Plant spacing assessment in cocoa (Theobroma cacao L.) agroforestry systems in the Colombian Pacific region

Evaluación de densidades de siembra en sistemas agroforestales con cacao (Theobroma cacao L.) en la región Pacífica colombiana

Cocoa beans produced in the municipality of Tumaco (Colombia) are very attractive for chocolate producers and consumers because of their fine and aromatic characteristics. However, optimal plant spacing that could improve income for cocoa farmers is uncertain. To address the problem, this study was carried out from 2016 to 2017 taking into account two phases. In the first phase, a characterization of the cocoa production system in the Colombian Pacific region was conducted. This characterization included plant spacing, cocoa-associated species, production costs, financial sources, and system yields. In the second phase, an analysis of optimal plant spacing was conducted using the results from the characterization phase. Thus, a linear programming model was developed that utilizes the three plant densities most used by producers (3x3 m, 3.5x3.5 m, and 4x4 m). Labor force, monthly bank fees, and minimum farmer income were considered as constraints of the model. Profitability was established as the objective function. This model was optimized with GAMS software, using the CPlex solver. Plant spacing of 4x4 m (625 plants ha^-1) was found to be the optimal solution that maximized profitability. The minimum cocoa bean price required for this solution was 5,000 Colombian pesos kg^-1 and the rural capitalization incentive (RCI) needed to be greater than or equal to 40%.

Los granos de cacao producidos en el municipio de Tumaco (Colombia) son muy atractivos para los productores y consumidores de chocolate por sus características finas y aromáticas. Sin embargo, la distancia de siembra óptima que podría mejorar los ingresos de los cacaoteros es incierta. Para abordar este problema, este estudio se realizó entre 2016 y 2017 en dos fases. En la primera fase se realizó una caracterización del sistema de producción de cacao en el Pacífico colombiano que incluyó distancias de siembra, especies asociadas al cacao, costos de producción, fuentes de financiación, y rendimientos del sistema. En la segunda fase se realizó un análisis del espaciamiento óptimo de siembra con los resultados de la fase de caracterización. Así, se desarrolló un modelo de programación lineal que utiliza las tres densidades más usadas por los productores (3x3 m, 3.5x3.5 m y 4x4 m). La mano de obra, las cuotas bancarias mensuales y un ingreso mínimo del agricultor se consideraron como las restricciones del modelo. La rentabilidad se estableció como la función objetivo. Este modelo se optimizó con el software GAMS, utilizando el solucionador CPlex. Se identificó que el espaciamiento de 4x4 m (625 plantas ha^-1) era la solución óptima que maximizaba la rentabilidad. El precio mínimo del cacao requerido para esta solución era de 5000 pesos colombianos kg^-1 y el incentivo a la capitalización rural (ICR) debía ser mayor o igual al 40%.