INTRODUCCION
⌅El agua destinada a riego agrícola representa cerca del 70% de la disponibilidad de agua dulce del planeta (Nieto et al., 2018Nieto, C., Andrade, C., Pazmiño, C. E., Rosero, S., & Quishpe, B. (2018). Estudio del aprovechamiento de agua de riego disponible por unidad de producción agropecuaria, con base en el requerimiento hídrico de cultivos y el área regada, en dos localidades de la Sierra ecuatoriana. Siembra, 5(1), 51-70, ISSN: 2477-8850, Publisher: Universidad Central del Ecuador.). La importancia del agua en la producción de alimentos obliga a utilizarla con mayor eficiencia Castillo et al. (2020)Castillo, Y., González, R. F., Hervis, G. G., Rivero, L. H., & Cisneros, Z. E. (2020). Impacto del cambio climático en el rendimiento del maíz sembrado en suelo Ferralítico Rojo compactado. Revista Ingeniería Agrícola, 10(1), 49-60, ISSN: 2306-1545, Publisher: Instituto de Investigaciones de Ingeniería Agrícola., es por ello que en la producción de alimentos de manera sostenible se depende cada vez más del empleo de prácticas racionales y eficaces en cuanto a la utilización y conservación del agua, consistentes estas en la gestión planificada de los riegos (FAO, 2016FAO. (2016). Día mundial del Agua. Usos a nivel agrícola ganadero. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura [FAO], Roma, Italia. https://diamundialdelagua2016.wordpress.com). El logro de la seguridad alimentaria es una cuestión a la que muchos países conceden una alta prioridad, y la agricultura no sólo debe proporcionar alimentos para poblaciones en aumento, sino que también debe permitir reservar agua para otros usos. Se trata de elaborar y aplicar métodos de gestión y tecnologías de ahorro de agua mediante el aumento de la capacidad de reservas del preciado líquido, permitir que la población rural adopte nuevos enfoques tanto para la agricultura de secano como para la de riego.
Las estrategias de prevención y las nuevas tecnologías capaces de aumentar los recursos hídricos naturales existentes, reducir la demanda y mejorar la eficiencia, forman parte de la respuesta frente a la carga creciente que soportan los recursos hídricos de que se dispone.
La captación de agua de lluvia en el propio lugar donde tienen lugar las precipitaciones es uno de los métodos utilizados para incrementar la disponibilidad de fuentes de agua natural.
Como consecuencia del cambio climático, nuestros recursos naturales están siendo afectados, el agua entre ellos. La disponibilidad de agua subterránea en la mayoría de las áreas dedicadas a la agricultura en la provincia es limitada, en la cual las características geológicas de la zona determinan que los gastos disponibles no sobrepasan los 3 l/s, valores que solo permiten la instalación de tecnologías de mayor eficiencia (Acevedo & Hernández, 2013Acevedo, D. J., & Hernández, J. G. (2013). Resultados de la aplicación de la metodología para la gestión integrada de los recursos hídricos en la cuenca hidrográfica Cochino-Bermejo. V Convención Cubana de Ciencias de la Tierra (Geociencias’ 2013). La Habana, La Habana, Cuba.). Las nuevas tecnologías se orientan a reducir el impacto negativo en el ambiente, y la degradación de los recursos renovables, como el agua y el suelo (FAO, 2000FAO. (2000). Manual de prácticas integradas de manejo y conservación del suelo, 220 p.: Vol. Boletín de tierras y aguas de la FAO No. 8. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura [FAO].; Friedrich, 2000Friedrich, T. (2000). Manual de prácticas integradas de manejo y conservación de suelos. Conceptos y objetivos de la labranza en una agricultura conservacionista, 29-37.; Ureña, 2009Ureña, J. (2009). Manual de Buenas Prácticas Agrícolas en los cultivos de café en asocio con aguacate. Ministerio de Agricultura y Ganadería, Asociación de Productores de Llano Bonito, León Cortés, San José, Costa Rica.).
Entre los principales problemas detectados en la finca familiar campesina “Los Alonso” en relación al uso del agua, se encuentran: los sistemas de riego con baja eficiencia de aplicación, una información insuficiente sobre la disponibilidad y calidad del agua y la falta de acompañamiento al productor en la explotación y manejo del riego.
El estudio tiene como objetivo evaluar la disponibilidad y proceso de adopción de manejo que favorezca el uso eficiente de los recursos hídricos.
MATERIALES Y MÉTODOS
⌅El estudio se realizó en la finca familiar campesina "Los Alonso", municipio de Matanzas, en la cabecera de la provincia del mismo nombre. Para la caracterización de la finca familiar campesina, se desarrolló el trabajo de campo. Geográficamente se encuentra en los 23º00’24.75"N y entre los 81º30’50.44"O, a una altitud media de 54.85 m.s.n.m.
En la caracterización de la finca familiar campesina, como etapa de diagnóstico, se realizó una revisión de los documentos disponibles de la misma, relativos al clima, suelos, uso de la tierra, historial de campo y de fuerza de trabajo, valorando los mismos con el propietario a partir de una entrevista, auxiliada con la representación gráfica satelital de la finca y un recorrido exploratorio y evaluativo de cada uno de los campos de cultivo e instalaciones.
Para obtener la información del comportamiento de las variables climáticas se solicitó al Centro Meteorológico Provincial (CMP) de Matanzas la información correspondiente al período 2016-2022, procesadas mediante software SARAM 2.24. Datos emitidos y certificados por el CMP de Matanzas el 4 de octubre de 2022 y obtenidos de la Estación Meteorológica de Unión de Reyes. Latitud 22º46'00”, Longitud 81º 22'30" y Altitud 29,9 m, ubicada a 28 km de distancia de la finca objeto del estudio.
Los datos de la caracterización de la Cuenca Hidrográfica Canímar, donde se encuentra localizada la finca, fueron tomados de la revisión de documentos en la Empresa de Aprovechamiento Hidráulico de Matanzas (GEARH), según el Registro No.016-2017 del Sistema Integrado de Gestión Certificada del GEARH (GEARH-Matanzas-Cuba, 2021GEARH-Matanzas-Cuba. (2021). Estrés Hídrico correspondientes a los 12 meses del año 2021. GEARH de Matanzas, Cuba.).
Los datos de la caracterización del Estrés Hídrico fueron tomados de la revisión de documentos en la Empresa de Aprovechamiento Hidráulico de Matanzas (GEARH), correspondientes a los 12 meses del año 2021.
Para la caracterización se utilizó un esquema metodológico adaptado a las necesidades de trabajo de los autores, basado en la propuesta de resultados de la aplicación de la metodología para la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos en la Cuenca Hidrográfica Cochino-Bermejo (Acevedo & Hernández, 2013Acevedo, D. J., & Hernández, J. G. (2013). Resultados de la aplicación de la metodología para la gestión integrada de los recursos hídricos en la cuenca hidrográfica Cochino-Bermejo. V Convención Cubana de Ciencias de la Tierra (Geociencias’ 2013). La Habana, La Habana, Cuba.).
Para la determinación de la evapotranspiración media mensual y anual de los cultivos, las precipitaciones aprovechables media mensual y anual y las necesidades hídricas de los cultivos, se empleó el software CROPWAT versión 8.0 y para la georreferenciación de los suelos de la finca, como ya se ha mencionado, se empleó el QGIS versión 2.18.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
⌅Caracterización agrológica de la finca
⌅Los suelos de la finca poseen dos clases agrológicas, predominando la Clase Agrológica I en la generalidad del área agrícola y en una zona localizada posee Clase Agrológica III, las cuales aparecen reflejadas en la figura 1.
El campo 9, es un área de Organopónico con 47 canteros sembrados de habichuela, acelga, lechuga, pimiento y ajo puerro, además de 43 canteros chinos sembrados de habichuela (uso dado en el momento del diagnóstico). Presenta riego localizado con microjet y cercas de postes de hormigón. El campo 1 es un huerto intensivo y el área 12 es una casa de cultivo con tomate y pimiento sembrados (Álvarez et al., 2022Álvarez, J. L., Rodríguez, S., Turruelles, R., Prieto, C. L., Rodríguez, L. Y., Vela, C., & Rodríguez, I. (2022). Diagnóstico y evaluación de la capacidad productiva de la finca familiar “Los Alonso”. Estudio de caso [Informe de tarea investigación correspondiente al proyecto ECOVALOR, año 2022]. Universidad de Matanzas, Cuba.).
Las áreas 2, 4 y 5 con extensiones respectivas de 1,86; 0,78 y 0,25 ha, se caracterizan por presentar de forma semejante un suelo Ferralítico Rojo típico, profundo, sin piedras, de relieva llano, con Clase Agrológica I, sin limitantes, aptos para el desarrollo intensivo de cultivos limpios o densos de ciclo corto en rotación, por lo que se considera que el uso actual y perspectivo de estos campos es adecuado, coincidiendo con Klingebiel y Montgomery en 1961, citado en FAO (2000)FAO. (2000). Manual de prácticas integradas de manejo y conservación del suelo, 220 p.: Vol. Boletín de tierras y aguas de la FAO No. 8. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura [FAO]., quienes plantean este uso para suelos de clase agrológica I, siendo importante el desarrollo de policultivos cuando se disponga de riego en el período poco lluvioso. El área 5 se separa de la 4 porque durante el estudio estaba cultivada de col, tomate y guayaba en franjas, mientras que las restantes no están cultivadas.
Las áreas 3 y 6 con extensiones de 2,57 y 0,37 ha respectivamente, poseen características semejantes a las tres áreas anteriores, con la diferencia de la presencia de algunas piedras medianas aisladas; lo mismo ocurre en el campo 6 con la presencia de pocas piedras, pequeñas a medianas, de forma menos localizada en su extensión, pero en ambos casos poco significativas para influir en los rendimientos, por lo que se mantienen ambos en la Clase Agrológica I, con un uso recomendado similar a las áreas 2, 4 y 5.
Las áreas 7 y 8 con extensiones de 0,37 y 0,35 ha, poseen el mismo tipo de suelo que las anteriores, característicamente profundos, relieve llano, sin piedras, ambos con Clase Agrológica I, se diferencian por la cobertura actual de cultivos permanentes, el campo 7 con cobertura de frutales y viveros con riego, y el campo 8 con diversos frutales.
El área 10 con 0,39 ha de extensión de suelo Ferralítico Rojo típico, de forma irregular es poco profundo, llano, presencia de pocas piedras, con Clase Agrológica III, resulta el área más limitada de la finca para la producción agrícola, por lo cual, se recomienda mantener las plantaciones de frutales existentes, y cultivos que no requieran de mucho laboreo debido a las irregularidades en la profundidad de la roca caliza, manteniendo el uso recomendado por Álvarez et al. (2022)Álvarez, J. L., Rodríguez, S., Turruelles, R., Prieto, C. L., Rodríguez, L. Y., Vela, C., & Rodríguez, I. (2022). Diagnóstico y evaluación de la capacidad productiva de la finca familiar “Los Alonso”. Estudio de caso [Informe de tarea investigación correspondiente al proyecto ECOVALOR, año 2022]. Universidad de Matanzas, Cuba..
Condiciones climáticas
⌅El comportamiento de las variables climatológicas, dado en reporte del Centro Meteorológico Provincial de Matanzas, obtenidas de la Estación Meteorológica ubicada en Unión de Reyes, y correspondientes al año 2022, el cual se toma como año base, se presenta en la Figura 2.
Las temperaturas máximas promedio decenal se manifiestan entre 26,3 0C y 34, 0C, y las mínimas entre 12,6 0C y 21,8 0C, las que se pueden considerar como rangos permisibles para la mayoría de los cultivos tropicales que se desarrollan en la finca.
Los promedios de humedad relativa encontrados en el período evaluado (Figura 3), están muy cercanos al 80%, o sea varían entre 76 % y 86 %, considerándose como valores óptimos, si se tiene en cuenta que las tasas de crecimiento son más altas para las plantas de cultivos más comunes en estos rangos. Valores más bajos provocan que los procesos fisiológicos de las plantas puedan relentizarse, este análisis es corroborado por Núñez et al. (2020)Núñez, R. C., López, V. A., Paz, A., Villazón, J. A., & Noris, P. (2020). Comportamiento de algunas variables meteorológicas en las campañas de frio y primavera (2015—2019) en el municipio Holguín. Centro de estudios de Agroecosistemas Áridos. Holguín. Cuba. X Conferencia Científica Internacional. Universidad de Holguín. 26-30 abril 2021., Holguín, Cuba., quienes consideran que para el funcionamiento adecuado del cultivo el manejo racional de los factores climáticos se encuentra relacionado con la humedad relativa y los procesos fisiológicos de las plantas.
La velocidad media del viento fluctua entre 3,7 y 15,7 km.h-1, considerándose estos como brisa muy débil a brisa débil, flojo, según escala anemométrica de Beaufort; no siendo de riesgos considerables para los cultivos ni para la actividad de riego (Figura 4).
La información que se ofrece en la Figura 5, ilustra la irrupción de comienzo del período lluvioso a partir de la primera decena de mayo, con una dismunución muy significativa en las precipitaciones en la primera decena del mes de junio, incrementánose estas significativamente en la primera decena de septiembre. Tal como se observa, los acumulados de la primera decena de junio, cuadruplican los de la segunda decena del propio mes; situación muy similar ocurre en la primera decena de septiembre con respecto a la segunda y tercera decena del propio mes y los meses sucesivos. El análisis del comportamiento decenal, permite discernir la tendencia a las precipitaciones en cada uno de los meses del año base y su comportamiento temporal con un período lluvioso inestable.
Caracterización de la Cuenca Hidrográfica
⌅La cuenca se encuentra en la unidad hidrográfica Canímar, formada por el Río Canímar, se localiza en el municipio Limonar, al este de la ciudad de Matanzas y desemboca en la bahía de Matanzas. La presa Las Nieves se localiza en la parte alta de la cuenca y la Presa Cidra en la parte media. Área de la cuenca 470 km2. Se ubica dentro de la Cuenca Hidrológica Arroyo Buey Baca y la Cuenca Subterránea M-I.
Fisiográficamente, el área se caracteriza por una litología de sedimentos de la formación Güines, compuesto por rocas calizas organodetríticas, margas, margas arcillosas. Estas rocas presentan un alto desarrollo de carso y altos coeficientes de permeabilidad y almacenamiento. El suelo es Ferralítico Rojo, con un espesor considerable en el área.
La vegetación representada por bosques, matorrales y comunidades herbáceas secundarias con restos de la vegetación original, cuya degradación antrópica no permite que se describan su estructura y sólo se reconozcan en ellas elementos florísticos relictos. En el caso de su variante boscosa puede alcanzar hasta 15 m de altura y 50% de cobertura. Las especies heliófilas, de rápido crecimiento que indican con su abundancia a estas formaciones, son entre otras: Cecropias chreberiana, Roystonea regia, Ricinus comunis, Bursera simaruba, Dichrosta chyscinerea, Leucaena leucocephala, Muntigia calabura y Bidens pilosa (Vilamajó et al., 2010Vilamajó, A. D., Ricardo, N. N., Capote, L. P. C., González, G. A., & Cabrera, H. L. (2010). La Vegetación de la Provincia Matanzas, Cuba. Acta Botánica Cubana 209, 33-50.).
Características del agua subterránea
⌅Coordenadas del punto propuesto para perforar el pozo: Cota del punto 54,90 m.s.n.m. Profundidad del nivel freático: 53,80 m. Dada las características del agua subterránea en la cuenca subterránea M-I-2 fundamentalmente en cuanto a profundidad del nivel freático que se tiene en la finca de estudio, no es factible la apertura de un pozo para utilizarlo como fuente de abasto.
Caracterización del Estrés Hídrico
⌅La extracción real de agua total en el municipio Matanzas en el año 2021 fue de 61,1 hm3 de un plan 61,2 hm3 lo que significa que la disponibilidad real planificada se cumple, no creándose ninguna situación por déficit hídrico en el territorio y con respecto a la media provincial 10,96% dado a que existen municipios en la provincia con prioridades de mayores consumos por tener mayor impacto y compromiso social con las producciones agropecuarias en el país y la provincia.
Con respecto al nivel de estrés hídrico en el municipio se cumple lo establecido por el grupo GEARH-Matanzas-Cuba (2021)GEARH-Matanzas-Cuba. (2021). Estrés Hídrico correspondientes a los 12 meses del año 2021. GEARH de Matanzas, Cuba. en cuanto a plan y real, no existiendo situaciones críticas en cuanto a disponibilidad de agua para la atención del riego a los cultivos.
Similar comportamiento se manifiesta en la finca objeto de estudio, donde la extracción real de agua total en el año 2021 fue de 233,4 m3 de un plan de 232,5 m3 lo que significa que la disponibilidad real planificada se cumple.
En la finca objeto de estudio no existen condiciones en el manto acuífero de la cuenca para establecer fuentes de abasto mediante el uso de aguas subterráneas por lo que se hace necesario, conociendo que el productor solamente cuenta con un reservorio con una capacidad de 72 m3, ajustar las normas calculadas de riego, teniendo en cuenta los períodos críticos de los cultivos que el productor desarrolla en la finca, teniendo un consumo actual de agua de riego total para las diferentes áreas de producción de 32 953,85 (m3 ha-1), expresado en la Tabla 1.
| Área/Cultivos | Demanda neta teórica de agua (m3 ha-1) | Demanda bruta teórica de agua (m3 ha-1) | Superficie regada (ha) | Consumo total de agua (m3 ha-1) |
|---|---|---|---|---|
| Campo 9/ Hortalizas | 19 680 | 23 152,94 | 0,39 | 7 675,2 |
| Campo7/ Habichuela Canteros chinos | 3 407 | 4 008,23 | 0,37 | 1 260,59 |
| Campo 2/ Yuca | 3 920 | 4`611,76 | 1,86 | 7 291,2 |
| Campo 3/ Boniato | 4 720 | 5`552,94 | 2,57 | 12 130,4 |
| Campo 4/ Frijol | 3 407 | 4 008,23 | 0,78 | 2 657,46 |
| Campo 5/ Maíz | 2 404 | 2 828,23 | 0,25 | 601 |
| Campo 6/ Calabaza | 3 000 | 3 529,41 | 0,37 | 1 110 |
| Casa Cult. Protegido (12) /Tomate | 3 800 | 4 470,6 | 0,06 | 228 |
| Total | 44 338 | 52 162,34 | 6,65 | 32 953, 85 |
CONCLUSIONES
⌅-
El reservorio de agua que posee el productor teniendo una capacidad de 72 m3 no satisface la demanda actual de la finca familiar campesina "Los Alonso” y no es posible la utilización del agua subterránea ya que la profundidad del nivel freático es de 53.80 m resultando compleja la utilización de la misma.
-
Dadas las escasas posibilidades de explotar fuentes de abasto con eficiencia es necesario el empleo de normas de riego ajustadas para el período crítico de los cultivos.