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Paso 2.1. Análisis de la duración del período de crecimiento
Se entiende por período de crecimiento el período del año en el que tanto las condiciones de humedad como de temperatura son favorables para el desarrollo de los cultivos (Cuadro 3).
En los trópicos, donde la temperatura es rara vez un factor limitante, excepto a grandes alturas, la duración del período de crecimiento (DPC) se puede estimar por un simple balance de humedad entre la precipitación (P) y la evapotranspiración potencial (ETp). La DPC se debe estimar para todas las estaciones con medidas de precipitación en la zona de estudio, y para un período histórico superior a 20 años. Si no se dispone de los datos necesarios para el cálculo de la ETp, se puede estimar mediante correlaciones validadas con la altitud (ej. De Pauw, 1987); o, en zonas llanas, mediante interpolación lineal desde las estaciones limítrofes (ej. Schalk, 1990; Radcliffe, Tersteeg & De Wit, 1992).
Aunque el primer estudio de ZAE de FAO a escala continental basó el cálculo de DPC en datos mensuales de P y ETp, estudios más detallados (ej. Radcliffe, 1981; De Pauw, 1987; FAO, 1983) han puesto de manifiesto el interés de analizar records históricos de lluvias y utilizar los resultados como base para, posteriormente, hacer un análisis estadístico de la distribución de la DPC. Esta aproximación basada en datos históricos es muy recomendable, particularmente en zonas semi-áridas donde la variabilidad interanual de la precipitación y de la DPC calculada puede llegar a ser muy elevada (FAO, 1983; Radcliffe, 1993).
TABLA 8. Ejemplo de cálculo de DPC basado en la lluvia mensual histórica
Estación: Nazreth 8°33'N; 39°17'E; 1622 m
PET o lluvia (mm) |
Ene. |
Feb. |
Mar. |
Abr. |
Mayo |
Jun. |
Jul. |
Ago |
Sep. |
Oct. |
Nov. |
Dic. |
Anual |
DPC |
PET (med) |
139 |
137 |
161 |
149 |
147 |
134 |
121 |
123 |
120 |
138 |
131 |
132 |
1631 |
|
PET/2(med) |
70 |
68 |
80 |
75 |
73 |
67 |
60 |
62 |
60 |
69 |
66 |
66 |
816 |
|
Lluvia por año |
||||||||||||||
1975 |
2 |
8 |
1 |
101 |
42 |
202 |
470 |
168 |
90 |
72 |
0 |
8 |
1164 |
155 |
1976 |
0 |
33 |
67 |
64 |
96 |
48 |
190 |
213 |
109 |
0 |
30 |
6 |
856 |
95 |
1977 |
59 |
11 |
59 |
133 |
66 |
140 |
225 |
172 |
83 |
163 |
64 |
0 |
1175 |
155 |
1978 |
3 |
99 |
3 |
16 |
15 |
59 |
96 |
200 |
83 |
68 |
14 |
6 |
662 |
95 |
1979 |
115 |
21 |
60 |
9 |
126 |
115 |
91 |
120 |
21 |
17 |
14 |
5 |
714 |
125 |
1980 |
datos incompletos |
|||||||||||||
1981 |
0 |
40 |
89 |
57 |
95 |
3 |
246 |
311 |
138 |
5 |
0 |
0 |
984 |
95 |
1982 |
9 |
41 |
35 |
29 |
79 |
32 |
127 |
260 |
48 |
105 |
31 |
11 |
807 |
65 |
1983 |
21 |
34 |
34 |
79 |
188 |
25 |
215 |
231 |
72 |
14 |
0 |
0 |
913 |
95 + 65 |
1984 |
0 |
0 |
4 |
0 |
171 |
85 |
203 |
148 |
67 |
0 |
0 |
20 |
698 |
155 |
1985 |
3 |
33 |
23 |
184 |
67 |
8 |
405 |
327 |
169 |
0 |
0 |
0 |
1219 |
95 |
Media |
21 |
32 |
38 |
67 |
95 |
72 |
227 |
215 |
88 |
44 |
15 |
6 |
919 |
155 |
Fuente: Adaptado de Radcliffe (1989).
La Tabla 8 ofrece un ejemplo del cálculo de la DPC para un período de 11 años en Nazreth, Ethiopia, que cuenta con un período de crecimiento simple para la mayoría de los años, a través de la humedad disponible. Este ejemplo ha sido tomado de un Manual para el personal de trabajo de campo, quienes no siempre tienen acceso a computadoras. Para períodos continuos de al menos dos meses cuando P>ETp/2, se toman fases intermedias más húmedas del periodo de crecimiento (Figura 2). Se consideran quince días del primer mes en el que la precipitación excede a la mitad de la evapotranspiración, y se añaden 30 días por cada mes con P > ETp/2.
El análisis estadístico de las DPCs mostradas en la Tabla 8 da un periodo de crecimiento confiable de 95 días en más del 75% de los años. La DPC media es también de 95 días para más del 50 % de los años. La estimación de la DPC en base a datos medios de lluvia fue de 155 días, considerablemente mayor a la situación real.
En el estudio de ZAE de Kenia (FAO, 1993), se compara la ETp y el balance de humedad para records históricos de forma que se consiguen resultados similares al ejemplo de la Tabla 8. Los equipos informáticos utilizados en este estudio permitieron un análisis más detallado de los diferentes componentes de los períodos DPC, en base a períodos más cortos de tiempo (tres días) que son particularmente importante en áreas con patrones de cultivos múltiples. De acuerdo con dicho análisis, se reconocieron 22 zonas DPC con frecuencias de ocurrencia de uno, dos, tres y cuatro períodos de crecimiento por año (y también de todos los años húmedos y secos). Estas zonas DPC se muestran en la Tabla 2.
El inventario de recursos climáticos mostró la presencia individual de períodos húmedos, intermedios y secos y sus correlaciones estadísticas derivadas, en primer lugar, de las duraciones totales de los períodos de crecimiento en años con un DPC dominante y en años con el DPC asociado; y, en segundo lugar, de las duraciones de componentes individuales de períodos de crecimiento y de la DPC total en años con períodos de crecimiento múltiple. Los períodos de crecimiento individuales y la DPC total de cualquier año son utilizados para evaluar la aptitud climática de cultivos anuales y perennes, respectivamente (Paso 3.2, p. 40).
En regiones templadas, la temperatura es con frecuencia de igual o mayor importancia a la disponibilidad de humedad como factor determinante del desarrollo de los cultivos, y su influencia no fue adecuadamente considerada por la primera metodología ZAE (FAO, 1978). Además de precisar un mayor detalle en cuanto a régimen térmico (Paso 2.2), no hay que olvidar que la temperatura interacciona con la disponibilidad de humedad influyendo en la DPC. En el Cuadro 5 se muestran las modificaciones concretas introducidas sobre el modelo DPC desarrollado para considerar las condiciones de temperatura en China.
CUADRO 5: ESTIMACIÓN DE DPC EN ZONAS TÉRMICAS EL EJEMPLO DE CHINA El estudio de ZAE de China identifica cuatro fases de un balance de humedad relacionado con la temperatura para determinar la DPC
ii. se aplican diferentes balances de humedad al periodo frío, el perlado de transición y al penado de crecimiento (Figura 6); iii. la ETp Penman (o ET p/2) se sustituye por una estimación más baja de las necesidades de agua del cultivo en primavera (ej. alrededor del inicio potencial del penado de crecimiento relacionado con la humedad); v. se ajusta la extracción de humedad de la reserva de suelo de acuerdo con la disponibilidad (la humedad del suelo a tensiones próximas al punto de marchitez es mucho más difícil de extraer que aquellas próximas a la capacidad de campo). Se utiliza una función lineal cuadrática descrita por Doorenbos y Kassam (FAO, 1979) para calcular la extracción de agua a tensiones elevadas. Fuente: Zheng Zhenyuan. 1994 |
FIGURA 6. DPC y modelos del balance de humedad en un estudio de ZAE en China
El estudio de China demostró la necesidad de adaptar ciertos elementos de la metodología ZAE cuando se aplica en ambientes diferentes a aquellos para los que fue primeramente desarrollada. Las modificaciones sobre el modelo de cálculo del balance de humedad va incluso más allá, siendo necesario considerar la estación de temperaturas bajas. La utilización de coeficientes de cultivos, aunque sea de una forma generalizada, representa un paso importante hacia una mayor precisión en el cálculo del balance de humedad especifico para cada cultivo, y una mejora significativa de la metodología ZAE.
Las zonas de períodos de crecimiento se trazan en mapas, pudiendo hacerse en intervalos fijos de la DPC media, o en base a una DPC que presenta un determinado nivel de probabilidad (0.75 o 0.80). La Figura 7 muestra un ejemplo de zonas de períodos de crecimiento en Bangladesh (Brammer et al., 1988).
FIGURA 7. Mapa generalizado de los recursos de humedad de Bangladesh