Autores: Freddy F. Garcés Obando, Álvaro Amaya Estévez, Héctor A. Chica, Claudia Posada Contreras
Contexto y desafíos
La agroindustria colombiana enfrenta retos relacionados con la variabilidad climática, la seguridad alimentaria, la eficiencia operativa y la producción responsable. También desafíos específicos, como la mecanización eficiente de la siembra, la optimización de las operaciones de cosecha y la integración de herramientas digitales en los procesos agroindustriales. Estas áreas representan oportunidades significativas para incrementar la productividad y la sostenibilidad en la agroindustria. Factores como el cambio en los patrones de temperatura mínima y la ocurrencia de lluvias intensas (>15 mm/día) entre 2010 y 2025 reflejan un entorno climático en transformación que exige nuevas estrategias agronómicas y tecnológicas. Estos escenarios, que son un cambio estructural, no solo incluyen el desplazamiento de variables meteorológicas, sino también cambios en la operación de campo, con ajustes en las fábricas ante una mayor diversidad varietal y biomasas más altas, con diferentes calidades de materia prima, que deben ser cosechadas con menos ventanas de oportunidad, afectando el manejo eficiente del cultivo y su cosecha.
Agenda de Investigación
La agenda de investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) de Cenicaña se centra en seis pilares fundamentales: azúcar, biomasa y energía; eficiencia operativa; variabilidad climática y clima extremo; diversificación industrial; extensión y apropiación social del conocimiento. Estos pilares están orientados a mitigar la disminución de los indicadores de productividad, entre ellos la sacarosa, reducir los riesgos de producción y de cosecha, acelerar la transformación digital de la agroindustria y diversificar el portafolio de productos mediante la integración de nuevas líneas de negocio, como la producción de biogás y de combustible sostenible de aviación (SAF). El compromiso firme con la transferencia de tecnología y el apoyo sostenido de los actores del sector y sus aliados fortalecen estos esfuerzos.
Ejemplos de productos y soluciones de Cenicaña
Cenicaña ha desarrollado productos como las variedades CENICAÑA-Colombia (CC), soluciones web y aplicaciones como GEOPORTAL, CENICLIMA, DATACANE y CENIPROF, así como plataformas analíticas basadas en inteligencia artificial, entre ellas ANA, además de diversos servicios que integran el campo y la fábrica.
Variedades de caña de azúcar Cenicaña Colombia (CC)
Una de las innovaciones insignia de Cenicaña es el desarrollo de variedades de caña de azúcar orientadas a incrementar la productividad y adaptarse a diversas condiciones agroclimáticas y megaambientales. Estas variedades se complementan con estrategias integradas de manejo de plagas y enfermedades, con énfasis en el control biológico como herramienta fundamental. Cenicaña ha desarrollado aproximadamente 200 variedades de caña de azúcar Cenicaña Colombia (CC), de las cuales más de 50 se cultivan comercialmente (Victoria et al., 2013). Todas las variedades cuentan con resistencia horizontal a las principales enfermedades y tienen estrategias de manejo preventivo e integrado de enfermedades y plagas. La agroindustria azucarera colombiana utiliza estas variedades para la producción de azúcar, etanol y energía, mientras que el sector panelero también las emplea a través de alianzas con otras instituciones como Agrosavia. Además, estas variedades han sido adoptadas en otros países, como Perú, Panamá, Costa Rica, Ecuador y México.
Innovación genómica y manejo agronómico
La publicación del genoma de la caña colombiana (CC 01-1940) permitió identificar más de 63.000 genes y miles de marcadores asociados con rasgos agronómicos clave (productividad, resistencia y eficiencia en uso de nutrientes) [Trujillo-Montenegro et al., Frontiers in Plant Science, 2021]. Mediante análisis de asociación genómica amplia (GWAS), hemos identificado más de 8.000 marcadores asociados con 74 características clave, entre ellas el contenido de sacarosa, la resistencia a enfermedades y la tolerancia a plagas. Algunos de estos marcadores han sido validados para la selección genómica, lo que refuerza nuestro compromiso con la innovación científica. Asimismo, Cenicaña evalúa el desempeño agronómico de las nuevas variedades en distintas zonas agroecológicas, determinando lineamientos básicos de manejo para la fertilización, la maduración y el manejo de arvenses. Por ejemplo, la variedad CC 11-0132, evaluada en ambientes semisecos, presenta alta eficiencia en el uso de nitrógeno y tolerancia a múltiples herbicidas.
Enfoque de agricultura específica por sitio, zonas agroecológicas y agricultura digital
La Agricultura Específica por Sitio (AEPS®) es un enfoque para el desarrollo de sistemas locales de producción, en el cual las decisiones se basan en el conocimiento de la realidad agroecológica y del potencial productivo de los lotes (Isaacs & Silva, 2014. Las zonas agroecológicas se basaron principalmente en información detallada de estudios de suelo (escala 1:10.000) y en la serie de datos de precipitación diaria provenientes de 216 estaciones pluviométricas. Las zonas climáticas, que permiten identificar áreas con productividades similares para el cultivo de caña de azúcar, se utilizan para realizar predicciones climáticas y productivas mensuales, lo que apoya las decisiones operativas y administrativas de ingenios y cultivadores. Noventa capas de información fueron incorporadas en una aplicación web GEOPORTAL, que respalda los programas de investigación y desarrollo, así como a los ingenios y cultivadores. Esta herramienta de benchmarking identifica brechas de productividad y examina las condiciones que pueden mejorarla, como el tipo de variedad, entre otros factores.
Infraestructura digital y análisis de datos
Cenicaña es responsable de cinco redes de telecomunicaciones que generan una valiosa cantidad de datos, entre ellas: la red meteorológica (46 estaciones automáticas), la red de Internet de las Cosas (IoT) con 40 pasarelas y más de 2.000 sensores en campo, la red hidrológica de cuencas (4 estaciones base, 15 pluviómetros y 13 estaciones repetidoras), la red de monitoreo de calidad del aire (7 estaciones con medición en tiempo real) y la red cinemática en tiempo real multimarcas (RTK), compuesta por siete estaciones base y 10 estaciones repetidoras fijas. La información generada por estas redes se transforma finalmente en soluciones tecnológicas mediante el desarrollo de diversas aplicaciones que llegan directamente a los ingenios y cultivadores de caña. Algunas de ellas incluyen: Ceniclima, para el pronóstico climático zonal; el visor web del clima, que ofrece información meteorológica en tiempo real; y GOTAS, la red social de pluviómetros del sector azucarero, conformada por más de 650 pluviómetros digitales automatizados conectados a la red IoT.
Transferencia, adopción tecnológica y servicios de extensión
Se han establecido tres estrategias principales para apoyar la adopción y transferencia de tecnología. La primera es la estrategia de Grupos de Transferencia de Tecnología (GTT), orientada a promover la innovación tecnológica en los sistemas de producción de caña de azúcar del Valle del río Cauca, mediante la aplicación del enfoque de Agricultura Específica por Sitio (AEPS). La segunda es el programa INTEGRA constituye una guía para las prácticas sostenibles de cultivo de caña de azúcar, que abarca un total de 58.363 hectáreas, con la participación de más de 319 cultivadores y 631 unidades productivas. La tercera estrategia corresponde al PAT (Programa de Aprendizaje y Asistencia Técnica), que define inicialmente la oferta tecnológica, documenta la tecnología validada, explica su uso y evalúa su potencial de adopción (Isaacs et al., 2025). En 2016, cuando esta estrategia se implementó recientemente, los productores lograron incrementar su productividad promedio en once toneladas, pasando de 111 a 122 toneladas de caña por hectárea (TCH), gracias a las tecnologías adoptadas (Pizarro M.C., 2022).
Innovación en los procesos industriales
Desde 1996, se ha implementado un sistema estandarizado de métodos analíticos, muestreo e indicadores clave de desempeño (KPIs) en la producción de azúcar, y desde 2010 en la producción de etanol. Este sistema ha servido como base para evaluar mejoras tecnológicas y operativas. En particular, el sistema Cenimol incorpora controles en línea de imbibición y ajuste de molinos para optimizar la extracción de jugo. Un laboratorio móvil supervisa la eficiencia de la preparación y la extracción de caña en los ingenios, una herramienta que ha permitido alcanzar incrementos de hasta 2,17 puntos en la extracción de sacarosa. Asimismo, Cenicaña ha desarrollado un enfoque integral que combina métodos fisicoquímicos, microbiológicos y de control automático para optimizar los procesos de clarificación y filtración, reduciendo así las pérdidas de sacarosa. La herramienta de simulación CENIPROF fortalece las operaciones fabriles, mejorando la eficiencia de los balances de masa y de energía y anticipando los ajustes necesarios en los procesos. Uno de los principales logros de esta solución es la capacidad de realizar evaluaciones detalladas y estimaciones rápidas de la capacidad de procesamiento requerida en distintos escenarios de consumo de vapor, lo que permite una planificación precisa y configuraciones operativas más eficientes. Para más información sobre las soluciones digitales y aplicaciones web/móviles, consulte la Tabla 1.
Aportes de Cenicaña a la sostenibilidad del sector agroindustrial de la caña de azúcar
La sostenibilidad, impulsada por la innovación en el sector agroindustrial, ha sido y continuará siendo la piedra angular de nuestra misión. En la tabla 2 se resumen los principales logros de Cenicaña. A lo largo de décadas de investigación y desarrollo, hemos duplicado la productividad, pasando de 0,5 toneladas de azúcar por hectárea y mes (TSHM) a 1,1 TSHM. Este logro ha sido posible gracias a la amplia adopción de las variedades desarrolladas por Cenicaña, que hoy cubren cerca del 100% del área cultivada. La productividad promedio de 2024 cerró en 117 toneladas de caña/ha y 12,3 toneladas de azúcar/ha, cifras que sitúan a Colombia entre los líderes mundiales en eficiencia agrícola y productividad fabril por hectárea.
Desde el año 2001, la implementación de un enfoque agrícola específico por sitio ha permitido optimizar el uso de los recursos. Por ejemplo, el sector ha logrado reducir en un 50% el número de riegos por ciclo de cultivo, mejorando de manera significativa la eficiencia en el uso del agua. Estos logros han sido posibles gracias a acciones colectivas que integran conocimiento técnico, confianza mutua, compromiso sectorial y una visión estratégica de futuro.
La sinergia entre productores, ingenios y Cenicaña ha permitido que, por cada dólar invertido en investigación, el sector obtenga 12 dólares adicionales en ingresos. Los avances en prácticas sostenibles han reducido las emisiones de gases de efecto invernadero en un 51 % y las de metano en un 30 %, con la meta de alcanzar neutralidad de carbono en 2051.
Conclusiones
El sector agrícola colombiano opera en un entorno complejo y en constante evolución, donde la variabilidad climática continúa siendo una limitante significativa. Eventos extremos como sequías prolongadas o lluvias intensas, asociados a los fenómenos de El Niño y La Niña, afectan de manera considerable la productividad y la planificación a largo plazo. Estos desafíos no son exclusivos de la industria colombiana, sino que son comunes a los sistemas agrícolas de todo el mundo, por lo que resulta necesario implementar soluciones integradas y colaborativas para abordarlos de manera efectiva.
El centro de investigación ha desempeñado un papel fundamental en la innovación, reforzando la importancia de mantener la inversión en investigación, la adopción de tecnología y el acompañamiento técnico para asegurar la sostenibilidad y competitividad de la industria azucarera colombiana. Su modelo de integración entre la ciencia, la tecnología y los actores del sector y sus aliados constituye un ejemplo de innovación aplicada al desarrollo rural y energético del país.
Créditos y contacto
Contacto: ffgarces@cenicana.org
