La sequía agrícola, un instrumento en apoyo al manejo sostenible de los agroecosistemas
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Resumen
Las sequías pueden provocar impactos considerables en todas áreas socioeconómicas en particular los sistemas agrícolas destinados a la producción. El crecimiento de un cultivo es un fenómeno complejo que se desarrolla en el sistema suelo-planta-atmósfera por lo que cualquier estudio de la sequía agrícola debe reflejar realmente y con exactitud este problema. En la literatura internacional sobre el tema se encuentran algunos índices apropiados para evaluar la sequía agrícola y estos se han formulado a partir de la precipitación, al almacenamiento de agua en el suelo, la evapotranspiración, evaporación y estado de desarrollo de los cultivos. El presente trabajo tiene como objetivo mostrar el estado del arte del tema a través de una búsqueda bibliográfica particularizando en el sistema para la vigilancia, el pronóstico y el aviso temprano de la sequía en Cuba, como opción técnica para la adaptación dirigida a los gestores de riesgos. Este sistema se sustenta en el seguimiento decadal de las condiciones secas resultantes del índice de humedecimiento para los cultivos, obtenido como salida del balance hídrico agroclimático del suelo, el cual toma en cuenta la precipitación efectiva, la demanda evaporativa de la atmósfera, las propiedades hidrofísicas del suelo, la profundidad de las raíces, el estadío de desarrollo del cultivo, el contenido de humedad del suelo, los déficits hídricos, las pérdidas por escurrimiento y percolación profunda y la evapotranspiración.
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Citas
Academia de Ciencias de Cuba .1989. Nuevo Atlas Nacional de Cuba. Instituto de Geografía de la Academia de Ciencias de Cuba, el Instituto Cubano de Geodesia y Cartografía y el Instituto Geográfico Nacional de España ed.
Academia de Ciencias de Cuba. 2011: "Energía y Cambio Climático", Editorial Academia, La Habana, 284 p., Libro ISBN: 978-959-270-227-1.
Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D. & Smith, M. 2006. Evapotranspiración del cultivo. Guía para la determinación de los requerimeintos de agua de los cultivos. Estudio FAO Riego y Drenaje No. 56. Roma, Italia.
Alley, W. M. 1984. The Palmer Drought Severity Index: Limitations and assumptions. Journal of Climate and Applied Meteorology 23, 1100-1366.
Asrar, G., Myneni, R. B. & Kanemasu, E. T. 1989.Estimation of plan canopy attributes from spectral reflectance measurements. In: ASRAR, G. (ed.) Theory and Applications of Optical Remote Sensing New York: Wiley.
Baret, F. & Guyot, G. 1991. Potentials and limits to vegetation indices for LAI and APAR assessments. Remote Sensing of Environment 35, 161-173.
Below, R., Grover-Kopec, E. & Dilley, M. 2007. Documenting drought-related disasters.A global reassessment. The Journal of Environment & Development, 16(3), 328-344.
Brown, J. F., Wardlow, B. D., Tadesse, T., Hayes, M. J. & Reed, B. C. 2008. The Vegetation Drought Response Index (VegDRI): An integrated approach for monitoring drought stress in vegetation. GIScience and RemoteSensing 45(1), 16- 46.
Centella, A., Lapinel, B., Solano, O., Vázquez, R., Fonseca, C., Cutié, V., Baéz, R., González, S., Sille, J., Rosario, P. & Duarte, L. 2006. La sequía meteorológica y agrícola en la República de Cuba y la República Dominicana.
Centella, A., Naranjo, L., Paz, L., Cárdenas, P., Lapinel, B., Ballester, M., Pérez, R., Alfonso, A., González, C., Limia, M. &Sosa, M. 1997. Variaciones y cambios del clima en Cuba. La Habana, Cuba: Centro Nacional del Clima, Instituto de Meteorología.
Eldin, M. 1986: «Variabilité climatique. Alalyse et incidenses sur l’etablissement et l’utilisation des bilans hydryques pour le zonagr agri-pedo-climatique». Pp 343-352.
Faria, R. T. & Bowen, W. T. 2003. Evaluation of DSSAT soil-water balance module under cropped and bare soil conditions. Brazilian Archives of Biology and Technology 46, 489-498.
Gao, X., Huete, A. R., Ni, W. & Miura, T. 2000. Optical-biophysical relationships of vegetation spectra without background contamination.RemoteSensing of Environment 74, 609-620.
Gevaerd, R. & Freitas, S. R. 2006. Estimativa operacional da umidade do solo para iniciação de modelos de previsão numérica da atmosfera. Parte I: Descrição da metodologia e validação. Revista Brasileira de Meteorologia 21, 59-73.
Hargreaves, G. H. & Samani, Z. A. 1985.Reference crop evapotranspiration from temperature.Applied Engineering Agriculture, 1, 96-99.
Hayes, M. J. 2000. Drought indices.National Drought Mitigation Center, University of Nebraska, Lincoln, Nebraska.
Heim, R. 2000. Drought Indices: A review. In: WILHITE, D. (ed.) Drought: A Global Assessment London: Routledge.
Heim, R. R. J. 2002. A review of twentieth-century drought indices used in the United States.Bulletin American MeteorologicalSociety 83, 1149-1165.
Huete, A., Didan, K., Miura, T., Rodriguez, E. P., Gao, X. & Ferreira, L. G. 2002. Overview of the radiometric and biophysical performance of the MODIS vegetation indic. Remote Sensing of Environment, 83, 195-213.
Huete, A., Justice, C. & Liu, H. 1994. . Development of vegetation and soil indices for MODISEOS. Remote Sensing of Environment 49, 224-234.
Huete, A., Liu, H. Q., Batchily, K. & Leeuwen, W. V. 1997. A comparison of vegetation indices over a global set of TM images for EOS-MODIS. Remote Sensing of Environment, 59, 440-451.
Intergovernmental Panel on Climate Change. 2007. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change In: Solomon, S., Manning, D. Q. M., Chen, Z., Marquis, M., Averyt, K. B., Tignor, M. & Miller, H. L. Cambridge.
Ji, L. & Peters, A. J. 2003.Assessing vegetation response to drought in the northern Great Plains using vegetation and drought indices. Remote Sensing of Environment 87, 85-98.
Karl, T. R. & Knight, R. W. 1985.Atlas of Monthly Palmer Hydrological Drought Indices (1931–1983) for the Contiguous United States. Asheville, USA: National Climatic Data Center.
Kendall, M. & Stuart, A. 1979.The advanced theory of Statistics, Ch. Griffin and Co. Ltd.
Kogan, F. N. 1990. Remote sensing of weather impacts on vegetation in non- homogeneous areas. International Journal of Remote Sensing 11(8), 1405-1419.
Kogan .1995. Droughts of the late 1980s in the United States as derived from NOAA polar orbiting satellite data. Bulletin of the American Meteorological Society 76, 655-668.
Kyriakidis, P. C. & Goodchild, M. F. 2006.On the prediction error variance of three common spatial interpolation schemes.Intl. J. Geograph. Info. Sci. , 20(8), 823-855.
Lapinel, B., Fonseca, C., Cutié, V., Pérez, D., Aroche, R., Báez, R., Rivero, R. E., Rivero, I. & Pérez, R. 2003. Monografía del Proyecto 0421. La Sequía en Cuba. La Habana.
Lapinel, B., Rivero, R. E., Cutié, V., Rivero, R. R., Varela, N. & Sardinas, M. 1993. Sistema Nacional de Vigilancia de la Sequía: Análisis del período 1931–1990. Informe Científico Técnico, Centro Meteorológico Provincial de Camagüey. Cuba.
Lapinel, B., Vázquez, R., Fonseca, C., Solano, O., González, I., González, C., Boudet, D. Cutié, V., Hernández, M., Báez Y R. 2015: Peligro integrado por sequía meteorológica y agrícola. Revista Cubana de Meteorología, Revista Científica ISSN 0864-151X (P). Vol. 21, No. 1, ene - jun, pp. 3 - 17, 2015.
López, G. J. V. 1995. Comparación de 4 métodos numéricos utilizados en la interpolación puntual de precipitación pluvial en el estado de Veracruz. Tesis de Maestría.
Mckee, T. B., Doesken, N. J. & Kleist, J. 1995. Drought monitoring with multiple time scales. Proceedings of the 9th Conference on Applied Climatology. Dallas, Texas.
Menéndez, J. A., Solano, O. & Vázquez, R. 1999. Estimación de la evapotranspiración de referencia por el método de Penman-Monteith. Convención TROPICO´99 en el Congreso de Meteorología Tropical. Palacio de Convenciones de La Habana, Cuba.
Molinas, P. A. & Andrade, F. C. M. 1993. Modelo de umidade do solo para atividades agrícolas. Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos. Gramado, Brasil.
National Drought Mitigation Center. 2014. “What is Drought?” [Online]. Lincoln, Nebraska: National Drought Mitigation Center – University of Nebraska. Available: http://drought.unl.edu/DroughtBasics/WhatisDrought.aspx. [Accessed 3 febrero 2014].
Palmer, W. C. 1965. Meteorological drought. Washington, USA: US Weather Bureau.
--- 1968. Keeping track of crop moisture conditions, nationwide: the new crop moisture index.Weatherwise, 21(4), 156-161.
Pettitt, A. N. 1979. A non-parametric approach to the change-point problem Appl. Statis., 28, 126-135.
PNUD, 2014: Cuba. Metodologías para la determinación de riesgos de desastres a nivel territorial. Parte 1. Ed. PNUD La Habana, ISBN: 978-959-300-033-8, p. 95. Capítulo 4. Metodología para el estudio del peligro, vulnerabilidad y riesgo por intensa sequía, pp54 -88.
Ramírez, E. A. 1989. La distribución de la evapotranspiración de referencia en Cuba. Riego y Drenaje, 12(1), 85-92.
Ritchie, J. T. 1998. Soil water balance and plant water stress. In: TSUGI, G. Y., HOOGENBOOM, G. & THORNTON, P. K. (eds.) Understanding Options for Agricultural Production Amsterdam, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers.
Rivero, R. E., García, D. R. & Rivero, R. R. 1996. Sistema de alerta temprana de la sequía agrícola. Informe Científico Técnico. Camagüey: Centro Meteorológico Territorial.
Rivero, R. E., Lapinel, B. & Rivero, R. R. 1995. Mapas de radiación, evapotranspiración potencial e índices de aridez para Cuba. Informe de resultados científico-técnico. Centro Meteorológico Provincial de Camagüey.
Rojas, R. 1983: “Hidrología de las tierras agrícolas” CIDIAT. Venezuela, citado por Martelo, 1997, 33p.
Rouse, J. W., Haas, R. H., Schell, J. A. & Deering, D. W. 1974. Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS.3rd ERTS-1 Symp.
Saleska, S. R., Didan, K., Huete, A. R. & Rocha, H. R. D. 2007. Amazon forests green-up during 2005 drought. Science, 318(5850), 612.
Sibson, R. 1981. A Brief Description of Natural Neighboring Interpolation.Interpolating Multivariate data. New York: John Wiley & Sons.
Sivakumar, M. V. K., Motha, R. P., Wilhite, D. A. & Wood, D. A. 2011. Agricultural Drought Indices.WMO/UNISDR Expert Group Meeting on Agricultural Drought Indices. Murcia, Spain.
Smith, D. I., Hutchinson, M. F. & Mcarthur, R. J. 1993. Australian climatic and agricultural drought: Payments and policy. Drought Network News 5(3), 11-12.
Solano, O. & Vázquez, R. 1998. Sistema de seguimiento agrometeorológicodécadal del Índice de humedecimiento para los cultivos. Disco compacto de las Memorias del X Congreso Brasileño de Meteorología y VIII Congreso de la FLISMET.
Solano, O., Vázquez, R. & Martín., M. E. 2006. A study of the spatial extension of agricultural drought in Cuba and its hyper-annual trends.Fifth FRIEND World Conference. Havana, Cuba: IAHS Publ.
Solano, O., Vázquez, R., Menéndez, C., Menéndez, J. A. & Martín, M. E. 2005.Evaluación de la Sequía Agrícola en Cuba. Revista Cubana de Meteorología, 12(2), 3-14. La Habana .
Solano, O., Vázquez, R., Menéndez, C. J. & Menéndez, J. A. 2000. Sistema Agrometeorológico Operativo para la Detección y Seguimiento de la Sequía Agrícola en Cuba. Reunión de Expertos de las Asociaciones Regionales III y IV Sobre Fenómenos Meteorológicos Adversos. Caracas, Venezuela.
Solano, O., Vázquez, R., Menéndez, J. A. & Martín, M. E. 2003. Modelo agroclimático de balance hídrico del suelo. Formulación y representación espacial. Informe científico-técnico de resultado de investigación. Proyecto "Pronóstico de peligro de incendio forestales, su seguimiento y evolución, utilizando técnicas de observación terrestre y la percepción remota". La Habana: Instituto de Meteorología.
Solano, O., Vázquez, R., Menéndez, J. A. & Menéndez, C. J. 2003. Estudio de la evapotranspiración de referencia en Cuba. Revista Cubana de Meteorología, 10(1), 33-38.
Solano, O., Vázquez, R., Menéndez, J. A. & Menéndez, C. J. 2004. Manual de técnicas y procedimientos para el desarrollo de la climatología de la sequía agrícola.
Sun, Y., Kang, S., LI, F. & Zhang, L. 2009.Comparison of interpolation methods for depth to groundwater and its temporal and spatial variations in the Minqin oasis of northwest China. Environmental Modelling& Software, 24, 1163-1170.
Svoboda, M., Lecomte, G., Hayes, M., Heim, R., Gleason, K., Angel, J., Rippey, B., Tinker, R., Palecki, M., Stooksbury, D., Miskus, D. & Stephens, S. 2002. The Drought Monitor. Bulletin of the American Meteorological Society, 83(8), 1181–1190.
Tait, A., Henderson, R., Turner, R. & Zheng, X. 2006.Thin plate smoothing spline interpolation of daily rainfall for New Zealand using a climatological rainfall surface. International Journal of Climatology, 26, 2097–2115.
Tallaksen, L. M. & Van Lanen, H. A. J. 2004.Hydrological Drought: Processes and Estimation Methods for Streamflow and Groundwater. Developments in Water Science, 48.
Tannehill, I. R. 1947. Drought and Its Causes and Effects, Princeton, Princeton University Press.
TEEGAVARAPU, R. S. V., MESKELE, T. & PATHAK, C. S. 2012. Geo-spatial grid-based transformations of precipitation estimates using spatial interpolation methods. Computers & Geosciences, 49, 28-39.
Thornthwaite, C. W. 1948. An approach toward a rational classification of climate. Geographical Review 38, 55-94.
Thornthwaite, C. W. & Mather, J. R. 1955.The water balance, New Jersey, USA, Drexel Institute of Technology.
Tucker, C. J., Newcomb, W. W., Los, S. O. & Prince, S. D. 1991. Mean and inter- year variation of growing-season normalized difference vegetation index for Dahel 1981-1989. International Journal of Remote Sensing 7, 1571-1581.
United Nations Secretariat of the International Strategy for Disaster Reduction.2007. Drought risk reduction framework and practices: Contributing to the implementation of the Hyogo Framework for action, Geneva.
Vargas, A., Santos, A., Cardenas, E. & Obregón, N. 2011. Analysis of distribution and spatial interpolation of rainfall in Bogota, Colombia.Dyna, 78(167), 151-159.
Vázquez, R. y Solano, O.; 2013: Cálculo del peligro por sequía agrícola para Cuba. Revista Cubana de Meteorología Revista Científica ISSN 0864-151X (P) Vol 19 No. 2 2013.
Vicente-Serrano, S. M., Beguería, S. & López-Moreno, J. I. 2010. A multiscalar drought index sensitive to global warming: The standardized precipitation evapotranspiration index. Journal of Climate 23, 1696-1718.
Watson, D. 1992. Contouring: A Guide to the Analysis and Display of Spatial Data, London, Pergamon Press.
White, D. H. & Walcott, J. J. 2009. The role of seasonal indices in monitoring and assessing agricultural and other droughts: A review. Crop and Pasture Science 60, 599-616.
Wilhite, D. A. 2000. Drought: A Global Assessment. Natural Hazards and Disasters Series: Routledge.
Wilhite, D. A. 2005. Drought policy and preparedness: the Australian experience in an international context. In: Botterill, L. C. & Wilhite, D. A. (eds.) From Disaster Response to Risk Management: Australia’s National Drought Policy Dordrecht: Springer.
Wilhite, D. A. & Buchanan-Smith, M. 2005. Drought as hazard: Understanding the natural and social context. In: Wilhite, D. A. Drought and Water Crises: Science, Technology, and Management Issues. Boca Raton, Florida: CRC Press.
Wilhite, D. A. & Glantz, M. H. 1985.Understanding the drought phenomenon: the role of definitions. Water International, 10, 111-120.
Willeke, G., Hosking, J. R. M., Wallis, J. R. & Guttman, N. B. 1994.The National Drought Atlas. Institute for Water Resources.
World Meteorological Organization. 1988.Technical Regulations, Vol.I – General Meteorological Standards and Recommended Practices; Vol. II – Meteorological Service for International Air Navigation; Vol. III – Hydrology WMO- No. 49. Geneva .
--- 1992. International Meteorological Vocabulary WMO-No. 182. Geneva
--- 1994. A décadal against natural disasters. WMO-No. 799, 20. Geneva
--- 2006. Drought Monitoring and Early Warning: Concepts, Progress and Future Challenges. WMO-No. 1006. Geneva
--- 2011. Guide to Climatological Practices. 3rd. WMO-No.100. Geneva
Eldin (1986), Frère et al. (1978) y Rojas (1985) pág 27, Hargreaves y Samani, 1985 pág 29Asentar en la bibliografía