Agroclimatic modeling of the water requirement of the oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) crop in the Cesar department, Colombia
Modelación agroclimática del requerimiento hídrico del cultivo de palma de aceite (Elaeis guineensis Jacq.) en el departamento del Cesar, Colombia
DOI:
https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v42n2.114042Palabras clave:
water balance, water use efficiency, cluster, climatic variables, soil water capacity (en)balance hídrico, eficiencia del uso de agua, clúster, variables climáticas, capacidad hídrica del suelo (es)
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The limited availability of water in the Cesar department (Colombia), along with the high-water consumption associated with the lack of knowledge of water requirements and the low efficiency of irrigation systems in the oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) crop, has led to an inefficient use of water resources and affected the crop productivity. The main objective of this research was to determine the water demand of oil palm cultivated in areas with homogeneous agroclimatic conditions in the Cesar department. For this purpose, climatic information of the department was obtained from meteorological stations and climatic satellite data. The water demand was also determined by obtaining the crop coefficient (Kc) for plants aged 10 and 15 years, using the water balance methodology. The Kc obtained was 0.91 and 0.84, respectively. As a result of the zoning, 10 agroclimatic zones were identified in the department, of which 8 were found to be suitable for oil palm cultivation. In these zones, water requirements are expected to be homogeneous due to similar soil and climate characteristics. This information was used to estimate the regional water balance, allowing farmers to plan water management and optimize the use of available resources.
La limitada disponibilidad de agua en el departamento del Cesar (Colombia) y los elevados consumos de agua asociados al desconocimiento del requerimiento hídrico sumado a sistemas de riego de baja eficiencia en el cultivo de la palma de aceite (Elaeis guineensis Jacq.), han incidido en un uso ineficiente del recurso hídrico y en la afectación de la productividad del cultivo. El objetivo principal de este trabajo fue determinar la demanda hídrica del cultivo de la palma de aceite en zonas con condiciones agroclimáticas homogéneas en el departamento del Cesar. Para esto se obtuvo la información climática del departamento mediante estaciones meteorológicas y datos climáticos satelitales. También se determinó la demanda hídrica de este cultivo mediante la obtención del coeficiente del cultivó (Kc) en plantas de dos edades, 10 y 15 años, mediante el uso de la metodología de balance hídrico, obteniéndose un Kc de 0,91 y 0,84 respectivamente. Como resultado de la zonificación, se identificaron 10 zonas agroclimáticas en el departamento, de las cuales 8 resultaron ser aptas para el cultivo de la palma de aceite. En estas zonas, se espera que los requerimientos hídricos sean homogéneos debido a las características similares de suelo y clima. Con esta información se hizo la estimación del balance hídrico regional, permitiendo a los agricultores planificar la gestión del agua, optimizando el uso de los recursos disponibles.
Referencias
Allen, R. G., Pereira, L. S., Howell, T. A., & Jensen, M. E. (2011). Evapotranspiration information reporting: I. Factors governing measurement accuracy. Agricultural Water Management, 98(6), 899–920. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2010.12.015
Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (2006). Evapotranspiración del cultivo. Guías para la determinación de los requerimientos de agua de los cultivos. Food and Agriculture Organization, Rome. https://www.fao.org/4/x0490s/x0490s00.htm
Allen, R., Smith, M., Perrier, A., & Pereira, L. S. (1994). An update for the definition of reference evapotranspiration. ICID Bulletin, 43(2), 1–34.
Alvarez, O. M., Posada, J. F., Mosquera Montoya, M., Garcia, T., & Ardila, G. (2007). Eficiencia en el uso de agua en una plantación de palma de aceite. Importancia económica de su optimización. Palmas, 28(2), 11–22. https://publicaciones.fedepalma.org/index.php/palmas/article/view/1208
Arshad, A. M. (2014). Crop evapotranspiration and crop water requirement for oil palm in Peninsular Malaysia. Journal of Biology, Agriculture and Healthcare, 4(16), 23–29. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:58896842
Avila, J., & Hauck, T. (2017). Scikit-learn cookbook (2nd ed.). Packt Publishing Limited. https://www.packtpub.com/product/scikit-learn-cookbook-second-edition/9781787286382
Cardona Arévalo, A. (2019). Caracterización de los municipios de Castilla y León atendiendo a factores demográficos [Undergraduate thesis, Universidad de Valladolid, Valladolid]. https://uvadoc.uva.es/handle/10324/43781
Castañeda Tiria, P. M. (2014). Zonificación climatológica según el modelo Caldas-Lang de la cuenca rio Negro mediante el uso del sistema de información geográfica SIG. Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios, Bogotá, Colombia. https://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/10654/11701/2/ARTICULO%20ZONIFICACION%20CLIMATOLOGICA%20SEGUN%20MODELO%20CALDAS%20-%20LANG%20CUENCA%20DE%20RIO%20NEGRO.pdf
Cobo Romero, S. (2016). Análisis y recopilación del consumo de agua en algunos cultivos de flores de la Sabana de Bogotá [Undergraduate thesis, Universidad de La Salle, Bogotá]. https://hdl.handle.net/20.500.14625/21032
CORPOCESAR. (2023, December 20). Generalidades del departamento del Cesar. Corporación Autónoma Regional del Cesar. https://www.corpocesar.gov.co/generalidades.html
Dufrene, E., Dubos, B., Rey, H., Quencez, P., & Saugier, B. (1992). Changes in evapotranspiration from an oil palm stand (Elaeis guineensis Jacq.) exposed to seasonal soil water deficits. Acta Oecologica, 13(3), 299–314.
Fedepalma. (2001). El cultivo de la palma de aceite y su beneficio. Guía para el nuevo palmicultor. Fedepalma-Cenipalma Bogotá, D.C.
Fedepalma. (2021). La palma de aceite en el departamento del Cesar (2021). Fedepalma-Cenipalma. http://repositorio.fedepalma.org/handle/123456789/107681
Galicia Alarcón, L. A., Balderrama Trápaga, J. A., & Navarro, R. E. (2017). Validez de contenido por juicio de expertos: propuesta de una herramienta virtual. Apertura, 9(2), 42–53. https://doi.org/10.32870/ap.v9n2.993
Gallardo San Salvador, J. A., & Vera Vera, J. F. (2004). Técnicas aplicadas de análisis de datos multivariante. Universidad de Granada. https://produccioncientifica.ugr.es/documentos/618f507a9ff8c939aaca8980
Gobernación del Cesar. (2020). Plan de desarrollo departamental 2020-2023. Gobernación del Cesar. https://cesar.gov.co/d/index.php/es/menvertpolpla/menvertplandes/232-artmenplandes
Gonçalves, I. Z., Mendonça, F. C., Sanches, A. C., & Marin, F. R. (2023). Optimizing evapotranspiration and crop irrigation requirements of tropical forages cropping systems in Southern Brazil. International Journal of Biometeorology, 68(1), 57–67. https://doi.org/10.1007/s00484-023-02570-9
Gudelj, O., Arce, J., & Gudelj, V. (2018). Metodología de muestreo y determinación de agua del suelo. Información para extensión en línea Nº 29. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria INTA Ediciones, Argentina. https://aws.agroconsultasonline.com.ar/documento.html?op=d&documento_id=1193
Helsel, D., Hirsch, R., Ryberg, K., Archfield, S., & Gilroy, E. (2020). Statistical methods in water resources. U.S. Geological Survey Techniques and Methods. https://doi.org/10.3133/tm4A3
IDEAM. (2022, November 11). Atlas climatológico de Colombia. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM). http://www.ideam.gov.co/web/tiempo-y-clima/atlas#_48_INSTANCE_xoDpvO7rhD5O_%25253Dhttp%2525253A%2525252F%2525252Fwww.ideam.gov.co%2525252FAtlasWeb%2525252Findex.html%2525253F%253D%2526_48_INSTANCE_xoDpvO7rhD5O_%253Dhttp%25253A%25252F%25252Fwww.ideam.gov.co%25252FAtlasWeb%25252Finfo%25252Flluviamen.html%3D%26_48_INSTANCE_xoDpvO7rhD5O_%3Dhttp%253A%252F%252Fwww.ideam.gov.co%252FAtlasWeb%252Finfo%252FTextos%252Fpmes-text.pdf
IGAC. (2014). Zonificacion climática para levantamiento de suelos. Instituto Geografico Agustin Codazzi, Grupo Interno de Trabajo de Levantamientos Agrológicos. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.32219.49448
IGAC. (2017). Departamento del Cesar: escala 1:100.000: estudio general de suelos y zonificación de tierras. Instituto Geográfico Agustín Codazzi. https://isbn.cloud/9789588323909/estudio-general-de-suelos-y-zonificacion-de-tierras-departamento-del-cesar/
Jasso Ibarra, R., Faz Contreras, R., Berzoza Martínez, M., Chávez Sánchez, N., Núñez Hernández, G., & Orozco Hernández, G. (2007). Requerimientos hídricos y manejo del agua de riego en cultivos forrajeros. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, México.
Jolly, K. (2018). Machine learning with scikit-learn quick start guide: Classification, regression, and clustering techniques in Python (1st ed.). Packt Publishing.
Kong, Q., Siauw, T., & Bayen, A. (2021). Python programming and numerical methods. A Guide for engineers and scientists (1st ed.). Academic Press.
Lascano, R. J., & Munévar, F. (2000). Criterios técnicos para la selección de sistemas de riego: Aplicación al cultivo de palma de aceite en Colombia. Palmas, 21(special issue), 270–279. https://publicaciones.fedepalma.org/index.php/palmas/article/view/840
Marin, F. R., Angelocci, L. R., Nassif, D. S., Vianna, M. S., Pilau, F. G., Silva, E. H. F. M., Sobenko, L. R., Gonçalves, A. O., Pereira, R. A. A., & Carvalho, K. S. (2019). Revisiting the crop coefficient-reference evapotranspiration procedure for improving irrigation management. Theoretical and Applied
Climatology, 138, Article 1785ç1793. https://doi.org/10.1007/s00704-019-02940-7
Marin, F. R., Inman-Bamber, F., Silva, T. G. F., Vianna, M. S., Nassif, D. S. P., & Carvalho, K. S. (2020). Sugarcane evapotranspiration and irrigation requirements in tropical climates. Theoretical and Applied Climatology, 140, 1349–1357. https://doi.org/10.1007/s00704-020-03161-z
Molina Moral, J. C., Moriana Elvira, A., & Pérez Latorre, F. J. (2022). Estimation of the water reserve in the soil using GIS its application in irrigated olive groves in Jaen, (Spain). Agronomy, 12(9), 1–24. https://doi.org/10.3390/agronomy12092188
Morales, L., Canessa, F., Mattar, C., Orrego, R., & Matus, F. (2006). Caracterización y zonificación edáfica y climática de la región de Coquimbo, Chile. Revista Chlena del Suelo y Nutrición Vegetal, 6(3), 52–74. https://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-27912006000300005
Moreno, L. P. (2009). Respuesta de las plantas al estrés por déficit hídrico. Una revisión. Agronomia Colombiana, 27(2), 179–191. https://revistas.unal.edu.co/index.php/agrocol/article/view/11131
Murcia, J. D. (2023, June). La palma de aceite, un sector agroindustrial que aporta 17% al PIB agrícola nacional. Agronegocios. https://www.agronegocios.co/agricultura/la-palma-de-aceiteun-sector-agroindustrial-que-aporta-17-al-pib-agricolanacional-3632020#
Nachabe, M. H. (1998). Refining the definition of field capaity in the literature. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 124(4), 230–232. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9437(1998)124:4(230)
NOAA. (2023, December 17). Cold & warm episodes by season. National Weather Service, Climate Prediction Center. https://origin.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ONI_v5.php
Ongley, E. (1997). Lucha contra la contaminación agrícola de los recursos hídricos (Estudio FAO Riego y Drenaje – 55). Food and Agriculture Organization.
Ordoñes, G. J. (2011). Balance hidrico superficial. Contribuyendo al desarrollo de una cultura del agua y la gestión integral de recurso hídrico. Cartilla Tecnica. Sociedad Geográfica de Lima. Foro Peruano para el Agua, Lima.
Ortega Ortega, O. A. (2019). Estudio de los requerimientos hídricos del cultivo de tabaco burley en el municipio de Ovejas (Sucre) [Master thesis, Universidad Nacional de Colombia, Manizales]. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/77370
Plazas Niño, F. A. (2021). Introducción al análisis clúster: una aplicación en la clasificación de campos petroleros. https://www.researchgate.net/publication/350936275_INTRODUCCION_AL_ANALISIS_CLUSTER_UNA_APLICACION_EN_LA_CLASIFICACION_DE_CAMPOS_PETROLEROS
Sanchez Arzapalo, L. E., & Acosta Sanchez, A. P. M. (2023). Optimización del consumo de agua agrícola en Lima: buenas prácticas y métodos de riego eficientes. Revista de Investigación en Ciencias Agronómicas y Veterinarias, 7(20), 464–473. https://doi.org/10.33996/revistaalfa.v7i20.229
Terán, C., Jiménez, C., González, C., & Villaneda, E. (1998). Metodología objetiva para la zonificación agroclimática de la región de La Mojana mediante el sistema de información geográfica ARC/INFO. Revista Corpoica, 2(2), 19–26. http://hdl.handle.net/20.500.12324/16559
Torres Bernal, F. L. (2024). Zonificación de la demanda hídrica del cultivo de la palma de aceite (Elaeis guineensis Jacq.) bajo las condiciones agroclimáticas del departamento del Cesar [Master thesis, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá]. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/86091
Villatoro, M., Henríquez, C., & Sancho, F. (2008). Comparación de los interpoladores IDW y Kriging en la variación espacial de pH, Ca, CICE y P del suelo. Agronomía Costarricense, 32(1), 95–105. https://doi.org/10.15517/rac.v32i1.6773
WMO. (2017). Guía del sistema mundial de observación. World Meteorological Organization.
WMO. (2018). Guía de prácticas climatológicas. World Meteorological Organization.
WMO. (2023, October 15). El Niño/La Niña updates. World Meteorological Organization. https://wmo.int/resources/documents/el-ninola-nina-updates
Woittiez, L. S., van Wijk, M. T., Slingerland, M., van Noordwijk, M., & Giller, K. E. (2017). Yield gaps in oil palm: A quantitative review of contributing factors. European Journal of Agronomy, 83, 57–77. https://doi.org/10.1016/j.eja.2016.11.002
Zhou, D., Khan, S., Abbas, A., Rana, T., Zhang, H., & Chen, Y. (2009). Climatic regionalization mapping of the Murrumbidgee irrigation area, Australia. Progress in Natural Science, 19(12), 1773–1779. https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2009.07.007
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