Caracterización
agroclimática del macizo montañoso Nipe-Sagua-Baracoa, en función de la zonificación
agroecológica para el cacao (Theobroma cacao L.)
Mountain
massif agroclimatic characterization Nipe-Sagua-Baracoa, according to the zoning
agroecological for cocoa (Theobroma cacao L.)
Dr.C. Gicli
M. Suárez Venero,I Dr.C. Francisco Soto Carreño,II
Dr.C. Eduardo Garea Llanos,III Oscar J. Solano OjedaIV
IUniversidad
de Guantánamo, El Salvador, Guantánamo.
IIInstituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), gaveta postal
1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, CP 32700.
IIICENATAV, Ciudad de la Habana, Cuba, CP 12200.
IVInstituto Nacional de Meteorología, Casa Blanca, Ciudad de la Habana,
Cuba.
RESUMEN
Se realizó una
caracterización agroclimática del macizo montañoso Nipe-Sagua-Baracoa, para
determinar la correspondencia entre el comportamiento de las condiciones climáticas
y los requerimientos agroecológicos del cacao en función de lograr la zonificación
agroecológica del mismo. Las variables climáticas evaluadas fueron las precipitaciones
y las temperaturas. La escala temporal considerada para el registro de los datos
fue la mensual y la información meteorológica general utilizada correspondió
al período 1976-2006. Para el análisis de las precipitaciones se utilizó una
serie de datos originados de las estaciones meteorológicas del Instituto de
Meteorología y de 253 pluviómetros de la red del INRH. Para la temperatura del
aire se realizaron correlaciones de las existentes con las ubicadas en las zonas
más llanas y próximas al macizo montañoso, y se establecieron diferentes gradientes
por altura. Se elaboraron los mapas con la distribución espacial de las precipitaciones
media anual y las temperaturas media anual. Los resultados permitieron reconocer,
que el comportamiento del régimen de las precipitaciones en esta región montañosa,
garantiza humedecimiento alto y estable durante todo el año. Ello, unido a sus
características térmicas, hacen posible la existencia de condiciones climáticas
adecuadas para el desarrollo y crecimiento del cultivo del cacao. El 53 % de
la superficie total del macizo montañoso Nipe-Sagua-Baracoa, posee condiciones
climáticas óptimas, medianamente optimas y aceptables, que responden a los requerimientos
del cacao.
Palabras
clave: zonificación, Theobroma cacao, clima, agroecología.
ABSTRACT
An agroclimatic
characterization with the aim to establish the correspondence between the behavior
of climatic conditions and agroecologys requirements of cocoa, in function to
achieve the agroecological zoning of the same one. Precipitations and the temperatures
were climatic variables evaluated. The temporary scale considered for registration
of data was the monthly one. Meteorological information were used to 1976-2006
period. To precipitations analysis a series data from meteorological stations
belong to Meteorology Institute and a total of 253 pluviometers of INRH net
were used. For air temperature were carried out correlations of the existent
ones with those located near of mountainous massif and different gradient settled
down for height. The maps were elaborated with the space distribution of annual
media precipitations and temperature. The results allowed recognizing that the
behavior of precipitations régime of mountainous region, guarantees high and
stabling flooding, during the whole year. It, together to their thermal characteristics,
which makes possible the existence of appropriate climatic conditions for cocoa
growth and development. The 53 % of total surface of mountainous massif Nipe-Sagua-Baracoa
have optimal climatic conditions to cocoa requirements.
Key words:
zoning, Theobroma cocoa, climate, agroecology.
INTRODUCCIÓN
El cultivo del
cacao (Theobroma cacao L.), es una planta que se cultiva en un gran número de
países por sus cualidades alimenticias y medicinales. Sus derivados son ampliamente
usados en la industria confitera por el placer de sus características sensoriales,
cosméticos y fabricación de medicamentos. La mayor importancia que se le atribuye
al cultivo del cacao es su influencia en el beneficio para la salud debido a
su valor energético, la composición de sus diferentes derivados y el nivel de
antioxidantes naturales que posee (1).
En Cuba, el cacao se cultiva principalmente en la región oriental, que ocupan
los macizos montañosos Nipe-Sagua-Baracoa y Sierra Maestra. Dentro de estos,
la mayor zona productora se encuentra en la provincia Guantánamo, que representa
un 76 % del área nacional y un 91 % de la producción, distribuidas en seis municipiosA.
Sin embargo, la ubicación del cacao en superficies que no reúnen los requerimientos
agroecológicos para el cultivoB y la aplicación inadecuada de la
tecnología en muchas zonas productoras, son factores que han influido en los
bajos rendimientos en Cuba, que no sobrepasan los 0,28 t ha-1 (2).
Dentro de los requerimientos más importantes a tener en cuenta para el establecimiento
del cultivo, se encuentra el clima. Los factores climáticos que más afectan
la intensidad del crecimiento y la floración del cultivo son la cantidad y distribución
de las lluvias, además de la temperatura (3). Estos factores limitan las zonas
para el desarrollo del cacao (4). Por tanto, el conocimiento de las condiciones
climáticas que más inciden en el cultivo, es de suma importancia para obtener
el potencial productivo del mismo, y ello se obtiene por medio de la caracterización
agroclimática.
En Cuba, aún no se ha realizado la caracterización agroclimática atendiendo
a los requerimientos agroecológicos del cacao en función de evaluar las zonas
con diferentes potencialidades para su desarrollo. Sin embargo, la evaluación
de las tierras como parte de la zonificación agroecológica de los cultivos,
permite encontrar el nicho ecológico más apropiado para los mismos y una utilización
más racional de los recursos naturales (5).
Teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto, el objetivo del presente trabajo
fue lograr la caracterización agroclimática del macizo montañoso Nipe-Sagua-Baracoa,
en función de la zonificación agroecológica del cultivo del cacao.
MATERIALES
Y MÉTODOS
Para realizar
la caracterización agroclimática de la región en función del objetivo propuesto,
se evaluaron las variables climáticas precipitaciones y temperaturas, por ser
estas las que más influyen en el desarrollo y crecimiento del cacao (5).
Todo el registro y procesamiento de la información meteorológica, se realizó
según normas y procedimientos del Manual de Prácticas Climatológicas de la Organización
Meteorológica Mundial (6) y las bases de datos creadas, se validó y revisó a
través del Sistema Automatizado de Revisión de las Observaciones Meteorológicas
(SAROM), sistema oficial del Instituto de Meteorología para la toma y validación
de la calidad de los datos meteorológicos de cada variable.
Para el caso de las precipitaciones, se utilizó una serie de datos de 30 años
(1976-2006) originados de las estaciones meteorológicas del Instituto de Meteorología
en los territorios estudiados y de 253 pluviómetros de la red del Instituto
Nacional de Recursos Hidráulicos, con una densidad aproximada de un pluviómetro
por cada 31 km2, la cual es considerada muy buena, según la Guía de Prácticas
Hidrometeorológicas de la Organización Meteorológica Mundial (7).
Se utilizaron los promedios mensuales y anuales de precipitaciones, además de
las ocurridas durante el periodo poco lluvioso (noviembre-abril) y en período
lluvioso (mayo-octubre). A partir de la información registrada, se creó una
base de datos pluviométrica, y se elaboraron los mapas de isolíneas con la precipitación
media anual, del periodo poco lluvioso y lluvioso de todo el período estudiado.
En correspondencia con las exigencias pluviométricas del cultivo, se elaboró
además el mapa con la distribución espacial de las precipitaciones media anual.
Para las temperaturas, se utilizó una serie de 20 años (1987-2006) de temperaturas
medias, mínimas y máximas del aire, originadas de las estaciones meteorológicas
existentes en el macizo montañoso. Debido a las escasas estaciones meteorológicas
en la región, se realizaron correlaciones de las existentes, con las ubicadas
en las proximidades del mismo. Estas se realizaron en correspondencia con los
gradientes de altura con la temperatura (8).
Se creó una base de datos con los valores mensuales de las temperaturas máximas,
mínimas y medias anuales, y se calcularon los valores anuales. A partir de la
información obtenida, se confeccionaron los mapas de temperatura máximas, mínimas
y medias anuales del aire. Según las exigencias térmicas del cultivo, se elaboró
además el mapa con la distribución espacial de la temperatura media anual.
A partir de los mapas resultantes de precipitaciones y temperatura, además de
las exigencias del cultivo según las bases para la zonificación agroecológica,
se determinaron las zonas climáticas para el cacao, considerando cuatro categorías
de aptitud: zonas climáticas óptima, medianamente óptima, aceptable y no apta.
Para ambas variables y la determinación de las zonas climáticas, se utilizó
un Sistema de Información Geográfica y el software ArcView ver. 3.2, el cual
permitió la representación de las mismas en mapas a escala 1: 100 000.
RESULTADOS
Y DISCUSIÓN
En la Figura
1 se presentan las precipitaciones medias anuales calculadas para el período
1976-2006 (30 años), con el propósito de caracterizar su comportamiento en la
zona de estudio.
En el territorio, las precipitaciones medias anuales oscilaron entre 400 y 3
800 mm, ocurriendo en la mayor parte precipitaciones entre 1 200 y 2 200 mm
con un promedio anual de 1 800 mm. Este comportamiento se encuentra dentro de
los límites considerados para el desarrollo del cultivo, pues el mismo requiere
de precipitaciones con valores mayores a 1 200 mm anuales.
En la parte baja de la llanura costera aterrazada de Maisí, las precipitaciones
disminuyeron hasta 800 mm o valores inferiores en puntos específicos, mientras
que en la costa meridional al sur del macizo (llanura costera semidesértica
de Guantánamo), las precipitaciones fueron inferiores a 600 mm por año. Sin
embargo, en las Cuchillas de Moa-Toa, las lluvias fueron superiores a 3 400
mm promedios anuales, con un ritmo anual de máximas en los meses de mayo y noviembre,
así como dos mínimas en marzo y julio.
Esta característica de clima tropical lluvioso (9), es homogénea en toda el
área montañosa del macrobloque de las sierras Nipe-Cristal-Baracoa, donde las
precipitaciones exceden los 2 000 mm anuales.
El nordeste del macizo montañoso, posee bajas alturas y es la zona más lluviosa
del país. En este, ocurrieron precipitaciones en período poco lluvioso (noviembre-abril)
entre 1 500 mm y 1 800 mm, y en algunos años por encima del período lluvioso
(mayo-octubre). Lo anterior indicó, que en esta parte del macizo montañoso,
las precipitaciones no se comportan como en el resto de la región y otras zonas
montañosas del país.
Presumiblemente, lo anterior se debe a la ubicación geográfica de este territorio,
pues la vertiente norte recibe directamente los efectos de los vientos alisios
del Noreste y del Este-Noreste cargado de humedad, que al chocar con este sistema
orográfico, provoca la incidencia de una mayor cantidad de precipitaciones en
la parte norte a diferencia con su similar del sur (10).
El comportamiento de las precipitaciones en este territorio, está asociado con
las condiciones del relieve (gradiente vertical), por lo que se denota un aumento
gradual de las lluvias a medida que aumenta la altura. Por lo tanto, las grandes
variaciones en la altitud de la región, crean condiciones muy especiales en
los cambios y distribución de los elementos climáticos. Por ello, las características
y variaciones del clima en este grupo orográfico, están determinadas por el
relieve y la altura sobre el nivel del mar (11).
Se comprobó que desde la parte inferior de las montañas hasta una altura de
400 m s. n. m., el gradiente vertical es de 122 mm por cada 100 m de altura;
sin embargo, este disminuye a mayores elevaciones, con valores de 39 mm por
cada 100 m de altura en elevaciones superiores a 400 m s. n. m.
El cultivo del cacao en Cuba preferentemente se desarrolla hasta los 700 m s.
n. m., con una mayor superficie a partir de los 200 hasta los 600 m s. n. m.
Según el modelo digital del relieve, las bases de datos asociadas a las precipitaciones
y el gradiente vertical, estas condiciones coinciden con lluvias hasta 2 200
mm, consideradas óptimas para el desarrollo de los principales procesos fisiológicos
que se llevan a cabo en el cultivo (crecimiento vegetativo, floración y fructificación).
El comportamiento general de las precipitaciones en este macizo montañoso, permitió
adecuada humedad en el suelo durante todo el año y con ello la satisfacción
de las necesidades hídricas del cultivo. Este territorio es distintivo al resto
del país, dado por sus altos índices de humectación que se corresponde con los
totales anuales más elevados de precipitaciones de la isla.
Según la distribución espacial de las precipitaciones y en correspondencia con
las exigencias pluviométricas del cacao, en el territorio existe un área de
608 418 ha (77,6 % de la superficie total), que suplen las necesidades hídricas
del cultivo (1 200-2 200 mm año-1). Sin embargo, también existen
tierras con severas restricciones para el desarrollo del cacao por bajas precipitaciones
(103 270 ha) o abundantes precipitaciones que conllevan a un exceso de humedad
(71 502 ha), equivalente a un 13,18 y 9,15 % respectivamente.
Estas restricciones pueden incidir en diferentes procesos fisiológicos del cultivo.
Por ejemplo, el crecimiento vegetativo de la planta puede sufrir estrés al encontrarse
bajo situaciones de exceso de humedad. En el segundo día de anegamiento de los
suelos, el cultivo muestra una disminución de la nutrición, ocasionando retardo
en el crecimiento y hay disminución en la apertura estomática; situación que
si se mantiene por tiempo prolongado, ocasionará la muerte del mismo. Estas
condiciones originan además un ambiente de humedad favorable para el desarrollo
de enfermedades fungosas (12).
Al respecto de los excesos de humedad, se ha informado que estas condiciones
traen consigo deficiente aireación del suelo, y con ello el retardo del crecimiento
del cultivo. Cuando las precipitaciones exceden los 2 600 mm en sitios con deficiente
drenaje, puede afectar la producción de cacao (13, 14), un anegamiento o estancamiento
de agua, provoca asfixia de las raíces y su muerte en muy poco tiempoC.
Por otra parte, la planta de cacao es muy sensible a la falta de humedad del
suelo. En zonas donde las precipitaciones no suplen las necesidades hídricas
del cultivo en estaciones secas o poca lluviosa, la floración será baja y por
consiguiente la producción de frutos. Además, el crecimiento vegetativo sufre
una reducción importante, y con ello el proceso de brotación foliar que por
lo general, se favorece con las precipitaciones (13).
Dependiendo de las condiciones edáficas y la distribución anual de las lluvias,
para las superficies con déficit de humedad se puede necesitar de riego adicional
en zonas que se adapten a estos sistemas en relieve llanos o implementar medidas
de conservación de la humedad en el suelo.
Temperatura
El territorio presenta una temperatura media anual que osciló entre 19 y 27
ºC, ocurriendo en la mayor parte de la región, entre 22 y 24 ºC, que se corresponden
con alturas entre 400 y 600 m s. n. m. y un promedio mensual de 25,6 ºC (Figura
2).
De forma general, el comportamiento de esta variable climática en la región
suple las exigencias del cultivo, pues el mismo requiere de una temperatura
promedio óptima de 25 °C. Estos valores son representativos de las diferentes
zonas de producción de cacao en el mundo.
Al respecto se informó, que el rango general de temperatura promedio mensual
para el cultivo, comprende entre una mínima de 15 °C y una máxima de 30 °C,
con un valor promedio de 25,5 °C, coincidiendo con el comportamiento de esta
variable en la región objeto de estudioD.
El comportamiento de las temperaturas en este territorio, también está asociado
con las condiciones del relieve (gradiente vertical), por lo que se denota una
disminución de las mismas, a medida que aumenta la altura. Por ello, se registraron
los valores más bajos en las zonas más elevadas y superiores a 600 m s. n. m.,
y los más altos en los valles y región periférica de este grupo montañoso.
Las temperaturas mínimas promedio anuales de este sistema montañoso oscilan
entre 17,5-23,5 ºC, y las máximas entre 21 y 29 ºC. En correspondencia con el
gradiente vertical de temperatura respecto a la altura en este grupo montañoso,
el comportamiento de estas temperaturas extremas, constituye una limitante para
el cultivo, solo en zonas con alturas elevadas para las mínimas y en los valles
y zonas costeras para las máximas.
El comportamiento general de las temperaturas en este grupo montañoso facilita
los procesos fisiológicos del cultivo tales como, la floración, la fructificación
y el crecimiento del tallo.
En este contexto el proceso de floración se realiza a partir de los 21 ºC con
un óptimo de 25,5 ºC. Estos son valores óptimos de temperatura para asegurar
un crecimiento regular del árbol, con abundante formación de flores y frutos,
una distribución adecuada de brotación de yemas y hojas nuevas durante el año
(5, 13).
En la mayor parte de la superficie del territorio estudiado (72,10 % de la superficie
total), no se presentan limitaciones por la temperatura para el establecimiento
del cultivo (22-26 ºC); sin embargo, se determinaron tierras con restricciones
para su desarrollo, ya sea por temperaturas bajas (137 476,4 ha) o altas (81
107,8 ha), equivalentes a un 17,55 y 10,35 % respectivamente.
Las bajas temperaturas y el aumento de la humedad relativa, provocan la aparición
de enfermedades. Sin embargo, en zonas con altas temperaturas, el cultivo estará
expuesto a un mayor nivel de afectación por insectos dañinos (13).
Desde el punto de vista ecofisiológico, la floración, el número de hojas por
brote, la superficie media de las hojas y la longevidad de las mismas, disminuyen
con el aumento de la temperatura (3). Sin embargo, el mismo autor indicó que
el número de brotes foliares aumenta con altas temperaturas.
Por lo general, en los cultivos, cuando la temperatura del aire es superior
a 30-35 °C, los estomas se cierran, por la incapacidad de la planta de absorber
y reemplazar el agua que se pierde rápidamente por la transpiración. Ocurre
también por la acumulación de CO2 provocada por la disminución de
la fotosíntesis y el incremento de la respiración, ante el aumento de la temperatura
(15).
Zonificación climática
Considerando lo establecido en las bases de la zonificación agroecológica para
el cacao (16), y combinando los mapas de lluvias y temperaturas, se determinaron
cuatro zonas climáticas en el macizo montañoso Nipe-Sagua-Baracoa (Figura
3) que fueron:
Zona climática óptima: superficie con un comportamiento climático óptimo para
el desarrollo y crecimiento del cacao. Ocupa un área de 91 835,75 ha, cuyas
precipitaciones anuales varían desde 1 800 hasta 2 200 mm y temperatura media
de 22 a 26 °C.
Zona climática medianamente óptima: superficie con un comportamiento climático
medianamente óptimo para el desarrollo y crecimiento del cacao. Ocupa un área
de 128 592,75 ha, cuyas precipitaciones anuales varían desde 1 500 a 1 800 mm
y temperatura media de 22 a 26 °C.
Zona climática aceptable: superficie con un comportamiento climático aceptable
para el desarrollo y crecimiento del cacao. Ocupa un área de 195 803,25 ha,
cuyas precipitaciones anuales varían desde 1 200 a 1 500 mm y temperatura media
de 22 a 26 °C.
Zona climática no apta: superficie con un comportamiento climático no apto para
el desarrollo y crecimiento del cacao. Ocupa un área de 366 958,25 ha, cuyas
precipitaciones anuales ocurren por debajo de 1 200 mm o mayores de 2 200 mm
y temperatura por debajo de 21 °C o por encima de 26 °C.
La mayor parte del macizo montañoso (53,15 %), presenta condiciones climáticas
adecuadas para el establecimiento del cultivo en una u otra categoría, en función
de lograr su potencial productivo.
CONCLUSIONES
El comportamiento
del régimen de las precipitaciones en esta región montañosa, garantiza humedecimiento
alto y estable durante todo el año. Ello, unido a sus características térmicas,
hace posible la existencia de condiciones climáticas adecuadas para el desarrollo
y crecimiento del cultivo del cacao.
El 53 % de la superficie total del macizo montañoso Nipe-Sagua-Baracoa, posee
condiciones climáticas óptimas, medianamente óptimas y aceptables, que responden
a los requerimientos del cacao.
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Recibido: 28 de
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Aceptado: 22 de noviembre de 2014
Dr.C. Gicli
M. Suárez Venero, Universidad de Guantánamo, El Salvador, Guantánamo. Email:
gicli@cug.co.cu