Zonificacin agro-ecolgica Gua general

Contenido BOLETIN DE SUELOS DE LA FAO 73 Servicio de Recursos, Manejo y Conservacin de suelos Direccin de Fomento de Tierras y Aguas, FAO Organizacin de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin Roma, 1997 Las denominaciones empleadas en esta publicacin y la forma en que aparecen presentados los datos que contiene no implican, de parte de la Organizacin de

las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin, juicio alguno sobre la condicin jurdica de pases, territorios, ciudades o zonas, o de sus autoridades, ni respecto de la delimitacin de sus fronteras o limites. M-51 ISBN 92-5-303890-X Reservados todos los derechos. No se podr reproducir ninguna parte de esta publicacin, ni almacenarla en un sistema de recuperacin de datos o transmitirla en cualquier forma o por cualquier procedimiento (electrnico, mecnico, fotocopia, etc.), sin autorizacin previa del titular de los derechos de autor. Las peticiones para obtener tal autorizacin, especificando la extensin de lo que se desea reproducir y el propsito que con ello se persigue, debern enviarse a la Direccin de Informacin, Organizacin de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin, Vialle delle Terme di Caracalla, 00100 Roma, Italia. FAO 1997

http://www.fao.org/docrep/w2962s/w2962s0m.htm

Contenido Prlogo Abreviaturas Captulo 1: Introduccin Captulo 2: Conceptos y definiciones Definicin de zona Perodo de crecimiento Rgimen trmico Unidad cartogrfica de suelos Inventario de recursos de tierras Tipos de utilizacin de tierras y adaptabilidad de cultivo Evaluacin de la aptitud de tierras: Rendimientos potenciales y adecuaciones Captulo 3. Procedimientos ZAE Grupo de actividades 1: Inventarios de tipos de uso de tierras Paso 1.1. Seleccin de tipos de uso de tierras Paso 1.2. Recopilacin de inventarios de adaptabilidad climtica a los cultivos Paso 1.3. Recopilacin de inventarios de adaptabilidad edfica a los cultivos Grupo de actividades 2. Recopilacin de inventarios de recursos de tierras Paso 2.1. Anlisis de la duracin del perodo de crecimiento Paso 2.2. Definicin de zonas trmicas Paso 2.3. Recopilacin de inventarios de recursos climticos Paso 2.4. Recopilacin de inventarios de recursos de suelos Paso 2.5. Recopilacin de inventarios de uso actual de tierras Paso 2.6. Recopilacin de inventarios de recursos de tierras Grupos de actividades 3. Evaluacin de la aptitud de tierras Paso 3.1. Adecuacin de cultivos a zonas trmicas Paso 3.2. Adecuacin de cultivos a zonas de periodo de crecimiento Paso 3.3. Clasificacin de aptitud agro-climtica Paso 3.4. Comparacin de los requerimientos de los cultivos a las condiciones de suelo Paso 3.5 Modificacin de las clases de aptitud en base a la textura, limitaciones de fase y pendiente

Resultados Aplicaciones avanzadas Aplicacin avanzada 1: Productividad potencial de tierras Paso 4.1. Formulacin de opciones del patrn de cultivos Paso 4.2. Formulacin de rotaciones de cultivos Paso 4.3. Impacto de la erosin de suelos sobre la productividad Aplicacin avanzada 2. Estimacin del potencial de tierras cultivables de secano Aplicacin avanzada 3. Distribucin espacial de los recursos. Optimizacin de los usos de tierras Captulo 4. Herramientas informticas y sistemas de informacin geogrfica Capitulo 5. Zonificacin ecolgico-econmica Glosario de trminos Bibliografa usada y recomendada Cuadernos tcnicos de la FAO

Prlogo

Durante las dos ltimas dcadas, FAO ha desarrollado y utilizado con xito la metodologa sobre Zonificacin Agro-ecolgica (ZAE), facilitando el paquete informtico necesario para asistir a los Pases Miembros en la bsqueda de soluciones acertadas a diferentes problemas de evaluacin de recursos naturales como base para una agricultura sostenible, tanto a nivel regional como nacional y sub-nacional. Dichos problemas de utilizacin del territorio han estado relacionados con otros aspectos sobre el desarrollo de tales zonas, como es la produccin y auto-abastecimiento de alimentos. necesidades de explotacin de ciertos cultivos, limitaciones de la fertilidad de los suelos, riesgos de erosin, degradacin de tierras, etc.

FAO ha prestado ayuda directa a varios pases, tales como Mozambique, Kenia, Nigeria, Brasil, China, Bangladesh y Nepal, en el uso, aplicacin y adaptacin de la metodologa ZAE a las condiciones locales. Fundamentalmente a iniciativa propia, diversos pases del sureste asitico tales como Tailandia, Malaysia y Filipinas, han desarrollado estudios de ZAE, que han producido interesantes resultados y aplicaciones. Tambin se han organizado seminarios a nivel regional y nacional en Asia, Africa, Amrica Latina y el Caribe para discutir aplicaciones y experiencias ZAE en diferentes pases y regiones. A su vez, continuas extensiones y revisiones de la metodologa ZAE sobre evaluacin de recursos naturales y ms recientemente desarrollando interfases con sistemas de informacin geogrfica (SIG) han facilitado la extensin de bases de datos ZAE para implementar un amplio rango de evaluaciones sobre recursos rurales. Diferentes variantes de dicha metodologa han surgido de acuerdo con su aplicacin y adaptacin a las condiciones locales. Igualmente, una amplia documentacin se ha producido incluyendo numerosos informes tcnicos detallados, material de formacin y resmenes de seminarios.

De acuerdo con dicha difusin de la metodologa ZAE y su aplicacin a nivel global nacional y local, surge la necesidad de desarrollar una terminologa propia y un conjunto de normas que relacionen la escala y el alcance de desarrollo agrcola a los correspondientes niveles de resolucin en la descripcin de los recursos naturales; as como, facilidades para el conocimiento y uso de la voluminosa documentacin ZAE. Estas normas generales pretenden llenar este vaco, intentando guiar a los especialistas en evaluacin y planificacin de recursos y otros posibles usuarios que deseen implementar la metodologa ZAE: sus conceptos y mtodos, la secuencia de actividades involucradas y herramientas usadas, as como el alcance y estado de las aplicaciones ms avanzadas. Se pretende tambin elaborar un material de formacin para su uso en cursos y seminarios sobre evaluacin agro-ecolgica de recursos rurales. El desarrollo futuro de sistemas de evaluacin de recursos basado en la metodologa ZAE/SIG de FAO vendr determinado probablemente por dos factores principales: la mayor demanda por los Pases Miembros de sistemas informatizados con mltiples objetivos y las posibilidades crecientes de los SIG como herramientas capaces de

integrar diferentes tipos y grandes volmenes de datos generados por los sistemas de teledeteccin. En todo caso, la tendencia es la puesta a punto de sistemas modulares integrados capaces de manejar una amplia diversidad de aplicaciones. Esto incluye grandes bases de datos relacionadas con diferentes tipos de modelos, sistemas de apoyo a la decisin e interfases que faciliten el uso de tales sistemas por usuarios no especialistas.

Esta publicacin ha sido elaborada bajo la supervisin de J. Antoine de AGLS, siendo el resultado de la recopilacin de diferentes documentos que responden a la ms reciente versin de la metodologa ZAE aplicada en Kenia. Un primer borrador fue preparado por J. van Wambeke, habiendo circulado para su discusin y comentario. Este borrador fue, a su vez, revisado y ampliado por D. Radcliffe. Finalmente esta publicacin ha sido mejorada con los comentarios y sugerencias de algunos miembros de la direccin de AGL, entre ellos los seores F. Nachtergaele, R. Brinkman, V. Sombroek, D. Sims y L. Jansen.

Los procedimientos descritos en esta primera edicin se presentan como guas opcionales para ayudar a los tcnicos, especialmente en pases en desarrollo, a mejorar sus propias evaluaciones de recursos de tierras y aguas as como las decisiones sobre su uso.

Sern bien recibidos los datos de los usuarios, las experiencias especificas sobre utilizacin de las guas propuestas as como sugerencias sobre su utilidad y aplicabilidad a fin de producir una futura edicin mejorada. Dichos comentarios pueden ser enviados a:

Director Divisin de Fomento de Tierras y Aguas FAO Vialle delle Terme di Caracalla 00100 Roma, Italia.

Abreviaturas

AEC Celda agro-ecolgica

APT "Agricultural planning toollkit"

AWC Capacidad de retencin de agua til del suelo

CYPPAC Modelo de simulacin del desarrollo de cultivos

CYSLAMB Modelo de simulacin del desarrollo de cultivos

DPC Duracin del periodo de crecimiento

FEZ Zonificacin ecolgico-econmica

ET Evapotranspiracin

ETa Evapotranspiracin real

ETo Evapotranspiracin de referencia

ETp Evapotranspiracin potencial

FAO Organizacin de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin

IIASA Instituto Internacional para cl Anlisis des Sistemas Aplicados

ILRI Instituto internacional de investigacin en Produccin Animal

LC Caracterstica de tierra

LER Relacin equivalente de tierras

LIS Sistema computarizado de informacin de tierras

LQ Cualidad de tierra

LRI Inventario de recursos tierras

LUT Tipo de utilizacin de tierras

MCI ndice multi-cultivos

MCDA Tcnicas multi-criterios de apoyo a la decisin

NGO Organizacin no Gubernamental

UNFPA Fondo de las Naciones Unidas para Actividades en materia de Poblacin

P Precipitacin

SLI Inventario de limitaciones de suelos

SRI Inventario de recursos de suelos

USLE Ecuacin universal de prdida de suelos

ZAE Zonificacin agro-ecolgica

Captulo 1: Introduccin

La capacidad de los recursos naturales del Mundo para mantener a su creciente poblacin es una cuestin fundamental para la comunidad internacional. La poblacin mundial contina creciendo un 1.6% por ao, superando el 3% por ao en muchos de los pases menos desarrollados. Al mismo tiempo, los recursos naturales esenciales, tales como tierras y aguas, estn disminuyendo en cantidad y calidad debido a factores como la competitividad con las demandas de la industria y las grandes ciudades, la degradacin y la contaminacin.

El problema bsico es el aumento de la presin ejercida sobre los recursos naturales. Los limites de la capacidad de produccin de los recursos de tierras vienen determinados por el clima, las condiciones del suelo y la fisiografa, y por el uso y manejo aplicados a las tierras. El manejo sostenible de los recursos de tierras requiere de polticas correctas y una planificacin basada en el conocimiento de estos recursos, las demandas de los usos sobre esos recursos, y las interacciones entre las tierras y los uso de las mismas.

Las respuestas a las cuestiones que se relacionan a continuacin proporcionan las bases para la formulacin de una poltica acertada y para la planificacin del uso de las tierras.

Bases para las decisiones polticas y la planificacin:

Cmo estn las tierras distribuidas dentro del pas y en las provincias componentes o distritos, en base a sus diferentes potencialidades y I imitaciones?

Qu usos se pueden recomendar sobre diferentes tipos de tierras en diferentes localidades?

Cmo vara la cosecha potencial dentro de las localidades, aos y estaciones?

Cul es el balance entre las demandas de la poblacin y la disponibilidad de tierras en reas especificas, y cmo responde ste a las mejoras en las inversiones o el manejo?

Dentro del contexto de los objetivos de los gobiernos y de los usuarios de tierras, esta informacin permite el desarrollo de polticas de uso de tierras y posibilita estrategias en reas especificas tales como:

suministro de un volumen de informacin apropiado y recomendaciones en reas especficas;

suministro de insumos agrcolas, o de programas de destaque;

establecimiento de prioridades en la investigacin agrcola, y de redes para la transferencia agro-tecnolgica;

formulacin de la legislacin o lneas maestras que regulen y minimicen el impacto ambiental, y el establecimiento de un control medioambiental;

identificacin de programas o proyectos de desarrollo local.

Iniciativas de FAO

FAO ha dedicado una atencin considerable al desarrollo de procedimientos para inventariar, evaluar y planificar los recursos de tierras, tanto a nivel global, como en regiones y pases concretos a travs de sus programas de campo. La finalizacin del Mapa de Suelos del Mundo a escala 1:5.000.000, junto con un sistema de clasificacin de suelos normalizado (FAO, 1974), supuso un estimulo para la evaluacin global y comparativa de los recursos de tierras. En 1976 el Marco para la Evaluacin de Tierras (FAO, 1976) estableca la aproximacin conceptual y la orientacin metodolgica para la evaluacin de la aptitud de tierras. Este Marco est basado en la evaluacin de las condiciones de tierras de acuerdo a los requerimientos especficos de los tipos de usos de tierras definidos. Esta aproximacin ecolgica marc una diferenciacin radical de los sistemas anteriores de estimacin de los recursos de tierras, y propici un amplio rango de aplicaciones. Una serie de normas generales explican como este Marco se puede aplicar a la agricultura de secano y de regado, bosques y pastizales extensivos (FAO, 1983; 1984a; 1985; 1991).

Proyectos de zonificacin

El Proyecto Zonas Agro-ecolgicas (ZAE; FAO, 1978) fue un primer ejercicio en la aplicacin de la evaluacin de tierras a una escala continental. La metodologa usada fue innovadora en caracterizar extensiones de tierra por medio de informacin cuantificada de clima suelos y otros factores fsicos, que se utilizan para predecir la productividad potencial para varios cultivos de acuerdo a sus necesidades especificas de entorno y manejo. Las zonas agro-ecolgicas se definen como aquellas que tienen combinaciones similares de clima y caractersticas de suelo, y el mismo potencial biofsico para la produccin agrcola.

La primera serie de resultados del proyecto ZAE fue la aptitud de tierra estimada para 11 cultivos y tres niveles de insumos, en cinco regiones del mundo en desarrollo. Como consecuencia, en cooperacin con UNFPA y IIASA, se llev a cabo una evaluacin de la produccin potencial y la capacidad de sostn de la poblacin para las 117 naciones en desarrollo incluidas en el proyecto. Despus de la presentacin de los resultados de este estudio en la conferencia de FAO en 1983 se recomend que estudios similares se emprendieran a nivel nacional. Ya entonces, FAO haba estado ayudando a varios pases, incluyendo a Mozambique, Kenia, China, Bangladesh, Nepal, Nigeria y Brasil, mostrndoles la metodologa, y aplicando los resultados para hacer frente a problemas de tierras,

TABLA 1. Ejemplos de estudios ZAE/SIG segn escala y tipo de aplicacin

Nivel del planificacin

Tipo de aplicacin Usuario

Global y regional

1:5 000 000 Potencialidad de pradera y ganadera en Africa Occidental

ILRI Etiopa

Capacidad de sostenimiento de la poblacin del mundo desarrollado

FAO/UNFPA

Regional y grandes naciones

1:1 000 000 a1:5 000 000

Capacidad de sostenimiento de la poblacin localizacin del uso de tierras, planificacin de los recursos

Administracin Estatal de las Tierras de China

Nacional y sub-nacional

1:2 000 000 Zonificacin agro-ecolgica de Etiopa Ministerio de Agricultura y Servicio Meteorolgico, Etiopa

1:1 000 000 Planificacin del desarrollo agrcola: cultivos, ganadera, bosque maderero

Gobierno de Mozambique Gobierno de Kenia

Sub-nacional y distritos

1:500 000 Capacidad de sostenimiento de la poblacin

Gobierno de Filipinas Gobierno de Malaysia

1:250 000 Evaluacin del riesgo de degradacin de tierras en el estado de Kaduna

Departamento Federal de Recursos de la Tierra, Nigeria

1:125 000 Recomendaciones sobre fertilizacin y aspectos tecnolgicos en distritos y thanas

Servicio de Extensin, Bangladesh

Naciones pequeas y nivel local

1:50 000 Planificacin del desarrollo agrcola en distritos descentralizados

Gobierno de Nepal

1:20 000 Evaluacin de la aptitud para el riego en el norte del Valle del Rift

Gobierno de Etiopa

1:15 000 Evaluacin del uso de tierras a nivel municipal

Gobierno de Granada

1:10 000 Asesoramiento para la planificacin y el desarrollo de fincas en comunidades de aldeas

Gobierno de Omn

Fuente FAO (1994a).

alimentos, y poblacin en sus provincias y distritos componentes. Investigaciones ZAE an ms detalladas se haban llevado a cabo en reas seleccionadas dentro de pases, o en pequeas islas como Granada. En la Tabla 1 se dan algunos

ejemplos de estudios ZAE llevados a cabo a diferentes escalas, y con diferentes objetivos.

ZAE y SIG

Aunque el concepto ZAE es esencialmente simple, la metodologa desarrollada por FAO se dise e implement para computadoras. La naturaleza del anlisis, que implica la combinacin de capas de informacin espacial para definir zonas, se presta muy especialmente a la aplicacin de Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG). Las investigaciones ms avanzadas de ZAE incorporan una serie de bases de datos, enlazadas a un SIG y relacionadas con modelos computarizados, que tienen mltiples aplicaciones potenciales en el manejo de los recursos naturales y la planificacin del uso de las tierras. Utilizando estas tcnicas, la ZAE proporciona un marco global para la evaluacin y planificacin de los recursos de tierras. Sin embargo las computadoras no son esenciales para los estudios ZAE, y hay muchos excelentes ejemplos de aplicaciones usando bases de datos u hojas de clculo comerciales y cartografa convencional.

Esta Gua General tiene la intencin de ayudar a cientficos y planificadores que deseen implementar la metodologa ZAE a nivel regional, nacional o sub-nacional. El Captulo 2 explica los conceptos ZAE y proporciona las definiciones de los trminos utilizados. El Capitulo 3 proporciona una gua, paso a paso, para llevar a cabo un estudio ZAE, diseando ejemplos de la experiencia de FAO en diferentes entornos y en pases diversos; mientras que el Captulo 4 presenta tcnicas asistidas por computadora, incluyendo enlaces con SIG. El Capitulo 5 ofrece una alternativa integrada para abordar el problema de la zonificacin teniendo en cuenta factores ecolgicos y econmicos, simultneamente.

Captulo 2: Conceptos y definiciones

Definicin de zona Evaluacin de la aptitud de tierras: Rendimientos potenciales y adecuaciones

El propsito de zonificar, la planificacin del uso de recursos rurales, es separar reas con similares potencialidades y limitaciones para el desarrollo. Los programas especficos pueden, entonces, formularse para proporcionar el apoyo ms efectivo para cada zona.

La zonificacin agro-ecolgica (ZAE), de acuerdo con los criterios de FAO, define zonas en base a combinaciones de suelo, fisiografa y caractersticas climticas. Los parmetros particulares usados en la definicin se centran en los requerimientos climticos y edficos de los cultivos y en los sistemas de manejo bajo los que stos se desarrollan. Cada zona tiene una combinacin similar de limitaciones y potencialidades para el uso de tierras, y sirve como punto de referencia de las recomendaciones diseadas para mejorar la situacin existente de uso de tierras, ya sea incrementando la produccin o limitando la degradacin de los recursos.

Cuando se combina con un inventario de usos de tierras, expresado como tipos de utilizacin de tierra y sus requisitos ecolgicos especficos, la zonificacin puede usarse entonces como base de una metodologa para evaluar los recursos de tierras. La suma de otras capas de informacin, tales como la tenencia y disponibilidad de tierras, los requisitos nutricionales de las poblaciones humana y ganadera, las infraestructuras, costos y precios, ha hecho posible el desarrollo de aplicaciones ms avanzadas en el anlisis de los recursos naturales y la planificacin de usos de tierras.

Aplicaciones bsicas y avanzadas

La metodologa ZAE se puede considerar como un conjunto de aplicaciones bsicas, que conducen a una evaluacin de la aptitud y productividad potencial de tierras, y un conjunto de aplicaciones avanzadas o perifricas, que se pueden construir sobre los resultados de los estudios de ZAE (Figura 1). Los resultados de las aplicaciones bsicas incluyen mapas que muestran zonas agro-ecolgicas y aptitud de tierras, la cantidad estimada de las reas de cultivo potenciales, cosechas y produccin. Tal informacin proporciona las bases para aplicaciones avanzadas tales como la evaluacin de la degradacin de tierras, modelos de produccin ganadera, evaluacin de la capacidad de sostenimiento de la poblacin y modelos de optimizacin de usos de tierras.

FIGURA 1: Marco conceptual de la metodologa ZAE

Antes de aplicar los procedimientos ZAE, el usuario debera tener claros los conceptos bsicos, as como entender las posibilidades y limitaciones de la

metodologa. Los elementos esenciales de las aplicaciones bsicas ZAE comprenden:

inventario de recursos de tierras inventario de tipos de utilizacin de tierras y requerimientos de los cultivos evaluacin de la aptitud de tierras, incluyendo:

calculo de la cosecha mxima posible comparacin entre limitaciones y requerimientos

La metodologa y las variables de entrada ZAE son independientes de la escala. Sin embargo, el nivel de detalle con que estn definidos factores como los suelos, el clima y los tipos de uso de tierras varia de acuerdo con la escala de los mapas y los objetivos del estudio.

Definicin de zona

Perodo de crecimiento Rgimen trmico Unidad cartogrfica de suelos Inventario de recursos de tierras Tipos de utilizacin de tierras y adaptabilidad de cultivo

Celdas y zonas

La zonificacin divide la superficie en unidades ms pequeas en base a la distribucin de suelo, relieve y clima. El nivel de detalle en el que se define una zona depende de la escala del estudio y en ocasiones de la capacidad de los equipos para el procesamiento de los datos. El estudio de ZAE realizado en Kenia (FAO, 1993a) distingue celdas agro-ecolgicas (AECs), que son las unidades bsicas de evaluacin y de procesamiento de datos, de zonas agro-ecolgicas, que son unidades espaciales trazadas sobre un mapa de suelos. Mientras que cada AEC posee una nica combinacin de caractersticas de suelo y clima, referidos a un tipo de suelo particular, las zonas agro-ecolgicas pueden contener un conjunto de caractersticas, relacionando diferentes tipos de suelo dentro de la misma unidad cartogrfica. A veces se aplican definiciones an ms generales a las zonas agro-ecolgicas, para compaginar varias unidades cartogrficas de suelo o zonas climticas con propiedades similares, aunque no idnticas. En el Cuadro 1 se dan definiciones de trminos relacionados con la zonificacin agro-ecolgica.

CUADRO 1: PALABRAS CLAVE EN LOS ESTUDIOS DE ZAE

Zonificacin agro-ecolgica, zona y celda

Zonificacin agro-ecolgica (ZAE) se refiere a la divisin de la superficie de tierra en unidades ms pequeas, que tienen caractersticas similares relacionadas con la aptitud de tierras, la produccin potencial y el impacto ambiental

Una zona agro-ecolgica es una unidad cartogrfica de recursos de tierras, definida en trminos de clima, fisiografa y suelos, y/o cubierta de tierra, y que tiene un rango especifico de limitaciones y potencialidades para el uso de tierras.

Una Celda agro-ecolgica (AEC) se define como una combinacin nica de fisiografa, suelo y caractersticas climticas. La AEC es la unidad bsica de referencia para el anlisis fsico en estudios de ZAE.

FIGURA 2: Presentacin esquemtica de los tipos de periodo de crecimiento

B - Comienzo del periodo de crecimiento BH - Inicio del periodo hmedo EH - Final del periodo hmedo ER - Final de la estacin de las lluvias E - Final del periodo de crecimiento P - Precipitaciones Etp - Evapotranspiracin potencial

Los elementos esenciales que definen una zona (o celda) agro-ecolgica son el perodo de crecimiento, el rgimen de temperatura, y la unidad cartogrfica de suelos.

Perodo de crecimiento

El concepto de perodo de crecimiento es esencial para la ZAE, y es una manera de incluir la estacionalidad en la evaluacin de los recursos de tierras. En muchas zonas tropicales, las condiciones son demasiado secas durante parte del ao para permitir el crecimiento de cultivos sin irrigacin, mientras que en los climas templados la produccin de los cultivos en invierno est limitada por las bajas temperaturas. El periodo de crecimiento define la poca del ao en la que las condiciones de humedad y temperaturas son idneas para la produccin del cultivo.

El periodo de crecimiento proporciona un marco ideal para resumir en el tiempo elementos variables del clima, que se pueden entonces comparar con los requerimientos y las respuestas estimadas de las plantas. Parmetros tales como rgimen de temperatura, lluvia total, evapotranspiracin e incidencia de riesgos climticos son ms relevantes si se calculan para el periodo de crecimiento, cuando pueden influir en el desarrollo del cultivo, que si se hace para la media del ao completo.

Balance de humedad

La terminologa que se refiere a la definicin de los perodos de crecimiento y sus posibles componentes se presenta en el Cuadro 2. La estimacin del periodo de crecimiento se basa en el modelo de balance hdrico que relaciona la lluvia (P) con la evapotranspiracin potencial (ETp). Si el periodo de crecimiento no est limitado por la temperatura, la relacin P/ETp determina el comienzo, el fin y el tipo de perodo de crecimiento. La Figura 2 muestra grficos de P frente a ETp para los cuatro tipos generales de perodo de crecimiento.

La determinacin del comienzo del periodo de crecimiento se base en el inicio de la estacin lluviosa. Las primeras lluvias caen sobre un suelo que est generalmente seco en la superficie y que tiene un gran dficit de humedad en el perfil. En ausencia de reservas de humedad del suelo, la siembra, la germinacin de la semilla y el crecimiento de los cultivos estn en funcin de la cantidad y de la distribucin de estas primeras lluvias.

El trabajo experimental indica que la eficiencia de las primeras lluvias incrementa considerablemente, cuando P es igual o mayor que la mitad de la ETp. El periodo de crecimiento contina ms all de la estacin lluviosa, cuando los cultivos maduran con las reservas de humedad almacenadas en el perfil del suelo. Por lo tanto, debe considerarse que el almacenamiento de humedad del suelo tambin determina la duracin del periodo de crecimiento (DPC).

Modelos de DPC

En algunas reas, particularmente aquellas en donde la lluvia no sigue un modelo nico, la P puede superar a la ETp o ETp/2 para dos o ms perodos diferentes durante el ao, resultando ms de un DPC por ao. El modelo de periodo de crecimiento describe la representacin proporcional de cada grupo de aos en las series histricas totales. En la Figura 3 se ilustran ejemplos con diferentes nmeros de perodos de crecimiento. Obviamente, hay diferencias en la respuesta de la planta dependiendo de que el periodo de crecimiento sea continuo. o que se divida en perodos ms cortos con disponibilidad de humedad, separados por perodos secos. Por lo tanto, el nmero de DPCs es muy importante en la definicin de zona agro-ecolgica.

A travs del inventario de DPCs sobre una secuencia histrica de aos, se puede evaluar la distribucin del nmero de DPC en los diferentes aos. La Tabla 2, basada en el estudio de ZAE en Kenia, establece 22 modelos de DPC.

DPCs de referencia

La mayor parte de los estudios de ZAE usan perodos de crecimiento de referencia, que se calculan por la ET de Penman para un cultivo herbceo de referencia. Esto proporciona una base general para la zonificacin, pero sin tener en cuenta las diferentes capacidades de los cultivos para extraer la humedad del suelo. Siguiendo los estudios de escala ms general del proyecto de ZAE original, tambin se consideraba un patrn nico para las reservas de humedad del suelo almacenadas hacia el final del perodo de crecimiento, en vez de basar los clculos en las capacidades reales de retencin de humedad de los tipos especficos de suelos. Sin embargo, el estudio nacional en Bangladesh, donde las reservas de humedad del suelo son particularmente importantes para los cultivos, permiti que el almacenamiento de humedad se ajustara en el rango 0-250 mm de acuerdo con el tipo de suelo.

CUADRO 2: DURACION DEL PERIODO DE CRECIMIENTO (DPC)

La duracin del periodo de crecimiento se define como el tiempo durante el cual las temperaturas permiten un crecimiento del cultivo (Tmed > 5C) y la precipitacin ms la humedad almacenada en el perfil del suelo superan la mitad

de la evapotranspiracin potencial (diariamente la humedad acumulada en el perfil del suelo debe permitir la germinacin de las semillas, variable del modelo fijada en 50 mm).

La DPC se puede interrumpir por (i) un periodo seco, es decir, el agua suministrada por la lluvia y la humedad almacenada en el suelo quedan por debajo de 0.5 ETP ( Eta < 0.5 Eto), y (ii) de acuerdo con la DPCt, por una parada invernal (inactividad o interrupcin por el fro). N.B. Un perodo de crecimiento.

Caractersticas del perodo de crecimiento

Perodo de crecimiento de todo el ao

La P excede normalmente a la ET para todo el ao.

Perodo de crecimiento normal

La P supera a la ET para parte del ao; pudiendose diferenciar:

Un perodo de crecimiento Un perodo de crecimiento con periodo de inactividad Dos o ms perodos de crecimiento Dos o ms perodo de crecimiento de los cuales uno tiene un perodo de inactividad

Perodo de crecimiento intermedio

La P normalmente no excede a la ET, pero si la supera parte del ao, se puede diferenciar:

Un perodo de crecimiento Un perodo de crecimiento con periodo de inactividad Dos o ms perodos de crecimiento Dos o ms perodo de crecimiento de los cuales uno tiene un perodo de inactividad

Sin perodo de crecimiento

FIGURA 3 Nmero de perodos de crecimiento y perodos secos por ao

TABLA 2. Tipos de DPC en Kenia

Cdigo Tipo de DPC Proporcin (%)

1 1 100

2 H - 1 60:40

3 1 - H 70:30

4 1 - H - 2 65:20.15

5 1 - 2 - H 65:20:15

6 1 - 2 65:35

7 1- 2 - 3 50:35:15

8 1- 3 - 2 40:35:20

9 1- 2 - D 40:35:25

10 1- D - 2 40:35:25

11 1- D 60:40

12 2 100

13 2- 1 70:30

14 2 - 1- H 55:30:15

15 2 - 1- 3 55:25:20

16 2 - 3 75:25

17 2 - 3 - 1 60:25:15

18 2 - 3 - 4 50:30:10

19 2 - 1 - D 70:15:15

20 3 - 2 60:40

21 3 - 2 - 1 50:35:15

22 D 100

Nota: 1, 2, 3, y 4 se refieren al nmero de perodos de crecimiento en cualquier ao. H yD se refieren a los aos que son completamente hmedos (P > ETp) o completamente secos (P

TABLA 3. Perodos con reserva de humedad del suelo (das) para diferentes tipos de suelo y cultivo

Cultivo Tipo de suelo

Aro CMc LPe LVf VRe

Caup 25 40 7 52 62

Maz 28 45 7 58 69

Sorgo 24 39 7 51 59

ARo: Ferralitic Arenosols; CMc: Calcaric Cambisols; LPe: Eutric Leptosols; LVf: Ferric Luvisols; VRe: Eutric Vertisols.

Supuestos: Reduccin de la humedad a un ritmo constante desde la capacidad de campo basada en los coeficientes del cultivo de la estacin tarda y las ETp diarias en Gaborone, Botswana desde el 1 de Abril. No se considera la reduccin de la absorcin debida a una disponibilidad restringida a bajos niveles de AWC.

Variacin inter-anual

Aunque esa generalizacin sobre los cultivos se puede permitir en un estudio regional donde se consideran un nmero de stos, la informacin sobre la capacidad de retencin de agua disponible en el suelo (AWC) que se deduce normalmente del inventario de suelos, y su inclusin en el balance de humedad mejora la exactitud de la prediccin de DPC. La Tabla 3 muestra claramente como la humedad almacenada en el suelo afecta a la DPC en su conjunto. El periodo de reserva de humedad en los Vertisoles (VRe) es lo suficientemente largo para el crecimiento de un cultivo de humedad residual corta, e incluso en entornos hmedos, a menudo se usan tales suelos para este propsito despus del cese de las lluvias. Los cultivos de humedad residual en Bangladesh y Etiopa tienen lugar en suelos con alta AWC.

El anlisis de la DPC se basa en la media de datos climticos, o en datos histricos para aos individuales. La mayor parte de los primeros estudios de ZAE calculaban la DPC en base a la lluvia media mensual y la ETp. Esta aproximacin se puede aceptar para estudios regionales a pequea escala, pero no es apropiado al analizar la variacin temporal en la DPC, que se determina principalmente por las variaciones nter-anuales en la distribucin de la lluvia. La evaluacin de la DPC para aos individuales, basada en el uso de datos histricos de lluvia, permite la cuantificacin del nivel de riesgo as como la produccin potencial bajo condiciones climticas medias. Tal aproximacin mejora considerablemente la utilidad de la evaluacin, muy en especial en reas sujetas a sequas peridicas. En estudios nacionales de ZAE en Kenia y Bangladesh (FAO,

1993; Karim, 1994) se us el modelo DPC descrito anteriormente, como un medio de captar la variacin nter-anual en la DPC y en consecuencia la aptitud de tierras y prediccin de rendimiento potencial. La adaptacin ms reciente del estudio de Kenia evala DPCs y aptitudes de tierras individuales sobre una serie histrica de aos, permitiendo que los resultados se expresen en trminos de probabilidades.

Rgimen trmico

El rgimen trmico es el otro parmetro bsico que se utiliza para definir las zonas agro-ecolgicas. El rgimen trmico se refiere a la cantidad de calor disponible para el crecimiento y desarrollo de la planta durante el perodo de crecimiento. Normalmente se define por medio de la temperatura diaria durante el periodo de crecimiento. En evaluaciones regionales y nacionales de ZAE, las zonas trmicas se pueden definir en base a intervalos de temperatura de 5C 2.5C. En reas templadas o subtropicales, se requiere con frecuencia un tratamiento ms detallado de los regmenes trmicos (Tabla 10, pgina 33).

Unidad cartogrfica de suelos

La unidad cartogrfica de suelos es la unidad bsica de un mapa de suelos. En mapas de pequea escala, las unidades cartogrficas de suelos raramente comprende suelos individuales, puesto que normalmente consisten en una combinacin de un suelo dominante con suelos asociados. Cuando varios suelos de una unidad cartogrfica se presentan en proporciones definidas en un determinado modelo geogrfico, constituyen una asociacin de suelos. Si tal modelo no existe, forman un suelo complejo. En la Figura 4 se muestra un ejemplo de una unidad cartogrfica formada por la composicin de una asociacin de suelos.

La presencia de cada tipo de suelo en cada unidad cartogrfica se establece en trminos de sus caractersticas y cualidades (Cuadro 3), que hacen referencia a los requisitos edficos de las plantas o de los usos de tierras para su manejo y conservacin.

Tierra y suelo

El uso de los trminos unidad de suelo y unidad de tierra no siempre queda claro en las publicaciones de FAO donde se describen la evaluacin de tierras y la ZAE. Tierra, de acuerdo a la definicin de FAO (Cuadro 3), incluye el clima, mientras que suelo incluye propiedades de la superficie de la tierra excluyendo los datos de clima. Una unidad cartogrfica de suelo o tierra es una entidad espacial, que no es necesariamente uniforme en trminos de caractersticas de tierra. Dado que una unidad de suelo se puede fcilmente contundir con una unidad cartogrfica, se sugiere el trmino tipo de suelo para referirse a una unidad con un conjunto especifico de caractersticas de suelo.

CUADRO 3: ALGUNOS TERMINOS UTILIZADOS EN LA EVALUACIN DE TIERRAS

Tierra. Un rea especfica de la superficie terrestre. En el contexto de la evaluacin de tierra, incluye propiedades de la superficie, suelo y clima, as como de cualquier planta o animal residente en ella.

Evaluacin de tierras. Estimacin del comportamiento de una tierra cuando se utiliza con una finalidad determinada.

Unidad cartogrfica de suelos. rea de tierras delineada sobre un mapa. Puede incluir un solo tipo de suelo, o diversos tipos que se presentan como una asociacin.

Tipo de suelo. Unidad especfica de suelo con un rango definido de caractersticas. Puede corresponder a la categora ms baja de un sistema de clasificacin, incluyendo especificaciones de fase.

Tipo de utilizacin de tierras. Es un uso de tierra definido en trminos de uno o varios cultivos, los insumos necesarios para producir estos cultivos, y las condicionantes socio-econmicas que rodean la produccin.

Caractersticas de tierras. Propiedad de tierra que puede ser medida o estimada directamente.

Cualidad de tierras. Atributo de tierra complejo que se comporta de forma diferente en cuanto a su influencia sobre la aptitud de la tierra para un uso determinado.

Inventario de recursos de tierras

El inventario de recursos de tierras es esencialmente una superposicin de informacin de suelo y clima. Las unidades resultantes son las zonas agro-ecolgicas, que tienen una combinacin nica, o un rango especfico, de unidades cartogrficas, regmenes de perodos de crecimiento, y regmenes trmicos; mientras que las celdas agro-ecolgicas representan una combinacin nica de perodos de crecimiento, regmenes trmicos y tipos de suelo. Las caractersticas de tierra relevantes de cada AEC se relacionan con sus limitaciones climticas y de suelo.

La informacin sobre administracin, posesin y uso actual de tierras, relacionada con su disponibilidad potencial, se puede incorporar tambin en el inventario de tierras. Las tcnicas de superposicin mltiple son particularmente aplicables cuando se usan SIG; y cuando se incluye tal informacin las AECs y zonas resultantes se convierten en unidades de planificacin mucho ms efectivas. La

Figura 8 presenta un ejemplo basado en la combinacin de diez capas de informacin utilizadas en el estudio de ZAE de Kenia.

FIGURA 4. Ejemplo de composicin de unidad cartogrfica de suelos

Tipos de utilizacin de tierras y adaptabilidad de cultivo

La evaluacin de la aptitud de tierras y su productividad potencial se hace en relacin a un tipo especifico de uso de tierras bajo ciertas condiciones de produccin. Siguiendo elMarco General la Evaluacin de Tierras (FAO, 1976), el uso de la tierra se clasifica dentro de los tipos de utilizacin de tierras (Cuadro 3). Los tipos de utilizacin de tierras (LUTs) relevantes, basados en el uso actual y potencial de la tierra, tienen que estar claramente identificados y descritos antes de iniciar la evaluacin de la aptitud de tierras.

Por qu especificar

Las principales razones para describir los tipos de utilizacin de tierras son las siguientes:

Guiar en la seleccin de las caractersticas agro-ecolgicas importantes que se incluirn en el inventario de tierras y que pueden influir en el nivel de los productos o en el impacto ambiental.

Facilitar el proceso de definicin de algoritmos y ajustar los limites entre las caractersticas agro-ecolgicas y el nivel de produccin potencial teniendo en cuenta:

el impacto de lo "fijo", limitaciones permanentes;

el nivel que se asume como capaz de modificar las limitantes "no fijas" de un determinado LUT, ej. qu nivel de aplicacin de nutrientes, mejora de tierra y cuidado de la planta se puede asumir?

La cuantificacin de los requisitos de usos de tierras de los LUTs proporcionan las bases para la estimacin de los rendimientos potenciales y para la evaluacin de la aptitud de tierras. Los requisitos de uso de la tierra se agrupan de acuerdo a la adaptabilidad climtica y edfica del cultivo, y a los requerimientos para el manejo y la conservacin. El inventario climtico del cultivo relaciona los requerimientos, para la fotosntesis y la fenologa. que tienen relacin con la cantidad y, cuando es necesario, con la calidad de la cosecha. El desarrollo fotosinttico del cultivo, el crecimiento y el rendimiento estn directamente relacionados con la ruta de la asimilacin y su respuesta a la temperatura y la radiacin. No obstante, los requisitos climticos fenolgicos no son especficos para un desarrollo de la fotosntesis. Los requisitos edficos describen la respuesta del cultivo a factores de suelo, tales como disponibilidad de nutrientes o la presencia de sustancias txicas. Los requisitos para el manejo y la conservacin incluyen factores como la disponibilidad de suelo y la susceptibilidad a la erosin. Los procedimientos para relacionar y cuantificar los requisitos de los LUTs se dan en los inventarios de adaptabilidad en el Capitulo 3.

Evaluacin de la aptitud de tierras: Rendimientos potenciales y adecuaciones

Cosecha mxima

Para la estimacin de la productividad potencial, la metodologa ZAE utiliza el concepto de cosecha y biomasa total mximas posibles. Para un LUT especifico. el rendimiento mximo potencial se determina por la radiacin y temperatura propias de una localidad particular, por la eficiencia fotosinttica del cultivo, y por la fraccin de biomasa neta que el cultivo puede convertir en cosecha utilizable econmicamente. Este rendimiento mximo potencial se usa como un insumo para el proceso de adecuacin de los requisitos agroclimticos y edficos a las cualidades y caractersticas de las unidades tierra definidas en el inventario.

La biomasa mxima potencial y el rendimiento de los cultivos componentes de los LUTs se calculan normalmente usando un modelo de simulacin simple (FAO,

1978). Los factores de correccin, basados en conocimiento de expertos, se utilizan para cuantificar las reducciones de la cosecha debido a las limitaciones, teniendo en cuenta los niveles de manejo e insumos. Los resultados son una serie de rendimientos potenciales estimados agronmicamente para cada LUT en cada unidad tierra. Estas estimaciones se relacionan luego con las clases de aptitud de tierras.

Los siguientes captulos describen los procedimientos establecidos para aplicar la metodologa ZAE en la evaluacin de los recursos tierras.

Captulo 3. Procedimientos ZAE

Grupo de actividades 1: Inventarios de tipos de uso de tierras Grupo de actividades 2. Recopilacin de inventarios de recursos de tierras Grupos de actividades 3. Evaluacin de la aptitud de tierras Resultados Aplicaciones avanzadas

Grupos de actividades ZAE

El mdulo central o de aplicaciones bsicas de la metodologa ZAE, que trata de estimar la aptitud de tierras y la productividad potencial para usos especficos, tres grupos principales de actividades:

inventario de tipos de usos de tierras y sus requerimientos ecolgicos;

definicin y cartografa de las zonas agro-ecolgicas en base a los inventarios de recursos de tierras (incluyendo clima, relieve y suelos);

evaluacin de la aptitud de tierras de cada zona agro-ecolgica.

La Figura 5 presenta la relacin entre estas actividades y sus componentes metodolgicos. Los productos intermedios y finales pueden ser posteriormente utilizados en una serie de aplicaciones avanzadas que se determinan en funcin de los objetivos del estudio. Este Captulo describe la forma de aplicar los procedimientos incluidos en la parte central de la metodologa ZAE, que tratan de estimar la aptitud de tierras y productividad potencial con particular referencia a sistemas de produccin de cultivos. A continuacin de esta descripcin, breves resmenes se hacen sobre las siguientes aplicaciones avanzadas:

estimacin de la productividad de las tierras; extensin de las tierras potencialmente cultivables; optimizacin del uso de las tierras.

Paso a paso

Los procedimientos ZAE se describen paso a paso, junto con los datos bsicos necesarios y los resultados intermedios y, a su vez, se ilustran con ejemplos de estudios de ZAE desarrollados por FAO. Se da especial importancia a facilitar al usuario un conocimiento de los procedimientos de forma que ellos puedan poner en prctica o adaptarlos de acuerdo con los objetivos especficos del estudio de ZAE y de los recursos disponibles. En trminos generales, se puede decir que la

FIGURA 5. Aplicaciones bsicas de metodologa ZAE

computadora no es necesaria para desarrollar tales estudios, excepto cuando se incluyen objetivos de toma de decisiones. Sin embargo, se supone que la mayora de los usuarios tendr acceso a paquetes informticos de bases de datos y hojas

de clculo, resultndole familiar su uso. En el Capitulo 4 se describen herramientas de paquetes informticos especificas para distintos grupos de procedimientos, as como sus interfases con SIG.

La informacin incluida en los inventarios de recursos tierras se refiere a zonas de una gran extensin, segn los requerimientos de los tipos de utilizacin de las tierras y los cultivos correspondientes. Los procedimientos para el inventario de dichos tipos de utilizacin de las tierras son por consiguiente descritos en primer lugar, aunque las relaciones entre requerimientos de los usos y las caractersticas de las tierras se establezcan posteriormente.

Grupo de actividades 1: Inventarios de tipos de uso de tierras

Paso 1.1. Seleccin de tipos de uso de tierras Paso 1.2. Recopilacin de inventarios de adaptabilidad climtica a los cultivos Paso 1.3. Recopilacin de inventarios de adaptabilidad edfica a los cultivos

Paso 1.1. Seleccin de tipos de uso de tierras

Una serie de tipos de utilizacin de tierra (LUTs) es seleccionada de forma que reflejen los usos actuales de la tierra y los correspondientes a la nueva situacin que se proyecta. Todas las subsiguientes evaluaciones de aptitud y productividad potencial a desarrollar como parte del estudio de ZAE se referirn a dichos tipos especficos de LUT como posibles utilizaciones de las zonas o celdas agroecolgicas.

Las LUTs se definen en trminos de producto, o de un especifico rango de productos, y de sistemas de manejo, incluyendo las operaciones o insumos que ello conlleva. Las condicionantes socioeconmicas se incluyen normalmente en la definicin. El nivel de detalle de dicha definicin viene determinado por los objetivos del estudio y los datos necesarios para llevar a cabo la evaluacin de aptitud. La mayora de estudios de ZAE establecen los LUTs en base a cultivos, o rango de cultivos, y niveles de insumos, tal y como se muestra en la Tabla 4. Actualmente las bases de datos disponibles, como por ejemplo la Base de Datos de Usos de Tierras (De Bie, Van Leeuwen y Zuidema, 1995), permiten una caracterizacin cuantitativa de insumos, prcticas y productos.

Componentes de las LUTs

Los siguientes factores tendran que ser incluidos en la definicin de LUT:

La descripcin de algn sistema de produccin actual o reciente en trminos de producto, tcnicas de produccin, y tipo y rango de insumos y productos esperados.

La identificacin de los factores ms importantes que afectan el potencial de produccin, tales como limitaciones a la mecanizacin en zonas de pendiente, y requerimientos edficos para el riego.

Los escenarios de produccin a estudiar y el nivel de produccin a ser alcanzado en cada uno de ellos.

La cuantificacin de los niveles de insumos (laboreo, materiales, capital, etc.) asociados con los diferentes escenarios de produccin. Esta informacin se utiliza para:

estimar los niveles probables de insumos que se corresponden con los productos esperados;

estimar la demanda total de insumos con relacin a los recursos reales o previstos disponibles a nivel de pas o provincia.

Siguiendo la definicin de LUTs, los prximos pasos corresponden al inventario de sus requerimientos con relacin a las condiciones climticas, de suelo y relieve, necesarias para los cultivos considerados y los sistemas de manejo. Estos inventarios constituyen la base de una estimacin secuencial de aptitudes climticas y edficas, y del clculo de rendimiento potencial.

Paso 1.2. Recopilacin de inventarios de adaptabilidad climtica a los cultivos

Un inventario climtico con relacin al desarrollo de cultivos comprende variables relacionadas con los requerimientos fenolgicos de los cultivos, rangos trmicos y caractersticas fotosintticas.

Un ejemplo de los atributos de cultivos a tener en cuenta en la aptitud climtica se muestra en la Tabla 5. Los requerimientos de duracin del da se incluyen genricamente, aunque no se contemplan a nivel de variedades. Informacin similar con relacin a otros cultivos ha sido elaborada por FAO (1978) y Kassam (1980).

TABLA 4. Ejemplo de definicin de tipos de uso de tierras

Atributo Insumos bajos Insumos medios Insumos elevados

Producto y produccin

Cultivo de cebada de secano, maz, avena, mijo, arroz, sorgo, trigo, garbanzo, caup, cacahuete, haba, guand, soja, mandioca, batata, patata, banana, palma y caa de azcar. Sistema individual y mltiple de cultivo bajo patrones de cultivos y rotaciones apropiados.

Orientacin sobre mercado

Produccin de subsistencia

Produccin de subsistencia ms venta comercial de productos

Produccin comercial

Intensidad de capital

Bajo Intermedio con crditos accesibles

Alto

Intensidad de trabajo

Elevado, incluyendo trabajo familiar no remunerado

Medio, incluyendo trabajo familiar no remunerado

Bajo, trabajo familiar remunerado si se utiliza

Fuente de energa

Trabajo manual con herramientas manuales

Trabajo manual con herramientas manuales y/o traccin animal con implementos majorados; alguna mecanizacin

Mecanizacin total

Tecnologa Variedades tradicionales. Sin fertilizantes ni agroqumicos. Perodos de barbecho. Escasas medidas de conservacin

Variedades mejoradas. Adecuadas prcticas extensionistas, incluyendo algunos fertilizantes y agroqumicos. Algunos perodos de barbecho y medida de conservacin

Variedades de altos rendimientos incluyendo hbridos. ptimo uso de fertilizantes y agro qumicos. Medidas de conservacin completas

Infraestructura Sin accesibilidad a los mercados. Inadecuados servicios de asistencia

Accesibilidad a algunos mercados y servicios de demostracin

Accesibilidad a los mercados. Elevado nivel de los servicios de asistencia y acceso a los resultados de investigacin

Tenencia de la tierra

Pequea, fragmentada

Pequea, algo fragmentada

Extensa, consolidada

Nivel de ingresos

Bajo Moderado Elevado

Fuente: FAO (1993a).

TABLA 5. Atributos de adaptabilidad climtica de los cultivos

Atributos Cebada Avena Caup Guisante verde

Guand

Especies Hordeum vulgare

Avena sativa

Vigna uniculata

Vigna radiata Cajanus cajan

Ruta fotosinttica

C3 C3 C3 C3 C3

Grupo de adaptabilidad

I I II II II

Das hasta la madurez

90-120 (1) 120-150 (2) 150-180 (3)

90-120 (1) 120-150 (2) 150-180 (3)

80-100 (4) 100-140 (4)

60-80 (4) 80-100 (4)

130-150 (4) 150-170 (4) 170-190 (4)

Parte cosechada

Semilla Semilla Semilla Semillas Semilla

Producto principal

Grano (C) Grano (C) Grano (L) Grano (L) Grano (L)

Hbito de crecimiento

Determinado

Determinado

Indeterminado

Indeterminado

Indeterminado

Ciclo

- Natural Anual Anual Anual Anual Perenne de poca duracin

- Cultivado Anual Anual Anual Anual Anual/Bianual

Parte cosechada

Tl Tl Ll Ll Li

Periodo de formacin

LT LT ME ME ME

Zona trmica a considerar

3, 4, 5, 6, 7 3, 4, 5, 6, 7 1, 2, 3 1, 2, 3 1, 2, 3

C - Cereal L - Legumbre TI - Inflorescencia terminal LI - Inflorescencia lateral LT- -ltima tercera parte del ciclo de desarollo ME - Mitad a final del ciclo de desarollo

Zonas trmicas: 1 - > 25.0C

2 - 22.5-25.0

3 - 20.0-22.5

4 - 17.5-20.0

5 - 15.0-17.5

6 - 12.5-15.0

7 - 10.0-12.5

(1) zonas trmicas 3 & 4 (2) zonas trmicas 5 (3) zonas trmicas 6 & 7 (4) zonas trmicas 1, 2 & 3

Fuente: FAO (1993a).

Con frecuencia se dan diferencias considerables en factores tales como la duracin del periodo de crecimiento del cultivo, que se deben fundamentalmente a la diferente adaptacin de las variedades a diferentes rangos de condiciones trmicas. En la Tabla 5 se presentan diversos ecotipos de cultivos en cuanto a das necesarios para la maduracin. Estos ecotipos se deben de considerar separadamente tanto para la evaluacin de aptitud como para la productividad potencial.

Los cultivos deben ser ordenados en grupos de adaptabilidad climtica en base a similar eficacia fotosinttica, suponiendo que los requerimientos fenolgicos se satisfacen. La Tabla 6 sintetiza las caractersticas principales de cada grupo, ofreciendo ejemplos de cultivos integrantes. El ndice fotosinttico se utiliza para calcular la productividad potencial de biomasa (Paso 3.2.1).

Paso 1.3. Recopilacin de inventarios de adaptabilidad edfica a los cultivos

La consecucin agrcola del potencial climtico de los cultivos depende de las propiedades del suelo y de cmo ste se maneja. Limitaciones impuestas por el relieve o por otros factores de la superficie territorial, como por ejemplo susceptibilidad a las inundaciones, se deben de tener igualmente en cuenta.

Muchos suelos son resultado de la accin climtica y, como consecuencia, clima y suelo suelen presentar relaciones con efectos conjuntos sobre la produccin de los cultivos. Esta estrecha interrelacin entre clima, suelo y comunidades de plantas naturales, ayuda hasta cierto punto a evaluar la aptitud de tierras.

TABLA 6. Caractersticas fotosintticas de grupos de cultivos de adaptabilidad climtica

Caractersticas Grupo de adaptabilidad

I II III IV

Ruta fotosinttica C3 C3 C4 C4

Indice de fotosntesis a saturacin de luz y temperatura ptima (mg CO2 dm

-2h-1) 20-30 40-50 >70 >70

Temperatura ptima (C) 15-20 25-30 30-35 20-30

Intensidad de radiacin de mxima fotosntesis (cal cm-2min-1)

0.2-0.6 0.3-0.8 > 1.0 > 1.0

Cultivos (ejemplos) Cebada Avena Trigo Haba Patata

Caup Guisante verde Guand Haba Arroz Soja Cacahuete Batata Mandioca Banana Palma

Mijo Sorgo Maz Caa de azcar

Sorgo Maz

Fuente: FAO (1993a).

Requerimientos de suelo

Los requerimientos edficos de los cultivos se pueden sintetizar en los siguientes grupos, separando las propiedades internas y externas del suelo:

Propiedades internas:

rgimen de temperatura; rgimen de humedad; rgimen de aireacin; rgimen de fertilidad natural; profundidad til; textura y pedregosidad; toxicidad; otras propiedades especficas.

Propiedades externas:

pendiente/topografa; presencia e intensidad de inundaciones; accesibilidad y traficabilidad.

Desde los requerimientos de suelo bsicos de los cultivos, se definen rangos ptimos y marginales de condiciones. Estos rangos son posteriormente utilizados para su comparacin con las caractersticas de tierras en la determinacin de la aptitud edfica para el cultivo (Paso 3.4). Un ejemplo sobre una sntesis de inventario de requerimientos edficos de los cultivos se muestra en la Tabla 7. Informacin detallada complementaria se puede encontrar en distintas publicaciones de FAO(FAO, 1976, 1978, 1981, 1983, 1985, 1994a).

Fiabilidad de los datos

Nota importante: La informacin sobre los rangos ptimos y marginales de las condiciones edficas de ciertos cultivos, tales como los presentado en la Tabla 7, pueden ser difciles o imposibles de obtener. Ante la ausencia de informacin publicada, se pueden establecer paralelismos con otros cultivos con similares requerimientos fisiolgicos. Ello es importante ya que la comparacin de los requerimientos de suelo y clima con las caractersticas de tierras no es posible si faltan dichos datos. Cuando se cuente con datos locales fiables se tratar de actualizar y comprobar los requerimientos.

Grupo de actividades 2. Recopilacin de inventarios de recursos de tierras

Paso 2.1. Anlisis de la duracin del perodo de crecimiento Paso 2.2. Definicin de zonas trmicas Paso 2.3. Recopilacin de inventarios de recursos climticos Paso 2.4. Recopilacin de inventarios de recursos de suelos Paso 2.5. Recopilacin de inventarios de uso actual de tierras Paso 2.6. Recopilacin de inventarios de recursos de tierras

Este conjunto de actividades comprende los siguientes pasos:

2.1 anlisis de la duracin del perodo de crecimiento (DPC);

2.2 definicin de zonas trmicas;

2.3 recopilacin de inventarios de recursos climticos;

2.4 recopilacin de inventarios de suelos y relieve;

2.5 recopilacin de inventarios de uso actual de tierras;

2.6 combinacin de las actividades anteriores hasta llegar a inventarios de recursos tierras en base a zonas o celdas agro-ecolgicas. Este inventario suele incluir tambin informacin sobre los lmites administrativos.

TABLA 7. Inventario de adaptabilidad edfica para cultivos seleccionados

Cultivo Pendiente (porcentaje) Drenaje

Insumos elevados

Insumos bajos y moderados

Todos insumos

ptimo Marginal ptimo Marginal ptimo Marginal

Cebada 0 - 8 8 - 16 0 - 8 8 - 24 MW - W

I - SE

Avena 0 - 8 8 - 16 0 - 8 8 - 24 MW - W

I - SE

Caup 0 - 8 8 - 16 0 - 8 8 - 20 MW - W

I - SE

Guisante verde

0 - 8 8 - 16 0 - 8 8 - 20 MW - W

I - SE

Guand 0 - 8 8 - 16 0 - 8 8 - 20 MW - W

I - SE

Clases de drenaje: I = Imperfecto; MW = Moderadamente bien drenado; W = Bien drenado; SE = Algo excesivamente drenado; E = Excesivamente drenado.

Cultivo Inundacin Textura

Todos los insumos

Insumos elevados

Insumos bajos y moderados

ptimo Marginal ptimo Rango ptimo Rango

Cebada F0 F1 L-MCs SL-MCs L-SC SL-KC

Avena F0 F1 L-C SL-MCs L-SC SL-KC

Caup F0 F1 SL-SCL LS-KC SL-SCL LS-KC

Guisante verde

F0 F1 L-CL SL-KC L-CL LS-KC

Guand F0 F1 SL-SCL LS-KC SL-SCL LS-KC

Clases de inundacin: F0 = ninguna; F1 = a veces Clases de textura: MCs = arcilla montmorillonitica, estructurada; C = arcilla (sin especificar); KC = arcilla caolintica;

SC = arcillo-arenosa; SiCL = franco-arcilo-limosa; CL = franco-arcillosa; SCL = franco-arcillo-arenosa; L = limosa; SL = franco-arenosa; LS = areno-limosa.

Cultivo Profundidad (cm) CaCO3 (%) Yeso (%)

Todos los insumos Todos los insumos Todos los insumos

ptimo Marginal ptimo Marginal ptimo Marginal

Cebada > 50 25 - 50 0 - 30 30 - 60 0 - 5 5 - 20

Avena > 50 25 - 50 0 - 30 30 - 60 0 - 5 5 - 20

Caup > 75 50 - 75 0 - 20 20 - 35 0 - 3 3 - 15

Guisante verde > 75 50 - 75 0 - 25 20 - 35 0 - 3 3 - 15

Guand > 100 50 - 100 0 - 25 20 - 50 0 - 3 3 - 15

Cultivo pH Fertilidad natural Salinidad(mmhos/cm)

Todos los insumos Todos los insumos Todos los insumos

ptimo Marginal Rango Optimo Marginal

Cebada 6.0 - 7.5 5.2 - 8.5 Moderado 0 - 8 8 - 12

Avena 6.0- 7.5 5.2 - 8.2 Bajo/Moderado 0 - 5 5 - 10

Caup 5.2 - 7.5 5.0 - 8.2 Bajo/Moderado 0 - 3 3 - 6

Guisante verde 5.5 - 7.5 5.2 - 8.2 Moderado 0 - 3 3 - 6

Guand 5.2 - 7.5 5.0 - 8.2 Bajo/Moderado 0 - 3 3 - 6

Fuente: FAO (1993a).

El inventario de recursos tierras se basa en la combinacin de diferentes capas de informacin para definir celdas agro-ecolgicas (AECs) con una nica combinacin de clima, suelo y otros atributos relacionados (Figura 5). Tales tcnicas de superposicin de la informacin resultan mucho ms fciles de desarrollar mediante SIG. No obstante, otros mtodos alternativos pueden ser utilizados si no se dispone de un SIG (ver Paso 2.6).

El Cuadro 4 sintetiza los datos necesarios para desarrollar los inventarios de recursos climticos.

Paso 2.1. Anlisis de la duracin del perodo de crecimiento

Se entiende por perodo de crecimiento el perodo del ao en el que tanto las condiciones de humedad como de temperatura son favorables para el desarrollo de los cultivos (Cuadro 3).

CUADRO 4: DATOS CLIMTICOS NECESARIOS

Conjunto 1: Mapas

* mapas topogrficos

Conjunto 2: Para cada estacin climtica

* localizacin (coordenadas) y elevacin * precipitacin * temperatura mxima diaria * temperatura media diaria * temperatura mnima diaria * proporcin de horas de sol y de nubes * humedad relativa * velocidad de viento * riesgos climticos

Nota: El periodo de tiempo para el que se refieren los datos depende del objetivo y nivel de detalle del estudio de ZA E. Siempre que sea posible, la lluvia se referir a una secuencia histrica de aos.

En los trpicos, donde la temperatura es rara vez un factor limitante, excepto a grandes alturas, la duracin del perodo de crecimiento (DPC) se puede estimar por un simple balance de humedad entre la precipitacin (P) y la evapotranspiracin potencial (ETp). La DPC se debe estimar para todas las estaciones con medidas de precipitacin en la zona de estudio, y para un perodo histrico superior a 20 aos. Si no se dispone de los datos necesarios para el clculo de la ETp, se puede estimar mediante correlaciones validadas con la altitud (ej. De Pauw, 1987); o, en zonas llanas, mediante interpolacin lineal desde las estaciones limtrofes (ej. Schalk, 1990; Radcliffe, Tersteeg & De Wit, 1992).

Aunque el primer estudio de ZAE de FAO a escala continental bas el clculo de DPC en datos mensuales de P y ETp, estudios ms detallados (ej. Radcliffe, 1981; De Pauw, 1987; FAO, 1983) han puesto de manifiesto el inters de analizar records histricos de lluvias y utilizar los resultados como base para, posteriormente, hacer un anlisis estadstico de la distribucin de la DPC. Esta aproximacin basada en datos histricos es muy recomendable, particularmente en zonas semi-ridas donde la variabilidad interanual de la precipitacin y de la DPC calculada puede llegar a ser muy elevada (FAO, 1983; Radcliffe, 1993).

TABLA 8. Ejemplo de clculo de DPC basado en la lluvia mensual histrica Estacin: Nazreth 833'N; 3917'E; 1622 m

PET o lluvia (mm)

Ene. Feb. Mar. Abr. Mayo Jun. Jul. Ago Sep. Oct. Nov. Dic. Anual DPC (das)

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 ao

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 clculo de la DPC para un perodo de 11 aos en Nazreth, Ethiopia, que cuenta con un perodo de crecimiento simple para la mayora de los aos, a travs 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 perodos continuos de al menos dos meses cuando P>ETp/2, se toman fases intermedias ms hmedas del periodo de crecimiento (Figura 2). Se consideran quince das del primer mes en el que la precipitacin excede a la mitad de la evapotranspiracin, y se aaden 30 das por cada mes con P > ETp/2.

El anlisis estadstico de las DPCs mostradas en la Tabla 8 da un periodo de crecimiento confiable de 95 das en ms del 75% de los aos. La DPC media es tambin de 95 das para ms del 50 % de los aos. La estimacin de la DPC en base a datos medios de lluvia fue de 155 das, considerablemente mayor a la situacin real.

En el estudio de ZAE de Kenia (FAO, 1993), se compara la ETp y el balance de humedad para records histricos de forma que se consiguen resultados similares al ejemplo de la Tabla 8. Los equipos informticos utilizados en este estudio permitieron un anlisis ms detallado de los diferentes componentes de los

perodos DPC, en base a perodos ms cortos de tiempo (tres das) que son particularmente importante en reas con patrones de cultivos mltiples. De acuerdo con dicho anlisis, se reconocieron 22 zonas DPC con frecuencias de ocurrencia de uno, dos, tres y cuatro perodos de crecimiento por ao (y tambin de todos los aos hmedos y secos). Estas zonas DPC se muestran en la Tabla 2.

El inventario de recursos climticos mostr la presencia individual de perodos hmedos, intermedios y secos y sus correlaciones estadsticas derivadas, en primer lugar, de las duraciones totales de los perodos de crecimiento en aos con un DPC dominante y en aos con el DPC asociado; y, en segundo lugar, de las duraciones de componentes individuales de perodos de crecimiento y de la DPC total en aos con perodos de crecimiento mltiple. Los perodos de crecimiento individuales y la DPC total de cualquier ao son utilizados para evaluar la aptitud climtica de cultivos anuales y perennes, respectivamente (Paso 3.2, p. 40).

CUADRO 5: ESTIMACIN DE DPC EN ZONAS TRMICAS 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

i. define un periodo de crecimiento por la temperatura, basado en el periodo del ao (en das) en el que la temperatura es suficientemente alta para el desarrollo de los cultivos (correspondiendo a una temperatura media >5C a < 10C en la provincia de Heilongjiang);

ii. se aplican diferentes balances de humedad al periodo fro, el perlado de transicin y al penado de crecimiento (Figura 6);

iii. la ETp Penman (o ET p/2) se sustituye por una estimacin ms 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 extraccin de humedad de la reserva de suelo de acuerdo con la disponibilidad (la humedad del suelo a tensiones prximas al punto de marchitez es mucho ms difcil de extraer que aquellas prximas a la capacidad de campo). Se utiliza una funcin lineal cuadrtica descrita por Doorenbos y Kassam (FAO, 1979) para calcular la extraccin de agua a tensiones elevadas.

Fuente: Zheng Zhenyuan. 1994

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 metodologa ZAE (FAO, 1978). Adems de precisar un mayor detalle en cuanto a rgimen trmico (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.

FIGURA 6. DPC y modelos del balance de humedad en un estudio de ZAE en China

El estudio de China demostr la necesidad de adaptar ciertos elementos de la metodologa ZAE cuando se aplica en ambientes diferentes a aquellos para los que fue primeramente desarrollada. Las modificaciones sobre el modelo de clculo del balance de humedad va incluso ms all, siendo necesario considerar la estacin de temperaturas bajas. La utilizacin de coeficientes de cultivos, aunque sea de una forma generalizada, representa un paso importante hacia una mayor precisin en el clculo del balance de humedad especifico para cada cultivo, y una mejora significativa de la metodologa ZAE.

Las zonas de perodos 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 perodos de crecimiento en Bangladesh (Brammer et al., 1988).

FIGURA 7. Mapa generalizado de los recursos de humedad de Bangladesh

Paso 2.2. Definicin de zonas trmicas

Las zonas trmicas describen el rgimen de temperaturas disponibles para el crecimiento de los cultivos durante el periodo de crecimiento. Se definen generalmente en base a los rangos de temperaturas medias. En reas de montaa tropical, la temperatura media est con frecuencia fuertemente correlacionada con la altitud. La Tabla 9 ofrece los rangos de temperatura media y sus correspondientes altitudes para zonas trmicas de referencia en Kenia.

TABLA 9. Zonas trmicas de referencia en Kenia

Cdigo de zona trmica

Rango de temperatura media diaria (C)

Rango de altitud (msnm)

1 > 25.0 < 800

2 22.5-25.0 800-1200

3 20.0-22.5 1200-1550

4 17.5-20.0 1550-1950

5 15.0-17.5 1950-2350

6 12.5-15.0 2350-2700

7 10.0-12.5 2700-3100

8 5.0-10.0 3100-3900

9 < 5.0 > 3900

Un anlisis tan simple del rgimen de temperatura puede ser inadecuado en regiones templadas. En el estudio de ZAE llevado a cabo en China (Zheng Zhenyuan, 1994) se utiliz una combinacin de tiempo de duracin y das grados acumulados por encima de tres veces la temperatura critica, y las temperaturas medias mensuales de Enero y Junio, para definir las zonas trmicas (Tabla 10).

Una ms reciente revisin de los conceptos de rgimen trmico ha llevado a las siguientes definiciones:

Zonas de periodo de crecimiento trmico (DPCt)

Periodo del ao en el que la temperatura media (Tmean) es > = 5C. Este periodo se inventaria en intervalos de 30 das. La interrupcin del invierno (Tmean < 5C) se define como (i) periodo de dormitancia cuando los cultivos pueden sobrevivir en hibernacin, o (ii) interrupcin fra cuando las temperaturas matan a los cultivos en hibernacin (esa temperatura se establece en -8C para O cm de cubierta de nieve, llegando hasta -22"C para una cubierta de nieve de 65 cm o ms y siempre que no exceda de 200 das de duracin).

TABLA 10. Caractersticas de las zonas trmicas en China

Zonas climticas Duracin de temperaturas criticas (das)

Temperatura acumulada (das)

Temperatura media

mensual

Trpico Subtrpico Templado > 20 > 15 > 10 > 5 > 0 > 15 > 10 > 5 > 0 Enero Julio

B1 C1 0 0 0 1-120

1-180

0 0 < 250 < 500 -31.0- -8.0

< 10.0

A1 B2 C2 0 0 1-60 30-180

120-240

0 10-1000

400-2000

7000-2000

-28.0- -3.0

7.0-15.0

A2 B3 0 0 61-120

120-180

210-270

0 1000-1500

2000-3500

2000-4000

-7.0- -4.0

12.0-20.0

B4 C3 0 1-60 30-150

120-210

150-240

20-1000

500-2100

1200-2700

1500-3000

-31.0- -8.0

11.0-20.0

A3 B5 0 1-60 60-210

120-300

210-365

20-1000

700-3000

1800-4000

1500-4500

-7.7- -4.0

12.0-20.0

B6 C4 0 61-90

90-150

120-210

150-300

1000-2000

1500-2600

2100-3200

2300-3500

-28.0- -6.0

17.0-20.0

A4 B7 0 90-120

150-240

240-330

300-365

1500-2500

2500-3700

3200-4200

3500-1700

1.0 - 5.0

17.0-20.0

A5 B8 0 121-180

210-300

270-365

360-365

2500-4000

3500-5000

4500-5700

4700-5800

3.0 - 10.0

19.0-22.0

C5 1-60 60-120

120-150

150-210

180-270

1000-2500

1500-3000

2500-3500

2500-4000

-24.0- -12.0

20.0-23.0

C6 1-60 90-150

150-180

180-240

240-270

2000-2500

2500-3500

3000-3750

3500-4000

-8.0- -4.0

20.0-23.0

B9 1-60 90-150

150-210

210-270

270-360

1750-3000

2750-3750

3250-4000

3500-4750

-1.0- -8.0

19.0-25.0

A6 1-60 150-180

270-300

360-365

365 3200-3500

4500-4800

5000-5500

5000-5500

6.0 - 9.0

18.0-20.0

C7 61-90

90-150

150-180

180-210

210-270

2250-3250

2500-3750

3000-4000

3250-4250

-20.0- -8.0

21.0-26.0

C8 61-90

120-150

180-210

210-240

270-300

2500-3500

3250-4000

3500-4250

4000-4500

5.0 - 0.0

21.0-25.0

B10 61-90

120-180

210-270

270-330

330-365

2750-3500

3750-4750

4250-5500

4500-5750

0.0 - 8.0

20.0-25.0

A7 61-90

180-210

270-300

360-365

365 3250-3750

4500-5000

5250-5750

5250-5750

5.0 - 8.0

21.0-22.0

C9 91-120

120-180

180-210

210-240

240-270

3000-4000

3500-4250

4000-4500

4500-4750

-17.0- -8.0

25.0-27.0

B11 C10 91-120

150-180

180-210

240-270

270-360

3000-4250

3750-4750

4250-5000

4500-5500

-6.0 - 3.0

24.0-28.0

A8 91-120

210-240

330-360

360-365

365 4000-5000

5250-6500

6000-6500

6250-6750

10.0 - 12.0

21.0-23.0

C11 121-150

150-210

210-240

240-300

300-360

3750-5000

4250-5500

5000-6000

5000-6250

-4.0 - 5.0

26.0-33.0

B12 121-150

170-210

240-270

270-360

330-365

2500-5000

4500-5750

5000-6500

5500-6750

4.0 - 8.0

21.0-30.0

A9 121-150

210-240

330-360

360-365

365 4000-5000

5250-5500

6000-6500

6250-6750

10.0 - 12.0

21.0-23.0

Zonas climticas Duracin de temperaturas criticas (das)

Temperatura acumulada (das)

Temperatura media

mensual

Trpico Subtrpico Templado > 20 > 15 > 10 > 5 > 0 > 15 > 10 > 5 > 0 Enero Julio

B13 151-180

180-210

240-330

300-365

360-365

1500-5500

5000-7000

6000-7250

6500-7250

5.0 - 12.0

22.0-30.0

A10 151-180

240-270

300-330

365 365 4250-5000

6250-6500

6750-7000

6750-7000

11.0 - 12.0

22.0-24.0

B14 181-210

210-270

270-360

330-365

360-365

5500-6500

6500-7500

7000-8000

7250-8000

9.0 - 13.0

27.0-29.0

A11 181-210

240-270

330-365

365 365 5000-6250

6500-7000

7000-7500

7000-7500

12.0 - 13.0

23.0-25.0

B15 211-240

240-300

330-365

365 365 6000-7500

7000-8500

7500-8500

7500-8500

4.0 - 11.0

27.0-29.0

A12 211-240

270-300

330-365

365 365 6500-7500

7500-8000

7500-8000

7500-8000

14.0 - 16.0

24.0-27.0

B16 > 240

300-330

330-365

365 365 7000-8500

8000-9000

8000-9000

8000-9000

16.0 - 17.0

27.0-29.0

A13 > 240

330-365

365 365 365 5000-9250

8250-9250

8500-9250

8500-9250

16.0 - 24.0

28.0-29.0

Fuente: FAO (1994a)

Zonas de perodo de heladas

El perodo libre de heladas es aquel con temperaturas Tmean > = 10C. Este periodo es tambin inventariado en intervalos de 30 das.

Zonas de permafrost de referencia

Las zonas de permafrost de referencia se refiere a condiciones climticas que son proclives a la formacin y mantenimiento del permafrost. Como una aproximacin a su definicin, las zonas con Tmean

territorio, mapas topogrficos y mapas de suelos para facilitar la delineacin de limites e isolneas. Si se utiliza un SIG, los mapas de inventario seran digitalizados. A partir de los mapas bases necesarios, los datos puntuales y el conocimiento sobre la interpolacin de variables climticas entre tales puntos, se pueden elaborar mapas climticos en el entorno SIG.

Paso 2.4. Recopilacin de inventarios de recursos de suelos

La informacin sobre tipos de suelo y relieve se obtiene normalmente de mapas de suelos ya existentes, as como de sus leyendas y memorias. Los mapas de suelos a nivel nacional, de escalas 1.1000000 o ms pequeas, son fuentes excelentes desde donde obtener los datos bsicos. Para niveles de investigacin ms detallados, los mapas provinciales de suelos suelen ser suficientes, pudiendo ser necesario elaborar otros datos adicionales. A fin de facilitar la correlacin entre suelos, es preferible utilizar el sistema de clasificacin del Mapa de Suelos del Mundo FAO-Unesco (FAO, 1974; 1990a), aunque los sistemas nacionales de clasificacin pueden ser igualmente usados ya que las caractersticas bsicas para la evaluacin de tierras se incluyen en las definiciones de los tipos de suelos.

Qu datos son necesarios?

Datos necesarios

En mapas de escala pequea, la unidad cartogrfica consta generalmente de asociaciones de clases de suelo individuales encontrndose dentro de los limites de una unidad fisiogrfica cartografiable (Figura 4). Las unidades cartogrficas reflejan tan exactamente como posible la distribucin de suelos de grandes regiones. La informacin disponible para cada clase de suelo debe incluir los parmetros necesarios para responder a las necesidades de uso de la tierra. Aunque se puede establecer en la realidad un mnimo de datos necesarios para todas las aplicaciones, el rango de parmetros puede variar de acuerdo a la regin geogrfica y al nivel de detalle de la investigacin. Por ejemplo, puede ser necesario incluir factores tales como aluminio de cambio en la caracterizacin del tipo de suelo en regiones hmedas tropicales, sin embargo otros factores, tales como las concentraciones de sales solubles son ms importantes en reas ridas. El Cuadro 6 muestra los parmetros de suelo necesarios para llevar a cabo los estudios de ZAE.

Fases de suelos

Las fases de suelo indican caractersticas de la tierra que no son consideradas en la definicin de unidades taxonmicas de suelo, pero que son importantes para el uso y manejo de la mismas. Las fases de suelo definidas en la Leyenda FAO-Unesco (FAO, 1974; 1990b) pueden ser agrupadas como sigue:

indicacin de un impedimento o limitacin mecnica

* Rocas, cantos rodados, piedras, gravas;

indicacin de limite de la profundidad til del suelo

* Ltico, paraltico, petroclcico, petrofrrico;

indicacin de una limitacin fsico-qumica

* Salino, sdico.

CUADRO 6: DATOS DE SUELOS NECESARIOS

Conjunto 1: Mapas

* mapas topogrficos/geolgico/del terreno * mapas de suelo/fisiogrfico + leyenda + informe

Conjunto 2: Para cada suelo/unidad fisiogrfica

* composicin de la unidad cartogrfica en funcin de suelo dominante, asociacin de suelos e inclusiones;

* porcentaje de presencia de cada suelo asociado dentro de la unidad cartogrfica;

* profundidad til y capacidad de agua til, cantidad y calidad de la materia orgnica, CEC-arcilla, saturacin en bases, estabilidad estructural, pedregosidad y rocosidad, para cada grupo de unidad de suelo identificada en el rea de estudio;

* extensin del rea de cada unidad cartogrfica;

* clase de pendiente dominante;

* clase de textura de la zona de races para cada suelo asociado;

* fases de suelo.

Smbolo de la unidad cartogrfica

Los componentes del smbolo de la unidad cartogrfica representan la distribucin de los tipos de suelos y la clave sobre sus propiedades. Un ejemplo se muestra en la Tabla 11.

Paso 2.5. Recopilacin de inventarios de uso actual de tierras

El uso actual de la tierra y su cubierta vegetal es particularmente importante cuando los resultados ZAE son aplicados para una planificacin del uso de la

misma. Por tanto las clases de uso de la tierra y su cubierta deben ser sistemticamente anotadas durante el inventario de recursos y pueden considerarse como atributos de las AECs. No obstante, este inventario es completamente distinto del inventario de tipos de uso de la tierra (Grupo de Actividades 1), que define el uso potencial de la tierra y establece una lista de los requisitos para la evaluacin de la misma.

Paso 2.6. Recopilacin de inventarios de recursos de tierras

Elaborar un inventario de tierras es el resultado de superponer zonas trmicas, zonas DPC e inventarios de recursos de suelo. Informacin adicional sobre limites administrativos, uso de tierras y otros aspectos, tal como la incidencia de la mosca tse-ts, puede ser tambin tenida en cuenta como se muestra en el ejemplo de la Figura 8. El resultado de este procedimiento es un mayor nmero de celdas agro-ecolgicas, as por ejemplo, en el estudio de ZAE en Kenia fueron definidas aproximadamente 91,000 AECs. La Tabla 12 muestra un ejemplo de unidades cartogrficas de recursos de tierra, unidades cartogrficas de suelos y AECs, como se hace en un inventario de recursos de tierras.

La utilizacin de un SIG es muy recomendable para el tratamiento de tal volumen de informacin. Sin embargo, si no se dispone de un SIG, a veces es posible asignar informacin desde un inventario (ej. clima) a unidades cartogrficas definidas en otro inventario (ej. suelos) y usar los limites de estas unidades cartogrficas como nico marco espacial de trabajo para el inventario de tierras. Por ejemplo, la evaluacin de la aptitud de tierras de Bostwana (Radcliffe et al., 1992) utiliz el mapa nacional de suelos 1:1 ,000,000 (De Wit y Nachtergaele, 1990) para la distribucin espacial de unidades a ser evaluadas. Los limites de estas unidades fueron determinadas mediante imgenes de satlites y trabajos de campo relativamente fiables. Los limites entre zonas climticas, basados en datos recogidos de un nmeros de estaciones de referencia, no eran muy fiables, y el terreno relativamente llano de Botswana no permiti establecer una relacin entre los factores climticos y la altitud. Para superponer limites climticos poco fiables sobre limites de suelo fiables, .a cada unidad cartogrfica de suelos se le asign un conjunto de informacin climtica que fue utilizada como insumos para la evaluacin de la aptitud de tierras. Este procedimiento gener 846 unidades de aptitud de tierras, anlogas a las AECs.

Igualmente, si se utiliza un SIG, la digitalizacin de datos de diferentes fuentes puede llevar a una mala asignacin de limites, y puede ocurrir que las unidades cartogrficas resultantes no se ajusten a la realidad. Tales problemas surgieron, por ejemplo, en reas montaosas de China (Zheng Zhenyuan, 1994), donde se decidi ajustar los limites de las asociaciones de suelo a los limites de zonas climticas (esencialmente lo contrario al procedimiento seguido en Bostwana donde los limites de las zonas climticas se definieron por los de las unidades cartogrficas).

TABLA 11. Composicin de unidades cartogrficas de la Regin III (Nicaragua)

Simbolo/km2 Unidad de suelos % Textura Pendiente Fase rea (km2)

1/145 Eutric Regosol 100 2 3 Ltico 145

2/225 Pellic Vertisol 85 3 1 Sin fase 191.2

Chromic Vertisol 10 3 1 Sin fase 22.5

Eutric Fluvisol 5 3 1 Sin fase 11.3

3/450 Mollic Andosol 90 2 1 Sin fase 405.0

Vitric Andosol 6 2 1 Sin fase 27.0

Pellic Vertisol 4 3 1 Sin fase 18.0

4/825 Vitric Andosol 92 2 1 Sin fase 759.0

Mollic Andosol 5 2 1 Sin fase 41.2

Luvic Phaeozems 3 2 1 Sin fase 24.8

5/1550 Eutric Cambisol 70 2 3 Pedregoso 1085.0

Eutric Regosol 20 2 3 Ltico 310.0

Eutric Fluvisol 10 2 1 Sin fase 155.0

6/735 Luvic Phaeozem 80 2 2 Sin fase 588.0

Pellic Vertisol 15 3 1 Sin fase 110.2

Eutric Regosol 5 2 1 Sin fase 36.8

8/950 Eutric Cambisol 60 2 2 Sin fase 570.0

Pellic Vertisol 30 3 1 Sin fase 285.0

Luvic Phaeozem 10 2 2 Sin fase 95.0

9/620 Haplic Phaeozem 80 2 2 Sin fase 496.0

Eutric Regosol 15 2 2 Sin fase 93.0

Mollic Andosol 5 2 2 Sin fase 31.0

Fuente: Van Wambeke (1991).

TABLA 12. Inventario computarizado de tierras: celdas agro-ecolgicas

UNIDAD DE MAPEO DEL INVENTARIO DE

RECURSOS DE TIERRA

Zona trmica

LG, cdigo

Modelo DPC,

cdigo

Inventario de suelo

Extensin (km2)

7 IV 5 7 193 880

FIGURA 8. Estructura de la base de datos de recursos de tierras para la definicin de celdas agro-ecolgicas en Kenia

UNIDAD DE MAPEO DEL INVENTARIO DE RECURSOS

DE SUELOS

Tipo suelo

Textura, clase

Pendiente, clase

Fase, cdigo

%

193 Yh 2 1 20 60

Xk 2 1 20 40

CELDA ZAE

Zona trmica

DPC, cdigo

Modelo DPC,

cdigo

Suelo, tipo

Textura, clase

Pendiente, clase

Fase Extensin (km2)

I IV 5 7 Yh 2 1 20 528

II IV 5 7 Xk 2 1 20 352

Independientemente de si se utiliza una tcnica probabilstica o un simple mapa como marco espacial de trabajo para el inventario de recursos, las AECs deben ser definidas con precisin por sus caractersticas de suelo y clima.

extensiones totales de todas las unidades de suelos, desglosadas en clase de textura, clase de pendiente y fase dentro de cada zona trmica, y en cada zona DPC, en un campo/provincia base;

tabla resumen del inventario mostrando la distribucin de las unidades individuales de suelos (combinaciones para todas las pendientes, texturas y fases) por zonas de la misma duracin del perodo de crecimiento (combinaciones para todas las zonas trmicas y zonas de modelos del periodo de crecimiento);

tabla resumen mostrando la distribucin de unidades individuales de suelo (combinaciones para todas las pendientes, texturas y fases) por zonas de duracin del perodo de crecimiento para cada zona trmica (combinaciones para todas las zonas de modelos del periodo de crecimiento);

tabla resumen mostrando la distribucin de unidades individuales de suelos con textura, pendiente y fase y por zonas de duracin del perodo de crecimiento para cada zona trmica y cada zona de modelo del periodo de crecimiento.

mapas e informacin tabulada sobre zonas agro-ecolgicas.

Grupos de actividades 3. Evaluacin de la aptitud de tierras

Paso 3.1. Adecuacin de cultivos a zonas trmicas Paso 3.2. Adecuacin de cultivos a zonas de periodo de crecimiento Paso 3.3. Clasificacin de aptitud agro-climtica Paso 3.4. Comparacin de los requerimientos de los cultivos a las

condiciones de suelo Paso 3.5 Modificacin de las clases de aptitud en base a la textura, limitaciones de fase y pendiente

La evaluacin de la aptitud relativa de la tierra es llevada a cabo mediante comparacin de limitaciones con requerimientos de los cultivos, y modelacin de la produccin potencial de biomasa y rendimiento. Esta operacin se realiza, normalmente, en dos fases principales, en la primera de ellas se evala la aptitud agro-climtica y en la segunda se ajustan las clases de aptitud de acuerdo a las limitaciones de suelo. Cada fase principal comprende un nmero de pasos que se relacionan a continuacin.

Fase 1: Aptitud agro-climtica y rendimientos agronmicos potenciales

3.1 Comparacin de los atributos de regmenes de temperaturas con los requerimientos del cultivo, tal y como se refleja en los grupos de cultivos, para determinar que cultivos se seleccionan para seguir el proceso de evaluacin.

3.2 Clculo de los rendimientos libres de limitaciones de todos los cultivos seleccionados tomando en consideracin los regmenes de temperatura y radiacin dominantes en cada zona DPC.

3.3 Clculo de la capacidad de produccin agronmica mediante estimacin de reducciones de rendimiento debidas a limitaciones agro-climticas por dficit de humedad, plagas y enfermedades, para cada cul