Identificación de zonas agroclimáticas potenciales para producción de cebolla (Allium cepa L.) en Carabobo, Venezuela
Identification of potential agroclimatic zones for production of onion (Allium cepa L.) in Carabobo, Venezuela
Olivares-Campos Barlin Orlando1*, Hernández Rafael Ángel2, Arias-Valdespino Alexander Alberto2, Molina-Trigos Juan Carlos2, Pereira-Bravo Yessica Verónica2
1Universidad de Córdoba (UCO), Escuela Internacional de Doctorado en Agroalimentación, Programa de Doctorado en Ingeniería Agraria, Alimentaria, Forestal y del Desarrollo Rural Sostenible. Avda. Medina Azahara, No 5. CP 14071. Córdoba, Andalucía, España. Tel: (+34) 609 90 08 29.
URL: http://www.uco.es
]]>URL: http://www.inameh.gob.ve/web
*Dirección de contacto: Barlin Orlando Olivares Campos
Programa Iberoamericano de Doctores en Agroalimentación de la Universidad de Córdoba (UCO), Andalucía, España. Avda. Medina Azahara, 5. 14071 Córdoba.
E-mail: barlinolivares@gmail.com
Historial del artículo.
Recibido abril, 2018.
Devuelto mayo 2018.
Aceptado septiembre, 2018. ]]>
Disponible en línea, noviembre 2018.
Resumen
El desarrollo de la zonificación agroclimática, además de permitir la localización específica de áreas con mayor vocación para actividades productivas particulares, también permite reconocer la ubicación de la infraestructura disponible para el impulso de la soberanía y seguridad alimentaria del país. El objetivo del estudio fue definir las zonas agroclimáticas aptas para el cultivo de cebolla en el estado Carabobo, Venezuela. Se utilizaron datos diarios de precipitación de 41 estaciones climáticas, para la estimación de la evapotranspiración, cartas edafológicas de la entidad y programas de cómputo para los balances hídricos del cultivo. Se compararon los requerimientos del cultivo en cuanto al suelo, clima, y "oferta" edafoclimática del área, para cuantificar satisfactoriamente los requerimientos cubiertos y, en consecuencia, se determinó el grado de aptitud potencial del área para el cultivo específico. Se analizaron separadamente las relaciones suelo-clima-cultivo, y luego se integraron mediante un Sistema de Información Geográfica para obtener un resultado único. El estudio determinó que 787 km2 de las tierras agrícolas del estado son aptas para el cultivo de cebolla. En áreas de valles, zonas bajas de montañas, colinas, y llanura lacustrina de la Depresión del Lago de Valencia, pueden obtenerse rendimientos superiores a 95%. El estudio de zonificación pretende ser la base de un modelo de producción agrícola sustentable, que sirva como herramienta de trabajo, consulta y orientación de cara a las iniciativas que tengan relación con la actividad agrícola.
Palabras clave: Cebolla, clima, meteorología, suelos, territorio, zonificación.
Abstract
The development agroclimatic zoning, in addition to allowing the specific location of the áreas with the greatest vocation for particular productive activities, also makes it possible to recognize the location of the available infrastructure for the promotion of the sovereignty and food security of the country. The objective of the study was to define agroclimatic zones suitable for growing onions in the state of Carabobo, Venezuela. To do this, daily rainfall data were used from 41 weather stations, climatic data for the estimation of evapotranspiration, edaphological charts of the entity and computer programs for crop water balances. The requirements of the crop in terms of soil and climate, and the edaphoclimatic "supply" of the área were compared to satisfactorily quantify the requirements covered and, consequently, the degree of potential aptitude of the área for the specific crop was determined. The soil-climate-crop relationships were analyzed separately, and then integrated by means of a Geographical Information System to obtain a unique result. The study determined that 787 km2 of the state's agricultural lands are suitable for growing onions. In these áreas of valleys, low áreas of mountains, hills and the lacustrine plain of the Depression of the Lake of Valencia, yields higher than 95% can be obtained. The zoning study aims to be the basis of a model of sustainable agricultural production, which serves as a tool for work, consultation and guidance in the face of initiatives related to agricultural activity.
Key words: Onion, climate, meteorology, soils, territory, zoning.
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Introducción
El objetivo primordial de la agricultura es la producción de alimentos, para satisfacer las necesidades alimenticias de la sociedad, en este proceso, el agua representa un recurso imprescindible que, en caso de que su disponibilidad sea limitada, condiciona fuertemente la productividad potencial de todo el sistema agrícola.
El desarrollo de la agricultura está estrechamente vinculado con el clima1, suelo2, condiciones físico-geográficas3,4 y disponibilidad de agua5. De manera más específica, el simple hecho de estimar la precipitación fluvial, temperatura del aire, fotoperiodo, propiedades fisicoquímicas del suelo, entre otras variables de interés, permiten identificar las potencialidades y limitaciones de diferentes superficies.6,7
Hace décadas, una gran parte del continente americano podía cultivarse sin necesidad de aportaciones de agua de riego, ya que la lluvia y las condiciones edafoclimáticas hacían que estos se mantuvieran lo suficientemente hidratados de forma natural8. Sin embargo, a medida que avanza el efecto del cambio climático (ECC), específicamente la ocurrencia de sequías meteorológicas9,11, esta situación va modificándose y en muchas zonas vulnerables las precipitaciones no cubren la demanda hídrica de los cultivos12, apareciendo el riego como una técnica necesaria y la zonificación como estrategia para un mejor ordenamiento territorial de la agricultura.
En particular, Venezuela, la producción de cebolla (Allium cepa L.) está concentrada en zonas semiáridas de los estados Lara y Falcón, que aportan 85% del volumen total nacional, Aragua, Carabobo, Guárico, Mérida, Táchira y Trujillo producen el resto de la producción del país (15%). En 2003 se cosecharon 10000 ha con un volumen de 240000 ton, siendo la segunda hortaliza por volumen de producción, después del tomate.13
En función a lo anterior, el desarrollo de una zonificación agroclimática de este cultivo en la región bajo estudio, además de permitir la localización específica de las áreas con mayor vocación para actividades productivas particulares, también permite reconocer la ubicación de la infraestructura disponible para el impulso de la soberanía y seguridad alimentaria del país.
Este estudio se basó en la aplicación de los Sistema de Información Geográfica (SIG) para caracterizar las unidades de terreno de mayor valor agronómico en el estado Carabobo e identificar aquellas áreas de aptitud para el cultivo de cebolla (CC). De esta manera, y partiendo de una selección previa de aquellas variedades con mayor interés potencial para la región, se han elaborado mapas de aptitud de cultivos, permiten identificar alternativas productivas idóneas en función de sus características agrícolas. La existencia de nuevos espacios agrícolas, se pueden identificar mediante los SIG, en este sentido el objetivo de este estudio fue definir las zonas agroclimáticas aptas para el cultivo de cebolla en el estado Carabobo por medio de la zonificación a escala 1:250000, que se orienta a direccionar la inversión del sector agropecuario y delimitar las áreas con aptitud para el desarrollo de este tipo de cultivo.
Materiales y métodos
]]> Área de estudio. El estado Carabobo está localizado en la zona centro-norte del país, entre las coordenadas geográficas 09°48' y 10°35' de Latitud Norte con 67°31' y 68°26' de Longitud Oeste (figura 1). Está constituido por catorce municipios, posee una superficie de 4651 Km2, el 42.53% (1973 Km2) es considerado como territorio potencial para la actividad agrícola.14Análisis climático. Los componentes del clima se caracterizan por su variación espacial y temporal, condicionada por distintos factores fisiográficos, como altitud, latitud, relieve y posición geográfica. Para esta fase se utilizaron datos de precipitación y evaporación de 41 estaciones meteorológicas disponibles para el periodo (1970-2000) ubicadas en la región1,8, con la finalidad de determinar, las fechas de inicio, duración de los períodos de crecimiento y húmedo siguiendo la metodología propuesta por Franquín.15
A las series de precipitación mensual se aplicó un control de calidad para definir la proporción de datos faltantes, identificar valores fuera de lo normal y observar el entendimiento básico de la distribución de las series.16-18
Posteriormente se calcularon los balances hídricos del cultivo para cada estación climatológica bajo un lenguaje de programación Clipper19, que arrojó información para realizar el análisis de riesgos edafoclimáticos. El resultado del balance permitió analizar la Evapotranspiración Máxima del Cultivo (Etm), rendimiento del cultivo y uso del agua (Ky), coeficiente de uso consuntivo (Kc), como la relación entre la demanda de agua del cultivo mantenido a niveles óptimos (ETa) y demanda del cultivo de referencia (ETP), además del rendimiento esperado en porcentaje, de siembra a una fecha estimada, que garantice la humedad inicial en suelos. Toda información obtenida de los balances hídricos fue modelada para el mapa de zonificación agroecológica del CC.
Análisis edáfico. Los datos de suelo utilizados fueron de tres fuentes: i) información del mapa de clasificación por capacidad de uso de la tierra del estado Carabobo realizado por la Dirección General de Recursos Hidráulicos del Ministerio de Obras Públicas20, escala 1:100.000, por ser el único estudio de suelos disponible, ii) cualidades edáficas analizadas fueron el tipo de drenaje, profundidad, textura de suelos, iii) pendiente del terreno; siendo estas variables indispensables para obtener la Capacidad Máxima de Almacenamiento del Suelo (CMA).
Adicionalmente, se utilizó el Sistema de Información de las Áreas Agroecológicas (SIAA) del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas21 y el Sistema de Información de Suelos de la Depresión del Lago de Valencia (SISDELAV).22
Requerimientos del cultivo. La definición de los requerimientos del CC se realizó por medio de los aportes de Benacchio23 que compiló necesidades hídricas, temperatura y otros factores climáticos que afectan el desarrollo de diferentes cultivos en ambientes tropicales (tabla 1).
La resistencia a la sequía de la cebolla durante el transcurso de sus fases fenológicas varía, en este sentido, se observa en la tabla 2, los valores del índice Kc (coeficiente del cultivo), que aumentan según transcurren las décadas de crecimiento del cultivo según Doorenbos & Kassam24, Doorenbos & Pruitt.25
]]> Zonificación agroecológica. La adaptabilidad de los cultivos al clima del área se determinó sobre la base de requerimientos hidricos (Eta), mediante la relación entre la disminución del rendimiento relativo y el déficit hidrico dado por el factor Ky (ecuación 1)Posteriormente, se estableció un criterio general de adaptabilidad de acuerdo a la relación Ya/Ym (tabla 3).
Luego, se calcularon requerimientos hídricos de los cultivos (Eta) cada rango de aptitud, tanto para el ciclo vegetativo como las etapas críticas, se compararon la oferta climática del área, definida como precipitación efectiva del 75%, de probabilidad de ocurrencia. Posteriormente, se calculó un índice de adaptabilidad climática total (ecuación 2) para determinar el grado de aptitud (tabla 4).
Finalmente, se realizó la zonificación espacio-temporal de los cultivos de forma gráfica superponiendo los mapas de aptitud suelo-cultivo y clima-cultivo mediante ambiente SIG Arcview v.3.2., ESRI26 se consideraron como no aptos aquellas zonas que presentaron esta característica en cualquiera de los dos criterios estudiados.
]]> Resultados
Aptitud de las tierras. En el estado Carabobo, la superficie apta para este cultivar representa 787 km2, (28.7%) del territorio, la superficie moderadamente apta alcanza 420 Km2 (15.4%) del estado (tabla 5).
La superficie cultivable del municipio Libertador se caracteriza por presentar tres tipos de paisaje, zonas bajas de montañas, colinas, valles de la depresión del lago de Valencia, serranía del litoral y del interior, a pesar de ello, son áreas que las pendientes de terreno no superan 5% de inclinación, los suelos presentan texturas medias y moderadamente drenados, 94 km2 son aptos para el CC, a la fecha de siembra estimada para la segunda década de mayo en el noreste y oeste de la localidad de Tocuyito, mientras que hacia el noroeste, la fecha de siembra se estimó en algunas zonas entre la primera década de junio y la tercera de agosto, para otras áreas, sureste y este de Campo de Carabobo, durante la tercera década de junio únicamente.
En algunos sectores del este, oeste del municipio, la fecha de siembra de cebolla se estima para la primera década de julio para obtener entre 95% y 100% de rendimiento.
Con relación a los suelos moderadamente aptos para el CC, cerca de 183 km2 (90 y 94%) de rendimiento, dadas las condiciones de pendientes del terreno por encima de 6%, en áreas de colinas, montañas al oeste de Tocuyito y Campo de Carabobo, suelos de texturas arenosas, con fecha de siembra estimada para la segunda década de mayo en la mayor parte de extensión de esta categoría, mientras que en las zonas restantes, la fecha es durante la tercera década de mayo, oeste, suroeste, y primera década del mes de julio sureste, considerando que de sembrar fuera de estos períodos, el rendimiento sería igual a 0%, implicando pérdidas materiales y económicas.
Una extensión de 161 km2 del municipio Valencia, es considerada apta para el CC, por la disponibilidad hídrica durante la fase crítica del cultivo, 184 mm, mientras que cerca de 36 km2 de los suelos son moderadamente aptos para dicho cultivo, por lo que en estas zonas del norte, cercanas a la ciudad capital de la entidad, sur y centro del municipio, los máximos rendimientos que pueden obtenerse al momento de la cosecha serán de 95%.
Los suelos cultivables del municipio se extienden latitudinalmente de norte a sur, el área pasa de un paisaje de colinas, montañas, valles y nuevamente colinas-montañas por lo que el inicio de las precipitaciones de la temporada lluviosa varía según estas condiciones geomorfológicas.
En el sureste del estado Carabobo, municipio Carlos Arvelo, se contabilizaron 99 km2 de suelos aptos para el CC, éstos se encuentran en áreas de valles y zonas bajas de colinas, lo que caracterizan por sus pendientes bajas, suelos de textura franca y la disponibilidad hídrica durante los 60 días de duración de la fase crítica del cultivo es superior a la ETa, conlleva a que se obtengan rendimientos máximos de 100%. En cuanto a los suelos moderadamente aptos, se tienen 112 km2 categorizados en el municipio, se encuentran en áreas de montañas, colinas y zonas altas de valles de la serranía del interior Fig. 2.
Las fechas de siembra para los suelos aptos del municipio se estimaron para la segunda década de mayo en los valles del sur y este, entre la tercera década de mayo y la segunda de junio en las planicies lacustrinas del noroeste, en algunos sectores del oeste, entre la primera década de julio, primera de septiembre. Para el resto de las tierras aptas para CC, la fecha de siembra se estimó para la primera década de agosto, variando el número de décadas desde cuatro en el extremo sureste hasta una sola en el este del municipio. Cabe acotar que, mientras más décadas para la siembra existan, más serán los días para la siembra y la obtención de rendimientos de 100%.
]]> Existe en el estado Carabobo una proporción de suelos no aptos para CC, cuyo contenido de arcilla es mayor al 50% (texturas arcillosas, Ar), o inferior al 20% (texturas franco arenosas, FA). La aptitud de los suelos con estas texturas se ve disminuida para el CC de bulbo, al incrementarse excesivamente el contenido de arcilla, los problemas de drenaje e impermeabilidad inducen complejos fungosos (Peronospora destructor, Sclerotium cepivorum, entre otros) que afectan severamente la productividad. Las texturas FA no ayudan al engrasamiento y finura del bulbo por presentar bajos contenidos de arcilla.Discusión
Para el caso de las zonas agrícolas de Carabobo, se debe señalar que la pendiente resulta importante para el establecimiento de la vocación de uso del suelo (US), usualmente a mayor pendiente mayor restricción al cultivo agronómico y menor restricción a la conservación.
La pendiente también favorece los fenómenos de remoción en masa como: desprendimientos, desplomes, deslizamientos de suelo. Es una variable que determina las técnicas del proceso productivo tales como: la preparación del suelo, la siembra, la cosecha y el cuidado del suelo postcosecha, entre otras actividades del proceso.
La pendiente al igual que la profundidad efectiva del suelo son los criterios más relevantes del componente físico, al ser determinantes en la decisión de establecer cultivos. El establecimiento y mantenimiento del cultivo requiere de prácticas agrícolas que se dificultan a medida que aumenta la pendiente, haciéndose menor la operación de maquinaria. En pendientes pronunciadas el cultivo efectúa una fuerza de resistencia para evitar su volcamiento repercutiendo en una menor calidad del mismo.
La pendiente para el CC de bulbo amarilla y blanca debe ser menor al 10% como pendiente óptima, para pendientes mayores del 25%, las prácticas de manejo adicionales requeridas pueden afectar la rentabilidad del cultivo pues involucran costos adicionales.
Las pendientes planas o ligeras, facilitan la mecanización y disminuyen el riesgo de erosión y degradación de los terrenos, también permite la mejora de la infraestructura de caminos, riego y drenajes.27
En la agricultura tradicional, en la región central de Venezuela, el problema principal lo constituyen las variaciones en la cantidad y distribución de las lluvias, lo que da lugar al período de sequía afectando la producción de cultivos, y su sostenibilidad. Las restricciones hídricas durante el llenado de los bulbos probablemente causen mermas en el rendimiento. Adicionalmente, la escasez de agua suele causar adelantos en el ciclo del cultivo, que en este caso podrían ser beneficiosos.28
Una restricción hídrica moderada en el CC, adelantaría el inicio de la bulbificación. Sin embargo, los rendimientos disminuyen cuando la deficiencia hídrica coincide con el período crítico al inicio de la formación de bulbos.27,29
]]> Por otra parte, la distribución de las lluvias es una herramienta muy acertada para efectuar estudios de zonificación agroclimática e identificación de zonas de vida, en las regiones tropicales de Venezuela, que la radiación, temperatura no presentan grandes variaciones a lo largo del año, el comportamiento, estacionalidad de la agricultura, la vegetación a una misma altitud están directamente relacionados con la disponibilidad del agua en el suelo proveniente de las lluvias.Las decisiones que se toman en la agricultura, tales como cambios de cultivos, siembra de nuevas variedades, técnicas de siembra y manejo de sistemas de producción, presentan un riesgo que puede ser disminuido a partir del conocimiento de la probabilidad de ocurrencia satisfactoria de los elementos favorables a la producción. Desde un punto de vista exclusivamente climático, estas probabilidades corresponden a factores que influyen en los rendimientos, tales como la disponibilidad de agua.
En tanto la consideración de promedios en climatología puede llevar a toma decisiones erradas, de ahí que es necesario establecer probabilidades de ocurrencia asociadas a fechas de inicio del periodo húmedo y crecimiento. Entre los elementos meteorológicos, la lluvia es la que presenta mayor variabilidad en este medio, lo que sería el factor de mayor riesgo para la agricultura, en la medida que el suelo retiene suficiente agua disponible y el cultivo este sano, las condiciones climáticas son las que dictan el ritmo del proceso de transpiración.30
La programación, manejo de riego, la mayoría de los cultivos pretenden mantener suficiente agua en la capa de enraizamiento efectivo del cultivo a fin de evitar que éste sufra de estrés hídrico en algún momento. De ahí que los suelos difieren en profundidad, capacidad para retener agua, y en el caso de cultivos difieren en su capacidad de extraer agua del suelo, se hace necesario definir parámetros para la satisfacción de necesidades hídricas del cultivo en un área establecida.
El cultivo es el principal conducto por el que el agua fluye desde el suelo a la atmósfera circundante. A medida que se alarga la fecha de inicio de la siembra (fechas más tardías), es decir, cuando la oferta puede ser inferior a la demanda, el cultivo puede sufrir estrés hídrico, su desarrollo se retrasa y hacia el final de su ciclo, se cosecha un rendimiento inferior al óptimo del que se hubiera podido obtener.31
Además, la cantidad de agua aplicada en exceso se pierde por percolación profunda o por escurrimiento superficial, arrastrando consigo una parte de los nutrientes almacenados en el suelo, de los fertilizantes y agroquímicos aplicados a un alto costo, ocasionando la contaminación del ambiente y poniendo en peligro el futuro del sistema Agua-Suelo-Planta-Atmósfera.32
Para rendimientos óptimos en el CC se requieren 350 a 550 mm ciclo y un porcentaje de agotamiento del agua útil menor del 25%.33 Otros investigadores,34,35 señalan que la falta de humedad durante en los períodos de crecimiento foliar y bulbificación, presentan cambios en la coloración normal típica del follaje, reducción del crecimiento del cultivo y del diámetro de bulbos, adelantándose la época de cosecha.
Estas experiencias realizadas sobre el efecto del tipo de suelo y reposición de la lámina de riego al agotarse 30% del agua útil, señalan que mejores rendimientos en suelos caracterizados por una baja capacidad de almacenamiento otros autores consideran que no es conveniente permitir un agotamiento superior al 35% en los estados más críticos del ciclo como germinación, en el inicio de bulbificación.
Orientaciones para el manejo sostenible (MS) de la producción agrícola. Durante mucho tiempo, se ha descrito de los excesivos volúmenes de insumos agrícolas aplicados en el sistema de producción de la cebolla y los efectos fatales que acarrean sobre la salud del agricultor, el ambiente, y el consumidor.
]]> En la tabla 6 se presenta el abordaje del tema, desplegando elementos para la aplicación de tecnologías agrícolas sustentables tales como el manejo integrado de plagas y el uso correcto de cultivares que, por sus características de tolerancia a las plagas y enfermedades, permiten reducir sustancialmente la aplicación de biocidas.Las prácticas agroecológicas son determinantes para una buena productividad y sustentabilidad de la agricultura. Los alcances van dirigidos hacia el mejoramiento genético de los cultivos o rubros para su adaptabilidad ambiental o ecoterritorial, las rotaciones o secuencias de uso, el MS, el control integrado de plagas, enfermedades y malezas, con la combinación de los bioinsumos e insumos inorgánicos.21
En el presente estudio se determinó que los suelos en el valle de Chirgua y la llanura lacustrina de Guacara son aptos para el CC, coincidiendo con el reconocimiento a nivel nacional de las zonas por ser productoras de cebolla.
Por otra parte, la diferenciación de las zonas agroclimáticas para el CC en el estado Carabobo, posibilita la identificación de aquellas áreas donde el empobrecimiento del suelo, la degradación física, química y biológica demanda de una fertilización priorizada, o prácticas de manejo sostenible que contribuya al aumento de la productividad con tasas aceptables de rentabilidad de las cosechas. Este aspecto es esencial para el desarrollo municipal y estatal, sumido a lo largo de su historia por problemas sociales y económicos, agravados en el presente.
Como resultado de esta metodología se dota a los asistentes técnicos, extensionistas, investigadores, y usuarios de las dependencias mencionadas, de una herramienta ágil que facilitará la toma de decisiones relacionadas con el aprovechamiento óptimo de las potencialidades productivas del territorio, con base a esta información estarían en capacidad de adelantar acciones de generación tecnológica, capacitación y asistencia técnica en las diferentes zonas agrícolas ubicadas en el estado Carabobo.
El mapa de cultivo pretende ser la base de un modelo de producción agrícola sustentable, que sirva como herramienta de trabajo, consulta y orientación de cara a las iniciativas que tengan relación con la actividad agrícola. Una gran ventaja de la utilización de herramientas SIG fue la multitud de variables que se utilizaron al mismo tiempo, la incorporación de la información espacial permitió un diagnóstico coherente y más cercano a la realidad local.
En general, el SIG utilizado en este tipo de estudios permite profundizar el análisis integrado de la dinámica espacio temporal del uso de las tierras en Carabobo y de las medidas de sostenibilidad agrícola que se pueden deducir. Estos usos y sus características fueron confrontados cartográficamente de forma digital, con la capacidad de producción de los recursos naturales involucrados, generando como resultado los grados de aptitud para el CC.
Conflictos de intereses
El presente artículo fue generado en el marco del proyecto denominado: Calendario de siembra y zonificación agroclimática en el estado Carabobo, Venezuela, ha cumplido las normas éticas para su publicación, financiada por la Secretaría de Seguridad Alimentaria y Desarrollo Agrario de la Gobernación del estado Carabobo en Venezuela y no genera conflictos de interés.
]]>Agradecimientos
Los autores agradecen el apoyo financiero de la Secretaría de Seguridad Alimentaria y Desarrollo Agrario de la Gobernación del estado Carabobo, Venezuela. También, el valioso apoyo técnico de los investigadores del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas: Adriana Cortez, Juan Carlos Rey y María Fernanda Rodríguez.
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