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Vol. 11, No. 1, 2010 CUBA TABACO

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ESTUDIO DE LAS CARACTERÍSTICAS AGROCLIMÁTICASDE LA ZONA DE PARTIDO EN EL OCCIDENTE DE CUBA,APLICADO AL CULTIVO DE TABACO NEGRO TAPADO

M. Sc. Rosaura R. Hoyos González, Lic. Teresita de J. Gutiérrez Gárciga, y Téc. MarlenePeñate FernándezCentro de Meteorología, Agrícola Instituto de Meteorología, CITMAApdo. 17032, C.P. 11700, Habana 17, Ciudad de La Habana, CubaE-mail Oficial : [email protected]

RESUMEN

Por primera vez en Cuba se determinaron las características agroclimáticas de la zonade Partido en provincia La Habana, que constituye una de las dos principales áreasproductoras de tabaco de capa del país. Se estudia el comportamiento decadal, men-sual, estacional y anual de las variables climatológicas fundamentales para caracteri-zar y evaluar las condiciones agroclimáticas del cultivo de tabaco negro tapado para lazona la zona de estudio. Se analizan las temperaturas máximas, medias y mínimasmedias del aire, la amplitud térmica, la precipitación, la humedad relativa del aire, laevapotranspiración de referencia (ETo), la insolación media, la velocidad media delviento y la radiación global en el exterior y bajo tela durante el período 1975-2003 (enel caso particular de la precipitación la serie histórica abarca 43 años, desde 1961hasta el 2003). Se calcula el balance hídrico climatológico del suelo a partir de laestimación de la evapotranspiración de referencia por el método de Penman-Montieth;como resultado se obtiene que a partir del mes de diciembre y hasta la primera decenade mayo las plantaciones de tabaco vegetan en condiciones de estrés severo en la zonade referencia (bajo condiciones de secano). Se emplearon diversas herramientas de losSistemas de Información Geográfica (SIG) para la confección de los mapas y final-mente el acabado cartográfico se realizó en SURFER, versión 7.0. Los resultados semuestran en forma de tablas, gráficos y mapas.Palabras Claves: Características agroclimáticas, zona de Partido, tabaco negro tapa-do.

ABSTRACT

STUDY OF A AGROCLIMATOLOGICAL CHARACTERISTICS OF AWESTERN ZONE OF CUBA, RELATED TO THE CULTIVATION OFDARK SHADE GROWN TOBACCO

Agroclimatological characteristics related to dark shade grown tobacco in Partido zone(Havana province) were determined, for the first time, in Cuba.Several variables were selected in this study, with data covering mainly the 1975-2003 period. Estimation of water soil balance was obtained using the Penman-Montiethmethod. It was shown that from December to the first ten days of May, tobaccoplantations suffer severe stress due to dry atmospheric conditions in Partido zone.Results are shown in the form of tables, graphics and maps.Tobacco is one of the products of higher contribution to the national economy of Cuba.Key words: Agroclimatological characteristics, Partido zone, dark shade grown tobacco.


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INTRODUCCIÓN

En la actualidad, la gran preocupación exis-tente sobre la sostenibilidad en losagroecosistemas está relacionada con el co-nocimiento del uso adecuado de los recursosnaturales en los cuales se basa la agricultura.Una condición esencial es el conocimiento delpapel que juega el clima en el uso adecuadoy eficiente del suelo, las plantas, animales y elmaterial genético. Para responder a estas in-certidumbres la Agrometeorología y laAgroclimatología desempeñan una importan-te función y esto se evidencia en la especialatención que se le presta a esta actividad enalgunos capítulos de la Agenda 21, así comoen las tres convenciones internacionales (Con-vención Marco para el Cambio Climático,Convención para la Biodiversidad y Conven-ción de las Naciones Unidas para el Comba-te a la Desertificación) y en el Plan de AcciónMundial para Reducir el Hambre (Sivakumaret al., 1999).

La meteorología agrícola es una ciencia apli-cada que estudia la influencia del tiempo at-mosférico y del clima sobre la productividadagrícola, la ganadería y la silvicultura. Estaciencia trata, por una parte, de las accionesmutuas que se ejercen entre los factores me-teorológicos, y por la otra, de la agricultura ensu sentido más amplio; establece las exigen-cias de los cultivos y de los animales de crian-za hacia las condiciones climáticas mediantela aplicación de métodos estadísticos espe-ciales, y a partir de esas exigencias, expre-sadas en forma de modelos matemáticos, ela-bora métodos agrometeorológicos de pronós-ticos de fases fundamentales de desarrollo delos cultivos y de sus rendimientos; además,lleva a cabo la zonificación agroclimática deun territorio teniendo en cuenta la distribuciónespacio temporal de los factores del clima quelimitan la producción agropecuaria. Su objetoes detectar y definir tales efectos para des-pués aplicar los conocimientos que se tienende la atmósfera a los aspectos prácticos dela agricultura. Su campo de interés se extien-

de desde la capa del suelo, donde se hallanlas más profundas raíces de las plantas y ár-boles, pasando por la capa de aire próximaal suelo en la que los cultivos, árboles y ani-males viven, hasta alcanzar los más elevadosniveles de la atmósfera que interesan a laaerobiología, por ser esta última capa de graninterés para el transporte de semillas, espo-ras, polen e insectos (Wieringa y Lomas,1999).

La Agroclimatología es la rama de la cienciaque estudia el clima, sus relaciones con losobjetos y los procesos que intervienen en laproducción agrícola. Ella evalúa la aptitud delos territorios, regiones o zonas, respecto alas condiciones climáticas para la satisfacciónde los requerimientos de los sistemas agríco-las (Mishenko, 1984).

La investigación agroclimática no es más queel estudio de la acción mutua que se ejerceentre el clima, el suelo y los parámetros querepresentan las prácticas de cultivo en rela-ción con la producción de las cosechas.(Oldeman y Frére, 1986).

Según Cinitzina (1973), una de las tareas fun-damentales de la Agroclimatología es la reve-lación de las regularidades climáticas en elterritorio objeto de estudio, con el fin de racio-nalizar la utilización de los recursos ambien-tales.

Uno de los aspectos fundamentales de la agri-cultura sostenible es hacer uso eficiente delagua y para ello es necesario conocer el aguaconsumida por los cultivos. El método más co-nocido para calcular ese consumo es el ba-lance hídrico del suelo, y su importancia radi-ca en que permite estimar diferentes aspec-tos de interés agrometeorológico tales como:la reserva de humedad del suelo, los déficitsy los excesos hídricos y el aguaevapotranspirada y también, el período detiempo en que ocurren. Hoy día el balancehídrico agroclimático es una de las herramien-


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tas agrometeorológicas más útiles y podero-sas (Solano et al., 1999).

El trabajo tiene como objetivo caracterizaragroclimáticamente la zona de Partido, conel propósito de evaluar integralmente la in-fluencia de los elementos esenciales del cli-ma en el cultivo de tabaco negro tapado.

MATERIALES Y MÉTODOS

La investigación se realizó en la Empresa Ta-bacalera «Lázaro Peña», una entidad produc-tiva ubicada en la zona tabacalera de Parti-do, en el cuadrilátero que forman los pobla-dos de San Antonio de los Baños, Alquízar,Güira de Melena y La Salud, al suroeste de laprovincia Ciudad de La Habana (Figura 1),con un área de 2 300 ha, de ellas 1 830 culti-vables. En esta empresa se siembran unas150 ha - 200 ha de tabaco tipo «Connecticut»y 750 ha - 800 ha de tabaco tipo negro, todasbajo tela, predominantemente sobre suelosFerralíticos Rojos Compactados (Eutropept)de textura arcillosa (Hernández y Trémols,1997).

Las variables climáticas empleadas en esteestudio fueron: la temperatura máxima, me-dia y mínima media del aire (TMáx, TMed, yTMín, respectivamente); la amplitud media detemperaturas extremas (Amp.); la humedadrelativa media del aire (HR); la insolaciónmedia (Brillo Solar); el viento medio (Vto.); laprecipitación, la radiación solar global (Rg) yla evapotranspiración de referencia (ETo),estas últimas estimadas.

La información histórica de las variablesclimáticas necesarias para el estudio de lascaracterísticas agroclimáticas en la zona ypara el cálculo de la evapotranspiración dereferencia, se tomó de la base de datos delCentro del Clima del Instituto de Meteorología(estaciones meteorológicas de Bauta, Santia-go de las Vegas, Güira de Melena y La Saba-na) durante el período 1975-2003 (Figura 1 yTabla 1). Todas las series de datos fueron tra-tadas con un riguroso control de calidad. Lainformación se organizó en períodos de diezdías para las 36 décadas del año, y tambiénpor meses, para períodos lluvioso y poco llu-vioso y anual.

Figura 1. Localización de la zona de Partido, de las estaciones meteorológicas del Instituto deMeteorología (INSMET) y de los pluviómetros de la Red Básica del Instituto Nacional de RecursosHidráulicos (INRH)


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En el caso de la precipitación, también seseleccionó la base de datos de los archivosadministrados por el Centro Nacional deHidrología y Calidad de las Aguas del INRH(6 estaciones pluviométricas) durante el pe-ríodo 1961-2003 (Figura 1 y Tabla 2), y secompletaron los datos faltantes con los repor-tes de estos mismos pluviómetros existentesen los archivos del Centro del Clima, median-te el empleo de métodos de análisis devarianza simple con efecto fijo y prueba de

328 771.4

Tabla 1. Localización de las estaciones meteorológicas en coordenadas planas

comparación múltiple de medias de Tukey alnivel de confianza de 95 %, para agrupar lasseries pluviométricas de diferentes estacio-nes, según el comportamiento de los acumu-lados medios en el período lluvioso y en elpoco lluvioso, utilizando la información real delpluviómetro más cercano, perteneciente almismo grupo del pluviómetro cuya informa-ción se requiere recuperar y que presentecondiciones semejantes de exposición me-diante el empleo de criterios de experto.

333 894.7

Tabla 2. Localización de las estaciones pluviométricas en coordenadas planas

Para tener un conocimiento más preciso dela precipitación en la zona estudiada se em-plearon como estadígrafos: la media aritméti-ca, la mediana y el percentil.

Se utilizó la mediana como medida de la ten-dencia central de las series pluviométricasdecenales, con el fin de evitar el peso que pro-duce la presencia de valores aberrantes deprecipitación originados por eventos meteo-

rológicos extremos. Sin embargo, se utilizóla media como medida de tendencia centralde la precipitación en el período estacionalpoco lluvioso y en el lluvioso y el anual, sólocon el fin de poder compararlos con otros re-sultados posteriores.

La radiación solar global fue estimada a par-tir de la ecuación obtenida por Borrajero et al.(1989). Los valores decenales de la humedadrelativa media del aire, la radiación solar glo-bal (Rg) y la velocidad media del viento en las


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condiciones de tapado (T) se calcularon to-mando como base los resultados obtenidospor Sosa et al. (1988) y todas lasformulaciones, tanto en exterior como bajotela, fueron programadas en una hoja de cál-culo de Microsoft Excel 97.Las fórmulas em-pleadas en el trabajo fueron las siguientes:

• Rg(T) = 0.55 x Rg(ext) ;

• HR(T) = HR(ext) + (0.05 x HR(ext) ) ;

• Si el Vto(ext) < 1.5 m/s se asume el Vto(T)= 0, mientras que si el Vto(ext) > 1.5 m/s, seasume Vto(T) = Vto(ext) / 5.

El cálculo del balance hídrico del suelo, pordécadas, se realizó tomando como base lasformulaciones programadas en una hoja decálculo de Microsoft Excel 97 (Menéndez etal., 1999), siguiendo el método tradicional dela FAO y simplificado para su uso en el traba-jo operativo. El balance hídrico simplificadodel suelo fue modelado para condiciones desecano, o sea, no hay suministro de agua porirrigación y la única entrada es la precipita-ción.

Se emplearon diversas herramientas de losSistemas de Información Geográfica (SIG)para la confección de los mapas y finalmenteel acabado cartográfico se realizó enSURFER, versión 7.0.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Según la clasificación de Köppen (1907), elclima de la zona de estudio es tropical húme-do o de sabana tropical (Aw), porque la tem-peratura en el mes más frío del año (enero,con 21.2 °C) es superior a 18.0 °C. Por otraparte, atendiendo al régimen pluviométrico, lazona queda comprendida en el subtipo ¨W¨(existencia de una estación seca bien defini-da) se cumple la desigualdad de Köppen r <100-R/25, donde R es la precipitación mediaanual (1 449 mm) y r es la precipitación totalmedia del mes menos lluvioso (diciembre, con

37 mm). Según la clasificación bioclimáticade Le Houérou et al. (1993), el clima de la zonade estudio es tropical húmedo con una esta-ción lluviosa y, de acuerdo a la clasificaciónde Hargreaves (1974) el clima es aceptabledesde el punto de vista agroclimático.

Las tablas 3 y 4 muestran los valores mediospor decenas, meses, período lluvioso (PLL),período poco lluvioso (PPLL) y anual de lasvariables utilizadas en la caracterizaciónagroclimática para la zona de Partido. En elcaso particular de las precipitaciones, apare-ce en las tablas 5 y 6 un resumen estadísticode los valores máximos, medios y mínimos,además de los percentiles 10, 20, 25, 30, 40,50, 60, 70, 75, 80 y 90 también por decenas,meses, períodos y anual.

Existen antecedentes de estudios realizadospor varios autores, entre ellos Cruz (1904),sobre la influencia del tapado en el microclimadel tabaco y otros cultivos. Sosa et al. (1988)no encontraron diferencias significativas en-tre los valores de las temperaturas medias delaire dentro y fuera del campo tapado. La hu-medad relativa del aire siempre fue superiorbajo el tapado y alcanzó las mayores diferen-cias con el exterior en horas del mediodía ydurante el segundo período (altura de las plan-tas entre 0.5 m y 1.0 m) donde las diferenciasfueron, en general, superiores a 15 % en elinterior del cultivo, mientras que la velocidadmedia del viento se redujo por el efecto deltapado en algo más de cinco veces su valorexterior a una altura de 1.5 m, o sea, por enci-ma de las plantas. Estos autores concluyeronque del total de energía de onda corta inci-dente sobre el sistema para una altura del solmayor de 30°, aproximadamente 55 % esabsorbida por el cultivo, o sea que es muchomenor que la del tabaco de sol que retiene un75 %; y que el albedo del sistema tela-cultivoes de aproximadamente 35 %.


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Tabla 3. Valores medios decenales de las variables analizadas en la zona de Partido (Período 1975-2003)

Es oportuno destacar que estos resultadosfueron obtenidos durante dos años de experi-mentos, básicamente, en días despejados.En las dos primeras tablas se aprecia el efec-

to de la tela «cheese cloth» en los valoresdecenales de la evapotranspiración de refe-rencia, con una disminución muy cercana a latercera parte de los estimados para la zona(exterior), a expensas de un significativo au-


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mento en la humedad relativa del aire y unadisminución de la rapidez media del viento yla radiación solar global (esta última con una

Tabla 4. Valores medios mensuales, períodos estacionales, y anual de las variables analizadas enla zona de Partido (Período 1975-2003)

disminución cercana a la mitad) debajo de latela durante la vegetación del tabaco.


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Tabla 5. Resumen estadístico de las precipitaciones por meses, períodos estacionales y anual enla zona de Partido (Período 1961-2003).

La zona de Partido se caracteriza por tenerun régimen térmico con temperaturas mediasanuales del aire de 24.7 °C, como promedio;son julio y agosto los meses más cálidos, contemperaturas medias de 27.3 ºC y 27.5 °Ccomo promedio, respectivamente. El mes másfrío resulta ser enero con 21.2 °C.

El comportamiento de las temperaturas máxi-mas medias del aire define los meses máscálidos, que son julio y agosto, ambos convalores de 32.5 °C; no obstante, en tres decada cuatro años (75 % de probabilidad) pue-

den esperarse temperaturas máximas mediassuperiores a 31.7 °C, e inferiores a 32.8 °C, yel valor promedio anual es de 29.8 °C.

Las temperaturas mínimas medias del airemás bajas ocurren en los meses de enero yfebrero, con valores de 16.0 ºC y 16.2 °C, res-pectivamente, mientras que se pueden espe-rar, en tres de cada cuatro años, temperatu-ras mínimas medias superiores a 14.9 °C, einferiores a 17.3 °C, y el valor promedio anuales de 19.7 °C.


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Tabla 6. Resumen estadístico de las precipitaciones por decenas en la zona de Partido(Período 1961-2003)


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La humedad relativa media anual del aire esde 80 %, mientras que en los períodos pocolluvioso y lluvioso, corresponden valores de79 % y 82 %, respectivamente. El mes máshúmedo resulta ser septiembre (coincide conel segundo mes más lluvioso del año) con unvalor medio de 84 %, mientras que en tres decada cuatro años la humedad relativa mediadel aire de este mes debe presentar valoressuperiores a 84 % e inferiores a 86 %. El mescon valores mínimos de humedad relativa delaire fue abril con un 75 %, deben esperarsevalores superiores a 74 %, e inferiores a76 %, en tres de cada cuatro años.

El acumulado anual de lluvia (mediana) de lazona es de 1 423 mm. El valor más alto de laserie analizada corresponde al año 1968 con1 969 mm; mientras que el más bajo se re-portó el año 1974 y fue de 1 002 mm. Para elperíodo poco lluvioso del año el acumuladode lluvia (mediana) es de 297 mm, los valoresextremos son de 101 mm (1971) y 619 mm(1983); mientras que para el período lluviosoel valor de la altura de la lámina de lluvia es de1 059 mm, cuyo valor más alto correspondeal año 1968 (1 779 mm), y el más bajo al año1984 con 810 mm.

El mes más lluvioso del año resultó ser juniocon un valor medio de 242.8 mm (medianade 190.7 mm). Durante este mes las lluviasson superiores a 135.7 mm e inferiores a306.1 mm para una probabilidad de 75 %(debe ocurrir en tres de cada cuatro años).Mientras que el mes más seco es diciembrecon un valor medio de 37.0 mm (mediana de27.6 mm). En tres de cada cuatro años, laslluvias de este mes en la zona de Partido sonsuperiores a 6.0 mm e inferiores a 49.1 mm.

En las figuras 2 y 3 se muestran las distribu-ciones espaciales de las temperaturas me-dias del aire y las precipitaciones en la zonade estudio para la serie 1975 –2003 y 1961 –2003, respectivamente. En el primer caso (Fi-gura 2) se observa que a lo largo de todo el

año las temperaturas más altas se encuentranen la porción sur del municipio San Antoniode los Baños; mientras que en la Figura 3 seaprecia que en el período poco lluvioso, losacumulados de precipitaciones oscilan entre300.0 mm y 350.0 mm en la casi totalidad dela zona de Partido, los valores más altos deprecipitación se localizan también en la por-ción Sur del municipio antes mencionado enel período lluvioso.

Balance hídrico del suelo

Una de las metodologías propuestas para elestudio de las condiciones hídricas de los cul-tivos se basa en el análisis frecuencial de laprecipitación, a lo largo del año, por períodoselementales de diez días. Este tipo de análi-sis permite definir, a un nivel de riesgo deter-minado, el período de cultivo, éste es a su vezun criterio determinante en la elección de loscultivos que mejor se adapten a las condicio-nes agroclimáticas imperantes en la regiónanalizada.

Una cuestión de suma importancia para laaplicación de esta herramienta en el sectoragrícola, es la selección del período que sedebe tomar para el estudio de las condicio-nes hídricas y de crecimiento de los cultivos,porque cuando se toma un período largo detiempo, por ejemplo, un mes, pueden pasarinadvertidos algunos períodos en que la hu-medad no haya sido suficiente para el desa-rrollo normal de los cultivos, situación que endefinitiva repercutirá sobre los rendimientos.El cálculo de los balances hídricos decenalesrepresenta un mayor volumen de trabajo y ma-yor complejidad que los mensuales, aunquesin lugar a dudas, garantiza mayor seguridadal aplicar los resultados obtenidos.

Al analizar el balance hídrico climatológico delsuelo en la zona de Partido (Figura 4) se apre-cia que la recarga de agua se inicia en la ter-cera decena de mayo y se extiende hasta laprimera de junio. A partir de esta fecha la lá-


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mina de lluvia caída en dos de cada cuatroaños (percentil 50) es superior a las necesi-dades hídricas del cultivo de tabaco (excesode agua); cabe destacar que las pérdidas deagua por percolación profunda en este perío-do, que se extiende hasta la segunda decenade octubre, representan aproximadamente un18 % de la precipitación total anual.

En la figura también se observa que en la ter-cera decena de octubre el cultivo comienza avegetar utilizando el agua almacenada en el

suelo (consumo), y en la segunda decena denoviembre la disponibilidad hídrica del suelo(DHS) es media y las plantaciones comien-zan a vegetar en condiciones de estrés lige-ro, para pasar a moderado en la decena si-guiente, cuando el cultivo extrae el agua delsuelo a altas tensiones y crece con muchaslimitaciones (déficit); de ahí la necesidad derealizar aplicaciones adicionales de agua altabaco según las normas establecidas paraeste tipo de cultivo (tapado).

Figura 2. Distribución media espacial de las temperaturas medias del aire durante losperíodos noviembre – Abril, Mayo – Octubre y Anual en la zona tabacalera de Partido


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Figura 3. Distribución media espacial de las precipitaciones durante los períodos PocoLluvioso, Lluvioso y Anual para la zona tabacalera de Partido

A partir del mes de diciembre y hasta la pri-mera decena de mayo, la DHS es baja y elestrés es severo, o sea, que hay existenciade agua en el suelo, pero es difícilmente apro-vechable por las plantas. Es de interés seña-lar que el estrés hídrico comienza cuando el

contenido de agua se encuentra por debajodel límite productivo y la conductibilidad hidráu-lica del suelo se hace más lenta que la veloci-dad con que las plantas de tabacoevapotranspiran.


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Figura 4. Balance Hídrico Climatológico del Suelo en la zona de Partido

CONCLUSIONES

• Se caracterizó desde el punto de vistaagroclimático la zona de Partido, y se obtu-vieron las medias históricas para las 36 de-cenas del año, mensuales, para el período llu-vioso y poco lluvioso y anual de las variablesclimáticas empleadas en este estudio, asícomo los valores normales de la precipitaciónpor percentiles. Estos resultados permitirán alos investigadores, profesionales y decisoresdel sector tabacalero en esa instancia, estu-diar las anomalías climáticas y su influenciaen la vegetación del cultivo, así como las va-riaciones de los rendimientos agrícolas y elporcentaje de capa exportable en años parti-culares.

• Al tomar en consideración el resultado delBalance Hídrico Climatológico en la zona deestudio, la disponibilidad hídrica del suelo(DHS) es baja y el estrés es severo desde laprimera decena de diciembre hasta la prime-ra de mayo, es decir, que durante este perío-do hay existencia de agua en el suelo, peroes difícilmente aprovechable por las plantasde tabaco; de ahí la importancia de las apli-caciones adicionales de agua a este cultivo,según la metodología establecida.

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