Aplicación de la agroplasticultura en cultivos hortícolas, caso Tomate (jitomate)

APLICACIÓN DE LA AGROPLASTICULTURA EN CULTIVOS HORTÍCOLAS, CASO TOMATE (Tachira)

Resumen.
1. Introducción.
2. Materiales y Métodos.
3. Resultados y discusión.
4. Agradecimientos.
5. Bibliografía.

RESUMEN.

Con la finalidad de establecer una aproximación metodológica; basada en criterios climáticos y territoriales que orienten la posibilidad de implantar tecnologías para la protección de cultivos relacionadas con la agroplasticultura y haciendo uso de sistemas de información geográfica; se realizo en primer termino, la caracterización de los elementos del clima (temperatura, humedad, precipitación; entre otros) del Estado Táchira (Venezuela); generándose los respectivos mapas raster y vectoriales que representan el tiempo climático de este espacio geográfico. Posteriormente se integraron parámetros climáticos específicos al cultivo de Tomate, así como variables sociales y políticas para generar nueve áreas potenciales para la incorporación de diversas tecnologías. La herramienta generada integra información (agronómica, social y territorial) cuyo ámbito de aplicación se dirige a la toma de decisiones en la planeación; con el fin de generar políticas y estrategias que orienten el desarrollo del sector.

1. INTRODUCCIÓN.

El estudio está delimitado por el espacio geográfico que ocupa la entidad politico-territorial del estado Táchira (Venezuela) perteneciente a los estados andinos; con una superficie de 10.676,86 km² (1,21% del territorio nacional) localizada en el occidente del país entre los 7°21´52´´ y 8°39´00´´ de latitud norte y los 71°18´47´´ y 72°29´15´´ de longitud oeste. Dentro de las actividades agrícolas de este territorio; el cultivo del tomate se presenta como una de las principales, se produce en pequeñas unidades al aire libre; aunque en los últimos tres años han aparecido en escaso número unidades de producción bajo protección; manifestándose como las primeras experiencias hortícolas con esta tecnología en la región. En general la intensidad de las actividades de producción está marcada por el tiempo climático, que además de agregar incertidumbre a la producción, establece tiempos de sobre oferta que atenta la estabilidad de los precios y por ende la utilidad de los pequeños parceleros. Se han establecido algunos criterios para la instauración de tecnologías de protección en estos cultivos para áreas tropicales y sub tropicales sometidos a altas temperaturas que involucran altos valores de déficit de humedad y donde la tasa de transpiración se incrementa a niveles que vulneran la capacidad de producción del vegetal. En estas situaciones los mecanismos de ventilación y refrigeración cobran importancia capital y es este casualmente el problema de estos sistemas cerrados en nuestras latitudes. El presente trabajo pretende establecer una aproximación metodológica; basada en criterios climáticos y territoriales que orienten la posibilidad de implantar tecnologías para la protección de cultivos relacionadas con la agroplasticultura con énfasis en el cultivo del tomate en el estado Táchira - Venezuela. Para ello se establecen los siguientes objetivos específicos:

- Identificar las demandas climáticas del cultivo.
- Describir el contexto tecnológico de producción del rubro en la región.
- Identificar y describir características del tiempo climático para determinar áreas con atributos potenciales.
- Cuantificar la frecuencia y restricciones de los elementos del clima en la región.
- Identificar y describir características territoriales relacionadas con aspectos políticos, sociales y económicos de la región.
- Seleccionar áreas (a través de la superposición de capas) que reflejen un potencial de aplicación de técnicas basadas en la agroplasticultura.
- Ordenar y clasificar las áreas en categorías de interés.

La herramienta generada integra información (agronómica, social y territorial) cuyo ámbito de aplicación se dirige a la toma de decisiones en la planeación; con el fin de generar políticas y estrategias que orienten el desarrollo del sector. En relación al método de investigación; el mismo se enmarca en el razonamiento deductivo, basado en investigación cualitativa; en el sentido que se ocupa principalmente de la descripción y comprensión de la realidad dejando de lado, su predicción y control; abordando variables para conformar un todo. Ello no implica la eliminación de principios de la investigación cuantitativa ya que la finalidad implica la comprobación y confirmación de fundamentos centrados en similitudes con significancia estadística.

Al respecto se emplean bases de datos secundarias que contienen variables registradas en el pasado cuya finalidad inicial es diferente al estudio actual. La dispersión y carencia de la data climática representó el mayor inconveniente para cumplir con los objetivos de este trabajo.

2. MATERIALES Y MÉTODOS.

La potencialidad de un territorio para el desarrollo de una actividad es el resultado de la interrelación de diversos elementos (naturales, culturales, económicos, entre otros) algunos son dinámicos en el tiempo cronológico y otros se manifiestan de manera un tanto estática; la tecnología se presenta como una alternativa para modificar aptitudes y actitudes en los sistemas productivos incrementando la competitividad de la actividad en su conjunto.

El método aplicado, descrito en el esquema de la figura 1; debe ser considerado como una aproximación de un fenómeno complejo como es la producción agrícola; se estimo en primer término los requerimientos agroclimáticos del cultivo estableciendo límites óptimos y límites extremos; fuera de los cuales no existe desarrollo del cultivo. Lo anterior genera un criterio básico de zonificación de la región relacionado con las exigencias térmicas e hídricas.

Para el procesamiento de la data relacionada con el tiempo climático de este trabajo ; se establecieron los siguientes métodos:

Temperaturas medias, mínimas y máximas promedio: Una de las limitantes de este estudio lo representó la escasez de data climática; en la región solo existen registros de 12 estaciones que miden este parámetro. No obstante; Barrera y Lozada (2007) generaron modelos para la estimación de temperaturas promedios mensuales (máxima, mínima y media) de los estados andinos (Táchira, Mérida y Trujillo) a través de regresión lineal múltiple, y considerando como variables independientes las coordenadas geográficas, la latitud, longitud y altitud (factores del clima). Al realizar un análisis estadístico de estas ecuaciones con respecto a las 22 estaciones ubicadas en los andes, se encontró un índice de concordancia de 0,98 y 0,99; lo que manifiesta un alto grado de confiabilidad de estos modelos.

Tomando como base estas ecuaciones; se tomaron las coordenadas y alturas de 106 puntos o localidades en el estado, incluyendo 12 en áreas limítrofes. Estos puntos se georeferenciaron con un GPS marca Garmin modelo Etrex Vista. Posteriormente con esta data se construyó la base de datos cuyo procesamiento permitió estimar las temperaturas máximas, mínimas y medias mensuales.

En la construcción de las Isotermas de máximas, mínimas y medias se emplearon modelos numéricos interpolados mediante software de aplicación geoestadística (SURFER), se importaron las hojas de calculo (en formato Excel) bajo la extensión *.dat (golden surfer.dat) subsiguientemente se realizaron las interpolaciones usando el método de Kriging lineal, el cual precisa mayor definición y optimiza la interpolación de los datos mejorando la representación de los atributos (Márquez et al., 2001). Es de destacar que el pixelado se definió a un tamaño de cuadrículas de 50 por 50 metros lo que permite determinar atributos a niveles de 2500 m².

Los mapas de contornos creados por SURFER bajo formato *.grd, se convirtieron a GS ASII (*.grid) de esta manera y a través de los módulos surfer, análisis 3D y análisis espacial de ARCVIEW se importaron para crear los mapas raster correspondientes a cada una de las temperaturas mensuales. A continuación se digitalizó mediante la utilización de una mesa digitalizadora y ubicó espacialmente referenciando el polígono correspondiente a los límites del estado Táchira; dicha georeferenciación de coberturas se realizó en base a un sistema de coordenadas UTM (Datum Provisional Suramericano P56 Canoa) tomando como referencia el huso 19.

Generados los mapas raster de las isotermas mensuales de temperaturas máximas y mínimas se determinaron las áreas correspondientes a las consignas exigidas por el cultivo, originándose tres superficies: por debajo del mínimo térmico (≤13 ºC), por arriba del exceso térmico (≥27ºC) y la zona optima (donde 13 ºC ≤ T ≤ 27ºC).

Precipitación: A diferencia de la temperatura; este elemento del clima cuenta con registros oficiales en 32 localidades del estado; lo que permitió elaborar interpolaciones para las 70 localidades restantes coincidentes con las empleadas en la construcción de isotermas.

El tratamiento de la data para la generación de los mapas raster es el mismo que el empleado en el caso de las temperaturas; la información allí presentada advierte sobre la distribución de las precipitaciones acumuladas mensualmente sobre las diversas áreas permitiendo determinar tendencias en el comportamiento de este elemento del clima.

Balance Hídrico: Los factores que intervienen en la determinación de esta variable son:la evapotranspiración potencial (ETP),la Precipitación y el contenido de humedad del suelo (Capacidad de retención).

Para la estimación de la ETP se empleo el método propuesto por Charles Warren Thornthwaite y colaboradores que involucra la temperatura media mensual y un índice mensual de calor el cual se corrige según la latitud del lugar (Sayago et al., 1995). Es un método; según Campos (2005) y otros autores (Jain y Sinai; 1985) que ha demostrado ser adecuado en regiones húmedas.

El concepto de contenido de humedad que introdujo Thornthwaite; corresponde al agua almacenada por el suelo que es aprovechada por la cubierta vegetal. Se consideró un valor de 100 mm que corresponde a un suelo de textura media, con características adecuadas de estructura y porosidad, y de 30 cm de profundidad (Carrillo; 1999; Campos; 2005 y Pereira; 2002).

La determinación de los diversos balances hídricos se realizó con la hoja de cálculo desarrollada por De Souza y Sentelhas en el año 1999, del Departamento de Ciencias Exactas de la Universidad de Sao Paulo; la cual permitió el procesamiento de la data de temperatura media mensual y precipitación mensual de 76 estaciones o puntos de la región en estudio; de manera rápida y precisa.

A continuación se trató la data de manera similar a la temperatura para obtener los mapas raster en escala 1:750.000 que describen la disponibilidad hídrica mensual de las diversas áreas que conforman la región de estudio. Se estableció como límite inferior un déficit de -10mm y como superior 10 mm. lo que permitió determinar un área con cualidades hídricas idóneas para el cultivo a campo abierto.

A fin de establecer superficies ideales desde el punto de vista térmico e hídrico en la región; se realizó una zonificación por intercepción de capas lo que originó nueve áreas diferentes identificadas con un color particular según la tabla 1.

Cada una de estas áreas corresponde a una potencialidad para el cultivo del tomate que implica diversas concepciones; algunas de ellas serán potenciales al establecer métodos de irrigación (área 8), otra puede ser considerada ideal para cultivo al aire libre (área 3) o requiere la concepción de cultivo protegido bajo film plástico (áreas 4 y 5) con ventilación lateral y cenital abierta (T ≥27ºC) o completamente estanco (T ≤ 13ºC).

Posteriormente se incorporaron y se interrelacionaron estas nueve áreas con cualidades sociales registradas por organismos oficiales Instituto Nacional de Estadisticas (INE), Ministerio de Agricultura y Tierras (MAT), Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD), entre otras presentes en la región y relacionadas con el desarrollo del sector agrícola. Cualidades que están definidas por tres tipos de variables: índice de desarrollo humano (social), actividad económica que se desarrolla en las diversas superficies que constituyen el territorio bajo estudio (económica) y la ley de ordenamiento territorial (política).

Las dos primeras variables permitieron determinar la actitud (vocación) de una región hacia la actividad agrícola y la tercera establece áreas que por condiciones naturales deben ser excluidas de estos procesos de desarrollo (ABRAE o ANAPRO).

De esta manera, y luego de excluir las áreas bajo régimen especial (color verde oliva en los diversos mapas), se presentan tres grandes grupo regionales según su vocación agrícola: alta, media y baja. Como se observa en el esquema de la figura 1 se determinaron tres áreas según la vocación con nueve áreas potenciales cada una.

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN.

Desde el punto de vista de la potencialidad climática en la región para el cultivo del tomate y luego se superponer los extremos térmicos con los correspondientes a disponibilidad hídrica versus requerimientos del cultivo; se determinan nueve áreas cuyas superficies y condiciones se muestran en la tabla 2.

De ellas podemos comentar:

- Área 1: Superficie con extremos térmicos mayores e iguales a 27 ºC y una disponibilidad hídrica por exceso superior ó igual a 10 mm. Se encuentra en las zonas llanas de las vertientes lacustrina y llanera, alcanzando su máxima expresión en el mes de Octubre al alcanzar 6.691 hectáreas (62,67%) del área total y su mínimo en el mes de Febrero con 1.974 hectáreas (18,49 %).
- Área 2: Presenta extremos térmicos superiores a 27 ºC y una disponibilidad hídrica dentro del rango óptimo. Representa un área que normalmente se forma en la vertiente lacustrina, excepto en el mes de Abril. Se manifiesta con mayor intensidad en el mes de Agosto al ocupar 2.210,14 hectáreas (20,70 %) hasta un mínimo de 25,58 hectáreas (0,24 %) en Mayo.
- Área 3: Manifiesta las condiciones ideales para la producción de Tomate. Se ubica en las zonas de piedemonte y montaña en ambas vertientes. Llega a alcanzar un área máxima de 1.664 hectáreas (15,59 %). A partir de Mayo comienza a fraccionarse por efecto del exceso de agua libre disminuyendo hasta 29,46 hectáreas (0,28 %) en Octubre.
- Área 4: Con una superficie máxima en el mes de Junio de 3.920 hectáreas (36,71 %) del territorio; muestra condiciones térmicas ideales junto a un exceso de disponibilidad de humedad. Comienza a formarse en marzo en la vertiente lacustre hasta tomar un amplio sector de la región central del estado alrededor de las altas montañas.
- Área 5: Temperaturas menores e iguales a 13 ºC y baja disponibilidad de humedad son características climáticas que definen esta superficie, que puede alcanzar hasta 1.174 hectáreas (10,99 %) de la región. Se presenta en la alta montaña especialmente durante los tres primeros meses del año.
- Área 6: Categoría que incluye superficies expuestas a temperaturas menores e iguales a 13 ºC con exceso en la disponibilidad hídrica. Es característica de zonas de alta montaña a ambos lados de la depresión del Táchira durante los meses de Marzo a Octubre. Sus valores máximos y mínimos son: 1.473 hectáreas (13,79 %) en Julio y 108 hectáreas (1,01 %) en Enero respectivamente.
- Área 7: Esta delimitada por temperaturas menores e iguales a 13 ºC y unas condiciones de humedad optimas para el desarrollo del cultivo. Rodea al área 5 ubicándose en los pisos medios a altos hasta cubrir un máximo de 8,94 % (954 hectáreas) posteriormente se ubica en valores por debajo del 4%.
- Área 8: La definen condiciones de temperatura óptimas para el cultivo y bajos niveles de disponibilidad hídrica. Se manifiesta con mayor intensidad a principios de año (Enero y Febrero) para posteriormente dar paso a temperaturas más calidas y ambientes con mayor grado de humedad.
- Área 9: Se ubica en los primeros meses del año en la sur del estado (vertiente llanera) y a lo largo del año en una pequeña región del occidente caracterizada por la siembra de Caña de Azúcar. Es una región seca y con temperaturas superiores a 27 ºC.

La distribución de las áreas en los diversos meses se puede observar en las imágenes de la figura 2 que manifiestan los comportamientos anteriormente expuestos.

En relación a las variables sociales y económicas de la región y al tomar como referencia la estructura histórica del empleo; como orientador de las aptitudes e inclinaciones de los individuos hacia actividades relacionadas con la agricultura, se observan tres grupos, según su nivel de participación en actividades basadas en labores agrícolas:

- Grupo 1: “Baja Vocación Agrícola” (color rojo). Incluye municipios cuya clasificación municipal según estructura del empleo esta basada en servicios y manufacturas.
- Grupo 2: “Mediana Vocación Agrícola” (color amarillo). Conformada por municipios con una población empleada en actividades catalogadas como agrícola manufacturero y servicios a lo agrícola.
- Grupo 3: “Alta Vocación Agrícola” (color verde). Constituido por áreas municipales cuya participación en actividades agrícolas es elevada (mayor a 40%). De esta manera se incluyen aquellos clasificados como agrícola/exclusivamente agrícola y agrícola manufacturera.

Estos tres grupos se reflejan en la figura 3, donde se muestra la distribución según la tendencia hacia una alta, media o baja vocación agrícola según las relaciones de actividades por municipio.

Es de consideración el efecto de zona fronteriza; reconocida como una de las fronteras mas vivas de Latinoamérica (con un intercambio comercial de alrededor 6.000 millones de dólares), la ubicación geográfica acarrea consecuencias políticas de significación en la planeación e implementación de estrategias para el desarrollo regional; repercutiendo de manera notoria en el crecimiento de actividades relacionadas a los servicios comerciales y por consiguiente en la distribución del empleo, dicha situación se evidencia en que las poblaciones en la franja fronteriza reportan una baja a mediana vocación agrícola.

Estas tendencias en las actividades económicas de la región muestran Indicadores de Desarrollo Humano (IDH) que manifiestan desigualdades según los grupos vocacionales; como lo refleja la Tabla 3. Desde el punto de vista del logro educativo, la población presenta un alto grado de alfabetismo (tipo estructural) alcanzando solo 5 años de educación primaria a nivel estadal y 4 años en los municipios con vocación agrícola. Es decir no se desarrolla el conocimiento a niveles superiores de abstracción lo que por supuesto limita el planteamiento de nuevas técnicas y actuaciones sobre un sistema productivo que sugiera apropiar tecnologías.

Aunado a ello existe en la región un bajo ingreso (medido como Paridad de Poder Adquisitivo, PPA) lo que evidentemente afecta a este componente. En los municipios con vocación agrícola el PPA promedio es de 1.776,49 $ con un mínimo de 1225,29 $ lo que indica la dificultad para acceder a mejores condiciones de educación, salud y vivienda.

Luego de excluir las áreas bajo régimen especial se presenta en la tabla 4 las superficies disponibles para cada una de las nueve áreas con las siguientes opciones de aplicación de tecnologías basadas en la aplicación de agroplasticultura:

ÁREA 1: Ubicada en las zonas llanas de las vertientes lacustrina y llanera. Se sugieren tipologías constructivas basadas en favorecer una alta ventilación lateral y cenital durante todo el año. Superficies bajo cubiertas relativamente pequeñas (módulos) de 1000 a 2500 m². Con riego localizado y en ocasiones con sistemas activos de refrigeración (Fogger o paneles húmedos).

ÁREA 2: Se proponen acá dos posibilidades; la primera es la de asumir la tipología del área 1 y la segunda implica la de cultivos al aire libre con riego localizado y acolchado. Se ubica entre el pie de monte andino y las zonas llanas de ambas vertientes.
ÁREA 3: Es la más favorable para el cultivo del tomate. El criterio de cultivo protegido debe de incluir estructuras con ventilación cenital constante y cortinas laterales móviles con paredes fijas que impidan la penetración de insectos (mallas antiafidos). Áreas cubiertas modulares no mayores a 5000 m² con aplicación de riego localizado. Se ubica en las áreas de piedemonte y montaña en ambas vertientes de la región.
ÁREA 4: Al presentar mayor disponibilidad hídrica es importante el diseñar estructuras más herméticas con la intención de mantener humedades relativas internas bajas en relación con el ambiente exterior; para favorecer el desplazamiento del las masas de aire al exterior de la estructura. Por demás la concepción de la tipología del área 3 se ajusta a esta superficie.
ÁREA 5: Bajas temperaturas y disponibilidad hídrica sugiere la concepción de tipologías con ventilaciones laterales móviles (cortinas) y mallas para protección de insectos, con ventilaciones cenitales cerradas o con áreas menores a las anteriores. Los volúmenes internos de la estructura deberán ser menores a las anteriores consideraciones, lo que implica una disminución de las alturas a canal. Por supuesto la incorporación de riego localizado es también pertinente y necesaria.
ÁREA 6: Se recomiendan las tipologías con volúmenes bajos, con mayor cerramiento lateral y cenital que el caso inmediatamente anterior. Tipo modular con áreas menores a 1000 m².
ÁREA 7: Las condicionantes climáticas señalan la proyección del diseño hacia una tipología como la señalada para el área cinco.
ÁREA 8: Se podrían aplicar tecnologías de manejo basadas en el acolchado y riego localizado. Sin excluir la posibilidad de estructura protegida con una alta ventilación lateral y cenital.
ÁREA 9: En base a las limitantes climáticas; temperaturas mayores a 27 ºC y baja disponibilidad hídrica, no se proponen desarrollos basados en agroplasticultura para esta región. Las otras áreas presentan ventajas comparativas que las colocan en condiciones más favorables para la aplicación de dichos desarrollos.

Lo expresado anteriormente orienta un tipo de aplicación tecnológica; para definir detalles relacionados con aspectos constructivos; seria importante determinar peculiaridades concernientes a la topografía de las diversas áreas. De igual manera la realización de balances de energía y de masa permiten definir con mayor acierto las condicionantes de diseño. Al realizar la superposición de capas; correspondientes a las áreas administrativas bajo régimen especial (ABRAE) y alta vocación agrícola, sobre las superficies determinadas en el apartado inmediatamente anterior se establecen las áreas mostradas en la figura 4.

En referencia al método se pueden realizar las siguientes reflexiones:

Se integra información de tipo agronómico, social y territorial cuyo ámbito de aplicación debe dirigirse a la toma de decisiones, no se presenta como una herramienta para uso del productor. El instrumento posee utilidad desde el punto de vista de generar políticas y estrategias de tipo motivacional, económico y social que propenda al desarrollo agrícola.

- El uso de técnicas de extrapolación y de sistemas de información geográfica, permiten generar una detallada zonificación del territorio en relación con el uso agrícola de éste.
- El método desarrollado de zonificación es extensible a otros cultivos y zonas territoriales; siendo una primera etapa en la construcción de una metodología específica de zonificación del territorio para el uso agrícola con la utilización de las técnicas de protección de cultivos.

4. AGRADECIMIENTOS.

Por sus orientaciones pertinentes con la ejecución de este trabajo al Profesor y Amigo José Fernando Bienvenido Bárcena. Adscrito al Departamento de Lenguajes y Computación- Área de Aplicaciones en Agricultura-Grupo de Investigación de Plasticultura y Tecnologías de la Información aplicadas a la Agricultura y Medioambiente- Universidad de Almería.

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Autor:
José Andrés Molina Chacón.
Departamento de Ingeniería Agronómica. Universidad Nacional Experimental de Táchira.