Future Prediction of Net Irrigation Requirements for Coffee Trees under Different Production Scenarios
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Abstract
This study aimed to estimate the future net irrigation requirements of coffee trees based on climate variability across different coffee-growing regions in Cuba. Representative sites were selected in the four main mountainous regions of the country where coffee is cultivated. Climate data from the PRECIS model under the RCP 4.5 climate scenario—recommended by the Cuban Institute of Meteorology—were used to evaluate water management needs in each region and crop. The CROPWAT 8.0 modeling program was applied to estimate irrigation requirements for the medium term (2050), based on forecasted climate variability. The obtained results were then compared to the values established in Resolution 17/2020 of the National Institute of Hydraulic Resources. The total net irrigation requirements estimated for coffee trees under future climate conditions indicate an increase ranging from 8.8% in La Palma (equivalent to 8,447.0 m³·ha⁻¹) to 40.5% in Palenque de Yateras (8,793.0 m³·ha⁻¹). The largest differences between total net and reduced irrigation requirements under the RCP 4.5 scenario were found in the western and central regions (48% to 78%), while smaller differences were observed in the eastern region (17% to 51%). A comparison with the values from Resolution 17/2020 shows that future irrigation requirements are between 8.8% and 40.5% higher, indicating increased pressure on water resources in the studied coffee-growing areas.
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References
BALTAZAR, P.I.; CHIPANA, M.G.: Estudio del comportamiento hidráulico relacionado a la uniformidad de aplicación, mediante el método de riego por aspersión en la estación experimental choquenaira. Revista de Investigación e Innovación Agropecuaria y de Recursos Naturales, 3(3), 18-29, 2016, ISSN: 2409-1618.
CAMEJO, N.; DÍAZ, Y.; HERRERA, J.: Requerimientos de agua de los cultivos sorgo, maíz y frijol en la “UEB Sierra Maestra” en el municipio Los Palacios, 72pp. Tesis (en opción al título de Ingeniero Hidráulico), Universidad Tecnológica de La Habana-CUJAE, La Habana, Cuba.
CENTELLA, A.: La estimación del clima futuro y los escenarios climáticos [Parte 1 y 2], Instituto de Meteorología. La Habana. Cuba, La Habana, Cuba, 2017.
CID, G.; LÓPEZ, T.; GONZÁLEZ, F.; HERRERA, J.; RUIZ, M.E.: “Características físicas que definen el comportamiento hidráulico de algunos suelos de Cuba”, Revista Ingeniería Agrícola, 2(2): 25-31, 2012, ISSN: 2306-1545.
CISNEROS, E.; REY, R.; ZAMORA, E.; GONZÁLEZ, F.: “Influencia del manejo del riego en el rendimiento del cafeto”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 15(2): 42-46, 2006, ISSN: 1010-2760.
CISNEROS-ZAYAS, E.; GONZÁLEZ-ROBAINA, F.; MARTÍNEZ-VARONA, R.; LÓPEZ-SEIJAS, T.; REY-GARCÍA, Á.R.: “Respuesta productiva del cafeto al manejo del riego. Función agua-rendimiento”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 24(4): 5-11, 2015, ISSN: 2071-0054.
CORTÉS, B.C.A.; BERNAL, P.J.; DÍAZ, A.E.; MÉNDEZ, M.J.: Uso del modelo AquaCrop para estimar rendimientos para el cultivo de maíz en los departamentos de Córdoba, Meta, Tolima y Valle del Cauca, Inst. FAO, Informe técnico proyecto de cooperación técnica TCP/COL/3302, Córdoba, Meta, Tolima y Valle del Cauca, Colombia, 62 p., 2013.
DÍAZ, Y.; HERRERA, J.; GONZÁLEZ, F.: Estimación de los requerimientos de agua del sorgo (Sorgum vulgare L. Monech) en la región Los Palacios en Cuba, Ingeniería Agrícola, 6(4): 3-10, 2016, ISSN-2306-1545, e-ISSN-2227-8761.
FLORES, G. H.; OJEDA, W. B.; FLORES, H.; SIFUENTES, E.; MEJIA, E.: Simulación del rendimiento de Maíz (Zea mays L.) en el norte de Sinaloa usando el modelo Aquacrop. Agrociencia, 47(4): 347-359, 2013.
GARCÍA. R.Y, RAMÍREZ B.M, PAUMIER F.Y.: La actividad cafetalera en la comunidad del plan turquino de farallones de Moa. DELOS. Desarrollo Local Sostenible Grupo Eumed.net/Universidad de Málaga y Red Académica Iberoamericana Local Global Indexada en IN-Recs; LATINDEX; DICE; ANECA; ISOC y DIALNETVol 6. Nº 16 Febrero 2013. www.eumed.net/rev/delos/16
GOC-CUBA: “Resolución 17- 2020 Instituto Nacional de Recursos Hidráulicos (INRH)”, Gaceta Oficial de la República de Cuba: 35, ISSN: 0864 I-0793, e-ISSN: 1682-7511, GOC 2020-557-061, 2020.
GONZÁLEZ-ROBAINA, F.; CISNEROS-ZAYAS, E.; MONTILLA, E.: “Respuesta al déficit hídrico del cafeto (Coffea arabica L.) en diferentes fases de desarrollo”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 26(3): 4-11, 2017, ISSN: 2071-0054.
HERNÁNDEZ, A.; ASCANIO, M.; MORALES, M.; CABRERA, A.: Correlación de la nueva versión de clasificación genética de los suelos de Cuba con las clasificaciones internacionales y nacionales: una herramienta útil para la investigación, docencia y producción agropecuaria, Inst. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), La Habana, Cuba, 18-59 p., 2005.
HERNÁNDEZ-JIMÉNEZ, A.; PÉREZ-JIMENÉZ, J.M.; MESA-NÁPOLES, Á.; FUENTES-ALFONSO, E.; BOSCH-INFANTE, D.: Nueva versión de la clasificación genética de los suelos de Cuba., Ed. Instituto de suelos, 1999.
IPCC: Sexto Informe de Evaluación, 2023.
IS-CUBA: clasificación genética de los suelos de cuba, Ed. Editorial Academia, La Habana, Cuba, primera ed., La Habana, Cuba, 28 p., 1980.
JÄGERMEYR, J.; MÜLLER, C.; RUANE, A.C.; ELLIOTT, J.; BALKOVIC, J.; CASTILLO, O.; FAYE, B.; FOSTER, I.; FOLBERTH, J.A.; FUCHS, K.; GUARIN, J.R.; HEINKE, J.; HOOGENBOOM, G.; LIZUMI, T.; JAIN, A. K.; KELLY, D.; KHABAROV, N.; LANGE, S.; ROSENZWEIG, C.: Climate impacts on global agriculture emerge earlier in new generation of climate and crop models. Nature Food, 2(11), 873-885, 2021.
DOI: http://doi.org/10.1038/s43016-021-00400-y.
LEGRÁ, E.: Comunicación personal. Director general del grupo Café, Cacao y Coco perteneciente al Grupo Agroforetal (GAF) del Ministerio de la Agricultura (Minag)., 2022.
NELSON, G.C., ROSEGRANT, M.W., KOO, J., ROBERTSON, R., SULSER, T., ZHU, T., RINGLER, C., MSANGI, S., PALAZZO, A.; BATKA, M., MAGALHAES, M., VALMONTE-SANTOS, R., EWING, M. Y LEE, D.: Cambio Climático. El impacto en la agricultura y los costos de adaptación. Instituto Internacional de Investigación sobre Políticas Alimentarias IFPRI. Washington, D.C. 30pp, 2009.
PÉREZ, R.; ÁLVAREZ, M.: Necesidades de Riego de la Caña de Azúcar en Cuba, Ed. Academia, primera ed., La Habana, Cuba, 219 p., 2005, ISBN: 959-270-065-6.
PLANOS, E.O.: Síntesis informativa sobre impactos del cambio climático y medidas de adaptación en Cuba., Ed. Sello Editorial AMA, La Habana, La Habana, Cuba, 2014, ISBN: 959-300-044-5.
ROJAS, O.E. Determinación del potencial agroecológico del café (Coffea arabica) en Costa Rica. Turrialba 39(3): 279-287, 2018.
VALDÉS, C.R.; VENTO, D.H.: “Estudio del contenido de los principales productos de la fotosíntesis en plantas de Coffea arabica L. var. Caturra cultivadas bajo diferentes dosis de nitrógeno”, Cultivos Tropicales, 6(1): 111-122, 1984.
VALDÉS, R.; BARRERA, M.; POMBO, F.; VENTO, D.: “Caracterización del sistema de pigmentos foytosintéticos en plantas de cafetos”, Revista Chapingo, Horticultura, 4: 29-32, 1995.
VASALLO-RODRÍGUEZ, L., MONTES-ESPÍN, R., ESCARRÉ-ESTEVE, A., BONET-JORNET, A., FERNÁNDEZ-SANTANA, I.: Los cafetales de sombra y la conservación de la diversidad biológica. El contexto cubano. Revista Científica Agroecosistemas, 8(3), 122-126, 2020.