigacioacuten o dos o maacutes localidades deestudio fueron contabilizados por separado es de-cir si un estudio abarcaba aves y murcieacutelagos secontabiliza como un estudio multitaxa aparte maacutesno se contabiliza como un estudio de aves y uno demurcieacutelagos esto con la finalidad de evitar que elresultado del nuacutemero de investigaciones se sobre-dimensioneEl anaacutelisis temporal de los estudios se efectuoacute pordeacutecadas a partir de la creacioacuten del aacuterea protegida(1983) hasta diciembre de 2018 Para la distribucioacutende los estudios respecto de los pisos zoogeograacutefi-cos del Ecuador mismos que corresponden a unaclasificacioacuten general de la fauna del paiacutes conformea su distribucioacuten altitudinal se utilizoacute la propues-ta de Albuja y col (2012) De ahiacute que conforme alrango altitudinal presente en el aacuterea protegida setrabajaron con los siguientes pisos zoogeograacuteficosSubtropical oriental (1000 a 2000 msnm) templado(2000 a 3000 msnm) y altoandino (gt3000 msnm)Utilizando el programa QGIS (QGIS 2018) se apli-coacute el estilo de simbolizacioacuten de ldquomapa de calorrdquo alas localidades georreferenciadas en donde se reali-zaron los estudios de fauna del PNP utilizando laponderacioacuten por puntos que contiene el nuacutemero deestudios realizados en cada sitio para determinar laintensidad del mapa Se utilizoacute una gama de coloresque va de verde (menor intensidad) a azul (mayorintensidad) Cabe recalcar que para la generacioacuten deeste mapa no se tomoacute en cuenta la distincioacuten de lataxa estudiada

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Revisioacuten sistemaacutetica del estado del conocimiento de los Vertebrados del Parque NacionalPodocarpus

Figura 2 Esquema del proceso metodoloacutegico desarrollado para el anaacutelisis sistemaacutetico del estado de conocimiento de los verte-brados del Parque Nacional Podocarpus

3 Resultados

31 Esquema metodoloacutegico desarrollado

El primer resultado del presente trabajo lo constitu-ye la propuesta metodoloacutegica para la recopilacioacutenanaacutelisis y sistematizacioacuten de la informacioacuten A con-tinuacioacuten se propone el esquema graacutefico resultantedel proceso desarrollado (Figura 2)

32 Nuacutemero de estudios

Se recopilaron 128 publicaciones sobre vertebra-dos del Parque Nacional Podocarpus y su zona deamortiguamiento De estas 84 (66) correspondena publicaciones cientiacuteficas y 44 (34) correspondena literatura gris Del total 64 corresponden a aves(50) 26 a mamiacuteferos (20) 22 a anfibios (17) 6a reptiles (5) y 2 a peces (2) Se encontraron ochoestudios multitaxa cuatro sobre aves y mamiacuteferos(3) tres sobre anfibios y reptiles (2) y un estu-dio de mamiacuteferos anfibios y reptiles (1) (Figura1b)

33 Nuacutemero de publicaciones por rangotemporal

Respecto del rango temporal la deacutecada inicial decreacioacuten del aacuterea protegida (1982-1990) constituye elperiodo con menor nuacutemero de publicaciones mis-mas que en las siguientes deacutecadas se incrementansignificativamente Sin embargo en la deacutecada ac-tual se evidencia un decrecimiento de al menos el25 en cuanto al nuacutemero de investigaciones reali-zadas en esta regioacuten sobre los vertebrados que al-berga (Figura 1c)

34 Distribucioacuten geograacutefica de los estudios

En base al anaacutelisis de la informacioacuten recopilada seidentificaron 16 localidades estudiadas para el aacutereaprotegida 15 corresponden a sitios individuales yuna asignada a los estudios que abarcan a toda elaacuterea protegida De las 128 publicaciones identifi-cadas 89 (69) corresponden a publicaciones queabarcan una sola localidad de estudio 10 (8) a tra-bajos que abarcaron dos localidades 10 (8) a estu-dios con tres localidades (8) y 19 (15) a traba-jos que se plantean como investigaciones que abar-can la totalidad del PNP (Figura 1a) Sin embargosi se contabilizan el nuacutemero de investigaciones de

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las cuales ha sido objeto cada localidad que formanparte de las 128 publicaciones mencionadas previa-mente destacan Tapichalaca (n = 33) y Cajanuma(n = 24) como los sitios con mayor nuacutemero de in-vestigaciones efectuadas Le siguen los estudios queabarcan en su descripcioacuten a toda el aacuterea protegidaPNP (n = 19) luego Bombuscaro (n = 18) San Fran-cisco (n = 14) y Romerillos Alto (n = 7) Mientras queel resto de localidades han sido objeto de trabajo decinco procesos de investigacioacuten o menos

35 Nuacutemero de publicaciones por piso zoo-geograacutefico

Respecto de la distribucioacuten de los estudios en ba-se a la clasificacioacuten de los pisos zoogeograacuteficos del

Ecuador se puede mencionar que el piso Templado(2000 a 3000 msnm) constituye la franja altitudinalmaacutes estudiada del aacuterea protegida con 60 investiga-ciones en total Le sigue el piso subtropical orien-tal (1000 a 2000 msnm) con 35 investigaciones y 21investigaciones abarcan los tres pisos zoogeograacutefi-cos presentes en el parque (Templado subtropicaloriental y altoandino) Mientras que los pisos maacuteselevados poseen 12 investigaciones en total 10 queabarcan el piso subtemplado oriental y templadoy dos que abarcan los pisos templado y altoandino(Figura 3)

Figura 3 Nuacutemero de publicaciones por piso zoogeograacutefico Coacutedigos TempAltoandino TempladoAltoandino SubTTempSubtropical OrientalTemplado SubTTemAlt Subtropical OrientalTempladoAltoandino

36 Temaacuteticas de estudio

Al analizar los estudios por el aacuterea de conocimien-to investigada se definioacute que los temas de ecologiacutea(n=51) y diversidad (n=30) principalmente listadosde especies dominan sobre el resto Se continuacuteanen importancia publicaciones sobre distribucioacuten (re-gistros inusuales y ampliaciones de rango de dis-tribucioacuten) (n=18) conservacioacuten (n=15) y taxonomiacutea(n=13) y finalmente se puede mencionar un solo es-tudio sobre bioacuacutestica desarrollado en el aacuterea pro-tegida (Flanagan 1998) (Figura 4)

4 Discusioacuten

Los anaacutelisis sistemaacuteticos de informacioacuten han sidoampliamente utilizados en aacutembitos relacionados ala medicina (Urruacutetia y Bonfill 2010 Manterola As-tudillo y Arias 2013) sin embargo como se de-muestra en el presente caso este tipo de proce-sos por contemplar lineamientos esquemaacuteticos detrabajo presentan la facilidad de ser moldeados yaplicados a otras ramas del conocimiento El meacuteto-do aquiacute desarrollado es similar con otras propues-tas metodoloacutegicas existentes por ejemplo Medina-Loacutepez Mariacuten-Garciacutea y Alfalla-Luque (2010) o Man-terola Astudillo y Arias (2013) Esta sistematiza-

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Revisioacuten sistemaacutetica del estado del conocimiento de los Vertebrados del Parque NacionalPodocarpus

cioacuten constituye el primer esfuerzo de este tipo desa-rrollado para un aacuterea protegida del paiacutes y proponelineamientos metodoloacutegicos (Figura 2) que puedenser facilmente replicados en otras aacutereas protegidaso incluso en otros procesos o tipos de investigacioacutenPor otra parte es indiscutible la importancia que enla actualidad poseen los sistemas de informacioacutengeograacutefica entre otros elementos puesto que es-tas herramientas permiten representar graacuteficamen-te los resultados de diversas investigaciones (Gree-ne y Pick 2012) Es por esto que como uno de lospasos fundamentales del presente trabajo se con-temploacute el mapeo de la informacioacuten generada con elpropoacutesito de evidenciar el grado de influencia terri-torial de las investigaciones recopiladas los vaciacuteosgeograacuteficos y temaacuteticos sobre el conocimiento de losvertebrados existentes en el aacuterea protegidaSobre los grupos taxonoacutemicos estudiados se puedeacotar que la realidad encontrada es similar a la deotras latitudes Es bien conocido que las aves y ma-miacuteferos se consideran los grupos taxonoacutemicos me-

jor conocidos del planeta (Stotz y col 1996 Larseny col 2012) hecho tambieacuten propuesto para Ecua-dor (Albuja y col 2012) Este estudio corrobora es-ta tendencia y permite evidenciar que el grupo devertebrados maacutes estudiado del PNP corresponde alas aves (50 de los estudios en el aacuterea protegi-da) seguido por investigaciones sobre los mamiacutefe-ros (20) del sector (Figura 1a) El intereacutes por labiodiversidad fauniacutestica existente en el territorio co-rrespondiente al PNP posee una larga data esto lodenotan la visita a esta regioacuten de un importante nuacute-mero de investigadores del American Museum ofNatural History entre los antildeos 1854 y 1920 (Chap-man y col 1926 Anthony 1922) Sin embargo lue-go de estos trabajos las investigaciones en esta zonafueron esporaacutedicas siendo retomadas a partir de losantildeos setenta con las expediciones de Louisiana Sta-te University Museum of Zoology (LSUMZ) y conmayor fuerza a partir de finales de los antildeos ochen-ta por parte de Zoological Museum of Copenhagen(ZMUC) (Bloch y col 1991)

Figura 4 Nuacutemero de publicaciones por temaacutetica de estudio sobre los vertebrados del Parque Nacional Podocarpus

Estos trabajos cimentaron el intereacutes por la zonaen los antildeos siguientes a la declaratoria del aacuterea pro-tegida Uno de los factores maacutes influyentes para queeste intereacutes continuacutee hasta la actualidad principal-mente por la comunidad ornitoloacutegica tiene relacioacutencon el descubrimiento de dos especies de aves enesta regioacuten en menos de una deacutecada (1992 1997)(Krabbe y col 1999 Coopmans y Krabbe 2000)La Elaenia Tropandina (Myiopagis olallai) fue descu-bierta en el sector de Bombuscaro en 1992 (Coop-mans y Krabbe 2000) y la Grallaria Jocotoco (Gra-

llaria ridgelyi) fue descubierta en 1997 en el sectorde Tapichalaca al sur del PNP (Krabbe y col 1999)Adicionalmente especies como Cotinga Ventricas-tantildea (Doliornis remseni) fueron registradas por pri-mera vez para el paiacutes en el sector de Cajanuma en1989 (Robbins Rosenberg y Molina 1994) todo estoen un territorio que no supera las 147 000 haEntre otros es la importancia demostrada sobre labiodiversidad del sector la que influyoacute para que a fi-nales de los antildeos noventa la ONG Naturaleza Cul-tura Internacional establezca una estacioacuten cientiacutefi-

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ca en el liacutemite norte del aacuterea protegida en la cualcon financiamiento de la Fundacioacuten Alemana parala Investigacioacuten Cientiacutefica se ejecutan diversas ac-ciones de investigacioacuten (Kiss y Braumluning 2008) losmismos que se mantienen hasta la actualidad Sonlos factores expuestos los que contribuyeron paraque el nuacutemero de investigaciones publicadas parael aacuterea protegida a partir de la deacutecada del antildeo 1990se incrementen de manera significativa Aunque enla actualidad (2011-2018) se ha experimentado undecrecimiento de al menos el 25 en este tipo detrabajos (Figura 1c)Gran parte del flanco oriental del aacuterea de estudiolo constituyen bosques y paacuteramos pristinos estadoatribuido a lo agreste y el dificil acceso a los mismos(Remache y col 2004 Kiss y Braumluning 2008) de ahiacuteque aun persistan en el aacuterea protegida importan-tes zonas sin informacioacuten sobre la riqueza bioloacutegicaque albergan (Figura 1a) Albuja y col (2012) pro-ponen que la informacioacuten sobre la fauna de Ecuadorse encuentra dispersa y presenta dificultades en suacceso El presente trabajo se desarrolla despueacutes de35 antildeos de la declaratoria oficial de esta aacuterea prote-gida y evidencia que existe un importante nuacutemerode publicaciones en torno al objeto de estudio peroestas en su mayoriacutea estaacuten dispersas y no se encuen-tran disponibles para los actores institucionales vin-culados a la gestioacuten del aacuterea principalmente paralos tomadores de desiciones como el Ministerio delAmbiente de EcuadorEl presente anaacutelisis permite definir algunas priori-dades de investigacioacuten para el aacuterea protegida tantoen el aacutembito geograacutefico como temaacutetico Los peces yreptiles del PNP requieren atencioacuten prioritaria yaque poseen pocos estudios hasta el momento ade-maacutes es necesario incrementar el conocimiento so-bre la biodiversidad y ecologiacutea de la fauna en elcentro y sureste del parque Los resultados eviden-cian que la mayoriacutea de los estudios efectuados sobrelos vertebrados del sector han sido desarrollados ensus bordes o su aacuterea de influencia inmediata sien-do el sistema lacustre Lagunas del Compadre el quecuenta con un estudio sobre los anfibios del sectorExtensos territorios internos del parque evidencianfalencias en cuanto a investigacion principalmenteen el centro y sureste del aacuterea Sin embargo es con-veniente sentildealar que el acceso a estos sitios es dificilde ahiacute que para llenar estos vaciacuteos de informacioacutense requeriraacuten significativos esfuerzos de trabajoPor otra parte temaacuteticas que poseen significativapotencialidad de desarrollo en el sitio como bio-

acuacutestica deberiacutean contar con nuevos esfuerzos detrabajo o sistematizacioacuten Esto por cuanto en laactualidad existen plataformas en liacutenea (ej Xeno-Canto Internet Bird Collection) que albergan unaimportante coleccioacuten de registros (fotograacuteficos y au-ditivos) de aves de esta aacuterea protegida sin embargoeste material no ha sido sistematizado o analizadoen el contexto de aporte al aacuterea

5 ConclusionesEl presente trabajo constituye una liacutenea de base so-bre las investigaciones de vertebrados efectuadas eneste Parque Nacional el mismo que permitiraacute prio-rizar y monitorear los futuros esfuerzos en esta te-maacutetica para el sector Si bien generalmente los anaacute-lisis sistemaacuteticos de informacioacuten se enfocan en la re-copilacioacuten y sistematizacioacuten de la literatura existen-te en bases de datos cientiacuteficas este documento evi-dencia la importancia de incluir informacioacuten gris deaacutembito local para trabajos como el presente Un 34(n=44) de los estudios que componen los resultadosde este trabajo corresponden a literatura gris de ahiacutela importancia en la recopilacioacuten e inclusioacuten de estainformacioacuten en este tipo de revisionesLa metodologiacutea propuesta constituye una valiosaoportunidad para entidades a cargo de una o maacutesaacutereas protegidas su aplicacioacuten es sencilla de costomiacutenimo y adaptable a diversas temaacuteticas y realida-des La misma puede ser desarrollada por entidadesestatales como el Ministerio del Ambiente Gobier-nos Autoacutenomos Descentralizados o para aacutereas pro-tegidas comunitarias o privadas Es evidente que unclaro conocimiento sobre los procesos de investiga-cioacuten efectuados en un sector determinado permitiraacutefortalecer la gestioacuten del sitio

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteNpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201902

ASPECTOS BIOLOacuteGICOS Y ECOLOacuteGICOS DEL OSO DE ANTEOJOS

(Tremarctos ornatus Ursidae) EN LA ZONA ANDINA DE

ECUADOR Y PERSPECTIVAS PARA SU CONSERVACIOacuteN BAJO EL

ENFOQUE DE ESPECIES PAISAJE

BIOLOGICAL AND ECOLOGICAL ASPECTS OF THE SPECTACLED BEAR

(Tremarctos ornatus Ursidae) IN THE ECUADOREAN ANDEAN ZONE AND

CONSERVATION PERSPECTIVES UNDER THE LANDSCAPE SPECIES APPROACH

Pablo Sandoval Guilleacuten1 y Patricio Yaacutenez Moretta2

1 Ingenieriacutea en Biodiversidad y Recursos Geneacuteticos Universidad Tecnoloacutegica Indoameacuterica Av Machala y Sabanilla QuitoEcuador2 Carrera de Gestioacuten Ambiental y Turismo Universidad Internacional del Ecuador Av Simoacuten Boliacutevar y Jorge Fernaacutendez QuitoEcuador

Autor para correspondencia apyanezhotmailcom

Manuscrito recibido el 28 de febrero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 13 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El oso andino u oso de anteojos (Tremarctos ornatus) ha habitado Sudameacuterica por maacutes de cinco millones de antildeos y esel uacutenico representante viviente de los osos de nariz corta un grupo que habitoacute solamente en el continente americanoDentro de Ecuador es considerado en peligro de extincioacuten principalmente debido a la fragmentacioacuten y peacuterdida dehaacutebitats naturales en la regioacuten andina causada por actividades antroacutepicas productivas (ganaderiacutea y agricultura) y deextraccioacuten de recursos naturales Este oso es un mamiacutefero que necesita de grandes extensiones para poder alimentarsey buscar pareja El oso andino es importante para las zonas que habita principalmente el bosque andino y el paacuteramodebido a su eficiente rol como dispersor de semillas En el presente trabajo se analizan aspectos de esta especie enEcuador utilizando el enfoque teoacuterico de rsquoespecies paisajersquo para proponer actividades en pro de la conservacioacuten deeste mamiacutefero y de los haacutebitats en los que se desarrolla Este enfoque permite evaluar de forma sistemaacutetica la calidaddel paisaje en teacuterminos de los requerimientos bioloacutegicos de una especie de intereacutes (en este caso Tremarctos ornatus) yde los usos humanos del paisaje de igual forma considera caracteriacutesticas del aacuterea de conservacioacuten como su variacioacutenPalabras clave Conservacioacuten bioloacutegica Tremarctos ornatus Andes ecuatorianos especies

Abstract

19LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201919-27ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador

Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

The Andean bear (Tremarctos ornatus) has inhabited South America for more than five million years and he is the onlyliving representative of the short-nosed bears a group that only lived on the American continent In Ecuador he isconsidered an endangered species mainly because the loss of natural habitats in the Andes due to the pressure ofproductive anthropic activities (mainly livestock and agriculture) and extraction of natural resources This bear is amammal that needs large areas to eat and find a mate The Andean bear is important for cloud forests and paramosdue to his efficient role as seed scatter In this work the rsquolandscape speciesrsquo theoretical approach is applied in orderto propose activities to conserve the Andean bear and the places that inhabits This approach also allows to evaluatein a systematic way the quality of the landscape in terms of biological requirements of the species (here Tremarctosornatus) and the landscape human uses likewise it also considers the size and limits of the conservation area and itsinternal variationKeywords Biological conservation Tremarctos ornatus Ecuadorian Andes Landscape Species

Forma sugerida de citar Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P (2019) Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos deloso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zona andina de Ecuador y perspec-tivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje La Granja Revista deCiencias de la Vida Vol 30(2)19-27 httpdoiorg1017163lgrn30201902

IDs OrcidPablo Sandoval Guilleacuten httpsorcidorg0000-0001-8157-2876Patricio Yaacutenez Moretta httpsorcidorg0000-0003-4436-7632

20LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201919-27

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

1 Introduccioacuten

Varias regiones en Latinoameacuterica han sido propuestas co-mo rsquohotspotsrsquo (aacutereas con especial concentracioacuten de diver-sidad bioloacutegica) rsquothreatspotsrsquo (aacutereas con tal diversidadpero con amenazas claras hacia ella) o como rsquopaiacuteses connuacutemeros altos de especies amenazadasrsquo (Cole Reedery Wilson 1994 Ceballos y Brown 1995 IUCN 1996)Dentro de este contexto cabe mencionar que los mamiacute-feros y las aves como grupos mejor conocidos y maacutesestudiados suelen ser considerados como los organismosanimales generalmente emblemaacuteticos en torno a los cua-les suelen girar actividades de planificacioacuten y ejecucioacutende la conservacioacuten de haacutebitats y ecosistemas naturales

La riqueza de especies valores de biodiversidad y rangosde endemismo de mamiacuteferos para cada paiacutes han sido uti-lizados de manera conjunta como medidas de caracteri-zacioacuten de la peacuterdida de haacutebitat y crecimiento poblacionalhumano asiacute como para identificar las amenazas antroacute-picas globales sobre la diversidad bioloacutegica (Sisk y col1994) A pesar de ello todaviacutea existen algunos vaciacuteos enel conocimiento de este grupo de vertebrados en regio-nes neotropicales Entre los mamiacuteferos emblemaacuteticos dezonas andinas el oso andino (Tremarctos ornatus) se en-cuentra catalogado como especie vulnerable (VU) dentrode la Lista Roja de la Unioacuten Internacional para la Con-servacioacuten de la Naturaleza (IUCN 2018) y en peligro deextincioacuten en Ecuador (Cuesta Peralvo y Saacutenchez 2001)

Uno de los problemas maacutes desafiantes en la conserva-cioacuten de biodiversidad en la zona andina de Ecuador esproteger especies grandes como el oso de anteojos (Cas-tellanos 2010) o el tapir de montantildea (Aacutelvarez y Yaacutenez2017) y al mismo tiempo satisfacer las necesidades de laspersonas que comparten espacios con ellas Los grandescarniacutevoros por ejemplo son particularmente difiacuteciles deconservar porque compiten directa o indirectamente conlos humanos por el espacio y los recursos (Treves y col2006) los carniacutevoros tienen efectos directos sobre la abun-

dancia de herbiacutevoros carrontildeeros y efectos indirectos so-bre la vegetacioacuten y las redes alimenticias a traveacutes de cas-cadas troacuteficas (McFarland 2009) lo que hace que su con-servacioacuten sea importante y complejaLa conservacioacuten del oso de anteojos en los paiacuteses andi-nos en donde las aacutereas protegidas y los haacutebitats de vi-da silvestre se encuentran incrustados en una matriz deusos heterogeacuteneos generalmente con cambios raacutepidos enel uso yo tenencia de la tierra es particularmente difiacutecil(Peyton y col 1998 Ferraro 2002 Himley 2009)

11 La regioacuten andina de Ecuador y paiacutesesvecinos como haacutebitat natural del oso deanteojos

Claacutesicamente suele considerarse al haacutebitat como todoslos recursos y caracteriacutesticas de un lugar que permiten lapresencia de un organismo (Begon Harper y Townsend1999) por lo tanto un animal puede usar un haacutebitat dediferentes formas de acuerdo al acceso y la disponibili-dad de eacuteste asiacute como de sus requerimientos particulares(Cuesta Peralvo y Saacutenchez 2001) La disponibilidad yacceso a tal haacutebitat pueden variar a lo largo del tiempo enfuncioacuten de factores ambientales como el clima y factoresbioloacutegicos de la especie de intereacutes asiacute como de las comu-nidades que estructuran el sistema local (Begon Harpery Townsend 1999)

A nivel de Sudameacuterica el oso de anteojos habita en am-bientes de bosques nublados y paacuteramos de seis paiacutesesColombia Venezuela Ecuador Peruacute Bolivia y norocci-dente de Argentina (Castellanos 2010) La presencia deesta especie en su zona maacutes austral el noroccidente deArgentina se fundamenta en el encuentro de fragmentosde ADN extraiacutedos de pelo y heces (Teta y col 2018) EnEcuador se reporta su presencia principalmente en bos-ques nublados y paacuteramos andinos generalmente dentrode aacutereas protegidas pero eventualmente tambieacuten fuerade ellas (Cuesta 2000 Goldstein y Cancino 2001 PUCE-q 2018) (Figura 1)

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

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Figura 1 Mapa de distribucioacuten potencial del oso de anteojosFuente PUCE-q (2018)

Algunos registros de su presencia incluyen bosque nu-blado y paacuteramo a regiones contiguas de bosque subtro-pical Su presencia en estos tres ecosistemas se relacio-na con registros efectuados en las provincias de Pasta-za Morona Santiago Zamora Chinchipe Sucumbiacuteos Na-po Chimborazo Cantildear Azuay Loja Carchi ImbaburaPichincha Cotopaxi Boliacutevar Tungurahua y El Oro (Tiri-ra 2007) Atendiendo a una nomenclatura maacutes estanda-rizada de las regiones naturales se puede mencionar quese encuentra en Bosque Pie montano Occidental BosqueMontano Occidental Paacuteramo Bosque Montano OrientalBosque Pie montano Oriental (Castellanos y Boada 2018)

12 Descripcioacuten de la especieEl oso de anteojos tambieacuten conocido como oso andinooso achupallero oso frontino u oso anteojudo es una es-pecie uacutenica de los Andes Es grande y de cuerpo robustolos machos miden entre 18-20 m de altura pesan hasta175 kg las hembras son algo maacutes pequentildeas (Tirira 2007)Los machos y hembras adultos tienen un cuello muscu-loso corto orejas cortas y hocico marroacuten oscuro su pelaje

negro es grueso y abundante Presentan ademaacutes una com-binacioacuten de manchas blancas o cafeacute claras alrededor delos ojos que pueden extenderse hasta la quijada gargan-ta y pecho (Figuras 2 y 3) el tamantildeo coloracioacuten y formade estas manchas suelen ser diferentes en cada individuoy son caracteriacutesticas que suelen ser usadas para su identi-ficacioacuten a este nivel (Castellanos 2010 Tirira 2007)

Figura 2 Apariencia de un oso de anteojos adultoFuenteTirira (2007)

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

Figura 3 Oso de anteojos (Tremarctos ornatus) Fuen-teAppleton (2017)

Es un mamiacutefero de haacutebitos diurnos y nocturnos terrestreparcialmente arboriacutecola y solitario tambieacuten es un animalomniacutevoro (come frutos materia vegetal y carne llegan-do incluso a alimentarse de carrontildea de ser necesario) Ge-neralmente su dieta incluye frutos maduros cogollos debromelias partes tiernas de palmas bulbos de orquiacutedeaso incluso cortezas de aacuterboles (Castellanos 2005) Sin em-bargo sus haacutebitos alimenticios pueden cambiar acorde allugar en el que se encuentre y de la disponibilidad de losrecursos (Peralvo Cuesta y Manen 2005) y si el alimentoes escaso puede incluso llegar a cazar venados roedo-res y en ocasiones terneros (Goldstein 2002 Castellanos2005) Suele construir nidos tanto en el suelo como en losaacuterboles altos con el propoacutesito de descansar y para alimen-tarse sin interrupciones (Goldstein 2002)

13 Objetivo y aspectos metodoloacutegicosEl presente documento busca compartir con la sociedadacadeacutemica nacional y regional informacioacuten de intereacutes pa-ra el conocimiento y la conservacioacuten de una especie em-blemaacutetica del oso de anteojos Se fundamentoacute en una revi-sioacuten criacutetica de literatura especiacutefica (considerando publica-ciones teacutecnicas yo cientiacuteficas producidas principalmenteen las uacuteltimas dos deacutecadas en torno a esta especie de ma-miacutefero y sus haacutebitats) asiacute como la generacioacuten de opinio-nes de los autores sobre el rol ecoloacutegico y de conservacioacutenpresente y futuro de esta especie en sus haacutebitats naturalesen Ecuador

2 Biologiacutea reproductivaGran parte del comportamiento de apareamiento de estaespecie permanece sin estudiar Los machos y las hembrasse juntan para aparearse entre los meses de abril y junioLa pareja permanece junta durante 1 a 2 semanas copu-lando varias veces durante este periacuteodo (International As-

sociation for Bear Research and Management 1999)Estudios de geneacutetica molecular realizados por Ruiz-Garciacutea (2003) en poblaciones de osos de cinco paiacuteses an-dinos muestran una alarmante realidad la variabilidadgeneacutetica del oso andino es relativamente baja Las pobla-ciones del Ecuador poseen la menor variabilidad posi-blemente debido a que la fragmentacioacuten de sus haacutebitatses mayor en Ecuador lo cual genera poblaciones de ososmaacutes aisladas y con mayor riesgo de desaparecer (Kattany col 2004)

3 Importancia ecoloacutegica en el turis-mo cultural y de naturaleza

El oso de anteojos es el uacutenico representante viviente enSudameacuterica de toda la familia Ursidae lo cual le da underecho particular de existir y a la comunidad acadeacutemicauna gran obligacioacuten eacutetica para facilitar su conservacioacuten insitu El ser humano como el principal agente transforma-dor del ambiente tiene la obligacioacuten y responsabilidadde conservar no solo al oso andino sino tambieacuten a lasespecies silvestres con las que comparte haacutebitatsSin embargo y a pesar de esta necesidad eacutetica poco seconoce auacuten sobre la ecologiacutea de este oso en Ecuador y surol en los ecosistemas que habita Estudios en Bolivia handemostrado que es un activo agente dispersor de semillasy que el paso de eacutestas por su tracto digestivo no afecta suviabilidad (Rivadeneira 2008)

Por tanto este mamiacutefero resulta muy importante para laszonas que habita principalmente para algunas especiesvegetales de bosque andino y paacuteramo debido a su rolefectivo de dispersor al depositar semillas con mayor ve-locidad de germinacioacuten en zonas aptas Por otra parteen la mayor parte de las veces el oso de anteojos tumbatroncos completos para alcanzar sus frutos y alimentarse(Troya 2002) de esta manera dentro del bosque se abrenespacios por donde entra maacutes luz solar y el agua de lluviallega directamente al suelo Asiacute el oso ayuda en parte a larenovacioacuten de la vegetacioacuten del bosque ya que muchasplantas necesitan tener un espacio abierto por encimade ellas (claros) para crecer mejor Sus excrementos tam-bieacuten contribuyen en alguna medida a abonar el suelo delbosque Ademaacutes sirven de alimento a muchos peque-ntildeos organismos como escarabajos estercoleros pequentildeoscucarrones larvas de insectos mariposas (Castellanos2003)

Es un gran escalador y cuando sube a los aacuterboles paraalimentarse o dormir construye plataformas doblando ypartiendo algunas ramas Muchas de estas ramas o palosque estaban acumulados en el dosel del bosque caen alsuelo para descomponerse y convertirse en abono orgaacuteni-co De esta manera el oso ayuda a evitar que se acumule

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

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demasiada materia orgaacutenica en la parte alta de los aacuterbolesy genera huecos en el dosel o subdosel por donde llegala luz del sol directamente al suelo del bosque (Suaacuterez1985)El oso andino tambieacuten ha sido un animal emblemaacuteticoinvolucrado en el desarrollo de muchas de nuestras cul-turas indiacutegenas y campesinas en los paiacuteses andinos Paramuchos es sagrado para otros el hermano mayor del serhumano En las tradiciones orales de los pueblos se en-cuentra al oso en leyendas cuentos canciones y mitos(Lameda y Del Moral 2008)

El oso andino aparece reflejado en los nombres comunesde algunas plantas como rsquola mano de osorsquo (Oreopanax bo-gotensis) y rsquola hierba del osorsquo (Xerophyllum tenax) Tambieacutenes muy comuacuten encontrar sitios o lugares que reciben susnombres honrando al oso andino el Alto del Oso (Co-lombia) la Cueva del Oso (Ecuador) Quebrada El Oso(Colombia Peruacute Venezuela) Vereda del Oso (Colombia)entre otros De esta manera el oso andino hace parte delpatrimonio cultural y de la cosmovisioacuten de los paiacuteses dela regioacuten andina

4 Aspectos en torno al cuidado yconservacioacuten actuales del oso an-dino bajo el enfoque de especiespaisaje

41 El modelo de conservacioacuten basado enespecies paisaje

El conflicto oso de anteojos - ganado es un elemento dignode ser analizado y abordado bajo el esquema conceptualpara planificacioacuten de conservacioacuten de especies paisaje(Sanderson y col 2002) debido a las caracteriacutesticas par-ticulares del conflicto que incluyen componentes ecoloacute-gicos sociales y econoacutemicos Una planificacioacuten efectivaen conservacioacuten o en manejo de conflictos debe definir demanera clara los elementos que son bioloacutegica econoacutemicay socialmente relevantes para la especie o el conflicto encuestioacuten de manera que se pueda planificar la resolucioacutende los mismos a una escala adecuada (Poiani y col 1998Whited y col 2000) preferiblemente con un enfoque eco-sisteacutemico yo de ecologiacutea de paisajes

El enfoque de especies paisaje concentra sus esfuerzos enun modelo expliacutecito espacialmente que evaluacutea sistemaacuteti-camente el paisaje en teacuterminos de los requerimientos bio-loacutegicos de una especie de intereacutes (en este caso Tremarctosornatus) y de los usos humanos que se den a tal paisajeEste enfoque utiliza los requerimientos de la especie paradefinir los liacutemites del aacuterea de conservacioacuten (la extensioacuten)y la variacioacuten dentro de ella (el grano) (Sanderson y col

2002) El modelo conceptual de conservacioacuten basado enespecies paisaje considera primordialmente la identifica-cioacuten de

1 El paisaje bioloacutegico de la especie

2 El paisaje de las diferentes actividades humanas

3 Espacios y tiempos en los que las actividades hu-manas podriacutean poner en peligro a las poblacionesde la especie paisaje

4 Un paisaje focal potencial para la conservacioacuten dela especie basado en los elementos locales necesa-rios y las intervenciones diferentes requeridas parala conservacioacuten de la poblacioacuten bioloacutegica escogida(Sanderson y col 2002)

42 La escogencia de la especieTeoacutericamente cualquier especie podriacutea ser consideradacomo candidata a especie paisaje pero en la praacutectica con-siderar muchas especies como candidatas hariacutea excesiva-mente largo y oneroso el proceso de seleccioacuten En vistade ello organizaciones como la WCS sugieren que el gru-po inicial de especies candidatas a especie paisaje parauna zona determinada consiste en pocas especies con unaprobabilidad razonable de ser seleccionadas y que cum-plan con uno o maacutes de los cinco criterios siguientes (WCSWildlife Conservation Society 2002)

bull Aacuterea la especie candidata a especie paisaje debe-raacute distribuirse ampliamente en haacutebitats naturalesde tal manera que si se protege su zona de vida seprotege a la vez a muchas otras especies de floray fauna al mismo tiempo lo que se conoce comoEfecto Sombrilla (Umbrella species) (WCS WildlifeConservation Society 2002) En este sentido el osode anteojos por lo que se ha mencionado anterior-mente y por su distribucioacuten en haacutebitats naturalesandinos de Colombia Venezuela Ecuador Peruacute ynorte de Argentina es un fuerte candidato para es-pecie paisaje

bull Heterogeneidad algunas especies requieren maacutesque simplemente aacutereas grandes En muchos casosuna especie silvestre candidata a especie paisaje ne-cesita una variedad de haacutebitats naturales disponi-bles y tipos de vegetacioacuten diferentes para su dis-persioacuten forraje reproduccioacuten y supervivencia eneacutepocas favorables y desfavorables (WCS Wildli-fe Conservation Society 2002) Nuevamente el osoandino reuacutene estas condiciones

bull Vulnerabilidad otra consideracioacuten en la seleccioacutende una especie paisaje es el nuacutemero y severidad delas amenazas que la afectan Las amenazas puedenser clasificadas de acuerdo a la probabilidad de suocurrencia la rapidez con la que ocurren o puedenocurrir su severidad y el aacuterea que pueden afectar

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

en relacioacuten a la especie candidata (WCS WildlifeConservation Society 2002) El oso de anteojos enla actualidad estaacute catalogado como especie vulne-rable por la IUCN (2018) por lo que su proteccioacuteny de los haacutebitats que ocupa es necesaria y urgente

bull Funcionalidad ecoloacutegica algunas especies tienenefectos particularmente fuertes en la estructura yfuncioacuten de los ecosistemas naturales por ejemplolos castores originan zonas pantanosas al construirdiques en los riacuteos (WCS2002) los tapires y osos deanteojos distribuyen semillas en los sistemas quevisitan y los depredadores mayores pueden con-trolar la abundancia y composicioacuten de las comu-nidades de presas Dados estos efectos importantessobre otras especies el mantenimiento de poblacio-nes saludables de las especies paisaje y de sus haacute-bitats como el caso del oso andino ayudaraacute a con-servar de manera saludable a los ecosistemas en losque se desarrolla

bull Importancia socioeconoacutemica el uacuteltimo criterio pa-ra la seleccioacuten de una especie paisaje es su impor-tancia socioeconoacutemica Algunos ejemplos demues-tran que el ambiente social dentro y en los alrede-dores de las aacutereas protegidas puede afectar draacutes-ticamente los resultados de la conservacioacuten Dadoque las especies paisaje recorren grandes extensio-nes y encuentran en este accionar una amplia va-riedad de haacutebitats y de tipos de uso de tierras esmuy probable que tengan contacto con gente y susactividades (WCS Wildlife Conservation Society2002) Esto precisamente es lo que sucede con eloso de anteojos en un sentido negativo para el serhumano puede afectar cosechas molestar al gana-do competir por el espacio o por los recursos enun sentido positivo este oso tiene importantes be-neficios como el ser un potente iacutecono cultural enla ruralidad andina y proveer oportunidades parala generacioacuten de ingresos a las comunidades huma-nas locales a traveacutes del desarrollo de actividades deecoturismo como se ha descrito para otra especieimportante como el tapir andino en estudios simi-lares (Aacutelvarez y col 2017)

43 Programas y planes en pro de la conser-vacioacuten del oso de anteojos como especieemblemaacutetica en Ecuador

La Fundacioacuten Natura y la Fundacioacuten EcoCiencia en Ecua-dor han trabajado en las uacuteltimas deacutecadas (1980-2010principalmente) con el gobierno nacional apoyando a lagestioacuten del manejo de tres aacutereas protegidas en los quese encuentra el oso de anteojos (Podocarpus Cotacachi-Cayapas Cayambe-Coca) Por otro lado el programa deconservacioacuten del oso Andino en el Noroccidente del Dis-trito Metropolitano de Quito utiliza al oso como especie

paraguas para la conservacioacuten de la salud ambiental deesta regioacuten (Secretariacutea de Ambiente 2014) Las accionesque se implementan para apoyar la conservacioacuten del osoapoyan tambieacuten directa o indirectamente a la conserva-cioacuten y recuperacioacuten de los remanentes de vegetacioacuten na-turales Estos esfuerzos de conservacioacuten sin duda algunadeben ser ampliados y apoyados por las instituciones degestioacuten e investigacioacuten que fueren pertinentes

5 Conclusiones y recomendacionesLas poblaciones de oso andino desde la eacutepoca prehis-paacutenica han sido objeto de mucha presioacuten por parte delser humano En Ecuador se los cazaba por temor pordeporte por obtener productos de su cuerpo o porqueeventualmente eran considerados plaga para cultivos yoanimales de granjas

Actualmente las amenazas principales que enfrenta sonla caza furtiva y la destruccioacuten de su haacutebitat natural loque hace que las pocas poblaciones que auacuten quedan enEcuador se encuentren generalmente aisladas entre siacute Aestos dos factores se le suma el hecho de que el haacutebitatprincipal del oso andino se encuentra en una de las zonasde mayor crecimiento y desarrollo econoacutemico y social enEcuador las provincias andinasConsideramos que algunas medidas para colaborar con elmantenimiento de esta especie en sus haacutebitats naturalesademaacutes de que se la considere oficialmente como EspeciePaisaje para Ecuador y posiblemente tambieacuten para losotros paiacuteses andinos donde se encuentre comprenden

Evitar la caceriacutea del oso con las medidas y acciones per-tinentes actualmente la ley prohiacutebe su caceriacutea y comer-cializacioacuten sin embargo ameritariacutea algo maacutes de controlpara que llegue a cumplirse plenamente la norma Caberecalcar que estos animales son tiacutemidos y asustadizostratan de evitar la presencia del ser humano y no cons-tituyen amenaza alguna para nosotros Si en una zonahay problemas con un oso andino se debe informar a laentidad ambiental local competente eacutesta indicaraacute que ha-cer La caceriacutea no es la solucioacuten y con esta praacutectica solose contribuye a aumentar el riesgo de extincioacuten de estaespecie

No talar el bosque andino (el nublado ni el de pie de mon-te) ni el subtropical asiacute como no modificar los paacuteramosAdemaacutes de ser el hogar del oso andino estos ambientessirven para la proteccioacuten de cuencas y aseguran el abas-tecimiento de agua en la regioacuten para el beneficio de lagente Por otra parte el bosque y el paacuteramo son el hogarde muchas otras especies de animales y plantas benefi-ciosas para el ecosistema y para el ser humano algunasde ellas ademaacutes no se encuentran en ninguna otra re-gioacuten del planeta De esta manera si se protege el hogar

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

del oso andino tambieacuten se preserva el hogar de variasplantas y animales que comparten su haacutebitat Resultanindispensables las campantildeas de recuperacioacuten y protec-cioacuten de los bosques andinos y paacuteramos El deterioro deestos sistemas implica la peacuterdida de fuentes de agua in-dispensables para cultivos o consumo humano Se debeprocurar reforestar las aacutereas donde antes existiacutea bosqueandino con especies nativas pues los que auacuten quedanse encuentran de manera discontinua y fragmentada Sepueden desarrollar planes de restauracioacuten de bosquesque conecten esos fragmentos y asiacute se ayudariacutea a que eloso andino tenga un aacuterea maacutes amplia por la cual despla-zarse

Los gobiernos (nacional provinciales municipales) de-ben tomar acciones eficaces de control al traacutefico ilegal deespeciacutemenes de oso de anteojos o partes de su cuerpoTambieacuten se debe pensar en aplicar estiacutemulos para aque-llos que promuevan de alguna manera la proteccioacuten deesta especie yo de los haacutebitats en los que se encuentrao de los que depende directamente Las organizacionesno gubernamentales interesadas en la conservacioacuten de es-ta especie deben tener la capacidad facilitada por el Go-bierno Nacional de canalizar recursos nacionales e inter-nacionales para la adquisicioacuten yo administracioacuten de tie-rras que aseguren la conservacioacuten de los haacutebitats natu-rales del oso andino Las universidades y centros de in-vestigacioacuten tanto privados como puacuteblicos que efectuacuteenactividades y programas en ciencias bioloacutegicas y ambien-tales deben estar en capacidad de ofrecer asesoriacutea teacutecnicay cientiacutefica a las comunidades rurales y entidades guber-namentales y no gubernamentales respecto a los criteriosque se deben tener en cuenta para la conservacioacuten y recu-peracioacuten de las poblaciones de oso andino y los haacutebitatsque ocupa

AgradecimientosA la Dra Moacutenica Paeacutez (UTI) por los comentarios y suge-rencias de mejora a las versiones iniciales del manuscrito

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LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201919-27ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 27

Revisioacuten bibliograacutefica Review

AGRICULTURA SUSTENTABLEpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201903

ADOPCIOacuteN E IMPACTO DE LAS TECNOLOGIacuteAS AGROPECUARIAS

GENERADAS EN EL ECUADOR

ADOPTION AND IMPACT OF AGRICULTURAL TECHNOLOGIES DEVELOPED IN

ECUADOR

Victor Hugo Saacutenchez y Joseacute Luis Zambrano Mendoza

Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP) Av Eloy Alfaro N30-350 y Amazonas Quito Ecuador

Autor para correspondencia josezambranoiniapgobec

Manuscrito recibido el 19 de octubre de 2018 Aceptado tras revisioacuten el 9 de julio de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El conocimiento de los efectos que tienen las tecnologiacuteas en la sociedad es el instrumento esencial para motivar eldesarrollo de la investigacioacuten ya que brinda insumos a los tomadores de decisiones y generadores de poliacuteticas quepermiten proyectar el impacto de futuras inversiones En Ecuador el principal centro puacuteblico encargado de la investi-gacioacuten y desarrollo de tecnologiacuteas en el sector agropecuario es el Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias(INIAP) que desarrolla material geneacutetico alternativas de manejo para incrementar y agregar valor a la produccioacutenalternativas para el manejo del suelo y agua y la conservacioacuten de los recursos geneacuteticos Con el objetivo de estimar laadopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias que se generan en el paiacutes se analizaron 37 estudios de adopcioacutenimpacto y rentabilidad econoacutemica de tecnologiacuteas generadas por el INIAP publicados en el periacuteodo 2007-2017 La tasade adopcioacuten promedio a nivel nacional de las variedades desarrolladas por el INIAP fue del 37 con una tasa inter-na de retorno promedio del 33 Los impactos fueron positivos a nivel econoacutemico ambiental y productivo para losagricultores que adoptaron las tecnologiacuteas Estos resultados sirven de apoyo a los poliacuteticos y tomadores de decisionesen el paiacutes para el direccionamiento y planificacioacuten estrateacutegica de la investigacioacuten que permitan el desarrollo de unaagricultura sostenible y de referencia para la regioacutenPalabras clave Agricultura sustentable economiacutea agriacutecola innovacioacuten poliacutetica agropecuaria

Abstract

Knowing the effects that technologies have on society is the essential input to motivate the development of sciencesince it provides inputs to policy makers to project the impact of future investments In Ecuador the main publiccenter in charge of research and development of technologies in the agricultural sector is the National Institute ofAgricultural Research (INIAP) which develops genetic material (seeds) and crop management recommendations to

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

increase and add value to farmerrsquos production alternatives for the soil and water management and the conserva-tion of genetic resources In order to estimate the adoption and impact of agricultural technologies generated in thecountry 37 studies of adoption impact and economic profitability of technologies generated by the INIAP were analy-zed These studies were published in the period 2007-2017 The average adoption rate of the varieties developed byINIAP at the national level was 37 with an average internal rate of return of 33 The overall impacts of agricul-tural technologies developed in Ecuador were positive at an economic environmental and productive level for thefarmers who adopted these technologies These results support the politicians and decision makers in the country forthe direction and strategic planning of the research to invest more in science and technology which will allow thedevelopment of a sustainable agriculture for Ecuador and the regionKeywords Sustainable agriculture agricultural economy innovation agricultural policy

Forma sugerida de citar Saacutenchez VH y Zambrano M JL (2019) Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agro-pecuarias generadas en el Ecuador La Granja Revista de Ciencias de la Vida Vol30(2)28-39 httpdoiorg1017163lgrn30201903

IDs OrcidVictor Hugo Saacutenchez httporcidorg0000-0001-6904-1183Joseacute Luis Zambrano Mendoza httporcidorg0000-0001-7206-1863

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

1 Introduccioacuten

La evaluacioacuten de los efectos de las tecnologiacuteas ge-neradas es crucial para las instituciones dedicadasa la Investigacioacuten y Desarrollo (I+D) ya que lespermite demostrar la efectividad de los productosdesarrollados y justificar las inversiones realizadas(Feinstein 2012) Sobre todo porque la generacioacutentecnoloacutegica en especial la que emplea una propor-cioacuten de fondos puacuteblicos tiene un alto costo de opor-tunidad en los paiacuteses menos desarrollados Es decirel financiamiento de los gobiernos para ciencia ytecnologiacutea es limitado porque debe atender a otrasprioridades de tipo social (Loacutepez 2017 Rivas y col1992) Esta uacuteltima afirmacioacuten explicariacutea la baja in-versioacuten en I+D realizada en el Ecuador que parael 2014 representoacute el 044 del Producto InternoBruto y para el sector agropecuario en particularmenos del 003 del Producto Interno Bruto (SE-NESCYT e INEC nd 2014)

En el sector agropecuario ecuatoriano los es-fuerzos realizados por las organizaciones de inves-tigacioacuten se han enfocado principalmente en alcan-zar la mayor productividad de los cultivos Por en-de mucha de la oferta tecnoloacutegica se ha basado en laprovisioacuten de material geneacutetico (semilla) y recomen-daciones de praacutecticas de cultivo El Instituto Na-cional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP)es el principal centro de investigacioacuten del Ecuadorrepresentando el 73 de los investigadores agrope-cuarios dedicados a investigar a tiempo completoen el paiacutes seguido por las entidades de educacioacutensuperior (universidades) e instituciones privadaso centros de investigacioacuten sin fines de lucro conel 14 y 13 de los investigadores a tiempo com-pleto en el paiacutes respectivamente (Stads y col 2016)

El INIAP ha desarrollado material geneacutetico ve-getal mejorado en caracteriacutesticas de rendimientoresistencia a plagas y otros factores ambientalesTambieacuten ha liberado tecnologiacuteas para el manejo delos cultivos como buenas praacutecticas para el uso delos insumos recursos naturales rotacioacuten de cultivosy manejo integrado de plagas Durante el periacuteodo2007 a 2013 el INIAP liberoacute 38 variedades mejora-das y alrededor de 198 alternativas tecnoloacutegicas enrubros como freacutejol maiacutez papa cacao arroz trigoentre otros (Stads y col 2016)

El efecto o impacto de varias de esas tecnologiacuteas

liberadas por el INIAP han sido evaluadas y pu-blicadas de manera dispersa en el marco de variosproyectos de investigacioacuten de varias instituciones(Barrera y col 2017 Clements y col 2016 Barrow-clough y Dominguez 2016) En consecuencia esnecesario consolidar y cuantificar el impacto de lastecnologiacuteas de tal manera que sirva como herra-mienta a poliacuteticos y tomadores de decisiones parael anaacutelisis y el direccionamiento estrateacutegico de lainvestigacioacuten para el desarrollo tecnoloacutegico agrope-cuario del paiacutes

Esta revisioacuten tiene el propoacutesito de sintetizar yanalizar los resultados obtenidos en esos estudiospara brindar un mayor conocimiento sobre los be-neficios de las tecnologiacuteas desarrolladas en Ecuadorcon los recursos puacuteblicos tomando como referencialos resultados alcanzados por el principal centro deinvestigacioacuten del paiacutes

2 Materiales y Meacutetodos

Para estimar el impacto de la inversioacuten puacuteblicaen investigacioacuten y desarrollo tecnoloacutegico de losresultados generados por el INIAP se revisoacute lainformacioacuten disponible sobre estudios de adop-cioacuten e impacto en Google Acadeacutemico y en el re-positorio bibliograacutefico de esa Institucioacuten (httprepositorioiniapgobec) que dispone de 4660documentos a la fecha La buacutesqueda se enfocoacute enpublicaciones realizadas en artiacuteculos cientiacuteficospublicaciones teacutecnicas tesis de postgrado y tesis depregrado publicadas desde el 2007 hasta el 2017

Para facilitar el anaacutelisis la informacioacuten disponi-ble se agrupoacute seguacuten tres criterios i) estudios de ren-tabilidad de la investigacioacuten (indicador Tasa Inter-na de Retorno - TIR) ii) estudios de adopcioacuten tecno-loacutegica ya sea de material geneacutetico mejorado o praacutec-ticas de manejo agronoacutemico (indicador porcentajede adopcioacuten de tecnologiacutea) y iii) estudios de im-pacto (indicadores productivos de conservacioacuten derecursos naturales e indicadores sociales) Una vezidentificados los indicadores se los sistematizoacute entablas y se utilizaron estadiacutesticas descriptivas (miacute-nimo maacuteximo promedio y mediana) para analizary discutir la informacioacuten

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

3 Resultados

31 Rentabilidad de la I+D

La investigacioacuten bibliograacutefica realizada identificoacute 12estudios que evaluaron la rentabilidad de las tecno-logiacuteas generadas por el INIAP Estos estudios uti-lizaron en su mayoriacutea el meacutetodo del excedenteeconoacutemico (Mendoza Racines y Chaacutevez 2010 Ra-cines Mendoza y Yaacutenez 2011) y en ciertos casosse combinaron con meacutetodos descriptivos (Guaya-samiacuten 2015 Reyes 2012) Nueve de estos estudiosse realizaron a nivel nacional en los temas de arroz(Mendoza Racines y Chaacutevez 2010) cacao (Sotoma-yor 2011) cebada (Suquillo 2014) limoacuten (Salgado2013) maiacutez duro (Racines Mendoza y Yaacutenez 2011)palma africana (Coacuterdova 2013) papa (Mora 2012)

soya (Aacutelava 2014) y yuca (Molina Loor 2014) ylos restantes en zonas geograacuteficas especiacuteficas freacutejolevaluado en la sierra norte (Reyes 2012) naranji-lla realizado en las provincias de Napo Pichinchay Tungurahua (Guayasamiacuten 2015) y pintildeoacuten (Jatrop-ha) realizado en la provincia de Manabiacute (Rade y col2017)El promedio del TIR para los 12 estudios realizadosfue del 33 mientras que la mediana fue 32 (Ta-bla 1) El desarrollo de tecnologiacuteas para soya y arrozreportan las mejores tasas de retorno con 68 y52 respectivamente El valor maacutes bajo correspon-de al estudio realizado en la Cebada con un TIR de0 resultado aducido a que este cultivo se lo des-tina baacutesicamente para el autoconsumo y por tan-to no generara excedentes para la comercializacioacuten(Suquillo 2014)

Tabla 1 Tasa Interna de Retorno (TIR) de la inversioacuten realizada en 12 rubros de Investigacioacuten y Desarrollo del INIAP

Tema de estudio Periacuteodo de estudio (antildeos) Tasa interna de retorno () ReferenciaArroz 2000-2008 52 (Mendoza Racines y Chaacutevez 2010)Cacao 2000-2010 28 (Sotomayor 2011)Cebada 2000-2012 0 (Suquillo 2014)Freacutejol 1991-2010 35 (Reyes 2012)Limoacuten 2000-2012 13 (Salgado 2013)

Maiacutez duro 2009-2010 42 (Racines Mendoza y Yaacutenez 2011)Naranjilla 2004-2021lowast 43 (Guayasamiacuten 2015)

Palma Africana 2000-2011 46 (Coacuterdova 2013)Papa 2000-2010 27 (Mora 2012)Pintildeoacuten 2015 17 (Rade y col 2017)Soya 2000-2012 68 (Aacutelava 2014)Yuca 2000-2012 21 (Molina Loor 2014)

Promedio 33lowastAnaacutelisis exante

32 Adopcioacuten de las tecnologiacuteas

En la Tabla 2 se observan los porcentajes de adop-cioacuten de las tecnologiacuteas generadas por el INIAP ob-tenidos en 30 estudios encontrados en las bases dedatos analizadas En promedio el material geneacuteticoy el resto de las tecnologiacuteas o praacutecticas de manejodesarrolladas por el INIAP han sido adoptadas enun 37 El material geneacutetico o la semilla desarro-llada por INIAP tuvo un porcentaje de adopcioacutenpromedio de 38 mientras que las tecnologiacuteas demanejo del cultivo tuvieron una adopcioacuten de 35Las medianas fueron 33 y 38 para geneacutetica ypraacutecticas de manejo respectivamente

Arroz y papa son los cultivos con maacutes estudiosde adopcioacuten (Tabla 2) El rubro con mayor por-centaje de adopcioacuten a nivel nacional fue el arroz(Moreno 2014 Monteros y Salvador 2015) y el demenor adopcioacuten fue la cebada (Suquillo 2014) Elnivel de adopcioacuten de las tecnologiacuteas desarolladaspor INIAP es muy varible desde 0 en el caso depraacutecticas de manejo para el cultivo de maiacutez duroen las provincias de Los Riacuteos y Guayas (Chicaiza2010) hasta 90 de adopcioacuten de semilla de arroz enla provincia del Guayas (Mendoza Racines y Espiacuten2011) Las razones de esta gran variacioacuten fueron di-versas En el caso de Mauceri y col (2007) las tasasde adopcioacuten de praacutecticas tecnoloacutegicas estuvieron

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en relacioacuten a la relacioacuten de los agricultores con ex-tensionistas i) participantes en escuelas de campo233 a 833 con promedio de 565 ii) pro-ductores que tuvieron contacto con participantes enescuelas de campo 36 a 857 con promedio414 y iii) productores que no tuvieron contac-to con participantes en escuelas de campo 2 a529 con un promedio de 219

En el caso de praacutecticas tecnoloacutegicas de con-servacioacuten de recursos naturales desarrolladas parala regioacuten alto andina la tasa de adopcioacuten depen-dioacute de la localidad y el tipo de tecnologiacutea (Barre-ra y col 2012) En ese estudio las tecnologiacuteas maacutesadoptadas fueron rotacioacuten de cultivos (localidad 15941 y localidad 2 925) barreras vivas (lo-calidad 1 2469 y localidad 2 6375) y reduc-cioacuten de labranza (2636 y 7625) Carrioacuten Ya-guana y col (2015) tambieacuten encontroacute diferencias enla adopcioacuten de praacutecticas tecnoloacutegicas en la zona an-dina del Ecuador con un rango de 55 a 681 Lastecnologiacuteas maacutes adoptadas fueron rotacioacuten de pes-ticidas de baja toxicidad (681) rotacioacuten de culti-vos (681) y manejo de los residuos vegetales enel cultivo (371) En ese mismo estudio se mos-troacute que los factores determinantes para la adopcioacutende las tecnologiacuteas fueron la educacioacuten la salud yel meacutetodo de capacitacioacuten Otros autores tambieacutenreportaron diversos niveles de adopcioacuten en funcioacutendel tipo de tecnologiacutea en evaluacioacuten que dependeraacutemucho del rubro estudiado (Sowell y Shively 2012Fernaacutendez Peacuterez y Mendoza Coronel 2011 Cedentildeo2013 Bazurto 2014)

4 Evaluacioacuten de impactoDiez estudios de evaluacioacuten de impacto de las tec-nologiacuteas desarrolladas por INIAP se han publicadoentre el 2007 y 2017 (Tabla 3) Las evaluaciones deimpacto han sido en su mayoriacutea ex post mediantemeacutetodos economeacutetricos cuasi-experimentales queconsistieron de manera general en determinar loque habriacutea pasado con los beneficiarios de un pro-yecto si el proyecto no hubiera existido (KhandkerB Koolwal y Samad 2010)Los estudios han sido realizados en su mayoriacutea enlos rubros naranjilla y papa Para el caso de la na-ranjilla se evaluacuteo el impacto de las plantas injerta-das mientras que para el cultivo de la papa se es-tudiaron programas de capacitacioacuten y las praacutecticas

de conservacioacuten Los resultados de las evaluacionesmuestran efectos positivos en variables econoacutemicasde produccioacuten (rendimiento) y ambientales (Tabla3)En las econoacutemicas por ejemplo el uso de tecnolo-giacuteas para el manejo integrado de plagas en el culti-vo de papa aumentoacute el ingreso de los agricultoresde 250 a 560 doacutelares por hectaacuterea (Mauceri y col2007) El manejo integrado de los recursos naturalesen la regioacuten alto andina del Ecuador con tecnologiacuteadel INIAP aumentoacute del 65 al 81 los ingresos ne-tos de los agricultoresEl manejo y la aplicacioacuten adecuada de pesticidas in-crementaron el beneficio en el cultivo de papa enun 50 mientras que el uso de la Naranjilla injerta-da incrementoacute el beneficio econoacutemico entre el 40y 60 (Sowell y Shively 2012) Las tecnologiacuteas deconservacioacuten evaluadas por el INIAP incrementa-ron la produccioacuten de leche en 122 (Barrera y col2012) y en el cultivo de papa se incrementoacute la pro-duccioacuten en 19 toneladas por hectaacuterea (Cavatassi ycol 2011)En teacuterminos ambientales seguacuten sus autores eldesarrollo de la variedad de naranjilla INIAP qui-toense liberada en el 2009 permitiraacute evitar la defo-restacioacuten de 17300 hectaacutereas en 20 antildeos (Clementsy col 2016) esta variedad de alto rendimiento per-mite aumentar la produccioacuten sin afectar la fronteraagriacutecola En el cultivo de haba las tecnologiacuteas de la-branza de conservacioacuten aumentaron la produccioacutenen 10 La incorporacioacuten de forraje verde (avena)al suelo incrementoacute el 20 de la produccioacuten de ce-bada y 40 de freacutejol (Nguema y col 2013)El impacto de la modernizacioacuten de tecnologiacuteas enel cultivo de la mora sobre el precio del mercadode esa fruta tambieacuten ha sido motivo de estudio (Ba-rrera y col 2017) Los resultados indican la impor-tancia de implementar altos estaacutendares de calidaddurante el proceso productivo Una sola actividadadicional de modernizacioacuten durante la produccioacuten-como por ejemplo la cosecha en recipientes listospara la comercializacioacuten el uso de variedades me-joradas entre otras- incrementa el precio en 34Una comercializacioacuten sofisticada -certificaciones or-gaacutenicas asociatividad conocimiento especiacutefico delcomprador entre otras- y la modernizacioacuten en ven-tas -el colocado del producto en mercados apropia-dos venta a compradores con mejores precios en-tre otras- tambieacuten incrementan el precio en el 19 y27 respectivamente

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

Tabla 2 Estudios de adopcioacuten de tecnologiacuteas desarrolladas por el INIAP

Tema de estudio Cobertura del estudio Tasa de adopcioacuten de tecnologiacutea ReferenciaArroz Nacional Geneacutetica 74 (Mendoza Racines y Chaacutevez 2010)

Arroz GuayasPraacutecticas de Manejo 11 a 89Promedio 41Geneacutetica 90

(Mendoza Racines y Espiacuten 2011)

Arroz Nacional Geneacutetica 45 (Moreno 2014)Arroz Nacional Geneacutetica 70 (Moreno 2014)Arroz Nacional Geneacutetica 50 (Moreno 2015)Arroz Nacional Geneacutetica 70 (Monteros y Salvador 2015)Arroz Nacional Geneacutetica 45 (Castro 2016c)Arroz Nacional Geneacutetica 50 (Castro 2016a)Arroz Nacional Geneacutetica 23 (Castro 2016b)Cacao Nacional Geneacutetica 10 (Sotomayor 2011)

Cacao ManabiacutePraacutectica de Manejo 1 a 100Promedio 36Geneacutetica 6 a 7

(Fernaacutendez Peacuterez y Mendoza Coronel 2011)

Cebada Nacional Geneacutetica 1 (Suquillo 2014)Conservacioacuten derecursos naturales Boliacutevar

Praacutecticas de Manejo 7 a 68Promedio 31 (Barrowclough y Dominguez 2016)

FreacutejolCarchiImbabura Geneacutetica 50 (Reyes 2012)

Ganaderiacutea BovinaManabiacuteGuayasLos Riacuteos

Praacutectica de Manejo 36Geneacutetica 27 (Bazurto 2014)

Limoacuten sutil Nacional Geneacutetica 40 (Salgado 2013)

Maiacutez duroLos RiacuteosGuayas

Praacutecticas de Manejo 0Geneacutetica 63 (Chicaiza 2010)

Maiacutez duro Nacional Geneacutetica 23 (Racines Mendoza y Yaacutenez 2011)Maiacutez duro Nacional Geneacutetica 3 (Lusero-Sumba 2014)

Naranjilla

PichinchaNapoMorona SantiagoPastaza

Praacutectica de Manejo 11 a 100Promedio 43 (Sowell y Shively 2012)

Palma Africana Nacional Geneacutetica 33 (Coacuterdova 2013)Papa Carchi Praacutecticas de Manejo 40 (Mauceri y col 2007)Papa Nacional Geneacutetica 33 (Mora 2012)

Papa CarchiPraacutecticas de Manejoal antildeo 2012 6 a 68 Promedio 28 (Carrioacuten Yaguana y col 2015)

PlaacutetanoManabiacuteSanto Domingo

Praacutectica de Manejo 19 a 61Promedio 39 (Cedentildeo 2013)

Quinoa y chochoCantildearChimborazoCotopaxi

Geneacutetica 23 (Mazoacuten y col 2016)

Recursos naturales Boliacutevar Praacutecticas de Manejo 57 (Barrera y col 2012)Soya Nacional Geneacutetica 3 (Aacutelava 2014)Yuca Nacional Geneacutetica 22 (Molina Loor 2014)Yuca Manabiacute Geneacutetica 85 (Nevaacuterez 2011)

PromedioPraacutecticas de Manejo 35Geneacutetica 38

41 Discusioacuten

El anaacutelisis de la rentabilidad de los 12 estudios pre-sentados indica que los resultados de la I+D delINIAP visto en el material geneacutetico mejorado y lasnuevas praacutecticas agronoacutemicas permiten producirmaacutes con un retorno econoacutemico favorable La TIRen teacuterminos generales representa o significa la tasa

de intereacutes o rentabilidad que ofrece una inversioacutenPara el caso de la TIR de la inversioacuten puacuteblica parala generacioacuten de tecnologiacuteas en el INIAP estaacute enun promedio del 33 La distribucioacuten de la renta-bilidad en los 12 estudios fue amplia con valoresde 0 hasta 68 A pesar de que cada estudio fuerealizado de manera independiente en diversos ru-

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

Tabla 3 Estudios de evaluacioacuten de impacto de tecnologiacuteas desarrolladas por el INIAP

Tema de estudio Periacuteodo deestudio

Cobertura delestudio

Indicadores de ImpactoEconoacutemico y Ambiental Referencia

Papa 1998-2003 Carchi

lowastE Uso del Manejo Integradode Plagas aumentoacute el ingresoen 310 doacutelares por hectaacuterea

(Mauceri y col 2007)

Naranjilla 2004-2013 NacionalA 17300 ha de deforestacioacutenevitada por la adopcioacuten deINIAP Quitoense

(Clements y col 2016)

Manejo y conservacioacutende recursos naturales 2006-2010 Boliacutevar

E Aumento del 65 a 81 enlos ingresos netos El manejoadecuado de pesticidas en papaincrementoacute el beneficio en 50P Uso de mejores forrajesincrementoacute la produccioacuten deleche en 122

(Barrera y col 2012)

Papa 2007TungurahuaChimborazo

P Aumento en produccioacuten depapa en 19 tha (Cavatassi y col 2011)

Papa 2009-2012 CarchiE Disminucioacuten en el gasto poruso de pesticidas en 60 (Carrioacuten Yaguana y col 2015)

Banano y otrasmusaacuteceas 2009

ManabiacuteCotopaxi

A La biodiversidad de bananoy musaacuteceas en un predio disminuye256 veces la posibilidad de dantildeocausado por picudo negro

(Marcillo 2012)

Naranjilla 2010Pichincha NapoMorona SantiagoPastaza

E Se incrementa el beneficioeconoacutemico de 40 a 60 (Sowell y Shively 2012)

Manejo y conservacioacutende recursos naturales 2010-2011 Boliacutevar

A Labranza cero en haba aumenta10 el rendmiento La incorporacioacutende avena al suelo incrementa 20de produccioacuten de cebaday 40 en el freacutejol

(Nguema y col 2013)

Mora 2015-2016 NacionalE La modernizacioacuten de tecnologiacuteasde produccioacuten y comercializacioacutendeterminan el precio entre 19 y 34

(Barrera y col 2017)

Manejo y conservacioacutende recursos naturales 2011-2014 Boliacutevar

P Los agricultores estuvierondispuestos a invertir 2 maacutes enteacutecnicas de Conservacioacuten paraobtener aumento de 1 en elrendimiento

(Barrowclough y Dominguez 2016)

lowastA= Ambiental E= Econoacutemico P= Productivo

bros y diversas regiones del paiacutes el anaacutelisis de losresultados mostroacute una distribucioacuten uniforme de da-tos con valores de media de 33 y una mediana de32 (Tabla 1)

El meacutetodo del excedente econoacutemico fue el maacutesutilizado para encontrar la TIR Este meacutetodo analizalos excedentes generados por el desplazamiento deuna curva de una oferta calculada debido al efectode los incrementos provocados por el aumento de lasuperficie plantada y los rendimientos asignandoun peso atribuible a la I+D (Alston Norton y Par-dey 1998) En otras palabras este meacutetodo se basaen que las tecnologiacuteas mejoradas permiten producirmaacutes con un mismo nivel de insumos Ese desarrollo

tecnoloacutegico permitiraacute -en funcioacuten de condicionesde mercado- que tanto productor como consumi-dor se beneficien en alguacuten grado La estimacioacuten delexcedente econoacutemico generado por el cambio tec-noloacutegico considera el desplazamiento de una curvade oferta debido a incrementos en los rendimientosy en la superficie cultivada

En el estudio realizado por Reyes (2012) se eva-luaron las ganancias en productividad de varieda-des de freacutejol desarrollados para el reemplazo de va-riedades antiguas en Ameacuterica Central Honduras yen el norte de Ecuador usando datos de productivi-dad experimental Las ganancias de productividadobservada en Ecuador en particular de las varie-

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

dades de rojo moteado estaacuten en 168 por antildeoEl mismo autor encontroacute que el retorno econoacutemicode las investigaciones a nivel regional mostroacute unvalor de 358 millones de doacutelares y un TIR de 32para el caso de Ecuador alcanzoacute un TIR de 35 elVAN de 109 millones de doacutelares El TIR obtenidoen 11 de los 12 estudios identificados fue superioral costo de oportunidad de la inversioacuten que ofrecela tasa activa referencial para la inversioacuten puacuteblica(933) publicada por el Banco Central del Ecua-dor a octubre de 2018 (Banco Central del Ecuador2018) Estos resultados corroboran lo indicado porTimmer (1992) en las cuales se afirma que las pro-ductividades agriacutecolas pueden crecer maacutes raacutepidoque en otros sectores debido a la inversioacuten en eldesarrollo cientiacutefico y tecnoloacutegico

La adopcioacuten tecnoloacutegica en el sector agropecua-rio es un proceso complejo que puede cubrir unperiacuteodo de tiempo considerable ya que no solo re-quiere que la tecnologiacutea a transferir sea buena si noque se requieren que los actores involucrados ten-gan los recursos y herramientas para hacerlas llegara los usuarios finales (Cadena Intildeiguez y col 2018)El promedio de 37 de adopcioacuten de las tecnologiacuteasliberadas por INIAP es menor al promedio (40)obtenido de trece estudios de adopcioacuten contem-plados en el trabajo de Barrientos-Fuentes y Berg(2013) trabajo que recogioacute informacioacuten de evalua-ciones realizadas en varios paiacuteses del mundo entecnologiacuteas agriacutecolas como material geneacutetico agri-cultura de conservacioacuten teacutecnicas de cultivo manejode plagas y enfermedades entre otras

La transferencia de tecnologiacutea en Ecuador noes competencia exclusiva del INIAP sino que re-cae en otros actores de un sistema puacuteblico nacio-nal de extensionismo y asistencia teacutecnica inexis-tente para el agro ecuatoriano El eacutexito del sectoragroindustrial estadounidense se debe entre otrosfactores a su elevada adopcioacuten tecnoloacutegica (VieiraFilho y Fornazier 2016) En los resultados de eva-luaciones de impacto se observaron estudios conindicadores econoacutemicos productivos y de conser-vacioacuten de recursos naturales (ambientales) (Tabla3) Los trabajos han sido publicados en revistas in-dexadas en mayoriacutea son expost y explican unarelacioacuten causal solucionando el problema del con-trafactual mediante meacutetodos economeacutetricos cuasi-experimentales El principal reto de una evaluacioacutende impacto es identificar lo que habriacutea pasado con

los beneficiarios de un programa si el programa nohubiera existido (Khandker B Koolwal y Samad2010)

El impacto de la inversioacuten en investigacioacuten tam-bieacuten ha sido evaluado a nivel regional donde seestimoacute que el valor econoacutemico potencial causadopor las tecnologiacuteas desarrolladas por INIAP y otrosinstitutos puacuteblicos de la regioacuten andina para el con-trol de tizoacuten tardiacuteo en papa pudo alcanzar los 298millones de doacutelares en 20 antildeos (Gonzaacutelez 1998) Unestudio maacutes reciente en Brasil reportoacute que el incre-mento de la productividad de la tierra observadoen los uacuteltimos antildeos se debe entre otros factores alacrecentamiento de la inversioacuten en investigacioacutenespecialmente en el instituto nacional de investi-gaciones agropecuarias-Embrapa (Gasques VieiraFilho y Navarro 2010)

Estos resultados corroboran los resultados de laTabla 3 ya que demuestran que la inversioacuten en I+Dgenera un impacto positivo en el sector agropecua-rio a mediano y largo plazo Sin embargo estos im-pactos no llegan a todos los agricultores ni han re-suelto todas las necesidades del agro ecuatoriano Apesar que la inversioacuten en I+D agropecuario registroacuteun crecimiento de 9 durante el periacuteodo 2009ndash2014(SENESCYT e INEC nd 2014) Ecuador tiene unode los iacutendices maacutes bajos de inversioacuten en actividadesde I+D en Sudameacuterica con un gasto de 018 desu PIB Agropecuario-PIBA (Stads y col 2016) va-lor muy por debajo de lo recomendado por el Ban-co Mundial (2 del PIBA) o el Instituto Interame-ricano de Cooperacioacuten para la Agricultura (1 delPIBA) (UNCTAD 2007 OEA IICA 1999)

5 Conclusiones

En el periacuteodo 2007-2017 se han publicado 37 es-tudios socioeconoacutemicos de impacto rentabilidado adopcioacuten de las tecnologiacuteas desarrolladas porINIAP realizadas por trece instituciones como Vir-ginia Tech University Purdue la Escuela Politeacutecni-ca del Ejeacutercito INIAP entre otras De los resultadosobtenidos se concluye que en promedio las tecno-logiacuteas desarrolladas por el INIAP como principalcentro de I+D agropecuario del Ecuador han gene-rado una tasa interna de retorno de 33 con unaadopcioacuten del 37 resultados positivos que justifi-can la inversioacuten puacuteblica en ciencia y tecnologiacutea en

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

el sector agropecuario del Ecuador Sin embargo esevidente que para tener una mejor estadiacutestica se re-quieren de muchos maacutes estudios sobre todo de im-pacto en un mayor nuacutemero de rubros y temas deinvestigacioacuten que realiza el instituto por ejemploen cafeacute cacao conservacioacuten de agrobiodiversidady valor agregado (agroindustria) Adicionalmentees necesario incrementar la inversioacuten en ciencia ytecnologiacutea y consolidar un sistema nacional de ex-tensionismo y asistencia teacutecnica para los agriculto-res ecuatorianos que incremente la adopcioacuten de lastecnologiacuteas generadas y que contribuya al desarro-llo de una agricultura sostenible y de referencia pa-ra la regioacuten

AgradecimientosSe agradece a Karla Tinoco y Cristina Iglesias por elapoyo brindado en la buacutesqueda del material biblio-graacutefico utilizado en el presente artiacuteculo

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

CIENCIAS VETERINARIASpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201904

PATROacuteN DE CRECIMIENTO DURANTE LA PRIMERA GESTACIOacuteN DE

VAQUILLONAS CRUZA CON PADRE BRAHMAN Y DIFERENTE

GENOTIPO MATERNO

GROWTH PATTERN DURING THE FIRST GESTATION OF HEIFERS CROSSES WITH

BRAHMAN FATHER AND DIFFERENT MATERNAL GENOTYPE

Orlando Roberto Quinteros Pozo1 Ricardo Joseacute Di Masso2 y PabloRoberto Marini2

1 Centro Latinoamericano de Estudios de Problemaacuteticas Lecheras (CLEPL) Universidad Estatal Amazoacutenica Calle Teniente Hu-go Ortiz E45 Puyo Ecuador2 Centro Latinoamericano de Estudios de Problemaacuteticas Lecheras (CLEPL) Facultad de Ciencias Veterinarias Universidad Na-cional de Rosario Maipuacute 1065 Santa Fe Argentina

Autor para correspondencia oquinterosueaeduec

Manuscrito recibido el 28 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 12 de julio de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El objetivo del presente trabajo fue evaluar el patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruzacon padre Brahman y diferente genotipo materno en la Amazoniacutea Ecuatoriana Se utilizaron datos retrospectivos de2304 pesos individuales de 48 vacas cruzas lecheras Con ello se evaluoacute el comportamiento dinaacutemico del peso corporalde cuatro genotipos Brahman x Gyr (Gyr) (n=12) Brahman x Brown Swiss (BS) (n=12) Brahman x Jersey (J) (n=12) yBrahman x Sahiwal (S) (n=12) pertenecientes al rodeo lechero del Centro de Investigacioacuten Posgrado y Conservacioacutende la Biodiversidad Amazoacutenica (CIPCA) ndash Ecuador Las diferencias entre genotipos en el peso corporal a la prentildeezy al primer parto no fueron estadiacutesticamente significativas Se observaron diferencias en la edad a la primera prentildeezcorrespondiendo la mayor precocidad a la cruza con madre Brown Swiss y la menor precocidad a las cruzas con Gyry Sahiwal Las hembras producto del cruzamiento con Jersey presentaron un comportamiento intermedio Se observoacuteque durante su primera gestacioacuten las vaquillonas F1 con padre Brahman y diferente genotipo materno presentansimilar patroacuten de crecimiento en las condiciones limitantes de la Amazoniacutea Ecuatoriana respuesta interpretable enteacuterminos de interaccioacuten genotipo-ambiente negativaPalabras clave edad al primer parto aumento de peso cruzamientos interaccioacuten genotipo-ambiente Amazoniacutea

40LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201940-47ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador

Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

Abstract

The objective of the present work was to evaluate the growth pattern during the first gestation of heifers crossed withBrahman father and different maternal genotype in the Ecuadorian Amazon Retrospective data of 2304 individualweights of 48 dairy cows were used The dynamic behavior of the body weight of four genotypes was evaluatedBrahman x Gyr (Gyr) (n=12) Brahman x Brown Swiss (BS) (n=12) Brahman x Jersey (J) (n=12) and Brahman x Sahiwal(S) (n=12) belonging to the dairy herd of the Research Center Postgraduate studies and Preservation of the AmazoniaBiodiversity (CIPCA) ndash Ecuador The differences between genotypes in body weight at pregnancy and at first birthwere not statistically significant Differences in age at the first pregnancy were observed with the highest precocity atcrossing with Brown Swiss mother and the lower precocity at crosses with Gyr and Sahiwal The females producedby crossing with Jersey showed intermediate behavior It was observed that during their first gestation F1 heiferswith Brahman father and different maternal genotype have a similar growth pattern under the conditions of theEcuadorian Amazon response in terms of negative genotype-environment interactionKeywords age at first calving weight gain crosses genotype-environment interaction Amazonia

Forma sugerida de citar Jimeacutenez Ruiacutez E R Fonseca Gonzaacutelez W y Pazmintildeo Pesantez L (2019) Patroacuten decrecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno La Granja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)40-47httpdoiorg1017163lgrn30201904

IDs OrcidOrlando Roberto Quinteros Pozo httpsorcidorg0000-0002-3808-257XRicardo Joseacute Di Masso httpsorcidorg0000-0003-4873-5156Pablo Roberto Marini httpsorcidorg0000-0003-0826-0387

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Quinteros Pozo O R Di Masso R J y Marini P R

1 Introduccioacuten

Calderoacuten y col (1993) y Abeygunawardena y De-matawewa (2004) informaron que las hembras pro-venientes de cruzamientos entre razas cebuinas yeuropeas inician la pubertad a una edad maacutes tem-prana que las razas puras en condiciones de troacutepicohuacutemedo con valores de 15 y 19 meses respecti-vamente La variabilidad geneacutetica existente tantodentro como entre razas se traduce en diferenciasen la edad y el peso corporal a la presentacioacuten delprimer afectando posteriores a eventos de caraacutecterreproductivo que terminan siendo determinantesen la aptitud productiva global (Navarrete 1995Nogueira 2004) Por esta razoacuten es importante con-tar con grupos raciales adaptados a estas condicio-nes particulares que sean capaces de superar laslimitantes productivas que presentan las razas deBos taurus en estas regiones En este sentido se haobservado que las vacas producto de cruzamientosBrahman x Bos taurus presentan mayor fertilidadmayor produccioacuten de leche y mayor longevidadque aquellas de genotipo Bos taurus puro (GrajalesHernaacutendez y Prieto 2006 Zambrano-Sepuacutelveda ycol 2014) Sin embargo al aumentar la proporcioacutende genes de origen iacutendico las hembras tienden aretrasar la edad a la pubertad y ello impacta ne-gativamente en su comportamiento reproductivoposterior En este sentido se ha constatado (Rochay Lobato 2002 Zambrano y Contreras 2014) la in-capacidad de las vacas cruza Brahman x Bos tauruspara producir una hembra de reemplazo que man-tenga sus mismas caracteriacutesticas de productividadcomo consecuencia de la peacuterdida de la heterosis conrespecto a la expresada por la F1

El registro del peso vivo de los bovinos esuna estrategia que permite monitorear el compor-tamiento en su entorno natural Esta informacioacutense utiliza con diversos propoacutesitos entre los cualescabe mencionar la determinacioacuten del nivel de ali-mentacioacuten adecuado y el estado nutricional de losanimales el control de la tasa de crecimiento y lasrespuestas a la seleccioacuten geneacutetica (Marulanda 1996Lesosky y col 2013 Lukuyu y col 2016) En resu-men la evaluacioacuten del peso vivo de los animales enlos sistemas de produccioacuten ganadera resulta fun-damental si se desean implementar praacutecticas ade-cuadas de manejo de los pastizales tendientes al lo-gro de una produccioacuten sustentable en la AmazoniacuteaEn este contexto el objetivo del presente trabajo fue

evaluar el patroacuten de crecimiento durante la primeragestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahmany diferente genotipo materno en la Amazoniacutea Ecua-toriana

2 Materiales y meacutetodos

Se utilizaron datos retrospectivos de 2304 registrosindividuales del peso corporal de 48 vacas cruzaslecheras pertenecientes a cuatro genotipos Brah-man x Gyr (Gyr) (n=12) Brahman x Brown Swiss(BS) (n=12) Brahman x Jersey (J) (n=12) y Brahmanx Sahiwal (S) (n=12) pertenecientes al rodeo leche-ro del Centro de Investigacioacuten Posgrado y Con-servacioacuten de la Biodiversidad Amazoacutenica (CIPCA)ubicado en el cantoacuten Carlos Julio Arosemena Tolade la provincia de Napo (Ecuador) en el kiloacuteme-tro 44 viacutea Puyo-Tena (coordenadas S 01 14325 O77 53134) y dispone de una superficie de 42 ha depastos destinada a la recriacutea Las vaquillonas eva-luadas proveniacutean del mismo establecimiento y ha-biacutean sido criadas bajo las mismas condiciones am-bientales nutricionales y de manejo e ingresaron alCIPCA con 15-17 meses de edad y pesos corpora-les (promedio plusmn EE) de 204 plusmn 77 kg (G) 276 plusmn 110kg (BS) 204 plusmn 87 kg (J) y 186 plusmn 60 kg (S) A losfines de evaluar el comportamiento dinaacutemico delpeso corporal todos los animales se pesaron cada30 diacuteas en forma individual entre los meses de di-ciembre de 2012 y diciembre de 2016 La alimenta-cioacuten del hato bovino en estudio fue de pastoreo li-bre con pastizales en base de Brachiaria decumbens(17 585 kg MShaantildeo Proteiacutena 106 Foacutesforo018 DIV 444) Brachiaria brizantha (26 970 kgMShaantildeo Proteiacutena 101 Foacutesforo 018 DIV441) Arachis pintoi (6 212 kg MShaantildeo Pro-teiacutena 194 Foacutesforo 021 DIV 592) Desmo-dium ovalifolium (5 890 kg MShaantildeo Proteiacutena163 Foacutesforo 016 DIV 396) y Stylosanthesguianensis (15 237 kg MShaantildeo Proteiacutena 214Foacutesforo 04 DIV 487) (Leonard 2015)El manejo sanitario aplicado fue el habitualmenteempleado para el rodeo bovino del CIPCA el cualincluye desparasitaciones bantildeos contra garrapatasy moscas vacunaciones para fiebre aftosa rabia bo-vina y estomatitis vesicular y la aplicacioacuten inyecta-ble de vitaminas y minerales Se registroacute en formaindividual el peso corporal (kg) a la primera prentildeezla edad (diacuteas) a la primera prentildeez y el peso corpo-ral (kg) a la primera paricioacuten La normalidad de la

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Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

distribucioacuten de cada una de dichas variables se eva-luoacute con el test oacutemnibus de DrsquoAgostino y Pearson(DrsquoAgostino y Pearson 1973) y la homogeneidadde sus variancias con la prueba de Brown-Forsythe(Brown y Forsythe 1974) Para cada genotipo se cal-culoacute el peso corporal promedio a intervalos men-suales durante la primera gestacioacuten Los datos pro-medio se graficaron en funcioacuten de los meses de ges-tacioacuten identificaacutendose en todos los casos un com-portamiento asimilable a un modelo lineal el que seconstatoacute con un test de rachas o ciclos El efecto delgrupo geneacutetico sobre los valores de los estimadoresde los paraacutemetros de la funcioacuten lineal se evaluoacute conun anaacutelisis de la covariancia

3 Resultados

La Tabla 1 muestra el efecto del grupo geneacutetico so-bre las tres variables respuesta Todas ellas mostra-ron distribucioacuten normal y variancias homogeacuteneasLas diferencias observadas entre genotipos en el pe-so corporal a la prentildeez y al primer parto no fueronestadiacutesticamente significativas Se observaron dife-rencias en la edad a la primera prentildeez correspon-diendo la mayor precocidad a la cruza con madreBrown Swiss y la menor precocidad a las cruzascon Gyr y Sahiwal Las hembras producto del cruza-miento con Jersey presentaron un comportamientointermedio

Tabla 1 Edad y peso corporal a la primera prentildeez en cuatro grupos de vaquillonas F1 con padre Brahman y diferente genotipomaterno

Variable Genotipo materno ContrastesGyr Brown Swiss Jersey SahiwalEdad (diacuteas) 1148c plusmn 577 852ab plusmn 383 994bc plusmn 495 1135c plusmn 544 F = 7619 p = 00003

Peso prentildeez (kg) 319 plusmn 173 350plusmn 95 308plusmn 136 324plusmn 86 F = 1239p = 0307Peso parto (kg) 392plusmn 158 414plusmn 188 399plusmn 140 399plusmn 110 F = 1239p = 0307

Todos los valores corresponden a la media aritmeacutetica plusmn error estaacutendarTamantildeo muestral n = 12 individuos por grupoa b c Valores con diferente letra difieren al menos al 005

Al ajustar los datos de peso corporal promediovs meses de gestacioacuten se constatoacute una desviacioacutenno significativa de la linealidad para los cuatro gru-pos geneacuteticos [madre Gyr (p = 0833) madre BrownSwiss (p = 0283) madre Jersey (p = 0881) y madreSahiwal (p = 0405)] Los valores del coeficiente dedeterminacioacuten lineal (R2) y las variancias residuales

(Syx) pusieron de manifiesto una adecuada bondadde los ajustes [madre Gyr (R2 = 0773 Syx = 988)madre Brown Swiss (R2 = 0958 Syx = 600) madreJersey (R2 = 0967 Syx = 554) y madre Sahiwal (R2=0975 Syx = 385)] Las ecuaciones de regresioacuten co-rrespondientes a los diferentes grupos se presenta-nen la Tabla 2

Tabla 2 Regresioacuten de los diferentes grupos de madres

Madre Gyr Y= 5676 X + 3212Madre Pardo suizo Y= 8884 X + 3425

Madre Jersey Y= 9347 X + 3075Madre Sahiwal Y= 7488 X + 3217

Los valores de la ordenada al origen (estimado-res del peso corporal al inicio de la prentildeez) no mos-

traron diferencias (p gt005) con los valores observa-dos

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Tabla 3 Ordenadas de la regresioacuten de los diferentes grupos de madres

Genotipo Ordenada Peso registradoMadre Gyr a= 3212 Kg 319Kg

Madre Pardo suizo a=3425 Kg 350 KgMadre Jersey a=3075 Kg 308 Kg

Madre Sahiwal a=3217 Kg 324 Kg

Tabla 4 Pendientes de la regresioacuten de los diferentes grupos de madres

Genotipo Regresioacuten SignificanciaMadre Gyr b plusmn Sb = 5676 plusmn 1088 kgmes F = 27 2 p = 00008

Madre Pardo suizo b plusmn Sb = 8884 plusmn 0661 kgmes F = 181 p lt00001Madre Jersey b plusmn Sb = 9347 plusmn 0610 kgmes F = 235 p lt00001

Madre Sahiwal b plusmn Sb = 7488 plusmn 0423 kgmes F = 313 p lt00001

Todas las pendientes fueron estadiacutesticamente di-ferentes de 0 El anaacutelisis de la covariancia puso enevidencia una diferencia estadiacutesticamente significa-tiva en el valor de las pendientes (F = 5018 p =00058) de los diferentes grupos geneacuteticos lo queimpidioacute comparar las diferencias en altura Debi-do a que las pendientes estiman la tasa de gananciadiaria de peso a lo largo de la gestacioacuten la diferen-cia observada entre las mismas puso en evidenciaun comportamiento particular de las hembras pro-

ducto del cruzamiento Brahman x Gyr que mostra-ron un menor aumento de peso en el periacuteodo Al ex-cluir a dicho grupo del anaacutelisis las diferencias entrelas pendientes de los tres genotipos restantes fue-ron estadiacutesticamente no significativas (F = 2845 p= 0078) lo que permitioacute calcular una pendiente co-muacuten a todas ellas (bc = 8573 kgmes) y compararlas alturas que resultan estadiacutesticamente diferentes(F = 994 p lt00001)

Figura 1 Patroacuten de crecimiento lineal durante la primera gestacioacuten de vacas cruza con genotipo paterno Brahman y diferentegenotipo materno en condiciones de pastoreo en la Amazonia ecuatoriana

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Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

4 Discusioacuten

En Ecuador al igual que en otros paiacuteses del troacute-pico y el subtroacutepico de Latinoameacuterica ha existidouna fuerte tendencia a la sustitucioacuten de las razaslocales por razas exoacuteticas con el fin de incremen-tar los niveles de produccioacuten de leche Estas razasintroducidas en la zona con fines de mejoramien-to provienen de regiones donde las condicionesclimaacuteticas y nutricionales son generalmente maacutes fa-vorables en comparacioacuten con las imperantes en lazona de destino por lo que su rendimiento produc-tivo en general se ve afectado negativamente Anteesta evidencia una estrategia de manejo geneacuteticoa la cual han recurrido los productores locales esla utilizacioacuten de cruzamientos entre razas cebuinas(Bos indicus) y razas europeas (Bos taurus) en unintento por minimizar los problemas de adaptacioacutenevidentes en estas uacuteltimas (Tewolde 1993 Madale-na 2012)

Pese a sus diferencias de tamantildeo corporal todoslos genotipos evaluados en este trabajo mostraronsimilar comportamiento en teacuterminos de patroacuten decrecimiento durante su primera gestacioacuten Este re-sultado coincide con evidencia previa seguacuten la cuallos aumentos de pesos mensuales durante la re-criacutea hasta el primer servicio de los cuatro genotiposlecheros cruza analizados fueron de 0201 kgdiacuteaacordes a la regioacuten en estudio Ninguno de los cru-zamientos lecheros se destacoacute por encima del otromostrando todos ellos una paridad en este aspecto(Quinteros y col 2015)

El hecho que las vaquillonas en estudio no sediferencian en sus ganancias de peso durante laprimera gestacioacuten independientemente de su cons-titucioacuten geneacutetica puede interpretarse en teacuterminosde una correlacioacuten genotipo-ambiente negativa Deacuerdo con ello al mejor genotipo en teacuterminosde velocidad de crecimiento potencial ndashcruza conBrown Swiss- le corresponde comparativamente elpeor ambiente Esta afirmacioacuten se sustenta en el he-cho que si el peso a la prentildeez representoacute el 65del peso adulto de cada genotipo materno el pesoal parto deberiacutea haber sido el 90 del peso adultocon valores teoacutericos para Brahman x Gyr de 441 kgpara Brahman x Brown Swiss de 538 kg para Brah-man x Jersey de 473 kg y para Brahman x Sahiwalde 498 kg Esta prediccioacuten difiere de los resultadosinformados en este trabajo con pesos corporales

observados menores a los esperados bajo dicha hi-poacutetesis (Tabla 1) y acordes con los que el ambientelimitante de la zona les permitioacute expresar La eleva-da humedad relativa y las altas temperaturas carac-teriacutesticas de la Amazoniacutea ecuatoriana son factoresque impactan negativamente sobre las vacas y deacuerdo a lo planteado por Saacutenchez (2010) y AriasMader y Escobar (2008) los animales produciraacuten enla medida que las condiciones del medio ambien-te les permitan expresar su potencial productivoLa baja rentabilidad de las producciones refleja losvalores resultantes de la evaluacioacuten de variablesproductivas y reproductivas utilizadas como indi-cadores de su tasa o nivel de utilidad econoacutemicay adaptacioacuten de los animales expresados bajo laforma de promedios de edad al primer parto in-tervalo entre partos y presentacioacuten celo postpartoy produccioacuten de leche (Morales 2009 Motta y col2012 Quinteros-Pozo y Marini 2017)

El grupo con genotipo materno Brown Swiss co-mienza la prentildeez a una edad maacutes temprana (mayorprecocidad) y si bien las diferencias no alcanzaronsignificado estadiacutestico con mayor peso corporal esadiferencia se mantiene a lo largo de toda la gesta-cioacuten Probablemente una mejora en la calidad y enla cantidad de la dieta ofrecida podriacutea aumentar laganancia media diaria peso sin embargo la reali-dad indica que esta opcioacuten no es siempre posiblepor lo que se deberiacutean pensar alternativas haciendouso de los elementos disponibles en la AmazoniacuteaA este respecto hay antecedentes que demuestranque valores de ganancia de peso comprendidos en-tre los 600 y 750 gramos por diacutea seriacutean oacuteptimos paralas futuras vacas lecheras mientras que valores me-nores podriacutean ser causa de un retraso de la puber-tad (Wathes y col 2014 Gonzaacutelez-Stagnaro y col2007) Sin embargo en general se trata de trabajosque no han sido realizados en ambientes como el dela Amazoniacutea por lo que la transferencia de los re-sultados derivados de ellos no resulta siempre posi-ble

5 Conclusioacuten

Los resultados permiten corroborar que las condi-ciones ambientales limitantes reinantes en la Ama-zonia Ecuatoriana impiden la expresioacuten de las di-ferentes potencialidades geneacuteticas de las vaquillo-nas F1 con padre Brahman y diferente genotipo ma-

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terno durante su primera gestacioacuten dando comoresultado un similar patroacuten de crecimiento en to-das ellas Teniendo en cuenta que lo que se mideen los animales es un fenotipo que resulta de la ac-cioacuten de su composicioacuten geneacutetica particular en el me-dio ambiente en el que le toca expresarse la eleccioacutende una cruza en particular estaraacute determinada porla factibilidad de ofertar un ambiente nutricionalmaacutes acorde con sus requerimientos La presencia deuna interaccioacuten genotipo-ambiente de signo negati-vo indica que carece de sentido generar por cruza-miento una poblacioacuten cuya potencialidad de creci-miento y su correlato a nivel reproductivo no puedeexpresarse por limitaciones atribuibles al ambiente

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Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

CIENCIAS VETERINARIASpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201905

ASOCIACIOacuteN ENTRE LA MASTITIS SUBCLIacuteNICA CON LA PEacuteRDIDA

TEMPRANA DE GESTACIOacuteN EN UN HATO DE VACAS LECHERAS

ASSOCIATION BETWEEN SUBCLINICAL MASTITIS WITH EARLY LOSS OF

GESTATION IN A DAIRY COW HERD

Santiago Miranda12 Christian Albuja3 y Humberto Triacutebulo12

1 Instituto de Reproduccioacuten Animal Coacuterdoba (IRAC) Paraje Pozo del Tigre Zona General Paz Coacuterdoba Argentina2 Universidad Nacional de Coacuterdoba Escuela Universitaria Av Ing Feacutelix A Marrone N 735 Coacuterdoba Argentina3 Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Universidad Central del Ecuador Jeroacutenimo Leiton y Gato Sobral Quito Ecua-dor

Autor para correspondencia xavierbohorquez9hotmailcom

Manuscrito recibido el 4 de abril de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 13 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El objetivo del presente estudio fue evaluar la asociacioacuten entre los diferentes grados de mastitis subcliacutenica con lapeacuterdida temprana de gestacioacuten durante los primeros 90 diacuteas posteriores al servicio en vacas lecheras Holstein Lainvestigacioacuten se realizoacute en una explotacioacuten lechera ubicada en Ecuador provincia de Pichincha cantoacuten Mejiacutea Para elestudio se analizaron los datos de 619 vacas durante el periacuteodo de octubre de 2015 hasta octubre de 2016 Se utilizarontres grupos experimentales clasificados por la severidad de mastitis subcliacutenica diagnosticada por California MastitisTest (CMT) El Grupo control (CMT 0) vacas que no presentaron mastitis subcliacutenica hasta los 90 diacuteas posteriores a lainseminacioacuten artificial (IA) El grupo CMT T-1 vacas diagnosticadas con mastitis subcliacutenica grado trazas y grado 1hasta los 90 diacuteas posteriores a la IA y el grupo CMT 2-3 vacas que presentaron mastitis subcliacutenica grado 2 y 3 hastalos 90 diacuteas posteriores a la IA El diagnoacutestico de gestacioacuten se realizoacute por ultrasonografiacutea transrectal entre los 28 y35 diacuteas posteriores a la IA y se realizoacute un seguimiento ecograacutefico a los 60 y 90 diacuteas de gestacioacuten Se encontroacute unapeacuterdida de gestacioacuten entre los 30 a 60 diacuteas del 12 y entre los 60 a 90 diacuteas del 5 Con este resultado se evidencioacuteuna asociacioacuten entre mastitis subcliacutenica grado 2 y 3 con la peacuterdida temprana de gestacioacuten (OR 26 p lt001) Se postulaque un proceso infeccioso en la ubre posterior a la IA desencadenariacutea la liberacioacuten de mediadores inflamatorios comola prostaglandina F2α que ocasionariacutea lisis del cuerpo luacuteteo y peacuterdida de la gestacioacuten En conclusioacuten las vacas quetienen mastitis subcliacutenica de grado 2 y 3 tienen mayor riesgo de peacuterdida de gestacioacuten durante los primeros 90 diacuteasposteriores al servicioPalabras clave Bovinos gestacioacuten luteoacutelisis mastitis subcliacutenica

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Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica con la peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacaslecheras

Abstract

The objective of this research was to evaluate the relationship between different levels of subclinical mastitis with theearly gestation lost during the first 90 post-insemination days in Holstein dairy cattle The research was made on adairy farm located in Mejiacutea Pichincha Province Ecuador This research analyzed data from a sample of 619 cows du-ring one year since October 2015 until 2016 Three experimental groups graded by the severity of subclinical mastitisand diagnosed by California Mastitis Test (CMT) were used The control group (CMT 0) formed by cows that did notpresent any subclinical mastitis until 90 post-insemination days The CMT T-1 group formed by cows diagnosed withsubclinical mastitis grade 1 up to 90 post-insemination days and the CMT 2-3 group cows that presented subclinicalmastitis grade 2 and 3 up to 90 post-insemination days The pregnancy diagnosis was made by transrectal ultraso-nography between 28 and 35 post-insemination days and a follow up ultrasound was performed at 60 and 90 daysof gestation A pregnancy loss of 12 was found between 30 to 60 and 5 between 60 to 90 days With this result arelationship between subclinical mastitis grade 2 and 3 with early pregnancy loss was evidenced (OR 26 p lt001)It is postulated that an infectious process in the udder after the insemination can induce the release of inflammatorymediators such as prostaglandin F2α that would cause lysis of the corpus luteum and loss of gestation In conclusiondairy cattle presenting subclinical mastitis grade 2 and 3 have a higher risk of pregnancy loss during the first 90 post-insemination daysKeywords Cattle gestation luteolysis mastitis subclinical

Forma sugerida de citar Miranda S Albuja C y Triacutebulo H (2019) Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica conla peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacas lecheras La Granja Revista deCiencias de la Vida Vol 30(2)48-56 httpdoiorg1017163lgrn30201905

IDs OrcidSantiago Miranda httpsorcidorg0000-0001-5160-8401Christian Albuja httpsorcidorg0000-0002-8457-206XHumberto Rauacutel Triacutebulo httpsorcidorg0000-0001-7709-7777

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Miranda S Albuja C y Triacutebulo H

1 Introduccioacuten

La mastitis en los bovinos es la enfermedad infec-to contagiosa de la ubre en la cual se produce unproceso inflamatorio por invasioacuten a traveacutes del canaldel pezoacuten de diferentes tipos de bacterias mico-plasmas hongos levaduras y algunos virus Lasbacterias de los geacuteneros Streptococcus Staphylococ-cus Corynebacterium y algunos geacutermenes Gram- sonresponsables de maacutes del 90 de las infecciones cliacute-nicas y subcliacutenicas Es la enfermedad maacutes comuacuteny costosa que afecta al ganado bovino lechero haynumerosos estudios que indican la importancia dela enfermedad principalmente por ocasionar peacuterdi-das econoacutemicas y riesgos en la salud puacuteblica (Phil-pot y Nickerson 2002)

Su impacto principalmente es sobre el volumeny calidad de la produccioacuten el bienestar animal yla reproduccioacuten del hato (Hillerton y Berry 2005)La rentabilidad en la industria lechera depende deentre varios factores de la eficiencia reproductivaLa tasa de concepcioacuten la tasa de deteccioacuten de celoy la peacuterdida de gestacioacuten estaacuten entre los principalesfactores que determinan la eficiencia reproductivaen hatos lecheros Sin embargo la peacuterdida de ges-tacioacuten puede tener efectos perjudiciales en el eacutexitoeconoacutemico de los hatos lecheros Se estima que porcada peacuterdida de gestacioacuten hay una peacuterdida prome-dio de USD $ 640 (Thurmond Picanso y Jameson1990)

Los costos de la mastitis estaacuten asociados princi-palmente a la peacuterdida de leche al aumento de lastasas de descarte y a los costos de los tratamientosSin embargo esta enfermedad tambieacuten afecta in-directamente el desempentildeo reproductivo en vacaslecheras mediante la alteracioacuten de los intervalos in-terestros al acortamiento de la fase luacutetea (luteoacutelisisprematura) y a las peacuterdidas de gestacioacuten (Moorey col 1991)Varios estudios han encontrado que la multiplica-cioacuten bacteriana la liberacioacuten de endotoxinas y lasexotoxinas estaacuten implicadas en la liberacioacuten de me-diadores inflamatorios los cuales podriacutean provocaruna luteoacutelisis (Riollet Rainard y Poutrel 2001) Seha comprobado que los mediadores inflamatorioscomo las prostaglandinas histamina leucotrienosy serotonina aumentan los casos de mastitis indu-cida experimentalmente por medio de infusionesintravenosas de endotoxinas de lipopolisacaacuteridos

(LPS) o por infusiones intramamarias de endoto-xina de Escherichia coli o de Salmonella typhimu-rium (Blum y col 2000 Waller Colditz y Oumlstens-son 2003) Ademaacutes existen estudios que han de-mostrado la siacutentesis de concentraciones luteoliacuteticasde prostaglandinas despueacutes de una infusioacuten de en-dotoxinas o una septicemia por Gram-negativosLa endotoxina de la Salmonella enteritidis intrave-nosa produce aborto en ratones Risco Donovany Hernandez (1999) concluyoacute que el uso de en-dotoxinas bacterianas causa signos cliacutenicos dosis-dependiente variando de fiebres transitoria a abor-tos 24 a 48 horas posteriores al desafiacuteo intravenoso

La mastitis causada por bacterias Gram negati-vas puede ocasionar bacteriemia en maacutes del 30de los casos en las vacas afectadas (Wenz y col2001) Con respecto a las bacterias Gram positivassu pared celular estaacute compuesta de muchas capasde mucopeptido peptidoglicano no tienen endoto-xina pero su presencia en la glaacutendula mamaria pro-voca una respuesta inflamatoria que es ideacutentica a lacausada por las endotoxinas de las bacterias Gramnegativas (Salyers y Whitt 1994) Por lo tanto esclara la informacioacuten que evidencia la influencia dela mastitis sobre las tasas de concepcioacuten mortalidadembrionaria temprana y abortos (Risco Donovany Hernandez 1999 Barker y col 1988)

2 Materiales y meacutetodos

Los experimentos se realizaron en una ganaderiacuteaprivada que se dedica a la produccioacuten de leche ba-jo un sistema de produccioacuten semi-intensivo Se en-cuentra ubicada en Ecuador en la provincia de Pi-chincha cantoacuten Mejiacutea parroquia Tambillo la ha-cienda estaacute a una altitud de 2827 msnm existe unatemperatura media entre 10 y 25 C y una pluviosi-dad de 1157 mm anuales

21 Factores de estudio

La explotacioacuten ganadera cuenta con un promediode 500 vacas de raza Holstein en ordentildeo con unaproduccioacuten media de 24 litros vacadiacutea Para elensayo se analizaron los datos de 619 vacas El pe-riodo de estudio fue realizado durante los meses deoctubre del antildeo 2015 hasta diciembre del 2016 Seconsideraron vacas en lactacioacuten que recibieron altameacutedica posterior al parto bovinos que pasaron el

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Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica con la peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacaslecheras

periacuteodo de espera voluntario de 60 diacuteas y que esta-ban en condiciones de ser inseminadas Las vacasque presentaron mastitis cliacutenica mediante la prue-ba de CMT no fueron consideradas en este estudiodebido a que recibieron un tratamiento en base deantiinflamatorios y antibioacuteticos para controlar la in-feccioacuten de la ubre

El diagnoacutestico de mastitis subcliacutenica fue realiza-do por el Meacutedico Veterinario de la finca ganaderautilizando la prueba de campo CMT al grupo devacas en produccioacuten una vez por mes durante eltiempo que duro la investigacioacuten El protocolo paraaplicar la prueba fue el siguientePara evitar falsos positivos se realizoacute el descarte delos primeros chorros de leche de cada pezoacuten pos-teriormente se ordentildeoacute en la paleta 2 ml de lechese antildeadioacute una cantidad equivalente de reactivo seagitoacute para mezclar la leche con el reactivo y se reali-zoacute la lectura negativo traza uno dos tres (Zurita1982) La prueba de CMT es una herramienta diag-nostica de campo cuyo fundamento consiste en queel detergente rompe las ceacutelulas (lisador) y deja salirsu ADN fuera de la membrana celular estos fila-mentos de ADN tienen tendencia a formar unasestructuras tipo gel cuando se unen unos con otros(Philpot y Nickerson 2002) El grado maacutes elevadode inflamacioacuten se caracteriza por liberar una mayorconcentracioacuten de ADN por lo tanto el resultadoy la interpretacioacuten seraacute una reaccioacuten tipo gelatina(Smith 1990 Saran y Chaffer 2000 Medina y Mon-taldo 2003)

Para la interpretacioacuten del grado de mastitis sub-cliacutenica se utilizoacute la clasificacioacuten realizada por Ruiacutez(1996)

bull Negativo No hay precipitado por lo tanto nohay infeccioacuten

bull Trazas (T) Existe ligera precipitacioacuten que des-aparece al agitar se forma un velo en el pocillode la paleta

bull Grado 1 Existe una ligera agitacioacuten con algu-nos filamentos grumosos al mover la paletapor unos 20 segundos los grumos tienden a

desaparecer presenta una apariencia de gela-tina ligera

bull Grado 2 Toma la apariencia de una clara dehuevo toma consistencia de moco y cae el pre-cipitado en el pocillo de forma lenta este gra-do corresponde a una infeccioacuten seria

bull Grado 3 La reaccioacuten tiene una consistencia decoagulo que se queda adherido a la paleta caemuy lento y este no pierde la forma a pesar dela agitacioacuten este grado corresponde a una in-feccioacuten seria

22 Diagnoacutestico de gestacioacutenEl diagnoacutestico de gestacioacuten fue realizado por unmeacutedico veterinario ginecoacutelogo utilizando ultraso-nografiacutea transrectal (Mindray DP-10 VET con trans-ductor de 85 mHZ) entre los 28 y 35 diacuteas post inse-minacioacuten El seguimiento de la gestacioacuten se realizoacuteen dos ocasiones alrededor de los 60 y 90 diacuteas degestacioacuten

23 Grupos Experimentales231 Grupo Control

Vacas que fueron diagnosticadas como prentildeadas alos 30 diacuteas posteriores al servicio y que no presen-taron mastitis mediante la prueba de CMT hasta los90 diacuteas posteriores a la inseminacioacuten artificial (IA)

232 Grupo 1

Vacas que fueron diagnosticadas como prentildeadas alos 30 diacuteas posteriores al servicio y que presentaronmastitis subcliacutenica grado trazas y mastitis subcliacuteni-ca grado 1 mediante la prueba de CMT hasta los 90diacuteas posteriores a la IA

233 Grupo 2

Vacas que fueron diagnosticadas como prentildeadas alos 30 diacuteas posteriores del servicio y que presenta-ron mastitis subcliacutenica grado 2 y mastitis subcliacutenicagrado 3 mediante la prueba de CMT hasta los 90diacuteas posteriores a la IA

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Tabla 1 Odds Ratio (OR) y p valor de los distintos grados de mastitis subcliacutenica

Grado de Mastitis N Vacas con peacuterdida de gestacioacuten Vacas que mantienen la gestacioacuten OR p valor0 309 44 265 referenciaT 130 14 116 072 gt0011 77 14 63 138 gt0012 48 13 35 224 lt0053 55 18 37 293 lt001

Los grados de mastitis se indican mediante 0 Negativo T Trazas 1 Mastitis subcliacutenica grado 12 Mastitis subcliacutenica grado 2 3 Mastitis subcliacutenica grado 3 OR representa la tasa reproductiva base

24 Anaacutelisis estadiacutesticoPara determinar la asociacioacuten entre la variable peacuter-dida embrionaria y fetal en vacas lecheras Holsteindurante los primeros 90 diacuteas de gestacioacuten con el fac-tor de exposicioacuten presencia de mastitis subcliacutenicase realizoacute la prueba Odds Ratio (OR) en el grupo 1y en el grupo 2 y el nivel de significancia se anali-zoacute mediante la prueba de Chi cuadrado La razoacutende oportunidades o razoacuten de probabilidades es unamedida estadiacutestica utilizada en estudios epidemio-loacutegicos transversales de casos y controles asiacute co-mo en los metaanaacutelisis Se define como la posibili-dad de que una condicioacuten de salud o enfermedadse presente en un grupo de poblacioacuten animal frenteal riesgo de que ocurra en otro

3 ResultadosEl OR para el grupo 1 fue de 094 y al realizar laprueba de Chi cuadrado se concluyoacute que no huboasociacioacuten significativa entre la presencia de masti-tis subcliacutenica grado trazas y grado 1 con la perdidade gestacioacuten El OR para el grupo 2 fue de 26 yal realizar la prueba de Chi cuadrado se concluyoacuteque hubo asociacioacuten altamente significativa entre lapresencia de mastitis subcliacutenica grado 2 y grado 3con la peacuterdida de gestacioacuten (P lt001)

En la Tabla 1 se muestran los resultados de lapuntuacioacuten de los distintos grados de mastitis sub-cliacutenica con los resultados de la prueba de OR y Chicuadrado en la cual se concluye que las vacas conmastitis grado 2 tienen un riesgo de 224 veces maacutesde tener una peacuterdida de gestacioacuten en comparacioacutencon las vacas que no presentan mastitis durante losprimeros 90 diacuteas post inseminacioacuten mientras quelas vacas con mastitis grado 3 tienen un riesgo de293 veces maacutes de tener una peacuterdida de gestacioacuten encomparacioacuten con las vacas que no presentan masti-tis durante los primeros 90 diacuteas post inseminacioacuten

31 Tasa de peacuterdida de gestacioacuten

La mortalidad embrionaria en bovinos se refierea las peacuterdidas que ocurren durante los primeros45 diacuteas de gestacioacuten que coincide con la finaliza-cioacuten del periacuteodo de diferenciacioacuten del embrioacuten Laspeacuterdidas embrionarias a su vez pueden ser clasifi-cadas en mortalidad embrionaria temprana cuandoocurren dentro de los 25 diacuteas y mortalidad embrio-naria tardiacutea entre los 25 y 45 diacuteas (Humblot 2001)Los teacuterminos muerte fetal o aborto se refieren a laspeacuterdidas que ocurren entre los 45 y los 260 diacuteas degestacioacuten En la Tabla 2 se muestran los resultadosdel nuacutemero de vacas que perdieron la gestacioacuten yque presentaron mastitis subcliacutenica durante los pri-meros 90 diacuteas post inseminacioacuten De un total de 103vacas que perdieron la gestacioacuten 31 vacas tuvieroncierto grado de infeccioacuten en la ubre lo que posible-mente ocasionoacute la muerte embrionaria y fetal Elmayor porcentaje de peacuterdida de gestacioacuten se pre-sentoacute en vacas con mastitis subcliacutenica grado 3La mayor cantidad de muertes embrionarias y fe-tales ocurrioacute entre el diacutea 30 a 60 post inseminacioacutencon un porcentaje del 12 mientras que entre losdiacuteas 61 a 90 se registroacute 5 de muerte fetal Duran-te los primeros 90 diacuteas post inseminacioacuten hay unapeacuterdida embrionaria y fetal total del 17 seguacuten semuestra en la Figura 1

Dentro del grupo de vacas que perdieron la ges-tacioacuten ocasionada por mastitis subcliacutenica grado 2entre los 30 a 60 diacuteas el 89 de vacas perdioacute la ges-tacioacuten en este periacuteodo mientras que las vacas quetuvieron mastitis subcliacutenica grado 2 entre los 61 y90 diacuteas el 50 de las vacas perdieron la gestacioacutenEn el grupo de vacas que perdieron la gestacioacuten oca-sionada por mastitis subcliacutenica grado 3 entre los 30a 60 diacuteas el 67 de vacas perdioacute la gestacioacuten en esteperiacuteodo mientras que las vacas que tuvieron mas-titis subcliacutenica grado 3 entre los 61 y 90 diacuteas el 17de vacas perdieron la gestacioacuten

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Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica con la peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacaslecheras

Figura 1 Porcentaje () de peacuterdidas embrionarias y fetales entre los diacuteas 30-60 y 61-90 post inseminacioacuten en vacas lecherasHolstein

4 Discusioacuten

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten con-firman la hipoacutetesis planteada es decir que exis-te asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica grado 2y 3 con la peacuterdida de gestacioacuten temprana durantelos primeros 90 diacuteas de gestacioacuten en vacas lecherasHolsteinEn el grupo CMT 2-3 se encontroacute una asociacioacuten conla peacuterdida de gestacioacuten durante los primeros 90 diacuteas(OR = 26) La peacuterdida de gestacioacuten evidenciada en

este grupo podriacutea estar causada por la regresioacuten luacute-tea inducida por la liberacioacuten de citoquinas comola prostaglandina F2α TNF-α INF-γ yo el efec-to de endotoxinas como el LPS (lipopolisacaacuterido) yexotoxinas bacterianas sobre el ovario el uacutetero yoel embrioacuten (Hansen Paolete y Natzke 2004 Hertly col 2014) La mortalidad embrionaria es conside-rada la principal causa responsable del aumento enel intervalo entre partos en los bovinos (Thatcher ycol 1994 Vanroose Kruif y Van Soom 2000 Sree-nan Diskin y Morris 2001)

Tabla 2 Porcentaje () de vacas con peacuterdida de gestacioacuten seguacuten los grados de mastitis en vacas lecheras Holstein durante losprimeros 90 diacuteas post inseminacioacuten

Grado de Mastiacutetis N Vacas con peacuterdida de gestacioacuten0 309 44 (14)T 130 14 (11)1 77 14(18)2 48 13 (27)3 55 18 (33)

Total 619 103 (17)Los grados de mastitis se indican mediante 0 Negativo T Trazas 1Mastitis subcliacutenica grado 1 2 Mastitis subcliacutenica grado 2 3 Mastitissubcliacutenica grado 3 OR representa la tasa reproductiva base

Los resultados de la asociacioacuten de vacas del gru-po CMT 2-3 con la peacuterdida de gestacioacuten coincidencon el estudio de Moore y col (2005) en el cualse analizoacute la asociacioacuten entre mastitis subcliacutenica yel mantenimiento de la gestacioacuten Las vacas que

experimentaron mastitis subcliacutenica inmediatamen-te (LSCC gt45) antes de la IA teniacutean 24 veces maacutesriesgo de perder la gestacioacuten entre 28 y 35 diacuteas des-pueacutes de la IA en comparacioacuten con las vacas queteniacutean un recuento lineal ceacutelulas somaacuteticas menor a

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45 (LSCC lt45 (Moore y col 2005))

En este estudio la peacuterdida general de la gesta-cioacuten entre los 30 a 60 diacuteas fue del 12 y entre los61 a 90 diacuteas fue del 5 Las peacuterdidas reproducti-vas en vacas lecheras en lactacioacuten han aumentadoen los uacuteltimos antildeos (Lucy 2001) Varios investiga-dores han logrado caracterizar el momento y el al-cance de las peacuterdidas embrionarias tardiacuteas en el ga-nado mediante la ultrasonografiacutea y otros meacutetodospara el diagnoacutestico precoz de la prentildeez Humblot

(2001) evaluoacute las peacuterdidas embrionarias en vacasHolstein en 44 rebantildeos en Francia y observoacute quela muerte embrionaria temprana y tardiacutea despueacutesde la primera IA fue 316 y 147 respectivamen-te La muerte embrionaria tardiacutea despueacutes del diacutea 27de gestacioacuten varioacute del 32 en vacas lecheras queproducen 6000-8000 kg de leche por antildeo en Irlanda(Silke y col 2002) hasta al 427 en vacas de al-ta produccioacuten bajo estreacutes por calor (Cartmill y col2001)

Tabla 3 Nuacutemero de vacas que pierden la gestacioacuten entre los diacuteas 30-60 y 61-90 post inseminacioacuten con distintos grados de mastitissubcliacutenica y ausencia de mastitis en vacas lecheras

Grado de Mastitis Diacutea 30-60 Porcentaje Diacutea 61-90 Porcentaje0 34309 1100 10275 400T 11130 900 3119 3001 1977-11-01 1400 1966-03-01 5002 1948-09-01 1900 abr-39 10003 dic-55 2200 1943-06-01 1400

Los grados de mastitis se indican mediante 0 Negativo T Trazas 1 Mastitis sub-cliacutenica grado 1 2 Mastitis subcliacutenica grado 2 3 Mastitis subcliacutenica grado 3 ORrepresenta la tasa reproductiva base

Estos resultados coinciden con el estudio querealizoacute McDougall Rhodes y Verkerk (2005) en elcual se evidencioacute la preponderancia y los factoresde riesgo relacionados con las peacuterdidas de gestacioacutenen vacas lecheras en lactancia alimentadas a pasturaen Nueva Zelanda Un total de 2004 vacas gestan-tes participaron en el estudio y 128 animales (64)perdieron la gestacioacuten La tasa de peacuterdida de pre-ntildeez fue mayor entre las semanas 6 a 10 de gestacioacutenque entre las semanas 10 a 14 De igual forma San-tos y col (2004) resumieron informacioacuten de variosestudios y concluyeron que el riesgo de peacuterdida deprentildeez era mucho mayor al comienzo de la gesta-cioacuten que hacia el final

5 ConclusionesLos resultados de los experimentos confirman laasociacioacuten entre mastitis subcliacutenica grado 2 y gra-do 3 con la peacuterdida temprana de gestacioacuten durantelos primeros 90 diacuteas de gestacioacuten en vacas lecherasHolstein en lactacioacuten La peacuterdida de gestacioacuten fuemayor entre los 30 a 60 diacuteas que entre los 61 a 90diacuteas de gestacioacuten

Se determinoacute que las vacas que tienen mastitis sub-cliacutenica grado 2 y 3 tienen 224 y 293 respectiva-mente maacutes probabilidades de perder la gestacioacutendurante los primeros 90 diacuteas post inseminacioacuten Lapeacuterdida de gestacioacuten general entre los 30 a 60 diacuteasfue del 12 y entre los 61 a 90 diacuteas fue del 5

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

RIESGOS NATURALESpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201906

REGIONALIZACIOacuteN DE LA PRECIPITACIOacuteN SU AGRESIVIDAD Y

CONCENTRACIOacuteN EN LA CUENCA DEL RIacuteO GUAYAS ECUADOR

REGIONALIZATION OF PRECIPITATION ITS AGGRESSIVENESS AND

CONCENTRATION IN THE GUAYAS RIVER BASIN ECUADOR

Mercy Ilbay-Yupa1 Ricardo Zubieta Barragaacuten2 y WaldoLavado-Casimiro3

1 Facultad de Ciencias Agropecuarias y Recursos Naturales Universidad Teacutecnica de Cotopaxi Av Simoacuten Rodriacuteguez LatacungaEcuador2 Departamento de Ciencias de la Atmoacutesfera e Hidroacutesfera Instituto Geofiacutesico del Peruacute Av Badajoz 169 Ate 15012 Lima Peruacute3 Programa de Doctorado en Recursos Hiacutedricos Universidad Nacional Agraria La Molina La Molina 15024 Lima Peruacute

Autor para correspondencia mercyilbayutceduec

Manuscrito recibido el 6 de junio de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 12 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

La agresividad de la lluvia contribuye a la erosividad del suelo en regiones de alta montantildea y por ende a la sedi-mentacioacuten en la parte baja de la cuenca El conocimiento acerca de la agresividad de la lluvia en regiones costeras yandinas contribuye a la formulacioacuten de medidas de mitigacioacuten que influyen en la reduccioacuten de erosioacuten y peacuterdida denutrientes Los iacutendices Fournier Fournier modificado y de concentracioacuten de precipitacioacuten proveen la capacidad deestimar la distribucioacuten espacial y temporal de la agresividad de la lluvia Este estudio presenta un anaacutelisis de la lluviamediante estos iacutendices de agresividad en la cuenca del riacuteo Guayas ubicada en la costa y Andes ecuatoriales Se se-leccionaron datos mensuales registrados de 30 estaciones pluviomeacutetricas para el periacuteodo 1968-2014 Se determinaronzonas homogeacuteneas de precipitacioacuten mediante el meacutetodo k-means Los resultados indicaron dos regiones homogeneaspredominantes la primera ubicada al oeste en la zona costera y andina (852 del aacuterea de la cuenca) con un iacutendicede agresividad alto y muy alto mientras que la distribucioacuten de la precipitacioacuten en la segunda regioacuten (Alta montantildea)resultoacute de muy baja a baja agresividad La mayor agresividad potencial de la lluvia le corresponde una mayor acumu-lacioacuten de precipitacioacuten promedio anual lo que indica una alta influencia estacional de las lluvias es decir una mayorcantidad de lluvia puede precipitar en un nuacutemero reducido de meses consecutivos Los valores de concentracioacuten re-velan un gradiente regional en direccioacuten este-oeste que va de moderadamente a fuertemente estacional El anaacutelisisde tendencias de la concentracioacuten de lluvia mensual no muestra cambios significativos en el periacuteodo de estudio Noobstante los hallazgos del presente estudio explican el porqueacute la regioacuten oeste y sur de la cuenca del riacuteo Guayas estaacuteexpuesta a problemas de sedimentacioacuten en la parte baja producto de la capacidad erosiva de la lluvia en la parte altay media de la cuencaPalabras clave Guayas concentracioacuten precipitacioacuten agresividad erosividad Ecuador

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperRIESGOS NATURALES Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W

Abstract

The aggressiveness of rain contributes to the erosion of the soil in high mountain regions and therefore to the sedi-mentation in the lower part of the watershed To know about the aggressiveness of rain in coastal and Andean re-gions contributes to the formulation of mitigation measures that help to the reduction of erosion and loss of nutrientsFournier indices Modified Fournier and precipitation concentration provide the ability to estimate the spatial andtemporal distribution of the aggressiveness of the rain This study presents a spatial and temporal analysis of climaticaggressiveness in the Guayas river watershed located on the coast and the equatorial Andes Registered monthly dataof 30 rainfall stations for the period 1968-2014 was selected Homogeneous precipitation zones were determined bythe k-means method The results indicated two predominant homogenous regions the first located to the west in thecoastal and Andean zone (852 of the area of the Watershed) with a high and very high aggressiveness index whilethe distribution of precipitation in the second region (High mountain) resulted from very low to low aggressivenessThe greater potential aggressiveness of rain corresponds to a greater accumulation of average annual rainfall whichindicates a high seasonal influence of rainfall ie a greater amount of rainfall can precipitate in a reduced number ofconsecutive months The concentration values reveal a regional gradient in the east-west direction which goes frommoderately to strongly seasonal The trend analysis of the monthly rainfall concentration shows no significant chan-ges in the study period However these findings explain why the western and southern region of the Guayas riverwatershed is exposed to sedimentation problems in the lower part due to the erosive capacity of rain in the higherand middle part of the watershedKeywords Guayas concentration precipitation aggressiveness erosivity Ecuador

Forma sugerida de citar Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W (2019) Regionalizacioacuten de la pre-cipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo Guayas Ecuador LaGranja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)57-76 httpdoiorg1017163lgrn30201906

IDs OrcidMercy Ilbay-Yupa httporcidorg0000-0001-9503-2686Ricardo Zubieta Barragaacuten httpsorcidorg0000-0002-4315-7695Waldo Lavado-Casimiro httpsorcidorg0000-0002-0051-0743

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

1 Introduccioacuten

La erosividad de las precipitaciones provoca peacuterdi-das de suelo feacutertil dantildeos a la infraestructura agri-cultura y contaminacioacuten del agua la cual estaacute in-fluenciada por los cambios en los patrones de pre-cipitacioacuten (Martiacuten-Fernaacutendez y Martiacutenez-Nuacutentildeez2011 Sanchez-Moreno Mannaerts y Jetten 2014)esto ocurre ya que grandes cantidades de lluviaestacional puede precipitar en muy pocos diacuteas osemanas en regiones de alta montantildea como los An-des (Sarricolea Araya y Salazar 2014 Zubieta ycol 2016 Sarricolea y col 2019) o regiones Ama-zoacutenicas (Zubieta y col 2019) La precipitacioacuten esuna variable importante para estudios climaacuteticoscuya variabilidad espacial y temporal pueden im-pactar en las actividades humanas durante eventoshidroclimaacuteticos extremos como sequiacuteas e inunda-ciones (Parracho Melo-Gonccedilalves y Rocha 2016)Ademaacutes desempentildea un papel crucial en la planifi-cacioacuten y gestioacuten de los recursos hiacutedricos vinculadadirectamente con la agricultura y la mitigacioacuten dedesastres (Prakash y col 2015) La cuantificacioacutenexacta de la precipitacioacuten sigue siendo un reto paramuchas aplicaciones hidroloacutegicas especialmente enregiones con topografiacutea compleja debido a efectosorograacuteficos y pendiente en pequentildea escala (Sevruk2004 Zubieta y col 2015)

La agresividad de la lluvia puede causar impac-tos ambientales y es un factor clave para la ocurren-cia de erosioacuten de suelos deslizamientos o inunda-ciones Por lo tanto los paraacutemetros que evaluacuteen laagresividad de la lluvia pueden ser consideradoscomo un indicador ambiental apropiado (Grego-ri Andrenelli y Zorn 2006 Garciacutea-Barroacuten Moralesy Sousa 2018) La estimacioacuten de esta variable du-rante largos periacuteodos es uacutetil para la conservacioacutendel suelo la planificacioacuten agriacutecola y el desarrollo depoliacuteticas ambientales El factor R o erosividad de lalluvia es un instrumento aceptado para la medicioacutende la erosioacuten local y depende de la energiacutea cineacuteticade cada episodio de lluvia (Panagos y col 2015)Este modelo es el maacutes utilizado y fue desarrolladoa una escala detallada en el sector agriacutecola sin em-bargo su aplicacioacuten a escala regional presenta limi-taciones (Terranova y col 2009) Las estimacionesde la erosioacuten del suelo no se ajustan a las medidasempiacutericas de sedimentacioacuten y no incorpora el escu-rrimiento directo del agua (Kinnell 2010) El factorR sobreestima la erosioacuten a nivel regional o de cuen-

ca hidrograacutefica (Hernando y Romana 2016) y no serecomienda en aacutereas donde no se realiza un procesode validacioacuten Ademaacutes para su estimacioacuten es con-veniente utilizar registros de precipitaciones de altafrecuencia de estaciones meteoroloacutegicas durante unperiacuteodo superior a veinte antildeos (Angulo-Martiacutenezy col 2009)

Por ello se pueden utilizar modelos que midenlos efectos de la agresividad de la lluvia conside-rando registros de precipitaciones por hora (mo-delos de intensidad) o registros de precipitacionesmensuales (modelos de volumen) Este uacuteltimo mo-delo se refiere a las diferentes acumulaciones par-ciales de lluvia sin tener en cuenta el nuacutemero laduracioacuten y la cantidad de lluvia de cada episodiopor lo que se basa exclusivamente en registros men-suales de precipitaciones disponibles en la mayoriacuteade los paiacuteses Asiacute se puede utilizar el iacutendice de agre-sividad en estudios ambientales (Fournier 1960 Ar-noldus 1978 Oliver 1980) Estos iacutendices han sidoampliamente utilizados en estudios climaacuteticos pa-ra identificar patrones espaciales de concentracioacutende lluvia en regiones de Europa Asia Aacutefrica y Su-dameacuterica tales como Espantildea (De Luis y col 2011)Peniacutensula Ibeacuterica (Garciacutea-Barroacuten Morales y Sousa2018) India (Ballari y col 2018) Bangladesh (RaselIslam y Keramat 2016) Nigeria (Ezenwaji Nzoi-wu y Chima 2017) Argentina (Besteiro y Delgado2011) Venezuela (Rey y col 2012) y Chile (Sarri-colea Araya y Salazar 2014 Valdeacutes-Pineda y col2016) Los cambios en los patrones temporales deestos paraacutemetros han sido identificados tambieacuten enregiones de los Andes de Chile (Sarricolea y col2019)

La intensa erosioacuten del suelo que se deriva delaumento de la intensidad de la lluvia es un pro-blema criacutetico en muchas cuencas del mundo (Vrie-ling Hoedjes y Velde 2014 Mondal Khare y Kun-du 2016) La cuenca de riacuteo Guayas (CRG) es la zo-na agriacutecola maacutes feacutertil de Ecuador (Buckalew y col1998) y principal centro de produccioacuten de bienesagropecuarios La distribucioacuten estacional y los tota-les anuales de precipitaciones son extremadamen-te irregulares lo que ha provocado que la CRG sevea afectada por eventos de inundacioacuten y sequiacuteastrayendo peacuterdidas econoacutemicas Este es el caso delos antildeos 1982 y 1983 que produjeron peacuterdidas esti-madas de 318 y 2863 del PIB respectivamen-te (520 millones de doacutelares) (Egas 1985) Mientras

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que en 1997-98 se perdieron 5664 km2 de produccioacutenagriacutecola (6165 millones de doacutelares) (CorporacioacutenAndina de Fomento 1998) causada por la marca-da influencia del fenoacutemeno de El Nintildeo en la cuenca(Cadier y col 1996) pero la zona de mayor afecta-

cioacuten es la cuenca baja debido a que perioacutedicamentese encuentra sometida a inundaciones que puedentener consecuencias catastroacuteficas agravadas por ac-ciones humanas como la deforestacioacuten y erosioacuten enlas cabeceras de los riacuteos (Rossel Caddier y G 1996)

Figura 1 Localizacioacuten de la cuenca del riacuteo Guayas altitud distribucioacuten de las 30 estaciones pluviomeacutetricas y antildeos de estudio Elnombre de las estaciones se indica en la Tabla 1

El riacuteo Guayas presenta problemas de sedimenta-cioacuten debido a la erosioacuten de los suelos en la cuenca(Gobierno Provincial del Guayas 2016) esto ha da-do lugar a la formacioacuten de islotes en la unioacuten del riacuteoBabahoyo y Daule (Figura 1) provocando erosioacutendel cauce deficiente drenaje e inundaciones frentea lluvias intensas siendo este uno de los casos deinundaciones en la ciudad de Guayaquil (Figura 1)(Soledispa 2002) Se ha recurrido a medidas comoel dragado ante la acumulacioacuten de sedimentos queascienden a 250 mil toneladas por antildeo (GobiernoProvincial del Guayas 2018) No obstante no se haestudiado la lluvia como factor de erosividad en re-giones ecuatoriales como la CRG El objetivo de estainvestigacioacuten es (a) regionalizar la precipitacioacuten pa-ra un periacuteodo prolongado de datos de precipitacioacutenmensual (1968-2014) y (b) estimar la agresividad yconcentracioacuten de las precipitaciones en la CRG

2 Materiales y meacutetodos

21 Aacuterea de estudio

La CRG se ubica en la parte central oeste del Ecua-dor (014rsquo a 227rsquo S y 7836rsquo a 8036rsquo O) (Figura 1)El aacuterea se caracteriza por una gradiente altitudinalsignificativa que va hasta los 4000 msnm con unasuperficie de 32890km2 correspondiente al 13 delEcuador y concentra asymp 40 de la poblacioacuten del paiacutes(SENAGUA200) La CRG drena en el Golfo de Gua-yaquil los principales riacuteos son el Daule y Babahoyo(Figura 1) que se unen cerca de Guayaquil la ciu-dad maacutes grande de paiacutes Damanik-Ambarita2016 Elriacuteo Guayas el maacutes grande de la costa occidental deSudameacuterica con un escurrimiento promedio anualde 1350m3s (Twilley y col 2001) tiene un canalprincipal recto que se bifurca en una red de canalesfluviales que recorren 30 km de manglares y plani-

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

cies de marea (Reynaud y col 2018) Las principa-les actividades econoacutemicas en la CRG son agricul-tura pesca y generacioacuten de energiacutea hidroeleacutectricaLas principales presiones ambientales sobre el eco-sistemas de agua dulce son la contaminacioacuten poraguas residuales agricultura cambios en el uso dela tierra y dos represas hidroeleacutectricas (Thi Nguyeny col 2015) En los uacuteltimos antildeos se han incremen-tado los problemas de sedimentacioacuten fluvial en laparte baja de la cuenca considerado uno de los fac-tores que contribuyen al riesgo de inundacioacuten an-te lluvias extremas Esta sedimentacioacuten se percibelocalmente como una consecuencia de las interven-ciones llevadas a cabo en la cuenca superior y even-tos naturales como El Nintildeo (Barrera-Crespo y col2018) Los impactos de El Nintildeo en esta cuenca hanprovocado inundaciones (erosioacuten por lluvia desli-zamiento y deslaves) contaminacioacuten del agua po-

table dantildeos a la infraestructura y al sector agrope-cuario (Corporacioacuten Andina de Fomento 1998)

22 Datos

Se recopilaron registros de precipitacioacuten de 250 es-taciones meteoroloacutegicas provenientes del InstitutoNacional de Meteorologiacutea e Hidrologiacutea (INAMHI)cada una de ellas con diferentes periacuteodos entre 1962y 2016 Con el fin de asegurar la mayor disponibili-dad de datos mensuales se seleccionaron 30 estacio-nes con un periodo de 47 antildeos (1968- 2014) el cualtuvo la menor cantidad (lt 13) de datos faltantes(Tabla 1) De las 30 estaciones el 63 de ellas pre-senta maacutes de 40 antildeos de registros continuos el 27entre 31 y 40 antildeos mientras el 10 entre 21 y 30antildeos

23 MetodologiacuteaLa metodologiacutea se compone de tres etapas resumi-das en la Figura 2 el primero corresponde a la eva-luacioacuten de los datos de precipitacioacuten su homoge-nizacioacuten y completacioacuten de datos mensuales por elmeacutetodo del vector regional (MVR) el segundo co-

rresponde al proceso de regionalizacioacuten por mediodel agrupamiento de estaciones usando k-means yla interpolacioacuten usando co-kriging y la uacuteltima eta-pa corresponde a la determinacioacuten de la agresivi-dad y concentracioacuten de las precipitaciones a traveacutesde diferentes iacutendices

Figura 2 Esquema metodoloacutegico para la regionalizacioacuten agresividad y concentracioacuten de la serie de tiempo de lluvia

231 Meacutetodo del vector regional

Para evaluar la calidad y la estimacioacuten de datos fal-tante se utilizoacute el MVR meacutetodo que se orienta a lacriacutetica homogenizacioacuten y completacioacuten-extensioacutende datos de precipitacioacuten (Hiez 1977 Brunet-Moret

1979) El MVR se basa en la creacioacuten de una esta-cioacuten rsquoVectorrsquo tipo rsquoespecie promediorsquo Este concep-to se refiere al caacutelculo de un promedio ponderadode anomaliacuteas de lluvia para cada estacioacuten superan-do los efectos de estaciones con valores extremos ybajos de lluvia Luego se encuentran las teacutecnicas de

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Tabla 1 Caracteriacutesticas de las 30 estaciones en la cuenca del riacuteo Guayas nombre ubicacioacuten geograacutefica y datos faltantes

Coacutedigo Nombre Latitud(S)

Longitud(O)

Altitud(msnm)

datosfaltantes Periacuteodo

M1 Pichilingue -107 -7949 81 0 1968-2014M2 Puerto Ila -048 -7934 319 2 1968-2014M3 Sto Domingo Aeropuerto -025 -7920 554 6 1968-1998M4 Isabel Mariacutea -183 -7956 4 8 1968-1988M5 Milagro (Ingenio Valdez) -212 -7960 23 02 1968-2014M6 Bucay -220 -7913 480 4 1969-2000M6 San Juan La Mana -092 -7925 215 9 1968-2014M8 Chillanes -198 -7906 2330 4 1968-2014M9 Chunchi -228 -7892 2177 3 1968-2014

M10 Camposano 2 -159 -8040 113 1 1977-2014M11 Pueblo Viejo -152 -7954 19 13 1976-2014M12 Las Delicias-Pichincha -026 -7940 340 8 1968-2002M13 Moraspungo-Cotopaxi -118 -7922 409 8 1968-87 96-2014M14 Ramoacuten Campantildea -112 -7909 1462 7 1968-2014M15 Echeandia -143 -7929 308 9 1968-2014M16 Salinas-Boliacutevar -140 -7902 3600 10 1969-2014M17 Riacuteo San Antonio-Monjas -158 -7913 2200 2 1980-2014M18 Pallatanga -200 -7897 1523 9 1968-2014M19 Compud -234 -7894 2402 8 1968-2014M20 Palmira INAMHI -206 -7874 3180 4 1968-1991M21 Achupallas-Chimborazo -228 -7877 3178 1 1968-2014M22 Chimbo Pj Pangor -194 -7900 1452 10 1968-2014M23 Alausi -220 -7885 2267 12 1968-2014M24 Cantildei-limbe -177 -7899 2800 6 1969-2014M25 Guasuntos -223 -7881 2438 2 1975-2014M26 Pangor-Jde Velasco -183 -7888 3109 11 1970-2014M27 Colimes de Pajan -158 -8051 200 2 1970-2014M28 Vinces INAMHI -156 -7977 14 8 1968-2014M29 La Capilla INAMHI -170 -8000 7 5 1968-2014M30 Palmeras Unidas (Palmar) -026 -7960 460 10 1987-2012

interposicioacuten anual Zi y la precipitacioacuten anual de Pjque se extienden por medio de la teacutecnica de miacuteni-mos cuadrados Esto podriacutea obtenerse minimizan-do la suma de la siguiente ecuacioacuten (Espinoza Villary col 2009)

N

sumi=1

M

sumj=1

(Pi j

PjminusZi

)(1)

Donde i es el iacutendice de antildeos j el iacutendice de esta-ciones N el nuacutemero de antildeos y M el nuacutemero de es-taciones Pi j representa la precipitacioacuten anual en laestacioacuten j antildeo i Pj es el periacuteodo de lluvia prome-dio extendido de N antildeos y finalmente Zi es el iacutendicepluviomeacutetrico regional del antildeo i El conjunto com-pleto de valores Zi durante todo el periacuteodo se co-

noce como vector anual de iacutendices pluviomeacutetricosregionales Al ser un proceso iterativo este meacutetodopermite calcular el vector de cada una de las regio-nes predefinidas luego proporciona una compara-cioacuten de variabilidad interanual de estaciones - vec-tor para finalmente descartar aquellas que no sonconsistentes con el vector regional (VR) Este proce-so se repite tanto como sea necesario y fue realiza-do empleando el software HYDRACCESS (Vauchel2005)

232 Regionalizacioacuten

En este estudio se utilizoacute el meacutetodo de k-means am-pliamente usado para regionalizar zonas homogeacute-neas de precipitaciones (Golian y col 2010 Goacutemez-

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Latorre 2015 Shahana Shirin y Thomas 2016 Rau ycol 2017) K-means es el algoritmo de agrupamien-to maacutes utilizado para identificar grupos homogeacute-neos de objetos denominados conglomerados Losdatos dentro de un cluacutester comparten muchas ca-racteriacutesticas pero son muy diferentes a los datos queno pertenecen a ese cluacutester (Yashwant y Sananse2015) Los datos en este estudio se encuentran re-sumidos en una matriz de 30 filas correspondientesa las estaciones meteoroloacutegicas y 6 columnas con in-formacioacuten como nombre de la estacioacuten altitud lati-tud longitud y precipitacioacuten acumulativa Una par-te clave de la aplicacioacuten k-means es definir un nuacute-mero oacuteptimo de grupos que se puede realizar me-diante la estimacioacuten del coeficiente de silueta (S) pa-ra cada nuacutemero de grupos el coeficiente S tiene laventaja que soacutelo considera la particioacuten real y no de-pende del algoritmo de agrupamiento su valor seobtiene mediante la ecuacioacuten 2 (Rousseeuw 1987)

S(i) =bi minusai

max[a(i)b(i)

] (2)

Donde a(i) corresponde a la similitud promedioentre el objeto i y los otros objetos del mismo gru-po y b(i) es la similitud promedio entre el objeto iy los miembros de los k-cluacutester El coeficiente de Svariacutea entre 1 y + 1 la particioacuten seraacute mejor cuantomaacutes cercano esteacute a +1 un valor negativo significaque no hay una buena correspondencia entre losmiembros de su grupo un valor de cero significaque el objeto podriacutea pertenecer a cualquier grupo(Kaufman y Rousseeuw 2005) Tambieacuten se realizoacutela homogenizacioacuten de la precipitacioacuten para eventosextremos como el Nintildeo de 1997-1998 considerandola metodologiacutea anterior

La interpolacioacuten de datos de precipitacioacuten anualse realizoacute utilizando un enfoque geoestadiacutestico meacute-todo de co-kriging el cual es una versioacuten multi-variable de la teacutecnica de kriging (Goovaerts 1998)considerando dos variables (altitud y precipitacioacutenacumulativa) transformadas logariacutetmicamente de-bido al sesgo y al amplio rango numeacuterico de losvalores de precipitacioacuten Este meacutetodo fue utilizadopara la interpolacioacuten y la delimitacioacuten de zonas deprecipitacioacuten (Rau y col 2017) y para el mapeo dela distribucioacuten espacial de los iacutendices

233 Anaacutelisis de agresividad climaacutetica y concentra-cioacuten de las precipitaciones

La agresividad climaacutetica se analizoacute mediante la in-terpretacioacuten del iacutendice de Fournier (IF) e Iacutendice deFournier Modificado (IFM) Fournier (1960) propo-ne un iacutendice de agresividad climaacutetica o IF que pre-senta una alta correlacioacuten con la cantidad de sedi-mentos arrastrados por la escorrentiacutea El IF estimalas caracteriacutesticas erosivas (agresividad) basadas enel mes maacutes lluvioso de cada antildeo dentro de un periacuteo-do de tiempo dado Para el caacutelculo del IF se utilizoacutela expresioacuten (3) Donde IF Iacutendice de Fournier parael antildeo j pmaacutex es la precipitacioacuten media concernien-te al mes maacutes lluvioso (mm) y P es la precipitacioacutenmedia anual (mm)

IF j =p2

maacutex j

P(3)

Sin embargo es necesario considerar zonas quepresentan maacutes de una maacutexima mensual o zonasdonde los valores pluviomeacutetricos presentan valoreselevados debido a la estacionalidad (Jordaacuten y Be-llinfante 2000) Para corregir esos errores se pro-puso una modificacioacuten del IF original utilizando laprecipitacioacuten acumulada denominado IFM (Arnol-dus 1978) Este iacutendice considera la lluvia de los do-ce meses y no soacutelo la del mes maacutes lluvioso su caacutelcu-lo relaciona las precipitaciones mensuales con lasanuales (ecuacioacuten 4) Donde IFM j es el iacutendice deagresividad de la lluvia para el antildeo j pi j es la pre-cipitacioacuten mensual del mes i (mm) del antildeo j y Pm esla precipitacioacuten media anual

IFM j =sum

12i=1 (pi j)

2

Pm(4)

La estacionalidad de la precipitacioacuten se estimoacutepor medio del Iacutendice de Concentracioacuten de Precipi-tacioacuten (ICP) propuesto por Oliver (1980) siendo unindicador de la distribucioacuten de la precipitacioacuten tem-poral y utilizado como un estimador del comporta-miento extremo de la precipitacioacuten (Sarricolea Ara-ya y Salazar 2014) Tradicionalmente se ha aplica-do en una escala anual y describe si la precipitacioacutenanual se concentra temporalmente en un solo meso si se distribuye uniformemente a lo largo del antildeoEl ICP se calculoacute a una escala anual a partir de laecuacioacuten 5

ICP j = 100sum

12i= j p2

i j

P2j

(5)

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El ICP fue analizado tambieacuten a escala esta-cional considerando los periacuteodos de mayor preci-pitacioacuten (diciembre-mayo) y menor precipitacioacuten(junio-noviembre) seguacuten la ecuacioacuten (6)

ICPestac = 1000sum

6i= j p2

i j(sumi= j Pi j

)2 (6)

Donde ICPj es el iacutendice de concentracioacuten de lasprecipitaciones anuales () para el antildeo j ICPestaces el iacutendice de concentracioacuten a escala estacional ()pi j es la precipitacioacuten del mes i en el antildeo j Pj es laprecipitacioacuten anual del antildeo j La diferencia princi-pal entre estos iacutendices son los rangos de valores declasificacioacuten mostrados en la Tabla 2

Las clasificaciones de los iacutendices son a partir de(Fournier 1960 Arnoldus 1978) y (Oliver 1980)respectivamente La influencia del cambio climaacuteti-co en el patroacuten estacional de la concentracioacuten de lasprecipitaciones fue determinada mediante la prue-ba estadiacutestica no parameacutetricas de Mann-Kendall(MK) a tres niveles de significacioacuten (90 95y 99) El anaacutelisis de MK se realizoacute empleandoel software TREND (httpstoolkitewaterorgautrend) La prueba de MK verifica la existencia decambios positivosnegativos de una serie de datoscontra una hipoacutetesis nula de no tendencias y don-de los datos son aleatorios e independientes (Mann1945 Kendall 1975) El anaacutelisis de tendencias deMK es una prueba robusta cuando los datos difieren

de la rsquonormalidadrsquo y menos sensibles a valores atiacute-picos (Lanzante 1996) El anaacutelisis de MK se ha uti-lizado ampliamente para el anaacutelisis de deteccioacuten detendencias meteoroloacutegicas e hidroloacutegicas (Kumar ycol 2009 Gocic y Trajkovic 2013 Hermida y col2015 Zelenaacutekovaacute y col 2016 Guumlccedilluuml 2018 Sarrico-lea y col 2019)

3 Resultados y discusiones

31 Regiones homogeacuteneasEl valor oacuteptimo para los nuacutemeros de cluacutester se de-terminoacute mediante el valor promedio general de Sy el nuacutemero de S negativo para cada grupo cluacutes-ter que variacutea de 2 a 10 (Tabla 3) El valor maacuteximode S se obtuvo para el grupo de cluacutester 2 (051) ycon un nuacutemero menor de silueta negativo (1) es eluacutenico grupo que se considera como una estructurarazonable porque su valor de S es mayor a 050 (Ko-nonenko y Kukar 2007) Internamente el grupo decluacutester 2 presenta una estructura de agrupamientofuerte (S=066) mientras que el cluacutester 1 alcanzoacute unvalor menor con un S negativo (Figura 3b) Esto in-dica que en el cluacutester 1 se pueden encontrar centrosde agrupacioacuten aunque existe un considerable rsquorui-dorsquo Los grupos de cluacutester para eventos extremoscomo el Nintildeo de 97-98 presentoacute resultados simila-res (Tabla 3)

Tabla 2 Iacutendices que determinan la agresividad y concentracioacuten de precipitaciones

Iacutendice Clasificacioacuten

Iacutendice de Fournier(IF)

lt50 Muy Bajo50-100 Bajo

100-150 Moderado150-200 Alto

gt200 Muy alto

Iacutendice de Fourniermodificado (IFM)

lt100 Muy Bajo100-200 Bajo200-300 Moderado300-400 Alto

gt400 Muy alto

Iacutendice de concentracioacutende precipitacioacuten (ICP)

83˘10 Uniforme10˘15 Moderadamente estacional15˘20 Estacional20˘50 Fuertemente estacional

50˘100 Irregular

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Las distribuciones espaciales de K-means (2)muestran un arreglo de estaciones de acuerdo conla variacioacuten topograacutefica y la longitud (Figura 3) Elcluacutester de dos grupos divide a la CRG en dos regio-nes homogeacuteneas de precipitacioacuten parte baja y me-dia (triaacutengulos rojos) y parte alta (ciacuterculos negros)Las dos regiones estaacuten bien delineadas teniendo encuenta el mapa de interpolacioacuten de la lluvia comose muestra en la Figura 3a

La regioacuten uno (R1) se ubica en las laderas dela cordillera occidental de los Andes y las grandesllanuras de la costa ecuatoriana (789 a 8059 O)(Figura 4a) La altitud variacutea entre 3 a 2500 msnmocupa el 852 del aacuterea de la CRG El reacutegimen esunimodal la estacioacuten lluviosa va de diciembre amayo (Figura 4b) y concentra el 89 de la lluviaanual acumulada (Cadier y col 1996 Rossel y Ca-dier 2009 Fries y col 2014) y una estacioacuten seca(junio ndash noviembre) (Hastenrath 1997) El rango deprecipitacioacuten va desde los 850 hasta los 3500 mm alantildeo y un CV interanual de 038 (Figura 4a) La llu-via en esta regioacuten es de conveccioacuten y la distribucioacuten

de eacutepoca seca y lluviosa se debe al movimiento denorte a sur de la Zona de Convergencia Intertropi-cal (ZCIT) (Rollenbeck y Bendix 2011)

En la regioacuten dos (R2) se situacutea en la cordillera oc-cidental de los Andes la altitud es superior a los1500 msnm e inferior a 4000 msnm Los totales plu-viomeacutetricos (450 a 1500mm antildeo-1) y el CV inter-anual (034) fueron relativamente bajos comparadoscon la R1 (Figura 4a) La distribucioacuten de la preci-pitacioacuten tiene una tendencia bimodal el primer pi-co se presenta de enero a mayo seguido de octu-bre a diciembre y el periacuteodo mayo a agosto es el demenor precipitacioacuten media mensual (Figura 4c) Lacantidad de lluvia que cae en esta zona se debe ala influencia de lluvia orograacutefica y de conveccioacuten(Rollenbeck y Bendix 2011) La formacioacuten de pre-cipitaciones es compleja en las montantildeas debido ala interaccioacuten entre el transporte de humedad el ca-lentamiento de la superficie diferencial el campo deviento sinoacuteptico y el sistema local de brisa montantildeo-sa (Daly Smith y Smith 2007 Foresti y Pozdnouk-hov 2012)

Tabla 3 Resultados del anaacutelisis de k-medias para el nuacutemero de grupos de cluacutester

Grupos de Cluacutester 2 3 4 5 6 7 8 9 10Promedio general de silueta 051 046 035 031 034 030 034 027 023Nuacutemero de silueta negativa 1 3 3 3 2 3 3 4 6

Promedio general de silueta_eventos extremos 052 040 026 029 029 026 026 026 026Nuacutemero de silueta negativa_eventos extremos 0 3 4 5 6 5 4 5 5

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Figura 3 Distribucioacuten espacial del grupo de cluacutester (2) obtenido con el proceso k-means y su valor de silueta

Se pueden identificar dos patrones de precipita-cioacuten anual dentro del aacuterea de estudio en la R1 seencontroacute un ciclo anual bien diferenciado entre pe-riacuteodos de avenidas y estiaje caracterizado por picospara los antildeos 72-73 75-76 91-92 y eventos extre-mos para 82-83 y 97-98 (Figura 4d) Las precipita-ciones extremas en Ecuador son asociadas a eventosde El Nintildeo que causaron severas inundaciones peacuter-didas econoacutemicas y enfermedades (Bendix y Ben-dix 2006) En la R1 la influencia del fenoacutemeno deEl Nintildeo se encuentra fuertemente vinculada a los

excedentes de lluvia anual (Rossel y col 1998) LaR2 presenta una deacutebil estacionalidad la cual es con-gruente con el coeficiente de variacioacuten promedio es-timado (034) donde se muestra una disminucioacutende la precipitacioacuten promedio anual a lo largo de lamayoriacutea de las estaciones en comparacioacuten a R1 Loseventos extremos (82-83 y 97-98) son tambieacuten obser-vados en la regioacuten R2 debido a que la influencia deEl Nintildeo en esta zona es variable (Cadier y col 1996Rossel y col 1998)

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Figura 4 Distribucioacuten espacial de las dos regiones (R1-R2) de lluvia homogeacutenea despueacutes del proceso de regionalizacioacuten pork-means a) Rango de coeficiente de variacioacuten (CV) interanual para las 30 estaciones pluviomeacutetricas b) y c) Reacutegimen de precipi-

tacioacuten mensual de R1 y R2 d) y e) Distribucioacuten de precipitacioacuten anual (1968ndash2014) para las regiones R1 y R2

32 Agresividad Climaacutetica

En la regioacuten R1 el 45 de las estaciones presenta-ron valores promedios anuales del IF superiores a150 esto sugiere la ocurrencia de lluvia de muy altaerosividad (Figura 5a) El IF para la R2 muestra que

el 50 de los valores promedios anuales son infe-riores a 50 y los valores restantes fueron superioresa 50 e inferiores a 100 considerados como lluvia demuy baja y baja erosividad respectivamente (Figu-ra 5a) Los resultados a partir de IFM sugieren unpatroacuten espacial similar al IF (Figura 5b) De hecho

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en la regioacuten R1 son predominantes valores mayoresa 300 asociado a una alta erosividad Mientras la re-gioacuten R2 presenta valores aproximados a 100 lo queindica niveles bajos o muy bajos de erosividad Ladiferencia de los iacutendices estimados para las regio-nes R1 y R2 pueden estar asociados a la distribucioacutenespacial de la lluvia promedio anual (Figura 4a) loque sugiere una alta influencia de la estacionalidadde las lluvias en ambas regiones (Figura 4 d-e) Asi-mismo la estacionalidad de la cuenca es corrobora-da con los resultados del ICP (Figura 5c) pues estos

alcanzan valores alrededor de 20 lo que proponeuna clasificacioacuten predominantemente entre estacio-nal y fuerte estacionalidad Ademaacutes en la regioacuten R1el IFM logra identificar ocho estaciones de muy altaerosividad esto puede ser debido a que el IFM con-sidera la lluvia de todos los doce meses y no soacutelo ladel mes maacutes lluvioso del antildeo Por lo que esta me-todologiacutea podriacutea ser maacutes apropiada para caracteri-zar la severidad de las lluvia de la zona en estudio(Castelan-Vega y col 2015)

Figura 5 Iacutendices de agresividad a) iacutendice de Fournier (IF) b) iacutendice de Fournier Modificado (IFM) y c) concentracioacuten de laprecipitacioacuten (ICP) media anual de 30 estaciones en el aacuterea de estudio

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Es importante destacar que los resultados deagresividad en la regioacuten R2 coincide con la regioacutende mayor precipitacioacuten anual el cual presenta unabuena correlacioacuten y nivel de significancia entre elpatroacuten de precipitacioacuten media anual (mm) con el IF(r = 077 p lt 001) e IFM (r = 093 p lt 001) (Figu-ra 6 d-e) lo que ratifica que una mayor acumula-cioacuten anual (mm) corresponderiacutea a una mayor agre-

sividad (Besteiro y Delgado 2011) en zonas don-de la precipitacioacuten anual es mayor a 900 mm (Jor-daacuten y Bellinfante 2000 Rey y col 2012) Tambieacutense observoacute una disminucioacuten del IF con la altitud(r = 085 p lt 001) no asiacute para el IFM Para la la-titud y longitud no se encontroacute correlacioacuten entre lospatrones espaciales de agresividad climaacutetica

Figura 6 Distribucioacuten espacial a) y b) Agresividad (IF IFM) promedio anual para el periacuteodo 1968-2014 Correlacioacuten c) IF conla altitud d) y e) IF e IFM con la precipitacioacuten acumulativa

33 Concentracioacuten de las precipitaciones

La concentracioacuten media anual histoacuterica observadaen R1 se distribuyoacute de manera estacional con valo-res que oscilan entre 15minus 19 seguida de una dis-tribucioacuten fuertemente estacional (Figura 5c) es de-cir la precipitacioacuten se concentra en pocos meses del

antildeo En la regioacuten R2 el ICP registra valores supe-riores a 11 e inferior a 18 9 estaciones muestranuna distribucioacuten estacional y 3 distribuciones mo-deradamente estacional a lo largo del antildeo (Figura5c) La concentracioacuten media anual histoacuterica obser-vada en regiones de alta montantildea fue predominan-

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temente una concentracioacuten estacional y moderada-mente estacional estos resultados concuerdan con

Valdeacutes-Pineda y col (2016)

Figura 7 Distribucioacuten espacial a) Concentracioacuten de las precipitaciones (ICP) promedio anual para el periacuteodo 1968-2014 y b)Correlacioacuten del ICP con la longitud

Las regiones de alta montantildea presentan unaconcentracioacuten de lluvia entre estacional y mode-radamente estacional y la regioacuten central entre fuer-temente estacional y estacional (Figura 7a) Esto su-giere una fuerte asociacioacuten con la longitud (r=083plt001) (Figura 7b) La estacionalidad aumenta a lolargo de la gradiente longitudinal lo que conllevaa una concentracioacuten maacutes uniforme de precipita-cioacuten anual Los cambios en el ICP son complejosposiblemente relacionados con las caracteriacutesticasatmosfeacutericas globales y con factores locales y sinoacutep-ticos que afectan la precipitacioacuten Sin embargo nose encontroacute correlacioacuten entre ICP con la latitud y laprecipitacioacuten media anual lo que sugiere que losantildeos con mayor precipitacioacuten anual no estaacuten rela-cionados con la concentracioacuten de precipitacioacuten Loshallazgos de esta investigacioacuten explican el porqueacutela R2 puede ser fuertemente afectada por la lluviaestacional durante el periacuteodo de avenidas dondela precipitacioacuten que se concentra en un nuacutemero re-ducido de meses es relevante para la ocurrencia deerosioacuten de suelos en la parte alta de la cuenca oca-sionando sedimentacioacuten en el aacuterea urbana ubicadaen la parte baja de la CRG

Para analizar los cambios en la concentracioacutenestacional de lluvia mensual la serie de ICP esta-cional (periacuteodo de mayor y menor precipitacioacuten)entre 1968 y 2014 fue estimada para las regiones R1y R2 (Figura 8) Porcentajes de valores de concen-tracioacuten alrededor de 50 sugieren irregularidad delas precipitaciones es decir una alta cantidad delluvia puede precipitar en un nuacutemero reducido demeses el cual es asociado a eventos de inundacioacutenPor el contario una muy baja cantidad de precipi-tacioacuten puede estar cayendo en un mayor nuacutemerode meses causando periacuteodos de sequiacutea que puedenafectar cultivos de secano Esta irregularidad de lalluvia mensual es detectada en algunos antildeos en elperiacuteodo seco de la regioacuten R1 (Figura 8) Esto podriacuteaafectar la agricultura por secano en la regioacuten oestede la cuenca (asymp 1600 msnm) Los resultados de ICPestacional (asymp 20) en el periacuteodo de lluvias en R1 yR2 no muestran cambios temporales significativosy sugieren una estacionalidad marcada

Los resultados del anaacutelisis de tendencias de MKpermitioacute identificar las tendencias anuales positivas

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del ICPestac solo para el periacuteodo de estiaje (junio-noviembre) y tendencias negativas para los periacuteo-dos de estiaje y de lluvias Sin embargo la mayoriacuteade las estaciones no muestran una tendencia signifi-

cativa (Figura 9 a y b) Las tendencias negativas delICPestac se concentran para la R1 y R2 en las partenorte y sureste de la CRG

Figura 8 Serie anual de iacutendice de concentracioacuten de la precipitacioacuten estacional (ICPestac) para el periacuteodo (P) de estiaje (junio anoviembre) y de lluvia (diciembre-mayo) 1968-2014 para la R1 y R2

Para el periacuteodo de fuertes precipitaciones(diciembre-mayo) solo dos estaciones muestrantendencia negativa en R1 y R2 con niveles de sig-nificancia del 90 y 99 respectivamente (Figura8a) En el periacuteodo de estiaje dos estaciones mues-tran tendencia significativa negativa al 90 y 95en la regioacuten sur de R1 Asimismo solo una esta-cioacuten ubicada en la regioacuten de alta montantildea registratendencia positiva (Figura 8b) En general las ten-dencias positivas o negativas identificadas en R1y R2 indican cambios asociados a la irregularidadde la lluvia mensual en la distribucioacuten temporal dela concentracioacuten no obstante esta irregularidad esidentificada en muy pocas estaciones

4 Conclusiones

El estudio de la agresividad de las precipitacionespara la cuenca del riacuteo Guayas-Ecuador permitioacute ho-mogenizar las zonas de precipitacioacuten caracterizarla variabilidad de las lluvias en el periacuteodo 1968 ndash2014 y su potencial impacto erosivo Los resultadossugieren dos regiones 1) al oeste de la cuenca en laregioacuten costanera hasta los 2500 msnm y 2) al este dela cuenca en la regioacuten de alta montantildea entre 1500y 4000 msnm La cuenca se evaluoacute de forma anualmediante el iacutendice de Fournier (IF) iacutendice de Four-nier Modificado (IFM) y el Iacutendice de concentracioacuten

de precipitacioacuten (ICP) Los hallazgos de esta inves-tigacioacuten a partir de IF e IFM indican que la cuencadel riacuteo Guayas en la zona costanera se clasifica comoregioacuten de agresividad alta a muy alta en la regioacutencostera mientras la regioacuten de alta montantildea es clasi-ficada como de baja o muy baja erosividad

Las zonas de alta actividad agriacutecola ubicadas enla regioacuten costera presentan mayor potencial erosivode la lluvia en comparacioacuten a la regioacuten de alta mon-tantildea La distribucioacuten espacial de la concentracioacutende las precipitaciones se incrementa de este a oestemostrando niveles de moderada a fuerte estaciona-lidad Los resultados mediante los iacutendices de agre-sividad y concentracioacuten de las precipitaciones per-mitieron evaluar cualitativamente el posible impac-to de la lluvia sobre el suelo e identificar patronesde agresividad con la acumulacioacuten de la precipita-cioacuten y concentracioacuten de la precipitacioacuten asociada ala longitud lo que puede estar asociado a incursio-nes de flujos de humedad estacional proveniente dela Amazoniacutea ecuatorial a los Andes (Espinoza Vi-llar y col 2009) Estos resultados tambieacuten indicanque la concentracioacuten de lluvia mensual no presen-ta cambios o tendencias predominantes entre 1968y 2014 No obstante se recomienda el anaacutelisis de laconcentracioacuten de lluvia diaria en regiones ecuato-riales ya que grandes porcentajes de lluvia estacio-nal o anual pueden precipitar en pocos diacuteas

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Figura 9 Distribucioacuten estacional de tendencias del ICP (1968ndash2014) en la cuenca del riacuteo Guayas para diferentes rangos del nivelde significancia a) diciembre - mayo b) junio - noviembre

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperRIESGOS NATURALES Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

PRODUCTOS NATURALESpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201907

CARACTERIZACIOacuteN DEL ACEITE DE LA SEMILLA DE SACHA

INCHI (plukenetia volubilis) DEL CANTOacuteN SAN VICENTEMANABIacute ECUADOR OBTENIDA MEDIANTE PROCESOS NO

TEacuteRMICOS DE EXTRUSIOacuteN

CHARACTERIZATION OF SACHA INCHI SEED OIL (plukenetia volubilis) FROM

CANTON SAN VICENTE MANABIacute ECUADOR OBTAINED BY NON-THERMAL

EXTRUSION PROCESSES

Luis Eduardo Romero Hidalgo Carlos Jefferson Valdiviezo Rogel y StefanieMichelle Bonilla Bermeo

Facultad de Ingenieriacutea Quiacutemica Universidad de Guayaquil Av Delta y Av Kennedy Guayaquil Ecuador

Autor para correspondencia luisromerohugeduec

Manuscrito recibido el 23 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 16 de julio de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis) es una planta originaria de Peruacute El fruto es una semilla oleaginosa la cual poseeun alto contiene aacutecidos grasos polinsaturados en la cual se destaca el omega (α) 3 y 6 Para la extraccioacuten de esteaceite se utilizoacute el meacutetodo de compresioacuten por extrusioacuten utilizando un tornillo sinfiacuten lo que hace aumentar la presioacutende la masa separando asiacute el aceite contenido dentro de la semilla Para esto se utilizoacute un extractor experimental elcual fue adaptado y puesto en marcha para la obtencioacuten de este aceite extrayeacutendolo a temperatura ambiente Con lafinalidad de establecer las caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas de la semilla se realizaron anaacutelisis de humedad fibra cenizagrasa y proteiacutena Una vez extraiacutedo el aceite se calculoacute los rendimientos y se realizaron anaacutelisis de iacutendice de acidezdensidad relativa iacutendice de Yodo iacutendice de Peroacutexido y perfil de aacutecidos grasos Estos resultados se compararon conanaacutelisis realizados al aceite de la misma especie pero de diferentes zonas de cultivo del Peruacute aceite de pescado yoliva los cuales se los conoce por su alto contenido de aacutecidos grasos dejando como resultado que el aceite de SachaInchi presenta un alto contenido de aacutecidos grasos polisaturados y que el meacutetodo de extraccioacuten influye en la calidaddel productoPalabras clave Sacha Inchi extrusioacuten iacutendice de peroacutexido aacutecido graso insaturado iacutendice de yodo

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperPRODUCTOS NATURALES Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S

Abstract

Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis) (SI) is a plant native from Peru The fruit of this plant is an oilseed than containsa high content of oil which is rich in unsaturated fatty acids (916) being one of the seeds that contain this typeof fat in higher percentage For the extraction of this oil the extrusion method was used using an endless screwthat allows the pressure increase in the dough separating the oil contained in the seed For this an experimentalextractor was adapted and put into operation to obtain this oil extracting it at room temperature To analyze thephysicochemical characteristics of the seed moisture fiber ash fat and protein analyzes were conducted Once theoil was obtained the yields were calculated and the following analyzes were performed acid index relative densityiodine value peroxide index and fatty acid profile Those results were compared with the analysis made to olive andfish oil known for their high content of fatty acids resulting that Sacha Inchi oil is better in both quality indexes asin percentage of unsaturated fatty acidsKeywords Sacha Inchi extrusion peroxide index unsaturated fatty acid iodine index

Forma sugerida de citar Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S (2019) Caracterizacioacuten del aceite de lasemilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten San Vicente Manabiacute Ecuadorobtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten La Granja Revista de Cienciasde la Vida Vol 30(2)77-87 httpdoiorg1017163lgrn30201907

IDs OrcidLuis Eduardo Romero Hidalgo httpsorcidorg0000-0002-2417-4836Carlos Jefferson Valdiviezo Rogel httpsorcidorg0000-0002-6550-9751Stefanie Michelle Bonilla Bermeo httpsorcidorg0000-0002-9391-3698

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

1 Introduccioacuten

Sacha inchi (SI) (Plukenetia volubilis Linnaeus) cono-cido tambieacuten como maniacute silvestre maniacute del Incamaniacute sacha o montantildea maniacute es una planta oleagi-nosa que pertenece a la familia de las Euphorbia-ceae En un principio y hasta la actualidad ha sidocultivado en las tierras bajas de la amazoniacutea perua-na y siendo plantado durante siglos por la pobla-cioacuten indiacutegena ha sido un componente de la dieta devarios grupos nativos de la regioacuten (Gutieacuterrez Ro-sada y Jimeacutenez 2011 Chirinos y col 2013) SeguacutenMuangrat Veeraphong y Chantee (2018) el porcen-taje de obtencioacuten de este aceite prensado a 60 C es3797 el cual tiene un porcentaje aproximado de92 de aacutecidos grasos poliinsaturados (AGP) comoaacutecido alfa linoleacutenico (183n-3 aacutecido α-linoleacutenico) yaacutecido linoleico (182n-6 aacutecido linoleico) (Fanali ycol 2011 Cisneros y col 2014) Este tipo de aacutecidosgrasos presenta una o varias ligaduras entre suscarbonos y dependiendo de su ubicacioacuten se los de-nomina α-3 6 o 9 BADUI (Araujo-Dairiki Chavesy Dairiki 2018)

Estos aacutecidos grasos tienen efectos beneficiososque incluyen la capacidad de disminuir los nivelesde gliceacuteridos prevenir los trastornos cardiovascu-lares y una accioacuten antitromboacutetica ademaacutes ciertosexperimentos han demostrado que este aceite tie-ne una alta capacidad antioxidante ayudando areducir el dantildeo del ADN debido a la oxidacioacuten (Ta-keyama y Fukushima 2013) Uacuteltimamente el intereacutespor estos nutrientes ha aumentado demostraacutendoseasiacute que la ingesta de grasa depende de la calidad deesta es decir del tipo de aacutecido graso predominante(Carrillo Fernaacutendez y col 2011) De esta forma elestudio del SI se convierte en un reto tanto comomaterial oleaginoso y tambieacuten por las funcionalida-des bioloacutegicas que podriacutean derivar de su aceite yode sus extractos (T y col 2012)Por otra parte el consumo de aceite de oliva (AO)ha incrementado debido a los beneficios de los acei-tes vegetales por la composicioacuten del AO el cualtiene en su interior una gran cantidad de aacutecidosgrasos monoinsaturados en particular aacutecido oleicoAdemaacutes de estar presentes el aacutecido α-linoleacutenico (α-3) y aacutecido linoleico (α-6) los cuales son requeridospor el cuerpo humano y no puede sintetizar (Pisco-po y col 2016) Actualmente el aceite de pescadoen capsulas es comercializado globalmente debi-do a que es rico en aacutecidos grasos poliinsaturados

α-3 [4091 seguacuten Paucar-Menacho y col (2015)]aacutecido eicosapentaenoico (EPA) (20 5 n-3) y aacutecidodocosahexaenoico (DHA) (22 6 n-3) (Tempel y col1990) Sin embargo la contaminacioacuten ambiental haprovocado la acumulacioacuten de metales pesados ydioxinas en los peces y debido a esto se cuestionanlos beneficios de obtener aacutecidos grasos insaturadosa partir de peces (Maurer y col 2012)Las personas que no pueden comer pescado dia-riamente o lo hacen con poca frecuencia puedencomplementar su ingesta de aacutecidos grasos α-3 conaceites vegetales (Strobel Jahreis y Kuhnt 2012) Sinembargo como estos aacutecidos grasos se oxidan faacutecil-mente a altas temperaturas sus potenciales aplica-ciones son limitadas Como tal el anaacutelisis de nuevasfuentes de aacutecidos grasos α-3 seriacutea extremadamentebeneficioso desde el punto de vista de la salud hu-mana (Takeyama y Fukushima 2013)

El objetivo de este estudio es extraer el aceite deSI por un prensado en friacuteo y realizar su caracteri-zacioacuten para luego poder comparar los aceites ricosen aacutecidos grasos insaturados como son el aceite depescado y el aceite de oliva

2 Materiales y meacutetodos

21 Proceso de obtencioacuten del aceiteLas semillas de SI (Plukenetia volubilis Linnaeus) pro-cedentes del cantoacuten San Vicente Manabiacute Ecuadoruna vez cultivadas se almacenaron hermeacuteticamen-te luego se procedioacute a extraer la cascara de la semi-lla de forma manual y dejarla lista para su anaacutelisisy procesos de extraccioacuten Finalmente para separarla masa seca no lipiacutedica de la parte oleosa se usoacute unextrusor de marca ldquoPitebardquo de origen holandeacutes enel cual su limitacioacuten radica en el uso semillas concontenido de grasas totales de maacutes del 25 de pe-so bruto Seguacuten Fanali y col (2011) la presencia deaceite en la semilla de SI es entre el 37 al 47 Estaextraccioacuten se realizoacute a temperatura ambiente con lafinalidad de generar el menor impacto posible a lasestructuras insaturadas de los aacutecidos grasos Unavez extraiacutedo el aceite crudo el cual presenta soacuteli-dos en suspensioacuten debido a que durante el proce-so de extrusioacuten ciertas partiacuteculas de material soacutelidoson retenidas se deja reposar unas horas en un reci-piente debidamente sellado y sin luz para evitar laoxidacioacuten acelerada del mismo una vez separadaslas dos fases (soacutelida de la seca) se procede a la fil-

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperPRODUCTOS NATURALES Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S

tracioacuten de la primera capa con papel filtro estaacutendardejando asiacute el aceite listo para su almacenamiento

como se aprecia en la Figura 1

Figura 1 a) Semilla de SI con cascara b) Semilla de SI sin cascara c) Producto obtenido despueacutes de la extrusioacuten d)Filtrado del aceite d) Aceite filtrado

211 Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de la semilla de SachaInchi

Cada ensayo se realizoacute siguiendo los paraacutemetros dela Official Methods of Analysis of AOAC Internatio-nal y de la American Oil Chemistsrsquo Society (AOCS)En el caso de necesitar pesar una muestra se usoacute unabalanza AE Adam de maacutexima capacidad 1000 gra-mos la cual estaba debidamente calibrada

212 Porcentaje de humedad

Siguiendo los lineamientos del meacutetodo AOCS-94Cde 13a-63 se pesaron aproximadamente 5 gramosluego se llevaron a una estufa Thermo Fisher Scien-tific por aproximadamente 5 horas a 110 C paraluego volver a ser pesadas Mediante la Ecuacioacuten (1)determinoacute el porcentaje de humedad existente en lamuestra

Humedad=

(1minus Peso de muestra seca(g)

Peso de muestra huacutemeda(g)

)lowast100

(1)

213 Determinacioacuten de grasa

Para este tipo de anaacutelisis se siguioacute el meacutetodo AOAC18th 92206 en el cual se pesaron 2 gramos de lamuestra posterior a la extraccioacuten la humedad y me-diante la extraccioacuten soxhlet se separoacute la grasa crudade la muestra y posteriormente se pesoacute la misma yutilizando la Ecuacioacuten (2) se determinoacute el porcenta-je de grasa total de la muestra

Grasa =Peso de grasa obtenida(g)

Peso de la muestra de semilla(g)lowast100 (2)

214 Porcentaje de fibra cruda y ceniza

Para la determinacioacuten de fibra se siguieron los paraacute-metros del meacutetodo AOAC 2005 96209 usando aacuteci-do sulfuacuterico diluido al 125 solucioacuten de hidroacutexi-do de sodio al 125 alcohol etiacutelico al 95 y eacuteter depetroacuteleo El porcentaje de ceniza se determinoacute por elmeacutetodo AOCS-94 Ba 5-4 en el cual se usoacute una muflaThermo scientific Lindbergh blue m

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

215 Porcentaje de proteiacutena

Para este tipo de ensayo se utilizoacute un analizadorFlash 2000 de marca Thermo Fisher Scientific en elcual se pesoacute 1 miligramo de la muestra y se llevoacutea la entrada del instrumento luego se combustionoacutealrededor de 900C y posteriormente se realizoacute unacolumna en forma de serpentiacuten y finalmente se de-tectaron por un Detector de Conductividad Teacutermica(TCD) el cual automaacuteticamente brinda los datos deporcentaje de proteiacutena

22 Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite

Para estos anaacutelisis tambieacuten se utilizaron los linea-mientos descritos en el punto 21 En el caso de ne-cesitar pesar una muestra se usoacute una balanza AEAdam de maacutexima capacidad 1000 gramos la cualestaba debidamente calibrada

23 Iacutendice de acidez libre

De conformidad con el meacutetodo AOCS-94 Cd 3a-63este se realizoacute por titulacioacuten directa se pesaron 10gramos de la muestra de aceite en un Erlenmeyery se antildeadieron 50 ml de alcohol etiacutelico luego seagregaron alrededor de 3 gotas de indicador fenol-ftaleiacutena Posteriormente se tituloacute con una solucioacutende hidroacutexido de sodio (NaOH) 01 N hasta obser-var el cambio de color a rosa Finalmente se realizoacuteel caacutelculo con la Ecuacioacuten (3) Donde IA es el iacutendi-ce de acidez V es el volumen en ml de la solucioacutende NaOH valorada utilizados para neutralizar losaacutecidos grasos libres de la muestra N es la concen-tracioacuten normal de NaOH y W el peso en gramos dela muestra de aceite

IA =V lowastN lowast561

W(3)

231 Determinacioacuten de densidad relativa

Para este anaacutelisis se usoacute el meacutetodo AOAC-90 920-212 En una probeta debidamente tarada se colocan100 ml de la muestra de aceite y luego se pesoacute estacantidad para asiacute obtener el resultado con la Ecua-cioacuten (4) obteniendo el mismo en las unidades degrml

Densidad relativa =Peso del aceite(g)

100 ml(4)

232 Iacutendice de peroacutexido

Siguiendo los lineamientos del meacutetodo AOAC-90965-33 primero se pesaron dos gramos de la mues-tra de aceite luego se antildeadieron 24 ml de solucioacuten13 cloroformo-aacutecido aceacutetico posteriormente se antildea-dieron 04 ml de solucioacuten yoduro de potasio y 24 mlde agua destilada se valoroacute la solucioacuten de tiosulfatode sodio con permanganato de potasio al 001 N yse continuoacute con la titulacioacuten hasta que desaparecioacuteel color azul Se calculoacute el iacutendice de peroacutexido con laEcuacioacuten (5) y el resultado arroja miliequivalentesde oxigeno activo por kilogramos de grasa DondeIP es el iacutendice de peroacutexido V son los mililitros desolucioacuten valorada de tiosulfato de sodio empleadosen el ensayo V son los mililitros de solucioacuten valora-da de tiosulfato de sodio consumidos en el blancoN es la normalidad de la disolucioacuten de tiosulfato desodio y P es el peso en gramos de la muestra Si-multaacuteneamente se realizoacute un blanco realizando elmismo procedimiento con agua

IP =(V minusV prime)lowastN lowast1000

P(5)

Este ensayo se realizoacute durante 13 diacuteas con el pro-poacutesito de estudiar el avance de la oxidacioacuten de esteaceite a la intemperie temperatura ambiente y a laexposicioacuten a la luz Los anaacutelisis se llevaron a cabo enlos diacuteas 1-4-6-8-11-13 Se utilizaron barras de errorcomo meacutetodo de anaacutelisis estadiacutestico

233 Iacutendice de Yodo

La medicioacuten de este paraacutemetro se realizoacute de acuer-do a los paraacutemetros establecidos en el meacutetodoAOAC-90 920-159 Primero se pesoacute 01 g de acei-te de SI en un Erlenmeyer de 250 ml el aceite sedisolvioacute en 10 ml de cloroformo y 10 ml de la solu-cioacuten de Wijs luego se dejoacute reposar 30 minutos enla oscuridad agitaacutendolo ocasionalmente posterior-mente se antildeadieron 5 ml de solucioacuten de yoduro depotasio al 15 se agitoacute vigorosamente y se antildea-dieron 100 ml de agua recieacuten hervida y enfriadalavando cualquier residuo de la solucioacuten existenteen los bordes

Finalmente se tituloacute con tiosulfato de sodio 01 Ny se empleoacute almidoacuten como indicador Paralelamen-te se realizoacute un anaacutelisis de una muestra en blancoEl caacutelculo del iacutendice de yodo se realizoacute con la Ecua-cioacuten (6) En el cual Vs son los mililitros de tiosulfatode sodio usados en el blanco Vm son los mililitros

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperPRODUCTOS NATURALES Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S

de tiosulfato de sodio usados en la muestra y N esla normalidad del tiosulfato de sodio

Iacutendice de Yodo =(VsminusVm)lowastN lowast1267peso de la muestra

(6)

24 Perfil de acidos grasosSe realizoacute de acuerdo con el procedimiento AOCSCe 1B-89 usando un cromatoacutegrafo de gases de mar-ca TRACE 1310 Mainframe con una columna capi-lar TraceTM TR-FAME 260M137P (25m x 032mm x025um) Las condiciones de trabajo se realizaron se-guacuten describe en Wang y Kakuda (2018)

25 Anaacutelisis estadiacutesticoPara los anaacutelisis fisicoquiacutemicos de la semilla y elaceite se hicieron tres repeticiones de cada uno y seobtuvieron las medias con sus respectivas desvia-ciones estaacutendar Ademaacutes se hizo un anaacutelisis esta-diacutestico usando la prueba ANOVA de Tukey usandoel programa de Real Statistics para determinar lasposibles diferencias significativas a nivel p lt 005Para la elaboracioacuten de graacuteficos se utilizoacute el softwarersquoRrsquo

3 Resultados y Discusioacuten

31 Rendimientos en la extraccioacuten del acei-te de la semilla de Sacha Inchi

Como se aprecia en la Tabla 1 se puede observarque tomando 1000 gramos de semilla de SI se pier-de gran cantidad de este peso total en la cascara porlo cual se tomaraacute el peso de la semilla sin cascara co-mo base de caacutelculo para los demaacutes paraacutemetros Lamasa seca (residuo de la extraccioacuten) obtenida des-pueacutes de la extraccioacuten (6808) arroja un valor muyalto por lo cual representa un porcentaje muy im-portante ya que se puede usar posteriormente Elporcentaje de rendimiento de aceite que se obser-va en la Tabla 1 es de 2692 el cual comparadocon los resultados obtenidos por Muangrat Veerap-hong y Chantee (2018) quien obtuvo rendimientos

de aceite entre 3797 a 4063 se evidencia queel rendimiento en este estudio fue menor debido aque durante la extraccioacuten del aceite no se elevoacute latemperatura en esta investigacioacuten

32 Anaacutelisis fisicoquiacutemico de la semilla deSacha Inchi

Como se puede observar en la Tabla 2 esta semi-lla contiene un alto contenido de aceite 420 elcual seguacuten Wang y Kakuda (2018) se encuentra enel rango estimado (334 - 543) La cantidad deproteiacutena 2978 da a entender que esta semilladespueacutes de haber extraiacutedo el aceite quedaraacute con unremanente de proteiacutena muy alto El porcentaje deceniza es de 29 que es un poco menor seguacuten loreportado por Gutieacuterrez Rosada y Jimeacutenez (2011)el cual obtuvo un porcentaje de 4 La cantidad dehumedad es relativamente baja 672 ya que se tra-ta de un fruto seco seguacuten James (1995) se encuen-tra dentro del rango 0-10 para procesamiento yalmacenamiento sin degradacioacuten de microorganis-mos a los triacilgliceridos La cantidad de fibra ob-tenida en este estudio fue de 18 en base seca elcual es mayor al reportado por Muangrat Veerap-hong y Chantee (2018) quien obtuvo un porcentajede 1386 en base seca

33 Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite de lasemilla de Sacha Inchi

331 Iacutendice de Acidez

Seguacuten se observa en la Tabla 3 el iacutendice de acidezde este aceite es 038 mg KOHg Seguacuten FAOOMS(2015) no debe ser mayor a 4 mg NaOHg para acei-tes vegetales prensados en friacuteo La baja acidez deeste aacutecido refleja la escasa refinacioacuten y la buena cali-dad del aceite de SI en comparacioacuten con el aceite deoliva que seguacuten Paucar-Menacho y col (2015) tieneun valor de 114 mg NaOHg y el aceite de pesca-do que seguacuten Nascimento V y col (2015) tiene unvalor de 1172 mg NaOHg se puede corroborar labuena calidad de este aceite

332 Densidad relativa

El resultado de este paraacutemetro en la Tabla 3 arro-ja un valor de 091 el cual demuestra que este aceite

es ligero Seguacuten Gutieacuterrez Rosada y Jimeacutenez (2011)esto se debe a la cantidad de aacutecidos grasos insatu-rados presentes en el mismo comparaacutendolo con el

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

Tabla 1 Rendimientos en la obtencioacuten del aceite de la semilla de SI

Aceite obtenido(pp)

Sedimentos(pp)

Residuo desemilla (pp)

Semilla sincaacutescara (g)

Caacutescara(g)

Semilla concaacutescara (g)

2693 plusmn167 38plusmn018 6808 plusmn746 65317 plusmn1383 3472 plusmn144 10003 plusmn06

aceite de oliva que seguacuten Paucar-Menacho y col(2015) da un valor de 09252 existiendo una simi-

litud entre estos dos aceites debido a la alta insatu-racioacuten en ambos

Tabla 2 Caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas de la semilla de SI

Caracteriacutestica Semilla de SIHumedad 672 plusmn01

Grasa 4203 plusmn02Ceniza 29 plusmn0025Fibra 180 plusmn0095

Proteiacutena 2978 plusmn16

333 Iacutendice de Yodo

Seguacuten Muangrat Veeraphong y Chantee (2018) es-ta caracteriacutestica del aceite estaacute relacionada con elgrado de insaturacioacuten del mismo que como se pue-de observar en la Tabla 3 arroja un valor de 1925I2100g Haciendo una comparacioacuten seguacuten lo re-

portado por Paucar-Menacho y col (2015) para elaceite de oliva (5615 g I2100 g) y por Nascimen-to V y col (2015) para el aceite de pescado (9392 gI2100 g) demuestra un valor muy alto en el iacutendicede yodo para el aceite de SI reflejando asiacute que esteaceite tiene una mayor insaturacioacuten en comparacioacutena los otros dos aceites

Tabla 3 Caracteriacutesticas fiacutesicoquiacutemicas del aceite de SI

Propiedad Tipo de aceiteSacha Inchi Oliva Pescado3

Iacutendice de acidez(mg KOHg)

038 plusmn 002 114 plusmn 0037 1 1172 plusmn 01

Densidad relativa 091 09252 plusmn 00014 1 NDIacutendice de peroacutexido

(m-eq O2Kg)581 plusmn 05 691 plusmn 344 2 722 plusmn 11

Iacutendice de Yodo(I2100g)

1925 plusmn 07 5615 plusmn 014 1 9392 plusmn 07

1(Paucar-Menacho y col 2015) 2(Piscopo y col 2016) 3(Nascimento V ycol 2015)

334 Iacutendice de peroacutexido

Seguacuten indica Cebi y col (2017) este ensayo mi-de directamente la concentracioacuten de hidroperoacutexi-do que es el resultado del producto de oxidacioacutenprimario en la oxidacioacuten de productos que seguacutenFAOOMS (2015) no debe de exceder de 10 mili-

equivalentes de peroacutexido de oxiacutegeno kg en el casode aceites vegetales y de origen animal El resultadoobtenido en este estudio fue de 581 m-eq O2Kg elcual arroja un valor menor en comparacioacuten al aceitede oliva con un valor de 691 m-eq O2Kg seguacutenPiscopo y col (2016) y con el aceite de pescado conun valor de 722 m-eq O2Kg seguacuten Nascimento V

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y col (2015)

Para conocer que tan vulnerable es el aceite deSI a la oxidacioacuten se realizaron los procedimientosdescritos en el punto 223 a temperatura ambien-te (25C) dando como resultado que este aceite essensible a desarrollar rancidez si estaacute expuesto pro-longadamente a la luz y a la intemperie Seguacuten lo re-portado por Takeyama y Fukushima (2013) quienesexpusieron el aceite a una radiacioacuten UV de 300 nmpor 15 diacuteas y obtuvieron un incremento de la oxi-

dacioacuten del mismo llegando a valores de 250 m-eqO2Kg Seguacuten lo reportado por Maurer y col (2012)quienes obtuvieron un valor de 100 m-eq O2Kg a65C durante 15 diacuteas que es muy diferente en com-paracioacuten al anaacutelisis realizado en esta investigacioacutenel cual fue llevado a cabo a 25C (16 m-eq O2Kgdurante 15 diacuteas) Todos estos resultados indican queeste aceite tiene una gran sensibilidad a la oxida-cioacuten debido a la exposicioacuten a la luz ultravioleta y ala temperatura

Figura 2 Iacutendice de oxidacioacuten (m-eq O2Kg) vs tiempo (diacuteas)

34 Perfil de aacutecidos grasos

El perfil de aacutecidos grasos se puede observar en laTabla 4 En los tres aceites se puede apreciar el altocontenido de aacutecidos grasos insaturados siendo elmaacutes alto el de SI (9063) muy parecido al reporta-do por Fanali y col (2011) quienes obtuvieron unvalor de 92 Dentro de ellos el aacutecido linoleacutenico α-3 (3884) es el de mayor presencia el cual ayudaa disminuir el riesgo de enfermedades cardiovas-culares en seres humanos (Araujo-Dairiki Chavesy Dairiki 2018) El aacutecido graso linoleico α-6 es elsegundo con mayor porcentaje dentro del aceite deSI (3467) el cual contribuye a la prevencioacuten deenfermedades inflamatorias (Saiki y col 2017) ydisminuye la grasa corporal en nintildeos (Racine y col2010) Ademaacutes comparando con los valores obteni-dos en este ensayo con los brindados por Cisnerosy col (2014) se observa que existe una pequentildea

diferencia en la composicioacuten de aacutecidos grasos lle-gando a valores maacutes altos en el aacutecido linoleacutenico α-3(482) y decreciendo en el aacutecido oleico α-9 (89)En el aacutecido linoleico α-6 no existe diferencia signifi-cativa

Seguacuten Romero Aroca (2011) el aceite de olivatiene un porcentaje total de saturados del 1588y para insaturados tiene un porcentaje total del8392 recalcando que el aacutecido oleico α-9 es el demayor presencia en este tipo de aceites obteniendoun porcentaje de 7122 el cual es estable a la oxi-dacioacuten debido a que es un aacutecido graso con solo undoble enlace (Paucar-Menacho y col 2015) SeguacutenPaucar-Menacho y col (2015) el perfil de aacutecidosgrasos del aceite de pescado tiene un porcentaje to-tal de saturados de 3742 y para insaturados tieneun porcentaje total del 6258 Cabe recalcar queel acido linoleacutenico α-3 es el de mayor presencia en

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

este tipo de aceite alcanzando un 4091

Realizando una comparacioacuten entre estos tresaceites se puede observar que el aceite de SI brindauna mayor cantidad de aacutecidos grasos insaturadoslos cuales difieren en la cantidad entre acido lino-leacutenico α-3 linoleico α-6 y oleico α-9 siendo los dosprimeros los de mayor presencia Se puede afirmar

que el aceite de SI tiene un efecto beneficioso para lasalud reduciendo la cantidad de trigliceacuteridos en lasangre pudiendo de ayuda en el control de ciertasenfermedades como la diabetes mellitus la obesi-dad y sirviendo tambieacuten como posibles agentes ci-totoacutexicos para ciertas ceacutelulas tumorales (Rodriacuteguez-Cruz y col 2005)

Tabla 4 Perfil de aacutecidos grasos de los aceites

Perfil de aacutecidos grasosComposicioacuten de acido graso Sacha Inchi() Sacha Inchi()1 Oliva()2 Pescado()3

C140 ND ND ND 1022C160 544 47 1356 228C161 ND ND 143 1054C170 ND ND 242 085C180 394 33 186 44C181 1712 89 7122 962C182 3467 341 1013 151C183 3884 482 618 099C200 ND ND 356 ND

C205n3 ND ND ND 2028C226n3 ND ND ND 1964

C201 ND ND 284 256C202 ND ND 102 NDC221 ND ND ND 162

Total α-3 3884 482 618 4091Total α-6 3467 341 1013 151Total α-9 1712 89 7122 962

Total Saturados 938 8 1588 3742Total Insaturados 9063 912 8392 6258

Total mono insaturados 1712 89 7317 2016Total Poli insaturados 7351 823 1075 4242

1 (Cisneros y col 2014) 2 (Romero Aroca 2011) 3 (Paucar-Menacho y col 2015)

4 Conclusiones

El porcentaje de extraccioacuten de aceite por extrusioacuten(2692) comparado al obtenido en los anaacutelisis fi-sicoquiacutemicos (4203) demuestra que este meacutetodode extraccioacuten tiene un rendimiento bajo tenien-do como alternativa otros tipos de extraccioacuten paraobtener maacutes aceite La semilla de SI tiene un altocontenido de aceite en su interior y gracias a losestudios realizados en este ensayo se logroacute determi-nar que contiene un alto contenido de aacutecidos grasosinsaturados (9063) comparaacutendolo con los resul-tados obtenidos con semillas provenientes de Peruacute

se observa una ligera varianza en los aacutecidos grasoslinoleacutenico (936 de diferencia) y oleico (822 dediferencia) llegando a concluir que la composicioacutende aacutecidos grasos poliinsaturados y monoinsatura-dos variacutea dependiendo de la procedencia de la se-milla

Al compararlo con los aceites de oliva y pescadolos cuales comuacutenmente se conocen por su alto nivelde instauracioacuten se observa que este tiene un nivelmaacutes alto de aacutecidos grasos poliinsaturados 6276de diferencia en comparacioacuten con el aceite de olivay 3109 de diferencia en comparacioacuten con el aceite

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de pescado Sin embargo el aceite de oliva es ricoen aacutecido oleico α-9 y el aceite de pescado en aacutecidolinoleacutenico α-3 los cuales son beneficiosos depen-diendo de la necesidad del consumidor

Al realizar un anaacutelisis fisicoquiacutemico de los tresaceites se pudo determinar que la calidad del aceitede SI es mayor en comparacioacuten a los otros dos acei-tes al ser un producto menos procesado y maacutes li-gero Debido al alto contenido de proteiacutena presenteen el aceite de SI se recomienda realizar un estudioposterior para obtener un posible producto a partirdel residuo despueacutes de la extraccioacuten de aceite

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

TRATAMIENTO DE AGUASpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201908

DETECCIOacuteN DE ANTIBIOacuteTICOS BETALACTAacuteMICOSTETRACICLINAS Y SULFAMIDAS COMO CONTAMINANTES

EMERGENTES EN LOS RIacuteOS SAN PEDRO Y PITA DEL CANTOacuteN

RUMINtildeAHUI

DETECTION OF BETALACTAMIC ANTIBIOTICS TETRACYCLINES AND

SULFAMIDES AS EMERGING POLLUTANTS IN THE RIVERS SAN PEDRO AND

PITA OF THE CANTON RUMINtildeAHUI

Lenin Javier Ramiacuterez Cando12 Sabrina Estefania Chicaiza Ramiacuterez1 Allan David Ramos Loacutepez1 y Ceacutesar Ivaacuten Aacutelvarez1

1 Grupo de Investigacioacuten Ambiental en el Desarrollo Sustentable GIADES Carrera de Ingenieriacutea Ambiental Universidad Poli-teacutecnica Salesiana Av Moran Valverde y Rumichaca Quito Ecuador2 Facultad de Ciencias Quiacutemicas Universidad de Guayaquil Av Delta-Ciudadela Universitaria Guayaquil Ecuador

Autor para correspondencia leninramirezugeduec

Manuscrito recibido el 20 de julio de 2018 Aceptado tras revisioacuten el 26 de febrero de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

Las actividades que se realizan en el diario vivir como la higiene personal o el cuidado de la salud pueden provocarefectos negativos en el ecosistema generando alteraciones sobre el medio ambiente dado que se consumen variassustancias de diferente origen y composicioacuten quiacutemica de estas sustancias se conoce relativamente poco con respectoal impacto que tendraacute en el ambiente y en el ser humano sustancias que son reconocidas con el nombre de contami-nantes emergentes El presente trabajo experimental fue desarrollado en las parroquias de Uyumbicho Amaguantildeados localidades ubicadas a 1 Km de la orilla del riacuteo San Pedro y la parroquia de Sangolqui cerca al riacuteo Pita se evaluoacute laprobable existencia de residuos de antibioacuteticos betalactaacutemicos y sulfamidas en los 13 puntos de muestreo distribuidosde la siguiente manera 9 en el riacuteo San Pedro y 4 en el riacuteo Pita se realizaron 6 muestreos de agua para ser analizadasmediante la utilizacioacuten de un kit de deteccioacuten para antibioacuteticos las muestras fueron analizadas 2 veces cada mes por3 meses se procesoacute las imaacutegenes con teacutecnica fotogrameacutetricas y estadiacutesticas para cuantificar los antibioacuteticos de mane-ra raacutepida y sencilla Los resultados obtenidos son claros con un total del 41 de 78 muestras que representa el 52 decasos positivos con presencia de residuos de antibioacuteticos betalactaacutemicos y sulfamidas en los afluentes de los riacuteos SanPedro y PitaPalabras clave Antibioacuteticos contaminantes emergentes ambiente betalactaacutemicos sulfamidas

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Abstract

The activities carried out in daily living such as personal hygiene and health care they may cause negative effects onthe ecosystem generating alterations on the environment given that consumed several substances of different originand chemical composition these substances are relatively little known regarding the impact that will have on theenvironment and human substances that are recognized under the name of polluting emerging This experimentalstudy was developed in the parishes of Uyumbicho Amaguantildea two towns located 1 Km from the shore of the SanPedro river and the parish of Sangolqui near the Pita river assessed the likely existence of residues of beta-lactamantibiotics and sulphonamides at the 13 sampling points distributed in the following manner 9 in the San Pedro riverand 4 in the Pita river 6 samples of water were taken to be analyzed using a kit of detection for antibiotics sampleswere tested 2 times every month for 3 months antibiotics were estimated by photogrammetric and statistical analysisThe results are clear with a total of 41 of 78 samples representing 52 of positive cases with the presence of residuesof beta-lactam antibiotics and sulfonamides in the tributaries of the rivers San Pedro and PitaKeywords Antibiotics contaminants emerging environment beta-lactams sulfonamides

Forma sugerida de citar Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I (2019)Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminan-tes emergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui La Granja Revistade Ciencias de la Vida Vol 30(2)88-102 httpdoiorg1017163lgrn30201908

IDs OrcidLenin Javier Ramiacuterez-Cando httpsorcidorg0000-0002-4855-4796Sabrina Estefania Chicaiza Ramiacuterez httpsorcidorg0000-0003-0496-685XAllan David Ramos Loacutepez httpsorcidorg0000-0002-1446-5138Ceacutesar Ivaacuten Alvarez httpsorcidorg0000-0001-5629-0893

LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201988-102ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 89

Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperTRATAMIENTO DE AGUAS Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I

1 IntroduccioacutenEl deterioro en el medio ambiente es provocado porel aumento acelerado de la poblacioacuten esto conllevael aumento de produccioacuten en actividades indus-triales farmaceacuteuticas agriacutecolas debido a que lasaguas que cada actividad genera son vertidas di-rectamente a los cuerpos de agua estas aguas no setratan previamente consecuentemente no se puedemitigar el impacto que se estaacute generando sobre loscuerpos de agua (Elena Ramiacuterez y Garciacutea G 2009Ramiacuterez Cando Guerra Guevara y Reinoso Molina2017)

El anuncio del primer antibioacutetico sulfamiacutedico en1935 inicioacute la era moderna de la terapeacuteutica anti-microbiana caracterizada por una enorme disminu-cioacuten de la morbilidad y de la mortalidad para mu-chas enfermedades infecciosas (Gimeno 2001 Reigy Toldraacute 2008) Dentro de este grupo de contami-nantes se encuentran los productos farmaceacuteuticosy los subproductos si bien no son considerados co-mo sustancias persistentes su frecuente utilizacioacuteny desecho los hace estar presentes en nuestro en-torno Por consiguiente los antibioacuteticos forman par-te de los agentes farmacoloacutegicos utilizados de formareiterativa y en otros casos usados sin ninguacuten tipode control como suplemento alimenticio o para tra-tar enfermedades en animales siendo administra-dos en numerosas ocasiones de forma insensata yen dosis inadecuadas (Talero Peacuterez Medina y Rozo-Nuacutentildeez 2014)

El derecho de todo ciudadano a vivir en un am-biente sano y ecoloacutegicamente equilibrado libre decontaminacioacuten (CIJUL 2013 Maacutetyaacutes y col 2018Ramiacuterez Cando y col 2017) es la base para realizarel proyecto de deteccioacuten de antibioacuteticos y derivadosde los mismos como contaminantes emergentes enla cuenca de los riacuteos Pita y San Pedro para de estamanera generar ideas para el tratamiento posteriornecesario para la descontaminacioacuten de los riacuteos Elfin de este trabajo es identificar analizar detectar ycuantificar los tipos de antibioacuteticos y sus derivadosque se encuentren presentes en los riacuteos San Pedro yPita considerados como contaminantes emergentesde esta manera poder generar datos que nos facili-ten analizar el comportamiento de estos antibioacuteticosy determinar ademaacutes niveles de afeccioacuten tanto a lasalud humana como al entorno en siacute analizaremoseste proceso mediante muestreos in situ y procesoscontrolados en un laboratorio para un anaacutelisis pos-terior a los resultados y tener una idea clara del efec-

to de los antibioacuteticos en el medio ambiente Una delas caracteriacutesticas importantes que posee este grupode contaminantes para causar un efecto negativo enla naturaleza es que no necesariamente requierenser persistentes ya que si bien existen sistemas quelos pueden remover o transformar en compuestosmaacutes simples o subcompuesto su continuo consumoy por ende el desecho que generado conlleva a lapresencia permanente en el medio ambiente (Bar-celoacute 2003 Guevara Granja y Ramirez Cando 2015Ramiacuterez Cando y col 2017) En los riacuteos San Pedroy Pita se estudian y analizan especiacuteficamente lossiguientes contaminantes emergentes (antibioacuteticos)Betalactamicos Tetraciclinas Sulfamidas (Barceloacute2003)

Los antibioacuteticos son sustancias originados dedistintos tipos de especies de microorganismos co-mo bacterias hongos o actinomicetos incluyendociertas especies de insectos y plantas los cuales lo-gran intervenir en el desarrollo de otros microorga-nismos e incluso pueden llegar a eliminarlos (Vol-fredo Camacho 2010) estaacuten constituidos por moleacute-culas orgaacutenicas lo que nos revela que su mecanismode degradacioacuten al cual estaacute expuesto en el medioambiente son igual a cualquier compuesto orgaacuteni-co pero con la diferencia que todas las reaccionesque se llevan a cabo se realizan aun cuando las con-centraciones de estos compuestos esteacuten muy dilui-das (Henriacutequez Villa 2012) Se tiene que el tiempoestimado para la biodegradacioacuten de los antibioacuteticosen el medio ambiente es de meses o antildeos depen-diendo de las condiciones en las que se encuentrecantidad de oxiacutegeno la disponibilidad de luz el su-ministro de agua (Ferrer y Thurman 2012 AlvarezMendoza Teodoro y Ramirez 2019) Considerandolo expuesto la deteccioacuten y cuantificacioacuten de dichoscompuestos en cuerpos de agua se convierte cadadiacutea en una necesidad para la toma de decisiones yregulaciones al respecto

2 Materiales y meacutetodos

21 Aacuterea de estudioDeteccioacuten de antibioacuteticos en aguas de los riacuteos sanpedro y pita ubicados en la provincia de Pichinchaen parroquias como Uyumbicho en el cantoacuten Mejiacuteay Amaguantildea y Sangolquiacute en el cantoacuten Rumintildeahuipor las cuales atraviesan los riacuteos en estudio como seve en la Figura 1

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Figura 1 Localizacioacuten del proyecto desde la parroquia de Uyumbicho Amaguantildea y Sangolquiacute

Uyumbicho

La parroquia de Uyumbicho ubicada al norte delcantoacuten Mejiacutea a 23 Km del centro de la ciudad deQuito y a 1 Km de la orilla izquierda del riacuteo SanPedro Entre los 2600 y los 4600 msnm posee unclima templado huacutemedo con una temperatura pro-medio de 12C a 27C (Uyumbicho 2014)

Amaguantildea

La parroquia de Amaguantildea pertenece al DistritoMetropolitano de Quito ubicada al norte del Can-toacuten Mejiacutea y el riacuteo San Pedro atraviesa la parroquiaEntre los 1740 y los 4120 msnm posee un climatemplado con una temperatura promedio de 17C y18C (Amaguantildea 2013)

Sangolquiacute

La parroquia de Sangolquiacute estaacute ubicada en el vallede los chillos es la capital del cantoacuten Rumintildeahui yforma parte de la hoya de Guayllabamba y se en-cuentra a 1 Km de la orilla derecha del Rio PitaEntre los 2415 y los 2512 msnm posee un climatemplado con una temperatura promedio de 16Cy 23C (Rumintildeahui 2014)

22 Obtencioacuten de la muestraSe utilizoacute un GPS para georreferenciar los puntos demuestreo y ppermitioacute ubicar en un mapa los pun-tos de referencia para cada uno de los riacuteos es asiacuteque se pudo obtener las coordenadas y mapas deubicacioacuten para los puntos de muestreo del riacuteo Pitay San Pedro Se tomaron un total de 13 muestras 9muestras en el riacuteo San Pedro y 4 muestras en el riacuteoPita tomando 1 litro de cada una de las muestraspara su posterior uso y anaacutelisis esto realizado conla ayuda de equipos como el pH-metro (FiveGoT M Metter Toledo) y un kit (AuroFlowT M BTS ComboStrip Test Kitrdquo de marca BIOO Scientific)

23 Anaacutelisis en campoEl trabajo de campo se realizoacute siguiendo los pa-sos tanto para la recoleccioacuten de las muestras seguacutenla NTE INEN 21172013 sobre el agua calidad delagua muestreo manejo y conservacioacuten de mues-tras (INEM 2013) como para el anaacutelisis de dichasmuestras a traveacutes del kit ldquoAuroFlowTM BTS Com-bo Strip Test Kitrdquo de marca BIOO Scientific (Scienti-fic 2018) que es un kit de anaacutelisis e identificacioacuten deantibioacuteticos Para cada punto de muestreo se reali-zoacute la medicioacuten de pH conductividad y temperatura

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con el pH-metro el instrumento portaacutetil pH-metroFiveGoT M sirve para la medicioacuten de pH conducti-vidad (mS) y temperatura (C) este equipo cumplecon las normativas de seguridad reconocidas (To-ledo 2017) y la identificacioacuten de antibioacuteticos conlas tiras de lectura para la comparacioacuten de resulta-dos con la guiacutea del kit AuroFlowT M los informes devalidacioacuten estaacuten disponibles y muestran la eficaciade las pruebas tanto a temperatura ambiente comoen otras condiciones (Scientific 2018) el protocoloo proceso raacutepido y simplificado del uso del kit sepuede ver a continuacioacuten

bull Agregue 200uL de agua friacutea al recipiente dereaccioacuten y mezcle pipeteando hacia arriba yhacia abajo 10 veces

bull Incubar la mezcla durante 3 minutos a tempe-ratura ambiente

bull Agregue la varilla o tira medidora al recipien-te de reaccioacuten

bull Incubar la mezcla durante 4 minutos a tempe-ratura ambiente

bull Interpretar visualmente el resultado usando eldiagrama o usa el lector

24 Anaacutelisis de laboratorioLas muestras fueron almacenadas y refrigeradasdurante una semana como primer paso se prepa-ran materiales para la elaboracioacuten del medio de cul-tivo para nuestro proyecto se ocupoacute Agar nutritivotanto el MacConkey como el PCA (ambos de marcaDIFCO BBL Microbiology en presentacioacuten de 500gramos) que son medios universales para la deter-minacioacuten de microorganismos y bastante uacutetiles pa-ra la identificacioacuten de UFC (Unidades formadorasde colonias) se preparoacute 500ml de cada tipo de agarsiguiendo los procedimientos de preparacioacuten

241 Preparacioacuten del Agar

La preparacioacuten del medio de cultivo consiste en pe-sar la cantidad deseada del mismo y disolverla enagua destilada siguiendo las instrucciones del fabri-cante seguacuten la etiqueta proporcionada en el envasedel producto Esta mezcla despueacutes de ser preparadase esteriliza en el autoclave una vez finalizada la es-terilizacioacuten los medios se dejaraacuten enfriar a tempe-ratura ambiente evitando su solidificacioacuten ya que

estos medios deben verterse en las cajas Petri parala siembra de las muestras para que arrojen los re-sultados correspondientes para cada una de las mis-mas

242 Preparacioacuten de las muestras para siembra

Una vez esterilizados los materiales cajas Petri pi-petas y tubos de ensayo se toman las cajas Petriy se vierte el medio fundido y esteacuteril dentro deellas en un ambiente aseacuteptico lo recomendable esque esteacute en la proximidad de la llama de un me-chero Bunsen aproximadamente en un radio de 20a 30 cm dependiendo la intensidad y el color dela flama (APHA 1970) o Agar PCA (Plate countagar) Se sacan las muestras de la refrigeracioacuten y selas mantiene en condiciones ambientales para quese acondicionen a la temperatura normal una vezacondicionadas estas muestras se tomoacute 1 ml de ca-da una de las botellas para la respectiva siembrauna vez colocada la aliacutecuota se vierte el agar encada una de las cajas Petri considerando que parael proceso se realizaron diluciones 10minus1 y 10minus2 queayudaran a reducir la concentracioacuten de microorga-nismos (APHA 1970)

Despueacutes de colocar determinada cantidad demuestra se seleccionoacute el agar MacConkey y PCApara cada dilucioacuten y se la vierte en cada caja Petriocupando una teacutecnica de siembra de cultivos deno-minada ldquocaja pobrerdquo en la cual se coloca un milili-tro de cada una de las diluciones en cada una de lascajas Petri etiquetadas Este mililitro se lo esparceen toda la caja despueacutes de esto en un ambiente es-teacuteril se vierte el agar con una temperatura maacuteximade 40C Se realizoacute el proceso utilizando 26 cajas Pe-tri 13 cajas para las muestras en agar MacConkey y13 cajas para PCA para comprobar la funcionalidaddel proceso con cada uno de los medios a partir deeso usamos 28 cajas Petri contando con un blancopara diferenciar las demaacutes muestras Una vez pre-paradas y finalizado el proceso de siembra las ca-jas Petri son ingresadas a una incubadora la cual semantiene en una temperatura definida de 37C selas conserva en un tiempo aproximado de 48 horaspara que el crecimiento sea oacuteptimo en ambos tiposde agar estaacutendar (APHA 1970) o Agar PCA

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25 Preparacioacuten de las Curvas de Calibra-cioacuten

Para las curvas de calibracioacuten comenzamos nuestroanaacutelisis considerando el blanco que hace referencia

a agua sin presencia de antibioacuteticos

Tabla 1 Ubicacioacuten de los puntos de muestreo

COORDENADASPUNTOS RIacuteO X Y

1 SAN PEDRO 776320179 9957033032 SAN PEDRO 776459837 9957513843 SAN PEDRO 777471527 9958809984 SAN PEDRO 777999499 995887225 SAN PEDRO 781362462 9960688916 SAN PEDRO 782648687 996294747 SAN PEDRO 782899269 9964211358 SAN PEDRO 7833909 9965736519 SAN PEDRO 78243611 9966660181 PITA 78243611 9966660182 PITA 783049537 9966952453 PITA 784595582 9965756814 PITA 787187462 996356193

251 Elaboracioacuten de Curvas de Calibracioacuten

La curva de calibracioacuten se mide en funcioacuten de laconcentracioacuten de un analito La calibracioacuten inclu-ye la seleccioacuten de un modelo para valorar paraacuteme-tros que permitan comprobar la linealidad de esacurva y como resultado la capacidad de un meacuteto-do analiacutetico para obtener resultados que sean pro-porcionales a la concentracioacuten de un compuesto endicha muestra dentro de un determinado interva-lo de trabajo En el procedimiento se compara unapropiedad del analito con la de estaacutendares de con-centracioacuten conocida del mismo analito (o de alguacutenotro con propiedades muy similares a eacuteste) (Dosaly Villanueva 2008) La fase de calibracioacuten analiacuteticase realiza mediante un modelo de liacutenea recta radicaen hallar la recta de calibrado que mejor se ajustea una cantidad de n puntos experimentales don-de cada punto se encuentra definido por una va-riable x (variable independiente generalmente con-centracioacuten del analito de intereacutes) y una variable y(variable dependiente generalmente respuesta ins-trumental) La recta de calibrado se encuentra defi-nida por una ordenada al origen (b) y una pendiente(m) mediante la ecuacioacuten y = mx+b o cualquiera de

sus formas linealizadas (Dosal y Villanueva 2008)

252 Preparacioacuten de la curva de calibracioacuten

El blanco nos serviraacute para comparar con los demaacutesresultados y para esto se necesitoacute muestras purastanto para β-lactaacutemicos como para sulfamidas Setomoacute un gramo de cada uno en este proceso se for-maron 6 muestras de cada antibioacutetico un blanco(concentracioacuten 0) y una solucioacuten patroacuten de 1g deantibioacutetico por cada 100 mL de aquiacute se partioacute parapreparar 5 diluciones 10minus110minus210minus310minus4y10minus5para evaluar y reconocer las diferentes concen-traciones todo este proceso con ayuda del kitAuroFlowT M Se empleoacute una teacutecnica de anaacutelisis deimaacutegenes raster que nos proporciona el programainformaacutetico R Studio (RStudio 2016) mediante elcual se puede relacionar las bandas con la cantidadde antibioacutetico existente las bandas usadas son Ro-ja Verde y Azul en ingleacutes RGB (Red-Green-Blue)Se debe considerar para dicha evaluacioacuten tomarimaacutegenes precisas de las tiras de medicioacuten del kita una misma distancia (altura) a una exposicioacuten deluz igual para todas las tiras y evitando las sombrasen las mismas ya que cualquier tipo de error dentro

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de este proceso altera significativamente el valor delas bandas al pasar por el anaacutelisis informaacutetico (Al-varez Mendoza y col 2018)

Una vez tomadas las imaacutegenes correspondien-tes al blanco se analizan todas las tiras obtenidas dela toma de muestras que son 78 tiras de esta formase realiza la curva de calibracioacuten (conjunto de con-

centraciones que describen el intervalo en el cual sedeberaacute cuantificar el compuesto por analizar) y a finde asegurar que la recta encontrada con los puntosexperimentales se ajustoacute correctamente al modelomatemaacutetico de la ecuacioacuten se calculan los valoresde la ordenada al origen la pendiente el coeficientede determinacioacuten (R2) y el anaacutelisis de residuos delmodelo (Dosal y Villanueva 2008)

3 Resultados

31 Campo y muestreo

Los resultados obtenidos a lo largo de los muestreoscorrespondientes para las fechas indicadas a la in-formacioacuten recolectada en la Tabla 1 para la ubica-cioacuten geograacuteficaLa informacioacuten levantada a partir de la distribucioacutenespacial de los puntos de muestreo es indicando

por las variables de estado como pH temperaturay conductividad ademaacutes de indicar la presencia deantibioacuteticos en las diferentes muestras (Tabla 2)Evidenciaacutendose en la Tabla 2 que la presencia de an-tibioacuteticos con base de betalactaacutemicos es mayor quela presencia de antibioacuteticos con base de sulfamidasen una relacioacuten de al menos 21 Los valores de pHse mantienen en un rango de 714 a 851 la tempe-ratura se mantiene entre 1415C a 2645C y la con-ductividad en un rango de 1367mS a 8200mS

Figura 2 Curva de calibracioacuten para betalactaacutemicos con los datos analizados de las imaacutegenes del blanco

Figura 3 Curva de calibracioacuten para sulfamidas con los datos analizados de las imaacutegenes del blanco

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Tabla 2 Tabla de datos a lo largo de las fechas de muestreo se presentan los puntos que tuvieron presencia de antibioacuteticos dandoun valor positivo (1) y un valor negativo (0) a la presencia de los mismos

Fecha Puntos Riacuteo pH Conductividad Temperatura Betalactaacutemicos Sulfamidas

7112017

2 SAN PEDRO 843 7667 187 1 13 SAN PEDRO 85 80 1845 0 14 SAN PEDRO 847 7867 2005 0 16 SAN PEDRO 8 53 24 1 17 SAN PEDRO 837 7433 1989 1 08 SAN PEDRO 836 73 2355 0 19 SAN PEDRO 829 21 225 0 13 PITA 851 2467 235 1 1

22112017

3 SAN PEDRO 83 7633 1755 1 08 SAN PEDRO 813 67 1675 1 02 PITA 744 2867 198 1 03 PITA 81 6533 1725 1 04 PITA 825 7333 1685 1 0

4122017

1 SAN PEDRO 791 6467 1595 1 02 SAN PEDRO 785 6167 176 1 06 SAN PEDRO 756 4567 211 0 12 PITA 714 2133 2395 1 14 PITA 783 6067 187 1 1

18122017

1 SAN PEDRO 784 6067 168 1 05 SAN PEDRO 796 6767 1795 1 06 SAN PEDRO 771 5433 213 1 07 SAN PEDRO 773 5467 199 1 08 SAN PEDRO 771 5433 2035 1 02 PITA 718 24 245 1 04 PITA 761 48 2095 1 0

212018

4 SAN PEDRO 772 5433 1635 1 06 SAN PEDRO 742 37 211 1 09 SAN PEDRO 748 4067 178 1 01 PITA 747 40 1695 1 02 PITA 732 3167 1715 1 03 PITA 736 3333 165 1 04 PITA 736 3333 17 1 0

1712018

2 SAN PEDRO 799 6967 1645 1 03 SAN PEDRO 799 6933 193 1 05 SAN PEDRO 794 67 172 1 06 SAN PEDRO 756 45 191 1 17 SAN PEDRO 792 65 155 1 09 SAN PEDRO 787 62 15 1 12 PITA 74 3567 1555 1 03 PITA 769 52 144 1 14 PITA 734 32 1415 1 0

32 Pruebas microbioloacutegicas

Una vez obtenidas las muestras y la presencia o node antibioacuteticos en las mismas de la siembra de es-tas muestras en medios de cultivos tanto Agar Mac-Conkey y Agar PCA por meacutetodos ya especificados

anteriormente se obtuvieron los siguientes resulta-dos tomando en cuenta que se realizaron dilucio-nes para todas las muestras debido a que se debiacuteareducir la concentracioacuten de microorganismos parapoder identificar las colonias posteriormente con-tando ademaacutes que soacutelo se presentan las muestras

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positivas presentando uacutenicamente el valor de lasUFC (Unidades formadoras de colonias) una vezutilizado el respectivo factor de conversioacuten se agre-

ga tambieacuten que se eliminoacute el dato del primer mues-treo debido a que su concentracioacuten arrojaba resulta-dos incontables como se observa en la Tabla 3

Tabla 3 Representacioacuten de los valores totales de UFC para cada una de las muestras en cada una de las fechas de muestreorealizadas por conteo en cuadrantes

Fecha Puntos Riacuteo TOTAL (UFCml) Fecha Puntos Riacuteo TOTAL (UFCml)

22 de noviembre 2017

3 SAN PEDRO 29400

2 de enero 2018

1 SAN PEDRO 140008 SAN PEDRO 44100 2 SAN PEDRO 293002 PITA 60950 3 SAN PEDRO 250003 PITA 38450 4 SAN PEDRO 245004 PITA 24300 5 SAN PEDRO 25000

4 de noviembre 2017

2 SAN PEDRO 1700 6 SAN PEDRO 349003 SAN PEDRO 400 7 SAN PEDRO 720004 SAN PEDRO 500 8 SAN PEDRO 257005 SAN PEDRO 250 9 SAN PEDRO 241006 SAN PEDRO 500 1 PITA 270007 SAN PEDRO 350 2 PITA 330008 SAN PEDRO 100 3 PITA 120009 SAN PEDRO 300 4 PITA 24002 PITA 3250

17 de enero 2018

1 SAN PEDRO 10003 PITA 200 2 SAN PEDRO 30004 PITA 300 3 SAN PEDRO 5000

18 de diciembre 2017

1 SAN PEDRO 14350 4 SAN PEDRO 87002 SAN PEDRO 16500 5 SAN PEDRO 59003 SAN PEDRO 7000 6 SAN PEDRO 183004 SAN PEDRO 16950 7 SAN PEDRO 139505 SAN PEDRO 12450 8 SAN PEDRO 185006 SAN PEDRO 26750 9 SAN PEDRO 95007 SAN PEDRO 17600 1 PITA 146508 SAN PEDRO 22000 2 PITA 285009 SAN PEDRO 37600 3 PITA 44501 PITA 14700 4 PITA 40002 PITA 145003 PITA 160004 PITA 12000

33 Curvas de calibracioacuten

En el proceso tambieacuten se consideroacute al blanco gra-cias a las tiras indicadoras de presencia de antibioacuteti-cos la cual nos permitioacute determinar mediante pro-gramacioacuten y deteccioacuten de bandas correspondientes

a los colores rojos verde y azul las curvas de cali-bracioacuten que nos ayudariacutean a estimar la concentra-cioacuten de cada antibioacutetico hallado en este caso de be-talactaacutemicos y sulfamidas dando como resultado laTabla 4 para betalactaacutemicos y la Tabla 5 para sulfa-midas

Tabla 4 Bandas roja verde y azul para betalactaacutemicos con sus respectivas concentraciones en mgmL

Rojo Verde AzulMedia Concentracioacuten Media Concentracioacuten Media Concentracioacuten

94 10 160 10 191 10123 1 147 1 181 1129 01 182 01 202 01139 001 123 001 164 001166 0001 151 0001 181 0001178 00001 164 00001 158 00001

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Determinando de esta manera que para el caacutelcu-lo de antibioacuteticos con base de betalactaacutemicos se ocu-paraacute la banda roja (Tabla 4) ya que esta presentauna correlacion que satisface el proceso mientrasque para las muestras de antibioacuteticos con base desulfamida se ocuparaacute la banda verde (Tabla 5) Conestos datos se programoacute y disentildearon las respecti-vas curvas de calibracioacuten que posteriormente nosserviraacuten para el caacutelculo de concentraciones de an-tibioacuteticos de cada muestra Obteniendo la ecuacioacuteny = 7 middot 106eminus0139x de ajuste R2 = 09648 (Figura 2)para betalactaacutemicos y la ecuacioacuten y = 2 middot 101eminus0191x

de ajuste R2 = 09484 (Figura 3) para sulfamidasConsiderando que valores de R2 mayores a 09 o lomaacutes cercano a 1 son valores acogidos como vaacutelidos(Martiacutenez Rodriacuteguez 2005)

Considerando el anaacutelisis de residuos donde seobservoacute su distribucioacuten normal y cumpliendo conla condicioacuten homocesticidad (prueba de White) secontinuo con el caacutelculo de las concentraciones deantibioacuteticos gracias a las ecuaciones elaboradas apartir de la Figura 2 y Figura 3 con sus respecti-vos valores de R2 maacutes cercanos a la veracidad (Olea2016) para cada muestra de la misma manera enque se realizoacute con la muestra blanco eliminado deigual manera los resultados negativos presentandoasiacute la Tabla 6 como resultado del caacutelculo

Tomar en cuenta que son 13 muestras en total alo largo de los riacuteos en estudio estos resultados ser-viraacuten de gran ayuda para su anaacutelisis posterior enmapas ilustrativos de la situacioacuten de los antibioacuteti-cos y la relacioacuten de estas concentraciones con otrasvariables consideradas dentro del estudio

Tabla 5 Bandas roja verde y azul para sulfamidas con sus respectivas concentraciones en mgmL

Rojo Verde AzulMedia Concentracioacuten Media Concentracioacuten Media Concentracioacuten

124 10 107 10 169 10136 1 132 1 174 1117 01 141 01 160 01148 001 151 001 172 001170 0001 157 0001 165 0001103 00001 170 00001 118 00001

34 Mapas de estudio de resultadosCon los datos calculados anteriormente podemosdesarrollar mapas q nos ayudariacutean a entender laubicacioacuten de los puntos y sus determinadas carac-teriacutesticas tanto como valoracioacuten de los mismos e in-cluso se presenta la dispersioacuten de los antibioacuteticos al-rededor de la zona de estudio (Figura 4)Mismos que permitieron determinar la variacioacutende pH en la zona va desde el valor de 714 a 851considerando que el agua de los riacuteos se mantiene enun nivel neutro a baacutesico la conductividad se esti-moacute en un rango de 1367 mS a 8200 mS teniendovalores maacutes altos en sectores aledantildeos al riacuteo Pita

con respecto a la temperatura se tiene una variacioacutenentre 1415C y 2645C Con respecto a los antibioacute-ticos encontrados hablando de los betalactaacutemicoseste tiene mayor concentracioacuten en los puntos 7 delriacuteo San Pedro y 4 del riacuteo Pita con valores de con-centraciones entre 137times10minus3 mgml y 157times10minus3

mgml Mientras que en lo referente a las sulfami-das se consideroacute que el punto maacutes alto de concen-tracioacuten del mismo fue el punto 3 del riacuteo Pita con va-lores entre 205times10minus3 mgml y 235times10minus3 mgml

4 Discusioacuten

Una vez analizados los resultados de cada unode los riacuteos notamos que en relacioacuten a condicionesambientales como el pH y la temperatura ambosriacuteos presentaron condiciones similares a pesar deque con la conductividad hay una diferencia de

2603 mS siendo mayor la conductividad del riacuteoPita Los resultados demostraron que existen anti-bioacuteticos en el agua de los riacuteos San Pedro y Pita losresultados obtenidos son similares a los valores de365 y 50 reportados por otros investigadores

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Tabla 6 Concentraciones de las muestras positivas tanto con antibioacutetico betalactaacutemico como con antibioacutetico sulfamida Dondebanda roja R banda verde G banda azul B betalactamicos ldquoBetardquo y sulfamidas ldquoSulfardquo

Concentracioacuten (mgmL)Fecha Puntos Riacuteo R G B Presencia Beta Sulfa2 SAN PEDRO 174 175 184 Beta Sulfa 219E-04 609E-053 SAN PEDRO 173 174 185 Sulfa - 737E-054 SAN PEDRO 175 176 185 Sulfa - 503E-056 SAN PEDRO 170 172 182 Beta Sulfa 383E-04 -7 SAN PEDRO 172 174 183 Beta 290E-04 -8 SAN PEDRO 165 170 170 Sulfa - 158E-049 SAN PEDRO 157 164 176 Sulfa - 166E-04

7112017

12 PITA 145 149 156 Beta Sulfa 124E-02 874E-033 SAN PEDRO 176 176 186 Beta 166E-04 -8 SAN PEDRO 159 162 176 Beta 177E-03 -11 PITA 160 162 170 Beta 154E-03 -12 PITA 158 158 169 Beta 203E-03 -

20112017

13 PITA 159 160 170 Beta 177E-03 -1 SAN PEDRO 170 171 183 Beta 383E-04 -2 SAN PEDRO 172 170 182 Beta 290E-04 -6 SAN PEDRO 172 168 180 Sulfa - 232E-0411 PITA 173 171 184 Beta Sulfa 252E-04 131E-04

4122017

13 PITA 172 171 183 Beta Sulfa 290E-04 131E-041 SAN PEDRO 154 159 173 Beta 354E-03 -5 SAN PEDRO 166 167 181 Beta 667E-04 -6 SAN PEDRO 167 168 181 Beta 581E-04 -7 SAN PEDRO 162 162 179 Beta 116E-03 -8 SAN PEDRO 170 170 182 Beta 383E-04 -11 PITA 169 170 185 Beta 440E-04 -

18122017

13 PITA 168 170 184 Beta 505E-04 -6 SAN PEDRO 176 177 191 Beta 166E-04 -9 SAN PEDRO 170 176 188 Beta 383E-04 -10 PITA 163 168 180 Beta 101E-03 -11 PITA 161 167 179 Beta 134E-03 -12 PITA 154 162 176 Beta 354E-03 -

212018

13 PITA 147 156 171 Beta 936E-03 -2 SAN PEDRO 171 171 182 Beta 333E-04 -3 SAN PEDRO 172 172 183 Beta 290E-04 -5 SAN PEDRO 169 171 183 Beta 440E-04 -6 SAN PEDRO 167 170 182 Beta Sulfa 581E-04 158E-047 SAN PEDRO 160 165 178 Beta 154E-03 -9 SAN PEDRO 153 160 174 Beta Sulfa 406E-03 107E-0311 PITA 170 175 186 Beta 383E-04 -12 PITA 175 177 188 Beta Sulfa 191E-04 416E-05

1712018

13 PITA 175 177 188 Beta 191E-04 -

98LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201988-102

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

en la deteccioacuten de betalactaacutemicos en leche cruda ypasteurizada relacionada con la cercaniacutea de estasindustrias a la zona de muestreo

La presencia de industrias aledantildeas a los riacuteosque tienen como efluente el cauce del riacuteo contribu-yen a la contaminacioacuten de los riacuteos ademaacutes de queexisten zonas en las que hay actividad agriacutecola ydemaacutes actividades agroindustriales sin despreciarla existencia de efluentes domeacutesticos y como unaimportante fraccioacuten de faacutermacos que son consumi-dos en grandes cantidades y variedad luego de suingesta se excretan por el individuo a traveacutes de ori-na y heces ingresando de manera continua a lasaguas residuales

Estudios sobre el consumo de faacutermacos en lospaiacuteses de la UE cifra estos antibioacuteticos en toneladaspor antildeo y muchos de los maacutes usados entre ellos losantibioacuteticos se emplean en cantidades similares alas de los pesticidas (Barceloacute 2003) Entre los faacuterma-cos maacutes usados u ocupados en medicina destacanlos antibioacuteticos como la amoxicilina y el sulfameto-xazol y entre los antibioacuteticos con mayor reporte enlos cuerpos de agua estaacuten las tetraciclinas como sehan identificado tambieacuten omitiendo el hecho queno hubo presencia de tetraciclinas en los muestreosdel estudio realizado

A partir del anaacutelisis de varianza y las curvas decalibracioacuten se comprueba que los resultados ob-tenidos sentildealan que el porcentaje de recuperacioacutenes de un 96 El coeficiente de correlacioacuten (R2) dela curva de calibrado es 09946 y el coeficiente devariacioacuten 186 (Aguilera Herrera y Ponce 2010)Para nuestro caso fue un valor del coeficiente de co-rrelacioacuten (R2) de la curva de calibrado entre 09484y 09648 valores cercanos para el meacutetodo aplicadodonde se considera que para valores superiores a

095 son aceptables para el anaacutelisis

Para la mayoriacutea de las pruebas con microor-ganismos sensibles el betalactaacutemico se comportacomo bactericida porque la concentracioacuten bacte-ricida miacutenima (CBM) o la concentracioacuten miacutenimade antimicrobiano elimino el 999 de los micro-organismos viables (Taroco Seija y Vignoli 2006)Esto tambieacuten se ha discutido con respecto a valo-res maacuteximas de concentraciones de los antibioacuteticospresentes en aguas residuales en estudios realiza-dos en Estados Unidos para el caso de los beta-lactaacutemicos se verificoacute el valor de la amoxicilina lacual se encontroacute en un valor de 150 microgl y paralas sulfamidas como muestra la sulfametoxazol conuna maacutexima concentracioacuten de alrededor de 28 microgl(Kim y col 2007 Kim y Aga 2007 Morse y Jackson2003) Mientras que el anaacutelisis del agua del riacuteo Senaen Francia debido a que analizan los antibioacuteticosen estudio y a su relacioacuten con las actividades huma-nas como agricultura e industrial se tomoacute en cuentapara la comparacioacuten presentando antibioacuteticos enconcentraciones que alcanzan 544 ngl

En condiciones de pH de 7 y temperatura de 4C(Tamtam y col 2008) Valores que para la compara-cioacuten con nuestro estudio seriacutean de 15times10minus8 mgLde betalactaacutemicos y 28times10minus6 mgL de sulfamidasMientras que los resultados de los muestreos son124 times 10minus2 mgL de betalactaacutemicos y 874 times 10minus3

mgL de sulfamidas la diferencia se debe a la can-tidad de la muestra tomada ya que en el estudiode Estados Unidos se tomoacute una muestra de 01mL(Morse y Jackson 2003 Kim y Aga 2007) mien-tras que para nuestra investigacioacuten se ocupoacute 1ml demuestra No existe un ensayo estandarizado paraevaluar la susceptibilidad o resistencia de las bac-terias del medio ambiente

LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201988-102ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 99

Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperTRATAMIENTO DE AGUAS Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I

Figura 4 Mapas ilustrativos acerca de las condiciones en las que se presentoacute el estudio donde a) Condicioacuten del pH en la zonab) Condicioacuten de la conductividad en la zona c) Condicioacuten de la temperatura (presentado con isotermas) de la zona d) Dispersioacuten

del antibioacutetico betalactaacutemico en la zona y e) Dispersioacuten del antibioacutetico sulfamida en la zona Elaborado en ARCGIS (2016)

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

5 Conclusiones

El estudio realizado en las parroquias de Uyumbi-cho ndash Amaguantildea ndash Sangolquiacute nos indica que existeun problema de contaminacioacuten por materia orgaacute-nica y otros desechos especialmente en las zonasdonde existen centros poblados como Amaguantildeapor donde el riacuteo San Pedro atraviesa la parroquiaal igual que en la Parroquia de Sangolquiacute que esatravesada por el riacuteo Pita estos resultados se obtu-vieron al analizar las siembras de microorganismosque se realizaron en el laboratorio obteniendo lapresencia de bacterias que en su mayoriacutea solo seencuentra en la materia orgaacutenica debido a su cre-cimiento en los medios de cultivo que determinandicha afirmacioacuten

Los casos positivos en las muestras con antibioacute-ticos se presentaron en mayor nuacutemero a los deriva-dos de betalactaacutemicos seguidos de sulfamidas y pa-ra las tetraciclinas no se presentoacute ninguacuten resultadodespreciaacutendose asiacute los caacutelculos seguacuten los resultadosque se obtuvieron del kit En los tres meses de mues-treo se recolectaron y se analizaron las muestras deagua de los riacuteos en la que existioacute mayor presenciade casos positivos fue en el mes de enero con unacantidad de 16 casos positivos del total de 41 casospositivos para los tres meses de muestreos el cualrepresenta el 39 de las muestras positivas

Agradecimientos

Este proyecto es financiado por la Universidad Po-liteacutecnica Salesiana (proyecto de investigacioacuten I89)con sede en Quito ndash Ecuador sin este apoyo no hu-biera sido posible llevar a buen fin el mismo

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102LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201988-102

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

DESARROLLO SOSTENIBLEpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201909

DINAacuteMICA DE LOS PEQUENtildeOS PRODUCTORES DE LECHE EN LA

SIERRA CENTRO DE ECUADOR

SMALL-FARMERS DYNAMICS IN THE SIERRA OF ECUADOR

Christian Franco-Crespo Lilian Victoria Morales Carrasco NelsonRodrigo Lascano Aimacantildea y Giovanna Alejandra Cuesta Chaacutevez

Departamento de Investigacioacuten y Desarrollo-DIDE Universidad Teacutecnica de Ambato Campus Huachi Ambato Ecuador

Autor para correspondencia cdfrancoutaeduec

Manuscrito recibido el 30 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 14 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

La estructura agraria en el Ecuador tiene una marcada diferenciacioacuten debido a la tenencia y acceso a la tierra El creci-miento de la produccioacuten pecuaria dentro de las pequentildeas y medianas explotaciones ha sido constante en los uacuteltimosantildeos asiacute como la feminizacioacuten del campo En la serraniacutea del Ecuador estos procesos pueden observarse con mayordetalle especialmente en aquellas provincias que se encuentran en el centro del paiacutes Esto ha motivado a analizarla dinaacutemica de los pequentildeos productores de las provincias de Chimborazo Cotopaxi y Tungurahua por medio dela aplicacioacuten de una encuesta a 793 agricultores donde se revisan las caracteriacutesticas socio-productivas relacionadascon la produccioacuten de leche de ganado bovino Los resultados demuestran que comparativamente la produccioacuten deleche se concentra en extensiones entre 05 y 1 hectaacuterea siendo la provincia de Tungurahua en donde existe una ma-yor distribucioacuten del tamantildeo de las explotaciones sin embargo la provincia de Chimborazo mantiene un rango deingresos familiares superiores a las otras dos provincias Se concluye que los incentivos sobre factores que mejoren lamodernizacioacuten de las explotaciones pueden incidir directamente en los ingresos familiares que no superan el 40 laremuneracioacuten baacutesica mensual del EcuadorPalabras clave Produccioacuten lechera economiacutea familiar Tungurahua caracterizacioacuten agricultura familiar

Abstract

The agrarian structure in Ecuador has an unequal access to land The growth of livestock production within smalland medium farms has been constant in recent years as well as the feminization of the agriculture In the Sierraof Ecuador these processes can be observed with more detail especially in provinces located in the Sierra centerThis has motivated to analyze the dynamics of the small producers of the provinces of Chimborazo Cotopaxi and

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tungurahua This work shows the results of a survey that allows to analyze from a sample of 793 farmers the socio-productive characteristics of the bovine milk farms Results show that comparatively milk production is concentratedin extensions between 05 and 1 hectares being the province of Tungurahua the one with more size distribution of thefarms however the province of Chimborazo maintains a higher range of family income than the other two provincesFinally it is concluded that incentives on factors that improve the modernization of farms can affect family incomethat does not exceed 40 of the basic monthly remunerationKeywords Milk production family income Tungurahua household-farming characterization

Forma sugerida de citar Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA (2019) Dinaacute-mica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador La Gran-ja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)103-120 httpdoiorg1017163lgrn30201909

IDs OrcidChristian Franco-Crespo httporcidorg0000-0002-4818-4350Lilian Victoria Morales Carrasco httporcidorg0000-0001-7026-4544Nelson Rodrigo Lascano Aimacantildea httpsorcidorg0000-0001-6735-8873Giovanna Alejandra Cuesta Chaacutevez httpOrcidorg0000-0002-0626-9196

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

1 Introduccioacuten

La agricultura es un importante rubro dentro delas economiacuteas de los paiacuteses La produccioacuten pecua-ria en muchos casos resulta maacutes importante que laagricultura ya que provee de leche y carne con pro-teiacutenas y enzimas de alta demanda en la poblacioacutenSeguacuten Steinfeld y Chilonda (2006) desde los antildeos90 se ha incrementado el consumo de carne y lechede bovino a medida que los ingresos de la clasemedia de paiacuteses en desarrollo aumentan Los paiacutesesproductores como China India y Brasil representanel 65 de produccioacuten de carne y el 52 de produc-cioacuten de leche a nivel mundial Se estima que para elantildeo 2024 los paiacuteses en desarrollo ampliaraacuten su ofer-ta cerca del 80 del mercado mundial (OECD-FAO2015) En cuanto a Latinoameacuterica Brasil y Argenti-na se encuentran a la cabeza de la oferta pecuariamientras que Colombia posee el 58 (58 millonesde vacas) de la produccioacuten pecuaria (Ormel 2013)Por su parte Ecuador registroacute en el antildeo 2016 alre-dedor de 41 millones de cabezas de ganado bovinopor encima de paiacuteses como Peruacute o Bolivia (Corpo-racioacuten Financiera Nacional 2017)

La produccioacuten de leche en Ecuador se concentraen la provincia de Pichincha con maacutes de 845 000 li-trosantildeo (2016) en segundo lugar estaacute la provinciade Azuay con 561 000 litrosantildeo y en tercer lugarCotopaxi con cerca de 484 000 litrosantildeo La Sie-rra andina de Ecuador abarca la mayor cantidad deproduccioacuten de leche a nivel nacional lo que equiva-le al 64 de la produccioacuten mientras que la regioacutenCosta ocupa el 30 y la regioacuten Oriental mantieneun 6 (INEC 2016) Seguacuten el Instituto Nacionalde Estadiacutesticas y Censos (INEC 2016) el 73 dela leche que se produce (386 millones de litros) sedestina a la comercializacioacuten En este periodo lasventas del sector laacutecteo sumaron USD 23 millonessin considerar los ingresos por exportaciones

La produccioacuten lechera mantiene una estructuradefinida en cada regioacuten en Ecuador Por ejemplo enla Sierra las unidades productivas tienen un tama-ntildeo de tres hectaacutereas en promedio (Requelme y Bo-nifaz 2012) Sin embargo se identifican tres nive-les de produccioacuten entre 1-5 ha 7-20 y entre 20-120hectaacutereas Ademaacutes Requelme y Bonifaz (2012) re-saltan que el promedio de produccioacuten de leche enel primer nivel (1-5 ha) es de 47 litrosvacadiacuteaPor este motivo el presente trabajo tiene como pro-

poacutesito analizar las dinaacutemicas de los pequentildeos pro-ductores de leche de tres provincias que componenla Sierra centro de Ecuador Cotopaxi Tungurahuay Chimborazo mediante un estudio que compren-de 793 encuestas realizadas a pequentildeos producto-res con la finalidad de conocer las dinaacutemicas socio-productivas partiendo de la necesidad de profundi-zar los estudios que analicen a las pequentildeas explo-taciones de leche ingresos y distribucioacuten del hatoen la Sierra centro

11 Revisioacuten de la literatura

La agricultura es uno de los sectores que genera em-pleo en especial en paiacuteses en desarrollo En muchoscasos esto sucede debido a la falta de tecnificacioacutende las unidades productivas lo que requiere mayormano de obra tanto de tipo asalariada como fami-liar (Sumpsi 2010) Por lo que la agricultura es unafuente de ingresos si no es la uacutenica de las familiascampesinas En Ameacuterica Latina se identifican dossistemas de produccioacuten la agricultura extensiva detipo agroexportadora y la agricultura intensiva oagricultura familiar Esta divisioacuten estaacute marcada porel desigual acceso a factores de produccioacuten comotierra riego creacutedito o informacioacuten limitando la ca-pacidad de los agricultores asiacute como su desarrolloeconoacutemico (Franco-Crespo y Sumpsi Vintildeas 2017)A la agricultura familiar se le atribuye el 65 delos alimentos que llegan a los mercados localesSin embargo la reticencia al riesgo ha permitidola adaptacioacuten de los sistemas de produccioacuten paraobtener ingresos familiares a corto plazo por mediode la diversificacioacuten de la produccioacuten familiar Poruna parte la produccioacuten de hortalizas y vegetalesse ha convertido en una fuente de ingresos en ciclocortos de produccioacuten Inclusive se han establecidoexplotaciones familiares de produccioacuten de leche acargo de las mujeres que genera ingresos semanales(Glikman 1991)

La FAO (2013) concluye que los procesos eco-noacutemicos a nivel territorial han provocado una altaconcentracioacuten de la feminizacioacuten de la agricultu-ra En este sentido el rol de la mujer dentro de lasactividades agriacutecolas cada vez es maacutes protagoacuteni-co dada la necesidad de que los hombres realizanactividades asalariadas en la ciudad En especiallos pequentildeos productores han encontrado en laproduccioacuten de leche una alternativa para obteneringresos en efectivo de forma semanal asiacute como es-

LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 105

Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

tablecer un sistema de aseguramiento y resilienciaal riesgo que permita afrontar emergencias econoacute-micas del nuacutecleo familiar a traveacutes de la tenencia deganado (Mena-Vaacutesconez Boelens y Vos 2016)

Entonces la agricultura familiar tiene un es-pacio importante dentro de la estructura agriacutecolade Ecuador y de otros paiacuteses de Sudameacuterica Lasubdivisioacuten de la tierra asiacute como las limitacionesgeneradas por las fallas del mercado a las que seenfrenta este grupo de agricultores ocasiona que seenmarque a la agricultura familiar en un ambientede desigualdad en el acceso a los recursos Comotal la agricultura familiar se concentra en exten-siones de entre 1 y 5 hectaacutereas (ha) con un aportemayoritario de uso de mano de obra de tipo fami-liar para las tareas agriacutecolas (Schejtman 2008)

En el caso de Ecuador se registran para el antildeo2013 alrededor de 377 434 unidades productivasque poseen entre 1 y 20 hectaacutereas Es decir el 89de las unidades productivas categorizadas comopequentildeos agricultores poseen alrededor del 55del total de superficie agriacutecola disponible (MAGAP2016) Si se detalla al grupo de pequentildeos agriculto-res que poseen entre 1 y 5 hectaacutereas se observa queen este rango se concentra el 69 de productores

con apenas el 57 de tenencia de tierra (MAGAP2016)(Tabla 1)

En la Tabla 1 se puede observar una compara-cioacuten de la produccioacuten de leche entre las provinciasde Cotopaxi Tungurahua y Chimborazo La com-paracioacuten entre los antildeos 2015 y 2017 demuestra unainestabilidad en la produccioacuten en las tres provin-cias Ademaacutes en cuanto al rendimiento que se mideen el nuacutemero de litros (l) y la Unidad Bovina Adulta(UBA) se observa que la provincia de Tungurahuaposee un mayor rendimiento (871 lUBA) Coto-paxi en segundo lugar (805 lUBA) y Chimborazocon el menor rendimiento (665 lUBA)

El acceso limitado a la tierra es la principal ca-racteriacutestica de la pequentildea agricultura la misma quese concentra en la Sierra centro de Ecuador Asiacute tam-bieacuten el empleo de mano de obra y la presencia defallas de mercado influyen en el comportamiento delos agricultores (Wiggins Kirsten y Llambiacute 2010Mumba y col 2011 Louhichi y Paloma 2014) enespecial sus dinaacutemicas productivas y econoacutemicas entorno a la produccioacuten de leche en pequentildeos produc-tores (De Janvry y Sadoulet 2006 Grisa y Schneider2008 Murphy y col 2014)

Tabla 1 Descripcioacuten de las caracteriacutesticas de la produccioacuten lechera en la zona Sierra centro del Ecuador entre los antildeos 2015 y2017

Antildeo DescripcioacutenProvincias

Cotopaxi Tungurahua ChimborazoCantidad Variacioacuten() Cantidad Variacioacuten() Cantidad Variacioacuten()

2016Posicionamiento de

la ProduccioacutenNacional de leche

700 600 700

2015 Produccioacuten deleche cruda

(litros)

529 614 330 239 405 0362016 483 699 -9 355 679 8 458 181 132017 514 759 6 297 060 -16 431 325 -62015 Nuacutemero de

cabezas deganado

234 615 120 199 208 5091016 221 960 -5 126 754 5 228 500 102017 254 709 15 108 133 -15 222 316 -32015 Nuacutemero de

vacasordentildeadas

65 673 39 505 59 9902016 61 179 -7 40 470 2 72 524 212017 63 932 4 34 103 -16 64 846 -11

Iacutendice a nivel nacionalFuente (INEC 2016 MAGAP 2016)

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Por otra parte los estudios relacionados con ladescripcioacuten de las caracteriacutesticas de los pequentildeosproductores de leche se enfocan en un anaacutelisis devariables a nivel socioeconoacutemico que considera alcantoacuten como la estructura en donde se producen lasdinaacutemicas de intercambio entre los productores ru-rales y las urbes (Escobar y Berdegueacute 1990 Tobar2010) Es asiacute que Landiacuten en Escobar y Berdegueacute(1990) propone la tipificacioacuten de los productores le-cheros en el Ecuador a partir de estudios anteriores(Barsky 1984 ILDES 1988) En las explotacionesentre 2300 y 2800 msnm existe una mayor presen-cia de explotaciones medianas (gt10 ha) y grandes(gt50) (Larrea y col 2008) mientras que entre 2900y 3500 msnm en donde existe deacuteficit de riego seubican las explotaciones con menos de 5 ha(Bretoacuten2012)

En el Ecuador se identifica un grupo de produc-tores rentistas los cuales no participan en proce-sos de mejora e innovacioacuten tecnoloacutegica y por otraparte existen otros grupos de productores en don-de el nivel de ingresos estaacute en proporcioacuten directacon la capacidad de inversioacuten tecnoloacutegica (Barra-gaacuten 2010) Entonces en las provincias de CotopaxiTungurahua y Chimborazo resalta el rol de la agri-cultura y en especial de la produccioacuten de leche den-tro de las unidades familiares de produccioacuten agriacuteco-la (Chiriboga 2003) Por su estructura estas provin-cias poseen caracteriacutesticas de participacioacuten de agri-cultura familiar ademaacutes de las explotaciones quecuentan con mano de obra asalariada Esto deter-mina que la agricultura se convierte en una fuentede ingresos familiares (Louhichi y Paloma 2014)

Figura 1 Identificacioacuten de las provincias participantes del estudio entre junio y octubre del 2018

2 Materiales y Meacutetodos

El presente estudio se basa en un trabajo de inves-tigacioacuten coordinada en tres provincias de la Sierracentro del Ecuador Cotopaxi Tungurahua y Chim-borazo El propoacutesito de esta investigacioacuten es reco-nocer las caracteriacutesticas de las pequentildeas explotacio-nes de produccioacuten de leche de manera comparativaentre provincias Para cumplir con este objetivo seestablecioacute una muestra en base a la informacioacuten delMinisterio de Agricultura Ganaderiacutea y Pesca (MA-

GAP) respecto de las bases de datos de productoresde leche cruda de las tres provincias al antildeo 2017Tambieacuten se analizaron las condiciones de tipifica-cioacuten seguacuten Landiacuten en Escobar y Berdegueacute (1990)

El instrumento de levantamiento de informa-cioacuten fue aplicado seguacuten la muestra bajo seleccioacuten alazar Los componentes de la encuesta se fijaron enla recopilacioacuten de informacioacuten de la situacioacuten socio-econoacutemica de los productores asiacute como su relacioacutencon los factores de produccioacuten y acceso al mercado

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

La foacutermula empleada (Mantilla 2015) para el caacutelcu-lo de la muestra se indica en la ecuacioacuten 1 En donden= a la muestra Z= es la desviacioacuten del valor me-dio que aceptamos para lograr el nivel de confianzadeseado (95) p = proporcioacuten de la poblacioacuten y e= es el margen de error aceptado (3)

n =Z2 p(1minus p)

e2 (1)

La encuesta fue aplicada entre los meses de ju-nio a octubre del antildeo 2018 En total se recopilaron793 encuestas En este sentido se procedioacute a aplicarla foacutermula del muestreo aleatorio simple a una po-blacioacuten de 28 270 productores de Cotopaxi (SalcedoLatacunga) Tungurahua (Pelileo Piacutellaro) Chimbo-razo (Riobamba Chunchi y Guamote) Las encues-tas aplicadas por provincia suman 366 en Cotopaxi321 en Tungurahua y 106 en Chimborazo

El formulario de encuesta tuvo como prueba pi-loto en el antildeo 2015 la aplicacioacuten en la parroquia deSan Andreacutes del cantoacuten Piacutellaro de la provincia deTungurahua La estructura del instrumento tuvo co-mo referencia la Encuesta de Condiciones de Vidadesarrollada por el INEC para el antildeo 2015 La in-formacioacuten y evidencias reposan en los archivos delProyecto rsquoLa cadena productiva de la leche y la pro-ductividad de Cotopaxi cantoacuten Latacungarsquo y rsquoCa-dena productiva del sector lechero en la provinciade Tungurahua cantoacuten Piacutellarorsquo Los registros de losproductores se codificaron de acuerdo con cada pro-vincia y se realizaron preguntas de comprobacioacutenen los casos de produccioacuten e ingresos para maacutes cer-teza de los resultados obtenidos Para la validacioacutendel cuestionario se aplicoacute una prueba piloto con unamuestra total de 10 productores por cantoacuten con untotal de 140 posterior a la prueba piloto se realiza-ron los ajustes al instrumento aplicado De esta for-ma se plantearon 8 bloques de preguntas

Figura 2 Resumen de los datos obtenidos de la muestra de las provincias de Chimborazo Cotopaxi y Tungurahua (a) Produccioacutende leche por rango de produccioacuten (b) Nuacutemero de vacas por tamantildeo de explotacioacuten (c) Factores de produccioacuten que tienen acceso

los productores y (d) Nuacutemero de personas de mano de obra familiar

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Tabla 2 Estadiacutestico descriptivo de la muestra

Estadiacutesticos CreacuteditoTipo de

Alimentacioacuten(Balanceados)

Tipo deAlimentacioacuten

(Banano)

Mano deObra

Familiar

Mano deObra

Contratada

Mano deObra Eventual

Contratada

CantidadHectaacutereasCultivadas

de Pasto

CantidadHectaacutereasNaturalesde Pasto

Regadiacuteo FuenteRegadiacuteo

Acceso aAsistenciaTeacutecnica

Media 2563 1295 1842 1704 1176 1333 469 854 1081 2553 1359Error tiacutepico 78 20 16 29 128 142 29 30 10 30 17

Mediana 2000 1000 2000 2000 1000 1000 180 625 1000 3000 1000Moda 2000 1000 2000 2000 1000 1000 90 350 1000 3000 1000

Desviacioacutenestaacutendar 903 456 365 694 529 492 527 666 273 834 480

Varianza dela muestra 815 208 134 482 279 242 277 443 74 696 231

Curtosis -1032 -1188 1532 3593 9795 -1650 4874 3249 7533 -235 -1659Coeficiente de

asimetriacutea 921 904 -1878 1150 3136 812 2066 1957 3085 -1329 587

Rango 3000 1000 1000 5000 2000 1000 2960 3750 1000 2000 1000Miacutenimo 1000 1000 1000 1000 1000 1000 40 100 1000 1000 1000Maacuteximo 4000 2000 2000 6000 3000 2000 3000 3850 2000 3000 2000

La encuesta se aplicoacute en las parroquias de lastres provincias En el cuestionario se recaboacute la in-formacioacuten en funcioacuten de un grupo de variables eindicadores Para la validacioacuten de correlacioacuten delinstrumento se analizaron los resultados tabuladosmediante la aplicacioacuten del Alpha de Cronbach yse observa Cotopaxi (0561) Chimborazo (0686) yTungurahua (0657) Para el procesamiento estadiacutes-tico asiacute como para la obtencioacuten de correlacionesse utilizoacute Excel estableciendo graacuteficas comparati-vas correlaciones simples y un anaacutelisis de medidade variacioacuten y valor cuadraacutetico general respectiva-mente Las variables corresponden a los factores deproduccioacuten asiacute como de paraacutemetros relacionadoscon la tecnificacioacuten como pastos y raza de gana-

do relativos con la mejora de la productividad Enlos anaacutelisis planteados se seleccionan las relacionesque evidencian un nivel de significatividad menora 005 con un nivel de confianza del 95 lo quepermite realizar una inferencia a toda la poblacioacutenLa Tabla 2 presenta los resultados descriptivos delos productores de leche de las tres provincias

En la Tabla 3 se presenta el estadiacutestico descrip-tivo de la muestra considerando las variables estu-diadas en este trabajo En esta tabla se muestran losvalores estadiacutesticos que indican la distribucioacuten delos datos para el total de datos obtenidos medianteencuestas en las tres provincias

3 Resultados y DiscusioacutenEl estudio identifica que el 9201 de los produc-tores en la provincia de Cotopaxi de hasta 1 hectaacute-rea poseen entre 1 y 10 unidades bovinas en pro-duccioacuten En el caso de la provincia de Tungurahuael 8636 posee entre 1 y 5 unidades bovinas Asiacutetambieacuten en la provincia de Chimborazo el 8264se encuentra en el mismo rango de unidades bovi-nas En general se identifican las explotaciones portamantildeo de tierra dada en tres categoriacuteas (1) 01 a05 ha (2) maacutes de 05 a 1 ha y (3) maacutes de 10 hectaacute-reas En la Tabla 2 se observan el sistema de produc-cioacuten recursos disponibles (nuacutemero de vacas super-ficie cultivada riego y mano de obra) y otros fac-

tores de produccioacuten (creacutedito y asistencia teacutecnica)hallados entre los productores Por otra parte en laTabla 4 se presenta una descripcioacuten de los factoressocioeconoacutemicos de la poblacioacuten analizada Aquiacute sepuede ver la composicioacuten por mano de obra dentrode la explotacioacuten fuente de creacutedito y asistencia teacutec-nica De manera general se observa que la mano deobra familiar tiene mayor presencia en comparacioacutencon la mano de obra contratada asiacute como la manode obra eventual En cuanto a la asistencia teacutecnicaen Chimborazo maacutes de los dos tercios declara nohaberla recibido a diferencia de Cotopaxi y Tungu-rahua Tambieacuten las Cooperativas son la principalfuente de financiamiento en las tres provincias

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Tabla 3 Caracterizacioacuten de las explotaciones por provincia seguacuten informacioacuten recopilada en el antildeo 2018

Factor

Descripcioacuten Provincia(ha) Chimborazo Cotopaxi Tungurahua

Frecuencia Porcentaje Frecuencia Porcentaje Frecuencia Porcentaje() () ()

Nuacutemerode Vacas

1 a 5 57 5377 296 8087 247 76955 a 10 33 3113 55 1503 63 1963

maacutes de 10 16 1509 15 41 11 342Total 106 100 366 100 321 100

Produccioacuten(LitroVacaDiacutea)

1 a 5 11 1038 31 847 27 8415 a 10 92 8679 291 7951 224 6978

maacutes de 10 3 283 44 1202 70 2181Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad deHectaacutereascultivadasde pasto

01 a 05 33 3113 201 5492 18 56105 a 1 - - 46 1257 40 1246

maacutes de 1 - - 16 437 8 249No tiene 73 6887 103 2814 255 7944

Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad dehectaacutereasnaturalesde pasto

01 a 05 49 4623 28 765 45 140205 a 1 57 5377 73 1995 137 4268

maacutes de 1 - - 8 219 85 2648No tiene - - 257 7022 54 1682

Total 106 100 366 100 321 100Cuenta conagua pararegadiacuteo

Si 106 100 347 9481 276 8598No - 19 519 45 1402

Total 106 100 366 100 321 100

Fuente deregadiacuteo

Puacuteblico 85 8019 22 601 61 1900Junta de Agua 21 1981 344 9399 218 6791

NC - - - - 42 1308Total 106 100 366 100 321 100

En resumen en la figura anterior se resalta quela produccioacuten de leche mantiene frecuencias abso-lutas entre los 5 y 10 lUBAdiacutea siendo la provinciade Chimborazo la que presenta mayor produccioacuten(Figura 2a) En el caso del nuacutemero de vacas por ex-plotacioacuten la frecuencia absoluta se observa en 1 y5 UBAs con mayor cantidad para la provincia deCotopaxi (Figura 2b) Ademaacutes se observa que laasistencia teacutecnica se desarrolla con mayor frecuen-cia en las provincias de Tungurahua y Cotopaxi (Fi-gura 2c) Finalmente en cuanto a la mano de obrafamiliar empleada por explotacioacuten Cotopaxi con-centra la mayor cantidad de propietarios directosque trabajan en la finca mientras que en Chimbo-razo y Tungurahua se promedia en dos personas dela familia que mantienen una actividad permanenteen la explotacioacuten (Figura 2d)

Por otra parte respecto a los pastos no cultiva-dos el porcentaje tiene la misma relacioacuten Es asiacute

que en la provincia de Cotopaxi el 8716 de losproductores poseen entre 1 y 10 unidades bovi-nas en produccioacuten En la provincia de Chimborazoel 9697 de los productores se encuentra en estemismo rango sin embargo en la provincia de Tun-gurahua solamente el 6779 de los encuestados seencuentran en este rango En cuanto a la variacioacutenentre unidades bovinas y el tamantildeo de explotacioacutenen la Figura 3a se presenta la concentracioacuten de uni-dades bovinas entre las explotaciones que no supe-ran la 1 ha de extensioacuten en especial entre aquellasque se ubican entre 05 y 1 ha En comparacioacuten conla Figura 3b existe una dispersioacuten de la tenencia deunidades bovinas entre unidades de menor tamantildeaa las 05 ha hasta 1 ha (Figura 3)

Mientras en la Figura 3c se observa que la dis-tribucioacuten del nuacutemero de especies bovinas se distri-buye entre las explotaciones de 05 ha y 3 ha Sinembargo el mayor nuacutemero estaacute entre las 05 y 1

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Tabla 4 Identificacioacuten de los factores socioeconoacutemicos por provincia seguacuten informacioacuten recopilada en el antildeo 2018

Factor Descripcioacuten Chimborazo Cotopaxi TungurahuaFrecuencia Porcentaje() Frecuencia Porcentaje() Frecuencia Porcentaje()

Cantidad de manode obra familiaren la produccioacuten

de leche

1 36 3396 39 1066 84 26172 60 5660 100 2732 181 5639

3 o maacutes 6 566 14 383 37 1153Propietarios 4 377 213 5820 19 592

Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad de la manode obra contratadaen la produccioacuten de

leche

1 4 377 2 055 9 2802 - - - - 1 031

3 o maacutes - - - - 1 031No contrata 102 9623 364 9945 310 9657

Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad de manode obra eventualcontratada en la

produccioacuten de leche

1 - - 3 082 5 1562 - - 1 027 3 093

3 o maacutes - - - - - -No contrata 106 100 362 9891 313 9751

Total 106 100 366 100 321 100

Acceso a asistenciateacutecnica

Si 37 3491 2480 6776 223 6947No 69 6509 1180 3224 98 3053

Total 106 100 366 100 321 100Fuentes de

financiamientode sus actividades

Propias 90 8491 306 8361 243 7570Creacutedito 16 1509 60 1639 78 2430Total 106 100 366 100 321 100

Fuente de creacutedito

Proveedores - - - 1 128Coop de Ahorro

y Creacutedito 11 6875 47 7833 47 6026

Financieras - - - - 3 385Bancos 1 625 12 -2 25 3205Familiar 4 2500 - - - -

No requiere - - 1 167 2 256Total 16 100 60 100 78 100

ha Entonces en el anaacutelisis comparativo se puedemencionar que Cotopaxi mantiene explotacionesde produccioacuten lechera con extensiones de menos de05 ha Por otra parte en la provincia de Chimbo-razo estas explotaciones de produccioacuten de leche seubican entre las 05 y 1 ha En cambio las explo-taciones de produccioacuten de leche en la provincia deTungurahua presentan un rango maacutes amplio aun-que persiste la concentracioacuten entre 05 y 1 ha

Al analizar esta comparacioacuten entre las explo-taciones de mayor tamantildeo (superior a 101 casosanalizados) aquellas explotaciones que tienen unmayor tamantildeo tienden a ser maacutes eficientes en Tun-gurahua comparadas con aquellas que se ubicanen la provincia de Cotopaxi Si se analizan estos re-sultados con la descripcioacuten presentada en la Figura2c y Figura 2d la asistencia teacutecnica es mayor enlas provincias de Tungurahua y Cotopaxi Sin em-bargo la mayor cantidad de mano de obra familiarocurre en la provincia de Chimborazo

En la Figura 4 se presentan los resultados de losingresos directos de la produccioacuten de leche conso-lidado para las tres provincias De forma compara-tiva el nuacutemero de UBAs en los tres rangos consi-derados (1-5 6-10 y 11-20) plantea una condicioacutende productividad en funcioacuten de la cantidad de in-gresos que pueden obtener producto de la venta dela leche Aquellas explotaciones que poseen entre 1y 5 vacas obtienen ingresos menores a USD 38600por mes Por otra parte las explotaciones que man-tienen hatos entre 6 y 10 vacas promedian ingre-sos de entre 386 USDmes y 900 USDmes En uacutel-timo lugar se encuentran las explotaciones con maacutesde 11 unidades bovinas que generan maacutes de 900USDmes Como caso particular Tungurahua pre-senta en el rango de 1-5 UBAs ingresos de maacutes de$900 Por otra parte Cotopaxi presenta en el ran-go 6-10 UBAs el mismo nivel de ingresos mientrasChimborazo es la provincia con menor nuacutemero deUBAs en este rango de ingresos

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Figura 3 Relacioacuten del nuacutemero de unidades bovinas por tamantildeo de explotacioacuten por cada provincia (a) Unidades bovinas en laprovincia de Chimborazo (b) Unidades bovinas en la prov de Cotopaxi y (c) Unidades bovinas en la prov de Tungurahua

Figura 4 Rango de unidades bovinas y nivel de ingresos por la venta de leche por provincia

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

En relacioacuten a los ingresos comparativos quegeneran las explotaciones de acuerdo con su pro-vincia aquellas que se encuentran en Chimborazoconcentran ingresos de entre 300 USDmes y 800USDmes en las explotaciones mayores a 05 hay 1 ha Las explotaciones de maacutes de 1 ha generanmayores ingresos en esta misma provincia pero elnuacutemero de casos es menor Por otra parte se deberesaltar que las explotaciones de maacutes de 1 ha de Co-topaxi y Tungurahua mantienen una constante enla generacioacuten de ingresos (menos unidades bovinasen produccioacuten) entre 100 y 200 USDmes (Figura 5)

Los ingresos familiares que provienen de la ven-ta de leche son maacutes altos en la provincia de Chim-borazo con 485 USDmes En segundo lugar laprovincia de Tungurahua mantiene explotacionesque permiten el ingreso familiar de maacutes de 360USDmes En cambio las explotaciones que se ubi-can en la provincia de Cotopaxi generan un pocomaacutes de la mitad de los ingresos que se obtienen enel primer caso siendo los ingresos por familia demaacutes de 260 USDmes (Figura 6)

En este caso las variables que influyen en unmejor rendimiento del hato ganadero son aquellasque han provocado la modernizacioacuten de las explo-taciones Es decir se supone que las explotacionesque mantienen estas caracteriacutesticas de innovacioacutentendraacuten la capacidad de producir ingresos inclusosi corresponden a extensiones de tamantildeo pequentildeo(05 a 1 ha) o poseen menos unidades bovinas (1 a5 vacas) Los resultados obtenidos permiten eviden-ciar que la provincia de Chimborazo posee un ma-yor rendimiento respecto a Cotopaxi y TungurahuaSi bien los resultados propuestos por el INEC parael antildeo 2015 indican que la provincia de Chimborazomantiene de forma comparativa con las otras dosprovincias un menor rendimiento (665 lUBA) asiacutetambieacuten los ingresos analizados que perciben las fa-milias por concepto de la produccioacuten y venta deleche (hasta cinco unidades bovinas equivalente al4225) alcanzan menos de una remuneracioacuten baacute-sica unificada (USD394) Al comparar los ingresosfamiliares por provincia la provincia de Cotopaxipresenta que las explotaciones analizadas percibenmenos de USD260mes

Figura 5 Comparativo de ingresos por provincia

Por otra parte en la Tabla 5 se presentan los re-sultados de la correlacioacuten entre variables determi-nadas al inicio de la aplicacioacuten del instrumento deinvestigacioacuten Aquellas correlaciones significativascorresponden a aquellos factores que tienen rela-cioacuten con la innovacioacuten de las explotaciones de pro-

duccioacuten pecuaria en las tres provincias Aquellosfactores que se relacionan con superficie de pastoscultivados mejora geneacutetica alimento complemen-tario asistencia teacutecnica e instalaciones tecnificadasaparecen como significativas

LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 113

Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tabl

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Al aplicar el anaacutelisis de medida de variacioacuten enconjunto a los datos obtenidos en las tres provin-cias (Cotopaxi Tungurahua y Chimborazo) se en-cuentran diferencias significativas entre ellas paralo cual se aplica una prueba post-hoc (Tukey) a finde identificar cuaacutel es la provincia que presenta ma-yores diferencias respecto de las demaacutes en funcioacuten

de las variables maacutes significativas (Tabla 6) La Tabla6 presenta los resultados del anaacutelisis de medida devariacioacuten entre el grupo de variables identificadoscon correlacioacuten significativa de tal forma que se to-man para realizar post-hoc Tukey que se presentanen las siguientes tablas

Tabla 6 Resultado de la medida de variacioacuten y valor cuadraacutetico para las tres provincias

Descripcioacuten Suma de cuadrados gl Media cuadraacutetica F SigTipo de Alimentacioacuten

del ganado(Banano)

Entre grupos 10791 1 10791 95985 000Dentro de grupos 55651 495 112

Total 66443 496

Nuacutemero de vacaspor hato

Entre grupos 528929 2 264465 28875 000Dentro de grupos 7217336 788 9159

Total 7746265 790

Produccioacuten(Hatomes)

Entre grupos 40645527511 2 20322763756 24544 000Dentro de grupos 652466338734 788 828002968

Total 693111866245 790Cantidad de hectaacutereas

Cultivadas dePasto

Entre grupos 13419 2 6709 25760 000Dentro de grupos 111738 429 260

Total 125157 431Cantidad de hectaacutereas

naturalesde pasto

Entre grupos 23419 2 11709 26975 000Dentro de grupos 175799 405 434

Total 199217 407

Cantidad ganadoraza Holstein

Entre grupos 169186 2 84593 9810 000Dentro de grupos 2794031 324 8624

Total 2963217 326Cantidad ganado

razamestizocriollo

Entre grupos 571364 2 285682 74019 000Dentro de grupos 2389073 619 3860

Total 2960437 621Acceso aasistencia

teacutecnica

Entre grupos 10474 2 5237 24055 000Dentro de grupos 171559 788 218

Total 182033 790Modificacioacuten

de instalacionesdel hato

Entre grupos 5723 1 5723 26857 000Dentro de grupos 105488 495 213

Total 111211 496

En la Tabla 7 se observa que la provincia quepresenta mayores diferencias respecto del nuacuteme-ro de vacas por hato es Chimborazo La media delnuacutemero de vacas por hato en Chimborazo corres-ponde a 6 mayor que el promedio de Tungurahuay Cotopaxi ambas con un promedio de 4

Por otra parte en la Tabla 8 los resultados com-parativos establecen que la provincia que presentamayores diferencias en la variable cantidad de hec-taacutereas cultivadas de pasto es Cotopaxi La media deCotopaxi es de 039 hectaacutereas de pasto cultivadasmenor que en las provincias de Chimborazo (074ha) y Tungurahua (076 ha)

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tabla 7 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten por nuacutemero de vacas por hato

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 665 0232 0012CHIMBORAZO -1869 0339 0

COTOPAXI TUNGURAHUA -665 0232 0012CHIMBORAZO -2534 0334 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA 1869 0339 0COTOPAXI 2534 0334 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

Figura 6 Comparativo de ingreso familiar por produccioacuten lechera por provincia

En la Tabla 9 la provincia de Tungurahua exhibemayores diferencias en la variable hectaacutereas natura-les de pasto La provincia de Tungurahua posee lamayor extensioacuten de pastos naturales con una mediade 110 ha respecto de Cotopaxi (065) y Chimbora-zo (045 ha)

En la Tabla 10 se observa que la provincia de Co-topaxi refleja las mayores diferencias respecto delganado de raza Holstein con un promedio de 3

vacas (Holstein) por hato inferiores a Tungurahua(5) y Chimborazo (4) Finalmente la provincia deChimborazo posee las mayores diferencias en asis-tencia teacutecnica El 65 de los encuestados en Chim-borazo dice no haber recibido asistencia teacutecnica esdecir que tan solo el 35 si lo ha hecho Por otraparte un 68 en Cotopaxi y un 69 en Tungu-rahua indican que si recibieron asistencia teacutecnica(Tabla 11)

31 Discusioacuten de los resultados

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten de-muestran que existen paraacutemetros que incrementanla capacidad de los pequentildeos productores lecherosConsiderando el inequitativo acceso a factores de

produccioacuten en especial el tamantildeo de las explota-ciones (1 -gt10 ha) este resulta un limitante por ladisponibilidad de pastos para los alimentos de lasUBAs En este sentido se observa una concentra-cioacuten del nuacutemero de vacas en el rango de entre 1-5

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Tabla 8 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten por cantidad de hectaacutereas de pasto cultivadas

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 37435 007029 0CHIMBORAZO 002267 008032 0957

COTOPAXI TUNGURAHUA -37435 007029 0CHIMBORAZO -35168 005915 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA -002267 008032 0957COTOPAXI 35168 005915 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

Tabla 9 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten por cantidad de hectaacutereas de pastos naturales

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 44687 007513 0CHIMBORAZO 64429 012157 0

COTOPAXI TUNGURAHUA -44687 007513 0CHIMBORAZO 019742 013105 0289

CHIMBORAZO TUNGURAHUA -64429 012157 0COTOPAXI -019742 013105 0289

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

Tabla 10 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten en las tres provincias por cantidad de ganado de raza Holstein

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 1439 0394 0001CHIMBORAZO -0739 0468 0256

COTOPAXI TUNGURAHUA -1439 0394 0001CHIMBORAZO -2178 0537 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA 0739 0468 0256COTOPAXI 2178 0537 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tabla 11 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten para las tres provincias por acceso a asistencia teacutecnica

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI -0016 0036 0894CHIMBORAZO -346 0052 0

COTOPAXI TUNGURAHUA 0016 0036 0894CHIMBORAZO -330 0051 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA 346 0052 0COTOPAXI 330 0051 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

UBAs en las tres provincias destacaacutendose por tenerel mayor valor (8087) la provincia de CotopaxiAdemaacutes en promedio la cantidad de leche produ-cida por diacutea en el hato es mayor para el rango entre5-10 UBAs Ademaacutes predomina el empleo de manode obra familiar

Las diferencias observadas a nivel de las tresprovincias identifican que la provincia de Tungu-rahua mantiene un nivel maacutes alto de participacioacutende (a) asistencia teacutecnica y (b) creacutedito para los pro-ductores mientras que Cotopaxi se encuentra desegundo y Chimborazo con la menor participacioacutenAl respecto el tamantildeo de explotaciones por pro-vincia variacutea en cuanto a su extensioacuten Es decir enla provincia de Chimborazo existe una concentra-cioacuten entre 05-1 ha Cotopaxi variacutea entre 01 y 1 hasin embargo en Tungurahua esta concentracioacuten seampliacutea en el rango de 05 y 3 ha Al respecto seobserva de forma general que las extensiones de al-rededor de 1 ha pueden alcanzar ingresos de entre250 y 500 USDexplotacioacuten Sin embargo las pro-vincias de Cotopaxi y Tungurahua son aquellas quese encuentran en el umbral maacutes bajo de los ingresospercibidos

Por otra parte las variables que presentan unacorrelacioacuten significativa son tamantildeo del hato tipode ordentildeo modernizacioacuten de las instalaciones ra-za de ganado y tipo de alimentacioacuten En especialesta condicioacuten se mantiene para las tres provinciasEs decir que las poliacuteticas encaminadas a mejorar lascapacidades de las explotaciones de agricultura fa-miliar que incentiven estos factores pueden lograrincrementar los ingresos de los agricultores asiacute co-mo la calidad de vida de las familias campesinas

4 Conclusiones

La investigacioacuten tuvo como propoacutesito analizar lasdinaacutemicas de los pequentildeos productores de lechede tres provincias que componen la Sierra centrode Ecuador Cotopaxi Tungurahua y Chimborazomediante un estudio que comprende 793 encuestasrealizadas a pequentildeos productores Los resultadosalcanzados en este estudio describen las condicio-nes de la agricultura familiar en especiacutefico la pro-duccioacuten de leche La tipologiacutea identificada a partirde la metodologiacutea permite reconocer a extensionesentre 1 y maacutes de 10 hectaacutereas como las explotacio-nes que predominan en la muestra analizada Eneste sentido se observan diferencias en las capaci-dades de las explotaciones por provincia Es deciren el caso de Tungurahua existen mejores condi-ciones para desarrollar una produccioacuten lechera apequentildea escala considerando las limitaciones poracceso a tierra tecnificacioacuten y factores de produc-cioacuten

El acceso de recursos que se relacionan con lamodernizacioacuten e innovacioacuten de los hatos represen-ta un factor importante que incide positivamente enla produccioacuten y generacioacuten de ingresos familiaresPor lo que aquellas explotaciones en donde se haincorporado la modernizacioacuten de sus explotaciones(tecnologiacutea alimentacioacuten y raza del ganado) favo-recen a mejorar su productividad

Finalmente se concluye que la poliacutetica puacuteblicaa lo largo de los uacuteltimos antildeos en donde se intro-dujeron recursos para el desarrollo de la agricultu-ra no presenta una evidencia de mejora de las ca-racteriacutesticas de acceso a recursos para los pequentildeos

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

productores repercutiendo en la cantidad de ingre-sos familiares percibidos Es decir los niveles de in-gresos se mantienen por debajo de la remuneracioacutenbaacutesica a nivel familiar a pesar de que existen inten-tos porque el rendimiento supere la media nacionalAdemaacutes persisten las limitaciones de subparcela-cioacuten y constitucioacuten de ldquomicrohatosrdquo ganaderos queproveen de ingresos a las familias de productorescon limitaciones que lo perfilan como explotacionesde subsistencia

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120LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

DESARROLLO SOSTENIBLEpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201910

ANAacuteLISIS ESPACIAL DE LAS UNIDADES EDUCATIVAS DEL

MILENIO EN EL ECUADOR Y SU COBERTURA EN ZONAS DE

POBREZA

SPATIAL ANALYSIS OF EDUCATION MILLENNIUM UNITS IN ECUADOR AND

ITS COVERAGE OVER POVERTY AREAS

Gustavo Ernesto Navas1 Robinson Llerena Paz1 y Fernando Vaca2

1 Carrera de Ingenieriacutea de Sistemas Universidad Politeacutecnica Salesiana Av Moran Valverde y Rumichaca Quito Ecuador2 Grupo De Investigacioacuten Infraestructura De Datos Espaciales Inteligencia Artificial Geoportales Y Computacioacuten AplicadaIDEIAGEOCA Instituto Geograacutefico Militar Av Seniergues y Gral Telmo Paz y Mintildeo Quito Ecuador

Autor para correspondencia gnavasupseduec

Manuscrito recibido el 8 de octubre de 2018 Aceptado tras revisioacuten el 28 de marzo de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

Uno de los paraacutemetros que maacutes influyen en la pobreza es la mala calidad en la educacioacuten El estudio sistemaacutetico dela pobreza es fundamental para mejorar la aplicacioacuten de planes y proyectos En el Ecuador a partir del antildeo del 2005inicia el ldquoProyecto para mejorar las condiciones de escolaridad el acceso y la cobertura de la educacioacutenrdquo en zonasde alto iacutendice de pobreza a traveacutes del Gobierno Nacional (Ministerio de Educacioacuten 2016) Este estudio realiza unanaacutelisis espacial de dicho proyecto gubernamental del Ecuador mediante el uso del software libre Dicho anaacutelisis sefundamenta en la existencia de las instituciones educativas puacuteblicas denominadas ldquoUnidades Educativas del Mile-niordquo (UEM) cuyo fin es mejorar la calidad acadeacutemica satisfacer la demanda estudiantil rural y atender a sectoreshistoacutericamente relegados partiendo de 57 unidades educativas operativas en el antildeo 2016 y utilizando teacutecnicas deanaacutelisis espacial estadiacutestico apoyados en una base de datos relacional robusta como es el caso de PostgreSQL con elfin de determinar cuaacutel es su aacuterea de afectacioacuten a la poblacioacuten creando varios tipos de coberturas para identificar lasparroquias y el porcentaje de pobreza que es atendido por este proyecto educacional logrando determinar que existeun 77 y el 96 de UEM en zonas de extrema pobreza

Palabras clave Anaacutelisis espacial estadiacutestico UEM unidades educativas del milenio anaacutelisis espacial PostgreSQL-PostGIS pobreza

121LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019121-133ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador

Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Navas GE Llerena Paz R y Vaca F

Abstract

One of the most influence parameters in poverty is the poor quality of education The systematic study of povertyis essential to improve the implementation of plans and projects Since 2005 Ecuador began the rsquoProject to improveeducation conditions schooling access and coverage of educationrsquo on high poverty areas through the National Go-vernment (Ministerio de Educacioacuten 2016) This study performs a Spatial Analysis of the above governmental projectof Ecuador by the use of free software This analysis is based in the existence of public educational institutions calledrsquoMillennium Educational Unitsrsquo whose purpose is to improve academic quality meet rural student demand and servehistorically relegated sectors It is sought using statistical spatial analysis techniques supported by a robust relationaldatabase such as PostgreSQL for determining their impact area on the population by creating various types of cove-rage to identify the parishes and the poverty percentage that is being benefited by this educational project managedto determine that there is a percentage between 77 and 96 of UEM located in areas of extreme povertyKeywords Statistical Spatial Analysis UEM millennium educational units spatial analysis PostgreSQL-PostGIS poverty

Forma sugerida de citar Navas GE Llerena Paz R y Vaca F (2019) Anaacutelisis espacial de las unidades educa-tivas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas de pobreza La Granja Revistade Ciencias de la Vida Vol 30(2)121-133 httpdoiorg1017163lgrn30201910

IDs OrcidGustavo Ernesto Navas httpsorcidorg0000-0002-2811-0282Robinson Llerena Paz httpsorcidorg0000-0003-1512-2759Fernando Vaca httpsorcidorg0000-0003-3375-2236

122LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019121-133

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

1 Introduccioacuten

La UNICEF y en particular la Comisioacuten Econoacutemicapara Ameacuterica Latina y el Caribe (CEPAL) destacanla importancia del monitoreo sistemaacutetico de la po-breza para reducirla y lograr un paiacutes maacutes equitativo(Unicef Ecuador 2015) La educacioacuten en Ecuadorha carecido de un nivel acadeacutemico de calidad en laspoblaciones maacutes pobres en el 2005 se inicia el pro-yecto educativo Unidades Educativas del Milenio elcual pretende reducir esta brecha y llegar a nintildeos ynintildeas de recursos econoacutemicos limitados (Ministeriode Educacioacuten 2016)

Las Unidades Educativas del Milenio (UEM)es un proyecto de dotacioacuten de Institutos Educati-vos puacuteblicos de nivel primario y secundario que secreoacute para mejorar la educacioacuten del paiacutes y llegar alos sectores pobres por tal razoacuten sus edificacionesestaacuten ubicadas en sectores histoacutericamente relega-dos a nivel nacional que cuentan con altos iacutendicesde necesidades baacutesicas insatisfechas y problemassociales como la migracioacuten interna y externa coninstituciones educativas caracterizadas por la bajacalidad educativa y por la ausencia de las condi-ciones miacutenimas para la formacioacuten de nintildeas nintildeos yjoacutevenes (Ministerio de Educacioacuten 2016)

La primera UEM se construyoacute en el antildeo 2008en la parroquia de Zumbahua ubicada en la pro-vincia de Cotopaxi Seguacuten informacioacuten del Minis-terio de Educacioacuten (1 noviembre 2013) hasta el antildeo2013 se construyeron 31 UEM a un costo de USD69rsquo31819930 las cuales atienden a 23282 estudian-tes y 33 UEM estaacuten siendo construidas (progra-ma rsquoNueva Infraestructura Educativarsquo) La paacuteginadel Ministerio presenta informacioacuten actualizada al2015 donde se indica que hay 53 UEM en funcio-namiento 60 en construccioacuten y 212 por construirse(Ministerio de Educacioacuten 2016) Los Geoportalesen el Ecuador han permitido tener un inventariogeorreferenciado de proyectos estatales como sonzonas de riesgo reservas naturales y todo aquelloque puede ser apreciado sobre un mapa (Navasy Prieto 2011) La informacioacuten de Geoportal del(Ministerio de Educacioacuten 2016) fue la base del es-tudio realizado

El 19 de enero del 2016 en la paacutegina del (Mi-nisterio de Educacioacuten 2016) se publica la noticiasobre la inauguracioacuten de la Unidad Educativa del

Milenio (UEM) Nueva Generacioacuten en la provinciade Morona Santiago Este estudio estaacute basado en el898 de unidades educativas construidas hasta lafecha de la toma de datos en el antildeo 2016 Las Uni-dades Educativas del Milenio son parte integral dela poliacutetica gubernamental para mejorar la calidadde la educacioacuten puacuteblica Cada UEM se construyepara garantizar el acceso de la poblacioacuten escolarde las zonas rurales permanentemente excluidas delos servicios educativos (Ministerio de Educacioacuten2016) Las UEM se basan en varios criterios de ubi-cacioacuten para su construccioacuten

Para el estudio las principales son (Pentildeafiel La-rrea Freddy 2014) a) localizacioacuten del predio elcual no debe estar ubicado en zonas de riesgo ade-maacutes debe estar ubicado en un sitio de faacutecil accesopara la poblacioacuten y de preferencia debe estar loca-lizado cerca de aacutereas verdes de uso puacuteblico y aacutereasrecreativas b) accesibilidad al predio deberaacute con-tar con infraestructura vial de primer segundo ytercer orden asimismo deberaacute brindar condicio-nes de faacutecil acceso para los vehiacuteculos de serviciode emergencia bomberos transporte de pasajerosrecolectores de basura e ingreso de insumos y depreferencia deberaacute contar con dos viacuteas de acce-so claramente definidas Finalmente c) el aacuterea delterreno es de 22 hectaacutereas equivalente a 22000 me-tros cuadrados

En el presente trabajo se plantea un meacutetodo queha permitido medir la cobertura de pobreza que tie-ne cada una de las UEM empleando herramientasde software libre y teacutecnicas de anaacutelisis espacial esta-diacutestico de igual forma permite observar la relacioacutencon las parroquias pobres del Ecuador utilizan-do teacutecnicas propuestas por el modelo (Bertolottoy McArdle 2011) que incluyen el uso de herramien-tas de anaacutelisis espacial de software libre PostgreSQL- PostGIS y del visualizador web Open layer utili-zado por los mapas de Geoserver para mostrar losresultados obtenidos

La representacioacuten de las propiedades geomeacutetri-cas de objetos espaciales asiacute como sus estructurasson cruciales para operaciones GIS anaacutelisis y visua-lizacioacuten (Groger y Betsy 2012) Los tipos de datosespaciales se refieren a formas tales como puntosliacuteneas y poliacutegonos (Boundless Server 2012) los da-tos en siacute son elementos vectoriales que pueden serpuntos liacuteneas y poliacutegonos juntos con sus atributos

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y estos pueden ser representados mediante graacuteficosde barras y pasteles que indican porcentajes o ten-dencias (Peters 2012) Los datos de las entidadesgeograacuteficas tambieacuten pueden mostrarse con distri-buciones espaciales (Fu y Jiulin 2011) para lograrlolos datos se han almacenado en una base de datosPostgreSQL con su extensioacuten espacial PostgreSQL-PostGIS El anaacutelisis espacial tiene muacuteltiples aplica-ciones en la salud agricultura defensa seguridadcatastros planificacioacuten servicios de localizacioacutentransporte geologiacutea energiacutea y utiliza diversos for-matos para la gestioacuten de la informacioacuten como sonXML GeoJson Xslt entre otros (Shklar y Rich 2011Babar 2010 Ayen Loacutepez 2012) El anaacutelisis espacialse genera a traveacutes de una serie de operaciones talescomo superposicioacuten de capas uniones interseccio-nes espaciales operacioacuten de borrado y anaacutelisis deproximidad (Martiacutenez Llario 2013)

Para el presente trabajo se han empleado baacutesica-mente operaciones de unioacuten interseccioacuten y bufferque por medio de sentencias especializadas en elmanejo de geometriacuteas de puntos y poliacutegonos y conla ayuda de herramientas estadiacutesticas se puede lle-gar a comprobar si las UEM estaacuten situadas en lasparroquias maacutes pobres del Ecuador y determinarqueacute porcentaje del nivel de pobreza se cubre porcada parroquia Existen muchas herramientas quepermiten ejecutar cada una de las operaciones antesmencionadas por ejemplo ArcGIS y MapInfo queson aplicaciones pagadas cuyo costo es elevado yQGis que es una aplicacioacuten libre

La ventaja de usar una base de datos relacionalcomo PostgreSQL con su extensioacuten PostGIS radicaen que no se requiere ingresar a la interfaz graacutefi-ca de la aplicacioacuten GIS que amerita conocimientoespeciacutefico de la herramienta por parte del usuarioUna base de datos relacional permite ingresar di-rectamente la informacioacuten y las operaciones que serequieren ejecutar la misma que al estar enlazadacon la aplicacioacuten graacutefica posibilita que se visualiceel resultado en forma transparente para el usuarioAdicionalmente el registro de nueva informacioacutenen la base de datos no impide que todas las opera-ciones establecidas sigan siendo aplicables al nuevouniverso de datos

La utilizacioacuten de una base de datos relacionalnos permite potenciar el uso de las herramientasque disponen estos programas tecnoloacutegicos de anaacute-

lisis espacial un ejemplo es obtener la ubicacioacutengeograacutefica que tienen estas Unidades Educativasademaacutes identificar cuaacuteles y queacute tipo de poblacionesse veraacuten beneficiadas

11 Descripcioacuten de datos

Los sectores pobres se encuentran localizados en elmapa socio econoacutemico del Ecuador donde se pre-sentan iacutendices de pobreza por cada parroquia estainformacioacuten fue obtenida de la paacutegina web de laUniversidad del Azuay (Universidad del Azuay2018) (httpgisuazuayeduec) La medicioacuten depobreza requiere una previa definicioacuten conceptualde aquella realidad social que se pretende medirpor lo que existen varios indicadores o iacutendices depobreza que remiten ineludiblemente a los paradig-mas o enfoques de la pobreza como son el iacutendiceGINI y el iacutendice de las necesidades baacutesicas insatis-fechas (NBI) que sirve para identificar las carenciascriacuteticas de necesidades elementales como educa-cioacuten salud y vivienda

El iacutendice de GINI (Economipedia 2018) es unamedida de caraacutecter econoacutemico para calcular la de-sigualdad de ingresos existente entre los habitantesdel aacuterea de estudio normalmente se utiliza paramedir la desigualdad en los ingresos dentro de unpaiacutes pero puede utilizarse para medir cualquier for-ma de distribucioacuten desigual El coeficiente de Ginies un nuacutemero entre 0 y 1 en donde 0 se correspondecon la perfecta igualdad (todos tienen los mismosingresos) y donde el valor 1 se corresponde con laperfecta desigualdad (una persona tiene todos losingresos y los demaacutes ninguno) (Damm 2013)

El NBI es un meacutetodo directo para identificar ca-rencias criacuteticas en una poblacioacuten y caracterizar lapobreza utilizando cuatro aacutereas de necesidades baacute-sicas de las personas (vivienda servicios sanitarioseducacioacuten baacutesica e ingreso miacutenimo) disponibles enlos censos de poblacioacuten y vivienda realizados porel INEC (INEC 2010) y se ha considerado comoel iacutendice maacutes apropiado para este estudio siendotambieacuten el meacutetodo implementado por la ComisioacutenEconoacutemica para la Ameacuterica Latina (CEPAL) (INEC2017)

La informacioacuten ofrecida por el INEC tiene datosde los porcentajes de pobreza de cada parroquia ta-bulados en un archivo de Excel pero sin datos geo-

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

espaciales a diferencia de los datos obtenidos de lapaacutegina web de la Universidad de Azuay en dondelos datos de pobreza son representados por el iacuten-dice GINI para cada parroquia que cuenta con susrespetivas coordenadas geograacuteficas guardados enun archivo de tipo shapefile Para poder tener unatabla con iacutendices NBI y la ubicacioacuten geograacutefica porparroquia se realizoacute una fusioacuten de las dos tablas an-tes mencionadas para lo cual se desarrolloacute una con-sulta PostgreSQL-PostGIS que enlaza estas dos ta-blas por medio del nombre de parroquias cantonesy provincias El resultado obtenido en esta consul-ta fue del 60 del total de las parroquias dondeel 40 restante fue elaborado de manera manualEl fragmento de coacutedigo indicado a continuacioacuten esuna consulta SQL a la base de datos para enlazar losresultados

s e l e c t pp provinc ia pp canton pp parroquia pp no_pobres pp pobres pp porcenta je_no_pobres pp porcenta je_pobres po the_geom

from pobreza_porcenta je pp publ ic POBREZApo

where pp provinc ia =po PROVINCIAand pp canton =po CANTONand pp parroquia =po PARROQUIA

La informacioacuten y posicioacuten de las UEM fuerondescargadas del geoportal del Ministerio de Edu-cacioacuten (2016) en extensioacuten KML las coordenadasobtenidas estaacuten en el sistema de coordenadas geo-graacutefico mundial WGS84 cuya equivalencia es el coacute-digo EPGS 4326 El WGS84 (World Geodetic Sys-tem 1984) es un datum de cobertura global de todoel planeta Tierra y es el maacutes comuacutenmente usado enla actualidad (Westra 2013) En definitiva para es-te anaacutelisis es necesario obtener dos tablas de datosla primera que contiene la informacioacuten de pobrezaa nivel de parroquia que es el producto de la fu-sioacuten de los datos de la universidad del Azuay y delINEC y la segunda tabla que corresponde a la ubi-cacioacuten geoespacial de las UEM

12 MetodologiacuteaLos datos utilizados para el estudio fueron obte-nidos del Geoportal del Ministerio de Educacioacuten(2016) el cual despliega 53 coordenadas geograacuteficasque representan la posicioacuten de cada establecimien-to educativo Para identificar si las UEM se encuen-tran en las zonas maacutes necesitadas del paiacutes se reali-zoacute un anaacutelisis espacial con sentencias PostgreSQL-PostGIS El anaacutelisis espacial es un conjunto de meacute-

todos cuyos resultados cambian cuando las locali-zaciones de los objetos analizados tambieacuten cambian(Huang Li y Gartner 2011) La diferencia entre unabase de datos y una base de datos espacial son losdatos espaciales que representan elementos geograacute-ficos Estos datos espaciales abstraen y encapsulanestructuras espaciales como liacutemites y dimensionesSe establecioacute un aacuterea uniforme de estudio alrede-dor de cada unidad educativa (5 10 y 20 Km) pa-ra realizar un muestreo y poder cuantificar el nivelde pobreza de las personas que asisten a estas ins-tituciones educativas ya que identificar y precisarla cobertura de los estudiantes que asisten a cadaUEM es una tarea muy compleja debido a que lapoblacioacuten del Ecuador se encuentra situada en va-rios sitios dispersos del paiacutes Para poder realizar es-te caacutelculo se repartioacute la superficie a ser consideradacomo cobertura de cada establecimiento con la ma-yor eficacia posible respecto a los diferentes centrosexistentes que son las coordenadas de las UEM (Pe-ter 1977) en donde el movimiento desde el centrode cada aacuterea hasta sus sectores perifeacutericos debe sermiacutenimo (Buzai 2011)

Figura 1 Mapa de la ubicacioacuten de la UEM en un aacuterea de in-fluencia circular de 5Km

Figura 2 Mapa de la ubicacioacuten de UEM en un aacuterea de influen-cia circular de 10Km

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En su estudio Buzai (2011) establece que los po-liacutegonos regulares brindan mejores resultados quelos poliacutegonos irregulares y que el ciacuterculo es el poliacute-gono regular de mayores condiciones deseables Elaacuterea de influencia circular es un meacutetodo de aproxi-macioacuten sencilla y faacutecil de implementar pero se debetomar en cuenta que esta metodologiacutea no conside-ra la existencia de barreras ni la red vial que es pordonde normalmente se desplazan los estudiantesen este tipo de anaacutelisis se recomienda que el aacutereacircular tenga un radio de 05 km en aacuterea urbanatomando en cuenta que una persona se demora entrasladarse a pie de 5 a 10 minutos y en el aacuterea ruralse puede incrementar considerablemente ya que laposibilidad de solapamiento entre establecimientoses baja (Coacuterdoba 2012)

Figura 3 Mapa de la ubicacioacuten de UEM en un aacuterea de influen-cia circular de 20Km

En este estudio no se clasificaron como ruraleso urbanas a las zonas en donde se encuentran lo-calizadas las UEM por tal razoacuten se las analizoacute demanera homogeacutenea generando para todas y cadauna de las UEM tres coberturas circulares diferentescon radios de 5 10 y 20 Km a la redonda tomandoen cuenta que el tiempo en trasladarse es aproxima-damente de 5 a 30 min en transporte puacuteblico Cabemencionar que la ordenanza municipal de Quitotambieacuten considera aacutereas circulares en donde se dis-pone que los estudiantes deben vivir dos kiloacutemetrosa la redonda de los planteles educativos en zona ur-bana (Secretariacutea de Educacioacuten y Deporte 2015) LasFiguras 1 2 y 3 muestran el perfil del Ecuador poliacute-tico dividido por provincias y la ubicacioacuten de cadaunidad educativa del milenio donde las UEM estaacutenrepresentadas por puntos generados en el sistemade coordenadas geograacutefico mundial WGS84 cuyaequivalencia es el coacutedigo EPGS4326 que son loscentroides de cada aacuterea circular de 510 y 20 km deradio respectivamente que tienen como fin indicar

el aacuterea de cobertura de cada unidad educativa

Para este proceso de anaacutelisis tambieacuten se ha to-mado en cuenta otra ordenanza de los centros edu-cativos municipales en la ciudad de Quito con res-pecto al sector rural considerando que el estudiantedeberaacute residir dentro de la parroquia en la cual es-taacute situado el establecimiento educativo (Secretariacuteade Educacioacuten y Deporte 2015) Los resultados depobreza de cada estudio con los diferentes paraacuteme-tros que se ha sometido a la cobertura que tienen lasUEM con respecto a la poblacioacuten ayudaraacuten a res-ponder la interrogante de esta investigacioacuten sobresi los establecimientos educativos en cuestioacuten estaacutenubicados en zonas pobres del Ecuador Las cobertu-ras estaraacuten separadas por aacutereas de influencia circu-lar con radios de 5 10 y 20 km se profundizaraacute suestudio en el anaacutelisis de aacuterea circular y por aacutereas deinfluencia a nivel parroquial y estas seraacuten analiza-das en los siguientes apartados

13 Anaacutelisis por aacuterea circular

Para este anaacutelisis se realizoacute una interseccioacuten en Post-greSQL - PostGIS entre las aacutereas circulares de lasUEM y el mapa de pobreza como se indica en laFigura 4 Esta interseccioacuten indica la cobertura quetiene cada una de las UEM con respecto a las parro-quias que se encuentran en el mapa de pobreza Elmapa resultante muestra circunferencias divididasen varios segmentos estos segmentos son el aacutereaque abarca cada parroquia con respecto al aacuterea deinfluencia circular de cada UEM Cada segmentocuenta con dos datos importantes el porcentaje deaacuterea de la interseccioacuten entre la parroquia y la UEMy el porcentaje de pobreza que tiene cada parroquiaa la que pertenece

El aacuterea de influencia de cada UEM cubre a variasparroquias con diferentes porcentajes de pobrezaCada fragmento de parroquia dentro de la circun-ferencia ha sido ponderado a razoacuten del valor de suaacuterea facilitando asiacute el uso de la media ponderadaque es el promedio de cantidades a las cuales seha asignado un coeficiente denominado peso paratener en cuenta adecuadamente su importancia re-lativa

La media ponderada de un grupo de da-tos X1X2 Xn con sus correspondientes pesosW1W2 Wn puede obtenerse a traveacutes de la foacutermula

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

(1) (Paz 2007)

Xw =sum

ni=1 XiWi

sumni=1 Wi

(1)

Asimismo para conocer el iacutendice de necesida-des baacutesicas insatisfechas (INBI) por cada centro

educativo se calculoacute la media ponderada con losdatos obtenidos de la interseccioacuten las tablas de da-tos geoespaciales de pobreza y la ubicacioacuten de UEMrealizada con una consulta PostgreSQL - PostGIS endonde se analiza a profundidad el caacutelculo de la po-breza por cobertura circular

s e l e c t u UEM mp p r o v i n c i a mp c a n t o n mp p a r r o q u i a mp p o r c e n t a j e _ p o b r e s mp p o r c e n t a j e _ n o _ p o b r e s

s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) as area_uem s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) as

a r e a _ p a r r o q u i a _ u e m s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a

( u s t _ b u f f e r ) as p o r c e n t a j e _ a r e a sum ( ( s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) )

s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) ) lowast p o r c e n t a j e _ p o b r e s )OVER ( PARTITION BY UEM ORDER by UEM 1 ) sum ( s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (

mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) )OVER ( PARTITION BY UEM ORDER by UEM 1 ) a s media_ponderada s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )from mapa_pobreza mp c o b e r t u r a _ u e m uWHERE S T _ i n t e r s e c t s ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )

Tabla 1 Consulta PostGIS para obtener la pobreza por cobertura circular

14 Caacutelculo de la pobreza por coberturacircular

La funcioacuten st_buffer es utilizada para obtener el po-liacutegono circular alrededor del punto que representaa los establecimientos educativos Esta arroja unageometriacutea que envuelve al objeto con una distanciaestablecida a la geometriacutea de entrada en este caso lageometriacutea resultante seraacute un circulo que representael aacuterea de influencia circular alrededor de la UEMEl anaacutelisis por aacuterea circular se centra en realizar unainterseccioacuten entre poliacutegonos circulares que repre-senta la cobertura de las UEM y los poliacutegonos delas parroquias contenidos en la tabla de pobreza delEcuador es decir que el resultado de este estudiose basa en el anaacutelisis espacial que se realizoacute entredos geometriacuteas de tipo poliacutegono

Posteriormente con los datos obtenidos se calcu-loacute la media ponderada cuyos pesos estaacuten dados porcada aacuterea resultante de la interseccioacuten Este anaacutelisisse consiguioacute con el coacutedigo que se muestra a conti-nuacioacuten en la Tabla 1 Las columnas resultantes de

la consulta antes mencionada son el nombre de laUEM la provincia cantoacuten parroquia y el porcen-taje de pobreza de cada parroquia Estos primerosdatos fueron obtenidos directamente de sus tablascorrespondientes A continuacioacuten se detallan lossiguientes datos con sus respectivas sentencias

En la Figura 4 se puede apreciar que la coberturade la UEM es el circulo de color rojo que es definidocomo el aacuterea de influencia circular Para determinarla superficie de esta figura con sus respectivos ra-dios de 5 10 y 20 km se usa el coacutedigo que se indica acontinuacioacuten cabe recalcar que en esta seccioacuten solose indica coacutemo obtener el aacuterea con radio de 10kmya que para 5 y 20 km se debe cambiar el valor enla funcioacuten st_buffer de la sentencia para el uso deesta funcioacuten el radio se debe transformar en metros

Primero se crea la tabla en la Base de Datos

Create table cobertura_uem as ( s e l e c t lowast s t _ b u f f e r ( the_geom 1 0 0 0 0 ) from

Ubicacion_UEM )

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Como siguiente paso se utilizoacute la tabla creadapara calcular el aacuterea circular

s e l e c t area ( s t _ b u f f e r )

Para el aacuterea de interseccioacuten entre la cobertu-ra UEM y las parroquias primero se calcularonlas coordenadas del contorno de la interseccioacutenes decir la geometriacutea (the_geom) con la funcioacutenst_intersection para posteriormente realizar la trans-formacioacuten al sistema 32717 y obtener el aacuterea con lafuncioacuten st_area donde el coacutedigo es el siguiente

S el ec t s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )from mapa_pobreza mp cobertura_uem u

El porcentaje de aacuterea se calculoacute dividiendo lasdos aacutereas anteriores es decir

s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d(mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717 ) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) as porcenta je_area

Cada UEM debe tener su porcentaje de pobre-za en relacioacuten de los datos de pobreza de las pa-rroquias que la intersecan por lo que es necesariocalcular la media ponderada de cada UEM para locual se debe ordenar y particionar la consulta pararealizar la sumatoria del producto entre el valor decada porcentaje de pobreza (Xi) de cada parroquia

por la superficie que cubre el aacuterea circular a cadaparroquia que interseca este valor es el peso (Wi)que se le da al valor (Xi)

Por lo tanto la consulta PostgreSQL-PostGIS pa-ra definir la Ecuacioacuten (1) viene dada por el siguientecoacutedigo

sum ( ( s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t ransform (s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717 ) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) ) lowast porcenta je_pobres ) over (PARTITION BY

UEM ORDER by UEM 1 ) sum( s t _ a r e a (s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d (mpthe_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) ) OVER (PARTITION BYUEM ORDER by UEM 1 ) as media_ponderada

s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d (mpthe_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )

15 Anaacutelisis por parroquiaPara este anaacutelisis se tomoacute en cuenta que el aacuterea deinfluencia estaacute dada por los liacutemites de la parroquia ala que pertenece la UEM por tal razoacuten el porcentajede pobreza que cubre cada UEM estaacute dada por el iacuten-dice de NBI de la parroquia en donde se encuentraubicada Al igual que en el anaacutelisis anterior se uti-lizoacute el mapa de pobreza y la ubicacioacuten puntual decada UEM

Figura 4 Mapa de las aacutereas que cubren las UEM en cada parroquia del Ecuador

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

151 Caacutelculo de la pobreza por cobertura de parro-quia

Primero se realizaraacute una evaluacioacuten para verificarcuales puntos pertenecen a la ubicacioacuten de las UEMcontenidas en los poliacutegonos irregulares que repre-

sentan a la parroquia esto se logra gracias a la sen-tencia St_contains que es la que determina si unageometriacutea estaacute totalmente dentro de otra La senten-cia PostgreSQL-PostGIS utilizada en este caso es lasiguiente

CREATE TABLE UEM_PARROQUIAS AS ( s e l e c t u UEM mp provinc ia mp canton mp parroquia mp porcenta je_pobres mp the_geom

from mapa_pobreza mp ubicac ion uwhere s t _ c o n t a i n s (mp the_geom s t _ s e t s r i d ( u the_geom 4 3 2 6 ) ) )

16 Visor geoespacial

Para que estos resultados sean faacutecilmente legiblesy entendibles se ha construido un visor geograacuteficocon la ayuda de los programas mencionados ante-riormente los cuales son parte de OpenGeo suite(Boundless Server 2012) que es un kit de desarro-llo de Software (SDK) libre que proporciona las si-guientes herramientas

161 PostgreSQL-PostGIS

Como ya se mencionoacute PostgreSQL-PostGIS es unaextensioacuten de PostgreSQL que permite almacenar in-formacioacuten de mapas y realizar anaacutelisis espacialesentre puntos liacuteneas poliacutegonos y otras formas geo-meacutetricas (Boundless 2012)

162 GeoServer

Es un servidor web que puede servir aislado o biensobre un contenedor de aplicaciones Tomcat o simi-lar GeoServer tiene una interfaz de administracioacutenweb que permite servir mapas y datos de diferen-tes formatos para aplicaciones Web o de escritoriocomo son los GIS

163 OpenLayers

Es una libreriacutea de coacutedigo abierto en javascript pa-ra hacer mapas interactivos visibles fundamental-mente en entornos Web que es capaz de conectar-se con GeoServer (o con otras fuentes de mapascomo google maps) para presentar en un navega-dor las capas de un servidor de mapasdatos Ofre-ce una interfaz de usuario simplificado que ataca aservicios WMS y WFS de forma transparente parael usuario y desarrollador (Morales 2012 Hazzard2011 Perez 2012) Cada uno de estos componentes

realizan un trabajo especiacutefico que se une bajo un es-quema como se indica en la Figura 5 para llegar atener una aplicacioacuten web de mapas

Figura 5 Esquema del visualizador geograacutefico

2 Resultados

Los datos expuestos en la Tabla 1 son el resultadodel primer anaacutelisis donde se muestra el nuacutemero deUEM que pertenece a cada rango de porcentajesde pobreza y al aacuterea de influencia de los estableci-mientos educativos para los estudiantes que vivendentro de la zona circular de 5 10 y 20 Km de radio

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incluyendo el anaacutelisis en el cual solo la poblacioacutende la misma parroquia en donde se encuentra cons-truida la UEM podraacute ser beneficiada

Si se toma como punto medio el 50 de pobre-za en la Tabla 2 se puede apreciar que los rangosque estaacuten por encima a este valor abarcan maacutes del70 de UEM en todas las aacutereas de influencia in-dicando que la mayor parte de estos establecimien-tos estaacuten construidos en zonas de pobreza y pobre-za extrema Se puede apreciar tambieacuten una total au-sencia de UEM en zonas donde la pobreza es menoral 25 La Tabla 2 indica el porcentaje de UEM queestaacuten en las diferentes coberturas en rangos de 25de pobreza En donde se puede observar que

bull En los cuatro tipos de coberturas no se en-cuentra ninguna UEM en pobreza menor al25

bull En las cuatro coberturas el porcentaje de UEMaumenta mientras el porcentaje de pobreza esmayor

bull Existe una cantidad importante de UEM enrangos mayores al 75 de pobreza

Los porcentajes son de 81 81 96 y 77respectivamente considerando un universo de 53UEM tomando ademaacutes como punto medio al 50 yrealizando una sumatoria entre los rangos de 50-75 y 75-100 con cada aacuterea de cobertura circu-lares de 5 10 20 km y por parroquias por tal ra-zoacuten se tomaraacuten en consideracioacuten los porcentajes depobreza mayores a 50 divididos en quintiles de10 para identificar la cantidad de establecimien-tos educativos por cada rango de pobreza Al tenercorrectamente estructurada la data en una base dedatos relacional se garantiza la consistencia de losdatos y por ende de los resultados obtenidos

Con la finalidad de facilitar el estudio se divi-den los niveles de pobreza por quintiles denomina-das como baja (50-60) media baja (60-70)media (70-80) alta (80-90) y muy alta (90-100) La distribucioacuten de los centros educativos enpobrezas mayores a 50 son maacutes equitativos sinembargo en la Figura 6 se indica una tendencia queva de la pobreza media alta en adelante

Figura 6 Porcentaje de UEM en rangos de pobreza

Se puede apreciar en la Figura 7 que en las UEMen las cuatro aacutereas de cobertura los valores tiendena las zonas con pobreza media aumentando en lostres primeros casos a la pobreza alta y muy alta Elnivel de pobreza maacutes bajo que cubre una UEM per-tenece al centro educativo Reacuteplica Montufar ubica-do en la parroquia Quito cantoacuten Quito provinciaPichincha con el 3416 y el nivel maacutes alto es elde la UEM Chontapunta ubicado en la parroquiaChontapunta cantoacuten Tena provincia de Napo conel 9961 de pobreza

Figura 7 Cantidad de UEM que cubre los rangos de pobrezamayores al 50

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

COBERTURA UEMPorcentaje INBIde POBREZA

0-25

Porcentaje INBIde POBREZA

25-50

Porcentaje INBIde POBREZA

50-75

Porcentaje INBIde POBREZA

75-100Circular de 5 Km 0 10 18 25Circular de 10 Km 0 10 12 31Circular de 20 Km 0 2 16 35Por parroquia 0 12 14 27

Tabla 2 Cantidad de UEM en rangos de pobreza por aacuterea de cobertura

La mediana calculada en este conjunto de da-tos (Figura 8) corresponde al 7665 (color naranja)cuyo valor pertenece a la UEM Paiguara indicandoque 26 unidades educativas estaacuten sobre este valory 26 unidades educativas tienen valores inferiores ala mediana El graacutefico de la distribucioacuten de frecuen-cias de la Figura 9 tiene un sesgo a la derecha loque indica que la mediana es mayor al promediorazoacuten por la cual se puede deducir que la mayorparte de UEM tienden a estar ubicadas en los secto-res maacutes pobres del paiacutes En otras palabras el valorde la media aritmeacutetica es del 7429 (color verde)que indica que el promedio que cubren las unida-des educativas en este estudio estaacute sobre el 50 depobreza

Figura 8 Porcentaje de UEM en quintiles por cobertura de po-breza

3 ConclusionesCon los meacutetodos de interseccioacuten de poliacutegonos enPostgreSQL-PostGIS y utilizando meacutetodos matemaacute-ticos se ha demostrado que el 84 de las UEM cons-truidas hasta el momento estaacuten en zonas donde susnecesidades baacutesicas insatisfechas estaacuten por encimadel 50Se ha podido deducir bajo varios puntos de vistade aacutereas de influencia como son las circulares conradios variables de 510 y 20 km y poliacutegonos irregu-lares como son las aacutereas de las parroquias de cadaUEM a la que pertenece que las unidades educati-vas mencionadas en este estudio estaacuten construidasen aacutereas rurales y satisfacen a la poblacioacuten maacutes ne-cesitadaEn el anaacutelisis individual de cada UEM se puedeconcluir que por encima de la media aritmeacutetica depobreza se encuentran 33 unidades educativas conrangos mayores a 7429 siendo la UEM Chonta-punta el establecimiento que se encuentra en unazona donde su iacutendice de NBI es del 9961 ubi-cada en la provincia de Napo regioacuten amazoacutenica Ypor debajo de la media existen 21 establecimientossiendo el centro educativo Reacuteplica Montufar ubica-do en la parroquia Quito cantoacuten Quito provinciaPichincha con el 3416 la UEM que cubre el nivelmaacutes bajo de pobreza

LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019121-133ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 131

Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Navas GE Llerena Paz R y Vaca F

Figura 9 Porcentaje de pobreza que cubre cada UEM

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

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LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019121-133ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 133

  • Introduccioacuten
  • Materiales y meacutetodo
    • Aacuterea de Estudio
    • Meacutetodos
      • Resultados
        • Esquema metodoloacutegico desarrollado
        • Nuacutemero de estudios
        • Nuacutemero de publicaciones por rango temporal
        • Distribucioacuten geograacutefica de los estudios
        • Nuacutemero de publicaciones por piso zoogeograacutefico
        • Temaacuteticas de estudio
          • Discusioacuten
          • Conclusiones
          • Introduccioacuten
            • La regioacuten andina de Ecuador y paiacuteses vecinos como haacutebitat natural del oso de anteojos
            • Descripcioacuten de la especie
            • Objetivo y aspectos metodoloacutegicos
              • Biologiacutea reproductiva
              • Importancia ecoloacutegica en el turismo cultural y de naturaleza
              • Aspectos en torno al cuidado y conservacioacuten actuales del oso andino bajo el enfoque de especies paisaje
                • El modelo de conservacioacuten basado en especies paisaje
                • La escogencia de la especie
                • Programas y planes en pro de la conservacioacuten del oso de anteojos como especie emblemaacutetica en Ecuador
                  • Conclusiones y recomendaciones
                  • Introduccioacuten
                  • Materiales y Meacutetodos
                  • Resultados
                    • Rentabilidad de la I+D
                    • Adopcioacuten de las tecnologiacuteas
                      • Evaluacioacuten de impacto
                        • Discusioacuten
                          • Conclusiones
                          • Introduccioacuten
                          • Materiales y meacutetodos
                          • Resultados
                          • Discusioacuten
                          • Conclusioacuten
                          • Introduccioacuten
                          • Materiales y meacutetodos
                            • Factores de estudio
                            • Diagnoacutestico de gestacioacuten
                            • Grupos Experimentales
                              • Grupo Control
                              • Grupo 1
                              • Grupo 2
                                • Anaacutelisis estadiacutestico
                                  • Resultados
                                    • Tasa de peacuterdida de gestacioacuten
                                      • Discusioacuten
                                      • Conclusiones
                                      • Introduccioacuten
                                      • Materiales y meacutetodos
                                        • Aacuterea de estudio
                                        • Datos
                                        • Metodologiacutea
                                          • Meacutetodo del vector regional
                                          • Regionalizacioacuten
                                          • Anaacutelisis de agresividad climaacutetica y concentracioacuten de las precipitaciones
                                              • Resultados y discusiones
                                                • Regiones homogeacuteneas
                                                • Agresividad Climaacutetica
                                                • Concentracioacuten de las precipitaciones
                                                  • Conclusiones
                                                  • Introduccioacuten
                                                  • Materiales y meacutetodos
                                                    • Proceso de obtencioacuten del aceite
                                                      • Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de la semilla de Sacha Inchi
                                                      • Porcentaje de humedad
                                                      • Determinacioacuten de grasa
                                                      • Porcentaje de fibra cruda y ceniza
                                                      • Porcentaje de proteiacutena
                                                        • Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite
                                                        • Iacutendice de acidez libre
                                                          • Determinacioacuten de densidad relativa
                                                          • Iacutendice de peroacutexido
                                                          • Iacutendice de Yodo
                                                            • Perfil de acidos grasos
                                                            • Anaacutelisis estadiacutestico
                                                              • Resultados y Discusioacuten
                                                                • Rendimientos en la extraccioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi
                                                                • Anaacutelisis fisicoquiacutemico de la semilla de Sacha Inchi
                                                                • Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite de la semilla de Sacha Inchi
                                                                  • Iacutendice de Acidez
                                                                  • Densidad relativa
                                                                  • Iacutendice de Yodo
                                                                  • Iacutendice de peroacutexido
                                                                    • Perfil de aacutecidos grasos
                                                                      • Conclusiones
                                                                      • Introduccioacuten
                                                                      • Materiales y meacutetodos
                                                                        • Aacuterea de estudio
                                                                        • Obtencioacuten de la muestra
                                                                        • Anaacutelisis en campo
                                                                        • Anaacutelisis de laboratorio
                                                                          • Preparacioacuten del Agar
                                                                          • Preparacioacuten de las muestras para siembra
                                                                            • Preparacioacuten de las Curvas de Calibracioacuten
                                                                              • Elaboracioacuten de Curvas de Calibracioacuten
                                                                              • Preparacioacuten de la curva de calibracioacuten
                                                                                  • Resultados
                                                                                    • Campo y muestreo
                                                                                    • Pruebas microbioloacutegicas
                                                                                    • Curvas de calibracioacuten
                                                                                    • Mapas de estudio de resultados
                                                                                      • Discusioacuten
                                                                                      • Conclusiones
                                                                                      • Introduccioacuten
                                                                                        • Revisioacuten de la literatura
                                                                                          • Materiales y Meacutetodos
                                                                                          • Resultados y Discusioacuten
                                                                                            • Discusioacuten de los resultados
                                                                                              • Conclusiones
                                                                                              • Introduccioacuten
                                                                                                • Descripcioacuten de datos
                                                                                                • Metodologiacutea
                                                                                                • Anaacutelisis por aacuterea circular
                                                                                                • Caacutelculo de la pobreza por cobertura circular
                                                                                                • Anaacutelisis por parroquia
                                                                                                  • Caacutelculo de la pobreza por cobertura de parroquia
                                                                                                    • Visor geoespacial
                                                                                                      • PostgreSQL-PostGIS
                                                                                                      • GeoServer
                                                                                                      • OpenLayers
                                                                                                          • Resultados
                                                                                                          • Conclusiones
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hasta la actualidad o la dinaacutemica experimentada alo largo de su historia Uno de los pasos iniciales pa-ra definir cuanto se conoce o desconoce de un temadado es lo que se define como el ldquoanaacutelisis del es-tado del conocimientordquo que se conceptualiza comoldquoel anaacutelisis sistemaacutetico y la valoracioacuten del conoci-miento generado en torno a un campo de investiga-cioacuten durante un periodo definidordquo (Rueda 2003)

El presente trabajo se fundamenta en este conceptoy se orienta a establecer el ldquoestado del conocimien-tordquo existente hasta el momento sobre los vertebra-dos que alberga esta aacuterea protegida las temaacuteticasque en torno a este grupo de fauna se han inves-tigado la ubicacioacuten geograacutefica de los estudios losvaciacuteos de informacioacuten existentes y las liacuteneas de in-vestigacioacuten prioritarias a futuro

Figura 1 a) Representacioacuten graacutefica del nivel de influencia geograacutefica de los estudios sobre vertebrados del Parque NacionalPodocarpus b) Nuacutemero de estudios por taxa c) Nuacutemero de estudios por rango temporal a partir de la declaratoria del aacuterea

protegida

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2 Materiales y meacutetodo

21 Aacuterea de Estudio

El Parque Nacional Podocarpus (PNP) se ubica en-tre Numbala y el Nudo de Sabanilla en el liacutemi-te fronterizo de las provincias de Loja y ZamoraChinchipe en el sur de Ecuador (Ordoacutentildeez-Delgado2011) Comprende una superficie de 146 280 ha yfue declarado oficialmente el 15 de diciembre de1982 (Acuerdo Ministerial N 0398 Registro OficialN 404 5 de enero de 1983) (Ministerio de Agricul-tura Ganaderiacutea y Pesca de Ecuador 1983) Aproxi-madamente el 83 del territorio de esta aacuterea pro-tegida forma parte de la provincia de Zamora Chin-chipe y el17 a la provincia de Loja Su rango altitu-dinal se distribuye entre los 900 y 3650 msnm (Agui-rre y col 2002) La temperatura del sector fluctuacuteaentre 20 y 25 C en la zona baja (amazoacutenica) y de 8a 15 C en la zona alto andina (Maldonado y Numa2002) (Figura 1a)

22 Meacutetodos

El proceso de recopilacioacuten anaacutelisis y sistematiza-cioacuten de la informacioacuten contemploacute los siguientespasos El aacuterea de trabajo para el anaacutelisis abarcoacute to-do el parque nacional considerando para esto susliacutemites oficiales Sin embargo debido a que variaslocalidades investigadas se encuentran inmediata-mente fuera de los liacutemites de la misma se consideroacuteampliar el anaacutelisis a la zona de influencia inmediatadel aacuterea Se efectuoacute la buacutesqueda recopilacioacuten anaacute-lisis y sistematizacioacuten de la informacioacuten sobre losvertebrados en fuentes primarias y secundariasComo fuentes primarias se consideroacute la literaturacientiacutefica entre estas publicaciones indexadas o conrevisioacuten por pares ademaacutes de libros con ISBN lite-ratura gris que consideroacute a libros o documentos sinISBN pero con aval cientiacutefico (es decir documentosde investigadores reconocidos en el aacutembito de tra-bajo del aacuterea protegida y la temaacutetica tratada en estedocumento) ademaacutes de tesis de pregrado y pos-grado de universidades que poseen repositorios deestas investigaciones en liacutenea Como fuentes de in-formacioacuten secundaria se contemploacute el desarrollo deentrevistas realizadas a investigadores y entidadesvinculadas al aacuterea protegida entre estos docentesde la Universidad Teacutecnica Particular de Loja Uni-versidad Nacional de Loja yo investigadores deONG y entidades de investigacioacuten que han realiza-

do estudios sobre el Parque Nacional Podocarpusy sus alrededores Finalmente se tuvo acceso a labase de datos de permisos de investigaciones cien-tiacuteficas manejada por la Coordinacioacuten Zonal 7 delMinisterio del Ambiente de Ecuador para esta aacutereaprotegida

Para la buacutesqueda de informacioacuten en bases de da-tos cientiacuteficas asiacute como en repositorios bibliograacutefi-cos y revistas indexadas se establecieron un conjun-to de palabras clave en espantildeol e ingleacutes Luego deestablecer las palabras clave se utilizaron otros pa-raacutemetros de optimizacioacuten de buacutesqueda como porejemplo

bull Poner entre comillas (ldquordquo) las palabras clave debuacutesqueda para buscar una frase exacta

bull Usar el signo maacutes (+) delante de las palabrasdel tema que se va investigar para que todasestas sean tomadas en cuenta en la buacutesquedaen la web

bull Usar los operadores ldquoORrdquo y ldquoANDrdquo en ma-yuacutesculas entre dos palabras clave para encon-trar paacuteginas que contengan alguna de estas ensu texto

bull Usar el comando ldquoAllintitlerdquo seguido de laspalabras clave el cual permitioacute encontrar do-cumentos con estas palabras en su tiacutetulo

bull Usar el comando ldquoAllintextrdquo antes de las pala-bras clave para encontrar investigaciones queen su texto incluyan las palabras especificadaspara la buacutesqueda

Entre las palabras que se utilizaron para la buacutes-queda de informacioacuten constan las siguientes Par-que Nacional Podocarpus Fauna del Parque Na-cional Podocarpus Aves (mamiacuteferos anfibios rep-tiles peces) del Parque Nacional Podocarpus Ver-tebrados del Parque Nacional Podocarpus Verte-brados del Podocarpus Nombre de las localidadesCajanuma Tapichalaca Bombuscaro San Francis-co Cerro Toledo Numbala Vilcabamba por si so-las o sumadas al nombre del aacuterea protegida ParqueNacional Podocarpus Aves (o el nombre de cadagrupo fauniacutestico) maacutes el nombre de las localidadesdescritas en el paacuterrafo previo maacutes el nombre delaacuterea protegida

Se consideroacute utilizar estos uacuteltimos nombres porcuanto son los sectores de acceso maacutes importantes

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al aacuterea protegida Todas estas frases o palabras (sal-vo los nombres propios) fueron traducidas al in-gleacutes para ampliar la buacutesqueda a ese idioma Conlos paraacutemetros mencionados se buscaron documen-tos en bases de datos y repositorios cientiacuteficos talescomo Academiaedu BioOne Biodiversity Herita-ge Library BirdLife International Fauna Web Ecua-dor Google Schoolar ResearchGate SciELO Scien-ce Direct Scopus Semantic Scholar Web of SciencePor otra parte se buscoacute en las bases de datos de te-sis de pregrado y postgrado de las siguientes uni-versidades Universidad Teacutecnica Particular de LojaUniversidad Nacional de Loja Pontificia Universi-dad Catoacutelica del Ecuador Universidad Central delEcuador y Universidad del AzuayUn meacutetodo adicional de buacutesqueda de informacioacutenutilizado fue el tomar las referencias bibliograacuteficasde los documentos recopilados como punto de par-tida para buacutesqueda de documentos de intereacutes par-ticular Si alguna de estas referencias haciacutea mencioacutena estudios realizados sobre vertebrados en el PNPy su zona de influencia inmediata se procedioacute a labuacutesqueda del documento completo en la web u otrafuente de informacioacutenCon la informacioacuten obtenida se elaboroacute una matrizen Excel que sirvioacute como base de datos para el anaacute-lisis de la informacioacuten Esta matriz estaba confor-mada por los siguientes iacutetems Nuacutemero del estu-dio grupo fauniacutestico autoraesas tiacutetulo fechade publicacioacuten tipo de documento (artiacuteculo tesislibro informe) aacuterea de conocimiento (ecologiacutea di-versidad biogeografiacutea conservacioacuten taxonomiacutea)localidad de estudio coordenadas y altitudes refe-renciales Para documentos que omitiacutean esta uacuteltimainformacioacuten se definieron coordenadas referencia-les de localidades cercanas a la localidad de estudiopor medio de la revisioacuten detallada de la informa-cioacuten mencionada en materiales y meacutetodos de cada

documento o consulta a expertosCon la informacioacuten recopilada se cuantificaron elnuacutemero total de estudios nuacutemero de estudios porgrupo fauniacutestico publicaciones por antildeo distribu-cioacuten geograacutefica y por pisos zoogeograacuteficos Los es-tudios que consideraban maacutes de un grupo fauniacutesti-co en la investigacioacuten o dos o maacutes localidades deestudio fueron contabilizados por separado es de-cir si un estudio abarcaba aves y murcieacutelagos secontabiliza como un estudio multitaxa aparte maacutesno se contabiliza como un estudio de aves y uno demurcieacutelagos esto con la finalidad de evitar que elresultado del nuacutemero de investigaciones se sobre-dimensioneEl anaacutelisis temporal de los estudios se efectuoacute pordeacutecadas a partir de la creacioacuten del aacuterea protegida(1983) hasta diciembre de 2018 Para la distribucioacutende los estudios respecto de los pisos zoogeograacutefi-cos del Ecuador mismos que corresponden a unaclasificacioacuten general de la fauna del paiacutes conformea su distribucioacuten altitudinal se utilizoacute la propues-ta de Albuja y col (2012) De ahiacute que conforme alrango altitudinal presente en el aacuterea protegida setrabajaron con los siguientes pisos zoogeograacuteficosSubtropical oriental (1000 a 2000 msnm) templado(2000 a 3000 msnm) y altoandino (gt3000 msnm)Utilizando el programa QGIS (QGIS 2018) se apli-coacute el estilo de simbolizacioacuten de ldquomapa de calorrdquo alas localidades georreferenciadas en donde se reali-zaron los estudios de fauna del PNP utilizando laponderacioacuten por puntos que contiene el nuacutemero deestudios realizados en cada sitio para determinar laintensidad del mapa Se utilizoacute una gama de coloresque va de verde (menor intensidad) a azul (mayorintensidad) Cabe recalcar que para la generacioacuten deeste mapa no se tomoacute en cuenta la distincioacuten de lataxa estudiada

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Figura 2 Esquema del proceso metodoloacutegico desarrollado para el anaacutelisis sistemaacutetico del estado de conocimiento de los verte-brados del Parque Nacional Podocarpus

3 Resultados

31 Esquema metodoloacutegico desarrollado

El primer resultado del presente trabajo lo constitu-ye la propuesta metodoloacutegica para la recopilacioacutenanaacutelisis y sistematizacioacuten de la informacioacuten A con-tinuacioacuten se propone el esquema graacutefico resultantedel proceso desarrollado (Figura 2)

32 Nuacutemero de estudios

Se recopilaron 128 publicaciones sobre vertebra-dos del Parque Nacional Podocarpus y su zona deamortiguamiento De estas 84 (66) correspondena publicaciones cientiacuteficas y 44 (34) correspondena literatura gris Del total 64 corresponden a aves(50) 26 a mamiacuteferos (20) 22 a anfibios (17) 6a reptiles (5) y 2 a peces (2) Se encontraron ochoestudios multitaxa cuatro sobre aves y mamiacuteferos(3) tres sobre anfibios y reptiles (2) y un estu-dio de mamiacuteferos anfibios y reptiles (1) (Figura1b)

33 Nuacutemero de publicaciones por rangotemporal

Respecto del rango temporal la deacutecada inicial decreacioacuten del aacuterea protegida (1982-1990) constituye elperiodo con menor nuacutemero de publicaciones mis-mas que en las siguientes deacutecadas se incrementansignificativamente Sin embargo en la deacutecada ac-tual se evidencia un decrecimiento de al menos el25 en cuanto al nuacutemero de investigaciones reali-zadas en esta regioacuten sobre los vertebrados que al-berga (Figura 1c)

34 Distribucioacuten geograacutefica de los estudios

En base al anaacutelisis de la informacioacuten recopilada seidentificaron 16 localidades estudiadas para el aacutereaprotegida 15 corresponden a sitios individuales yuna asignada a los estudios que abarcan a toda elaacuterea protegida De las 128 publicaciones identifi-cadas 89 (69) corresponden a publicaciones queabarcan una sola localidad de estudio 10 (8) a tra-bajos que abarcaron dos localidades 10 (8) a estu-dios con tres localidades (8) y 19 (15) a traba-jos que se plantean como investigaciones que abar-can la totalidad del PNP (Figura 1a) Sin embargosi se contabilizan el nuacutemero de investigaciones de

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las cuales ha sido objeto cada localidad que formanparte de las 128 publicaciones mencionadas previa-mente destacan Tapichalaca (n = 33) y Cajanuma(n = 24) como los sitios con mayor nuacutemero de in-vestigaciones efectuadas Le siguen los estudios queabarcan en su descripcioacuten a toda el aacuterea protegidaPNP (n = 19) luego Bombuscaro (n = 18) San Fran-cisco (n = 14) y Romerillos Alto (n = 7) Mientras queel resto de localidades han sido objeto de trabajo decinco procesos de investigacioacuten o menos

35 Nuacutemero de publicaciones por piso zoo-geograacutefico

Respecto de la distribucioacuten de los estudios en ba-se a la clasificacioacuten de los pisos zoogeograacuteficos del

Ecuador se puede mencionar que el piso Templado(2000 a 3000 msnm) constituye la franja altitudinalmaacutes estudiada del aacuterea protegida con 60 investiga-ciones en total Le sigue el piso subtropical orien-tal (1000 a 2000 msnm) con 35 investigaciones y 21investigaciones abarcan los tres pisos zoogeograacutefi-cos presentes en el parque (Templado subtropicaloriental y altoandino) Mientras que los pisos maacuteselevados poseen 12 investigaciones en total 10 queabarcan el piso subtemplado oriental y templadoy dos que abarcan los pisos templado y altoandino(Figura 3)

Figura 3 Nuacutemero de publicaciones por piso zoogeograacutefico Coacutedigos TempAltoandino TempladoAltoandino SubTTempSubtropical OrientalTemplado SubTTemAlt Subtropical OrientalTempladoAltoandino

36 Temaacuteticas de estudio

Al analizar los estudios por el aacuterea de conocimien-to investigada se definioacute que los temas de ecologiacutea(n=51) y diversidad (n=30) principalmente listadosde especies dominan sobre el resto Se continuacuteanen importancia publicaciones sobre distribucioacuten (re-gistros inusuales y ampliaciones de rango de dis-tribucioacuten) (n=18) conservacioacuten (n=15) y taxonomiacutea(n=13) y finalmente se puede mencionar un solo es-tudio sobre bioacuacutestica desarrollado en el aacuterea pro-tegida (Flanagan 1998) (Figura 4)

4 Discusioacuten

Los anaacutelisis sistemaacuteticos de informacioacuten han sidoampliamente utilizados en aacutembitos relacionados ala medicina (Urruacutetia y Bonfill 2010 Manterola As-tudillo y Arias 2013) sin embargo como se de-muestra en el presente caso este tipo de proce-sos por contemplar lineamientos esquemaacuteticos detrabajo presentan la facilidad de ser moldeados yaplicados a otras ramas del conocimiento El meacuteto-do aquiacute desarrollado es similar con otras propues-tas metodoloacutegicas existentes por ejemplo Medina-Loacutepez Mariacuten-Garciacutea y Alfalla-Luque (2010) o Man-terola Astudillo y Arias (2013) Esta sistematiza-

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cioacuten constituye el primer esfuerzo de este tipo desa-rrollado para un aacuterea protegida del paiacutes y proponelineamientos metodoloacutegicos (Figura 2) que puedenser facilmente replicados en otras aacutereas protegidaso incluso en otros procesos o tipos de investigacioacutenPor otra parte es indiscutible la importancia que enla actualidad poseen los sistemas de informacioacutengeograacutefica entre otros elementos puesto que es-tas herramientas permiten representar graacuteficamen-te los resultados de diversas investigaciones (Gree-ne y Pick 2012) Es por esto que como uno de lospasos fundamentales del presente trabajo se con-temploacute el mapeo de la informacioacuten generada con elpropoacutesito de evidenciar el grado de influencia terri-torial de las investigaciones recopiladas los vaciacuteosgeograacuteficos y temaacuteticos sobre el conocimiento de losvertebrados existentes en el aacuterea protegidaSobre los grupos taxonoacutemicos estudiados se puedeacotar que la realidad encontrada es similar a la deotras latitudes Es bien conocido que las aves y ma-miacuteferos se consideran los grupos taxonoacutemicos me-

jor conocidos del planeta (Stotz y col 1996 Larseny col 2012) hecho tambieacuten propuesto para Ecua-dor (Albuja y col 2012) Este estudio corrobora es-ta tendencia y permite evidenciar que el grupo devertebrados maacutes estudiado del PNP corresponde alas aves (50 de los estudios en el aacuterea protegi-da) seguido por investigaciones sobre los mamiacutefe-ros (20) del sector (Figura 1a) El intereacutes por labiodiversidad fauniacutestica existente en el territorio co-rrespondiente al PNP posee una larga data esto lodenotan la visita a esta regioacuten de un importante nuacute-mero de investigadores del American Museum ofNatural History entre los antildeos 1854 y 1920 (Chap-man y col 1926 Anthony 1922) Sin embargo lue-go de estos trabajos las investigaciones en esta zonafueron esporaacutedicas siendo retomadas a partir de losantildeos setenta con las expediciones de Louisiana Sta-te University Museum of Zoology (LSUMZ) y conmayor fuerza a partir de finales de los antildeos ochen-ta por parte de Zoological Museum of Copenhagen(ZMUC) (Bloch y col 1991)

Figura 4 Nuacutemero de publicaciones por temaacutetica de estudio sobre los vertebrados del Parque Nacional Podocarpus

Estos trabajos cimentaron el intereacutes por la zonaen los antildeos siguientes a la declaratoria del aacuterea pro-tegida Uno de los factores maacutes influyentes para queeste intereacutes continuacutee hasta la actualidad principal-mente por la comunidad ornitoloacutegica tiene relacioacutencon el descubrimiento de dos especies de aves enesta regioacuten en menos de una deacutecada (1992 1997)(Krabbe y col 1999 Coopmans y Krabbe 2000)La Elaenia Tropandina (Myiopagis olallai) fue descu-bierta en el sector de Bombuscaro en 1992 (Coop-mans y Krabbe 2000) y la Grallaria Jocotoco (Gra-

llaria ridgelyi) fue descubierta en 1997 en el sectorde Tapichalaca al sur del PNP (Krabbe y col 1999)Adicionalmente especies como Cotinga Ventricas-tantildea (Doliornis remseni) fueron registradas por pri-mera vez para el paiacutes en el sector de Cajanuma en1989 (Robbins Rosenberg y Molina 1994) todo estoen un territorio que no supera las 147 000 haEntre otros es la importancia demostrada sobre labiodiversidad del sector la que influyoacute para que a fi-nales de los antildeos noventa la ONG Naturaleza Cul-tura Internacional establezca una estacioacuten cientiacutefi-

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ca en el liacutemite norte del aacuterea protegida en la cualcon financiamiento de la Fundacioacuten Alemana parala Investigacioacuten Cientiacutefica se ejecutan diversas ac-ciones de investigacioacuten (Kiss y Braumluning 2008) losmismos que se mantienen hasta la actualidad Sonlos factores expuestos los que contribuyeron paraque el nuacutemero de investigaciones publicadas parael aacuterea protegida a partir de la deacutecada del antildeo 1990se incrementen de manera significativa Aunque enla actualidad (2011-2018) se ha experimentado undecrecimiento de al menos el 25 en este tipo detrabajos (Figura 1c)Gran parte del flanco oriental del aacuterea de estudiolo constituyen bosques y paacuteramos pristinos estadoatribuido a lo agreste y el dificil acceso a los mismos(Remache y col 2004 Kiss y Braumluning 2008) de ahiacuteque aun persistan en el aacuterea protegida importan-tes zonas sin informacioacuten sobre la riqueza bioloacutegicaque albergan (Figura 1a) Albuja y col (2012) pro-ponen que la informacioacuten sobre la fauna de Ecuadorse encuentra dispersa y presenta dificultades en suacceso El presente trabajo se desarrolla despueacutes de35 antildeos de la declaratoria oficial de esta aacuterea prote-gida y evidencia que existe un importante nuacutemerode publicaciones en torno al objeto de estudio peroestas en su mayoriacutea estaacuten dispersas y no se encuen-tran disponibles para los actores institucionales vin-culados a la gestioacuten del aacuterea principalmente paralos tomadores de desiciones como el Ministerio delAmbiente de EcuadorEl presente anaacutelisis permite definir algunas priori-dades de investigacioacuten para el aacuterea protegida tantoen el aacutembito geograacutefico como temaacutetico Los peces yreptiles del PNP requieren atencioacuten prioritaria yaque poseen pocos estudios hasta el momento ade-maacutes es necesario incrementar el conocimiento so-bre la biodiversidad y ecologiacutea de la fauna en elcentro y sureste del parque Los resultados eviden-cian que la mayoriacutea de los estudios efectuados sobrelos vertebrados del sector han sido desarrollados ensus bordes o su aacuterea de influencia inmediata sien-do el sistema lacustre Lagunas del Compadre el quecuenta con un estudio sobre los anfibios del sectorExtensos territorios internos del parque evidencianfalencias en cuanto a investigacion principalmenteen el centro y sureste del aacuterea Sin embargo es con-veniente sentildealar que el acceso a estos sitios es dificilde ahiacute que para llenar estos vaciacuteos de informacioacutense requeriraacuten significativos esfuerzos de trabajoPor otra parte temaacuteticas que poseen significativapotencialidad de desarrollo en el sitio como bio-

acuacutestica deberiacutean contar con nuevos esfuerzos detrabajo o sistematizacioacuten Esto por cuanto en laactualidad existen plataformas en liacutenea (ej Xeno-Canto Internet Bird Collection) que albergan unaimportante coleccioacuten de registros (fotograacuteficos y au-ditivos) de aves de esta aacuterea protegida sin embargoeste material no ha sido sistematizado o analizadoen el contexto de aporte al aacuterea

5 ConclusionesEl presente trabajo constituye una liacutenea de base so-bre las investigaciones de vertebrados efectuadas eneste Parque Nacional el mismo que permitiraacute prio-rizar y monitorear los futuros esfuerzos en esta te-maacutetica para el sector Si bien generalmente los anaacute-lisis sistemaacuteticos de informacioacuten se enfocan en la re-copilacioacuten y sistematizacioacuten de la literatura existen-te en bases de datos cientiacuteficas este documento evi-dencia la importancia de incluir informacioacuten gris deaacutembito local para trabajos como el presente Un 34(n=44) de los estudios que componen los resultadosde este trabajo corresponden a literatura gris de ahiacutela importancia en la recopilacioacuten e inclusioacuten de estainformacioacuten en este tipo de revisionesLa metodologiacutea propuesta constituye una valiosaoportunidad para entidades a cargo de una o maacutesaacutereas protegidas su aplicacioacuten es sencilla de costomiacutenimo y adaptable a diversas temaacuteticas y realida-des La misma puede ser desarrollada por entidadesestatales como el Ministerio del Ambiente Gobier-nos Autoacutenomos Descentralizados o para aacutereas pro-tegidas comunitarias o privadas Es evidente que unclaro conocimiento sobre los procesos de investiga-cioacuten efectuados en un sector determinado permitiraacutefortalecer la gestioacuten del sitio

ReferenciasAguirre Z y col (2002) laquoBotaacutenica Austroecuato-

riana Estudios sobre los Recursos Vegetales enlas provincias de El Oro Loja y Zamora Chin-chiperaquo En Ediciones Abya Yala Quito EC 1-28Onlinehttpsbitly2Ywe5wd

Albuja L y col (2012) Fauna de vertebrados del Ecua-dor Escuela Politeacutecnica Nacional Onlinehttpsbitly2ZGLK2J

Anthony H (1922) laquoPreliminary report on Ecua-dorean mammals No 2raquo En American MuseumNovitates 32 9 Onlinehttpsbitly2yKLxzE

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Revisioacuten sistemaacutetica del estado del conocimiento de los Vertebrados del Parque NacionalPodocarpus

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteNpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201902

ASPECTOS BIOLOacuteGICOS Y ECOLOacuteGICOS DEL OSO DE ANTEOJOS

(Tremarctos ornatus Ursidae) EN LA ZONA ANDINA DE

ECUADOR Y PERSPECTIVAS PARA SU CONSERVACIOacuteN BAJO EL

ENFOQUE DE ESPECIES PAISAJE

BIOLOGICAL AND ECOLOGICAL ASPECTS OF THE SPECTACLED BEAR

(Tremarctos ornatus Ursidae) IN THE ECUADOREAN ANDEAN ZONE AND

CONSERVATION PERSPECTIVES UNDER THE LANDSCAPE SPECIES APPROACH

Pablo Sandoval Guilleacuten1 y Patricio Yaacutenez Moretta2

1 Ingenieriacutea en Biodiversidad y Recursos Geneacuteticos Universidad Tecnoloacutegica Indoameacuterica Av Machala y Sabanilla QuitoEcuador2 Carrera de Gestioacuten Ambiental y Turismo Universidad Internacional del Ecuador Av Simoacuten Boliacutevar y Jorge Fernaacutendez QuitoEcuador

Autor para correspondencia apyanezhotmailcom

Manuscrito recibido el 28 de febrero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 13 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El oso andino u oso de anteojos (Tremarctos ornatus) ha habitado Sudameacuterica por maacutes de cinco millones de antildeos y esel uacutenico representante viviente de los osos de nariz corta un grupo que habitoacute solamente en el continente americanoDentro de Ecuador es considerado en peligro de extincioacuten principalmente debido a la fragmentacioacuten y peacuterdida dehaacutebitats naturales en la regioacuten andina causada por actividades antroacutepicas productivas (ganaderiacutea y agricultura) y deextraccioacuten de recursos naturales Este oso es un mamiacutefero que necesita de grandes extensiones para poder alimentarsey buscar pareja El oso andino es importante para las zonas que habita principalmente el bosque andino y el paacuteramodebido a su eficiente rol como dispersor de semillas En el presente trabajo se analizan aspectos de esta especie enEcuador utilizando el enfoque teoacuterico de rsquoespecies paisajersquo para proponer actividades en pro de la conservacioacuten deeste mamiacutefero y de los haacutebitats en los que se desarrolla Este enfoque permite evaluar de forma sistemaacutetica la calidaddel paisaje en teacuterminos de los requerimientos bioloacutegicos de una especie de intereacutes (en este caso Tremarctos ornatus) yde los usos humanos del paisaje de igual forma considera caracteriacutesticas del aacuterea de conservacioacuten como su variacioacutenPalabras clave Conservacioacuten bioloacutegica Tremarctos ornatus Andes ecuatorianos especies

Abstract

19LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201919-27ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador

Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

The Andean bear (Tremarctos ornatus) has inhabited South America for more than five million years and he is the onlyliving representative of the short-nosed bears a group that only lived on the American continent In Ecuador he isconsidered an endangered species mainly because the loss of natural habitats in the Andes due to the pressure ofproductive anthropic activities (mainly livestock and agriculture) and extraction of natural resources This bear is amammal that needs large areas to eat and find a mate The Andean bear is important for cloud forests and paramosdue to his efficient role as seed scatter In this work the rsquolandscape speciesrsquo theoretical approach is applied in orderto propose activities to conserve the Andean bear and the places that inhabits This approach also allows to evaluatein a systematic way the quality of the landscape in terms of biological requirements of the species (here Tremarctosornatus) and the landscape human uses likewise it also considers the size and limits of the conservation area and itsinternal variationKeywords Biological conservation Tremarctos ornatus Ecuadorian Andes Landscape Species

Forma sugerida de citar Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P (2019) Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos deloso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zona andina de Ecuador y perspec-tivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje La Granja Revista deCiencias de la Vida Vol 30(2)19-27 httpdoiorg1017163lgrn30201902

IDs OrcidPablo Sandoval Guilleacuten httpsorcidorg0000-0001-8157-2876Patricio Yaacutenez Moretta httpsorcidorg0000-0003-4436-7632

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

1 Introduccioacuten

Varias regiones en Latinoameacuterica han sido propuestas co-mo rsquohotspotsrsquo (aacutereas con especial concentracioacuten de diver-sidad bioloacutegica) rsquothreatspotsrsquo (aacutereas con tal diversidadpero con amenazas claras hacia ella) o como rsquopaiacuteses connuacutemeros altos de especies amenazadasrsquo (Cole Reedery Wilson 1994 Ceballos y Brown 1995 IUCN 1996)Dentro de este contexto cabe mencionar que los mamiacute-feros y las aves como grupos mejor conocidos y maacutesestudiados suelen ser considerados como los organismosanimales generalmente emblemaacuteticos en torno a los cua-les suelen girar actividades de planificacioacuten y ejecucioacutende la conservacioacuten de haacutebitats y ecosistemas naturales

La riqueza de especies valores de biodiversidad y rangosde endemismo de mamiacuteferos para cada paiacutes han sido uti-lizados de manera conjunta como medidas de caracteri-zacioacuten de la peacuterdida de haacutebitat y crecimiento poblacionalhumano asiacute como para identificar las amenazas antroacute-picas globales sobre la diversidad bioloacutegica (Sisk y col1994) A pesar de ello todaviacutea existen algunos vaciacuteos enel conocimiento de este grupo de vertebrados en regio-nes neotropicales Entre los mamiacuteferos emblemaacuteticos dezonas andinas el oso andino (Tremarctos ornatus) se en-cuentra catalogado como especie vulnerable (VU) dentrode la Lista Roja de la Unioacuten Internacional para la Con-servacioacuten de la Naturaleza (IUCN 2018) y en peligro deextincioacuten en Ecuador (Cuesta Peralvo y Saacutenchez 2001)

Uno de los problemas maacutes desafiantes en la conserva-cioacuten de biodiversidad en la zona andina de Ecuador esproteger especies grandes como el oso de anteojos (Cas-tellanos 2010) o el tapir de montantildea (Aacutelvarez y Yaacutenez2017) y al mismo tiempo satisfacer las necesidades de laspersonas que comparten espacios con ellas Los grandescarniacutevoros por ejemplo son particularmente difiacuteciles deconservar porque compiten directa o indirectamente conlos humanos por el espacio y los recursos (Treves y col2006) los carniacutevoros tienen efectos directos sobre la abun-

dancia de herbiacutevoros carrontildeeros y efectos indirectos so-bre la vegetacioacuten y las redes alimenticias a traveacutes de cas-cadas troacuteficas (McFarland 2009) lo que hace que su con-servacioacuten sea importante y complejaLa conservacioacuten del oso de anteojos en los paiacuteses andi-nos en donde las aacutereas protegidas y los haacutebitats de vi-da silvestre se encuentran incrustados en una matriz deusos heterogeacuteneos generalmente con cambios raacutepidos enel uso yo tenencia de la tierra es particularmente difiacutecil(Peyton y col 1998 Ferraro 2002 Himley 2009)

11 La regioacuten andina de Ecuador y paiacutesesvecinos como haacutebitat natural del oso deanteojos

Claacutesicamente suele considerarse al haacutebitat como todoslos recursos y caracteriacutesticas de un lugar que permiten lapresencia de un organismo (Begon Harper y Townsend1999) por lo tanto un animal puede usar un haacutebitat dediferentes formas de acuerdo al acceso y la disponibili-dad de eacuteste asiacute como de sus requerimientos particulares(Cuesta Peralvo y Saacutenchez 2001) La disponibilidad yacceso a tal haacutebitat pueden variar a lo largo del tiempo enfuncioacuten de factores ambientales como el clima y factoresbioloacutegicos de la especie de intereacutes asiacute como de las comu-nidades que estructuran el sistema local (Begon Harpery Townsend 1999)

A nivel de Sudameacuterica el oso de anteojos habita en am-bientes de bosques nublados y paacuteramos de seis paiacutesesColombia Venezuela Ecuador Peruacute Bolivia y norocci-dente de Argentina (Castellanos 2010) La presencia deesta especie en su zona maacutes austral el noroccidente deArgentina se fundamenta en el encuentro de fragmentosde ADN extraiacutedos de pelo y heces (Teta y col 2018) EnEcuador se reporta su presencia principalmente en bos-ques nublados y paacuteramos andinos generalmente dentrode aacutereas protegidas pero eventualmente tambieacuten fuerade ellas (Cuesta 2000 Goldstein y Cancino 2001 PUCE-q 2018) (Figura 1)

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

Figura 1 Mapa de distribucioacuten potencial del oso de anteojosFuente PUCE-q (2018)

Algunos registros de su presencia incluyen bosque nu-blado y paacuteramo a regiones contiguas de bosque subtro-pical Su presencia en estos tres ecosistemas se relacio-na con registros efectuados en las provincias de Pasta-za Morona Santiago Zamora Chinchipe Sucumbiacuteos Na-po Chimborazo Cantildear Azuay Loja Carchi ImbaburaPichincha Cotopaxi Boliacutevar Tungurahua y El Oro (Tiri-ra 2007) Atendiendo a una nomenclatura maacutes estanda-rizada de las regiones naturales se puede mencionar quese encuentra en Bosque Pie montano Occidental BosqueMontano Occidental Paacuteramo Bosque Montano OrientalBosque Pie montano Oriental (Castellanos y Boada 2018)

12 Descripcioacuten de la especieEl oso de anteojos tambieacuten conocido como oso andinooso achupallero oso frontino u oso anteojudo es una es-pecie uacutenica de los Andes Es grande y de cuerpo robustolos machos miden entre 18-20 m de altura pesan hasta175 kg las hembras son algo maacutes pequentildeas (Tirira 2007)Los machos y hembras adultos tienen un cuello muscu-loso corto orejas cortas y hocico marroacuten oscuro su pelaje

negro es grueso y abundante Presentan ademaacutes una com-binacioacuten de manchas blancas o cafeacute claras alrededor delos ojos que pueden extenderse hasta la quijada gargan-ta y pecho (Figuras 2 y 3) el tamantildeo coloracioacuten y formade estas manchas suelen ser diferentes en cada individuoy son caracteriacutesticas que suelen ser usadas para su identi-ficacioacuten a este nivel (Castellanos 2010 Tirira 2007)

Figura 2 Apariencia de un oso de anteojos adultoFuenteTirira (2007)

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

Figura 3 Oso de anteojos (Tremarctos ornatus) Fuen-teAppleton (2017)

Es un mamiacutefero de haacutebitos diurnos y nocturnos terrestreparcialmente arboriacutecola y solitario tambieacuten es un animalomniacutevoro (come frutos materia vegetal y carne llegan-do incluso a alimentarse de carrontildea de ser necesario) Ge-neralmente su dieta incluye frutos maduros cogollos debromelias partes tiernas de palmas bulbos de orquiacutedeaso incluso cortezas de aacuterboles (Castellanos 2005) Sin em-bargo sus haacutebitos alimenticios pueden cambiar acorde allugar en el que se encuentre y de la disponibilidad de losrecursos (Peralvo Cuesta y Manen 2005) y si el alimentoes escaso puede incluso llegar a cazar venados roedo-res y en ocasiones terneros (Goldstein 2002 Castellanos2005) Suele construir nidos tanto en el suelo como en losaacuterboles altos con el propoacutesito de descansar y para alimen-tarse sin interrupciones (Goldstein 2002)

13 Objetivo y aspectos metodoloacutegicosEl presente documento busca compartir con la sociedadacadeacutemica nacional y regional informacioacuten de intereacutes pa-ra el conocimiento y la conservacioacuten de una especie em-blemaacutetica del oso de anteojos Se fundamentoacute en una revi-sioacuten criacutetica de literatura especiacutefica (considerando publica-ciones teacutecnicas yo cientiacuteficas producidas principalmenteen las uacuteltimas dos deacutecadas en torno a esta especie de ma-miacutefero y sus haacutebitats) asiacute como la generacioacuten de opinio-nes de los autores sobre el rol ecoloacutegico y de conservacioacutenpresente y futuro de esta especie en sus haacutebitats naturalesen Ecuador

2 Biologiacutea reproductivaGran parte del comportamiento de apareamiento de estaespecie permanece sin estudiar Los machos y las hembrasse juntan para aparearse entre los meses de abril y junioLa pareja permanece junta durante 1 a 2 semanas copu-lando varias veces durante este periacuteodo (International As-

sociation for Bear Research and Management 1999)Estudios de geneacutetica molecular realizados por Ruiz-Garciacutea (2003) en poblaciones de osos de cinco paiacuteses an-dinos muestran una alarmante realidad la variabilidadgeneacutetica del oso andino es relativamente baja Las pobla-ciones del Ecuador poseen la menor variabilidad posi-blemente debido a que la fragmentacioacuten de sus haacutebitatses mayor en Ecuador lo cual genera poblaciones de ososmaacutes aisladas y con mayor riesgo de desaparecer (Kattany col 2004)

3 Importancia ecoloacutegica en el turis-mo cultural y de naturaleza

El oso de anteojos es el uacutenico representante viviente enSudameacuterica de toda la familia Ursidae lo cual le da underecho particular de existir y a la comunidad acadeacutemicauna gran obligacioacuten eacutetica para facilitar su conservacioacuten insitu El ser humano como el principal agente transforma-dor del ambiente tiene la obligacioacuten y responsabilidadde conservar no solo al oso andino sino tambieacuten a lasespecies silvestres con las que comparte haacutebitatsSin embargo y a pesar de esta necesidad eacutetica poco seconoce auacuten sobre la ecologiacutea de este oso en Ecuador y surol en los ecosistemas que habita Estudios en Bolivia handemostrado que es un activo agente dispersor de semillasy que el paso de eacutestas por su tracto digestivo no afecta suviabilidad (Rivadeneira 2008)

Por tanto este mamiacutefero resulta muy importante para laszonas que habita principalmente para algunas especiesvegetales de bosque andino y paacuteramo debido a su rolefectivo de dispersor al depositar semillas con mayor ve-locidad de germinacioacuten en zonas aptas Por otra parteen la mayor parte de las veces el oso de anteojos tumbatroncos completos para alcanzar sus frutos y alimentarse(Troya 2002) de esta manera dentro del bosque se abrenespacios por donde entra maacutes luz solar y el agua de lluviallega directamente al suelo Asiacute el oso ayuda en parte a larenovacioacuten de la vegetacioacuten del bosque ya que muchasplantas necesitan tener un espacio abierto por encimade ellas (claros) para crecer mejor Sus excrementos tam-bieacuten contribuyen en alguna medida a abonar el suelo delbosque Ademaacutes sirven de alimento a muchos peque-ntildeos organismos como escarabajos estercoleros pequentildeoscucarrones larvas de insectos mariposas (Castellanos2003)

Es un gran escalador y cuando sube a los aacuterboles paraalimentarse o dormir construye plataformas doblando ypartiendo algunas ramas Muchas de estas ramas o palosque estaban acumulados en el dosel del bosque caen alsuelo para descomponerse y convertirse en abono orgaacuteni-co De esta manera el oso ayuda a evitar que se acumule

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

demasiada materia orgaacutenica en la parte alta de los aacuterbolesy genera huecos en el dosel o subdosel por donde llegala luz del sol directamente al suelo del bosque (Suaacuterez1985)El oso andino tambieacuten ha sido un animal emblemaacuteticoinvolucrado en el desarrollo de muchas de nuestras cul-turas indiacutegenas y campesinas en los paiacuteses andinos Paramuchos es sagrado para otros el hermano mayor del serhumano En las tradiciones orales de los pueblos se en-cuentra al oso en leyendas cuentos canciones y mitos(Lameda y Del Moral 2008)

El oso andino aparece reflejado en los nombres comunesde algunas plantas como rsquola mano de osorsquo (Oreopanax bo-gotensis) y rsquola hierba del osorsquo (Xerophyllum tenax) Tambieacutenes muy comuacuten encontrar sitios o lugares que reciben susnombres honrando al oso andino el Alto del Oso (Co-lombia) la Cueva del Oso (Ecuador) Quebrada El Oso(Colombia Peruacute Venezuela) Vereda del Oso (Colombia)entre otros De esta manera el oso andino hace parte delpatrimonio cultural y de la cosmovisioacuten de los paiacuteses dela regioacuten andina

4 Aspectos en torno al cuidado yconservacioacuten actuales del oso an-dino bajo el enfoque de especiespaisaje

41 El modelo de conservacioacuten basado enespecies paisaje

El conflicto oso de anteojos - ganado es un elemento dignode ser analizado y abordado bajo el esquema conceptualpara planificacioacuten de conservacioacuten de especies paisaje(Sanderson y col 2002) debido a las caracteriacutesticas par-ticulares del conflicto que incluyen componentes ecoloacute-gicos sociales y econoacutemicos Una planificacioacuten efectivaen conservacioacuten o en manejo de conflictos debe definir demanera clara los elementos que son bioloacutegica econoacutemicay socialmente relevantes para la especie o el conflicto encuestioacuten de manera que se pueda planificar la resolucioacutende los mismos a una escala adecuada (Poiani y col 1998Whited y col 2000) preferiblemente con un enfoque eco-sisteacutemico yo de ecologiacutea de paisajes

El enfoque de especies paisaje concentra sus esfuerzos enun modelo expliacutecito espacialmente que evaluacutea sistemaacuteti-camente el paisaje en teacuterminos de los requerimientos bio-loacutegicos de una especie de intereacutes (en este caso Tremarctosornatus) y de los usos humanos que se den a tal paisajeEste enfoque utiliza los requerimientos de la especie paradefinir los liacutemites del aacuterea de conservacioacuten (la extensioacuten)y la variacioacuten dentro de ella (el grano) (Sanderson y col

2002) El modelo conceptual de conservacioacuten basado enespecies paisaje considera primordialmente la identifica-cioacuten de

1 El paisaje bioloacutegico de la especie

2 El paisaje de las diferentes actividades humanas

3 Espacios y tiempos en los que las actividades hu-manas podriacutean poner en peligro a las poblacionesde la especie paisaje

4 Un paisaje focal potencial para la conservacioacuten dela especie basado en los elementos locales necesa-rios y las intervenciones diferentes requeridas parala conservacioacuten de la poblacioacuten bioloacutegica escogida(Sanderson y col 2002)

42 La escogencia de la especieTeoacutericamente cualquier especie podriacutea ser consideradacomo candidata a especie paisaje pero en la praacutectica con-siderar muchas especies como candidatas hariacutea excesiva-mente largo y oneroso el proceso de seleccioacuten En vistade ello organizaciones como la WCS sugieren que el gru-po inicial de especies candidatas a especie paisaje parauna zona determinada consiste en pocas especies con unaprobabilidad razonable de ser seleccionadas y que cum-plan con uno o maacutes de los cinco criterios siguientes (WCSWildlife Conservation Society 2002)

bull Aacuterea la especie candidata a especie paisaje debe-raacute distribuirse ampliamente en haacutebitats naturalesde tal manera que si se protege su zona de vida seprotege a la vez a muchas otras especies de floray fauna al mismo tiempo lo que se conoce comoEfecto Sombrilla (Umbrella species) (WCS WildlifeConservation Society 2002) En este sentido el osode anteojos por lo que se ha mencionado anterior-mente y por su distribucioacuten en haacutebitats naturalesandinos de Colombia Venezuela Ecuador Peruacute ynorte de Argentina es un fuerte candidato para es-pecie paisaje

bull Heterogeneidad algunas especies requieren maacutesque simplemente aacutereas grandes En muchos casosuna especie silvestre candidata a especie paisaje ne-cesita una variedad de haacutebitats naturales disponi-bles y tipos de vegetacioacuten diferentes para su dis-persioacuten forraje reproduccioacuten y supervivencia eneacutepocas favorables y desfavorables (WCS Wildli-fe Conservation Society 2002) Nuevamente el osoandino reuacutene estas condiciones

bull Vulnerabilidad otra consideracioacuten en la seleccioacutende una especie paisaje es el nuacutemero y severidad delas amenazas que la afectan Las amenazas puedenser clasificadas de acuerdo a la probabilidad de suocurrencia la rapidez con la que ocurren o puedenocurrir su severidad y el aacuterea que pueden afectar

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

en relacioacuten a la especie candidata (WCS WildlifeConservation Society 2002) El oso de anteojos enla actualidad estaacute catalogado como especie vulne-rable por la IUCN (2018) por lo que su proteccioacuteny de los haacutebitats que ocupa es necesaria y urgente

bull Funcionalidad ecoloacutegica algunas especies tienenefectos particularmente fuertes en la estructura yfuncioacuten de los ecosistemas naturales por ejemplolos castores originan zonas pantanosas al construirdiques en los riacuteos (WCS2002) los tapires y osos deanteojos distribuyen semillas en los sistemas quevisitan y los depredadores mayores pueden con-trolar la abundancia y composicioacuten de las comu-nidades de presas Dados estos efectos importantessobre otras especies el mantenimiento de poblacio-nes saludables de las especies paisaje y de sus haacute-bitats como el caso del oso andino ayudaraacute a con-servar de manera saludable a los ecosistemas en losque se desarrolla

bull Importancia socioeconoacutemica el uacuteltimo criterio pa-ra la seleccioacuten de una especie paisaje es su impor-tancia socioeconoacutemica Algunos ejemplos demues-tran que el ambiente social dentro y en los alrede-dores de las aacutereas protegidas puede afectar draacutes-ticamente los resultados de la conservacioacuten Dadoque las especies paisaje recorren grandes extensio-nes y encuentran en este accionar una amplia va-riedad de haacutebitats y de tipos de uso de tierras esmuy probable que tengan contacto con gente y susactividades (WCS Wildlife Conservation Society2002) Esto precisamente es lo que sucede con eloso de anteojos en un sentido negativo para el serhumano puede afectar cosechas molestar al gana-do competir por el espacio o por los recursos enun sentido positivo este oso tiene importantes be-neficios como el ser un potente iacutecono cultural enla ruralidad andina y proveer oportunidades parala generacioacuten de ingresos a las comunidades huma-nas locales a traveacutes del desarrollo de actividades deecoturismo como se ha descrito para otra especieimportante como el tapir andino en estudios simi-lares (Aacutelvarez y col 2017)

43 Programas y planes en pro de la conser-vacioacuten del oso de anteojos como especieemblemaacutetica en Ecuador

La Fundacioacuten Natura y la Fundacioacuten EcoCiencia en Ecua-dor han trabajado en las uacuteltimas deacutecadas (1980-2010principalmente) con el gobierno nacional apoyando a lagestioacuten del manejo de tres aacutereas protegidas en los quese encuentra el oso de anteojos (Podocarpus Cotacachi-Cayapas Cayambe-Coca) Por otro lado el programa deconservacioacuten del oso Andino en el Noroccidente del Dis-trito Metropolitano de Quito utiliza al oso como especie

paraguas para la conservacioacuten de la salud ambiental deesta regioacuten (Secretariacutea de Ambiente 2014) Las accionesque se implementan para apoyar la conservacioacuten del osoapoyan tambieacuten directa o indirectamente a la conserva-cioacuten y recuperacioacuten de los remanentes de vegetacioacuten na-turales Estos esfuerzos de conservacioacuten sin duda algunadeben ser ampliados y apoyados por las instituciones degestioacuten e investigacioacuten que fueren pertinentes

5 Conclusiones y recomendacionesLas poblaciones de oso andino desde la eacutepoca prehis-paacutenica han sido objeto de mucha presioacuten por parte delser humano En Ecuador se los cazaba por temor pordeporte por obtener productos de su cuerpo o porqueeventualmente eran considerados plaga para cultivos yoanimales de granjas

Actualmente las amenazas principales que enfrenta sonla caza furtiva y la destruccioacuten de su haacutebitat natural loque hace que las pocas poblaciones que auacuten quedan enEcuador se encuentren generalmente aisladas entre siacute Aestos dos factores se le suma el hecho de que el haacutebitatprincipal del oso andino se encuentra en una de las zonasde mayor crecimiento y desarrollo econoacutemico y social enEcuador las provincias andinasConsideramos que algunas medidas para colaborar con elmantenimiento de esta especie en sus haacutebitats naturalesademaacutes de que se la considere oficialmente como EspeciePaisaje para Ecuador y posiblemente tambieacuten para losotros paiacuteses andinos donde se encuentre comprenden

Evitar la caceriacutea del oso con las medidas y acciones per-tinentes actualmente la ley prohiacutebe su caceriacutea y comer-cializacioacuten sin embargo ameritariacutea algo maacutes de controlpara que llegue a cumplirse plenamente la norma Caberecalcar que estos animales son tiacutemidos y asustadizostratan de evitar la presencia del ser humano y no cons-tituyen amenaza alguna para nosotros Si en una zonahay problemas con un oso andino se debe informar a laentidad ambiental local competente eacutesta indicaraacute que ha-cer La caceriacutea no es la solucioacuten y con esta praacutectica solose contribuye a aumentar el riesgo de extincioacuten de estaespecie

No talar el bosque andino (el nublado ni el de pie de mon-te) ni el subtropical asiacute como no modificar los paacuteramosAdemaacutes de ser el hogar del oso andino estos ambientessirven para la proteccioacuten de cuencas y aseguran el abas-tecimiento de agua en la regioacuten para el beneficio de lagente Por otra parte el bosque y el paacuteramo son el hogarde muchas otras especies de animales y plantas benefi-ciosas para el ecosistema y para el ser humano algunasde ellas ademaacutes no se encuentran en ninguna otra re-gioacuten del planeta De esta manera si se protege el hogar

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Revisioacuten bibliograacutefica Review

CONSERVACIOacuteN Sandoval-Guilleacuten P y Yaneacutez-Moretta P

del oso andino tambieacuten se preserva el hogar de variasplantas y animales que comparten su haacutebitat Resultanindispensables las campantildeas de recuperacioacuten y protec-cioacuten de los bosques andinos y paacuteramos El deterioro deestos sistemas implica la peacuterdida de fuentes de agua in-dispensables para cultivos o consumo humano Se debeprocurar reforestar las aacutereas donde antes existiacutea bosqueandino con especies nativas pues los que auacuten quedanse encuentran de manera discontinua y fragmentada Sepueden desarrollar planes de restauracioacuten de bosquesque conecten esos fragmentos y asiacute se ayudariacutea a que eloso andino tenga un aacuterea maacutes amplia por la cual despla-zarse

Los gobiernos (nacional provinciales municipales) de-ben tomar acciones eficaces de control al traacutefico ilegal deespeciacutemenes de oso de anteojos o partes de su cuerpoTambieacuten se debe pensar en aplicar estiacutemulos para aque-llos que promuevan de alguna manera la proteccioacuten deesta especie yo de los haacutebitats en los que se encuentrao de los que depende directamente Las organizacionesno gubernamentales interesadas en la conservacioacuten de es-ta especie deben tener la capacidad facilitada por el Go-bierno Nacional de canalizar recursos nacionales e inter-nacionales para la adquisicioacuten yo administracioacuten de tie-rras que aseguren la conservacioacuten de los haacutebitats natu-rales del oso andino Las universidades y centros de in-vestigacioacuten tanto privados como puacuteblicos que efectuacuteenactividades y programas en ciencias bioloacutegicas y ambien-tales deben estar en capacidad de ofrecer asesoriacutea teacutecnicay cientiacutefica a las comunidades rurales y entidades guber-namentales y no gubernamentales respecto a los criteriosque se deben tener en cuenta para la conservacioacuten y recu-peracioacuten de las poblaciones de oso andino y los haacutebitatsque ocupa

AgradecimientosA la Dra Moacutenica Paeacutez (UTI) por los comentarios y suge-rencias de mejora a las versiones iniciales del manuscrito

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Aspectos bioloacutegicos y ecoloacutegicos del oso de anteojos (Tremarctos ornatus Ursidae) en la zonaandina de Ecuador y perspectivas para su conservacioacuten bajo el enfoque de especies paisaje

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LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201919-27ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 27

Revisioacuten bibliograacutefica Review

AGRICULTURA SUSTENTABLEpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201903

ADOPCIOacuteN E IMPACTO DE LAS TECNOLOGIacuteAS AGROPECUARIAS

GENERADAS EN EL ECUADOR

ADOPTION AND IMPACT OF AGRICULTURAL TECHNOLOGIES DEVELOPED IN

ECUADOR

Victor Hugo Saacutenchez y Joseacute Luis Zambrano Mendoza

Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP) Av Eloy Alfaro N30-350 y Amazonas Quito Ecuador

Autor para correspondencia josezambranoiniapgobec

Manuscrito recibido el 19 de octubre de 2018 Aceptado tras revisioacuten el 9 de julio de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El conocimiento de los efectos que tienen las tecnologiacuteas en la sociedad es el instrumento esencial para motivar eldesarrollo de la investigacioacuten ya que brinda insumos a los tomadores de decisiones y generadores de poliacuteticas quepermiten proyectar el impacto de futuras inversiones En Ecuador el principal centro puacuteblico encargado de la investi-gacioacuten y desarrollo de tecnologiacuteas en el sector agropecuario es el Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias(INIAP) que desarrolla material geneacutetico alternativas de manejo para incrementar y agregar valor a la produccioacutenalternativas para el manejo del suelo y agua y la conservacioacuten de los recursos geneacuteticos Con el objetivo de estimar laadopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias que se generan en el paiacutes se analizaron 37 estudios de adopcioacutenimpacto y rentabilidad econoacutemica de tecnologiacuteas generadas por el INIAP publicados en el periacuteodo 2007-2017 La tasade adopcioacuten promedio a nivel nacional de las variedades desarrolladas por el INIAP fue del 37 con una tasa inter-na de retorno promedio del 33 Los impactos fueron positivos a nivel econoacutemico ambiental y productivo para losagricultores que adoptaron las tecnologiacuteas Estos resultados sirven de apoyo a los poliacuteticos y tomadores de decisionesen el paiacutes para el direccionamiento y planificacioacuten estrateacutegica de la investigacioacuten que permitan el desarrollo de unaagricultura sostenible y de referencia para la regioacutenPalabras clave Agricultura sustentable economiacutea agriacutecola innovacioacuten poliacutetica agropecuaria

Abstract

Knowing the effects that technologies have on society is the essential input to motivate the development of sciencesince it provides inputs to policy makers to project the impact of future investments In Ecuador the main publiccenter in charge of research and development of technologies in the agricultural sector is the National Institute ofAgricultural Research (INIAP) which develops genetic material (seeds) and crop management recommendations to

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

increase and add value to farmerrsquos production alternatives for the soil and water management and the conserva-tion of genetic resources In order to estimate the adoption and impact of agricultural technologies generated in thecountry 37 studies of adoption impact and economic profitability of technologies generated by the INIAP were analy-zed These studies were published in the period 2007-2017 The average adoption rate of the varieties developed byINIAP at the national level was 37 with an average internal rate of return of 33 The overall impacts of agricul-tural technologies developed in Ecuador were positive at an economic environmental and productive level for thefarmers who adopted these technologies These results support the politicians and decision makers in the country forthe direction and strategic planning of the research to invest more in science and technology which will allow thedevelopment of a sustainable agriculture for Ecuador and the regionKeywords Sustainable agriculture agricultural economy innovation agricultural policy

Forma sugerida de citar Saacutenchez VH y Zambrano M JL (2019) Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agro-pecuarias generadas en el Ecuador La Granja Revista de Ciencias de la Vida Vol30(2)28-39 httpdoiorg1017163lgrn30201903

IDs OrcidVictor Hugo Saacutenchez httporcidorg0000-0001-6904-1183Joseacute Luis Zambrano Mendoza httporcidorg0000-0001-7206-1863

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

1 Introduccioacuten

La evaluacioacuten de los efectos de las tecnologiacuteas ge-neradas es crucial para las instituciones dedicadasa la Investigacioacuten y Desarrollo (I+D) ya que lespermite demostrar la efectividad de los productosdesarrollados y justificar las inversiones realizadas(Feinstein 2012) Sobre todo porque la generacioacutentecnoloacutegica en especial la que emplea una propor-cioacuten de fondos puacuteblicos tiene un alto costo de opor-tunidad en los paiacuteses menos desarrollados Es decirel financiamiento de los gobiernos para ciencia ytecnologiacutea es limitado porque debe atender a otrasprioridades de tipo social (Loacutepez 2017 Rivas y col1992) Esta uacuteltima afirmacioacuten explicariacutea la baja in-versioacuten en I+D realizada en el Ecuador que parael 2014 representoacute el 044 del Producto InternoBruto y para el sector agropecuario en particularmenos del 003 del Producto Interno Bruto (SE-NESCYT e INEC nd 2014)

En el sector agropecuario ecuatoriano los es-fuerzos realizados por las organizaciones de inves-tigacioacuten se han enfocado principalmente en alcan-zar la mayor productividad de los cultivos Por en-de mucha de la oferta tecnoloacutegica se ha basado en laprovisioacuten de material geneacutetico (semilla) y recomen-daciones de praacutecticas de cultivo El Instituto Na-cional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP)es el principal centro de investigacioacuten del Ecuadorrepresentando el 73 de los investigadores agrope-cuarios dedicados a investigar a tiempo completoen el paiacutes seguido por las entidades de educacioacutensuperior (universidades) e instituciones privadaso centros de investigacioacuten sin fines de lucro conel 14 y 13 de los investigadores a tiempo com-pleto en el paiacutes respectivamente (Stads y col 2016)

El INIAP ha desarrollado material geneacutetico ve-getal mejorado en caracteriacutesticas de rendimientoresistencia a plagas y otros factores ambientalesTambieacuten ha liberado tecnologiacuteas para el manejo delos cultivos como buenas praacutecticas para el uso delos insumos recursos naturales rotacioacuten de cultivosy manejo integrado de plagas Durante el periacuteodo2007 a 2013 el INIAP liberoacute 38 variedades mejora-das y alrededor de 198 alternativas tecnoloacutegicas enrubros como freacutejol maiacutez papa cacao arroz trigoentre otros (Stads y col 2016)

El efecto o impacto de varias de esas tecnologiacuteas

liberadas por el INIAP han sido evaluadas y pu-blicadas de manera dispersa en el marco de variosproyectos de investigacioacuten de varias instituciones(Barrera y col 2017 Clements y col 2016 Barrow-clough y Dominguez 2016) En consecuencia esnecesario consolidar y cuantificar el impacto de lastecnologiacuteas de tal manera que sirva como herra-mienta a poliacuteticos y tomadores de decisiones parael anaacutelisis y el direccionamiento estrateacutegico de lainvestigacioacuten para el desarrollo tecnoloacutegico agrope-cuario del paiacutes

Esta revisioacuten tiene el propoacutesito de sintetizar yanalizar los resultados obtenidos en esos estudiospara brindar un mayor conocimiento sobre los be-neficios de las tecnologiacuteas desarrolladas en Ecuadorcon los recursos puacuteblicos tomando como referencialos resultados alcanzados por el principal centro deinvestigacioacuten del paiacutes

2 Materiales y Meacutetodos

Para estimar el impacto de la inversioacuten puacuteblicaen investigacioacuten y desarrollo tecnoloacutegico de losresultados generados por el INIAP se revisoacute lainformacioacuten disponible sobre estudios de adop-cioacuten e impacto en Google Acadeacutemico y en el re-positorio bibliograacutefico de esa Institucioacuten (httprepositorioiniapgobec) que dispone de 4660documentos a la fecha La buacutesqueda se enfocoacute enpublicaciones realizadas en artiacuteculos cientiacuteficospublicaciones teacutecnicas tesis de postgrado y tesis depregrado publicadas desde el 2007 hasta el 2017

Para facilitar el anaacutelisis la informacioacuten disponi-ble se agrupoacute seguacuten tres criterios i) estudios de ren-tabilidad de la investigacioacuten (indicador Tasa Inter-na de Retorno - TIR) ii) estudios de adopcioacuten tecno-loacutegica ya sea de material geneacutetico mejorado o praacutec-ticas de manejo agronoacutemico (indicador porcentajede adopcioacuten de tecnologiacutea) y iii) estudios de im-pacto (indicadores productivos de conservacioacuten derecursos naturales e indicadores sociales) Una vezidentificados los indicadores se los sistematizoacute entablas y se utilizaron estadiacutesticas descriptivas (miacute-nimo maacuteximo promedio y mediana) para analizary discutir la informacioacuten

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

3 Resultados

31 Rentabilidad de la I+D

La investigacioacuten bibliograacutefica realizada identificoacute 12estudios que evaluaron la rentabilidad de las tecno-logiacuteas generadas por el INIAP Estos estudios uti-lizaron en su mayoriacutea el meacutetodo del excedenteeconoacutemico (Mendoza Racines y Chaacutevez 2010 Ra-cines Mendoza y Yaacutenez 2011) y en ciertos casosse combinaron con meacutetodos descriptivos (Guaya-samiacuten 2015 Reyes 2012) Nueve de estos estudiosse realizaron a nivel nacional en los temas de arroz(Mendoza Racines y Chaacutevez 2010) cacao (Sotoma-yor 2011) cebada (Suquillo 2014) limoacuten (Salgado2013) maiacutez duro (Racines Mendoza y Yaacutenez 2011)palma africana (Coacuterdova 2013) papa (Mora 2012)

soya (Aacutelava 2014) y yuca (Molina Loor 2014) ylos restantes en zonas geograacuteficas especiacuteficas freacutejolevaluado en la sierra norte (Reyes 2012) naranji-lla realizado en las provincias de Napo Pichinchay Tungurahua (Guayasamiacuten 2015) y pintildeoacuten (Jatrop-ha) realizado en la provincia de Manabiacute (Rade y col2017)El promedio del TIR para los 12 estudios realizadosfue del 33 mientras que la mediana fue 32 (Ta-bla 1) El desarrollo de tecnologiacuteas para soya y arrozreportan las mejores tasas de retorno con 68 y52 respectivamente El valor maacutes bajo correspon-de al estudio realizado en la Cebada con un TIR de0 resultado aducido a que este cultivo se lo des-tina baacutesicamente para el autoconsumo y por tan-to no generara excedentes para la comercializacioacuten(Suquillo 2014)

Tabla 1 Tasa Interna de Retorno (TIR) de la inversioacuten realizada en 12 rubros de Investigacioacuten y Desarrollo del INIAP

Tema de estudio Periacuteodo de estudio (antildeos) Tasa interna de retorno () ReferenciaArroz 2000-2008 52 (Mendoza Racines y Chaacutevez 2010)Cacao 2000-2010 28 (Sotomayor 2011)Cebada 2000-2012 0 (Suquillo 2014)Freacutejol 1991-2010 35 (Reyes 2012)Limoacuten 2000-2012 13 (Salgado 2013)

Maiacutez duro 2009-2010 42 (Racines Mendoza y Yaacutenez 2011)Naranjilla 2004-2021lowast 43 (Guayasamiacuten 2015)

Palma Africana 2000-2011 46 (Coacuterdova 2013)Papa 2000-2010 27 (Mora 2012)Pintildeoacuten 2015 17 (Rade y col 2017)Soya 2000-2012 68 (Aacutelava 2014)Yuca 2000-2012 21 (Molina Loor 2014)

Promedio 33lowastAnaacutelisis exante

32 Adopcioacuten de las tecnologiacuteas

En la Tabla 2 se observan los porcentajes de adop-cioacuten de las tecnologiacuteas generadas por el INIAP ob-tenidos en 30 estudios encontrados en las bases dedatos analizadas En promedio el material geneacuteticoy el resto de las tecnologiacuteas o praacutecticas de manejodesarrolladas por el INIAP han sido adoptadas enun 37 El material geneacutetico o la semilla desarro-llada por INIAP tuvo un porcentaje de adopcioacutenpromedio de 38 mientras que las tecnologiacuteas demanejo del cultivo tuvieron una adopcioacuten de 35Las medianas fueron 33 y 38 para geneacutetica ypraacutecticas de manejo respectivamente

Arroz y papa son los cultivos con maacutes estudiosde adopcioacuten (Tabla 2) El rubro con mayor por-centaje de adopcioacuten a nivel nacional fue el arroz(Moreno 2014 Monteros y Salvador 2015) y el demenor adopcioacuten fue la cebada (Suquillo 2014) Elnivel de adopcioacuten de las tecnologiacuteas desarolladaspor INIAP es muy varible desde 0 en el caso depraacutecticas de manejo para el cultivo de maiacutez duroen las provincias de Los Riacuteos y Guayas (Chicaiza2010) hasta 90 de adopcioacuten de semilla de arroz enla provincia del Guayas (Mendoza Racines y Espiacuten2011) Las razones de esta gran variacioacuten fueron di-versas En el caso de Mauceri y col (2007) las tasasde adopcioacuten de praacutecticas tecnoloacutegicas estuvieron

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

en relacioacuten a la relacioacuten de los agricultores con ex-tensionistas i) participantes en escuelas de campo233 a 833 con promedio de 565 ii) pro-ductores que tuvieron contacto con participantes enescuelas de campo 36 a 857 con promedio414 y iii) productores que no tuvieron contac-to con participantes en escuelas de campo 2 a529 con un promedio de 219

En el caso de praacutecticas tecnoloacutegicas de con-servacioacuten de recursos naturales desarrolladas parala regioacuten alto andina la tasa de adopcioacuten depen-dioacute de la localidad y el tipo de tecnologiacutea (Barre-ra y col 2012) En ese estudio las tecnologiacuteas maacutesadoptadas fueron rotacioacuten de cultivos (localidad 15941 y localidad 2 925) barreras vivas (lo-calidad 1 2469 y localidad 2 6375) y reduc-cioacuten de labranza (2636 y 7625) Carrioacuten Ya-guana y col (2015) tambieacuten encontroacute diferencias enla adopcioacuten de praacutecticas tecnoloacutegicas en la zona an-dina del Ecuador con un rango de 55 a 681 Lastecnologiacuteas maacutes adoptadas fueron rotacioacuten de pes-ticidas de baja toxicidad (681) rotacioacuten de culti-vos (681) y manejo de los residuos vegetales enel cultivo (371) En ese mismo estudio se mos-troacute que los factores determinantes para la adopcioacutende las tecnologiacuteas fueron la educacioacuten la salud yel meacutetodo de capacitacioacuten Otros autores tambieacutenreportaron diversos niveles de adopcioacuten en funcioacutendel tipo de tecnologiacutea en evaluacioacuten que dependeraacutemucho del rubro estudiado (Sowell y Shively 2012Fernaacutendez Peacuterez y Mendoza Coronel 2011 Cedentildeo2013 Bazurto 2014)

4 Evaluacioacuten de impactoDiez estudios de evaluacioacuten de impacto de las tec-nologiacuteas desarrolladas por INIAP se han publicadoentre el 2007 y 2017 (Tabla 3) Las evaluaciones deimpacto han sido en su mayoriacutea ex post mediantemeacutetodos economeacutetricos cuasi-experimentales queconsistieron de manera general en determinar loque habriacutea pasado con los beneficiarios de un pro-yecto si el proyecto no hubiera existido (KhandkerB Koolwal y Samad 2010)Los estudios han sido realizados en su mayoriacutea enlos rubros naranjilla y papa Para el caso de la na-ranjilla se evaluacuteo el impacto de las plantas injerta-das mientras que para el cultivo de la papa se es-tudiaron programas de capacitacioacuten y las praacutecticas

de conservacioacuten Los resultados de las evaluacionesmuestran efectos positivos en variables econoacutemicasde produccioacuten (rendimiento) y ambientales (Tabla3)En las econoacutemicas por ejemplo el uso de tecnolo-giacuteas para el manejo integrado de plagas en el culti-vo de papa aumentoacute el ingreso de los agricultoresde 250 a 560 doacutelares por hectaacuterea (Mauceri y col2007) El manejo integrado de los recursos naturalesen la regioacuten alto andina del Ecuador con tecnologiacuteadel INIAP aumentoacute del 65 al 81 los ingresos ne-tos de los agricultoresEl manejo y la aplicacioacuten adecuada de pesticidas in-crementaron el beneficio en el cultivo de papa enun 50 mientras que el uso de la Naranjilla injerta-da incrementoacute el beneficio econoacutemico entre el 40y 60 (Sowell y Shively 2012) Las tecnologiacuteas deconservacioacuten evaluadas por el INIAP incrementa-ron la produccioacuten de leche en 122 (Barrera y col2012) y en el cultivo de papa se incrementoacute la pro-duccioacuten en 19 toneladas por hectaacuterea (Cavatassi ycol 2011)En teacuterminos ambientales seguacuten sus autores eldesarrollo de la variedad de naranjilla INIAP qui-toense liberada en el 2009 permitiraacute evitar la defo-restacioacuten de 17300 hectaacutereas en 20 antildeos (Clementsy col 2016) esta variedad de alto rendimiento per-mite aumentar la produccioacuten sin afectar la fronteraagriacutecola En el cultivo de haba las tecnologiacuteas de la-branza de conservacioacuten aumentaron la produccioacutenen 10 La incorporacioacuten de forraje verde (avena)al suelo incrementoacute el 20 de la produccioacuten de ce-bada y 40 de freacutejol (Nguema y col 2013)El impacto de la modernizacioacuten de tecnologiacuteas enel cultivo de la mora sobre el precio del mercadode esa fruta tambieacuten ha sido motivo de estudio (Ba-rrera y col 2017) Los resultados indican la impor-tancia de implementar altos estaacutendares de calidaddurante el proceso productivo Una sola actividadadicional de modernizacioacuten durante la produccioacuten-como por ejemplo la cosecha en recipientes listospara la comercializacioacuten el uso de variedades me-joradas entre otras- incrementa el precio en 34Una comercializacioacuten sofisticada -certificaciones or-gaacutenicas asociatividad conocimiento especiacutefico delcomprador entre otras- y la modernizacioacuten en ven-tas -el colocado del producto en mercados apropia-dos venta a compradores con mejores precios en-tre otras- tambieacuten incrementan el precio en el 19 y27 respectivamente

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

Tabla 2 Estudios de adopcioacuten de tecnologiacuteas desarrolladas por el INIAP

Tema de estudio Cobertura del estudio Tasa de adopcioacuten de tecnologiacutea ReferenciaArroz Nacional Geneacutetica 74 (Mendoza Racines y Chaacutevez 2010)

Arroz GuayasPraacutecticas de Manejo 11 a 89Promedio 41Geneacutetica 90

(Mendoza Racines y Espiacuten 2011)

Arroz Nacional Geneacutetica 45 (Moreno 2014)Arroz Nacional Geneacutetica 70 (Moreno 2014)Arroz Nacional Geneacutetica 50 (Moreno 2015)Arroz Nacional Geneacutetica 70 (Monteros y Salvador 2015)Arroz Nacional Geneacutetica 45 (Castro 2016c)Arroz Nacional Geneacutetica 50 (Castro 2016a)Arroz Nacional Geneacutetica 23 (Castro 2016b)Cacao Nacional Geneacutetica 10 (Sotomayor 2011)

Cacao ManabiacutePraacutectica de Manejo 1 a 100Promedio 36Geneacutetica 6 a 7

(Fernaacutendez Peacuterez y Mendoza Coronel 2011)

Cebada Nacional Geneacutetica 1 (Suquillo 2014)Conservacioacuten derecursos naturales Boliacutevar

Praacutecticas de Manejo 7 a 68Promedio 31 (Barrowclough y Dominguez 2016)

FreacutejolCarchiImbabura Geneacutetica 50 (Reyes 2012)

Ganaderiacutea BovinaManabiacuteGuayasLos Riacuteos

Praacutectica de Manejo 36Geneacutetica 27 (Bazurto 2014)

Limoacuten sutil Nacional Geneacutetica 40 (Salgado 2013)

Maiacutez duroLos RiacuteosGuayas

Praacutecticas de Manejo 0Geneacutetica 63 (Chicaiza 2010)

Maiacutez duro Nacional Geneacutetica 23 (Racines Mendoza y Yaacutenez 2011)Maiacutez duro Nacional Geneacutetica 3 (Lusero-Sumba 2014)

Naranjilla

PichinchaNapoMorona SantiagoPastaza

Praacutectica de Manejo 11 a 100Promedio 43 (Sowell y Shively 2012)

Palma Africana Nacional Geneacutetica 33 (Coacuterdova 2013)Papa Carchi Praacutecticas de Manejo 40 (Mauceri y col 2007)Papa Nacional Geneacutetica 33 (Mora 2012)

Papa CarchiPraacutecticas de Manejoal antildeo 2012 6 a 68 Promedio 28 (Carrioacuten Yaguana y col 2015)

PlaacutetanoManabiacuteSanto Domingo

Praacutectica de Manejo 19 a 61Promedio 39 (Cedentildeo 2013)

Quinoa y chochoCantildearChimborazoCotopaxi

Geneacutetica 23 (Mazoacuten y col 2016)

Recursos naturales Boliacutevar Praacutecticas de Manejo 57 (Barrera y col 2012)Soya Nacional Geneacutetica 3 (Aacutelava 2014)Yuca Nacional Geneacutetica 22 (Molina Loor 2014)Yuca Manabiacute Geneacutetica 85 (Nevaacuterez 2011)

PromedioPraacutecticas de Manejo 35Geneacutetica 38

41 Discusioacuten

El anaacutelisis de la rentabilidad de los 12 estudios pre-sentados indica que los resultados de la I+D delINIAP visto en el material geneacutetico mejorado y lasnuevas praacutecticas agronoacutemicas permiten producirmaacutes con un retorno econoacutemico favorable La TIRen teacuterminos generales representa o significa la tasa

de intereacutes o rentabilidad que ofrece una inversioacutenPara el caso de la TIR de la inversioacuten puacuteblica parala generacioacuten de tecnologiacuteas en el INIAP estaacute enun promedio del 33 La distribucioacuten de la renta-bilidad en los 12 estudios fue amplia con valoresde 0 hasta 68 A pesar de que cada estudio fuerealizado de manera independiente en diversos ru-

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

Tabla 3 Estudios de evaluacioacuten de impacto de tecnologiacuteas desarrolladas por el INIAP

Tema de estudio Periacuteodo deestudio

Cobertura delestudio

Indicadores de ImpactoEconoacutemico y Ambiental Referencia

Papa 1998-2003 Carchi

lowastE Uso del Manejo Integradode Plagas aumentoacute el ingresoen 310 doacutelares por hectaacuterea

(Mauceri y col 2007)

Naranjilla 2004-2013 NacionalA 17300 ha de deforestacioacutenevitada por la adopcioacuten deINIAP Quitoense

(Clements y col 2016)

Manejo y conservacioacutende recursos naturales 2006-2010 Boliacutevar

E Aumento del 65 a 81 enlos ingresos netos El manejoadecuado de pesticidas en papaincrementoacute el beneficio en 50P Uso de mejores forrajesincrementoacute la produccioacuten deleche en 122

(Barrera y col 2012)

Papa 2007TungurahuaChimborazo

P Aumento en produccioacuten depapa en 19 tha (Cavatassi y col 2011)

Papa 2009-2012 CarchiE Disminucioacuten en el gasto poruso de pesticidas en 60 (Carrioacuten Yaguana y col 2015)

Banano y otrasmusaacuteceas 2009

ManabiacuteCotopaxi

A La biodiversidad de bananoy musaacuteceas en un predio disminuye256 veces la posibilidad de dantildeocausado por picudo negro

(Marcillo 2012)

Naranjilla 2010Pichincha NapoMorona SantiagoPastaza

E Se incrementa el beneficioeconoacutemico de 40 a 60 (Sowell y Shively 2012)

Manejo y conservacioacutende recursos naturales 2010-2011 Boliacutevar

A Labranza cero en haba aumenta10 el rendmiento La incorporacioacutende avena al suelo incrementa 20de produccioacuten de cebaday 40 en el freacutejol

(Nguema y col 2013)

Mora 2015-2016 NacionalE La modernizacioacuten de tecnologiacuteasde produccioacuten y comercializacioacutendeterminan el precio entre 19 y 34

(Barrera y col 2017)

Manejo y conservacioacutende recursos naturales 2011-2014 Boliacutevar

P Los agricultores estuvierondispuestos a invertir 2 maacutes enteacutecnicas de Conservacioacuten paraobtener aumento de 1 en elrendimiento

(Barrowclough y Dominguez 2016)

lowastA= Ambiental E= Econoacutemico P= Productivo

bros y diversas regiones del paiacutes el anaacutelisis de losresultados mostroacute una distribucioacuten uniforme de da-tos con valores de media de 33 y una mediana de32 (Tabla 1)

El meacutetodo del excedente econoacutemico fue el maacutesutilizado para encontrar la TIR Este meacutetodo analizalos excedentes generados por el desplazamiento deuna curva de una oferta calculada debido al efectode los incrementos provocados por el aumento de lasuperficie plantada y los rendimientos asignandoun peso atribuible a la I+D (Alston Norton y Par-dey 1998) En otras palabras este meacutetodo se basaen que las tecnologiacuteas mejoradas permiten producirmaacutes con un mismo nivel de insumos Ese desarrollo

tecnoloacutegico permitiraacute -en funcioacuten de condicionesde mercado- que tanto productor como consumi-dor se beneficien en alguacuten grado La estimacioacuten delexcedente econoacutemico generado por el cambio tec-noloacutegico considera el desplazamiento de una curvade oferta debido a incrementos en los rendimientosy en la superficie cultivada

En el estudio realizado por Reyes (2012) se eva-luaron las ganancias en productividad de varieda-des de freacutejol desarrollados para el reemplazo de va-riedades antiguas en Ameacuterica Central Honduras yen el norte de Ecuador usando datos de productivi-dad experimental Las ganancias de productividadobservada en Ecuador en particular de las varie-

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Adopcioacuten e impacto de las tecnologiacuteas agropecuarias generadas en el Ecuador

dades de rojo moteado estaacuten en 168 por antildeoEl mismo autor encontroacute que el retorno econoacutemicode las investigaciones a nivel regional mostroacute unvalor de 358 millones de doacutelares y un TIR de 32para el caso de Ecuador alcanzoacute un TIR de 35 elVAN de 109 millones de doacutelares El TIR obtenidoen 11 de los 12 estudios identificados fue superioral costo de oportunidad de la inversioacuten que ofrecela tasa activa referencial para la inversioacuten puacuteblica(933) publicada por el Banco Central del Ecua-dor a octubre de 2018 (Banco Central del Ecuador2018) Estos resultados corroboran lo indicado porTimmer (1992) en las cuales se afirma que las pro-ductividades agriacutecolas pueden crecer maacutes raacutepidoque en otros sectores debido a la inversioacuten en eldesarrollo cientiacutefico y tecnoloacutegico

La adopcioacuten tecnoloacutegica en el sector agropecua-rio es un proceso complejo que puede cubrir unperiacuteodo de tiempo considerable ya que no solo re-quiere que la tecnologiacutea a transferir sea buena si noque se requieren que los actores involucrados ten-gan los recursos y herramientas para hacerlas llegara los usuarios finales (Cadena Intildeiguez y col 2018)El promedio de 37 de adopcioacuten de las tecnologiacuteasliberadas por INIAP es menor al promedio (40)obtenido de trece estudios de adopcioacuten contem-plados en el trabajo de Barrientos-Fuentes y Berg(2013) trabajo que recogioacute informacioacuten de evalua-ciones realizadas en varios paiacuteses del mundo entecnologiacuteas agriacutecolas como material geneacutetico agri-cultura de conservacioacuten teacutecnicas de cultivo manejode plagas y enfermedades entre otras

La transferencia de tecnologiacutea en Ecuador noes competencia exclusiva del INIAP sino que re-cae en otros actores de un sistema puacuteblico nacio-nal de extensionismo y asistencia teacutecnica inexis-tente para el agro ecuatoriano El eacutexito del sectoragroindustrial estadounidense se debe entre otrosfactores a su elevada adopcioacuten tecnoloacutegica (VieiraFilho y Fornazier 2016) En los resultados de eva-luaciones de impacto se observaron estudios conindicadores econoacutemicos productivos y de conser-vacioacuten de recursos naturales (ambientales) (Tabla3) Los trabajos han sido publicados en revistas in-dexadas en mayoriacutea son expost y explican unarelacioacuten causal solucionando el problema del con-trafactual mediante meacutetodos economeacutetricos cuasi-experimentales El principal reto de una evaluacioacutende impacto es identificar lo que habriacutea pasado con

los beneficiarios de un programa si el programa nohubiera existido (Khandker B Koolwal y Samad2010)

El impacto de la inversioacuten en investigacioacuten tam-bieacuten ha sido evaluado a nivel regional donde seestimoacute que el valor econoacutemico potencial causadopor las tecnologiacuteas desarrolladas por INIAP y otrosinstitutos puacuteblicos de la regioacuten andina para el con-trol de tizoacuten tardiacuteo en papa pudo alcanzar los 298millones de doacutelares en 20 antildeos (Gonzaacutelez 1998) Unestudio maacutes reciente en Brasil reportoacute que el incre-mento de la productividad de la tierra observadoen los uacuteltimos antildeos se debe entre otros factores alacrecentamiento de la inversioacuten en investigacioacutenespecialmente en el instituto nacional de investi-gaciones agropecuarias-Embrapa (Gasques VieiraFilho y Navarro 2010)

Estos resultados corroboran los resultados de laTabla 3 ya que demuestran que la inversioacuten en I+Dgenera un impacto positivo en el sector agropecua-rio a mediano y largo plazo Sin embargo estos im-pactos no llegan a todos los agricultores ni han re-suelto todas las necesidades del agro ecuatoriano Apesar que la inversioacuten en I+D agropecuario registroacuteun crecimiento de 9 durante el periacuteodo 2009ndash2014(SENESCYT e INEC nd 2014) Ecuador tiene unode los iacutendices maacutes bajos de inversioacuten en actividadesde I+D en Sudameacuterica con un gasto de 018 desu PIB Agropecuario-PIBA (Stads y col 2016) va-lor muy por debajo de lo recomendado por el Ban-co Mundial (2 del PIBA) o el Instituto Interame-ricano de Cooperacioacuten para la Agricultura (1 delPIBA) (UNCTAD 2007 OEA IICA 1999)

5 Conclusiones

En el periacuteodo 2007-2017 se han publicado 37 es-tudios socioeconoacutemicos de impacto rentabilidado adopcioacuten de las tecnologiacuteas desarrolladas porINIAP realizadas por trece instituciones como Vir-ginia Tech University Purdue la Escuela Politeacutecni-ca del Ejeacutercito INIAP entre otras De los resultadosobtenidos se concluye que en promedio las tecno-logiacuteas desarrolladas por el INIAP como principalcentro de I+D agropecuario del Ecuador han gene-rado una tasa interna de retorno de 33 con unaadopcioacuten del 37 resultados positivos que justifi-can la inversioacuten puacuteblica en ciencia y tecnologiacutea en

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Revisioacuten bibliograacutefica ReviewAGRICULTURA SUSTENTABLE Saacutenchez VH y Zambrano M JL

el sector agropecuario del Ecuador Sin embargo esevidente que para tener una mejor estadiacutestica se re-quieren de muchos maacutes estudios sobre todo de im-pacto en un mayor nuacutemero de rubros y temas deinvestigacioacuten que realiza el instituto por ejemploen cafeacute cacao conservacioacuten de agrobiodiversidady valor agregado (agroindustria) Adicionalmentees necesario incrementar la inversioacuten en ciencia ytecnologiacutea y consolidar un sistema nacional de ex-tensionismo y asistencia teacutecnica para los agriculto-res ecuatorianos que incremente la adopcioacuten de lastecnologiacuteas generadas y que contribuya al desarro-llo de una agricultura sostenible y de referencia pa-ra la regioacuten

AgradecimientosSe agradece a Karla Tinoco y Cristina Iglesias por elapoyo brindado en la buacutesqueda del material biblio-graacutefico utilizado en el presente artiacuteculo

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

CIENCIAS VETERINARIASpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201904

PATROacuteN DE CRECIMIENTO DURANTE LA PRIMERA GESTACIOacuteN DE

VAQUILLONAS CRUZA CON PADRE BRAHMAN Y DIFERENTE

GENOTIPO MATERNO

GROWTH PATTERN DURING THE FIRST GESTATION OF HEIFERS CROSSES WITH

BRAHMAN FATHER AND DIFFERENT MATERNAL GENOTYPE

Orlando Roberto Quinteros Pozo1 Ricardo Joseacute Di Masso2 y PabloRoberto Marini2

1 Centro Latinoamericano de Estudios de Problemaacuteticas Lecheras (CLEPL) Universidad Estatal Amazoacutenica Calle Teniente Hu-go Ortiz E45 Puyo Ecuador2 Centro Latinoamericano de Estudios de Problemaacuteticas Lecheras (CLEPL) Facultad de Ciencias Veterinarias Universidad Na-cional de Rosario Maipuacute 1065 Santa Fe Argentina

Autor para correspondencia oquinterosueaeduec

Manuscrito recibido el 28 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 12 de julio de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El objetivo del presente trabajo fue evaluar el patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruzacon padre Brahman y diferente genotipo materno en la Amazoniacutea Ecuatoriana Se utilizaron datos retrospectivos de2304 pesos individuales de 48 vacas cruzas lecheras Con ello se evaluoacute el comportamiento dinaacutemico del peso corporalde cuatro genotipos Brahman x Gyr (Gyr) (n=12) Brahman x Brown Swiss (BS) (n=12) Brahman x Jersey (J) (n=12) yBrahman x Sahiwal (S) (n=12) pertenecientes al rodeo lechero del Centro de Investigacioacuten Posgrado y Conservacioacutende la Biodiversidad Amazoacutenica (CIPCA) ndash Ecuador Las diferencias entre genotipos en el peso corporal a la prentildeezy al primer parto no fueron estadiacutesticamente significativas Se observaron diferencias en la edad a la primera prentildeezcorrespondiendo la mayor precocidad a la cruza con madre Brown Swiss y la menor precocidad a las cruzas con Gyry Sahiwal Las hembras producto del cruzamiento con Jersey presentaron un comportamiento intermedio Se observoacuteque durante su primera gestacioacuten las vaquillonas F1 con padre Brahman y diferente genotipo materno presentansimilar patroacuten de crecimiento en las condiciones limitantes de la Amazoniacutea Ecuatoriana respuesta interpretable enteacuterminos de interaccioacuten genotipo-ambiente negativaPalabras clave edad al primer parto aumento de peso cruzamientos interaccioacuten genotipo-ambiente Amazoniacutea

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Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

Abstract

The objective of the present work was to evaluate the growth pattern during the first gestation of heifers crossed withBrahman father and different maternal genotype in the Ecuadorian Amazon Retrospective data of 2304 individualweights of 48 dairy cows were used The dynamic behavior of the body weight of four genotypes was evaluatedBrahman x Gyr (Gyr) (n=12) Brahman x Brown Swiss (BS) (n=12) Brahman x Jersey (J) (n=12) and Brahman x Sahiwal(S) (n=12) belonging to the dairy herd of the Research Center Postgraduate studies and Preservation of the AmazoniaBiodiversity (CIPCA) ndash Ecuador The differences between genotypes in body weight at pregnancy and at first birthwere not statistically significant Differences in age at the first pregnancy were observed with the highest precocity atcrossing with Brown Swiss mother and the lower precocity at crosses with Gyr and Sahiwal The females producedby crossing with Jersey showed intermediate behavior It was observed that during their first gestation F1 heiferswith Brahman father and different maternal genotype have a similar growth pattern under the conditions of theEcuadorian Amazon response in terms of negative genotype-environment interactionKeywords age at first calving weight gain crosses genotype-environment interaction Amazonia

Forma sugerida de citar Jimeacutenez Ruiacutez E R Fonseca Gonzaacutelez W y Pazmintildeo Pesantez L (2019) Patroacuten decrecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno La Granja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)40-47httpdoiorg1017163lgrn30201904

IDs OrcidOrlando Roberto Quinteros Pozo httpsorcidorg0000-0002-3808-257XRicardo Joseacute Di Masso httpsorcidorg0000-0003-4873-5156Pablo Roberto Marini httpsorcidorg0000-0003-0826-0387

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Quinteros Pozo O R Di Masso R J y Marini P R

1 Introduccioacuten

Calderoacuten y col (1993) y Abeygunawardena y De-matawewa (2004) informaron que las hembras pro-venientes de cruzamientos entre razas cebuinas yeuropeas inician la pubertad a una edad maacutes tem-prana que las razas puras en condiciones de troacutepicohuacutemedo con valores de 15 y 19 meses respecti-vamente La variabilidad geneacutetica existente tantodentro como entre razas se traduce en diferenciasen la edad y el peso corporal a la presentacioacuten delprimer afectando posteriores a eventos de caraacutecterreproductivo que terminan siendo determinantesen la aptitud productiva global (Navarrete 1995Nogueira 2004) Por esta razoacuten es importante con-tar con grupos raciales adaptados a estas condicio-nes particulares que sean capaces de superar laslimitantes productivas que presentan las razas deBos taurus en estas regiones En este sentido se haobservado que las vacas producto de cruzamientosBrahman x Bos taurus presentan mayor fertilidadmayor produccioacuten de leche y mayor longevidadque aquellas de genotipo Bos taurus puro (GrajalesHernaacutendez y Prieto 2006 Zambrano-Sepuacutelveda ycol 2014) Sin embargo al aumentar la proporcioacutende genes de origen iacutendico las hembras tienden aretrasar la edad a la pubertad y ello impacta ne-gativamente en su comportamiento reproductivoposterior En este sentido se ha constatado (Rochay Lobato 2002 Zambrano y Contreras 2014) la in-capacidad de las vacas cruza Brahman x Bos tauruspara producir una hembra de reemplazo que man-tenga sus mismas caracteriacutesticas de productividadcomo consecuencia de la peacuterdida de la heterosis conrespecto a la expresada por la F1

El registro del peso vivo de los bovinos esuna estrategia que permite monitorear el compor-tamiento en su entorno natural Esta informacioacutense utiliza con diversos propoacutesitos entre los cualescabe mencionar la determinacioacuten del nivel de ali-mentacioacuten adecuado y el estado nutricional de losanimales el control de la tasa de crecimiento y lasrespuestas a la seleccioacuten geneacutetica (Marulanda 1996Lesosky y col 2013 Lukuyu y col 2016) En resu-men la evaluacioacuten del peso vivo de los animales enlos sistemas de produccioacuten ganadera resulta fun-damental si se desean implementar praacutecticas ade-cuadas de manejo de los pastizales tendientes al lo-gro de una produccioacuten sustentable en la AmazoniacuteaEn este contexto el objetivo del presente trabajo fue

evaluar el patroacuten de crecimiento durante la primeragestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahmany diferente genotipo materno en la Amazoniacutea Ecua-toriana

2 Materiales y meacutetodos

Se utilizaron datos retrospectivos de 2304 registrosindividuales del peso corporal de 48 vacas cruzaslecheras pertenecientes a cuatro genotipos Brah-man x Gyr (Gyr) (n=12) Brahman x Brown Swiss(BS) (n=12) Brahman x Jersey (J) (n=12) y Brahmanx Sahiwal (S) (n=12) pertenecientes al rodeo leche-ro del Centro de Investigacioacuten Posgrado y Con-servacioacuten de la Biodiversidad Amazoacutenica (CIPCA)ubicado en el cantoacuten Carlos Julio Arosemena Tolade la provincia de Napo (Ecuador) en el kiloacuteme-tro 44 viacutea Puyo-Tena (coordenadas S 01 14325 O77 53134) y dispone de una superficie de 42 ha depastos destinada a la recriacutea Las vaquillonas eva-luadas proveniacutean del mismo establecimiento y ha-biacutean sido criadas bajo las mismas condiciones am-bientales nutricionales y de manejo e ingresaron alCIPCA con 15-17 meses de edad y pesos corpora-les (promedio plusmn EE) de 204 plusmn 77 kg (G) 276 plusmn 110kg (BS) 204 plusmn 87 kg (J) y 186 plusmn 60 kg (S) A losfines de evaluar el comportamiento dinaacutemico delpeso corporal todos los animales se pesaron cada30 diacuteas en forma individual entre los meses de di-ciembre de 2012 y diciembre de 2016 La alimenta-cioacuten del hato bovino en estudio fue de pastoreo li-bre con pastizales en base de Brachiaria decumbens(17 585 kg MShaantildeo Proteiacutena 106 Foacutesforo018 DIV 444) Brachiaria brizantha (26 970 kgMShaantildeo Proteiacutena 101 Foacutesforo 018 DIV441) Arachis pintoi (6 212 kg MShaantildeo Pro-teiacutena 194 Foacutesforo 021 DIV 592) Desmo-dium ovalifolium (5 890 kg MShaantildeo Proteiacutena163 Foacutesforo 016 DIV 396) y Stylosanthesguianensis (15 237 kg MShaantildeo Proteiacutena 214Foacutesforo 04 DIV 487) (Leonard 2015)El manejo sanitario aplicado fue el habitualmenteempleado para el rodeo bovino del CIPCA el cualincluye desparasitaciones bantildeos contra garrapatasy moscas vacunaciones para fiebre aftosa rabia bo-vina y estomatitis vesicular y la aplicacioacuten inyecta-ble de vitaminas y minerales Se registroacute en formaindividual el peso corporal (kg) a la primera prentildeezla edad (diacuteas) a la primera prentildeez y el peso corpo-ral (kg) a la primera paricioacuten La normalidad de la

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Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

distribucioacuten de cada una de dichas variables se eva-luoacute con el test oacutemnibus de DrsquoAgostino y Pearson(DrsquoAgostino y Pearson 1973) y la homogeneidadde sus variancias con la prueba de Brown-Forsythe(Brown y Forsythe 1974) Para cada genotipo se cal-culoacute el peso corporal promedio a intervalos men-suales durante la primera gestacioacuten Los datos pro-medio se graficaron en funcioacuten de los meses de ges-tacioacuten identificaacutendose en todos los casos un com-portamiento asimilable a un modelo lineal el que seconstatoacute con un test de rachas o ciclos El efecto delgrupo geneacutetico sobre los valores de los estimadoresde los paraacutemetros de la funcioacuten lineal se evaluoacute conun anaacutelisis de la covariancia

3 Resultados

La Tabla 1 muestra el efecto del grupo geneacutetico so-bre las tres variables respuesta Todas ellas mostra-ron distribucioacuten normal y variancias homogeacuteneasLas diferencias observadas entre genotipos en el pe-so corporal a la prentildeez y al primer parto no fueronestadiacutesticamente significativas Se observaron dife-rencias en la edad a la primera prentildeez correspon-diendo la mayor precocidad a la cruza con madreBrown Swiss y la menor precocidad a las cruzascon Gyr y Sahiwal Las hembras producto del cruza-miento con Jersey presentaron un comportamientointermedio

Tabla 1 Edad y peso corporal a la primera prentildeez en cuatro grupos de vaquillonas F1 con padre Brahman y diferente genotipomaterno

Variable Genotipo materno ContrastesGyr Brown Swiss Jersey SahiwalEdad (diacuteas) 1148c plusmn 577 852ab plusmn 383 994bc plusmn 495 1135c plusmn 544 F = 7619 p = 00003

Peso prentildeez (kg) 319 plusmn 173 350plusmn 95 308plusmn 136 324plusmn 86 F = 1239p = 0307Peso parto (kg) 392plusmn 158 414plusmn 188 399plusmn 140 399plusmn 110 F = 1239p = 0307

Todos los valores corresponden a la media aritmeacutetica plusmn error estaacutendarTamantildeo muestral n = 12 individuos por grupoa b c Valores con diferente letra difieren al menos al 005

Al ajustar los datos de peso corporal promediovs meses de gestacioacuten se constatoacute una desviacioacutenno significativa de la linealidad para los cuatro gru-pos geneacuteticos [madre Gyr (p = 0833) madre BrownSwiss (p = 0283) madre Jersey (p = 0881) y madreSahiwal (p = 0405)] Los valores del coeficiente dedeterminacioacuten lineal (R2) y las variancias residuales

(Syx) pusieron de manifiesto una adecuada bondadde los ajustes [madre Gyr (R2 = 0773 Syx = 988)madre Brown Swiss (R2 = 0958 Syx = 600) madreJersey (R2 = 0967 Syx = 554) y madre Sahiwal (R2=0975 Syx = 385)] Las ecuaciones de regresioacuten co-rrespondientes a los diferentes grupos se presenta-nen la Tabla 2

Tabla 2 Regresioacuten de los diferentes grupos de madres

Madre Gyr Y= 5676 X + 3212Madre Pardo suizo Y= 8884 X + 3425

Madre Jersey Y= 9347 X + 3075Madre Sahiwal Y= 7488 X + 3217

Los valores de la ordenada al origen (estimado-res del peso corporal al inicio de la prentildeez) no mos-

traron diferencias (p gt005) con los valores observa-dos

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Quinteros Pozo O R Di Masso R J y Marini P R

Tabla 3 Ordenadas de la regresioacuten de los diferentes grupos de madres

Genotipo Ordenada Peso registradoMadre Gyr a= 3212 Kg 319Kg

Madre Pardo suizo a=3425 Kg 350 KgMadre Jersey a=3075 Kg 308 Kg

Madre Sahiwal a=3217 Kg 324 Kg

Tabla 4 Pendientes de la regresioacuten de los diferentes grupos de madres

Genotipo Regresioacuten SignificanciaMadre Gyr b plusmn Sb = 5676 plusmn 1088 kgmes F = 27 2 p = 00008

Madre Pardo suizo b plusmn Sb = 8884 plusmn 0661 kgmes F = 181 p lt00001Madre Jersey b plusmn Sb = 9347 plusmn 0610 kgmes F = 235 p lt00001

Madre Sahiwal b plusmn Sb = 7488 plusmn 0423 kgmes F = 313 p lt00001

Todas las pendientes fueron estadiacutesticamente di-ferentes de 0 El anaacutelisis de la covariancia puso enevidencia una diferencia estadiacutesticamente significa-tiva en el valor de las pendientes (F = 5018 p =00058) de los diferentes grupos geneacuteticos lo queimpidioacute comparar las diferencias en altura Debi-do a que las pendientes estiman la tasa de gananciadiaria de peso a lo largo de la gestacioacuten la diferen-cia observada entre las mismas puso en evidenciaun comportamiento particular de las hembras pro-

ducto del cruzamiento Brahman x Gyr que mostra-ron un menor aumento de peso en el periacuteodo Al ex-cluir a dicho grupo del anaacutelisis las diferencias entrelas pendientes de los tres genotipos restantes fue-ron estadiacutesticamente no significativas (F = 2845 p= 0078) lo que permitioacute calcular una pendiente co-muacuten a todas ellas (bc = 8573 kgmes) y compararlas alturas que resultan estadiacutesticamente diferentes(F = 994 p lt00001)

Figura 1 Patroacuten de crecimiento lineal durante la primera gestacioacuten de vacas cruza con genotipo paterno Brahman y diferentegenotipo materno en condiciones de pastoreo en la Amazonia ecuatoriana

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Patroacuten de crecimiento durante la primera gestacioacuten de vaquillonas cruza con padre Brahman ydiferente genotipo materno

4 Discusioacuten

En Ecuador al igual que en otros paiacuteses del troacute-pico y el subtroacutepico de Latinoameacuterica ha existidouna fuerte tendencia a la sustitucioacuten de las razaslocales por razas exoacuteticas con el fin de incremen-tar los niveles de produccioacuten de leche Estas razasintroducidas en la zona con fines de mejoramien-to provienen de regiones donde las condicionesclimaacuteticas y nutricionales son generalmente maacutes fa-vorables en comparacioacuten con las imperantes en lazona de destino por lo que su rendimiento produc-tivo en general se ve afectado negativamente Anteesta evidencia una estrategia de manejo geneacuteticoa la cual han recurrido los productores locales esla utilizacioacuten de cruzamientos entre razas cebuinas(Bos indicus) y razas europeas (Bos taurus) en unintento por minimizar los problemas de adaptacioacutenevidentes en estas uacuteltimas (Tewolde 1993 Madale-na 2012)

Pese a sus diferencias de tamantildeo corporal todoslos genotipos evaluados en este trabajo mostraronsimilar comportamiento en teacuterminos de patroacuten decrecimiento durante su primera gestacioacuten Este re-sultado coincide con evidencia previa seguacuten la cuallos aumentos de pesos mensuales durante la re-criacutea hasta el primer servicio de los cuatro genotiposlecheros cruza analizados fueron de 0201 kgdiacuteaacordes a la regioacuten en estudio Ninguno de los cru-zamientos lecheros se destacoacute por encima del otromostrando todos ellos una paridad en este aspecto(Quinteros y col 2015)

El hecho que las vaquillonas en estudio no sediferencian en sus ganancias de peso durante laprimera gestacioacuten independientemente de su cons-titucioacuten geneacutetica puede interpretarse en teacuterminosde una correlacioacuten genotipo-ambiente negativa Deacuerdo con ello al mejor genotipo en teacuterminosde velocidad de crecimiento potencial ndashcruza conBrown Swiss- le corresponde comparativamente elpeor ambiente Esta afirmacioacuten se sustenta en el he-cho que si el peso a la prentildeez representoacute el 65del peso adulto de cada genotipo materno el pesoal parto deberiacutea haber sido el 90 del peso adultocon valores teoacutericos para Brahman x Gyr de 441 kgpara Brahman x Brown Swiss de 538 kg para Brah-man x Jersey de 473 kg y para Brahman x Sahiwalde 498 kg Esta prediccioacuten difiere de los resultadosinformados en este trabajo con pesos corporales

observados menores a los esperados bajo dicha hi-poacutetesis (Tabla 1) y acordes con los que el ambientelimitante de la zona les permitioacute expresar La eleva-da humedad relativa y las altas temperaturas carac-teriacutesticas de la Amazoniacutea ecuatoriana son factoresque impactan negativamente sobre las vacas y deacuerdo a lo planteado por Saacutenchez (2010) y AriasMader y Escobar (2008) los animales produciraacuten enla medida que las condiciones del medio ambien-te les permitan expresar su potencial productivoLa baja rentabilidad de las producciones refleja losvalores resultantes de la evaluacioacuten de variablesproductivas y reproductivas utilizadas como indi-cadores de su tasa o nivel de utilidad econoacutemicay adaptacioacuten de los animales expresados bajo laforma de promedios de edad al primer parto in-tervalo entre partos y presentacioacuten celo postpartoy produccioacuten de leche (Morales 2009 Motta y col2012 Quinteros-Pozo y Marini 2017)

El grupo con genotipo materno Brown Swiss co-mienza la prentildeez a una edad maacutes temprana (mayorprecocidad) y si bien las diferencias no alcanzaronsignificado estadiacutestico con mayor peso corporal esadiferencia se mantiene a lo largo de toda la gesta-cioacuten Probablemente una mejora en la calidad y enla cantidad de la dieta ofrecida podriacutea aumentar laganancia media diaria peso sin embargo la reali-dad indica que esta opcioacuten no es siempre posiblepor lo que se deberiacutean pensar alternativas haciendouso de los elementos disponibles en la AmazoniacuteaA este respecto hay antecedentes que demuestranque valores de ganancia de peso comprendidos en-tre los 600 y 750 gramos por diacutea seriacutean oacuteptimos paralas futuras vacas lecheras mientras que valores me-nores podriacutean ser causa de un retraso de la puber-tad (Wathes y col 2014 Gonzaacutelez-Stagnaro y col2007) Sin embargo en general se trata de trabajosque no han sido realizados en ambientes como el dela Amazoniacutea por lo que la transferencia de los re-sultados derivados de ellos no resulta siempre posi-ble

5 Conclusioacuten

Los resultados permiten corroborar que las condi-ciones ambientales limitantes reinantes en la Ama-zonia Ecuatoriana impiden la expresioacuten de las di-ferentes potencialidades geneacuteticas de las vaquillo-nas F1 con padre Brahman y diferente genotipo ma-

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Quinteros Pozo O R Di Masso R J y Marini P R

terno durante su primera gestacioacuten dando comoresultado un similar patroacuten de crecimiento en to-das ellas Teniendo en cuenta que lo que se mideen los animales es un fenotipo que resulta de la ac-cioacuten de su composicioacuten geneacutetica particular en el me-dio ambiente en el que le toca expresarse la eleccioacutende una cruza en particular estaraacute determinada porla factibilidad de ofertar un ambiente nutricionalmaacutes acorde con sus requerimientos La presencia deuna interaccioacuten genotipo-ambiente de signo negati-vo indica que carece de sentido generar por cruza-miento una poblacioacuten cuya potencialidad de creci-miento y su correlato a nivel reproductivo no puedeexpresarse por limitaciones atribuibles al ambiente

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ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador

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LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201940-47ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 47

Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

CIENCIAS VETERINARIASpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201905

ASOCIACIOacuteN ENTRE LA MASTITIS SUBCLIacuteNICA CON LA PEacuteRDIDA

TEMPRANA DE GESTACIOacuteN EN UN HATO DE VACAS LECHERAS

ASSOCIATION BETWEEN SUBCLINICAL MASTITIS WITH EARLY LOSS OF

GESTATION IN A DAIRY COW HERD

Santiago Miranda12 Christian Albuja3 y Humberto Triacutebulo12

1 Instituto de Reproduccioacuten Animal Coacuterdoba (IRAC) Paraje Pozo del Tigre Zona General Paz Coacuterdoba Argentina2 Universidad Nacional de Coacuterdoba Escuela Universitaria Av Ing Feacutelix A Marrone N 735 Coacuterdoba Argentina3 Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Universidad Central del Ecuador Jeroacutenimo Leiton y Gato Sobral Quito Ecua-dor

Autor para correspondencia xavierbohorquez9hotmailcom

Manuscrito recibido el 4 de abril de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 13 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

El objetivo del presente estudio fue evaluar la asociacioacuten entre los diferentes grados de mastitis subcliacutenica con lapeacuterdida temprana de gestacioacuten durante los primeros 90 diacuteas posteriores al servicio en vacas lecheras Holstein Lainvestigacioacuten se realizoacute en una explotacioacuten lechera ubicada en Ecuador provincia de Pichincha cantoacuten Mejiacutea Para elestudio se analizaron los datos de 619 vacas durante el periacuteodo de octubre de 2015 hasta octubre de 2016 Se utilizarontres grupos experimentales clasificados por la severidad de mastitis subcliacutenica diagnosticada por California MastitisTest (CMT) El Grupo control (CMT 0) vacas que no presentaron mastitis subcliacutenica hasta los 90 diacuteas posteriores a lainseminacioacuten artificial (IA) El grupo CMT T-1 vacas diagnosticadas con mastitis subcliacutenica grado trazas y grado 1hasta los 90 diacuteas posteriores a la IA y el grupo CMT 2-3 vacas que presentaron mastitis subcliacutenica grado 2 y 3 hastalos 90 diacuteas posteriores a la IA El diagnoacutestico de gestacioacuten se realizoacute por ultrasonografiacutea transrectal entre los 28 y35 diacuteas posteriores a la IA y se realizoacute un seguimiento ecograacutefico a los 60 y 90 diacuteas de gestacioacuten Se encontroacute unapeacuterdida de gestacioacuten entre los 30 a 60 diacuteas del 12 y entre los 60 a 90 diacuteas del 5 Con este resultado se evidencioacuteuna asociacioacuten entre mastitis subcliacutenica grado 2 y 3 con la peacuterdida temprana de gestacioacuten (OR 26 p lt001) Se postulaque un proceso infeccioso en la ubre posterior a la IA desencadenariacutea la liberacioacuten de mediadores inflamatorios comola prostaglandina F2α que ocasionariacutea lisis del cuerpo luacuteteo y peacuterdida de la gestacioacuten En conclusioacuten las vacas quetienen mastitis subcliacutenica de grado 2 y 3 tienen mayor riesgo de peacuterdida de gestacioacuten durante los primeros 90 diacuteasposteriores al servicioPalabras clave Bovinos gestacioacuten luteoacutelisis mastitis subcliacutenica

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Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica con la peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacaslecheras

Abstract

The objective of this research was to evaluate the relationship between different levels of subclinical mastitis with theearly gestation lost during the first 90 post-insemination days in Holstein dairy cattle The research was made on adairy farm located in Mejiacutea Pichincha Province Ecuador This research analyzed data from a sample of 619 cows du-ring one year since October 2015 until 2016 Three experimental groups graded by the severity of subclinical mastitisand diagnosed by California Mastitis Test (CMT) were used The control group (CMT 0) formed by cows that did notpresent any subclinical mastitis until 90 post-insemination days The CMT T-1 group formed by cows diagnosed withsubclinical mastitis grade 1 up to 90 post-insemination days and the CMT 2-3 group cows that presented subclinicalmastitis grade 2 and 3 up to 90 post-insemination days The pregnancy diagnosis was made by transrectal ultraso-nography between 28 and 35 post-insemination days and a follow up ultrasound was performed at 60 and 90 daysof gestation A pregnancy loss of 12 was found between 30 to 60 and 5 between 60 to 90 days With this result arelationship between subclinical mastitis grade 2 and 3 with early pregnancy loss was evidenced (OR 26 p lt001)It is postulated that an infectious process in the udder after the insemination can induce the release of inflammatorymediators such as prostaglandin F2α that would cause lysis of the corpus luteum and loss of gestation In conclusiondairy cattle presenting subclinical mastitis grade 2 and 3 have a higher risk of pregnancy loss during the first 90 post-insemination daysKeywords Cattle gestation luteolysis mastitis subclinical

Forma sugerida de citar Miranda S Albuja C y Triacutebulo H (2019) Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica conla peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacas lecheras La Granja Revista deCiencias de la Vida Vol 30(2)48-56 httpdoiorg1017163lgrn30201905

IDs OrcidSantiago Miranda httpsorcidorg0000-0001-5160-8401Christian Albuja httpsorcidorg0000-0002-8457-206XHumberto Rauacutel Triacutebulo httpsorcidorg0000-0001-7709-7777

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Miranda S Albuja C y Triacutebulo H

1 Introduccioacuten

La mastitis en los bovinos es la enfermedad infec-to contagiosa de la ubre en la cual se produce unproceso inflamatorio por invasioacuten a traveacutes del canaldel pezoacuten de diferentes tipos de bacterias mico-plasmas hongos levaduras y algunos virus Lasbacterias de los geacuteneros Streptococcus Staphylococ-cus Corynebacterium y algunos geacutermenes Gram- sonresponsables de maacutes del 90 de las infecciones cliacute-nicas y subcliacutenicas Es la enfermedad maacutes comuacuteny costosa que afecta al ganado bovino lechero haynumerosos estudios que indican la importancia dela enfermedad principalmente por ocasionar peacuterdi-das econoacutemicas y riesgos en la salud puacuteblica (Phil-pot y Nickerson 2002)

Su impacto principalmente es sobre el volumeny calidad de la produccioacuten el bienestar animal yla reproduccioacuten del hato (Hillerton y Berry 2005)La rentabilidad en la industria lechera depende deentre varios factores de la eficiencia reproductivaLa tasa de concepcioacuten la tasa de deteccioacuten de celoy la peacuterdida de gestacioacuten estaacuten entre los principalesfactores que determinan la eficiencia reproductivaen hatos lecheros Sin embargo la peacuterdida de ges-tacioacuten puede tener efectos perjudiciales en el eacutexitoeconoacutemico de los hatos lecheros Se estima que porcada peacuterdida de gestacioacuten hay una peacuterdida prome-dio de USD $ 640 (Thurmond Picanso y Jameson1990)

Los costos de la mastitis estaacuten asociados princi-palmente a la peacuterdida de leche al aumento de lastasas de descarte y a los costos de los tratamientosSin embargo esta enfermedad tambieacuten afecta in-directamente el desempentildeo reproductivo en vacaslecheras mediante la alteracioacuten de los intervalos in-terestros al acortamiento de la fase luacutetea (luteoacutelisisprematura) y a las peacuterdidas de gestacioacuten (Moorey col 1991)Varios estudios han encontrado que la multiplica-cioacuten bacteriana la liberacioacuten de endotoxinas y lasexotoxinas estaacuten implicadas en la liberacioacuten de me-diadores inflamatorios los cuales podriacutean provocaruna luteoacutelisis (Riollet Rainard y Poutrel 2001) Seha comprobado que los mediadores inflamatorioscomo las prostaglandinas histamina leucotrienosy serotonina aumentan los casos de mastitis indu-cida experimentalmente por medio de infusionesintravenosas de endotoxinas de lipopolisacaacuteridos

(LPS) o por infusiones intramamarias de endoto-xina de Escherichia coli o de Salmonella typhimu-rium (Blum y col 2000 Waller Colditz y Oumlstens-son 2003) Ademaacutes existen estudios que han de-mostrado la siacutentesis de concentraciones luteoliacuteticasde prostaglandinas despueacutes de una infusioacuten de en-dotoxinas o una septicemia por Gram-negativosLa endotoxina de la Salmonella enteritidis intrave-nosa produce aborto en ratones Risco Donovany Hernandez (1999) concluyoacute que el uso de en-dotoxinas bacterianas causa signos cliacutenicos dosis-dependiente variando de fiebres transitoria a abor-tos 24 a 48 horas posteriores al desafiacuteo intravenoso

La mastitis causada por bacterias Gram negati-vas puede ocasionar bacteriemia en maacutes del 30de los casos en las vacas afectadas (Wenz y col2001) Con respecto a las bacterias Gram positivassu pared celular estaacute compuesta de muchas capasde mucopeptido peptidoglicano no tienen endoto-xina pero su presencia en la glaacutendula mamaria pro-voca una respuesta inflamatoria que es ideacutentica a lacausada por las endotoxinas de las bacterias Gramnegativas (Salyers y Whitt 1994) Por lo tanto esclara la informacioacuten que evidencia la influencia dela mastitis sobre las tasas de concepcioacuten mortalidadembrionaria temprana y abortos (Risco Donovany Hernandez 1999 Barker y col 1988)

2 Materiales y meacutetodos

Los experimentos se realizaron en una ganaderiacuteaprivada que se dedica a la produccioacuten de leche ba-jo un sistema de produccioacuten semi-intensivo Se en-cuentra ubicada en Ecuador en la provincia de Pi-chincha cantoacuten Mejiacutea parroquia Tambillo la ha-cienda estaacute a una altitud de 2827 msnm existe unatemperatura media entre 10 y 25 C y una pluviosi-dad de 1157 mm anuales

21 Factores de estudio

La explotacioacuten ganadera cuenta con un promediode 500 vacas de raza Holstein en ordentildeo con unaproduccioacuten media de 24 litros vacadiacutea Para elensayo se analizaron los datos de 619 vacas El pe-riodo de estudio fue realizado durante los meses deoctubre del antildeo 2015 hasta diciembre del 2016 Seconsideraron vacas en lactacioacuten que recibieron altameacutedica posterior al parto bovinos que pasaron el

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Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica con la peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacaslecheras

periacuteodo de espera voluntario de 60 diacuteas y que esta-ban en condiciones de ser inseminadas Las vacasque presentaron mastitis cliacutenica mediante la prue-ba de CMT no fueron consideradas en este estudiodebido a que recibieron un tratamiento en base deantiinflamatorios y antibioacuteticos para controlar la in-feccioacuten de la ubre

El diagnoacutestico de mastitis subcliacutenica fue realiza-do por el Meacutedico Veterinario de la finca ganaderautilizando la prueba de campo CMT al grupo devacas en produccioacuten una vez por mes durante eltiempo que duro la investigacioacuten El protocolo paraaplicar la prueba fue el siguientePara evitar falsos positivos se realizoacute el descarte delos primeros chorros de leche de cada pezoacuten pos-teriormente se ordentildeoacute en la paleta 2 ml de lechese antildeadioacute una cantidad equivalente de reactivo seagitoacute para mezclar la leche con el reactivo y se reali-zoacute la lectura negativo traza uno dos tres (Zurita1982) La prueba de CMT es una herramienta diag-nostica de campo cuyo fundamento consiste en queel detergente rompe las ceacutelulas (lisador) y deja salirsu ADN fuera de la membrana celular estos fila-mentos de ADN tienen tendencia a formar unasestructuras tipo gel cuando se unen unos con otros(Philpot y Nickerson 2002) El grado maacutes elevadode inflamacioacuten se caracteriza por liberar una mayorconcentracioacuten de ADN por lo tanto el resultadoy la interpretacioacuten seraacute una reaccioacuten tipo gelatina(Smith 1990 Saran y Chaffer 2000 Medina y Mon-taldo 2003)

Para la interpretacioacuten del grado de mastitis sub-cliacutenica se utilizoacute la clasificacioacuten realizada por Ruiacutez(1996)

bull Negativo No hay precipitado por lo tanto nohay infeccioacuten

bull Trazas (T) Existe ligera precipitacioacuten que des-aparece al agitar se forma un velo en el pocillode la paleta

bull Grado 1 Existe una ligera agitacioacuten con algu-nos filamentos grumosos al mover la paletapor unos 20 segundos los grumos tienden a

desaparecer presenta una apariencia de gela-tina ligera

bull Grado 2 Toma la apariencia de una clara dehuevo toma consistencia de moco y cae el pre-cipitado en el pocillo de forma lenta este gra-do corresponde a una infeccioacuten seria

bull Grado 3 La reaccioacuten tiene una consistencia decoagulo que se queda adherido a la paleta caemuy lento y este no pierde la forma a pesar dela agitacioacuten este grado corresponde a una in-feccioacuten seria

22 Diagnoacutestico de gestacioacutenEl diagnoacutestico de gestacioacuten fue realizado por unmeacutedico veterinario ginecoacutelogo utilizando ultraso-nografiacutea transrectal (Mindray DP-10 VET con trans-ductor de 85 mHZ) entre los 28 y 35 diacuteas post inse-minacioacuten El seguimiento de la gestacioacuten se realizoacuteen dos ocasiones alrededor de los 60 y 90 diacuteas degestacioacuten

23 Grupos Experimentales231 Grupo Control

Vacas que fueron diagnosticadas como prentildeadas alos 30 diacuteas posteriores al servicio y que no presen-taron mastitis mediante la prueba de CMT hasta los90 diacuteas posteriores a la inseminacioacuten artificial (IA)

232 Grupo 1

Vacas que fueron diagnosticadas como prentildeadas alos 30 diacuteas posteriores al servicio y que presentaronmastitis subcliacutenica grado trazas y mastitis subcliacuteni-ca grado 1 mediante la prueba de CMT hasta los 90diacuteas posteriores a la IA

233 Grupo 2

Vacas que fueron diagnosticadas como prentildeadas alos 30 diacuteas posteriores del servicio y que presenta-ron mastitis subcliacutenica grado 2 y mastitis subcliacutenicagrado 3 mediante la prueba de CMT hasta los 90diacuteas posteriores a la IA

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Miranda S Albuja C y Triacutebulo H

Tabla 1 Odds Ratio (OR) y p valor de los distintos grados de mastitis subcliacutenica

Grado de Mastitis N Vacas con peacuterdida de gestacioacuten Vacas que mantienen la gestacioacuten OR p valor0 309 44 265 referenciaT 130 14 116 072 gt0011 77 14 63 138 gt0012 48 13 35 224 lt0053 55 18 37 293 lt001

Los grados de mastitis se indican mediante 0 Negativo T Trazas 1 Mastitis subcliacutenica grado 12 Mastitis subcliacutenica grado 2 3 Mastitis subcliacutenica grado 3 OR representa la tasa reproductiva base

24 Anaacutelisis estadiacutesticoPara determinar la asociacioacuten entre la variable peacuter-dida embrionaria y fetal en vacas lecheras Holsteindurante los primeros 90 diacuteas de gestacioacuten con el fac-tor de exposicioacuten presencia de mastitis subcliacutenicase realizoacute la prueba Odds Ratio (OR) en el grupo 1y en el grupo 2 y el nivel de significancia se anali-zoacute mediante la prueba de Chi cuadrado La razoacutende oportunidades o razoacuten de probabilidades es unamedida estadiacutestica utilizada en estudios epidemio-loacutegicos transversales de casos y controles asiacute co-mo en los metaanaacutelisis Se define como la posibili-dad de que una condicioacuten de salud o enfermedadse presente en un grupo de poblacioacuten animal frenteal riesgo de que ocurra en otro

3 ResultadosEl OR para el grupo 1 fue de 094 y al realizar laprueba de Chi cuadrado se concluyoacute que no huboasociacioacuten significativa entre la presencia de masti-tis subcliacutenica grado trazas y grado 1 con la perdidade gestacioacuten El OR para el grupo 2 fue de 26 yal realizar la prueba de Chi cuadrado se concluyoacuteque hubo asociacioacuten altamente significativa entre lapresencia de mastitis subcliacutenica grado 2 y grado 3con la peacuterdida de gestacioacuten (P lt001)

En la Tabla 1 se muestran los resultados de lapuntuacioacuten de los distintos grados de mastitis sub-cliacutenica con los resultados de la prueba de OR y Chicuadrado en la cual se concluye que las vacas conmastitis grado 2 tienen un riesgo de 224 veces maacutesde tener una peacuterdida de gestacioacuten en comparacioacutencon las vacas que no presentan mastitis durante losprimeros 90 diacuteas post inseminacioacuten mientras quelas vacas con mastitis grado 3 tienen un riesgo de293 veces maacutes de tener una peacuterdida de gestacioacuten encomparacioacuten con las vacas que no presentan masti-tis durante los primeros 90 diacuteas post inseminacioacuten

31 Tasa de peacuterdida de gestacioacuten

La mortalidad embrionaria en bovinos se refierea las peacuterdidas que ocurren durante los primeros45 diacuteas de gestacioacuten que coincide con la finaliza-cioacuten del periacuteodo de diferenciacioacuten del embrioacuten Laspeacuterdidas embrionarias a su vez pueden ser clasifi-cadas en mortalidad embrionaria temprana cuandoocurren dentro de los 25 diacuteas y mortalidad embrio-naria tardiacutea entre los 25 y 45 diacuteas (Humblot 2001)Los teacuterminos muerte fetal o aborto se refieren a laspeacuterdidas que ocurren entre los 45 y los 260 diacuteas degestacioacuten En la Tabla 2 se muestran los resultadosdel nuacutemero de vacas que perdieron la gestacioacuten yque presentaron mastitis subcliacutenica durante los pri-meros 90 diacuteas post inseminacioacuten De un total de 103vacas que perdieron la gestacioacuten 31 vacas tuvieroncierto grado de infeccioacuten en la ubre lo que posible-mente ocasionoacute la muerte embrionaria y fetal Elmayor porcentaje de peacuterdida de gestacioacuten se pre-sentoacute en vacas con mastitis subcliacutenica grado 3La mayor cantidad de muertes embrionarias y fe-tales ocurrioacute entre el diacutea 30 a 60 post inseminacioacutencon un porcentaje del 12 mientras que entre losdiacuteas 61 a 90 se registroacute 5 de muerte fetal Duran-te los primeros 90 diacuteas post inseminacioacuten hay unapeacuterdida embrionaria y fetal total del 17 seguacuten semuestra en la Figura 1

Dentro del grupo de vacas que perdieron la ges-tacioacuten ocasionada por mastitis subcliacutenica grado 2entre los 30 a 60 diacuteas el 89 de vacas perdioacute la ges-tacioacuten en este periacuteodo mientras que las vacas quetuvieron mastitis subcliacutenica grado 2 entre los 61 y90 diacuteas el 50 de las vacas perdieron la gestacioacutenEn el grupo de vacas que perdieron la gestacioacuten oca-sionada por mastitis subcliacutenica grado 3 entre los 30a 60 diacuteas el 67 de vacas perdioacute la gestacioacuten en esteperiacuteodo mientras que las vacas que tuvieron mas-titis subcliacutenica grado 3 entre los 61 y 90 diacuteas el 17de vacas perdieron la gestacioacuten

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Asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica con la peacuterdida temprana de gestacioacuten en un hato de vacaslecheras

Figura 1 Porcentaje () de peacuterdidas embrionarias y fetales entre los diacuteas 30-60 y 61-90 post inseminacioacuten en vacas lecherasHolstein

4 Discusioacuten

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten con-firman la hipoacutetesis planteada es decir que exis-te asociacioacuten entre la mastitis subcliacutenica grado 2y 3 con la peacuterdida de gestacioacuten temprana durantelos primeros 90 diacuteas de gestacioacuten en vacas lecherasHolsteinEn el grupo CMT 2-3 se encontroacute una asociacioacuten conla peacuterdida de gestacioacuten durante los primeros 90 diacuteas(OR = 26) La peacuterdida de gestacioacuten evidenciada en

este grupo podriacutea estar causada por la regresioacuten luacute-tea inducida por la liberacioacuten de citoquinas comola prostaglandina F2α TNF-α INF-γ yo el efec-to de endotoxinas como el LPS (lipopolisacaacuterido) yexotoxinas bacterianas sobre el ovario el uacutetero yoel embrioacuten (Hansen Paolete y Natzke 2004 Hertly col 2014) La mortalidad embrionaria es conside-rada la principal causa responsable del aumento enel intervalo entre partos en los bovinos (Thatcher ycol 1994 Vanroose Kruif y Van Soom 2000 Sree-nan Diskin y Morris 2001)

Tabla 2 Porcentaje () de vacas con peacuterdida de gestacioacuten seguacuten los grados de mastitis en vacas lecheras Holstein durante losprimeros 90 diacuteas post inseminacioacuten

Grado de Mastiacutetis N Vacas con peacuterdida de gestacioacuten0 309 44 (14)T 130 14 (11)1 77 14(18)2 48 13 (27)3 55 18 (33)

Total 619 103 (17)Los grados de mastitis se indican mediante 0 Negativo T Trazas 1Mastitis subcliacutenica grado 1 2 Mastitis subcliacutenica grado 2 3 Mastitissubcliacutenica grado 3 OR representa la tasa reproductiva base

Los resultados de la asociacioacuten de vacas del gru-po CMT 2-3 con la peacuterdida de gestacioacuten coincidencon el estudio de Moore y col (2005) en el cualse analizoacute la asociacioacuten entre mastitis subcliacutenica yel mantenimiento de la gestacioacuten Las vacas que

experimentaron mastitis subcliacutenica inmediatamen-te (LSCC gt45) antes de la IA teniacutean 24 veces maacutesriesgo de perder la gestacioacuten entre 28 y 35 diacuteas des-pueacutes de la IA en comparacioacuten con las vacas queteniacutean un recuento lineal ceacutelulas somaacuteticas menor a

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperCIENCIAS VETERINARIAS Miranda S Albuja C y Triacutebulo H

45 (LSCC lt45 (Moore y col 2005))

En este estudio la peacuterdida general de la gesta-cioacuten entre los 30 a 60 diacuteas fue del 12 y entre los61 a 90 diacuteas fue del 5 Las peacuterdidas reproducti-vas en vacas lecheras en lactacioacuten han aumentadoen los uacuteltimos antildeos (Lucy 2001) Varios investiga-dores han logrado caracterizar el momento y el al-cance de las peacuterdidas embrionarias tardiacuteas en el ga-nado mediante la ultrasonografiacutea y otros meacutetodospara el diagnoacutestico precoz de la prentildeez Humblot

(2001) evaluoacute las peacuterdidas embrionarias en vacasHolstein en 44 rebantildeos en Francia y observoacute quela muerte embrionaria temprana y tardiacutea despueacutesde la primera IA fue 316 y 147 respectivamen-te La muerte embrionaria tardiacutea despueacutes del diacutea 27de gestacioacuten varioacute del 32 en vacas lecheras queproducen 6000-8000 kg de leche por antildeo en Irlanda(Silke y col 2002) hasta al 427 en vacas de al-ta produccioacuten bajo estreacutes por calor (Cartmill y col2001)

Tabla 3 Nuacutemero de vacas que pierden la gestacioacuten entre los diacuteas 30-60 y 61-90 post inseminacioacuten con distintos grados de mastitissubcliacutenica y ausencia de mastitis en vacas lecheras

Grado de Mastitis Diacutea 30-60 Porcentaje Diacutea 61-90 Porcentaje0 34309 1100 10275 400T 11130 900 3119 3001 1977-11-01 1400 1966-03-01 5002 1948-09-01 1900 abr-39 10003 dic-55 2200 1943-06-01 1400

Los grados de mastitis se indican mediante 0 Negativo T Trazas 1 Mastitis sub-cliacutenica grado 1 2 Mastitis subcliacutenica grado 2 3 Mastitis subcliacutenica grado 3 ORrepresenta la tasa reproductiva base

Estos resultados coinciden con el estudio querealizoacute McDougall Rhodes y Verkerk (2005) en elcual se evidencioacute la preponderancia y los factoresde riesgo relacionados con las peacuterdidas de gestacioacutenen vacas lecheras en lactancia alimentadas a pasturaen Nueva Zelanda Un total de 2004 vacas gestan-tes participaron en el estudio y 128 animales (64)perdieron la gestacioacuten La tasa de peacuterdida de pre-ntildeez fue mayor entre las semanas 6 a 10 de gestacioacutenque entre las semanas 10 a 14 De igual forma San-tos y col (2004) resumieron informacioacuten de variosestudios y concluyeron que el riesgo de peacuterdida deprentildeez era mucho mayor al comienzo de la gesta-cioacuten que hacia el final

5 ConclusionesLos resultados de los experimentos confirman laasociacioacuten entre mastitis subcliacutenica grado 2 y gra-do 3 con la peacuterdida temprana de gestacioacuten durantelos primeros 90 diacuteas de gestacioacuten en vacas lecherasHolstein en lactacioacuten La peacuterdida de gestacioacuten fuemayor entre los 30 a 60 diacuteas que entre los 61 a 90diacuteas de gestacioacuten

Se determinoacute que las vacas que tienen mastitis sub-cliacutenica grado 2 y 3 tienen 224 y 293 respectiva-mente maacutes probabilidades de perder la gestacioacutendurante los primeros 90 diacuteas post inseminacioacuten Lapeacuterdida de gestacioacuten general entre los 30 a 60 diacuteasfue del 12 y entre los 61 a 90 diacuteas fue del 5

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

RIESGOS NATURALESpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201906

REGIONALIZACIOacuteN DE LA PRECIPITACIOacuteN SU AGRESIVIDAD Y

CONCENTRACIOacuteN EN LA CUENCA DEL RIacuteO GUAYAS ECUADOR

REGIONALIZATION OF PRECIPITATION ITS AGGRESSIVENESS AND

CONCENTRATION IN THE GUAYAS RIVER BASIN ECUADOR

Mercy Ilbay-Yupa1 Ricardo Zubieta Barragaacuten2 y WaldoLavado-Casimiro3

1 Facultad de Ciencias Agropecuarias y Recursos Naturales Universidad Teacutecnica de Cotopaxi Av Simoacuten Rodriacuteguez LatacungaEcuador2 Departamento de Ciencias de la Atmoacutesfera e Hidroacutesfera Instituto Geofiacutesico del Peruacute Av Badajoz 169 Ate 15012 Lima Peruacute3 Programa de Doctorado en Recursos Hiacutedricos Universidad Nacional Agraria La Molina La Molina 15024 Lima Peruacute

Autor para correspondencia mercyilbayutceduec

Manuscrito recibido el 6 de junio de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 12 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

La agresividad de la lluvia contribuye a la erosividad del suelo en regiones de alta montantildea y por ende a la sedi-mentacioacuten en la parte baja de la cuenca El conocimiento acerca de la agresividad de la lluvia en regiones costeras yandinas contribuye a la formulacioacuten de medidas de mitigacioacuten que influyen en la reduccioacuten de erosioacuten y peacuterdida denutrientes Los iacutendices Fournier Fournier modificado y de concentracioacuten de precipitacioacuten proveen la capacidad deestimar la distribucioacuten espacial y temporal de la agresividad de la lluvia Este estudio presenta un anaacutelisis de la lluviamediante estos iacutendices de agresividad en la cuenca del riacuteo Guayas ubicada en la costa y Andes ecuatoriales Se se-leccionaron datos mensuales registrados de 30 estaciones pluviomeacutetricas para el periacuteodo 1968-2014 Se determinaronzonas homogeacuteneas de precipitacioacuten mediante el meacutetodo k-means Los resultados indicaron dos regiones homogeneaspredominantes la primera ubicada al oeste en la zona costera y andina (852 del aacuterea de la cuenca) con un iacutendicede agresividad alto y muy alto mientras que la distribucioacuten de la precipitacioacuten en la segunda regioacuten (Alta montantildea)resultoacute de muy baja a baja agresividad La mayor agresividad potencial de la lluvia le corresponde una mayor acumu-lacioacuten de precipitacioacuten promedio anual lo que indica una alta influencia estacional de las lluvias es decir una mayorcantidad de lluvia puede precipitar en un nuacutemero reducido de meses consecutivos Los valores de concentracioacuten re-velan un gradiente regional en direccioacuten este-oeste que va de moderadamente a fuertemente estacional El anaacutelisisde tendencias de la concentracioacuten de lluvia mensual no muestra cambios significativos en el periacuteodo de estudio Noobstante los hallazgos del presente estudio explican el porqueacute la regioacuten oeste y sur de la cuenca del riacuteo Guayas estaacuteexpuesta a problemas de sedimentacioacuten en la parte baja producto de la capacidad erosiva de la lluvia en la parte altay media de la cuencaPalabras clave Guayas concentracioacuten precipitacioacuten agresividad erosividad Ecuador

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperRIESGOS NATURALES Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W

Abstract

The aggressiveness of rain contributes to the erosion of the soil in high mountain regions and therefore to the sedi-mentation in the lower part of the watershed To know about the aggressiveness of rain in coastal and Andean re-gions contributes to the formulation of mitigation measures that help to the reduction of erosion and loss of nutrientsFournier indices Modified Fournier and precipitation concentration provide the ability to estimate the spatial andtemporal distribution of the aggressiveness of the rain This study presents a spatial and temporal analysis of climaticaggressiveness in the Guayas river watershed located on the coast and the equatorial Andes Registered monthly dataof 30 rainfall stations for the period 1968-2014 was selected Homogeneous precipitation zones were determined bythe k-means method The results indicated two predominant homogenous regions the first located to the west in thecoastal and Andean zone (852 of the area of the Watershed) with a high and very high aggressiveness index whilethe distribution of precipitation in the second region (High mountain) resulted from very low to low aggressivenessThe greater potential aggressiveness of rain corresponds to a greater accumulation of average annual rainfall whichindicates a high seasonal influence of rainfall ie a greater amount of rainfall can precipitate in a reduced number ofconsecutive months The concentration values reveal a regional gradient in the east-west direction which goes frommoderately to strongly seasonal The trend analysis of the monthly rainfall concentration shows no significant chan-ges in the study period However these findings explain why the western and southern region of the Guayas riverwatershed is exposed to sedimentation problems in the lower part due to the erosive capacity of rain in the higherand middle part of the watershedKeywords Guayas concentration precipitation aggressiveness erosivity Ecuador

Forma sugerida de citar Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W (2019) Regionalizacioacuten de la pre-cipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo Guayas Ecuador LaGranja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)57-76 httpdoiorg1017163lgrn30201906

IDs OrcidMercy Ilbay-Yupa httporcidorg0000-0001-9503-2686Ricardo Zubieta Barragaacuten httpsorcidorg0000-0002-4315-7695Waldo Lavado-Casimiro httpsorcidorg0000-0002-0051-0743

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

1 Introduccioacuten

La erosividad de las precipitaciones provoca peacuterdi-das de suelo feacutertil dantildeos a la infraestructura agri-cultura y contaminacioacuten del agua la cual estaacute in-fluenciada por los cambios en los patrones de pre-cipitacioacuten (Martiacuten-Fernaacutendez y Martiacutenez-Nuacutentildeez2011 Sanchez-Moreno Mannaerts y Jetten 2014)esto ocurre ya que grandes cantidades de lluviaestacional puede precipitar en muy pocos diacuteas osemanas en regiones de alta montantildea como los An-des (Sarricolea Araya y Salazar 2014 Zubieta ycol 2016 Sarricolea y col 2019) o regiones Ama-zoacutenicas (Zubieta y col 2019) La precipitacioacuten esuna variable importante para estudios climaacuteticoscuya variabilidad espacial y temporal pueden im-pactar en las actividades humanas durante eventoshidroclimaacuteticos extremos como sequiacuteas e inunda-ciones (Parracho Melo-Gonccedilalves y Rocha 2016)Ademaacutes desempentildea un papel crucial en la planifi-cacioacuten y gestioacuten de los recursos hiacutedricos vinculadadirectamente con la agricultura y la mitigacioacuten dedesastres (Prakash y col 2015) La cuantificacioacutenexacta de la precipitacioacuten sigue siendo un reto paramuchas aplicaciones hidroloacutegicas especialmente enregiones con topografiacutea compleja debido a efectosorograacuteficos y pendiente en pequentildea escala (Sevruk2004 Zubieta y col 2015)

La agresividad de la lluvia puede causar impac-tos ambientales y es un factor clave para la ocurren-cia de erosioacuten de suelos deslizamientos o inunda-ciones Por lo tanto los paraacutemetros que evaluacuteen laagresividad de la lluvia pueden ser consideradoscomo un indicador ambiental apropiado (Grego-ri Andrenelli y Zorn 2006 Garciacutea-Barroacuten Moralesy Sousa 2018) La estimacioacuten de esta variable du-rante largos periacuteodos es uacutetil para la conservacioacutendel suelo la planificacioacuten agriacutecola y el desarrollo depoliacuteticas ambientales El factor R o erosividad de lalluvia es un instrumento aceptado para la medicioacutende la erosioacuten local y depende de la energiacutea cineacuteticade cada episodio de lluvia (Panagos y col 2015)Este modelo es el maacutes utilizado y fue desarrolladoa una escala detallada en el sector agriacutecola sin em-bargo su aplicacioacuten a escala regional presenta limi-taciones (Terranova y col 2009) Las estimacionesde la erosioacuten del suelo no se ajustan a las medidasempiacutericas de sedimentacioacuten y no incorpora el escu-rrimiento directo del agua (Kinnell 2010) El factorR sobreestima la erosioacuten a nivel regional o de cuen-

ca hidrograacutefica (Hernando y Romana 2016) y no serecomienda en aacutereas donde no se realiza un procesode validacioacuten Ademaacutes para su estimacioacuten es con-veniente utilizar registros de precipitaciones de altafrecuencia de estaciones meteoroloacutegicas durante unperiacuteodo superior a veinte antildeos (Angulo-Martiacutenezy col 2009)

Por ello se pueden utilizar modelos que midenlos efectos de la agresividad de la lluvia conside-rando registros de precipitaciones por hora (mo-delos de intensidad) o registros de precipitacionesmensuales (modelos de volumen) Este uacuteltimo mo-delo se refiere a las diferentes acumulaciones par-ciales de lluvia sin tener en cuenta el nuacutemero laduracioacuten y la cantidad de lluvia de cada episodiopor lo que se basa exclusivamente en registros men-suales de precipitaciones disponibles en la mayoriacuteade los paiacuteses Asiacute se puede utilizar el iacutendice de agre-sividad en estudios ambientales (Fournier 1960 Ar-noldus 1978 Oliver 1980) Estos iacutendices han sidoampliamente utilizados en estudios climaacuteticos pa-ra identificar patrones espaciales de concentracioacutende lluvia en regiones de Europa Asia Aacutefrica y Su-dameacuterica tales como Espantildea (De Luis y col 2011)Peniacutensula Ibeacuterica (Garciacutea-Barroacuten Morales y Sousa2018) India (Ballari y col 2018) Bangladesh (RaselIslam y Keramat 2016) Nigeria (Ezenwaji Nzoi-wu y Chima 2017) Argentina (Besteiro y Delgado2011) Venezuela (Rey y col 2012) y Chile (Sarri-colea Araya y Salazar 2014 Valdeacutes-Pineda y col2016) Los cambios en los patrones temporales deestos paraacutemetros han sido identificados tambieacuten enregiones de los Andes de Chile (Sarricolea y col2019)

La intensa erosioacuten del suelo que se deriva delaumento de la intensidad de la lluvia es un pro-blema criacutetico en muchas cuencas del mundo (Vrie-ling Hoedjes y Velde 2014 Mondal Khare y Kun-du 2016) La cuenca de riacuteo Guayas (CRG) es la zo-na agriacutecola maacutes feacutertil de Ecuador (Buckalew y col1998) y principal centro de produccioacuten de bienesagropecuarios La distribucioacuten estacional y los tota-les anuales de precipitaciones son extremadamen-te irregulares lo que ha provocado que la CRG sevea afectada por eventos de inundacioacuten y sequiacuteastrayendo peacuterdidas econoacutemicas Este es el caso delos antildeos 1982 y 1983 que produjeron peacuterdidas esti-madas de 318 y 2863 del PIB respectivamen-te (520 millones de doacutelares) (Egas 1985) Mientras

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperRIESGOS NATURALES Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W

que en 1997-98 se perdieron 5664 km2 de produccioacutenagriacutecola (6165 millones de doacutelares) (CorporacioacutenAndina de Fomento 1998) causada por la marca-da influencia del fenoacutemeno de El Nintildeo en la cuenca(Cadier y col 1996) pero la zona de mayor afecta-

cioacuten es la cuenca baja debido a que perioacutedicamentese encuentra sometida a inundaciones que puedentener consecuencias catastroacuteficas agravadas por ac-ciones humanas como la deforestacioacuten y erosioacuten enlas cabeceras de los riacuteos (Rossel Caddier y G 1996)

Figura 1 Localizacioacuten de la cuenca del riacuteo Guayas altitud distribucioacuten de las 30 estaciones pluviomeacutetricas y antildeos de estudio Elnombre de las estaciones se indica en la Tabla 1

El riacuteo Guayas presenta problemas de sedimenta-cioacuten debido a la erosioacuten de los suelos en la cuenca(Gobierno Provincial del Guayas 2016) esto ha da-do lugar a la formacioacuten de islotes en la unioacuten del riacuteoBabahoyo y Daule (Figura 1) provocando erosioacutendel cauce deficiente drenaje e inundaciones frentea lluvias intensas siendo este uno de los casos deinundaciones en la ciudad de Guayaquil (Figura 1)(Soledispa 2002) Se ha recurrido a medidas comoel dragado ante la acumulacioacuten de sedimentos queascienden a 250 mil toneladas por antildeo (GobiernoProvincial del Guayas 2018) No obstante no se haestudiado la lluvia como factor de erosividad en re-giones ecuatoriales como la CRG El objetivo de estainvestigacioacuten es (a) regionalizar la precipitacioacuten pa-ra un periacuteodo prolongado de datos de precipitacioacutenmensual (1968-2014) y (b) estimar la agresividad yconcentracioacuten de las precipitaciones en la CRG

2 Materiales y meacutetodos

21 Aacuterea de estudio

La CRG se ubica en la parte central oeste del Ecua-dor (014rsquo a 227rsquo S y 7836rsquo a 8036rsquo O) (Figura 1)El aacuterea se caracteriza por una gradiente altitudinalsignificativa que va hasta los 4000 msnm con unasuperficie de 32890km2 correspondiente al 13 delEcuador y concentra asymp 40 de la poblacioacuten del paiacutes(SENAGUA200) La CRG drena en el Golfo de Gua-yaquil los principales riacuteos son el Daule y Babahoyo(Figura 1) que se unen cerca de Guayaquil la ciu-dad maacutes grande de paiacutes Damanik-Ambarita2016 Elriacuteo Guayas el maacutes grande de la costa occidental deSudameacuterica con un escurrimiento promedio anualde 1350m3s (Twilley y col 2001) tiene un canalprincipal recto que se bifurca en una red de canalesfluviales que recorren 30 km de manglares y plani-

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

cies de marea (Reynaud y col 2018) Las principa-les actividades econoacutemicas en la CRG son agricul-tura pesca y generacioacuten de energiacutea hidroeleacutectricaLas principales presiones ambientales sobre el eco-sistemas de agua dulce son la contaminacioacuten poraguas residuales agricultura cambios en el uso dela tierra y dos represas hidroeleacutectricas (Thi Nguyeny col 2015) En los uacuteltimos antildeos se han incremen-tado los problemas de sedimentacioacuten fluvial en laparte baja de la cuenca considerado uno de los fac-tores que contribuyen al riesgo de inundacioacuten an-te lluvias extremas Esta sedimentacioacuten se percibelocalmente como una consecuencia de las interven-ciones llevadas a cabo en la cuenca superior y even-tos naturales como El Nintildeo (Barrera-Crespo y col2018) Los impactos de El Nintildeo en esta cuenca hanprovocado inundaciones (erosioacuten por lluvia desli-zamiento y deslaves) contaminacioacuten del agua po-

table dantildeos a la infraestructura y al sector agrope-cuario (Corporacioacuten Andina de Fomento 1998)

22 Datos

Se recopilaron registros de precipitacioacuten de 250 es-taciones meteoroloacutegicas provenientes del InstitutoNacional de Meteorologiacutea e Hidrologiacutea (INAMHI)cada una de ellas con diferentes periacuteodos entre 1962y 2016 Con el fin de asegurar la mayor disponibili-dad de datos mensuales se seleccionaron 30 estacio-nes con un periodo de 47 antildeos (1968- 2014) el cualtuvo la menor cantidad (lt 13) de datos faltantes(Tabla 1) De las 30 estaciones el 63 de ellas pre-senta maacutes de 40 antildeos de registros continuos el 27entre 31 y 40 antildeos mientras el 10 entre 21 y 30antildeos

23 MetodologiacuteaLa metodologiacutea se compone de tres etapas resumi-das en la Figura 2 el primero corresponde a la eva-luacioacuten de los datos de precipitacioacuten su homoge-nizacioacuten y completacioacuten de datos mensuales por elmeacutetodo del vector regional (MVR) el segundo co-

rresponde al proceso de regionalizacioacuten por mediodel agrupamiento de estaciones usando k-means yla interpolacioacuten usando co-kriging y la uacuteltima eta-pa corresponde a la determinacioacuten de la agresivi-dad y concentracioacuten de las precipitaciones a traveacutesde diferentes iacutendices

Figura 2 Esquema metodoloacutegico para la regionalizacioacuten agresividad y concentracioacuten de la serie de tiempo de lluvia

231 Meacutetodo del vector regional

Para evaluar la calidad y la estimacioacuten de datos fal-tante se utilizoacute el MVR meacutetodo que se orienta a lacriacutetica homogenizacioacuten y completacioacuten-extensioacutende datos de precipitacioacuten (Hiez 1977 Brunet-Moret

1979) El MVR se basa en la creacioacuten de una esta-cioacuten rsquoVectorrsquo tipo rsquoespecie promediorsquo Este concep-to se refiere al caacutelculo de un promedio ponderadode anomaliacuteas de lluvia para cada estacioacuten superan-do los efectos de estaciones con valores extremos ybajos de lluvia Luego se encuentran las teacutecnicas de

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperRIESGOS NATURALES Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W

Tabla 1 Caracteriacutesticas de las 30 estaciones en la cuenca del riacuteo Guayas nombre ubicacioacuten geograacutefica y datos faltantes

Coacutedigo Nombre Latitud(S)

Longitud(O)

Altitud(msnm)

datosfaltantes Periacuteodo

M1 Pichilingue -107 -7949 81 0 1968-2014M2 Puerto Ila -048 -7934 319 2 1968-2014M3 Sto Domingo Aeropuerto -025 -7920 554 6 1968-1998M4 Isabel Mariacutea -183 -7956 4 8 1968-1988M5 Milagro (Ingenio Valdez) -212 -7960 23 02 1968-2014M6 Bucay -220 -7913 480 4 1969-2000M6 San Juan La Mana -092 -7925 215 9 1968-2014M8 Chillanes -198 -7906 2330 4 1968-2014M9 Chunchi -228 -7892 2177 3 1968-2014

M10 Camposano 2 -159 -8040 113 1 1977-2014M11 Pueblo Viejo -152 -7954 19 13 1976-2014M12 Las Delicias-Pichincha -026 -7940 340 8 1968-2002M13 Moraspungo-Cotopaxi -118 -7922 409 8 1968-87 96-2014M14 Ramoacuten Campantildea -112 -7909 1462 7 1968-2014M15 Echeandia -143 -7929 308 9 1968-2014M16 Salinas-Boliacutevar -140 -7902 3600 10 1969-2014M17 Riacuteo San Antonio-Monjas -158 -7913 2200 2 1980-2014M18 Pallatanga -200 -7897 1523 9 1968-2014M19 Compud -234 -7894 2402 8 1968-2014M20 Palmira INAMHI -206 -7874 3180 4 1968-1991M21 Achupallas-Chimborazo -228 -7877 3178 1 1968-2014M22 Chimbo Pj Pangor -194 -7900 1452 10 1968-2014M23 Alausi -220 -7885 2267 12 1968-2014M24 Cantildei-limbe -177 -7899 2800 6 1969-2014M25 Guasuntos -223 -7881 2438 2 1975-2014M26 Pangor-Jde Velasco -183 -7888 3109 11 1970-2014M27 Colimes de Pajan -158 -8051 200 2 1970-2014M28 Vinces INAMHI -156 -7977 14 8 1968-2014M29 La Capilla INAMHI -170 -8000 7 5 1968-2014M30 Palmeras Unidas (Palmar) -026 -7960 460 10 1987-2012

interposicioacuten anual Zi y la precipitacioacuten anual de Pjque se extienden por medio de la teacutecnica de miacuteni-mos cuadrados Esto podriacutea obtenerse minimizan-do la suma de la siguiente ecuacioacuten (Espinoza Villary col 2009)

N

sumi=1

M

sumj=1

(Pi j

PjminusZi

)(1)

Donde i es el iacutendice de antildeos j el iacutendice de esta-ciones N el nuacutemero de antildeos y M el nuacutemero de es-taciones Pi j representa la precipitacioacuten anual en laestacioacuten j antildeo i Pj es el periacuteodo de lluvia prome-dio extendido de N antildeos y finalmente Zi es el iacutendicepluviomeacutetrico regional del antildeo i El conjunto com-pleto de valores Zi durante todo el periacuteodo se co-

noce como vector anual de iacutendices pluviomeacutetricosregionales Al ser un proceso iterativo este meacutetodopermite calcular el vector de cada una de las regio-nes predefinidas luego proporciona una compara-cioacuten de variabilidad interanual de estaciones - vec-tor para finalmente descartar aquellas que no sonconsistentes con el vector regional (VR) Este proce-so se repite tanto como sea necesario y fue realiza-do empleando el software HYDRACCESS (Vauchel2005)

232 Regionalizacioacuten

En este estudio se utilizoacute el meacutetodo de k-means am-pliamente usado para regionalizar zonas homogeacute-neas de precipitaciones (Golian y col 2010 Goacutemez-

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Regionalizacioacuten de la precipitacioacuten su agresividad y concentracioacuten en la Cuenca del riacuteo GuayasEcuador

Latorre 2015 Shahana Shirin y Thomas 2016 Rau ycol 2017) K-means es el algoritmo de agrupamien-to maacutes utilizado para identificar grupos homogeacute-neos de objetos denominados conglomerados Losdatos dentro de un cluacutester comparten muchas ca-racteriacutesticas pero son muy diferentes a los datos queno pertenecen a ese cluacutester (Yashwant y Sananse2015) Los datos en este estudio se encuentran re-sumidos en una matriz de 30 filas correspondientesa las estaciones meteoroloacutegicas y 6 columnas con in-formacioacuten como nombre de la estacioacuten altitud lati-tud longitud y precipitacioacuten acumulativa Una par-te clave de la aplicacioacuten k-means es definir un nuacute-mero oacuteptimo de grupos que se puede realizar me-diante la estimacioacuten del coeficiente de silueta (S) pa-ra cada nuacutemero de grupos el coeficiente S tiene laventaja que soacutelo considera la particioacuten real y no de-pende del algoritmo de agrupamiento su valor seobtiene mediante la ecuacioacuten 2 (Rousseeuw 1987)

S(i) =bi minusai

max[a(i)b(i)

] (2)

Donde a(i) corresponde a la similitud promedioentre el objeto i y los otros objetos del mismo gru-po y b(i) es la similitud promedio entre el objeto iy los miembros de los k-cluacutester El coeficiente de Svariacutea entre 1 y + 1 la particioacuten seraacute mejor cuantomaacutes cercano esteacute a +1 un valor negativo significaque no hay una buena correspondencia entre losmiembros de su grupo un valor de cero significaque el objeto podriacutea pertenecer a cualquier grupo(Kaufman y Rousseeuw 2005) Tambieacuten se realizoacutela homogenizacioacuten de la precipitacioacuten para eventosextremos como el Nintildeo de 1997-1998 considerandola metodologiacutea anterior

La interpolacioacuten de datos de precipitacioacuten anualse realizoacute utilizando un enfoque geoestadiacutestico meacute-todo de co-kriging el cual es una versioacuten multi-variable de la teacutecnica de kriging (Goovaerts 1998)considerando dos variables (altitud y precipitacioacutenacumulativa) transformadas logariacutetmicamente de-bido al sesgo y al amplio rango numeacuterico de losvalores de precipitacioacuten Este meacutetodo fue utilizadopara la interpolacioacuten y la delimitacioacuten de zonas deprecipitacioacuten (Rau y col 2017) y para el mapeo dela distribucioacuten espacial de los iacutendices

233 Anaacutelisis de agresividad climaacutetica y concentra-cioacuten de las precipitaciones

La agresividad climaacutetica se analizoacute mediante la in-terpretacioacuten del iacutendice de Fournier (IF) e Iacutendice deFournier Modificado (IFM) Fournier (1960) propo-ne un iacutendice de agresividad climaacutetica o IF que pre-senta una alta correlacioacuten con la cantidad de sedi-mentos arrastrados por la escorrentiacutea El IF estimalas caracteriacutesticas erosivas (agresividad) basadas enel mes maacutes lluvioso de cada antildeo dentro de un periacuteo-do de tiempo dado Para el caacutelculo del IF se utilizoacutela expresioacuten (3) Donde IF Iacutendice de Fournier parael antildeo j pmaacutex es la precipitacioacuten media concernien-te al mes maacutes lluvioso (mm) y P es la precipitacioacutenmedia anual (mm)

IF j =p2

maacutex j

P(3)

Sin embargo es necesario considerar zonas quepresentan maacutes de una maacutexima mensual o zonasdonde los valores pluviomeacutetricos presentan valoreselevados debido a la estacionalidad (Jordaacuten y Be-llinfante 2000) Para corregir esos errores se pro-puso una modificacioacuten del IF original utilizando laprecipitacioacuten acumulada denominado IFM (Arnol-dus 1978) Este iacutendice considera la lluvia de los do-ce meses y no soacutelo la del mes maacutes lluvioso su caacutelcu-lo relaciona las precipitaciones mensuales con lasanuales (ecuacioacuten 4) Donde IFM j es el iacutendice deagresividad de la lluvia para el antildeo j pi j es la pre-cipitacioacuten mensual del mes i (mm) del antildeo j y Pm esla precipitacioacuten media anual

IFM j =sum

12i=1 (pi j)

2

Pm(4)

La estacionalidad de la precipitacioacuten se estimoacutepor medio del Iacutendice de Concentracioacuten de Precipi-tacioacuten (ICP) propuesto por Oliver (1980) siendo unindicador de la distribucioacuten de la precipitacioacuten tem-poral y utilizado como un estimador del comporta-miento extremo de la precipitacioacuten (Sarricolea Ara-ya y Salazar 2014) Tradicionalmente se ha aplica-do en una escala anual y describe si la precipitacioacutenanual se concentra temporalmente en un solo meso si se distribuye uniformemente a lo largo del antildeoEl ICP se calculoacute a una escala anual a partir de laecuacioacuten 5

ICP j = 100sum

12i= j p2

i j

P2j

(5)

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El ICP fue analizado tambieacuten a escala esta-cional considerando los periacuteodos de mayor preci-pitacioacuten (diciembre-mayo) y menor precipitacioacuten(junio-noviembre) seguacuten la ecuacioacuten (6)

ICPestac = 1000sum

6i= j p2

i j(sumi= j Pi j

)2 (6)

Donde ICPj es el iacutendice de concentracioacuten de lasprecipitaciones anuales () para el antildeo j ICPestaces el iacutendice de concentracioacuten a escala estacional ()pi j es la precipitacioacuten del mes i en el antildeo j Pj es laprecipitacioacuten anual del antildeo j La diferencia princi-pal entre estos iacutendices son los rangos de valores declasificacioacuten mostrados en la Tabla 2

Las clasificaciones de los iacutendices son a partir de(Fournier 1960 Arnoldus 1978) y (Oliver 1980)respectivamente La influencia del cambio climaacuteti-co en el patroacuten estacional de la concentracioacuten de lasprecipitaciones fue determinada mediante la prue-ba estadiacutestica no parameacutetricas de Mann-Kendall(MK) a tres niveles de significacioacuten (90 95y 99) El anaacutelisis de MK se realizoacute empleandoel software TREND (httpstoolkitewaterorgautrend) La prueba de MK verifica la existencia decambios positivosnegativos de una serie de datoscontra una hipoacutetesis nula de no tendencias y don-de los datos son aleatorios e independientes (Mann1945 Kendall 1975) El anaacutelisis de tendencias deMK es una prueba robusta cuando los datos difieren

de la rsquonormalidadrsquo y menos sensibles a valores atiacute-picos (Lanzante 1996) El anaacutelisis de MK se ha uti-lizado ampliamente para el anaacutelisis de deteccioacuten detendencias meteoroloacutegicas e hidroloacutegicas (Kumar ycol 2009 Gocic y Trajkovic 2013 Hermida y col2015 Zelenaacutekovaacute y col 2016 Guumlccedilluuml 2018 Sarrico-lea y col 2019)

3 Resultados y discusiones

31 Regiones homogeacuteneasEl valor oacuteptimo para los nuacutemeros de cluacutester se de-terminoacute mediante el valor promedio general de Sy el nuacutemero de S negativo para cada grupo cluacutes-ter que variacutea de 2 a 10 (Tabla 3) El valor maacuteximode S se obtuvo para el grupo de cluacutester 2 (051) ycon un nuacutemero menor de silueta negativo (1) es eluacutenico grupo que se considera como una estructurarazonable porque su valor de S es mayor a 050 (Ko-nonenko y Kukar 2007) Internamente el grupo decluacutester 2 presenta una estructura de agrupamientofuerte (S=066) mientras que el cluacutester 1 alcanzoacute unvalor menor con un S negativo (Figura 3b) Esto in-dica que en el cluacutester 1 se pueden encontrar centrosde agrupacioacuten aunque existe un considerable rsquorui-dorsquo Los grupos de cluacutester para eventos extremoscomo el Nintildeo de 97-98 presentoacute resultados simila-res (Tabla 3)

Tabla 2 Iacutendices que determinan la agresividad y concentracioacuten de precipitaciones

Iacutendice Clasificacioacuten

Iacutendice de Fournier(IF)

lt50 Muy Bajo50-100 Bajo

100-150 Moderado150-200 Alto

gt200 Muy alto

Iacutendice de Fourniermodificado (IFM)

lt100 Muy Bajo100-200 Bajo200-300 Moderado300-400 Alto

gt400 Muy alto

Iacutendice de concentracioacutende precipitacioacuten (ICP)

83˘10 Uniforme10˘15 Moderadamente estacional15˘20 Estacional20˘50 Fuertemente estacional

50˘100 Irregular

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Las distribuciones espaciales de K-means (2)muestran un arreglo de estaciones de acuerdo conla variacioacuten topograacutefica y la longitud (Figura 3) Elcluacutester de dos grupos divide a la CRG en dos regio-nes homogeacuteneas de precipitacioacuten parte baja y me-dia (triaacutengulos rojos) y parte alta (ciacuterculos negros)Las dos regiones estaacuten bien delineadas teniendo encuenta el mapa de interpolacioacuten de la lluvia comose muestra en la Figura 3a

La regioacuten uno (R1) se ubica en las laderas dela cordillera occidental de los Andes y las grandesllanuras de la costa ecuatoriana (789 a 8059 O)(Figura 4a) La altitud variacutea entre 3 a 2500 msnmocupa el 852 del aacuterea de la CRG El reacutegimen esunimodal la estacioacuten lluviosa va de diciembre amayo (Figura 4b) y concentra el 89 de la lluviaanual acumulada (Cadier y col 1996 Rossel y Ca-dier 2009 Fries y col 2014) y una estacioacuten seca(junio ndash noviembre) (Hastenrath 1997) El rango deprecipitacioacuten va desde los 850 hasta los 3500 mm alantildeo y un CV interanual de 038 (Figura 4a) La llu-via en esta regioacuten es de conveccioacuten y la distribucioacuten

de eacutepoca seca y lluviosa se debe al movimiento denorte a sur de la Zona de Convergencia Intertropi-cal (ZCIT) (Rollenbeck y Bendix 2011)

En la regioacuten dos (R2) se situacutea en la cordillera oc-cidental de los Andes la altitud es superior a los1500 msnm e inferior a 4000 msnm Los totales plu-viomeacutetricos (450 a 1500mm antildeo-1) y el CV inter-anual (034) fueron relativamente bajos comparadoscon la R1 (Figura 4a) La distribucioacuten de la preci-pitacioacuten tiene una tendencia bimodal el primer pi-co se presenta de enero a mayo seguido de octu-bre a diciembre y el periacuteodo mayo a agosto es el demenor precipitacioacuten media mensual (Figura 4c) Lacantidad de lluvia que cae en esta zona se debe ala influencia de lluvia orograacutefica y de conveccioacuten(Rollenbeck y Bendix 2011) La formacioacuten de pre-cipitaciones es compleja en las montantildeas debido ala interaccioacuten entre el transporte de humedad el ca-lentamiento de la superficie diferencial el campo deviento sinoacuteptico y el sistema local de brisa montantildeo-sa (Daly Smith y Smith 2007 Foresti y Pozdnouk-hov 2012)

Tabla 3 Resultados del anaacutelisis de k-medias para el nuacutemero de grupos de cluacutester

Grupos de Cluacutester 2 3 4 5 6 7 8 9 10Promedio general de silueta 051 046 035 031 034 030 034 027 023Nuacutemero de silueta negativa 1 3 3 3 2 3 3 4 6

Promedio general de silueta_eventos extremos 052 040 026 029 029 026 026 026 026Nuacutemero de silueta negativa_eventos extremos 0 3 4 5 6 5 4 5 5

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Figura 3 Distribucioacuten espacial del grupo de cluacutester (2) obtenido con el proceso k-means y su valor de silueta

Se pueden identificar dos patrones de precipita-cioacuten anual dentro del aacuterea de estudio en la R1 seencontroacute un ciclo anual bien diferenciado entre pe-riacuteodos de avenidas y estiaje caracterizado por picospara los antildeos 72-73 75-76 91-92 y eventos extre-mos para 82-83 y 97-98 (Figura 4d) Las precipita-ciones extremas en Ecuador son asociadas a eventosde El Nintildeo que causaron severas inundaciones peacuter-didas econoacutemicas y enfermedades (Bendix y Ben-dix 2006) En la R1 la influencia del fenoacutemeno deEl Nintildeo se encuentra fuertemente vinculada a los

excedentes de lluvia anual (Rossel y col 1998) LaR2 presenta una deacutebil estacionalidad la cual es con-gruente con el coeficiente de variacioacuten promedio es-timado (034) donde se muestra una disminucioacutende la precipitacioacuten promedio anual a lo largo de lamayoriacutea de las estaciones en comparacioacuten a R1 Loseventos extremos (82-83 y 97-98) son tambieacuten obser-vados en la regioacuten R2 debido a que la influencia deEl Nintildeo en esta zona es variable (Cadier y col 1996Rossel y col 1998)

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Figura 4 Distribucioacuten espacial de las dos regiones (R1-R2) de lluvia homogeacutenea despueacutes del proceso de regionalizacioacuten pork-means a) Rango de coeficiente de variacioacuten (CV) interanual para las 30 estaciones pluviomeacutetricas b) y c) Reacutegimen de precipi-

tacioacuten mensual de R1 y R2 d) y e) Distribucioacuten de precipitacioacuten anual (1968ndash2014) para las regiones R1 y R2

32 Agresividad Climaacutetica

En la regioacuten R1 el 45 de las estaciones presenta-ron valores promedios anuales del IF superiores a150 esto sugiere la ocurrencia de lluvia de muy altaerosividad (Figura 5a) El IF para la R2 muestra que

el 50 de los valores promedios anuales son infe-riores a 50 y los valores restantes fueron superioresa 50 e inferiores a 100 considerados como lluvia demuy baja y baja erosividad respectivamente (Figu-ra 5a) Los resultados a partir de IFM sugieren unpatroacuten espacial similar al IF (Figura 5b) De hecho

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en la regioacuten R1 son predominantes valores mayoresa 300 asociado a una alta erosividad Mientras la re-gioacuten R2 presenta valores aproximados a 100 lo queindica niveles bajos o muy bajos de erosividad Ladiferencia de los iacutendices estimados para las regio-nes R1 y R2 pueden estar asociados a la distribucioacutenespacial de la lluvia promedio anual (Figura 4a) loque sugiere una alta influencia de la estacionalidadde las lluvias en ambas regiones (Figura 4 d-e) Asi-mismo la estacionalidad de la cuenca es corrobora-da con los resultados del ICP (Figura 5c) pues estos

alcanzan valores alrededor de 20 lo que proponeuna clasificacioacuten predominantemente entre estacio-nal y fuerte estacionalidad Ademaacutes en la regioacuten R1el IFM logra identificar ocho estaciones de muy altaerosividad esto puede ser debido a que el IFM con-sidera la lluvia de todos los doce meses y no soacutelo ladel mes maacutes lluvioso del antildeo Por lo que esta me-todologiacutea podriacutea ser maacutes apropiada para caracteri-zar la severidad de las lluvia de la zona en estudio(Castelan-Vega y col 2015)

Figura 5 Iacutendices de agresividad a) iacutendice de Fournier (IF) b) iacutendice de Fournier Modificado (IFM) y c) concentracioacuten de laprecipitacioacuten (ICP) media anual de 30 estaciones en el aacuterea de estudio

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Es importante destacar que los resultados deagresividad en la regioacuten R2 coincide con la regioacutende mayor precipitacioacuten anual el cual presenta unabuena correlacioacuten y nivel de significancia entre elpatroacuten de precipitacioacuten media anual (mm) con el IF(r = 077 p lt 001) e IFM (r = 093 p lt 001) (Figu-ra 6 d-e) lo que ratifica que una mayor acumula-cioacuten anual (mm) corresponderiacutea a una mayor agre-

sividad (Besteiro y Delgado 2011) en zonas don-de la precipitacioacuten anual es mayor a 900 mm (Jor-daacuten y Bellinfante 2000 Rey y col 2012) Tambieacutense observoacute una disminucioacuten del IF con la altitud(r = 085 p lt 001) no asiacute para el IFM Para la la-titud y longitud no se encontroacute correlacioacuten entre lospatrones espaciales de agresividad climaacutetica

Figura 6 Distribucioacuten espacial a) y b) Agresividad (IF IFM) promedio anual para el periacuteodo 1968-2014 Correlacioacuten c) IF conla altitud d) y e) IF e IFM con la precipitacioacuten acumulativa

33 Concentracioacuten de las precipitaciones

La concentracioacuten media anual histoacuterica observadaen R1 se distribuyoacute de manera estacional con valo-res que oscilan entre 15minus 19 seguida de una dis-tribucioacuten fuertemente estacional (Figura 5c) es de-cir la precipitacioacuten se concentra en pocos meses del

antildeo En la regioacuten R2 el ICP registra valores supe-riores a 11 e inferior a 18 9 estaciones muestranuna distribucioacuten estacional y 3 distribuciones mo-deradamente estacional a lo largo del antildeo (Figura5c) La concentracioacuten media anual histoacuterica obser-vada en regiones de alta montantildea fue predominan-

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temente una concentracioacuten estacional y moderada-mente estacional estos resultados concuerdan con

Valdeacutes-Pineda y col (2016)

Figura 7 Distribucioacuten espacial a) Concentracioacuten de las precipitaciones (ICP) promedio anual para el periacuteodo 1968-2014 y b)Correlacioacuten del ICP con la longitud

Las regiones de alta montantildea presentan unaconcentracioacuten de lluvia entre estacional y mode-radamente estacional y la regioacuten central entre fuer-temente estacional y estacional (Figura 7a) Esto su-giere una fuerte asociacioacuten con la longitud (r=083plt001) (Figura 7b) La estacionalidad aumenta a lolargo de la gradiente longitudinal lo que conllevaa una concentracioacuten maacutes uniforme de precipita-cioacuten anual Los cambios en el ICP son complejosposiblemente relacionados con las caracteriacutesticasatmosfeacutericas globales y con factores locales y sinoacutep-ticos que afectan la precipitacioacuten Sin embargo nose encontroacute correlacioacuten entre ICP con la latitud y laprecipitacioacuten media anual lo que sugiere que losantildeos con mayor precipitacioacuten anual no estaacuten rela-cionados con la concentracioacuten de precipitacioacuten Loshallazgos de esta investigacioacuten explican el porqueacutela R2 puede ser fuertemente afectada por la lluviaestacional durante el periacuteodo de avenidas dondela precipitacioacuten que se concentra en un nuacutemero re-ducido de meses es relevante para la ocurrencia deerosioacuten de suelos en la parte alta de la cuenca oca-sionando sedimentacioacuten en el aacuterea urbana ubicadaen la parte baja de la CRG

Para analizar los cambios en la concentracioacutenestacional de lluvia mensual la serie de ICP esta-cional (periacuteodo de mayor y menor precipitacioacuten)entre 1968 y 2014 fue estimada para las regiones R1y R2 (Figura 8) Porcentajes de valores de concen-tracioacuten alrededor de 50 sugieren irregularidad delas precipitaciones es decir una alta cantidad delluvia puede precipitar en un nuacutemero reducido demeses el cual es asociado a eventos de inundacioacutenPor el contario una muy baja cantidad de precipi-tacioacuten puede estar cayendo en un mayor nuacutemerode meses causando periacuteodos de sequiacutea que puedenafectar cultivos de secano Esta irregularidad de lalluvia mensual es detectada en algunos antildeos en elperiacuteodo seco de la regioacuten R1 (Figura 8) Esto podriacuteaafectar la agricultura por secano en la regioacuten oestede la cuenca (asymp 1600 msnm) Los resultados de ICPestacional (asymp 20) en el periacuteodo de lluvias en R1 yR2 no muestran cambios temporales significativosy sugieren una estacionalidad marcada

Los resultados del anaacutelisis de tendencias de MKpermitioacute identificar las tendencias anuales positivas

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del ICPestac solo para el periacuteodo de estiaje (junio-noviembre) y tendencias negativas para los periacuteo-dos de estiaje y de lluvias Sin embargo la mayoriacuteade las estaciones no muestran una tendencia signifi-

cativa (Figura 9 a y b) Las tendencias negativas delICPestac se concentran para la R1 y R2 en las partenorte y sureste de la CRG

Figura 8 Serie anual de iacutendice de concentracioacuten de la precipitacioacuten estacional (ICPestac) para el periacuteodo (P) de estiaje (junio anoviembre) y de lluvia (diciembre-mayo) 1968-2014 para la R1 y R2

Para el periacuteodo de fuertes precipitaciones(diciembre-mayo) solo dos estaciones muestrantendencia negativa en R1 y R2 con niveles de sig-nificancia del 90 y 99 respectivamente (Figura8a) En el periacuteodo de estiaje dos estaciones mues-tran tendencia significativa negativa al 90 y 95en la regioacuten sur de R1 Asimismo solo una esta-cioacuten ubicada en la regioacuten de alta montantildea registratendencia positiva (Figura 8b) En general las ten-dencias positivas o negativas identificadas en R1y R2 indican cambios asociados a la irregularidadde la lluvia mensual en la distribucioacuten temporal dela concentracioacuten no obstante esta irregularidad esidentificada en muy pocas estaciones

4 Conclusiones

El estudio de la agresividad de las precipitacionespara la cuenca del riacuteo Guayas-Ecuador permitioacute ho-mogenizar las zonas de precipitacioacuten caracterizarla variabilidad de las lluvias en el periacuteodo 1968 ndash2014 y su potencial impacto erosivo Los resultadossugieren dos regiones 1) al oeste de la cuenca en laregioacuten costanera hasta los 2500 msnm y 2) al este dela cuenca en la regioacuten de alta montantildea entre 1500y 4000 msnm La cuenca se evaluoacute de forma anualmediante el iacutendice de Fournier (IF) iacutendice de Four-nier Modificado (IFM) y el Iacutendice de concentracioacuten

de precipitacioacuten (ICP) Los hallazgos de esta inves-tigacioacuten a partir de IF e IFM indican que la cuencadel riacuteo Guayas en la zona costanera se clasifica comoregioacuten de agresividad alta a muy alta en la regioacutencostera mientras la regioacuten de alta montantildea es clasi-ficada como de baja o muy baja erosividad

Las zonas de alta actividad agriacutecola ubicadas enla regioacuten costera presentan mayor potencial erosivode la lluvia en comparacioacuten a la regioacuten de alta mon-tantildea La distribucioacuten espacial de la concentracioacutende las precipitaciones se incrementa de este a oestemostrando niveles de moderada a fuerte estaciona-lidad Los resultados mediante los iacutendices de agre-sividad y concentracioacuten de las precipitaciones per-mitieron evaluar cualitativamente el posible impac-to de la lluvia sobre el suelo e identificar patronesde agresividad con la acumulacioacuten de la precipita-cioacuten y concentracioacuten de la precipitacioacuten asociada ala longitud lo que puede estar asociado a incursio-nes de flujos de humedad estacional proveniente dela Amazoniacutea ecuatorial a los Andes (Espinoza Vi-llar y col 2009) Estos resultados tambieacuten indicanque la concentracioacuten de lluvia mensual no presen-ta cambios o tendencias predominantes entre 1968y 2014 No obstante se recomienda el anaacutelisis de laconcentracioacuten de lluvia diaria en regiones ecuato-riales ya que grandes porcentajes de lluvia estacio-nal o anual pueden precipitar en pocos diacuteas

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperRIESGOS NATURALES Ilbay-Yupa M Zubieta B R y Lavado-Casimiro W

Figura 9 Distribucioacuten estacional de tendencias del ICP (1968ndash2014) en la cuenca del riacuteo Guayas para diferentes rangos del nivelde significancia a) diciembre - mayo b) junio - noviembre

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

PRODUCTOS NATURALESpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201907

CARACTERIZACIOacuteN DEL ACEITE DE LA SEMILLA DE SACHA

INCHI (plukenetia volubilis) DEL CANTOacuteN SAN VICENTEMANABIacute ECUADOR OBTENIDA MEDIANTE PROCESOS NO

TEacuteRMICOS DE EXTRUSIOacuteN

CHARACTERIZATION OF SACHA INCHI SEED OIL (plukenetia volubilis) FROM

CANTON SAN VICENTE MANABIacute ECUADOR OBTAINED BY NON-THERMAL

EXTRUSION PROCESSES

Luis Eduardo Romero Hidalgo Carlos Jefferson Valdiviezo Rogel y StefanieMichelle Bonilla Bermeo

Facultad de Ingenieriacutea Quiacutemica Universidad de Guayaquil Av Delta y Av Kennedy Guayaquil Ecuador

Autor para correspondencia luisromerohugeduec

Manuscrito recibido el 23 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 16 de julio de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis) es una planta originaria de Peruacute El fruto es una semilla oleaginosa la cual poseeun alto contiene aacutecidos grasos polinsaturados en la cual se destaca el omega (α) 3 y 6 Para la extraccioacuten de esteaceite se utilizoacute el meacutetodo de compresioacuten por extrusioacuten utilizando un tornillo sinfiacuten lo que hace aumentar la presioacutende la masa separando asiacute el aceite contenido dentro de la semilla Para esto se utilizoacute un extractor experimental elcual fue adaptado y puesto en marcha para la obtencioacuten de este aceite extrayeacutendolo a temperatura ambiente Con lafinalidad de establecer las caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas de la semilla se realizaron anaacutelisis de humedad fibra cenizagrasa y proteiacutena Una vez extraiacutedo el aceite se calculoacute los rendimientos y se realizaron anaacutelisis de iacutendice de acidezdensidad relativa iacutendice de Yodo iacutendice de Peroacutexido y perfil de aacutecidos grasos Estos resultados se compararon conanaacutelisis realizados al aceite de la misma especie pero de diferentes zonas de cultivo del Peruacute aceite de pescado yoliva los cuales se los conoce por su alto contenido de aacutecidos grasos dejando como resultado que el aceite de SachaInchi presenta un alto contenido de aacutecidos grasos polisaturados y que el meacutetodo de extraccioacuten influye en la calidaddel productoPalabras clave Sacha Inchi extrusioacuten iacutendice de peroacutexido aacutecido graso insaturado iacutendice de yodo

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperPRODUCTOS NATURALES Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S

Abstract

Sacha Inchi (Plukenetia Volubilis) (SI) is a plant native from Peru The fruit of this plant is an oilseed than containsa high content of oil which is rich in unsaturated fatty acids (916) being one of the seeds that contain this typeof fat in higher percentage For the extraction of this oil the extrusion method was used using an endless screwthat allows the pressure increase in the dough separating the oil contained in the seed For this an experimentalextractor was adapted and put into operation to obtain this oil extracting it at room temperature To analyze thephysicochemical characteristics of the seed moisture fiber ash fat and protein analyzes were conducted Once theoil was obtained the yields were calculated and the following analyzes were performed acid index relative densityiodine value peroxide index and fatty acid profile Those results were compared with the analysis made to olive andfish oil known for their high content of fatty acids resulting that Sacha Inchi oil is better in both quality indexes asin percentage of unsaturated fatty acidsKeywords Sacha Inchi extrusion peroxide index unsaturated fatty acid iodine index

Forma sugerida de citar Romero H LE Valdiviezo R C y Bonilla R S (2019) Caracterizacioacuten del aceite de lasemilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten San Vicente Manabiacute Ecuadorobtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten La Granja Revista de Cienciasde la Vida Vol 30(2)77-87 httpdoiorg1017163lgrn30201907

IDs OrcidLuis Eduardo Romero Hidalgo httpsorcidorg0000-0002-2417-4836Carlos Jefferson Valdiviezo Rogel httpsorcidorg0000-0002-6550-9751Stefanie Michelle Bonilla Bermeo httpsorcidorg0000-0002-9391-3698

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

1 Introduccioacuten

Sacha inchi (SI) (Plukenetia volubilis Linnaeus) cono-cido tambieacuten como maniacute silvestre maniacute del Incamaniacute sacha o montantildea maniacute es una planta oleagi-nosa que pertenece a la familia de las Euphorbia-ceae En un principio y hasta la actualidad ha sidocultivado en las tierras bajas de la amazoniacutea perua-na y siendo plantado durante siglos por la pobla-cioacuten indiacutegena ha sido un componente de la dieta devarios grupos nativos de la regioacuten (Gutieacuterrez Ro-sada y Jimeacutenez 2011 Chirinos y col 2013) SeguacutenMuangrat Veeraphong y Chantee (2018) el porcen-taje de obtencioacuten de este aceite prensado a 60 C es3797 el cual tiene un porcentaje aproximado de92 de aacutecidos grasos poliinsaturados (AGP) comoaacutecido alfa linoleacutenico (183n-3 aacutecido α-linoleacutenico) yaacutecido linoleico (182n-6 aacutecido linoleico) (Fanali ycol 2011 Cisneros y col 2014) Este tipo de aacutecidosgrasos presenta una o varias ligaduras entre suscarbonos y dependiendo de su ubicacioacuten se los de-nomina α-3 6 o 9 BADUI (Araujo-Dairiki Chavesy Dairiki 2018)

Estos aacutecidos grasos tienen efectos beneficiososque incluyen la capacidad de disminuir los nivelesde gliceacuteridos prevenir los trastornos cardiovascu-lares y una accioacuten antitromboacutetica ademaacutes ciertosexperimentos han demostrado que este aceite tie-ne una alta capacidad antioxidante ayudando areducir el dantildeo del ADN debido a la oxidacioacuten (Ta-keyama y Fukushima 2013) Uacuteltimamente el intereacutespor estos nutrientes ha aumentado demostraacutendoseasiacute que la ingesta de grasa depende de la calidad deesta es decir del tipo de aacutecido graso predominante(Carrillo Fernaacutendez y col 2011) De esta forma elestudio del SI se convierte en un reto tanto comomaterial oleaginoso y tambieacuten por las funcionalida-des bioloacutegicas que podriacutean derivar de su aceite yode sus extractos (T y col 2012)Por otra parte el consumo de aceite de oliva (AO)ha incrementado debido a los beneficios de los acei-tes vegetales por la composicioacuten del AO el cualtiene en su interior una gran cantidad de aacutecidosgrasos monoinsaturados en particular aacutecido oleicoAdemaacutes de estar presentes el aacutecido α-linoleacutenico (α-3) y aacutecido linoleico (α-6) los cuales son requeridospor el cuerpo humano y no puede sintetizar (Pisco-po y col 2016) Actualmente el aceite de pescadoen capsulas es comercializado globalmente debi-do a que es rico en aacutecidos grasos poliinsaturados

α-3 [4091 seguacuten Paucar-Menacho y col (2015)]aacutecido eicosapentaenoico (EPA) (20 5 n-3) y aacutecidodocosahexaenoico (DHA) (22 6 n-3) (Tempel y col1990) Sin embargo la contaminacioacuten ambiental haprovocado la acumulacioacuten de metales pesados ydioxinas en los peces y debido a esto se cuestionanlos beneficios de obtener aacutecidos grasos insaturadosa partir de peces (Maurer y col 2012)Las personas que no pueden comer pescado dia-riamente o lo hacen con poca frecuencia puedencomplementar su ingesta de aacutecidos grasos α-3 conaceites vegetales (Strobel Jahreis y Kuhnt 2012) Sinembargo como estos aacutecidos grasos se oxidan faacutecil-mente a altas temperaturas sus potenciales aplica-ciones son limitadas Como tal el anaacutelisis de nuevasfuentes de aacutecidos grasos α-3 seriacutea extremadamentebeneficioso desde el punto de vista de la salud hu-mana (Takeyama y Fukushima 2013)

El objetivo de este estudio es extraer el aceite deSI por un prensado en friacuteo y realizar su caracteri-zacioacuten para luego poder comparar los aceites ricosen aacutecidos grasos insaturados como son el aceite depescado y el aceite de oliva

2 Materiales y meacutetodos

21 Proceso de obtencioacuten del aceiteLas semillas de SI (Plukenetia volubilis Linnaeus) pro-cedentes del cantoacuten San Vicente Manabiacute Ecuadoruna vez cultivadas se almacenaron hermeacuteticamen-te luego se procedioacute a extraer la cascara de la semi-lla de forma manual y dejarla lista para su anaacutelisisy procesos de extraccioacuten Finalmente para separarla masa seca no lipiacutedica de la parte oleosa se usoacute unextrusor de marca ldquoPitebardquo de origen holandeacutes enel cual su limitacioacuten radica en el uso semillas concontenido de grasas totales de maacutes del 25 de pe-so bruto Seguacuten Fanali y col (2011) la presencia deaceite en la semilla de SI es entre el 37 al 47 Estaextraccioacuten se realizoacute a temperatura ambiente con lafinalidad de generar el menor impacto posible a lasestructuras insaturadas de los aacutecidos grasos Unavez extraiacutedo el aceite crudo el cual presenta soacuteli-dos en suspensioacuten debido a que durante el proce-so de extrusioacuten ciertas partiacuteculas de material soacutelidoson retenidas se deja reposar unas horas en un reci-piente debidamente sellado y sin luz para evitar laoxidacioacuten acelerada del mismo una vez separadaslas dos fases (soacutelida de la seca) se procede a la fil-

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tracioacuten de la primera capa con papel filtro estaacutendardejando asiacute el aceite listo para su almacenamiento

como se aprecia en la Figura 1

Figura 1 a) Semilla de SI con cascara b) Semilla de SI sin cascara c) Producto obtenido despueacutes de la extrusioacuten d)Filtrado del aceite d) Aceite filtrado

211 Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de la semilla de SachaInchi

Cada ensayo se realizoacute siguiendo los paraacutemetros dela Official Methods of Analysis of AOAC Internatio-nal y de la American Oil Chemistsrsquo Society (AOCS)En el caso de necesitar pesar una muestra se usoacute unabalanza AE Adam de maacutexima capacidad 1000 gra-mos la cual estaba debidamente calibrada

212 Porcentaje de humedad

Siguiendo los lineamientos del meacutetodo AOCS-94Cde 13a-63 se pesaron aproximadamente 5 gramosluego se llevaron a una estufa Thermo Fisher Scien-tific por aproximadamente 5 horas a 110 C paraluego volver a ser pesadas Mediante la Ecuacioacuten (1)determinoacute el porcentaje de humedad existente en lamuestra

Humedad=

(1minus Peso de muestra seca(g)

Peso de muestra huacutemeda(g)

)lowast100

(1)

213 Determinacioacuten de grasa

Para este tipo de anaacutelisis se siguioacute el meacutetodo AOAC18th 92206 en el cual se pesaron 2 gramos de lamuestra posterior a la extraccioacuten la humedad y me-diante la extraccioacuten soxhlet se separoacute la grasa crudade la muestra y posteriormente se pesoacute la misma yutilizando la Ecuacioacuten (2) se determinoacute el porcenta-je de grasa total de la muestra

Grasa =Peso de grasa obtenida(g)

Peso de la muestra de semilla(g)lowast100 (2)

214 Porcentaje de fibra cruda y ceniza

Para la determinacioacuten de fibra se siguieron los paraacute-metros del meacutetodo AOAC 2005 96209 usando aacuteci-do sulfuacuterico diluido al 125 solucioacuten de hidroacutexi-do de sodio al 125 alcohol etiacutelico al 95 y eacuteter depetroacuteleo El porcentaje de ceniza se determinoacute por elmeacutetodo AOCS-94 Ba 5-4 en el cual se usoacute una muflaThermo scientific Lindbergh blue m

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

215 Porcentaje de proteiacutena

Para este tipo de ensayo se utilizoacute un analizadorFlash 2000 de marca Thermo Fisher Scientific en elcual se pesoacute 1 miligramo de la muestra y se llevoacutea la entrada del instrumento luego se combustionoacutealrededor de 900C y posteriormente se realizoacute unacolumna en forma de serpentiacuten y finalmente se de-tectaron por un Detector de Conductividad Teacutermica(TCD) el cual automaacuteticamente brinda los datos deporcentaje de proteiacutena

22 Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite

Para estos anaacutelisis tambieacuten se utilizaron los linea-mientos descritos en el punto 21 En el caso de ne-cesitar pesar una muestra se usoacute una balanza AEAdam de maacutexima capacidad 1000 gramos la cualestaba debidamente calibrada

23 Iacutendice de acidez libre

De conformidad con el meacutetodo AOCS-94 Cd 3a-63este se realizoacute por titulacioacuten directa se pesaron 10gramos de la muestra de aceite en un Erlenmeyery se antildeadieron 50 ml de alcohol etiacutelico luego seagregaron alrededor de 3 gotas de indicador fenol-ftaleiacutena Posteriormente se tituloacute con una solucioacutende hidroacutexido de sodio (NaOH) 01 N hasta obser-var el cambio de color a rosa Finalmente se realizoacuteel caacutelculo con la Ecuacioacuten (3) Donde IA es el iacutendi-ce de acidez V es el volumen en ml de la solucioacutende NaOH valorada utilizados para neutralizar losaacutecidos grasos libres de la muestra N es la concen-tracioacuten normal de NaOH y W el peso en gramos dela muestra de aceite

IA =V lowastN lowast561

W(3)

231 Determinacioacuten de densidad relativa

Para este anaacutelisis se usoacute el meacutetodo AOAC-90 920-212 En una probeta debidamente tarada se colocan100 ml de la muestra de aceite y luego se pesoacute estacantidad para asiacute obtener el resultado con la Ecua-cioacuten (4) obteniendo el mismo en las unidades degrml

Densidad relativa =Peso del aceite(g)

100 ml(4)

232 Iacutendice de peroacutexido

Siguiendo los lineamientos del meacutetodo AOAC-90965-33 primero se pesaron dos gramos de la mues-tra de aceite luego se antildeadieron 24 ml de solucioacuten13 cloroformo-aacutecido aceacutetico posteriormente se antildea-dieron 04 ml de solucioacuten yoduro de potasio y 24 mlde agua destilada se valoroacute la solucioacuten de tiosulfatode sodio con permanganato de potasio al 001 N yse continuoacute con la titulacioacuten hasta que desaparecioacuteel color azul Se calculoacute el iacutendice de peroacutexido con laEcuacioacuten (5) y el resultado arroja miliequivalentesde oxigeno activo por kilogramos de grasa DondeIP es el iacutendice de peroacutexido V son los mililitros desolucioacuten valorada de tiosulfato de sodio empleadosen el ensayo V son los mililitros de solucioacuten valora-da de tiosulfato de sodio consumidos en el blancoN es la normalidad de la disolucioacuten de tiosulfato desodio y P es el peso en gramos de la muestra Si-multaacuteneamente se realizoacute un blanco realizando elmismo procedimiento con agua

IP =(V minusV prime)lowastN lowast1000

P(5)

Este ensayo se realizoacute durante 13 diacuteas con el pro-poacutesito de estudiar el avance de la oxidacioacuten de esteaceite a la intemperie temperatura ambiente y a laexposicioacuten a la luz Los anaacutelisis se llevaron a cabo enlos diacuteas 1-4-6-8-11-13 Se utilizaron barras de errorcomo meacutetodo de anaacutelisis estadiacutestico

233 Iacutendice de Yodo

La medicioacuten de este paraacutemetro se realizoacute de acuer-do a los paraacutemetros establecidos en el meacutetodoAOAC-90 920-159 Primero se pesoacute 01 g de acei-te de SI en un Erlenmeyer de 250 ml el aceite sedisolvioacute en 10 ml de cloroformo y 10 ml de la solu-cioacuten de Wijs luego se dejoacute reposar 30 minutos enla oscuridad agitaacutendolo ocasionalmente posterior-mente se antildeadieron 5 ml de solucioacuten de yoduro depotasio al 15 se agitoacute vigorosamente y se antildea-dieron 100 ml de agua recieacuten hervida y enfriadalavando cualquier residuo de la solucioacuten existenteen los bordes

Finalmente se tituloacute con tiosulfato de sodio 01 Ny se empleoacute almidoacuten como indicador Paralelamen-te se realizoacute un anaacutelisis de una muestra en blancoEl caacutelculo del iacutendice de yodo se realizoacute con la Ecua-cioacuten (6) En el cual Vs son los mililitros de tiosulfatode sodio usados en el blanco Vm son los mililitros

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de tiosulfato de sodio usados en la muestra y N esla normalidad del tiosulfato de sodio

Iacutendice de Yodo =(VsminusVm)lowastN lowast1267peso de la muestra

(6)

24 Perfil de acidos grasosSe realizoacute de acuerdo con el procedimiento AOCSCe 1B-89 usando un cromatoacutegrafo de gases de mar-ca TRACE 1310 Mainframe con una columna capi-lar TraceTM TR-FAME 260M137P (25m x 032mm x025um) Las condiciones de trabajo se realizaron se-guacuten describe en Wang y Kakuda (2018)

25 Anaacutelisis estadiacutesticoPara los anaacutelisis fisicoquiacutemicos de la semilla y elaceite se hicieron tres repeticiones de cada uno y seobtuvieron las medias con sus respectivas desvia-ciones estaacutendar Ademaacutes se hizo un anaacutelisis esta-diacutestico usando la prueba ANOVA de Tukey usandoel programa de Real Statistics para determinar lasposibles diferencias significativas a nivel p lt 005Para la elaboracioacuten de graacuteficos se utilizoacute el softwarersquoRrsquo

3 Resultados y Discusioacuten

31 Rendimientos en la extraccioacuten del acei-te de la semilla de Sacha Inchi

Como se aprecia en la Tabla 1 se puede observarque tomando 1000 gramos de semilla de SI se pier-de gran cantidad de este peso total en la cascara porlo cual se tomaraacute el peso de la semilla sin cascara co-mo base de caacutelculo para los demaacutes paraacutemetros Lamasa seca (residuo de la extraccioacuten) obtenida des-pueacutes de la extraccioacuten (6808) arroja un valor muyalto por lo cual representa un porcentaje muy im-portante ya que se puede usar posteriormente Elporcentaje de rendimiento de aceite que se obser-va en la Tabla 1 es de 2692 el cual comparadocon los resultados obtenidos por Muangrat Veerap-hong y Chantee (2018) quien obtuvo rendimientos

de aceite entre 3797 a 4063 se evidencia queel rendimiento en este estudio fue menor debido aque durante la extraccioacuten del aceite no se elevoacute latemperatura en esta investigacioacuten

32 Anaacutelisis fisicoquiacutemico de la semilla deSacha Inchi

Como se puede observar en la Tabla 2 esta semi-lla contiene un alto contenido de aceite 420 elcual seguacuten Wang y Kakuda (2018) se encuentra enel rango estimado (334 - 543) La cantidad deproteiacutena 2978 da a entender que esta semilladespueacutes de haber extraiacutedo el aceite quedaraacute con unremanente de proteiacutena muy alto El porcentaje deceniza es de 29 que es un poco menor seguacuten loreportado por Gutieacuterrez Rosada y Jimeacutenez (2011)el cual obtuvo un porcentaje de 4 La cantidad dehumedad es relativamente baja 672 ya que se tra-ta de un fruto seco seguacuten James (1995) se encuen-tra dentro del rango 0-10 para procesamiento yalmacenamiento sin degradacioacuten de microorganis-mos a los triacilgliceridos La cantidad de fibra ob-tenida en este estudio fue de 18 en base seca elcual es mayor al reportado por Muangrat Veerap-hong y Chantee (2018) quien obtuvo un porcentajede 1386 en base seca

33 Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite de lasemilla de Sacha Inchi

331 Iacutendice de Acidez

Seguacuten se observa en la Tabla 3 el iacutendice de acidezde este aceite es 038 mg KOHg Seguacuten FAOOMS(2015) no debe ser mayor a 4 mg NaOHg para acei-tes vegetales prensados en friacuteo La baja acidez deeste aacutecido refleja la escasa refinacioacuten y la buena cali-dad del aceite de SI en comparacioacuten con el aceite deoliva que seguacuten Paucar-Menacho y col (2015) tieneun valor de 114 mg NaOHg y el aceite de pesca-do que seguacuten Nascimento V y col (2015) tiene unvalor de 1172 mg NaOHg se puede corroborar labuena calidad de este aceite

332 Densidad relativa

El resultado de este paraacutemetro en la Tabla 3 arro-ja un valor de 091 el cual demuestra que este aceite

es ligero Seguacuten Gutieacuterrez Rosada y Jimeacutenez (2011)esto se debe a la cantidad de aacutecidos grasos insatu-rados presentes en el mismo comparaacutendolo con el

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

Tabla 1 Rendimientos en la obtencioacuten del aceite de la semilla de SI

Aceite obtenido(pp)

Sedimentos(pp)

Residuo desemilla (pp)

Semilla sincaacutescara (g)

Caacutescara(g)

Semilla concaacutescara (g)

2693 plusmn167 38plusmn018 6808 plusmn746 65317 plusmn1383 3472 plusmn144 10003 plusmn06

aceite de oliva que seguacuten Paucar-Menacho y col(2015) da un valor de 09252 existiendo una simi-

litud entre estos dos aceites debido a la alta insatu-racioacuten en ambos

Tabla 2 Caracteriacutesticas fisicoquiacutemicas de la semilla de SI

Caracteriacutestica Semilla de SIHumedad 672 plusmn01

Grasa 4203 plusmn02Ceniza 29 plusmn0025Fibra 180 plusmn0095

Proteiacutena 2978 plusmn16

333 Iacutendice de Yodo

Seguacuten Muangrat Veeraphong y Chantee (2018) es-ta caracteriacutestica del aceite estaacute relacionada con elgrado de insaturacioacuten del mismo que como se pue-de observar en la Tabla 3 arroja un valor de 1925I2100g Haciendo una comparacioacuten seguacuten lo re-

portado por Paucar-Menacho y col (2015) para elaceite de oliva (5615 g I2100 g) y por Nascimen-to V y col (2015) para el aceite de pescado (9392 gI2100 g) demuestra un valor muy alto en el iacutendicede yodo para el aceite de SI reflejando asiacute que esteaceite tiene una mayor insaturacioacuten en comparacioacutena los otros dos aceites

Tabla 3 Caracteriacutesticas fiacutesicoquiacutemicas del aceite de SI

Propiedad Tipo de aceiteSacha Inchi Oliva Pescado3

Iacutendice de acidez(mg KOHg)

038 plusmn 002 114 plusmn 0037 1 1172 plusmn 01

Densidad relativa 091 09252 plusmn 00014 1 NDIacutendice de peroacutexido

(m-eq O2Kg)581 plusmn 05 691 plusmn 344 2 722 plusmn 11

Iacutendice de Yodo(I2100g)

1925 plusmn 07 5615 plusmn 014 1 9392 plusmn 07

1(Paucar-Menacho y col 2015) 2(Piscopo y col 2016) 3(Nascimento V ycol 2015)

334 Iacutendice de peroacutexido

Seguacuten indica Cebi y col (2017) este ensayo mi-de directamente la concentracioacuten de hidroperoacutexi-do que es el resultado del producto de oxidacioacutenprimario en la oxidacioacuten de productos que seguacutenFAOOMS (2015) no debe de exceder de 10 mili-

equivalentes de peroacutexido de oxiacutegeno kg en el casode aceites vegetales y de origen animal El resultadoobtenido en este estudio fue de 581 m-eq O2Kg elcual arroja un valor menor en comparacioacuten al aceitede oliva con un valor de 691 m-eq O2Kg seguacutenPiscopo y col (2016) y con el aceite de pescado conun valor de 722 m-eq O2Kg seguacuten Nascimento V

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y col (2015)

Para conocer que tan vulnerable es el aceite deSI a la oxidacioacuten se realizaron los procedimientosdescritos en el punto 223 a temperatura ambien-te (25C) dando como resultado que este aceite essensible a desarrollar rancidez si estaacute expuesto pro-longadamente a la luz y a la intemperie Seguacuten lo re-portado por Takeyama y Fukushima (2013) quienesexpusieron el aceite a una radiacioacuten UV de 300 nmpor 15 diacuteas y obtuvieron un incremento de la oxi-

dacioacuten del mismo llegando a valores de 250 m-eqO2Kg Seguacuten lo reportado por Maurer y col (2012)quienes obtuvieron un valor de 100 m-eq O2Kg a65C durante 15 diacuteas que es muy diferente en com-paracioacuten al anaacutelisis realizado en esta investigacioacutenel cual fue llevado a cabo a 25C (16 m-eq O2Kgdurante 15 diacuteas) Todos estos resultados indican queeste aceite tiene una gran sensibilidad a la oxida-cioacuten debido a la exposicioacuten a la luz ultravioleta y ala temperatura

Figura 2 Iacutendice de oxidacioacuten (m-eq O2Kg) vs tiempo (diacuteas)

34 Perfil de aacutecidos grasos

El perfil de aacutecidos grasos se puede observar en laTabla 4 En los tres aceites se puede apreciar el altocontenido de aacutecidos grasos insaturados siendo elmaacutes alto el de SI (9063) muy parecido al reporta-do por Fanali y col (2011) quienes obtuvieron unvalor de 92 Dentro de ellos el aacutecido linoleacutenico α-3 (3884) es el de mayor presencia el cual ayudaa disminuir el riesgo de enfermedades cardiovas-culares en seres humanos (Araujo-Dairiki Chavesy Dairiki 2018) El aacutecido graso linoleico α-6 es elsegundo con mayor porcentaje dentro del aceite deSI (3467) el cual contribuye a la prevencioacuten deenfermedades inflamatorias (Saiki y col 2017) ydisminuye la grasa corporal en nintildeos (Racine y col2010) Ademaacutes comparando con los valores obteni-dos en este ensayo con los brindados por Cisnerosy col (2014) se observa que existe una pequentildea

diferencia en la composicioacuten de aacutecidos grasos lle-gando a valores maacutes altos en el aacutecido linoleacutenico α-3(482) y decreciendo en el aacutecido oleico α-9 (89)En el aacutecido linoleico α-6 no existe diferencia signifi-cativa

Seguacuten Romero Aroca (2011) el aceite de olivatiene un porcentaje total de saturados del 1588y para insaturados tiene un porcentaje total del8392 recalcando que el aacutecido oleico α-9 es el demayor presencia en este tipo de aceites obteniendoun porcentaje de 7122 el cual es estable a la oxi-dacioacuten debido a que es un aacutecido graso con solo undoble enlace (Paucar-Menacho y col 2015) SeguacutenPaucar-Menacho y col (2015) el perfil de aacutecidosgrasos del aceite de pescado tiene un porcentaje to-tal de saturados de 3742 y para insaturados tieneun porcentaje total del 6258 Cabe recalcar queel acido linoleacutenico α-3 es el de mayor presencia en

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

este tipo de aceite alcanzando un 4091

Realizando una comparacioacuten entre estos tresaceites se puede observar que el aceite de SI brindauna mayor cantidad de aacutecidos grasos insaturadoslos cuales difieren en la cantidad entre acido lino-leacutenico α-3 linoleico α-6 y oleico α-9 siendo los dosprimeros los de mayor presencia Se puede afirmar

que el aceite de SI tiene un efecto beneficioso para lasalud reduciendo la cantidad de trigliceacuteridos en lasangre pudiendo de ayuda en el control de ciertasenfermedades como la diabetes mellitus la obesi-dad y sirviendo tambieacuten como posibles agentes ci-totoacutexicos para ciertas ceacutelulas tumorales (Rodriacuteguez-Cruz y col 2005)

Tabla 4 Perfil de aacutecidos grasos de los aceites

Perfil de aacutecidos grasosComposicioacuten de acido graso Sacha Inchi() Sacha Inchi()1 Oliva()2 Pescado()3

C140 ND ND ND 1022C160 544 47 1356 228C161 ND ND 143 1054C170 ND ND 242 085C180 394 33 186 44C181 1712 89 7122 962C182 3467 341 1013 151C183 3884 482 618 099C200 ND ND 356 ND

C205n3 ND ND ND 2028C226n3 ND ND ND 1964

C201 ND ND 284 256C202 ND ND 102 NDC221 ND ND ND 162

Total α-3 3884 482 618 4091Total α-6 3467 341 1013 151Total α-9 1712 89 7122 962

Total Saturados 938 8 1588 3742Total Insaturados 9063 912 8392 6258

Total mono insaturados 1712 89 7317 2016Total Poli insaturados 7351 823 1075 4242

1 (Cisneros y col 2014) 2 (Romero Aroca 2011) 3 (Paucar-Menacho y col 2015)

4 Conclusiones

El porcentaje de extraccioacuten de aceite por extrusioacuten(2692) comparado al obtenido en los anaacutelisis fi-sicoquiacutemicos (4203) demuestra que este meacutetodode extraccioacuten tiene un rendimiento bajo tenien-do como alternativa otros tipos de extraccioacuten paraobtener maacutes aceite La semilla de SI tiene un altocontenido de aceite en su interior y gracias a losestudios realizados en este ensayo se logroacute determi-nar que contiene un alto contenido de aacutecidos grasosinsaturados (9063) comparaacutendolo con los resul-tados obtenidos con semillas provenientes de Peruacute

se observa una ligera varianza en los aacutecidos grasoslinoleacutenico (936 de diferencia) y oleico (822 dediferencia) llegando a concluir que la composicioacutende aacutecidos grasos poliinsaturados y monoinsatura-dos variacutea dependiendo de la procedencia de la se-milla

Al compararlo con los aceites de oliva y pescadolos cuales comuacutenmente se conocen por su alto nivelde instauracioacuten se observa que este tiene un nivelmaacutes alto de aacutecidos grasos poliinsaturados 6276de diferencia en comparacioacuten con el aceite de olivay 3109 de diferencia en comparacioacuten con el aceite

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de pescado Sin embargo el aceite de oliva es ricoen aacutecido oleico α-9 y el aceite de pescado en aacutecidolinoleacutenico α-3 los cuales son beneficiosos depen-diendo de la necesidad del consumidor

Al realizar un anaacutelisis fisicoquiacutemico de los tresaceites se pudo determinar que la calidad del aceitede SI es mayor en comparacioacuten a los otros dos acei-tes al ser un producto menos procesado y maacutes li-gero Debido al alto contenido de proteiacutena presenteen el aceite de SI se recomienda realizar un estudioposterior para obtener un posible producto a partirdel residuo despueacutes de la extraccioacuten de aceite

Referencias

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Caracterizacioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plukenetia volubilis) del cantoacuten SanVicente Manabiacute Ecuador obtenida mediante procesos no teacutermicos de extrusioacuten

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

TRATAMIENTO DE AGUASpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201908

DETECCIOacuteN DE ANTIBIOacuteTICOS BETALACTAacuteMICOSTETRACICLINAS Y SULFAMIDAS COMO CONTAMINANTES

EMERGENTES EN LOS RIacuteOS SAN PEDRO Y PITA DEL CANTOacuteN

RUMINtildeAHUI

DETECTION OF BETALACTAMIC ANTIBIOTICS TETRACYCLINES AND

SULFAMIDES AS EMERGING POLLUTANTS IN THE RIVERS SAN PEDRO AND

PITA OF THE CANTON RUMINtildeAHUI

Lenin Javier Ramiacuterez Cando12 Sabrina Estefania Chicaiza Ramiacuterez1 Allan David Ramos Loacutepez1 y Ceacutesar Ivaacuten Aacutelvarez1

1 Grupo de Investigacioacuten Ambiental en el Desarrollo Sustentable GIADES Carrera de Ingenieriacutea Ambiental Universidad Poli-teacutecnica Salesiana Av Moran Valverde y Rumichaca Quito Ecuador2 Facultad de Ciencias Quiacutemicas Universidad de Guayaquil Av Delta-Ciudadela Universitaria Guayaquil Ecuador

Autor para correspondencia leninramirezugeduec

Manuscrito recibido el 20 de julio de 2018 Aceptado tras revisioacuten el 26 de febrero de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

Las actividades que se realizan en el diario vivir como la higiene personal o el cuidado de la salud pueden provocarefectos negativos en el ecosistema generando alteraciones sobre el medio ambiente dado que se consumen variassustancias de diferente origen y composicioacuten quiacutemica de estas sustancias se conoce relativamente poco con respectoal impacto que tendraacute en el ambiente y en el ser humano sustancias que son reconocidas con el nombre de contami-nantes emergentes El presente trabajo experimental fue desarrollado en las parroquias de Uyumbicho Amaguantildeados localidades ubicadas a 1 Km de la orilla del riacuteo San Pedro y la parroquia de Sangolqui cerca al riacuteo Pita se evaluoacute laprobable existencia de residuos de antibioacuteticos betalactaacutemicos y sulfamidas en los 13 puntos de muestreo distribuidosde la siguiente manera 9 en el riacuteo San Pedro y 4 en el riacuteo Pita se realizaron 6 muestreos de agua para ser analizadasmediante la utilizacioacuten de un kit de deteccioacuten para antibioacuteticos las muestras fueron analizadas 2 veces cada mes por3 meses se procesoacute las imaacutegenes con teacutecnica fotogrameacutetricas y estadiacutesticas para cuantificar los antibioacuteticos de mane-ra raacutepida y sencilla Los resultados obtenidos son claros con un total del 41 de 78 muestras que representa el 52 decasos positivos con presencia de residuos de antibioacuteticos betalactaacutemicos y sulfamidas en los afluentes de los riacuteos SanPedro y PitaPalabras clave Antibioacuteticos contaminantes emergentes ambiente betalactaacutemicos sulfamidas

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Abstract

The activities carried out in daily living such as personal hygiene and health care they may cause negative effects onthe ecosystem generating alterations on the environment given that consumed several substances of different originand chemical composition these substances are relatively little known regarding the impact that will have on theenvironment and human substances that are recognized under the name of polluting emerging This experimentalstudy was developed in the parishes of Uyumbicho Amaguantildea two towns located 1 Km from the shore of the SanPedro river and the parish of Sangolqui near the Pita river assessed the likely existence of residues of beta-lactamantibiotics and sulphonamides at the 13 sampling points distributed in the following manner 9 in the San Pedro riverand 4 in the Pita river 6 samples of water were taken to be analyzed using a kit of detection for antibiotics sampleswere tested 2 times every month for 3 months antibiotics were estimated by photogrammetric and statistical analysisThe results are clear with a total of 41 of 78 samples representing 52 of positive cases with the presence of residuesof beta-lactam antibiotics and sulfonamides in the tributaries of the rivers San Pedro and PitaKeywords Antibiotics contaminants emerging environment beta-lactams sulfonamides

Forma sugerida de citar Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I (2019)Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminan-tes emergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui La Granja Revistade Ciencias de la Vida Vol 30(2)88-102 httpdoiorg1017163lgrn30201908

IDs OrcidLenin Javier Ramiacuterez-Cando httpsorcidorg0000-0002-4855-4796Sabrina Estefania Chicaiza Ramiacuterez httpsorcidorg0000-0003-0496-685XAllan David Ramos Loacutepez httpsorcidorg0000-0002-1446-5138Ceacutesar Ivaacuten Alvarez httpsorcidorg0000-0001-5629-0893

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperTRATAMIENTO DE AGUAS Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I

1 IntroduccioacutenEl deterioro en el medio ambiente es provocado porel aumento acelerado de la poblacioacuten esto conllevael aumento de produccioacuten en actividades indus-triales farmaceacuteuticas agriacutecolas debido a que lasaguas que cada actividad genera son vertidas di-rectamente a los cuerpos de agua estas aguas no setratan previamente consecuentemente no se puedemitigar el impacto que se estaacute generando sobre loscuerpos de agua (Elena Ramiacuterez y Garciacutea G 2009Ramiacuterez Cando Guerra Guevara y Reinoso Molina2017)

El anuncio del primer antibioacutetico sulfamiacutedico en1935 inicioacute la era moderna de la terapeacuteutica anti-microbiana caracterizada por una enorme disminu-cioacuten de la morbilidad y de la mortalidad para mu-chas enfermedades infecciosas (Gimeno 2001 Reigy Toldraacute 2008) Dentro de este grupo de contami-nantes se encuentran los productos farmaceacuteuticosy los subproductos si bien no son considerados co-mo sustancias persistentes su frecuente utilizacioacuteny desecho los hace estar presentes en nuestro en-torno Por consiguiente los antibioacuteticos forman par-te de los agentes farmacoloacutegicos utilizados de formareiterativa y en otros casos usados sin ninguacuten tipode control como suplemento alimenticio o para tra-tar enfermedades en animales siendo administra-dos en numerosas ocasiones de forma insensata yen dosis inadecuadas (Talero Peacuterez Medina y Rozo-Nuacutentildeez 2014)

El derecho de todo ciudadano a vivir en un am-biente sano y ecoloacutegicamente equilibrado libre decontaminacioacuten (CIJUL 2013 Maacutetyaacutes y col 2018Ramiacuterez Cando y col 2017) es la base para realizarel proyecto de deteccioacuten de antibioacuteticos y derivadosde los mismos como contaminantes emergentes enla cuenca de los riacuteos Pita y San Pedro para de estamanera generar ideas para el tratamiento posteriornecesario para la descontaminacioacuten de los riacuteos Elfin de este trabajo es identificar analizar detectar ycuantificar los tipos de antibioacuteticos y sus derivadosque se encuentren presentes en los riacuteos San Pedro yPita considerados como contaminantes emergentesde esta manera poder generar datos que nos facili-ten analizar el comportamiento de estos antibioacuteticosy determinar ademaacutes niveles de afeccioacuten tanto a lasalud humana como al entorno en siacute analizaremoseste proceso mediante muestreos in situ y procesoscontrolados en un laboratorio para un anaacutelisis pos-terior a los resultados y tener una idea clara del efec-

to de los antibioacuteticos en el medio ambiente Una delas caracteriacutesticas importantes que posee este grupode contaminantes para causar un efecto negativo enla naturaleza es que no necesariamente requierenser persistentes ya que si bien existen sistemas quelos pueden remover o transformar en compuestosmaacutes simples o subcompuesto su continuo consumoy por ende el desecho que generado conlleva a lapresencia permanente en el medio ambiente (Bar-celoacute 2003 Guevara Granja y Ramirez Cando 2015Ramiacuterez Cando y col 2017) En los riacuteos San Pedroy Pita se estudian y analizan especiacuteficamente lossiguientes contaminantes emergentes (antibioacuteticos)Betalactamicos Tetraciclinas Sulfamidas (Barceloacute2003)

Los antibioacuteticos son sustancias originados dedistintos tipos de especies de microorganismos co-mo bacterias hongos o actinomicetos incluyendociertas especies de insectos y plantas los cuales lo-gran intervenir en el desarrollo de otros microorga-nismos e incluso pueden llegar a eliminarlos (Vol-fredo Camacho 2010) estaacuten constituidos por moleacute-culas orgaacutenicas lo que nos revela que su mecanismode degradacioacuten al cual estaacute expuesto en el medioambiente son igual a cualquier compuesto orgaacuteni-co pero con la diferencia que todas las reaccionesque se llevan a cabo se realizan aun cuando las con-centraciones de estos compuestos esteacuten muy dilui-das (Henriacutequez Villa 2012) Se tiene que el tiempoestimado para la biodegradacioacuten de los antibioacuteticosen el medio ambiente es de meses o antildeos depen-diendo de las condiciones en las que se encuentrecantidad de oxiacutegeno la disponibilidad de luz el su-ministro de agua (Ferrer y Thurman 2012 AlvarezMendoza Teodoro y Ramirez 2019) Considerandolo expuesto la deteccioacuten y cuantificacioacuten de dichoscompuestos en cuerpos de agua se convierte cadadiacutea en una necesidad para la toma de decisiones yregulaciones al respecto

2 Materiales y meacutetodos

21 Aacuterea de estudioDeteccioacuten de antibioacuteticos en aguas de los riacuteos sanpedro y pita ubicados en la provincia de Pichinchaen parroquias como Uyumbicho en el cantoacuten Mejiacuteay Amaguantildea y Sangolquiacute en el cantoacuten Rumintildeahuipor las cuales atraviesan los riacuteos en estudio como seve en la Figura 1

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Figura 1 Localizacioacuten del proyecto desde la parroquia de Uyumbicho Amaguantildea y Sangolquiacute

Uyumbicho

La parroquia de Uyumbicho ubicada al norte delcantoacuten Mejiacutea a 23 Km del centro de la ciudad deQuito y a 1 Km de la orilla izquierda del riacuteo SanPedro Entre los 2600 y los 4600 msnm posee unclima templado huacutemedo con una temperatura pro-medio de 12C a 27C (Uyumbicho 2014)

Amaguantildea

La parroquia de Amaguantildea pertenece al DistritoMetropolitano de Quito ubicada al norte del Can-toacuten Mejiacutea y el riacuteo San Pedro atraviesa la parroquiaEntre los 1740 y los 4120 msnm posee un climatemplado con una temperatura promedio de 17C y18C (Amaguantildea 2013)

Sangolquiacute

La parroquia de Sangolquiacute estaacute ubicada en el vallede los chillos es la capital del cantoacuten Rumintildeahui yforma parte de la hoya de Guayllabamba y se en-cuentra a 1 Km de la orilla derecha del Rio PitaEntre los 2415 y los 2512 msnm posee un climatemplado con una temperatura promedio de 16Cy 23C (Rumintildeahui 2014)

22 Obtencioacuten de la muestraSe utilizoacute un GPS para georreferenciar los puntos demuestreo y ppermitioacute ubicar en un mapa los pun-tos de referencia para cada uno de los riacuteos es asiacuteque se pudo obtener las coordenadas y mapas deubicacioacuten para los puntos de muestreo del riacuteo Pitay San Pedro Se tomaron un total de 13 muestras 9muestras en el riacuteo San Pedro y 4 muestras en el riacuteoPita tomando 1 litro de cada una de las muestraspara su posterior uso y anaacutelisis esto realizado conla ayuda de equipos como el pH-metro (FiveGoT M Metter Toledo) y un kit (AuroFlowT M BTS ComboStrip Test Kitrdquo de marca BIOO Scientific)

23 Anaacutelisis en campoEl trabajo de campo se realizoacute siguiendo los pa-sos tanto para la recoleccioacuten de las muestras seguacutenla NTE INEN 21172013 sobre el agua calidad delagua muestreo manejo y conservacioacuten de mues-tras (INEM 2013) como para el anaacutelisis de dichasmuestras a traveacutes del kit ldquoAuroFlowTM BTS Com-bo Strip Test Kitrdquo de marca BIOO Scientific (Scienti-fic 2018) que es un kit de anaacutelisis e identificacioacuten deantibioacuteticos Para cada punto de muestreo se reali-zoacute la medicioacuten de pH conductividad y temperatura

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con el pH-metro el instrumento portaacutetil pH-metroFiveGoT M sirve para la medicioacuten de pH conducti-vidad (mS) y temperatura (C) este equipo cumplecon las normativas de seguridad reconocidas (To-ledo 2017) y la identificacioacuten de antibioacuteticos conlas tiras de lectura para la comparacioacuten de resulta-dos con la guiacutea del kit AuroFlowT M los informes devalidacioacuten estaacuten disponibles y muestran la eficaciade las pruebas tanto a temperatura ambiente comoen otras condiciones (Scientific 2018) el protocoloo proceso raacutepido y simplificado del uso del kit sepuede ver a continuacioacuten

bull Agregue 200uL de agua friacutea al recipiente dereaccioacuten y mezcle pipeteando hacia arriba yhacia abajo 10 veces

bull Incubar la mezcla durante 3 minutos a tempe-ratura ambiente

bull Agregue la varilla o tira medidora al recipien-te de reaccioacuten

bull Incubar la mezcla durante 4 minutos a tempe-ratura ambiente

bull Interpretar visualmente el resultado usando eldiagrama o usa el lector

24 Anaacutelisis de laboratorioLas muestras fueron almacenadas y refrigeradasdurante una semana como primer paso se prepa-ran materiales para la elaboracioacuten del medio de cul-tivo para nuestro proyecto se ocupoacute Agar nutritivotanto el MacConkey como el PCA (ambos de marcaDIFCO BBL Microbiology en presentacioacuten de 500gramos) que son medios universales para la deter-minacioacuten de microorganismos y bastante uacutetiles pa-ra la identificacioacuten de UFC (Unidades formadorasde colonias) se preparoacute 500ml de cada tipo de agarsiguiendo los procedimientos de preparacioacuten

241 Preparacioacuten del Agar

La preparacioacuten del medio de cultivo consiste en pe-sar la cantidad deseada del mismo y disolverla enagua destilada siguiendo las instrucciones del fabri-cante seguacuten la etiqueta proporcionada en el envasedel producto Esta mezcla despueacutes de ser preparadase esteriliza en el autoclave una vez finalizada la es-terilizacioacuten los medios se dejaraacuten enfriar a tempe-ratura ambiente evitando su solidificacioacuten ya que

estos medios deben verterse en las cajas Petri parala siembra de las muestras para que arrojen los re-sultados correspondientes para cada una de las mis-mas

242 Preparacioacuten de las muestras para siembra

Una vez esterilizados los materiales cajas Petri pi-petas y tubos de ensayo se toman las cajas Petriy se vierte el medio fundido y esteacuteril dentro deellas en un ambiente aseacuteptico lo recomendable esque esteacute en la proximidad de la llama de un me-chero Bunsen aproximadamente en un radio de 20a 30 cm dependiendo la intensidad y el color dela flama (APHA 1970) o Agar PCA (Plate countagar) Se sacan las muestras de la refrigeracioacuten y selas mantiene en condiciones ambientales para quese acondicionen a la temperatura normal una vezacondicionadas estas muestras se tomoacute 1 ml de ca-da una de las botellas para la respectiva siembrauna vez colocada la aliacutecuota se vierte el agar encada una de las cajas Petri considerando que parael proceso se realizaron diluciones 10minus1 y 10minus2 queayudaran a reducir la concentracioacuten de microorga-nismos (APHA 1970)

Despueacutes de colocar determinada cantidad demuestra se seleccionoacute el agar MacConkey y PCApara cada dilucioacuten y se la vierte en cada caja Petriocupando una teacutecnica de siembra de cultivos deno-minada ldquocaja pobrerdquo en la cual se coloca un milili-tro de cada una de las diluciones en cada una de lascajas Petri etiquetadas Este mililitro se lo esparceen toda la caja despueacutes de esto en un ambiente es-teacuteril se vierte el agar con una temperatura maacuteximade 40C Se realizoacute el proceso utilizando 26 cajas Pe-tri 13 cajas para las muestras en agar MacConkey y13 cajas para PCA para comprobar la funcionalidaddel proceso con cada uno de los medios a partir deeso usamos 28 cajas Petri contando con un blancopara diferenciar las demaacutes muestras Una vez pre-paradas y finalizado el proceso de siembra las ca-jas Petri son ingresadas a una incubadora la cual semantiene en una temperatura definida de 37C selas conserva en un tiempo aproximado de 48 horaspara que el crecimiento sea oacuteptimo en ambos tiposde agar estaacutendar (APHA 1970) o Agar PCA

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

25 Preparacioacuten de las Curvas de Calibra-cioacuten

Para las curvas de calibracioacuten comenzamos nuestroanaacutelisis considerando el blanco que hace referencia

a agua sin presencia de antibioacuteticos

Tabla 1 Ubicacioacuten de los puntos de muestreo

COORDENADASPUNTOS RIacuteO X Y

1 SAN PEDRO 776320179 9957033032 SAN PEDRO 776459837 9957513843 SAN PEDRO 777471527 9958809984 SAN PEDRO 777999499 995887225 SAN PEDRO 781362462 9960688916 SAN PEDRO 782648687 996294747 SAN PEDRO 782899269 9964211358 SAN PEDRO 7833909 9965736519 SAN PEDRO 78243611 9966660181 PITA 78243611 9966660182 PITA 783049537 9966952453 PITA 784595582 9965756814 PITA 787187462 996356193

251 Elaboracioacuten de Curvas de Calibracioacuten

La curva de calibracioacuten se mide en funcioacuten de laconcentracioacuten de un analito La calibracioacuten inclu-ye la seleccioacuten de un modelo para valorar paraacuteme-tros que permitan comprobar la linealidad de esacurva y como resultado la capacidad de un meacuteto-do analiacutetico para obtener resultados que sean pro-porcionales a la concentracioacuten de un compuesto endicha muestra dentro de un determinado interva-lo de trabajo En el procedimiento se compara unapropiedad del analito con la de estaacutendares de con-centracioacuten conocida del mismo analito (o de alguacutenotro con propiedades muy similares a eacuteste) (Dosaly Villanueva 2008) La fase de calibracioacuten analiacuteticase realiza mediante un modelo de liacutenea recta radicaen hallar la recta de calibrado que mejor se ajustea una cantidad de n puntos experimentales don-de cada punto se encuentra definido por una va-riable x (variable independiente generalmente con-centracioacuten del analito de intereacutes) y una variable y(variable dependiente generalmente respuesta ins-trumental) La recta de calibrado se encuentra defi-nida por una ordenada al origen (b) y una pendiente(m) mediante la ecuacioacuten y = mx+b o cualquiera de

sus formas linealizadas (Dosal y Villanueva 2008)

252 Preparacioacuten de la curva de calibracioacuten

El blanco nos serviraacute para comparar con los demaacutesresultados y para esto se necesitoacute muestras purastanto para β-lactaacutemicos como para sulfamidas Setomoacute un gramo de cada uno en este proceso se for-maron 6 muestras de cada antibioacutetico un blanco(concentracioacuten 0) y una solucioacuten patroacuten de 1g deantibioacutetico por cada 100 mL de aquiacute se partioacute parapreparar 5 diluciones 10minus110minus210minus310minus4y10minus5para evaluar y reconocer las diferentes concen-traciones todo este proceso con ayuda del kitAuroFlowT M Se empleoacute una teacutecnica de anaacutelisis deimaacutegenes raster que nos proporciona el programainformaacutetico R Studio (RStudio 2016) mediante elcual se puede relacionar las bandas con la cantidadde antibioacutetico existente las bandas usadas son Ro-ja Verde y Azul en ingleacutes RGB (Red-Green-Blue)Se debe considerar para dicha evaluacioacuten tomarimaacutegenes precisas de las tiras de medicioacuten del kita una misma distancia (altura) a una exposicioacuten deluz igual para todas las tiras y evitando las sombrasen las mismas ya que cualquier tipo de error dentro

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperTRATAMIENTO DE AGUAS Ramiacuterez C L J Chicaiza Ramiacuterez S E Ramos Loacutepez A D y Aacutelvarez C I

de este proceso altera significativamente el valor delas bandas al pasar por el anaacutelisis informaacutetico (Al-varez Mendoza y col 2018)

Una vez tomadas las imaacutegenes correspondien-tes al blanco se analizan todas las tiras obtenidas dela toma de muestras que son 78 tiras de esta formase realiza la curva de calibracioacuten (conjunto de con-

centraciones que describen el intervalo en el cual sedeberaacute cuantificar el compuesto por analizar) y a finde asegurar que la recta encontrada con los puntosexperimentales se ajustoacute correctamente al modelomatemaacutetico de la ecuacioacuten se calculan los valoresde la ordenada al origen la pendiente el coeficientede determinacioacuten (R2) y el anaacutelisis de residuos delmodelo (Dosal y Villanueva 2008)

3 Resultados

31 Campo y muestreo

Los resultados obtenidos a lo largo de los muestreoscorrespondientes para las fechas indicadas a la in-formacioacuten recolectada en la Tabla 1 para la ubica-cioacuten geograacuteficaLa informacioacuten levantada a partir de la distribucioacutenespacial de los puntos de muestreo es indicando

por las variables de estado como pH temperaturay conductividad ademaacutes de indicar la presencia deantibioacuteticos en las diferentes muestras (Tabla 2)Evidenciaacutendose en la Tabla 2 que la presencia de an-tibioacuteticos con base de betalactaacutemicos es mayor quela presencia de antibioacuteticos con base de sulfamidasen una relacioacuten de al menos 21 Los valores de pHse mantienen en un rango de 714 a 851 la tempe-ratura se mantiene entre 1415C a 2645C y la con-ductividad en un rango de 1367mS a 8200mS

Figura 2 Curva de calibracioacuten para betalactaacutemicos con los datos analizados de las imaacutegenes del blanco

Figura 3 Curva de calibracioacuten para sulfamidas con los datos analizados de las imaacutegenes del blanco

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Tabla 2 Tabla de datos a lo largo de las fechas de muestreo se presentan los puntos que tuvieron presencia de antibioacuteticos dandoun valor positivo (1) y un valor negativo (0) a la presencia de los mismos

Fecha Puntos Riacuteo pH Conductividad Temperatura Betalactaacutemicos Sulfamidas

7112017

2 SAN PEDRO 843 7667 187 1 13 SAN PEDRO 85 80 1845 0 14 SAN PEDRO 847 7867 2005 0 16 SAN PEDRO 8 53 24 1 17 SAN PEDRO 837 7433 1989 1 08 SAN PEDRO 836 73 2355 0 19 SAN PEDRO 829 21 225 0 13 PITA 851 2467 235 1 1

22112017

3 SAN PEDRO 83 7633 1755 1 08 SAN PEDRO 813 67 1675 1 02 PITA 744 2867 198 1 03 PITA 81 6533 1725 1 04 PITA 825 7333 1685 1 0

4122017

1 SAN PEDRO 791 6467 1595 1 02 SAN PEDRO 785 6167 176 1 06 SAN PEDRO 756 4567 211 0 12 PITA 714 2133 2395 1 14 PITA 783 6067 187 1 1

18122017

1 SAN PEDRO 784 6067 168 1 05 SAN PEDRO 796 6767 1795 1 06 SAN PEDRO 771 5433 213 1 07 SAN PEDRO 773 5467 199 1 08 SAN PEDRO 771 5433 2035 1 02 PITA 718 24 245 1 04 PITA 761 48 2095 1 0

212018

4 SAN PEDRO 772 5433 1635 1 06 SAN PEDRO 742 37 211 1 09 SAN PEDRO 748 4067 178 1 01 PITA 747 40 1695 1 02 PITA 732 3167 1715 1 03 PITA 736 3333 165 1 04 PITA 736 3333 17 1 0

1712018

2 SAN PEDRO 799 6967 1645 1 03 SAN PEDRO 799 6933 193 1 05 SAN PEDRO 794 67 172 1 06 SAN PEDRO 756 45 191 1 17 SAN PEDRO 792 65 155 1 09 SAN PEDRO 787 62 15 1 12 PITA 74 3567 1555 1 03 PITA 769 52 144 1 14 PITA 734 32 1415 1 0

32 Pruebas microbioloacutegicas

Una vez obtenidas las muestras y la presencia o node antibioacuteticos en las mismas de la siembra de es-tas muestras en medios de cultivos tanto Agar Mac-Conkey y Agar PCA por meacutetodos ya especificados

anteriormente se obtuvieron los siguientes resulta-dos tomando en cuenta que se realizaron dilucio-nes para todas las muestras debido a que se debiacuteareducir la concentracioacuten de microorganismos parapoder identificar las colonias posteriormente con-tando ademaacutes que soacutelo se presentan las muestras

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positivas presentando uacutenicamente el valor de lasUFC (Unidades formadoras de colonias) una vezutilizado el respectivo factor de conversioacuten se agre-

ga tambieacuten que se eliminoacute el dato del primer mues-treo debido a que su concentracioacuten arrojaba resulta-dos incontables como se observa en la Tabla 3

Tabla 3 Representacioacuten de los valores totales de UFC para cada una de las muestras en cada una de las fechas de muestreorealizadas por conteo en cuadrantes

Fecha Puntos Riacuteo TOTAL (UFCml) Fecha Puntos Riacuteo TOTAL (UFCml)

22 de noviembre 2017

3 SAN PEDRO 29400

2 de enero 2018

1 SAN PEDRO 140008 SAN PEDRO 44100 2 SAN PEDRO 293002 PITA 60950 3 SAN PEDRO 250003 PITA 38450 4 SAN PEDRO 245004 PITA 24300 5 SAN PEDRO 25000

4 de noviembre 2017

2 SAN PEDRO 1700 6 SAN PEDRO 349003 SAN PEDRO 400 7 SAN PEDRO 720004 SAN PEDRO 500 8 SAN PEDRO 257005 SAN PEDRO 250 9 SAN PEDRO 241006 SAN PEDRO 500 1 PITA 270007 SAN PEDRO 350 2 PITA 330008 SAN PEDRO 100 3 PITA 120009 SAN PEDRO 300 4 PITA 24002 PITA 3250

17 de enero 2018

1 SAN PEDRO 10003 PITA 200 2 SAN PEDRO 30004 PITA 300 3 SAN PEDRO 5000

18 de diciembre 2017

1 SAN PEDRO 14350 4 SAN PEDRO 87002 SAN PEDRO 16500 5 SAN PEDRO 59003 SAN PEDRO 7000 6 SAN PEDRO 183004 SAN PEDRO 16950 7 SAN PEDRO 139505 SAN PEDRO 12450 8 SAN PEDRO 185006 SAN PEDRO 26750 9 SAN PEDRO 95007 SAN PEDRO 17600 1 PITA 146508 SAN PEDRO 22000 2 PITA 285009 SAN PEDRO 37600 3 PITA 44501 PITA 14700 4 PITA 40002 PITA 145003 PITA 160004 PITA 12000

33 Curvas de calibracioacuten

En el proceso tambieacuten se consideroacute al blanco gra-cias a las tiras indicadoras de presencia de antibioacuteti-cos la cual nos permitioacute determinar mediante pro-gramacioacuten y deteccioacuten de bandas correspondientes

a los colores rojos verde y azul las curvas de cali-bracioacuten que nos ayudariacutean a estimar la concentra-cioacuten de cada antibioacutetico hallado en este caso de be-talactaacutemicos y sulfamidas dando como resultado laTabla 4 para betalactaacutemicos y la Tabla 5 para sulfa-midas

Tabla 4 Bandas roja verde y azul para betalactaacutemicos con sus respectivas concentraciones en mgmL

Rojo Verde AzulMedia Concentracioacuten Media Concentracioacuten Media Concentracioacuten

94 10 160 10 191 10123 1 147 1 181 1129 01 182 01 202 01139 001 123 001 164 001166 0001 151 0001 181 0001178 00001 164 00001 158 00001

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

Determinando de esta manera que para el caacutelcu-lo de antibioacuteticos con base de betalactaacutemicos se ocu-paraacute la banda roja (Tabla 4) ya que esta presentauna correlacion que satisface el proceso mientrasque para las muestras de antibioacuteticos con base desulfamida se ocuparaacute la banda verde (Tabla 5) Conestos datos se programoacute y disentildearon las respecti-vas curvas de calibracioacuten que posteriormente nosserviraacuten para el caacutelculo de concentraciones de an-tibioacuteticos de cada muestra Obteniendo la ecuacioacuteny = 7 middot 106eminus0139x de ajuste R2 = 09648 (Figura 2)para betalactaacutemicos y la ecuacioacuten y = 2 middot 101eminus0191x

de ajuste R2 = 09484 (Figura 3) para sulfamidasConsiderando que valores de R2 mayores a 09 o lomaacutes cercano a 1 son valores acogidos como vaacutelidos(Martiacutenez Rodriacuteguez 2005)

Considerando el anaacutelisis de residuos donde seobservoacute su distribucioacuten normal y cumpliendo conla condicioacuten homocesticidad (prueba de White) secontinuo con el caacutelculo de las concentraciones deantibioacuteticos gracias a las ecuaciones elaboradas apartir de la Figura 2 y Figura 3 con sus respecti-vos valores de R2 maacutes cercanos a la veracidad (Olea2016) para cada muestra de la misma manera enque se realizoacute con la muestra blanco eliminado deigual manera los resultados negativos presentandoasiacute la Tabla 6 como resultado del caacutelculo

Tomar en cuenta que son 13 muestras en total alo largo de los riacuteos en estudio estos resultados ser-viraacuten de gran ayuda para su anaacutelisis posterior enmapas ilustrativos de la situacioacuten de los antibioacuteti-cos y la relacioacuten de estas concentraciones con otrasvariables consideradas dentro del estudio

Tabla 5 Bandas roja verde y azul para sulfamidas con sus respectivas concentraciones en mgmL

Rojo Verde AzulMedia Concentracioacuten Media Concentracioacuten Media Concentracioacuten

124 10 107 10 169 10136 1 132 1 174 1117 01 141 01 160 01148 001 151 001 172 001170 0001 157 0001 165 0001103 00001 170 00001 118 00001

34 Mapas de estudio de resultadosCon los datos calculados anteriormente podemosdesarrollar mapas q nos ayudariacutean a entender laubicacioacuten de los puntos y sus determinadas carac-teriacutesticas tanto como valoracioacuten de los mismos e in-cluso se presenta la dispersioacuten de los antibioacuteticos al-rededor de la zona de estudio (Figura 4)Mismos que permitieron determinar la variacioacutende pH en la zona va desde el valor de 714 a 851considerando que el agua de los riacuteos se mantiene enun nivel neutro a baacutesico la conductividad se esti-moacute en un rango de 1367 mS a 8200 mS teniendovalores maacutes altos en sectores aledantildeos al riacuteo Pita

con respecto a la temperatura se tiene una variacioacutenentre 1415C y 2645C Con respecto a los antibioacute-ticos encontrados hablando de los betalactaacutemicoseste tiene mayor concentracioacuten en los puntos 7 delriacuteo San Pedro y 4 del riacuteo Pita con valores de con-centraciones entre 137times10minus3 mgml y 157times10minus3

mgml Mientras que en lo referente a las sulfami-das se consideroacute que el punto maacutes alto de concen-tracioacuten del mismo fue el punto 3 del riacuteo Pita con va-lores entre 205times10minus3 mgml y 235times10minus3 mgml

4 Discusioacuten

Una vez analizados los resultados de cada unode los riacuteos notamos que en relacioacuten a condicionesambientales como el pH y la temperatura ambosriacuteos presentaron condiciones similares a pesar deque con la conductividad hay una diferencia de

2603 mS siendo mayor la conductividad del riacuteoPita Los resultados demostraron que existen anti-bioacuteticos en el agua de los riacuteos San Pedro y Pita losresultados obtenidos son similares a los valores de365 y 50 reportados por otros investigadores

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Tabla 6 Concentraciones de las muestras positivas tanto con antibioacutetico betalactaacutemico como con antibioacutetico sulfamida Dondebanda roja R banda verde G banda azul B betalactamicos ldquoBetardquo y sulfamidas ldquoSulfardquo

Concentracioacuten (mgmL)Fecha Puntos Riacuteo R G B Presencia Beta Sulfa2 SAN PEDRO 174 175 184 Beta Sulfa 219E-04 609E-053 SAN PEDRO 173 174 185 Sulfa - 737E-054 SAN PEDRO 175 176 185 Sulfa - 503E-056 SAN PEDRO 170 172 182 Beta Sulfa 383E-04 -7 SAN PEDRO 172 174 183 Beta 290E-04 -8 SAN PEDRO 165 170 170 Sulfa - 158E-049 SAN PEDRO 157 164 176 Sulfa - 166E-04

7112017

12 PITA 145 149 156 Beta Sulfa 124E-02 874E-033 SAN PEDRO 176 176 186 Beta 166E-04 -8 SAN PEDRO 159 162 176 Beta 177E-03 -11 PITA 160 162 170 Beta 154E-03 -12 PITA 158 158 169 Beta 203E-03 -

20112017

13 PITA 159 160 170 Beta 177E-03 -1 SAN PEDRO 170 171 183 Beta 383E-04 -2 SAN PEDRO 172 170 182 Beta 290E-04 -6 SAN PEDRO 172 168 180 Sulfa - 232E-0411 PITA 173 171 184 Beta Sulfa 252E-04 131E-04

4122017

13 PITA 172 171 183 Beta Sulfa 290E-04 131E-041 SAN PEDRO 154 159 173 Beta 354E-03 -5 SAN PEDRO 166 167 181 Beta 667E-04 -6 SAN PEDRO 167 168 181 Beta 581E-04 -7 SAN PEDRO 162 162 179 Beta 116E-03 -8 SAN PEDRO 170 170 182 Beta 383E-04 -11 PITA 169 170 185 Beta 440E-04 -

18122017

13 PITA 168 170 184 Beta 505E-04 -6 SAN PEDRO 176 177 191 Beta 166E-04 -9 SAN PEDRO 170 176 188 Beta 383E-04 -10 PITA 163 168 180 Beta 101E-03 -11 PITA 161 167 179 Beta 134E-03 -12 PITA 154 162 176 Beta 354E-03 -

212018

13 PITA 147 156 171 Beta 936E-03 -2 SAN PEDRO 171 171 182 Beta 333E-04 -3 SAN PEDRO 172 172 183 Beta 290E-04 -5 SAN PEDRO 169 171 183 Beta 440E-04 -6 SAN PEDRO 167 170 182 Beta Sulfa 581E-04 158E-047 SAN PEDRO 160 165 178 Beta 154E-03 -9 SAN PEDRO 153 160 174 Beta Sulfa 406E-03 107E-0311 PITA 170 175 186 Beta 383E-04 -12 PITA 175 177 188 Beta Sulfa 191E-04 416E-05

1712018

13 PITA 175 177 188 Beta 191E-04 -

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

en la deteccioacuten de betalactaacutemicos en leche cruda ypasteurizada relacionada con la cercaniacutea de estasindustrias a la zona de muestreo

La presencia de industrias aledantildeas a los riacuteosque tienen como efluente el cauce del riacuteo contribu-yen a la contaminacioacuten de los riacuteos ademaacutes de queexisten zonas en las que hay actividad agriacutecola ydemaacutes actividades agroindustriales sin despreciarla existencia de efluentes domeacutesticos y como unaimportante fraccioacuten de faacutermacos que son consumi-dos en grandes cantidades y variedad luego de suingesta se excretan por el individuo a traveacutes de ori-na y heces ingresando de manera continua a lasaguas residuales

Estudios sobre el consumo de faacutermacos en lospaiacuteses de la UE cifra estos antibioacuteticos en toneladaspor antildeo y muchos de los maacutes usados entre ellos losantibioacuteticos se emplean en cantidades similares alas de los pesticidas (Barceloacute 2003) Entre los faacuterma-cos maacutes usados u ocupados en medicina destacanlos antibioacuteticos como la amoxicilina y el sulfameto-xazol y entre los antibioacuteticos con mayor reporte enlos cuerpos de agua estaacuten las tetraciclinas como sehan identificado tambieacuten omitiendo el hecho queno hubo presencia de tetraciclinas en los muestreosdel estudio realizado

A partir del anaacutelisis de varianza y las curvas decalibracioacuten se comprueba que los resultados ob-tenidos sentildealan que el porcentaje de recuperacioacutenes de un 96 El coeficiente de correlacioacuten (R2) dela curva de calibrado es 09946 y el coeficiente devariacioacuten 186 (Aguilera Herrera y Ponce 2010)Para nuestro caso fue un valor del coeficiente de co-rrelacioacuten (R2) de la curva de calibrado entre 09484y 09648 valores cercanos para el meacutetodo aplicadodonde se considera que para valores superiores a

095 son aceptables para el anaacutelisis

Para la mayoriacutea de las pruebas con microor-ganismos sensibles el betalactaacutemico se comportacomo bactericida porque la concentracioacuten bacte-ricida miacutenima (CBM) o la concentracioacuten miacutenimade antimicrobiano elimino el 999 de los micro-organismos viables (Taroco Seija y Vignoli 2006)Esto tambieacuten se ha discutido con respecto a valo-res maacuteximas de concentraciones de los antibioacuteticospresentes en aguas residuales en estudios realiza-dos en Estados Unidos para el caso de los beta-lactaacutemicos se verificoacute el valor de la amoxicilina lacual se encontroacute en un valor de 150 microgl y paralas sulfamidas como muestra la sulfametoxazol conuna maacutexima concentracioacuten de alrededor de 28 microgl(Kim y col 2007 Kim y Aga 2007 Morse y Jackson2003) Mientras que el anaacutelisis del agua del riacuteo Senaen Francia debido a que analizan los antibioacuteticosen estudio y a su relacioacuten con las actividades huma-nas como agricultura e industrial se tomoacute en cuentapara la comparacioacuten presentando antibioacuteticos enconcentraciones que alcanzan 544 ngl

En condiciones de pH de 7 y temperatura de 4C(Tamtam y col 2008) Valores que para la compara-cioacuten con nuestro estudio seriacutean de 15times10minus8 mgLde betalactaacutemicos y 28times10minus6 mgL de sulfamidasMientras que los resultados de los muestreos son124 times 10minus2 mgL de betalactaacutemicos y 874 times 10minus3

mgL de sulfamidas la diferencia se debe a la can-tidad de la muestra tomada ya que en el estudiode Estados Unidos se tomoacute una muestra de 01mL(Morse y Jackson 2003 Kim y Aga 2007) mien-tras que para nuestra investigacioacuten se ocupoacute 1ml demuestra No existe un ensayo estandarizado paraevaluar la susceptibilidad o resistencia de las bac-terias del medio ambiente

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Figura 4 Mapas ilustrativos acerca de las condiciones en las que se presentoacute el estudio donde a) Condicioacuten del pH en la zonab) Condicioacuten de la conductividad en la zona c) Condicioacuten de la temperatura (presentado con isotermas) de la zona d) Dispersioacuten

del antibioacutetico betalactaacutemico en la zona y e) Dispersioacuten del antibioacutetico sulfamida en la zona Elaborado en ARCGIS (2016)

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Deteccioacuten de antibioacuteticos betalactaacutemicos tetraciclinas y sulfamidas como contaminantesemergentes en los riacuteos San Pedro y Pita del cantoacuten Rumintildeahui

5 Conclusiones

El estudio realizado en las parroquias de Uyumbi-cho ndash Amaguantildea ndash Sangolquiacute nos indica que existeun problema de contaminacioacuten por materia orgaacute-nica y otros desechos especialmente en las zonasdonde existen centros poblados como Amaguantildeapor donde el riacuteo San Pedro atraviesa la parroquiaal igual que en la Parroquia de Sangolquiacute que esatravesada por el riacuteo Pita estos resultados se obtu-vieron al analizar las siembras de microorganismosque se realizaron en el laboratorio obteniendo lapresencia de bacterias que en su mayoriacutea solo seencuentra en la materia orgaacutenica debido a su cre-cimiento en los medios de cultivo que determinandicha afirmacioacuten

Los casos positivos en las muestras con antibioacute-ticos se presentaron en mayor nuacutemero a los deriva-dos de betalactaacutemicos seguidos de sulfamidas y pa-ra las tetraciclinas no se presentoacute ninguacuten resultadodespreciaacutendose asiacute los caacutelculos seguacuten los resultadosque se obtuvieron del kit En los tres meses de mues-treo se recolectaron y se analizaron las muestras deagua de los riacuteos en la que existioacute mayor presenciade casos positivos fue en el mes de enero con unacantidad de 16 casos positivos del total de 41 casospositivos para los tres meses de muestreos el cualrepresenta el 39 de las muestras positivas

Agradecimientos

Este proyecto es financiado por la Universidad Po-liteacutecnica Salesiana (proyecto de investigacioacuten I89)con sede en Quito ndash Ecuador sin este apoyo no hu-biera sido posible llevar a buen fin el mismo

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102LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 201988-102

ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador

Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

DESARROLLO SOSTENIBLEpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

httpdoiorg1017163lgrn30201909

DINAacuteMICA DE LOS PEQUENtildeOS PRODUCTORES DE LECHE EN LA

SIERRA CENTRO DE ECUADOR

SMALL-FARMERS DYNAMICS IN THE SIERRA OF ECUADOR

Christian Franco-Crespo Lilian Victoria Morales Carrasco NelsonRodrigo Lascano Aimacantildea y Giovanna Alejandra Cuesta Chaacutevez

Departamento de Investigacioacuten y Desarrollo-DIDE Universidad Teacutecnica de Ambato Campus Huachi Ambato Ecuador

Autor para correspondencia cdfrancoutaeduec

Manuscrito recibido el 30 de enero de 2019 Aceptado tras revisioacuten el 14 de agosto de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

La estructura agraria en el Ecuador tiene una marcada diferenciacioacuten debido a la tenencia y acceso a la tierra El creci-miento de la produccioacuten pecuaria dentro de las pequentildeas y medianas explotaciones ha sido constante en los uacuteltimosantildeos asiacute como la feminizacioacuten del campo En la serraniacutea del Ecuador estos procesos pueden observarse con mayordetalle especialmente en aquellas provincias que se encuentran en el centro del paiacutes Esto ha motivado a analizarla dinaacutemica de los pequentildeos productores de las provincias de Chimborazo Cotopaxi y Tungurahua por medio dela aplicacioacuten de una encuesta a 793 agricultores donde se revisan las caracteriacutesticas socio-productivas relacionadascon la produccioacuten de leche de ganado bovino Los resultados demuestran que comparativamente la produccioacuten deleche se concentra en extensiones entre 05 y 1 hectaacuterea siendo la provincia de Tungurahua en donde existe una ma-yor distribucioacuten del tamantildeo de las explotaciones sin embargo la provincia de Chimborazo mantiene un rango deingresos familiares superiores a las otras dos provincias Se concluye que los incentivos sobre factores que mejoren lamodernizacioacuten de las explotaciones pueden incidir directamente en los ingresos familiares que no superan el 40 laremuneracioacuten baacutesica mensual del EcuadorPalabras clave Produccioacuten lechera economiacutea familiar Tungurahua caracterizacioacuten agricultura familiar

Abstract

The agrarian structure in Ecuador has an unequal access to land The growth of livestock production within smalland medium farms has been constant in recent years as well as the feminization of the agriculture In the Sierraof Ecuador these processes can be observed with more detail especially in provinces located in the Sierra centerThis has motivated to analyze the dynamics of the small producers of the provinces of Chimborazo Cotopaxi and

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tungurahua This work shows the results of a survey that allows to analyze from a sample of 793 farmers the socio-productive characteristics of the bovine milk farms Results show that comparatively milk production is concentratedin extensions between 05 and 1 hectares being the province of Tungurahua the one with more size distribution of thefarms however the province of Chimborazo maintains a higher range of family income than the other two provincesFinally it is concluded that incentives on factors that improve the modernization of farms can affect family incomethat does not exceed 40 of the basic monthly remunerationKeywords Milk production family income Tungurahua household-farming characterization

Forma sugerida de citar Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA (2019) Dinaacute-mica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador La Gran-ja Revista de Ciencias de la Vida Vol 30(2)103-120 httpdoiorg1017163lgrn30201909

IDs OrcidChristian Franco-Crespo httporcidorg0000-0002-4818-4350Lilian Victoria Morales Carrasco httporcidorg0000-0001-7026-4544Nelson Rodrigo Lascano Aimacantildea httpsorcidorg0000-0001-6735-8873Giovanna Alejandra Cuesta Chaacutevez httpOrcidorg0000-0002-0626-9196

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

1 Introduccioacuten

La agricultura es un importante rubro dentro delas economiacuteas de los paiacuteses La produccioacuten pecua-ria en muchos casos resulta maacutes importante que laagricultura ya que provee de leche y carne con pro-teiacutenas y enzimas de alta demanda en la poblacioacutenSeguacuten Steinfeld y Chilonda (2006) desde los antildeos90 se ha incrementado el consumo de carne y lechede bovino a medida que los ingresos de la clasemedia de paiacuteses en desarrollo aumentan Los paiacutesesproductores como China India y Brasil representanel 65 de produccioacuten de carne y el 52 de produc-cioacuten de leche a nivel mundial Se estima que para elantildeo 2024 los paiacuteses en desarrollo ampliaraacuten su ofer-ta cerca del 80 del mercado mundial (OECD-FAO2015) En cuanto a Latinoameacuterica Brasil y Argenti-na se encuentran a la cabeza de la oferta pecuariamientras que Colombia posee el 58 (58 millonesde vacas) de la produccioacuten pecuaria (Ormel 2013)Por su parte Ecuador registroacute en el antildeo 2016 alre-dedor de 41 millones de cabezas de ganado bovinopor encima de paiacuteses como Peruacute o Bolivia (Corpo-racioacuten Financiera Nacional 2017)

La produccioacuten de leche en Ecuador se concentraen la provincia de Pichincha con maacutes de 845 000 li-trosantildeo (2016) en segundo lugar estaacute la provinciade Azuay con 561 000 litrosantildeo y en tercer lugarCotopaxi con cerca de 484 000 litrosantildeo La Sie-rra andina de Ecuador abarca la mayor cantidad deproduccioacuten de leche a nivel nacional lo que equiva-le al 64 de la produccioacuten mientras que la regioacutenCosta ocupa el 30 y la regioacuten Oriental mantieneun 6 (INEC 2016) Seguacuten el Instituto Nacionalde Estadiacutesticas y Censos (INEC 2016) el 73 dela leche que se produce (386 millones de litros) sedestina a la comercializacioacuten En este periodo lasventas del sector laacutecteo sumaron USD 23 millonessin considerar los ingresos por exportaciones

La produccioacuten lechera mantiene una estructuradefinida en cada regioacuten en Ecuador Por ejemplo enla Sierra las unidades productivas tienen un tama-ntildeo de tres hectaacutereas en promedio (Requelme y Bo-nifaz 2012) Sin embargo se identifican tres nive-les de produccioacuten entre 1-5 ha 7-20 y entre 20-120hectaacutereas Ademaacutes Requelme y Bonifaz (2012) re-saltan que el promedio de produccioacuten de leche enel primer nivel (1-5 ha) es de 47 litrosvacadiacuteaPor este motivo el presente trabajo tiene como pro-

poacutesito analizar las dinaacutemicas de los pequentildeos pro-ductores de leche de tres provincias que componenla Sierra centro de Ecuador Cotopaxi Tungurahuay Chimborazo mediante un estudio que compren-de 793 encuestas realizadas a pequentildeos producto-res con la finalidad de conocer las dinaacutemicas socio-productivas partiendo de la necesidad de profundi-zar los estudios que analicen a las pequentildeas explo-taciones de leche ingresos y distribucioacuten del hatoen la Sierra centro

11 Revisioacuten de la literatura

La agricultura es uno de los sectores que genera em-pleo en especial en paiacuteses en desarrollo En muchoscasos esto sucede debido a la falta de tecnificacioacutende las unidades productivas lo que requiere mayormano de obra tanto de tipo asalariada como fami-liar (Sumpsi 2010) Por lo que la agricultura es unafuente de ingresos si no es la uacutenica de las familiascampesinas En Ameacuterica Latina se identifican dossistemas de produccioacuten la agricultura extensiva detipo agroexportadora y la agricultura intensiva oagricultura familiar Esta divisioacuten estaacute marcada porel desigual acceso a factores de produccioacuten comotierra riego creacutedito o informacioacuten limitando la ca-pacidad de los agricultores asiacute como su desarrolloeconoacutemico (Franco-Crespo y Sumpsi Vintildeas 2017)A la agricultura familiar se le atribuye el 65 delos alimentos que llegan a los mercados localesSin embargo la reticencia al riesgo ha permitidola adaptacioacuten de los sistemas de produccioacuten paraobtener ingresos familiares a corto plazo por mediode la diversificacioacuten de la produccioacuten familiar Poruna parte la produccioacuten de hortalizas y vegetalesse ha convertido en una fuente de ingresos en ciclocortos de produccioacuten Inclusive se han establecidoexplotaciones familiares de produccioacuten de leche acargo de las mujeres que genera ingresos semanales(Glikman 1991)

La FAO (2013) concluye que los procesos eco-noacutemicos a nivel territorial han provocado una altaconcentracioacuten de la feminizacioacuten de la agricultu-ra En este sentido el rol de la mujer dentro de lasactividades agriacutecolas cada vez es maacutes protagoacuteni-co dada la necesidad de que los hombres realizanactividades asalariadas en la ciudad En especiallos pequentildeos productores han encontrado en laproduccioacuten de leche una alternativa para obteneringresos en efectivo de forma semanal asiacute como es-

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tablecer un sistema de aseguramiento y resilienciaal riesgo que permita afrontar emergencias econoacute-micas del nuacutecleo familiar a traveacutes de la tenencia deganado (Mena-Vaacutesconez Boelens y Vos 2016)

Entonces la agricultura familiar tiene un es-pacio importante dentro de la estructura agriacutecolade Ecuador y de otros paiacuteses de Sudameacuterica Lasubdivisioacuten de la tierra asiacute como las limitacionesgeneradas por las fallas del mercado a las que seenfrenta este grupo de agricultores ocasiona que seenmarque a la agricultura familiar en un ambientede desigualdad en el acceso a los recursos Comotal la agricultura familiar se concentra en exten-siones de entre 1 y 5 hectaacutereas (ha) con un aportemayoritario de uso de mano de obra de tipo fami-liar para las tareas agriacutecolas (Schejtman 2008)

En el caso de Ecuador se registran para el antildeo2013 alrededor de 377 434 unidades productivasque poseen entre 1 y 20 hectaacutereas Es decir el 89de las unidades productivas categorizadas comopequentildeos agricultores poseen alrededor del 55del total de superficie agriacutecola disponible (MAGAP2016) Si se detalla al grupo de pequentildeos agriculto-res que poseen entre 1 y 5 hectaacutereas se observa queen este rango se concentra el 69 de productores

con apenas el 57 de tenencia de tierra (MAGAP2016)(Tabla 1)

En la Tabla 1 se puede observar una compara-cioacuten de la produccioacuten de leche entre las provinciasde Cotopaxi Tungurahua y Chimborazo La com-paracioacuten entre los antildeos 2015 y 2017 demuestra unainestabilidad en la produccioacuten en las tres provin-cias Ademaacutes en cuanto al rendimiento que se mideen el nuacutemero de litros (l) y la Unidad Bovina Adulta(UBA) se observa que la provincia de Tungurahuaposee un mayor rendimiento (871 lUBA) Coto-paxi en segundo lugar (805 lUBA) y Chimborazocon el menor rendimiento (665 lUBA)

El acceso limitado a la tierra es la principal ca-racteriacutestica de la pequentildea agricultura la misma quese concentra en la Sierra centro de Ecuador Asiacute tam-bieacuten el empleo de mano de obra y la presencia defallas de mercado influyen en el comportamiento delos agricultores (Wiggins Kirsten y Llambiacute 2010Mumba y col 2011 Louhichi y Paloma 2014) enespecial sus dinaacutemicas productivas y econoacutemicas entorno a la produccioacuten de leche en pequentildeos produc-tores (De Janvry y Sadoulet 2006 Grisa y Schneider2008 Murphy y col 2014)

Tabla 1 Descripcioacuten de las caracteriacutesticas de la produccioacuten lechera en la zona Sierra centro del Ecuador entre los antildeos 2015 y2017

Antildeo DescripcioacutenProvincias

Cotopaxi Tungurahua ChimborazoCantidad Variacioacuten() Cantidad Variacioacuten() Cantidad Variacioacuten()

2016Posicionamiento de

la ProduccioacutenNacional de leche

700 600 700

2015 Produccioacuten deleche cruda

(litros)

529 614 330 239 405 0362016 483 699 -9 355 679 8 458 181 132017 514 759 6 297 060 -16 431 325 -62015 Nuacutemero de

cabezas deganado

234 615 120 199 208 5091016 221 960 -5 126 754 5 228 500 102017 254 709 15 108 133 -15 222 316 -32015 Nuacutemero de

vacasordentildeadas

65 673 39 505 59 9902016 61 179 -7 40 470 2 72 524 212017 63 932 4 34 103 -16 64 846 -11

Iacutendice a nivel nacionalFuente (INEC 2016 MAGAP 2016)

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Por otra parte los estudios relacionados con ladescripcioacuten de las caracteriacutesticas de los pequentildeosproductores de leche se enfocan en un anaacutelisis devariables a nivel socioeconoacutemico que considera alcantoacuten como la estructura en donde se producen lasdinaacutemicas de intercambio entre los productores ru-rales y las urbes (Escobar y Berdegueacute 1990 Tobar2010) Es asiacute que Landiacuten en Escobar y Berdegueacute(1990) propone la tipificacioacuten de los productores le-cheros en el Ecuador a partir de estudios anteriores(Barsky 1984 ILDES 1988) En las explotacionesentre 2300 y 2800 msnm existe una mayor presen-cia de explotaciones medianas (gt10 ha) y grandes(gt50) (Larrea y col 2008) mientras que entre 2900y 3500 msnm en donde existe deacuteficit de riego seubican las explotaciones con menos de 5 ha(Bretoacuten2012)

En el Ecuador se identifica un grupo de produc-tores rentistas los cuales no participan en proce-sos de mejora e innovacioacuten tecnoloacutegica y por otraparte existen otros grupos de productores en don-de el nivel de ingresos estaacute en proporcioacuten directacon la capacidad de inversioacuten tecnoloacutegica (Barra-gaacuten 2010) Entonces en las provincias de CotopaxiTungurahua y Chimborazo resalta el rol de la agri-cultura y en especial de la produccioacuten de leche den-tro de las unidades familiares de produccioacuten agriacuteco-la (Chiriboga 2003) Por su estructura estas provin-cias poseen caracteriacutesticas de participacioacuten de agri-cultura familiar ademaacutes de las explotaciones quecuentan con mano de obra asalariada Esto deter-mina que la agricultura se convierte en una fuentede ingresos familiares (Louhichi y Paloma 2014)

Figura 1 Identificacioacuten de las provincias participantes del estudio entre junio y octubre del 2018

2 Materiales y Meacutetodos

El presente estudio se basa en un trabajo de inves-tigacioacuten coordinada en tres provincias de la Sierracentro del Ecuador Cotopaxi Tungurahua y Chim-borazo El propoacutesito de esta investigacioacuten es reco-nocer las caracteriacutesticas de las pequentildeas explotacio-nes de produccioacuten de leche de manera comparativaentre provincias Para cumplir con este objetivo seestablecioacute una muestra en base a la informacioacuten delMinisterio de Agricultura Ganaderiacutea y Pesca (MA-

GAP) respecto de las bases de datos de productoresde leche cruda de las tres provincias al antildeo 2017Tambieacuten se analizaron las condiciones de tipifica-cioacuten seguacuten Landiacuten en Escobar y Berdegueacute (1990)

El instrumento de levantamiento de informa-cioacuten fue aplicado seguacuten la muestra bajo seleccioacuten alazar Los componentes de la encuesta se fijaron enla recopilacioacuten de informacioacuten de la situacioacuten socio-econoacutemica de los productores asiacute como su relacioacutencon los factores de produccioacuten y acceso al mercado

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La foacutermula empleada (Mantilla 2015) para el caacutelcu-lo de la muestra se indica en la ecuacioacuten 1 En donden= a la muestra Z= es la desviacioacuten del valor me-dio que aceptamos para lograr el nivel de confianzadeseado (95) p = proporcioacuten de la poblacioacuten y e= es el margen de error aceptado (3)

n =Z2 p(1minus p)

e2 (1)

La encuesta fue aplicada entre los meses de ju-nio a octubre del antildeo 2018 En total se recopilaron793 encuestas En este sentido se procedioacute a aplicarla foacutermula del muestreo aleatorio simple a una po-blacioacuten de 28 270 productores de Cotopaxi (SalcedoLatacunga) Tungurahua (Pelileo Piacutellaro) Chimbo-razo (Riobamba Chunchi y Guamote) Las encues-tas aplicadas por provincia suman 366 en Cotopaxi321 en Tungurahua y 106 en Chimborazo

El formulario de encuesta tuvo como prueba pi-loto en el antildeo 2015 la aplicacioacuten en la parroquia deSan Andreacutes del cantoacuten Piacutellaro de la provincia deTungurahua La estructura del instrumento tuvo co-mo referencia la Encuesta de Condiciones de Vidadesarrollada por el INEC para el antildeo 2015 La in-formacioacuten y evidencias reposan en los archivos delProyecto rsquoLa cadena productiva de la leche y la pro-ductividad de Cotopaxi cantoacuten Latacungarsquo y rsquoCa-dena productiva del sector lechero en la provinciade Tungurahua cantoacuten Piacutellarorsquo Los registros de losproductores se codificaron de acuerdo con cada pro-vincia y se realizaron preguntas de comprobacioacutenen los casos de produccioacuten e ingresos para maacutes cer-teza de los resultados obtenidos Para la validacioacutendel cuestionario se aplicoacute una prueba piloto con unamuestra total de 10 productores por cantoacuten con untotal de 140 posterior a la prueba piloto se realiza-ron los ajustes al instrumento aplicado De esta for-ma se plantearon 8 bloques de preguntas

Figura 2 Resumen de los datos obtenidos de la muestra de las provincias de Chimborazo Cotopaxi y Tungurahua (a) Produccioacutende leche por rango de produccioacuten (b) Nuacutemero de vacas por tamantildeo de explotacioacuten (c) Factores de produccioacuten que tienen acceso

los productores y (d) Nuacutemero de personas de mano de obra familiar

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Tabla 2 Estadiacutestico descriptivo de la muestra

Estadiacutesticos CreacuteditoTipo de

Alimentacioacuten(Balanceados)

Tipo deAlimentacioacuten

(Banano)

Mano deObra

Familiar

Mano deObra

Contratada

Mano deObra Eventual

Contratada

CantidadHectaacutereasCultivadas

de Pasto

CantidadHectaacutereasNaturalesde Pasto

Regadiacuteo FuenteRegadiacuteo

Acceso aAsistenciaTeacutecnica

Media 2563 1295 1842 1704 1176 1333 469 854 1081 2553 1359Error tiacutepico 78 20 16 29 128 142 29 30 10 30 17

Mediana 2000 1000 2000 2000 1000 1000 180 625 1000 3000 1000Moda 2000 1000 2000 2000 1000 1000 90 350 1000 3000 1000

Desviacioacutenestaacutendar 903 456 365 694 529 492 527 666 273 834 480

Varianza dela muestra 815 208 134 482 279 242 277 443 74 696 231

Curtosis -1032 -1188 1532 3593 9795 -1650 4874 3249 7533 -235 -1659Coeficiente de

asimetriacutea 921 904 -1878 1150 3136 812 2066 1957 3085 -1329 587

Rango 3000 1000 1000 5000 2000 1000 2960 3750 1000 2000 1000Miacutenimo 1000 1000 1000 1000 1000 1000 40 100 1000 1000 1000Maacuteximo 4000 2000 2000 6000 3000 2000 3000 3850 2000 3000 2000

La encuesta se aplicoacute en las parroquias de lastres provincias En el cuestionario se recaboacute la in-formacioacuten en funcioacuten de un grupo de variables eindicadores Para la validacioacuten de correlacioacuten delinstrumento se analizaron los resultados tabuladosmediante la aplicacioacuten del Alpha de Cronbach yse observa Cotopaxi (0561) Chimborazo (0686) yTungurahua (0657) Para el procesamiento estadiacutes-tico asiacute como para la obtencioacuten de correlacionesse utilizoacute Excel estableciendo graacuteficas comparati-vas correlaciones simples y un anaacutelisis de medidade variacioacuten y valor cuadraacutetico general respectiva-mente Las variables corresponden a los factores deproduccioacuten asiacute como de paraacutemetros relacionadoscon la tecnificacioacuten como pastos y raza de gana-

do relativos con la mejora de la productividad Enlos anaacutelisis planteados se seleccionan las relacionesque evidencian un nivel de significatividad menora 005 con un nivel de confianza del 95 lo quepermite realizar una inferencia a toda la poblacioacutenLa Tabla 2 presenta los resultados descriptivos delos productores de leche de las tres provincias

En la Tabla 3 se presenta el estadiacutestico descrip-tivo de la muestra considerando las variables estu-diadas en este trabajo En esta tabla se muestran losvalores estadiacutesticos que indican la distribucioacuten delos datos para el total de datos obtenidos medianteencuestas en las tres provincias

3 Resultados y DiscusioacutenEl estudio identifica que el 9201 de los produc-tores en la provincia de Cotopaxi de hasta 1 hectaacute-rea poseen entre 1 y 10 unidades bovinas en pro-duccioacuten En el caso de la provincia de Tungurahuael 8636 posee entre 1 y 5 unidades bovinas Asiacutetambieacuten en la provincia de Chimborazo el 8264se encuentra en el mismo rango de unidades bovi-nas En general se identifican las explotaciones portamantildeo de tierra dada en tres categoriacuteas (1) 01 a05 ha (2) maacutes de 05 a 1 ha y (3) maacutes de 10 hectaacute-reas En la Tabla 2 se observan el sistema de produc-cioacuten recursos disponibles (nuacutemero de vacas super-ficie cultivada riego y mano de obra) y otros fac-

tores de produccioacuten (creacutedito y asistencia teacutecnica)hallados entre los productores Por otra parte en laTabla 4 se presenta una descripcioacuten de los factoressocioeconoacutemicos de la poblacioacuten analizada Aquiacute sepuede ver la composicioacuten por mano de obra dentrode la explotacioacuten fuente de creacutedito y asistencia teacutec-nica De manera general se observa que la mano deobra familiar tiene mayor presencia en comparacioacutencon la mano de obra contratada asiacute como la manode obra eventual En cuanto a la asistencia teacutecnicaen Chimborazo maacutes de los dos tercios declara nohaberla recibido a diferencia de Cotopaxi y Tungu-rahua Tambieacuten las Cooperativas son la principalfuente de financiamiento en las tres provincias

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Tabla 3 Caracterizacioacuten de las explotaciones por provincia seguacuten informacioacuten recopilada en el antildeo 2018

Factor

Descripcioacuten Provincia(ha) Chimborazo Cotopaxi Tungurahua

Frecuencia Porcentaje Frecuencia Porcentaje Frecuencia Porcentaje() () ()

Nuacutemerode Vacas

1 a 5 57 5377 296 8087 247 76955 a 10 33 3113 55 1503 63 1963

maacutes de 10 16 1509 15 41 11 342Total 106 100 366 100 321 100

Produccioacuten(LitroVacaDiacutea)

1 a 5 11 1038 31 847 27 8415 a 10 92 8679 291 7951 224 6978

maacutes de 10 3 283 44 1202 70 2181Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad deHectaacutereascultivadasde pasto

01 a 05 33 3113 201 5492 18 56105 a 1 - - 46 1257 40 1246

maacutes de 1 - - 16 437 8 249No tiene 73 6887 103 2814 255 7944

Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad dehectaacutereasnaturalesde pasto

01 a 05 49 4623 28 765 45 140205 a 1 57 5377 73 1995 137 4268

maacutes de 1 - - 8 219 85 2648No tiene - - 257 7022 54 1682

Total 106 100 366 100 321 100Cuenta conagua pararegadiacuteo

Si 106 100 347 9481 276 8598No - 19 519 45 1402

Total 106 100 366 100 321 100

Fuente deregadiacuteo

Puacuteblico 85 8019 22 601 61 1900Junta de Agua 21 1981 344 9399 218 6791

NC - - - - 42 1308Total 106 100 366 100 321 100

En resumen en la figura anterior se resalta quela produccioacuten de leche mantiene frecuencias abso-lutas entre los 5 y 10 lUBAdiacutea siendo la provinciade Chimborazo la que presenta mayor produccioacuten(Figura 2a) En el caso del nuacutemero de vacas por ex-plotacioacuten la frecuencia absoluta se observa en 1 y5 UBAs con mayor cantidad para la provincia deCotopaxi (Figura 2b) Ademaacutes se observa que laasistencia teacutecnica se desarrolla con mayor frecuen-cia en las provincias de Tungurahua y Cotopaxi (Fi-gura 2c) Finalmente en cuanto a la mano de obrafamiliar empleada por explotacioacuten Cotopaxi con-centra la mayor cantidad de propietarios directosque trabajan en la finca mientras que en Chimbo-razo y Tungurahua se promedia en dos personas dela familia que mantienen una actividad permanenteen la explotacioacuten (Figura 2d)

Por otra parte respecto a los pastos no cultiva-dos el porcentaje tiene la misma relacioacuten Es asiacute

que en la provincia de Cotopaxi el 8716 de losproductores poseen entre 1 y 10 unidades bovi-nas en produccioacuten En la provincia de Chimborazoel 9697 de los productores se encuentra en estemismo rango sin embargo en la provincia de Tun-gurahua solamente el 6779 de los encuestados seencuentran en este rango En cuanto a la variacioacutenentre unidades bovinas y el tamantildeo de explotacioacutenen la Figura 3a se presenta la concentracioacuten de uni-dades bovinas entre las explotaciones que no supe-ran la 1 ha de extensioacuten en especial entre aquellasque se ubican entre 05 y 1 ha En comparacioacuten conla Figura 3b existe una dispersioacuten de la tenencia deunidades bovinas entre unidades de menor tamantildeaa las 05 ha hasta 1 ha (Figura 3)

Mientras en la Figura 3c se observa que la dis-tribucioacuten del nuacutemero de especies bovinas se distri-buye entre las explotaciones de 05 ha y 3 ha Sinembargo el mayor nuacutemero estaacute entre las 05 y 1

110LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Tabla 4 Identificacioacuten de los factores socioeconoacutemicos por provincia seguacuten informacioacuten recopilada en el antildeo 2018

Factor Descripcioacuten Chimborazo Cotopaxi TungurahuaFrecuencia Porcentaje() Frecuencia Porcentaje() Frecuencia Porcentaje()

Cantidad de manode obra familiaren la produccioacuten

de leche

1 36 3396 39 1066 84 26172 60 5660 100 2732 181 5639

3 o maacutes 6 566 14 383 37 1153Propietarios 4 377 213 5820 19 592

Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad de la manode obra contratadaen la produccioacuten de

leche

1 4 377 2 055 9 2802 - - - - 1 031

3 o maacutes - - - - 1 031No contrata 102 9623 364 9945 310 9657

Total 106 100 366 100 321 100

Cantidad de manode obra eventualcontratada en la

produccioacuten de leche

1 - - 3 082 5 1562 - - 1 027 3 093

3 o maacutes - - - - - -No contrata 106 100 362 9891 313 9751

Total 106 100 366 100 321 100

Acceso a asistenciateacutecnica

Si 37 3491 2480 6776 223 6947No 69 6509 1180 3224 98 3053

Total 106 100 366 100 321 100Fuentes de

financiamientode sus actividades

Propias 90 8491 306 8361 243 7570Creacutedito 16 1509 60 1639 78 2430Total 106 100 366 100 321 100

Fuente de creacutedito

Proveedores - - - 1 128Coop de Ahorro

y Creacutedito 11 6875 47 7833 47 6026

Financieras - - - - 3 385Bancos 1 625 12 -2 25 3205Familiar 4 2500 - - - -

No requiere - - 1 167 2 256Total 16 100 60 100 78 100

ha Entonces en el anaacutelisis comparativo se puedemencionar que Cotopaxi mantiene explotacionesde produccioacuten lechera con extensiones de menos de05 ha Por otra parte en la provincia de Chimbo-razo estas explotaciones de produccioacuten de leche seubican entre las 05 y 1 ha En cambio las explo-taciones de produccioacuten de leche en la provincia deTungurahua presentan un rango maacutes amplio aun-que persiste la concentracioacuten entre 05 y 1 ha

Al analizar esta comparacioacuten entre las explo-taciones de mayor tamantildeo (superior a 101 casosanalizados) aquellas explotaciones que tienen unmayor tamantildeo tienden a ser maacutes eficientes en Tun-gurahua comparadas con aquellas que se ubicanen la provincia de Cotopaxi Si se analizan estos re-sultados con la descripcioacuten presentada en la Figura2c y Figura 2d la asistencia teacutecnica es mayor enlas provincias de Tungurahua y Cotopaxi Sin em-bargo la mayor cantidad de mano de obra familiarocurre en la provincia de Chimborazo

En la Figura 4 se presentan los resultados de losingresos directos de la produccioacuten de leche conso-lidado para las tres provincias De forma compara-tiva el nuacutemero de UBAs en los tres rangos consi-derados (1-5 6-10 y 11-20) plantea una condicioacutende productividad en funcioacuten de la cantidad de in-gresos que pueden obtener producto de la venta dela leche Aquellas explotaciones que poseen entre 1y 5 vacas obtienen ingresos menores a USD 38600por mes Por otra parte las explotaciones que man-tienen hatos entre 6 y 10 vacas promedian ingre-sos de entre 386 USDmes y 900 USDmes En uacutel-timo lugar se encuentran las explotaciones con maacutesde 11 unidades bovinas que generan maacutes de 900USDmes Como caso particular Tungurahua pre-senta en el rango de 1-5 UBAs ingresos de maacutes de$900 Por otra parte Cotopaxi presenta en el ran-go 6-10 UBAs el mismo nivel de ingresos mientrasChimborazo es la provincia con menor nuacutemero deUBAs en este rango de ingresos

LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 111

Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Figura 3 Relacioacuten del nuacutemero de unidades bovinas por tamantildeo de explotacioacuten por cada provincia (a) Unidades bovinas en laprovincia de Chimborazo (b) Unidades bovinas en la prov de Cotopaxi y (c) Unidades bovinas en la prov de Tungurahua

Figura 4 Rango de unidades bovinas y nivel de ingresos por la venta de leche por provincia

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

En relacioacuten a los ingresos comparativos quegeneran las explotaciones de acuerdo con su pro-vincia aquellas que se encuentran en Chimborazoconcentran ingresos de entre 300 USDmes y 800USDmes en las explotaciones mayores a 05 hay 1 ha Las explotaciones de maacutes de 1 ha generanmayores ingresos en esta misma provincia pero elnuacutemero de casos es menor Por otra parte se deberesaltar que las explotaciones de maacutes de 1 ha de Co-topaxi y Tungurahua mantienen una constante enla generacioacuten de ingresos (menos unidades bovinasen produccioacuten) entre 100 y 200 USDmes (Figura 5)

Los ingresos familiares que provienen de la ven-ta de leche son maacutes altos en la provincia de Chim-borazo con 485 USDmes En segundo lugar laprovincia de Tungurahua mantiene explotacionesque permiten el ingreso familiar de maacutes de 360USDmes En cambio las explotaciones que se ubi-can en la provincia de Cotopaxi generan un pocomaacutes de la mitad de los ingresos que se obtienen enel primer caso siendo los ingresos por familia demaacutes de 260 USDmes (Figura 6)

En este caso las variables que influyen en unmejor rendimiento del hato ganadero son aquellasque han provocado la modernizacioacuten de las explo-taciones Es decir se supone que las explotacionesque mantienen estas caracteriacutesticas de innovacioacutentendraacuten la capacidad de producir ingresos inclusosi corresponden a extensiones de tamantildeo pequentildeo(05 a 1 ha) o poseen menos unidades bovinas (1 a5 vacas) Los resultados obtenidos permiten eviden-ciar que la provincia de Chimborazo posee un ma-yor rendimiento respecto a Cotopaxi y TungurahuaSi bien los resultados propuestos por el INEC parael antildeo 2015 indican que la provincia de Chimborazomantiene de forma comparativa con las otras dosprovincias un menor rendimiento (665 lUBA) asiacutetambieacuten los ingresos analizados que perciben las fa-milias por concepto de la produccioacuten y venta deleche (hasta cinco unidades bovinas equivalente al4225) alcanzan menos de una remuneracioacuten baacute-sica unificada (USD394) Al comparar los ingresosfamiliares por provincia la provincia de Cotopaxipresenta que las explotaciones analizadas percibenmenos de USD260mes

Figura 5 Comparativo de ingresos por provincia

Por otra parte en la Tabla 5 se presentan los re-sultados de la correlacioacuten entre variables determi-nadas al inicio de la aplicacioacuten del instrumento deinvestigacioacuten Aquellas correlaciones significativascorresponden a aquellos factores que tienen rela-cioacuten con la innovacioacuten de las explotaciones de pro-

duccioacuten pecuaria en las tres provincias Aquellosfactores que se relacionan con superficie de pastoscultivados mejora geneacutetica alimento complemen-tario asistencia teacutecnica e instalaciones tecnificadasaparecen como significativas

LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 113

Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tabl

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Res

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Al aplicar el anaacutelisis de medida de variacioacuten enconjunto a los datos obtenidos en las tres provin-cias (Cotopaxi Tungurahua y Chimborazo) se en-cuentran diferencias significativas entre ellas paralo cual se aplica una prueba post-hoc (Tukey) a finde identificar cuaacutel es la provincia que presenta ma-yores diferencias respecto de las demaacutes en funcioacuten

de las variables maacutes significativas (Tabla 6) La Tabla6 presenta los resultados del anaacutelisis de medida devariacioacuten entre el grupo de variables identificadoscon correlacioacuten significativa de tal forma que se to-man para realizar post-hoc Tukey que se presentanen las siguientes tablas

Tabla 6 Resultado de la medida de variacioacuten y valor cuadraacutetico para las tres provincias

Descripcioacuten Suma de cuadrados gl Media cuadraacutetica F SigTipo de Alimentacioacuten

del ganado(Banano)

Entre grupos 10791 1 10791 95985 000Dentro de grupos 55651 495 112

Total 66443 496

Nuacutemero de vacaspor hato

Entre grupos 528929 2 264465 28875 000Dentro de grupos 7217336 788 9159

Total 7746265 790

Produccioacuten(Hatomes)

Entre grupos 40645527511 2 20322763756 24544 000Dentro de grupos 652466338734 788 828002968

Total 693111866245 790Cantidad de hectaacutereas

Cultivadas dePasto

Entre grupos 13419 2 6709 25760 000Dentro de grupos 111738 429 260

Total 125157 431Cantidad de hectaacutereas

naturalesde pasto

Entre grupos 23419 2 11709 26975 000Dentro de grupos 175799 405 434

Total 199217 407

Cantidad ganadoraza Holstein

Entre grupos 169186 2 84593 9810 000Dentro de grupos 2794031 324 8624

Total 2963217 326Cantidad ganado

razamestizocriollo

Entre grupos 571364 2 285682 74019 000Dentro de grupos 2389073 619 3860

Total 2960437 621Acceso aasistencia

teacutecnica

Entre grupos 10474 2 5237 24055 000Dentro de grupos 171559 788 218

Total 182033 790Modificacioacuten

de instalacionesdel hato

Entre grupos 5723 1 5723 26857 000Dentro de grupos 105488 495 213

Total 111211 496

En la Tabla 7 se observa que la provincia quepresenta mayores diferencias respecto del nuacuteme-ro de vacas por hato es Chimborazo La media delnuacutemero de vacas por hato en Chimborazo corres-ponde a 6 mayor que el promedio de Tungurahuay Cotopaxi ambas con un promedio de 4

Por otra parte en la Tabla 8 los resultados com-parativos establecen que la provincia que presentamayores diferencias en la variable cantidad de hec-taacutereas cultivadas de pasto es Cotopaxi La media deCotopaxi es de 039 hectaacutereas de pasto cultivadasmenor que en las provincias de Chimborazo (074ha) y Tungurahua (076 ha)

LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019103-120ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 115

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Tabla 7 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten por nuacutemero de vacas por hato

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 665 0232 0012CHIMBORAZO -1869 0339 0

COTOPAXI TUNGURAHUA -665 0232 0012CHIMBORAZO -2534 0334 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA 1869 0339 0COTOPAXI 2534 0334 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

Figura 6 Comparativo de ingreso familiar por produccioacuten lechera por provincia

En la Tabla 9 la provincia de Tungurahua exhibemayores diferencias en la variable hectaacutereas natura-les de pasto La provincia de Tungurahua posee lamayor extensioacuten de pastos naturales con una mediade 110 ha respecto de Cotopaxi (065) y Chimbora-zo (045 ha)

En la Tabla 10 se observa que la provincia de Co-topaxi refleja las mayores diferencias respecto delganado de raza Holstein con un promedio de 3

vacas (Holstein) por hato inferiores a Tungurahua(5) y Chimborazo (4) Finalmente la provincia deChimborazo posee las mayores diferencias en asis-tencia teacutecnica El 65 de los encuestados en Chim-borazo dice no haber recibido asistencia teacutecnica esdecir que tan solo el 35 si lo ha hecho Por otraparte un 68 en Cotopaxi y un 69 en Tungu-rahua indican que si recibieron asistencia teacutecnica(Tabla 11)

31 Discusioacuten de los resultados

Los resultados obtenidos en esta investigacioacuten de-muestran que existen paraacutemetros que incrementanla capacidad de los pequentildeos productores lecherosConsiderando el inequitativo acceso a factores de

produccioacuten en especial el tamantildeo de las explota-ciones (1 -gt10 ha) este resulta un limitante por ladisponibilidad de pastos para los alimentos de lasUBAs En este sentido se observa una concentra-cioacuten del nuacutemero de vacas en el rango de entre 1-5

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

Tabla 8 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten por cantidad de hectaacutereas de pasto cultivadas

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 37435 007029 0CHIMBORAZO 002267 008032 0957

COTOPAXI TUNGURAHUA -37435 007029 0CHIMBORAZO -35168 005915 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA -002267 008032 0957COTOPAXI 35168 005915 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

Tabla 9 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten por cantidad de hectaacutereas de pastos naturales

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 44687 007513 0CHIMBORAZO 64429 012157 0

COTOPAXI TUNGURAHUA -44687 007513 0CHIMBORAZO 019742 013105 0289

CHIMBORAZO TUNGURAHUA -64429 012157 0COTOPAXI -019742 013105 0289

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

Tabla 10 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten en las tres provincias por cantidad de ganado de raza Holstein

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI 1439 0394 0001CHIMBORAZO -0739 0468 0256

COTOPAXI TUNGURAHUA -1439 0394 0001CHIMBORAZO -2178 0537 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA 0739 0468 0256COTOPAXI 2178 0537 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Franco-Crespo C Morales C LV Lascano A NR y Cuesta Ch GA

Tabla 11 Resultados del anaacutelisis de correlacioacuten para las tres provincias por acceso a asistencia teacutecnica

Comparaciones muacuteltiplesVariable dependiente HSD Tukey

(I) Provincias Diferenciade medias (I-J)

Errorestaacutendar Sig

TUNGURAHUA COTOPAXI -0016 0036 0894CHIMBORAZO -346 0052 0

COTOPAXI TUNGURAHUA 0016 0036 0894CHIMBORAZO -330 0051 0

CHIMBORAZO TUNGURAHUA 346 0052 0COTOPAXI 330 0051 0

La diferencia de medias es significativa en el nivel 005

UBAs en las tres provincias destacaacutendose por tenerel mayor valor (8087) la provincia de CotopaxiAdemaacutes en promedio la cantidad de leche produ-cida por diacutea en el hato es mayor para el rango entre5-10 UBAs Ademaacutes predomina el empleo de manode obra familiar

Las diferencias observadas a nivel de las tresprovincias identifican que la provincia de Tungu-rahua mantiene un nivel maacutes alto de participacioacutende (a) asistencia teacutecnica y (b) creacutedito para los pro-ductores mientras que Cotopaxi se encuentra desegundo y Chimborazo con la menor participacioacutenAl respecto el tamantildeo de explotaciones por pro-vincia variacutea en cuanto a su extensioacuten Es decir enla provincia de Chimborazo existe una concentra-cioacuten entre 05-1 ha Cotopaxi variacutea entre 01 y 1 hasin embargo en Tungurahua esta concentracioacuten seampliacutea en el rango de 05 y 3 ha Al respecto seobserva de forma general que las extensiones de al-rededor de 1 ha pueden alcanzar ingresos de entre250 y 500 USDexplotacioacuten Sin embargo las pro-vincias de Cotopaxi y Tungurahua son aquellas quese encuentran en el umbral maacutes bajo de los ingresospercibidos

Por otra parte las variables que presentan unacorrelacioacuten significativa son tamantildeo del hato tipode ordentildeo modernizacioacuten de las instalaciones ra-za de ganado y tipo de alimentacioacuten En especialesta condicioacuten se mantiene para las tres provinciasEs decir que las poliacuteticas encaminadas a mejorar lascapacidades de las explotaciones de agricultura fa-miliar que incentiven estos factores pueden lograrincrementar los ingresos de los agricultores asiacute co-mo la calidad de vida de las familias campesinas

4 Conclusiones

La investigacioacuten tuvo como propoacutesito analizar lasdinaacutemicas de los pequentildeos productores de lechede tres provincias que componen la Sierra centrode Ecuador Cotopaxi Tungurahua y Chimborazomediante un estudio que comprende 793 encuestasrealizadas a pequentildeos productores Los resultadosalcanzados en este estudio describen las condicio-nes de la agricultura familiar en especiacutefico la pro-duccioacuten de leche La tipologiacutea identificada a partirde la metodologiacutea permite reconocer a extensionesentre 1 y maacutes de 10 hectaacutereas como las explotacio-nes que predominan en la muestra analizada Eneste sentido se observan diferencias en las capaci-dades de las explotaciones por provincia Es deciren el caso de Tungurahua existen mejores condi-ciones para desarrollar una produccioacuten lechera apequentildea escala considerando las limitaciones poracceso a tierra tecnificacioacuten y factores de produc-cioacuten

El acceso de recursos que se relacionan con lamodernizacioacuten e innovacioacuten de los hatos represen-ta un factor importante que incide positivamente enla produccioacuten y generacioacuten de ingresos familiaresPor lo que aquellas explotaciones en donde se haincorporado la modernizacioacuten de sus explotaciones(tecnologiacutea alimentacioacuten y raza del ganado) favo-recen a mejorar su productividad

Finalmente se concluye que la poliacutetica puacuteblicaa lo largo de los uacuteltimos antildeos en donde se intro-dujeron recursos para el desarrollo de la agricultu-ra no presenta una evidencia de mejora de las ca-racteriacutesticas de acceso a recursos para los pequentildeos

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Dinaacutemica de los pequentildeos productores de leche en la Sierra centro de Ecuador

productores repercutiendo en la cantidad de ingre-sos familiares percibidos Es decir los niveles de in-gresos se mantienen por debajo de la remuneracioacutenbaacutesica a nivel familiar a pesar de que existen inten-tos porque el rendimiento supere la media nacionalAdemaacutes persisten las limitaciones de subparcela-cioacuten y constitucioacuten de ldquomicrohatosrdquo ganaderos queproveen de ingresos a las familias de productorescon limitaciones que lo perfilan como explotacionesde subsistencia

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Artiacuteculo cientiacutefico Scientific paper

DESARROLLO SOSTENIBLEpISSN1390-3799 eISSN1390-8596

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ANAacuteLISIS ESPACIAL DE LAS UNIDADES EDUCATIVAS DEL

MILENIO EN EL ECUADOR Y SU COBERTURA EN ZONAS DE

POBREZA

SPATIAL ANALYSIS OF EDUCATION MILLENNIUM UNITS IN ECUADOR AND

ITS COVERAGE OVER POVERTY AREAS

Gustavo Ernesto Navas1 Robinson Llerena Paz1 y Fernando Vaca2

1 Carrera de Ingenieriacutea de Sistemas Universidad Politeacutecnica Salesiana Av Moran Valverde y Rumichaca Quito Ecuador2 Grupo De Investigacioacuten Infraestructura De Datos Espaciales Inteligencia Artificial Geoportales Y Computacioacuten AplicadaIDEIAGEOCA Instituto Geograacutefico Militar Av Seniergues y Gral Telmo Paz y Mintildeo Quito Ecuador

Autor para correspondencia gnavasupseduec

Manuscrito recibido el 8 de octubre de 2018 Aceptado tras revisioacuten el 28 de marzo de 2019 Publicado el 1 de septiembre de 2019

Resumen

Uno de los paraacutemetros que maacutes influyen en la pobreza es la mala calidad en la educacioacuten El estudio sistemaacutetico dela pobreza es fundamental para mejorar la aplicacioacuten de planes y proyectos En el Ecuador a partir del antildeo del 2005inicia el ldquoProyecto para mejorar las condiciones de escolaridad el acceso y la cobertura de la educacioacutenrdquo en zonasde alto iacutendice de pobreza a traveacutes del Gobierno Nacional (Ministerio de Educacioacuten 2016) Este estudio realiza unanaacutelisis espacial de dicho proyecto gubernamental del Ecuador mediante el uso del software libre Dicho anaacutelisis sefundamenta en la existencia de las instituciones educativas puacuteblicas denominadas ldquoUnidades Educativas del Mile-niordquo (UEM) cuyo fin es mejorar la calidad acadeacutemica satisfacer la demanda estudiantil rural y atender a sectoreshistoacutericamente relegados partiendo de 57 unidades educativas operativas en el antildeo 2016 y utilizando teacutecnicas deanaacutelisis espacial estadiacutestico apoyados en una base de datos relacional robusta como es el caso de PostgreSQL con elfin de determinar cuaacutel es su aacuterea de afectacioacuten a la poblacioacuten creando varios tipos de coberturas para identificar lasparroquias y el porcentaje de pobreza que es atendido por este proyecto educacional logrando determinar que existeun 77 y el 96 de UEM en zonas de extrema pobreza

Palabras clave Anaacutelisis espacial estadiacutestico UEM unidades educativas del milenio anaacutelisis espacial PostgreSQL-PostGIS pobreza

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Navas GE Llerena Paz R y Vaca F

Abstract

One of the most influence parameters in poverty is the poor quality of education The systematic study of povertyis essential to improve the implementation of plans and projects Since 2005 Ecuador began the rsquoProject to improveeducation conditions schooling access and coverage of educationrsquo on high poverty areas through the National Go-vernment (Ministerio de Educacioacuten 2016) This study performs a Spatial Analysis of the above governmental projectof Ecuador by the use of free software This analysis is based in the existence of public educational institutions calledrsquoMillennium Educational Unitsrsquo whose purpose is to improve academic quality meet rural student demand and servehistorically relegated sectors It is sought using statistical spatial analysis techniques supported by a robust relationaldatabase such as PostgreSQL for determining their impact area on the population by creating various types of cove-rage to identify the parishes and the poverty percentage that is being benefited by this educational project managedto determine that there is a percentage between 77 and 96 of UEM located in areas of extreme povertyKeywords Statistical Spatial Analysis UEM millennium educational units spatial analysis PostgreSQL-PostGIS poverty

Forma sugerida de citar Navas GE Llerena Paz R y Vaca F (2019) Anaacutelisis espacial de las unidades educa-tivas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas de pobreza La Granja Revistade Ciencias de la Vida Vol 30(2)121-133 httpdoiorg1017163lgrn30201910

IDs OrcidGustavo Ernesto Navas httpsorcidorg0000-0002-2811-0282Robinson Llerena Paz httpsorcidorg0000-0003-1512-2759Fernando Vaca httpsorcidorg0000-0003-3375-2236

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

1 Introduccioacuten

La UNICEF y en particular la Comisioacuten Econoacutemicapara Ameacuterica Latina y el Caribe (CEPAL) destacanla importancia del monitoreo sistemaacutetico de la po-breza para reducirla y lograr un paiacutes maacutes equitativo(Unicef Ecuador 2015) La educacioacuten en Ecuadorha carecido de un nivel acadeacutemico de calidad en laspoblaciones maacutes pobres en el 2005 se inicia el pro-yecto educativo Unidades Educativas del Milenio elcual pretende reducir esta brecha y llegar a nintildeos ynintildeas de recursos econoacutemicos limitados (Ministeriode Educacioacuten 2016)

Las Unidades Educativas del Milenio (UEM)es un proyecto de dotacioacuten de Institutos Educati-vos puacuteblicos de nivel primario y secundario que secreoacute para mejorar la educacioacuten del paiacutes y llegar alos sectores pobres por tal razoacuten sus edificacionesestaacuten ubicadas en sectores histoacutericamente relega-dos a nivel nacional que cuentan con altos iacutendicesde necesidades baacutesicas insatisfechas y problemassociales como la migracioacuten interna y externa coninstituciones educativas caracterizadas por la bajacalidad educativa y por la ausencia de las condi-ciones miacutenimas para la formacioacuten de nintildeas nintildeos yjoacutevenes (Ministerio de Educacioacuten 2016)

La primera UEM se construyoacute en el antildeo 2008en la parroquia de Zumbahua ubicada en la pro-vincia de Cotopaxi Seguacuten informacioacuten del Minis-terio de Educacioacuten (1 noviembre 2013) hasta el antildeo2013 se construyeron 31 UEM a un costo de USD69rsquo31819930 las cuales atienden a 23282 estudian-tes y 33 UEM estaacuten siendo construidas (progra-ma rsquoNueva Infraestructura Educativarsquo) La paacuteginadel Ministerio presenta informacioacuten actualizada al2015 donde se indica que hay 53 UEM en funcio-namiento 60 en construccioacuten y 212 por construirse(Ministerio de Educacioacuten 2016) Los Geoportalesen el Ecuador han permitido tener un inventariogeorreferenciado de proyectos estatales como sonzonas de riesgo reservas naturales y todo aquelloque puede ser apreciado sobre un mapa (Navasy Prieto 2011) La informacioacuten de Geoportal del(Ministerio de Educacioacuten 2016) fue la base del es-tudio realizado

El 19 de enero del 2016 en la paacutegina del (Mi-nisterio de Educacioacuten 2016) se publica la noticiasobre la inauguracioacuten de la Unidad Educativa del

Milenio (UEM) Nueva Generacioacuten en la provinciade Morona Santiago Este estudio estaacute basado en el898 de unidades educativas construidas hasta lafecha de la toma de datos en el antildeo 2016 Las Uni-dades Educativas del Milenio son parte integral dela poliacutetica gubernamental para mejorar la calidadde la educacioacuten puacuteblica Cada UEM se construyepara garantizar el acceso de la poblacioacuten escolarde las zonas rurales permanentemente excluidas delos servicios educativos (Ministerio de Educacioacuten2016) Las UEM se basan en varios criterios de ubi-cacioacuten para su construccioacuten

Para el estudio las principales son (Pentildeafiel La-rrea Freddy 2014) a) localizacioacuten del predio elcual no debe estar ubicado en zonas de riesgo ade-maacutes debe estar ubicado en un sitio de faacutecil accesopara la poblacioacuten y de preferencia debe estar loca-lizado cerca de aacutereas verdes de uso puacuteblico y aacutereasrecreativas b) accesibilidad al predio deberaacute con-tar con infraestructura vial de primer segundo ytercer orden asimismo deberaacute brindar condicio-nes de faacutecil acceso para los vehiacuteculos de serviciode emergencia bomberos transporte de pasajerosrecolectores de basura e ingreso de insumos y depreferencia deberaacute contar con dos viacuteas de acce-so claramente definidas Finalmente c) el aacuterea delterreno es de 22 hectaacutereas equivalente a 22000 me-tros cuadrados

En el presente trabajo se plantea un meacutetodo queha permitido medir la cobertura de pobreza que tie-ne cada una de las UEM empleando herramientasde software libre y teacutecnicas de anaacutelisis espacial esta-diacutestico de igual forma permite observar la relacioacutencon las parroquias pobres del Ecuador utilizan-do teacutecnicas propuestas por el modelo (Bertolottoy McArdle 2011) que incluyen el uso de herramien-tas de anaacutelisis espacial de software libre PostgreSQL- PostGIS y del visualizador web Open layer utili-zado por los mapas de Geoserver para mostrar losresultados obtenidos

La representacioacuten de las propiedades geomeacutetri-cas de objetos espaciales asiacute como sus estructurasson cruciales para operaciones GIS anaacutelisis y visua-lizacioacuten (Groger y Betsy 2012) Los tipos de datosespaciales se refieren a formas tales como puntosliacuteneas y poliacutegonos (Boundless Server 2012) los da-tos en siacute son elementos vectoriales que pueden serpuntos liacuteneas y poliacutegonos juntos con sus atributos

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y estos pueden ser representados mediante graacuteficosde barras y pasteles que indican porcentajes o ten-dencias (Peters 2012) Los datos de las entidadesgeograacuteficas tambieacuten pueden mostrarse con distri-buciones espaciales (Fu y Jiulin 2011) para lograrlolos datos se han almacenado en una base de datosPostgreSQL con su extensioacuten espacial PostgreSQL-PostGIS El anaacutelisis espacial tiene muacuteltiples aplica-ciones en la salud agricultura defensa seguridadcatastros planificacioacuten servicios de localizacioacutentransporte geologiacutea energiacutea y utiliza diversos for-matos para la gestioacuten de la informacioacuten como sonXML GeoJson Xslt entre otros (Shklar y Rich 2011Babar 2010 Ayen Loacutepez 2012) El anaacutelisis espacialse genera a traveacutes de una serie de operaciones talescomo superposicioacuten de capas uniones interseccio-nes espaciales operacioacuten de borrado y anaacutelisis deproximidad (Martiacutenez Llario 2013)

Para el presente trabajo se han empleado baacutesica-mente operaciones de unioacuten interseccioacuten y bufferque por medio de sentencias especializadas en elmanejo de geometriacuteas de puntos y poliacutegonos y conla ayuda de herramientas estadiacutesticas se puede lle-gar a comprobar si las UEM estaacuten situadas en lasparroquias maacutes pobres del Ecuador y determinarqueacute porcentaje del nivel de pobreza se cubre porcada parroquia Existen muchas herramientas quepermiten ejecutar cada una de las operaciones antesmencionadas por ejemplo ArcGIS y MapInfo queson aplicaciones pagadas cuyo costo es elevado yQGis que es una aplicacioacuten libre

La ventaja de usar una base de datos relacionalcomo PostgreSQL con su extensioacuten PostGIS radicaen que no se requiere ingresar a la interfaz graacutefi-ca de la aplicacioacuten GIS que amerita conocimientoespeciacutefico de la herramienta por parte del usuarioUna base de datos relacional permite ingresar di-rectamente la informacioacuten y las operaciones que serequieren ejecutar la misma que al estar enlazadacon la aplicacioacuten graacutefica posibilita que se visualiceel resultado en forma transparente para el usuarioAdicionalmente el registro de nueva informacioacutenen la base de datos no impide que todas las opera-ciones establecidas sigan siendo aplicables al nuevouniverso de datos

La utilizacioacuten de una base de datos relacionalnos permite potenciar el uso de las herramientasque disponen estos programas tecnoloacutegicos de anaacute-

lisis espacial un ejemplo es obtener la ubicacioacutengeograacutefica que tienen estas Unidades Educativasademaacutes identificar cuaacuteles y queacute tipo de poblacionesse veraacuten beneficiadas

11 Descripcioacuten de datos

Los sectores pobres se encuentran localizados en elmapa socio econoacutemico del Ecuador donde se pre-sentan iacutendices de pobreza por cada parroquia estainformacioacuten fue obtenida de la paacutegina web de laUniversidad del Azuay (Universidad del Azuay2018) (httpgisuazuayeduec) La medicioacuten depobreza requiere una previa definicioacuten conceptualde aquella realidad social que se pretende medirpor lo que existen varios indicadores o iacutendices depobreza que remiten ineludiblemente a los paradig-mas o enfoques de la pobreza como son el iacutendiceGINI y el iacutendice de las necesidades baacutesicas insatis-fechas (NBI) que sirve para identificar las carenciascriacuteticas de necesidades elementales como educa-cioacuten salud y vivienda

El iacutendice de GINI (Economipedia 2018) es unamedida de caraacutecter econoacutemico para calcular la de-sigualdad de ingresos existente entre los habitantesdel aacuterea de estudio normalmente se utiliza paramedir la desigualdad en los ingresos dentro de unpaiacutes pero puede utilizarse para medir cualquier for-ma de distribucioacuten desigual El coeficiente de Ginies un nuacutemero entre 0 y 1 en donde 0 se correspondecon la perfecta igualdad (todos tienen los mismosingresos) y donde el valor 1 se corresponde con laperfecta desigualdad (una persona tiene todos losingresos y los demaacutes ninguno) (Damm 2013)

El NBI es un meacutetodo directo para identificar ca-rencias criacuteticas en una poblacioacuten y caracterizar lapobreza utilizando cuatro aacutereas de necesidades baacute-sicas de las personas (vivienda servicios sanitarioseducacioacuten baacutesica e ingreso miacutenimo) disponibles enlos censos de poblacioacuten y vivienda realizados porel INEC (INEC 2010) y se ha considerado comoel iacutendice maacutes apropiado para este estudio siendotambieacuten el meacutetodo implementado por la ComisioacutenEconoacutemica para la Ameacuterica Latina (CEPAL) (INEC2017)

La informacioacuten ofrecida por el INEC tiene datosde los porcentajes de pobreza de cada parroquia ta-bulados en un archivo de Excel pero sin datos geo-

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

espaciales a diferencia de los datos obtenidos de lapaacutegina web de la Universidad de Azuay en dondelos datos de pobreza son representados por el iacuten-dice GINI para cada parroquia que cuenta con susrespetivas coordenadas geograacuteficas guardados enun archivo de tipo shapefile Para poder tener unatabla con iacutendices NBI y la ubicacioacuten geograacutefica porparroquia se realizoacute una fusioacuten de las dos tablas an-tes mencionadas para lo cual se desarrolloacute una con-sulta PostgreSQL-PostGIS que enlaza estas dos ta-blas por medio del nombre de parroquias cantonesy provincias El resultado obtenido en esta consul-ta fue del 60 del total de las parroquias dondeel 40 restante fue elaborado de manera manualEl fragmento de coacutedigo indicado a continuacioacuten esuna consulta SQL a la base de datos para enlazar losresultados

s e l e c t pp provinc ia pp canton pp parroquia pp no_pobres pp pobres pp porcenta je_no_pobres pp porcenta je_pobres po the_geom

from pobreza_porcenta je pp publ ic POBREZApo

where pp provinc ia =po PROVINCIAand pp canton =po CANTONand pp parroquia =po PARROQUIA

La informacioacuten y posicioacuten de las UEM fuerondescargadas del geoportal del Ministerio de Edu-cacioacuten (2016) en extensioacuten KML las coordenadasobtenidas estaacuten en el sistema de coordenadas geo-graacutefico mundial WGS84 cuya equivalencia es el coacute-digo EPGS 4326 El WGS84 (World Geodetic Sys-tem 1984) es un datum de cobertura global de todoel planeta Tierra y es el maacutes comuacutenmente usado enla actualidad (Westra 2013) En definitiva para es-te anaacutelisis es necesario obtener dos tablas de datosla primera que contiene la informacioacuten de pobrezaa nivel de parroquia que es el producto de la fu-sioacuten de los datos de la universidad del Azuay y delINEC y la segunda tabla que corresponde a la ubi-cacioacuten geoespacial de las UEM

12 MetodologiacuteaLos datos utilizados para el estudio fueron obte-nidos del Geoportal del Ministerio de Educacioacuten(2016) el cual despliega 53 coordenadas geograacuteficasque representan la posicioacuten de cada establecimien-to educativo Para identificar si las UEM se encuen-tran en las zonas maacutes necesitadas del paiacutes se reali-zoacute un anaacutelisis espacial con sentencias PostgreSQL-PostGIS El anaacutelisis espacial es un conjunto de meacute-

todos cuyos resultados cambian cuando las locali-zaciones de los objetos analizados tambieacuten cambian(Huang Li y Gartner 2011) La diferencia entre unabase de datos y una base de datos espacial son losdatos espaciales que representan elementos geograacute-ficos Estos datos espaciales abstraen y encapsulanestructuras espaciales como liacutemites y dimensionesSe establecioacute un aacuterea uniforme de estudio alrede-dor de cada unidad educativa (5 10 y 20 Km) pa-ra realizar un muestreo y poder cuantificar el nivelde pobreza de las personas que asisten a estas ins-tituciones educativas ya que identificar y precisarla cobertura de los estudiantes que asisten a cadaUEM es una tarea muy compleja debido a que lapoblacioacuten del Ecuador se encuentra situada en va-rios sitios dispersos del paiacutes Para poder realizar es-te caacutelculo se repartioacute la superficie a ser consideradacomo cobertura de cada establecimiento con la ma-yor eficacia posible respecto a los diferentes centrosexistentes que son las coordenadas de las UEM (Pe-ter 1977) en donde el movimiento desde el centrode cada aacuterea hasta sus sectores perifeacutericos debe sermiacutenimo (Buzai 2011)

Figura 1 Mapa de la ubicacioacuten de la UEM en un aacuterea de in-fluencia circular de 5Km

Figura 2 Mapa de la ubicacioacuten de UEM en un aacuterea de influen-cia circular de 10Km

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Navas GE Llerena Paz R y Vaca F

En su estudio Buzai (2011) establece que los po-liacutegonos regulares brindan mejores resultados quelos poliacutegonos irregulares y que el ciacuterculo es el poliacute-gono regular de mayores condiciones deseables Elaacuterea de influencia circular es un meacutetodo de aproxi-macioacuten sencilla y faacutecil de implementar pero se debetomar en cuenta que esta metodologiacutea no conside-ra la existencia de barreras ni la red vial que es pordonde normalmente se desplazan los estudiantesen este tipo de anaacutelisis se recomienda que el aacutereacircular tenga un radio de 05 km en aacuterea urbanatomando en cuenta que una persona se demora entrasladarse a pie de 5 a 10 minutos y en el aacuterea ruralse puede incrementar considerablemente ya que laposibilidad de solapamiento entre establecimientoses baja (Coacuterdoba 2012)

Figura 3 Mapa de la ubicacioacuten de UEM en un aacuterea de influen-cia circular de 20Km

En este estudio no se clasificaron como ruraleso urbanas a las zonas en donde se encuentran lo-calizadas las UEM por tal razoacuten se las analizoacute demanera homogeacutenea generando para todas y cadauna de las UEM tres coberturas circulares diferentescon radios de 5 10 y 20 Km a la redonda tomandoen cuenta que el tiempo en trasladarse es aproxima-damente de 5 a 30 min en transporte puacuteblico Cabemencionar que la ordenanza municipal de Quitotambieacuten considera aacutereas circulares en donde se dis-pone que los estudiantes deben vivir dos kiloacutemetrosa la redonda de los planteles educativos en zona ur-bana (Secretariacutea de Educacioacuten y Deporte 2015) LasFiguras 1 2 y 3 muestran el perfil del Ecuador poliacute-tico dividido por provincias y la ubicacioacuten de cadaunidad educativa del milenio donde las UEM estaacutenrepresentadas por puntos generados en el sistemade coordenadas geograacutefico mundial WGS84 cuyaequivalencia es el coacutedigo EPGS4326 que son loscentroides de cada aacuterea circular de 510 y 20 km deradio respectivamente que tienen como fin indicar

el aacuterea de cobertura de cada unidad educativa

Para este proceso de anaacutelisis tambieacuten se ha to-mado en cuenta otra ordenanza de los centros edu-cativos municipales en la ciudad de Quito con res-pecto al sector rural considerando que el estudiantedeberaacute residir dentro de la parroquia en la cual es-taacute situado el establecimiento educativo (Secretariacuteade Educacioacuten y Deporte 2015) Los resultados depobreza de cada estudio con los diferentes paraacuteme-tros que se ha sometido a la cobertura que tienen lasUEM con respecto a la poblacioacuten ayudaraacuten a res-ponder la interrogante de esta investigacioacuten sobresi los establecimientos educativos en cuestioacuten estaacutenubicados en zonas pobres del Ecuador Las cobertu-ras estaraacuten separadas por aacutereas de influencia circu-lar con radios de 5 10 y 20 km se profundizaraacute suestudio en el anaacutelisis de aacuterea circular y por aacutereas deinfluencia a nivel parroquial y estas seraacuten analiza-das en los siguientes apartados

13 Anaacutelisis por aacuterea circular

Para este anaacutelisis se realizoacute una interseccioacuten en Post-greSQL - PostGIS entre las aacutereas circulares de lasUEM y el mapa de pobreza como se indica en laFigura 4 Esta interseccioacuten indica la cobertura quetiene cada una de las UEM con respecto a las parro-quias que se encuentran en el mapa de pobreza Elmapa resultante muestra circunferencias divididasen varios segmentos estos segmentos son el aacutereaque abarca cada parroquia con respecto al aacuterea deinfluencia circular de cada UEM Cada segmentocuenta con dos datos importantes el porcentaje deaacuterea de la interseccioacuten entre la parroquia y la UEMy el porcentaje de pobreza que tiene cada parroquiaa la que pertenece

El aacuterea de influencia de cada UEM cubre a variasparroquias con diferentes porcentajes de pobrezaCada fragmento de parroquia dentro de la circun-ferencia ha sido ponderado a razoacuten del valor de suaacuterea facilitando asiacute el uso de la media ponderadaque es el promedio de cantidades a las cuales seha asignado un coeficiente denominado peso paratener en cuenta adecuadamente su importancia re-lativa

La media ponderada de un grupo de da-tos X1X2 Xn con sus correspondientes pesosW1W2 Wn puede obtenerse a traveacutes de la foacutermula

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

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Xw =sum

ni=1 XiWi

sumni=1 Wi

(1)

Asimismo para conocer el iacutendice de necesida-des baacutesicas insatisfechas (INBI) por cada centro

educativo se calculoacute la media ponderada con losdatos obtenidos de la interseccioacuten las tablas de da-tos geoespaciales de pobreza y la ubicacioacuten de UEMrealizada con una consulta PostgreSQL - PostGIS endonde se analiza a profundidad el caacutelculo de la po-breza por cobertura circular

s e l e c t u UEM mp p r o v i n c i a mp c a n t o n mp p a r r o q u i a mp p o r c e n t a j e _ p o b r e s mp p o r c e n t a j e _ n o _ p o b r e s

s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) as area_uem s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) as

a r e a _ p a r r o q u i a _ u e m s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a

( u s t _ b u f f e r ) as p o r c e n t a j e _ a r e a sum ( ( s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) )

s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) ) lowast p o r c e n t a j e _ p o b r e s )OVER ( PARTITION BY UEM ORDER by UEM 1 ) sum ( s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (

mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) )OVER ( PARTITION BY UEM ORDER by UEM 1 ) a s media_ponderada s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )from mapa_pobreza mp c o b e r t u r a _ u e m uWHERE S T _ i n t e r s e c t s ( s t _ t r a n s f o r m ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )

Tabla 1 Consulta PostGIS para obtener la pobreza por cobertura circular

14 Caacutelculo de la pobreza por coberturacircular

La funcioacuten st_buffer es utilizada para obtener el po-liacutegono circular alrededor del punto que representaa los establecimientos educativos Esta arroja unageometriacutea que envuelve al objeto con una distanciaestablecida a la geometriacutea de entrada en este caso lageometriacutea resultante seraacute un circulo que representael aacuterea de influencia circular alrededor de la UEMEl anaacutelisis por aacuterea circular se centra en realizar unainterseccioacuten entre poliacutegonos circulares que repre-senta la cobertura de las UEM y los poliacutegonos delas parroquias contenidos en la tabla de pobreza delEcuador es decir que el resultado de este estudiose basa en el anaacutelisis espacial que se realizoacute entredos geometriacuteas de tipo poliacutegono

Posteriormente con los datos obtenidos se calcu-loacute la media ponderada cuyos pesos estaacuten dados porcada aacuterea resultante de la interseccioacuten Este anaacutelisisse consiguioacute con el coacutedigo que se muestra a conti-nuacioacuten en la Tabla 1 Las columnas resultantes de

la consulta antes mencionada son el nombre de laUEM la provincia cantoacuten parroquia y el porcen-taje de pobreza de cada parroquia Estos primerosdatos fueron obtenidos directamente de sus tablascorrespondientes A continuacioacuten se detallan lossiguientes datos con sus respectivas sentencias

En la Figura 4 se puede apreciar que la coberturade la UEM es el circulo de color rojo que es definidocomo el aacuterea de influencia circular Para determinarla superficie de esta figura con sus respectivos ra-dios de 5 10 y 20 km se usa el coacutedigo que se indica acontinuacioacuten cabe recalcar que en esta seccioacuten solose indica coacutemo obtener el aacuterea con radio de 10kmya que para 5 y 20 km se debe cambiar el valor enla funcioacuten st_buffer de la sentencia para el uso deesta funcioacuten el radio se debe transformar en metros

Primero se crea la tabla en la Base de Datos

Create table cobertura_uem as ( s e l e c t lowast s t _ b u f f e r ( the_geom 1 0 0 0 0 ) from

Ubicacion_UEM )

LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019121-133ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 127

Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Navas GE Llerena Paz R y Vaca F

Como siguiente paso se utilizoacute la tabla creadapara calcular el aacuterea circular

s e l e c t area ( s t _ b u f f e r )

Para el aacuterea de interseccioacuten entre la cobertu-ra UEM y las parroquias primero se calcularonlas coordenadas del contorno de la interseccioacutenes decir la geometriacutea (the_geom) con la funcioacutenst_intersection para posteriormente realizar la trans-formacioacuten al sistema 32717 y obtener el aacuterea con lafuncioacuten st_area donde el coacutedigo es el siguiente

S el ec t s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )from mapa_pobreza mp cobertura_uem u

El porcentaje de aacuterea se calculoacute dividiendo lasdos aacutereas anteriores es decir

s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d(mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717 ) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) as porcenta je_area

Cada UEM debe tener su porcentaje de pobre-za en relacioacuten de los datos de pobreza de las pa-rroquias que la intersecan por lo que es necesariocalcular la media ponderada de cada UEM para locual se debe ordenar y particionar la consulta pararealizar la sumatoria del producto entre el valor decada porcentaje de pobreza (Xi) de cada parroquia

por la superficie que cubre el aacuterea circular a cadaparroquia que interseca este valor es el peso (Wi)que se le da al valor (Xi)

Por lo tanto la consulta PostgreSQL-PostGIS pa-ra definir la Ecuacioacuten (1) viene dada por el siguientecoacutedigo

sum ( ( s t _ a r e a ( s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t ransform (s t _ s e t s r i d (mp the_geom 4 3 2 6 ) 32717 ) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) ) lowast porcenta je_pobres ) over (PARTITION BY

UEM ORDER by UEM 1 ) sum( s t _ a r e a (s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d (mpthe_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r ) ) s t _ a r e a ( u s t _ b u f f e r ) ) OVER (PARTITION BYUEM ORDER by UEM 1 ) as media_ponderada

s t _ i n t e r s e c t i o n ( s t_ t rans form ( s t _ s e t s r i d (mpthe_geom 4 3 2 6 ) 32717) u s t _ b u f f e r )

15 Anaacutelisis por parroquiaPara este anaacutelisis se tomoacute en cuenta que el aacuterea deinfluencia estaacute dada por los liacutemites de la parroquia ala que pertenece la UEM por tal razoacuten el porcentajede pobreza que cubre cada UEM estaacute dada por el iacuten-dice de NBI de la parroquia en donde se encuentraubicada Al igual que en el anaacutelisis anterior se uti-lizoacute el mapa de pobreza y la ubicacioacuten puntual decada UEM

Figura 4 Mapa de las aacutereas que cubren las UEM en cada parroquia del Ecuador

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

151 Caacutelculo de la pobreza por cobertura de parro-quia

Primero se realizaraacute una evaluacioacuten para verificarcuales puntos pertenecen a la ubicacioacuten de las UEMcontenidas en los poliacutegonos irregulares que repre-

sentan a la parroquia esto se logra gracias a la sen-tencia St_contains que es la que determina si unageometriacutea estaacute totalmente dentro de otra La senten-cia PostgreSQL-PostGIS utilizada en este caso es lasiguiente

CREATE TABLE UEM_PARROQUIAS AS ( s e l e c t u UEM mp provinc ia mp canton mp parroquia mp porcenta je_pobres mp the_geom

from mapa_pobreza mp ubicac ion uwhere s t _ c o n t a i n s (mp the_geom s t _ s e t s r i d ( u the_geom 4 3 2 6 ) ) )

16 Visor geoespacial

Para que estos resultados sean faacutecilmente legiblesy entendibles se ha construido un visor geograacuteficocon la ayuda de los programas mencionados ante-riormente los cuales son parte de OpenGeo suite(Boundless Server 2012) que es un kit de desarro-llo de Software (SDK) libre que proporciona las si-guientes herramientas

161 PostgreSQL-PostGIS

Como ya se mencionoacute PostgreSQL-PostGIS es unaextensioacuten de PostgreSQL que permite almacenar in-formacioacuten de mapas y realizar anaacutelisis espacialesentre puntos liacuteneas poliacutegonos y otras formas geo-meacutetricas (Boundless 2012)

162 GeoServer

Es un servidor web que puede servir aislado o biensobre un contenedor de aplicaciones Tomcat o simi-lar GeoServer tiene una interfaz de administracioacutenweb que permite servir mapas y datos de diferen-tes formatos para aplicaciones Web o de escritoriocomo son los GIS

163 OpenLayers

Es una libreriacutea de coacutedigo abierto en javascript pa-ra hacer mapas interactivos visibles fundamental-mente en entornos Web que es capaz de conectar-se con GeoServer (o con otras fuentes de mapascomo google maps) para presentar en un navega-dor las capas de un servidor de mapasdatos Ofre-ce una interfaz de usuario simplificado que ataca aservicios WMS y WFS de forma transparente parael usuario y desarrollador (Morales 2012 Hazzard2011 Perez 2012) Cada uno de estos componentes

realizan un trabajo especiacutefico que se une bajo un es-quema como se indica en la Figura 5 para llegar atener una aplicacioacuten web de mapas

Figura 5 Esquema del visualizador geograacutefico

2 Resultados

Los datos expuestos en la Tabla 1 son el resultadodel primer anaacutelisis donde se muestra el nuacutemero deUEM que pertenece a cada rango de porcentajesde pobreza y al aacuterea de influencia de los estableci-mientos educativos para los estudiantes que vivendentro de la zona circular de 5 10 y 20 Km de radio

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incluyendo el anaacutelisis en el cual solo la poblacioacutende la misma parroquia en donde se encuentra cons-truida la UEM podraacute ser beneficiada

Si se toma como punto medio el 50 de pobre-za en la Tabla 2 se puede apreciar que los rangosque estaacuten por encima a este valor abarcan maacutes del70 de UEM en todas las aacutereas de influencia in-dicando que la mayor parte de estos establecimien-tos estaacuten construidos en zonas de pobreza y pobre-za extrema Se puede apreciar tambieacuten una total au-sencia de UEM en zonas donde la pobreza es menoral 25 La Tabla 2 indica el porcentaje de UEM queestaacuten en las diferentes coberturas en rangos de 25de pobreza En donde se puede observar que

bull En los cuatro tipos de coberturas no se en-cuentra ninguna UEM en pobreza menor al25

bull En las cuatro coberturas el porcentaje de UEMaumenta mientras el porcentaje de pobreza esmayor

bull Existe una cantidad importante de UEM enrangos mayores al 75 de pobreza

Los porcentajes son de 81 81 96 y 77respectivamente considerando un universo de 53UEM tomando ademaacutes como punto medio al 50 yrealizando una sumatoria entre los rangos de 50-75 y 75-100 con cada aacuterea de cobertura circu-lares de 5 10 20 km y por parroquias por tal ra-zoacuten se tomaraacuten en consideracioacuten los porcentajes depobreza mayores a 50 divididos en quintiles de10 para identificar la cantidad de establecimien-tos educativos por cada rango de pobreza Al tenercorrectamente estructurada la data en una base dedatos relacional se garantiza la consistencia de losdatos y por ende de los resultados obtenidos

Con la finalidad de facilitar el estudio se divi-den los niveles de pobreza por quintiles denomina-das como baja (50-60) media baja (60-70)media (70-80) alta (80-90) y muy alta (90-100) La distribucioacuten de los centros educativos enpobrezas mayores a 50 son maacutes equitativos sinembargo en la Figura 6 se indica una tendencia queva de la pobreza media alta en adelante

Figura 6 Porcentaje de UEM en rangos de pobreza

Se puede apreciar en la Figura 7 que en las UEMen las cuatro aacutereas de cobertura los valores tiendena las zonas con pobreza media aumentando en lostres primeros casos a la pobreza alta y muy alta Elnivel de pobreza maacutes bajo que cubre una UEM per-tenece al centro educativo Reacuteplica Montufar ubica-do en la parroquia Quito cantoacuten Quito provinciaPichincha con el 3416 y el nivel maacutes alto es elde la UEM Chontapunta ubicado en la parroquiaChontapunta cantoacuten Tena provincia de Napo conel 9961 de pobreza

Figura 7 Cantidad de UEM que cubre los rangos de pobrezamayores al 50

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

COBERTURA UEMPorcentaje INBIde POBREZA

0-25

Porcentaje INBIde POBREZA

25-50

Porcentaje INBIde POBREZA

50-75

Porcentaje INBIde POBREZA

75-100Circular de 5 Km 0 10 18 25Circular de 10 Km 0 10 12 31Circular de 20 Km 0 2 16 35Por parroquia 0 12 14 27

Tabla 2 Cantidad de UEM en rangos de pobreza por aacuterea de cobertura

La mediana calculada en este conjunto de da-tos (Figura 8) corresponde al 7665 (color naranja)cuyo valor pertenece a la UEM Paiguara indicandoque 26 unidades educativas estaacuten sobre este valory 26 unidades educativas tienen valores inferiores ala mediana El graacutefico de la distribucioacuten de frecuen-cias de la Figura 9 tiene un sesgo a la derecha loque indica que la mediana es mayor al promediorazoacuten por la cual se puede deducir que la mayorparte de UEM tienden a estar ubicadas en los secto-res maacutes pobres del paiacutes En otras palabras el valorde la media aritmeacutetica es del 7429 (color verde)que indica que el promedio que cubren las unida-des educativas en este estudio estaacute sobre el 50 depobreza

Figura 8 Porcentaje de UEM en quintiles por cobertura de po-breza

3 ConclusionesCon los meacutetodos de interseccioacuten de poliacutegonos enPostgreSQL-PostGIS y utilizando meacutetodos matemaacute-ticos se ha demostrado que el 84 de las UEM cons-truidas hasta el momento estaacuten en zonas donde susnecesidades baacutesicas insatisfechas estaacuten por encimadel 50Se ha podido deducir bajo varios puntos de vistade aacutereas de influencia como son las circulares conradios variables de 510 y 20 km y poliacutegonos irregu-lares como son las aacutereas de las parroquias de cadaUEM a la que pertenece que las unidades educati-vas mencionadas en este estudio estaacuten construidasen aacutereas rurales y satisfacen a la poblacioacuten maacutes ne-cesitadaEn el anaacutelisis individual de cada UEM se puedeconcluir que por encima de la media aritmeacutetica depobreza se encuentran 33 unidades educativas conrangos mayores a 7429 siendo la UEM Chonta-punta el establecimiento que se encuentra en unazona donde su iacutendice de NBI es del 9961 ubi-cada en la provincia de Napo regioacuten amazoacutenica Ypor debajo de la media existen 21 establecimientossiendo el centro educativo Reacuteplica Montufar ubica-do en la parroquia Quito cantoacuten Quito provinciaPichincha con el 3416 la UEM que cubre el nivelmaacutes bajo de pobreza

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Artiacuteculo cientiacuteficoScientific paperDESARROLLO SOSTENIBLE Navas GE Llerena Paz R y Vaca F

Figura 9 Porcentaje de pobreza que cubre cada UEM

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Anaacutelisis espacial de las unidades educativas del milenio en el Ecuador y su cobertura en zonas depobreza

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LA GRANJA Revista de Ciencias de la Vida 30(2) 2019121-133ccopy2019 Universidad Politeacutecnica Salesiana Ecuador 133

  • Introduccioacuten
  • Materiales y meacutetodo
    • Aacuterea de Estudio
    • Meacutetodos
      • Resultados
        • Esquema metodoloacutegico desarrollado
        • Nuacutemero de estudios
        • Nuacutemero de publicaciones por rango temporal
        • Distribucioacuten geograacutefica de los estudios
        • Nuacutemero de publicaciones por piso zoogeograacutefico
        • Temaacuteticas de estudio
          • Discusioacuten
          • Conclusiones
          • Introduccioacuten
            • La regioacuten andina de Ecuador y paiacuteses vecinos como haacutebitat natural del oso de anteojos
            • Descripcioacuten de la especie
            • Objetivo y aspectos metodoloacutegicos
              • Biologiacutea reproductiva
              • Importancia ecoloacutegica en el turismo cultural y de naturaleza
              • Aspectos en torno al cuidado y conservacioacuten actuales del oso andino bajo el enfoque de especies paisaje
                • El modelo de conservacioacuten basado en especies paisaje
                • La escogencia de la especie
                • Programas y planes en pro de la conservacioacuten del oso de anteojos como especie emblemaacutetica en Ecuador
                  • Conclusiones y recomendaciones
                  • Introduccioacuten
                  • Materiales y Meacutetodos
                  • Resultados
                    • Rentabilidad de la I+D
                    • Adopcioacuten de las tecnologiacuteas
                      • Evaluacioacuten de impacto
                        • Discusioacuten
                          • Conclusiones
                          • Introduccioacuten
                          • Materiales y meacutetodos
                          • Resultados
                          • Discusioacuten
                          • Conclusioacuten
                          • Introduccioacuten
                          • Materiales y meacutetodos
                            • Factores de estudio
                            • Diagnoacutestico de gestacioacuten
                            • Grupos Experimentales
                              • Grupo Control
                              • Grupo 1
                              • Grupo 2
                                • Anaacutelisis estadiacutestico
                                  • Resultados
                                    • Tasa de peacuterdida de gestacioacuten
                                      • Discusioacuten
                                      • Conclusiones
                                      • Introduccioacuten
                                      • Materiales y meacutetodos
                                        • Aacuterea de estudio
                                        • Datos
                                        • Metodologiacutea
                                          • Meacutetodo del vector regional
                                          • Regionalizacioacuten
                                          • Anaacutelisis de agresividad climaacutetica y concentracioacuten de las precipitaciones
                                              • Resultados y discusiones
                                                • Regiones homogeacuteneas
                                                • Agresividad Climaacutetica
                                                • Concentracioacuten de las precipitaciones
                                                  • Conclusiones
                                                  • Introduccioacuten
                                                  • Materiales y meacutetodos
                                                    • Proceso de obtencioacuten del aceite
                                                      • Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico de la semilla de Sacha Inchi
                                                      • Porcentaje de humedad
                                                      • Determinacioacuten de grasa
                                                      • Porcentaje de fibra cruda y ceniza
                                                      • Porcentaje de proteiacutena
                                                        • Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite
                                                        • Iacutendice de acidez libre
                                                          • Determinacioacuten de densidad relativa
                                                          • Iacutendice de peroacutexido
                                                          • Iacutendice de Yodo
                                                            • Perfil de acidos grasos
                                                            • Anaacutelisis estadiacutestico
                                                              • Resultados y Discusioacuten
                                                                • Rendimientos en la extraccioacuten del aceite de la semilla de Sacha Inchi
                                                                • Anaacutelisis fisicoquiacutemico de la semilla de Sacha Inchi
                                                                • Anaacutelisis fiacutesico quiacutemico del aceite de la semilla de Sacha Inchi
                                                                  • Iacutendice de Acidez
                                                                  • Densidad relativa
                                                                  • Iacutendice de Yodo
                                                                  • Iacutendice de peroacutexido
                                                                    • Perfil de aacutecidos grasos
                                                                      • Conclusiones
                                                                      • Introduccioacuten
                                                                      • Materiales y meacutetodos
                                                                        • Aacuterea de estudio
                                                                        • Obtencioacuten de la muestra
                                                                        • Anaacutelisis en campo
                                                                        • Anaacutelisis de laboratorio
                                                                          • Preparacioacuten del Agar
                                                                          • Preparacioacuten de las muestras para siembra
                                                                            • Preparacioacuten de las Curvas de Calibracioacuten
                                                                              • Elaboracioacuten de Curvas de Calibracioacuten
                                                                              • Preparacioacuten de la curva de calibracioacuten
                                                                                  • Resultados
                                                                                    • Campo y muestreo
                                                                                    • Pruebas microbioloacutegicas
                                                                                    • Curvas de calibracioacuten
                                                                                    • Mapas de estudio de resultados
                                                                                      • Discusioacuten
                                                                                      • Conclusiones
                                                                                      • Introduccioacuten
                                                                                        • Revisioacuten de la literatura
                                                                                          • Materiales y Meacutetodos
                                                                                          • Resultados y Discusioacuten
                                                                                            • Discusioacuten de los resultados
                                                                                              • Conclusiones
                                                                                              • Introduccioacuten
                                                                                                • Descripcioacuten de datos
                                                                                                • Metodologiacutea
                                                                                                • Anaacutelisis por aacuterea circular
                                                                                                • Caacutelculo de la pobreza por cobertura circular
                                                                                                • Anaacutelisis por parroquia
                                                                                                  • Caacutelculo de la pobreza por cobertura de parroquia
                                                                                                    • Visor geoespacial
                                                                                                      • PostgreSQL-PostGIS
                                                                                                      • GeoServer
                                                                                                      • OpenLayers
                                                                                                          • Resultados
                                                                                                          • Conclusiones
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