Zonificación hídrica de la zona norte del eje bananero del urabá antioqueño enfocada al cultivo del banano

Abstract

La presente investigación se realizó en cinco partes. La primera parte tuvo como objetivo determinar la confiabilidad siguientes métodos de relleno de datos perdidos: U.S Nacional Weather Service (WS), deductivo racional (DR), regresión múltiple (RM) y simple (RL). La segunda parte tuvo dos objetivos: 1) evaluar la confiabilidad de los métodos de estimación de la radiación Rssamani (Samani, 2000), IDEAM (IDEAM, 2005) y Angstrom-Prescott con los coeficientes de estaciones climatológicas (ap y bp) y así como los coeficientes de: Allen et al. (2006), Frere et al. (1978) y Frere y Popov (1974), y 2) evaluar los métodos para estimación de evapotranspiración HS1985 (Hargreaves y Samani, 1985), Hargreaves y FAO(Samani) (Allen et al., 2006) y su ajuste al modelo lineal con PM (AJUST). El objetivo de la tercer parte fue identificar las épocas y regiones donde se producen exceso o deficiencia de humedad y, a partir de estos datos, clasificar el clima de la región, siguiendo la metodología de Thornthwaite-Mather. La cuarta parte se realizó con los objetivos de determinar el inicio de la estación de crecimiento cuando la probabilidad de excedencia es 20, 40, 60 y 80% de la distribución normal, basada en la definición de tres criterios, y de conocer la probabilidad de ocurrencia de periodos secos con duración 5,10 días, días críticos cuando la primer capa y días críticos cuando la primera y segunda capa del suelo alcance de Punto de Marchitez, definiendo un día seco con un umbral < 0.5 de Evapotranspiración (Eto). Finalmente, la quinta parte tuvo el objetivo de calcular los requerimientos de riego y la reducción del rendimiento del cultivo de banano en condiciones de secano. Para tres escenarios fue calculada la lluvia probabilística: 20 (escenario húmedo), 50 (escenario normal) y 80% (escenario seco).Para la primera, segunda, y tercer parte del estudio se emplearon datos diarios de precipitación y temperatura máxima y mínima de tres estaciones climatológicas fuera y ocho dentro de la zona de estudio y así como una estación dentro con radiación solar visible en periodo 2006-2009. Para la cuarta parte, se utilizó los datos de precipitación de 2004-2012, un valor anual de evapotranspiración representativo, y para la última parte, la precipitación de 2004-2012 y las temperaturas mínimas y máximas de 2004-2009 a escala diaria. En las tres últimas partes sólo se emplearon los datos provenientes de siete estaciones dentro de zona de estudio. Para los objetivos de la quinta parte del estudio, se empleó el software INSTAT, y para la última parte, se utilizó el modelo CROPWAT. Los resultados muestran que en el Norte del eje bananero del Urabá Antioqueño se debe utilizar WS para el relleno de datos faltantes porque presentó los menores valores de RCCME, MAE y RE, así como los mayores o similares valores de R2 y (d). Los coeficientes a=0.29 y b=0.49 de Frere et al. (1978) tuvieron estadísticos similares a los obtenidos con coeficientes ap y bp, y su utilización permitió disminuir la incertidumbre en el cálculo de Eto. La EtoHS1985 dentro y fuera de la zona de estudio tuvo los mejores estadísticos presentando los valores más bajos de RCCME y RE, y valores de R2 mayores a 0.777. La implementación del modelo lineal reducen los errores 29.6% y se obtiene una R2 >0.8, por tanto se recomienda el uso de estos coeficientes obtenidos para ajustar la evapotranspiración a PM y la implementación del modelo EtoHS1985AJUST. Los déficit de humedad ocurren entre enero y marzo con valores entre 10-80 mm, siendo mayores en la parte Norte, mientras que de abril a diciembre se presentan excesos de 1400-1800mm, siendo superiores en la parte Sur. Por tanto, la zona se clasifica como muy húmeda en la parte Norte y como súper húmeda en parte Sur occidental. Las dos partes de la zona tienen deficiencia pequeña o nula (HA), clima cálido (TA) y concentración térmica normal (CA).Según el criterio 3, que no contempla periodos secos, presentó los mayores fechas inicios tardíos de la estación de crecimiento, al brindar el menor riesgo de someter a sequia las plantaciones nuevas y establecidas y se determina esta fecha como la siembra óptima, mientras que los criterios 1 y 2 pueden ser utilizados para definir las épocas de labores de fertilización y preparación del terreno. En el Noroccidente de la zona de estudio hay mayor probabilidad de presentar periodos secos y, por ende, los valores más bajos de duración de la estación de crecimiento están allí. Sin embargo, el Nororiente de la zona presenta los mayores requerimientos de riego (500,300, 150 mm escenario, seco, normal y húmedo, respectivamente) y reducciones de producción 15-30% con siembras en verano y 3-10% de reducción con siembra después del criterio 1 en escenario normal y seco, respectivamente. En el futuro las necesidades de riego serán aumentadas hasta en 50% acorde a los escenarios simulados, siendo mayor para las siembras realizadas el primero de enero para las realizadas partir del seis de abril (Inicio de lluvias).