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Ecosistemas y recursos agropecuarios

versión On-line ISSN 2007-901Xversión impresa ISSN 2007-9028

Ecosistemas y recur. agropecuarios vol.8 no.1 Villahermosa  2021  Epub 10-Oct-2022

https://doi.org/10.19136/era.a8n1.2419 

Artículos científicos

Selección de tierras para el cultivo de café en zonas con información escasa: análisis espacial del territorio y conocimiento local

Land selection for coffee cultivation in areas with limited information: territory spatial analysis and local knowledge

Dante López-Carmona1 
http://orcid.org/0000-0002-1202-9631

Ángeles Gallegos1 
http://orcid.org/0000-0003-4661-6647

David Jesús Palma-López2 
http://orcid.org/0000-0002-9606-0379

Gustavo Martín-Morales1 
http://orcid.org/0000-0002-7099-5475

Monserrat Barragán-Maravilla1 
http://orcid.org/0000-0003-0870-569X

Gabriel Hernández-Vallecillo1 
http://orcid.org/0000-0003-4830-6247

Francisco Bautista1  *
http://orcid.org/0000-0001-9128-5803

1Centro de Investigación en Geografía Ambiental, Universidad Nacional Autónoma de México, Antigua Carretera a Pátzcuaro No. 8701, Col. Ex-Hacienda de San José de La Huerta, CP. 58190. Morelia, Michoacán, México.

2Colegio de Postgraduados, Campus Tabasco. Periférico Carlos A. Molina S/N Heroica Cárdenas CP. 86500. Tabasco, México.


RESUMEN

La mayoría de los suelos de la Mixteca Alta presentan altos niveles de degradación. Una estrategia para su manejo y conservación es a través de integrar el conocimiento local y el análisis espacial para delimitar zonas aptas para la producción de café. El objetivo fue evaluar la aptitud de las tierras para cultivar café en la Mixteca Alta, del estado de Oaxaca considerando el conocimiento local y sistemas de información geográfica. Se desarrolló un modelo de aptitud de tierras para el cultivo de café con base en el análisis de la altitud, la inclinación de la pendiente y el suelo. Los cafetales no aptos se localizan en las zonas con menor altitud, la cuales también fueron las más cálidas y con la mayor presencia de roya. También la altitud del terreno mayor a 2 200 msnm no es apta para el cultivo del café debido a la presencia de heladas. La inclinación de la pendiente del terreno mayor a 80o no es apta para el cultivo del café. Las tierras muy aptas ocupan solo 258.1 ha; las aptas 2 030.4 ha; las medianamente aptas 3 162.3 ha; marginalmente aptas ocupan 2 558.8 ha; y las no aptas 5 123.9 ha. Las tierras aptas para el cultivo del café tienen suelos profundos con texturas franco-arcillo-arenosas y un espesor de hojarasca promedio de 5 cm. Este trabajo puede servir de referencia para la evaluación de tierras en zonas con escases de información geográfica del medio físico.

Palabras clave: Relieve; clima; suelos; zonificación agroecológica; manejo

ABSTRACT

Most of the soils of the Mixteca Alta show high levels of degradation. A strategy for its management and conservation is through integrating local knowledge and spatial analysis to delimit areas suitable for coffee production. The objective was to evaluate the aptitude of the lands to grow coffee in the Mixteca Alta, Oaxaca State, considering local knowledge and geographic information systems. A land suitability model for coffee cultivation was developed based on the analysis of the altitude, the steepness of the slope and the soil. The unsuitable coffee plantations are located in the areas with the lowest altitude, which were also the warmest and with the highest presence of rust. Also, the altitude of the land higher than 2200 meters above sea level is not suitable for growing coffee due to the presence of frost. The slope of the land greater than 80o is not suitable for growing coffee. The very suitable lands occupy only 258.1 ha; the suitable 2 030.4 ha; the moderately suitable 3 162.3 ha; marginally suitable occupy 2 558.8 ha; and the unsuitable 5 123.9 ha. Land suitable for growing coffee have deep soils with loamy-clay-sandy textures and an average leaf thickness of 5 cm. This work can serve as a reference for land evaluation in areas with scarce geographic information on the physical environment.

Key words: Relief; weather; soils; Agroecological zoning; management

Introducción

El estado de Oaxaca es de gran importancia debido a la alta biodiversidad que alberga, por ejemplo, las 9 130 especies de plantas vasculares con un alto porcentaje de endemismos (García-Mendoza et al. 2004). Particularmente, la Mixteca Alta de Oaxaca cuenta con gran diversidad de rocas metamórficas, volcánicas y sedimentarias (Ferrusquía-Villafranca 1999); de formas de relieve (Hernández et al. 2009); y de suelos (García-Calderón et al. 2006) todo lo cual suma para que esta zona sea declarada como geoparque mundial (Rosado-González y Ramírez-Miguel 2017, Palacio et al. 2019). Lo complejo del relieve, la diversidad de rocas y la falta de accesos en la Mixteca Alta ha ocasionado que los mapas de suelos no se tengan a escalas de detalle (mayores a 1:50 000), ni los de climas, con lo cual muy pocos esfuerzos han sido encaminados hacia la evaluación de la tierra para usos específicos, lo que ha provocado la degradación del ambiente (Palacio-Prieto et al. 2016).

Por otro lado, el cultivo de café bajo sombra es una estrategia productiva para reducir la degradación ambiental en la Mixteca Alta. En los agroecosistemas de café bajo sombra se utilizan diversas especies de árboles nativos junto con otros cultivos arbóreos y herbáceos; lo que permite la conservación de servicios ecosistémicos como: mayor diversidad de alimentos para la familia, disminución de la erosión del suelo y la conservación biológica (Jha et al. 2014, Machado et al. 2020). El café se desarrolla principalmente en climas cálidos húmedos y subhúmedos, en altitudes entre los 600 y 2 000 msnm, con temperaturas medias entre los 17 °C y los 25 °C (Láderach et al. 2017). Mientras que temperaturas superiores a 25 °C pueden provocar disminución del uso eficiente del agua; pérdida en la calidad física y química de la fruta; y aborto de las flores (Da Silva- Angelo et al. 2019). En cuanto a la precipitación pluvial, el intervalo óptimo reportado es de 1 600 a 1 800 mm, con mínimo de 1 000 mm y un máximo de 3 000 mm (Mora 2008, Guerrero-Carrera et al. 2020). La topografía del terreno es un indicador de la susceptibilidad a erosión y en sistemas de producción de café puede limitar el desarrollo de las labores culturales, demeritar las propiedades del suelo o promover la aparición de enfermedades en las plantas de café (Avelino et al. 2007, García et al. 2014).

Los cafeticultores de la Mixteca Alta no cuentan con los mapas de suelo, clima, rocas ni de re lieve, pero tiene más de cinco décadas de experiencia en el cultivo del café, así como conocimiento sobre el medio físico y biológico en el que se desarrollan (Perez-Rodriguez y Anderson 2013). También se han percatado de una relación inversamente proporcional entre la temperatura y la altitud, la cual determina el éxito o no del cultivo del café (Liebig et al. 2019). Los mapas del territorio sobre los elementos del medio físico, en este caso, de altitud asociada al clima; de la inclinación de la pendiente como limitante de las labores culturales; y de la profundidad del suelo proporcionan una base clave para el análisis de la aptitud de la tierra ara el cultivo de café.

La promoción del cultivo de café es una estrategia para el mantenimiento y restauración de los recursos naturales, sin embrago es necesaria la elección apropiada de las tierras para su producción, ya sea por reconversión productiva o por apertura de nuevas tierras; pero en lugares aptos, evitando así despilfarro de recursos y la degradación ambiental (Toledo y Moguel 2012). Por lo anterior, el objetivo del trabajo fue realizar el análisis espacial del terreno para la identificación de las clases de aptitud para el cultivo de café arábigo en la Mixteca Alta de Oaxaca, México, utilizando el conocimiento tradicional de los campesinos, modelos digitales del terreno y sistemas de información geográfica.

Materiales y métodos

Descripción de la zona de estudio

La Mixteca Alta del estado de Oaxaca se localiza en la provincia fisiográfica de la Sierra Madre del Sur, específicamente en la subprovincia fisiográfica de la Cordillera Costera del Sur. La superficie geográfica estudiada fue de 131.34 km2, en un gradiente altitudinal de 831 a 3 122 msnm. El trabajo de campo se realizó en cafetales de las localidades de Caballo Rucio, Guadalupe Buenavista y Reyes Llano Grande, en el municipio de Santa María Yucuhíti; y en las comunidades de Yucunino de Guerreo y, Unión y Progreso del municipio de Santiago Nuyoo, ambos municipios del distrito de Tlaxiaco, Oaxaca (Figura 1).

Figura 1: Ubicación de la zona de estudio. 

En la zona de estudio predominan las geoformas: 1) sierras de laderas moderadas con disección fluvial severa; 2) lomeríos y depresiones kársticas con acumulación residual de circulación fluvial subterránea; y 3) planicies kársticas. El relieve fue labrado sobre rocas extrusivas, intrusivas y metamórficas con un estilo estructural de bloques y sobre rocas sedimentarias con un estilo estructural de bloques y plegadas; donde se desarrolla un relieve kárstico (Palacio-Prieto et al. 2016, Figueroa-Jáuregui et al. 2018).

Los climas presentes son cálido húmedo y templado húmedo, ambos con lluvias en verano. De acuerdo con los datos de la estación meteorológica de Santa María Yucuhíti del Servicio Meteorológico Nacional, la temperatura promedio anual es de 20.24 °C, mientras que las temperaturas máximas y mínimas promedio son de 25.35 y 15.15 °C, respectivamente. La precipitación promedio anual es de 1 894 mm, y el periodo de lluvias va de mayo a octubre. De acuerdo con el mapa edafológico desarrollado por la Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO 2001), en Santa María Yucuhíti y Santiago Nuyoó las unidades de sue los dominantes son Regosol, Litosol (Leptosols) y Feozem (Phaeozems). La precipitación se presenta entre los meses de abril y octubre, con siete meses de lluvia continua para la agricultura de temporal, de los cuales, de mayo a octubre la lluvia supera la evapotranspiración (Figura 2a). En la zona de estudio hay cuatro meses hiper-húmedos (junio, julio, agosto y septiembre), dos húmedos (mayo y octubre), un mes subhúmedo seco (abril) y el resto de los meses son semiáridos (noviembre a marzo) (Figura 2b).

Figura 2: Análisis climático de los municipios de Santa María Yucuhíti y Santiago Nuyoó. a) índice de humedad; b) evapotranspiración c) isotermas para los municipios de Santiago Nuyoó y Santa María Yucuhiti. 

La mayoría de la población pertenece al grupo indígena mixteco. Los mixtecos o Ñuu savi (pueblo de lluvia o gente de lluvia) son un grupo étnico con aproximadamente 6 048 habitantes cuya principal actividad económica es la agricultura tradicional de maíz, fríjol, chile, calabaza y café (Balkansky et al. 2009).

Estrategia de estudio

Se utilizó una estrategia de estudio en dos vías. La primera vía fue espacial a escala 1:50 000 considerando el relieve y el clima por la relación en tre la altitud y la temperatura media, partiendo del conocimiento local de los campesinos cafeticultores. La combinación entre técnicas geoespaciales con el conocimiento local de los productores es una estrate gia que permite identificar las zonas aptas para el cultivo de café (Bautista et al. 2018). La segunda vía fue a nivel de parcela describiendo perfiles de suelos en 28 parcelas de cultivo de café arábigo (Figura 3).

Figura 3: Diagrama de la estrategia de estudio para la evaluación de tierras para el cultivo de café. 

Evaluación de la aptitud del terreno para el cultivo del café a escala 1:50 000 Con base en el modelo digital de elevación (MTD), con resolución espacial de 15 m tomado del Continuo de Elevaciones Mexicano del Instituto Nacional de Estadística y Geografía, se realizó la modelación de la altitud del relieve en el software ArcGIS 10.6. El análisis agroclimático se elaboró con base en datos de 1960 al 2000 de la estación meteorológica de Santa María Yucuhiti. En el software Clic-MD 3.0 se depuró la información de la estación meteorológica y se calculó el índice de humedad mensual y la longitud de periodo de crecimiento (evapotranspiración vs precipitación) con base en la metodología sugerida por la FAO (2006).

También, se delimitaron los pisos térmicos (isotermas) con base en la correlación entre los datos de altitud y de la temperatura media anual de las estaciones meteorológicas cercanas al área de estudio (12231, 20094, 20232, 20130 y 20299). Para conocer los valores de correlación se aplicó una línea de tendencia a la ecuación del gráfico de dispersión. Como resultado se obtuvo una relación inversamente proporcional, cuando disminuye la altitud aumenta la temperatura, con un coeficiente de correlación de R2 = 0.73. Posteriormente, este modelo fue aplicado a MTD mediante la siguiente ecuación: Tem.Med = -0.0056 *"MTD" + 29.1 °C.

Para realizar el modelo de la altitud del terreno (MAT) se definieron cinco clases: muy apto (1601 a 2 000), apto (1 201 a 1 600), mediamente apto (701 a 1 200), marginalmente apto (2 001 a 2 200) y no apto (menor de 700 y mayor de 2 201). Para definir estas clases, los cafeticultores señalaron las zonas con mayor y menor sanidad y productividad de los cafetales. Durante la fase de campo, además del muestreo de suelos, se realizaron recorridos para cruzar la información de los agricultores con las observaciones técnicas. Para luego georreferenciar las zonas para delimitar las clases de aptitud por altitud.

Para el modelo de inclinación de la pendiente del terreno (MPT) se utilizaron cinco clases: muy apto (menor de 20%), apto (21 a 40%), medianamente apto (41 a 60%), marginalmente apto (61 a 80%) y no apto (mayor de 81%). La aptitud tiene que ver con las facilidades del manejo del cafetal, por ejemplo, a mayor pendiente la dificultad de siembra, podas, cosecha y transporte de la producción se incrementa.

El modelo de aptitud de tierras para el cultivo de café se construyó con base en el cruzamiento de modelos MAT y MPT. Este modelo incluyó cinco niveles o clases de aptitud. La clase fue asignada mediante un análisis espacial con álgebra de mapas y para evitar un sesgo en el cruzamiento de los niveles de aptitud, se utilizó el mismo criterio numérico (5 (muy apto), 4 (apto), 3 (medianamente apto), 2 (marginalmente apto) y 1 (no apto)). El menor valor entre ambos modelos (MAT y MPT) fue el criterio para asignar el nivel de aptitud. Los mapas se elaboraron con el software ArcGIS 10.6.

Evaluación de la aptitud del perfil del suelo para el cultivo del café

Para evaluar la aptitud del suelo para el cultivo de café se usó como base el conocimiento tradicional mixteco y se validó con las propiedades edáficas. Previo a las actividades de campo, se realizó una reunión con cafeticultores de cada municipio para definir los criterios de aptitud, los cuales fueron atribuidos a la productividad (kg de café oro), al manejo y a la sanidad de los cafetales (defoliación de cafetos por presencia de roya). Los cafetales se clasificaron de acuerdo con los criterios de los campesinos en: aptos (con presencia de flores durante el mes de marzo y arbustos vigorosos), medianamente aptos (sin flores, pero con follaje en los cafetos), no aptos (plantas con defoliación y sin flores).

En total se describieron 28 perfiles de suelo distribuidos en los tres niveles de aptitud. El número de perfiles se determinó por la uniformidad del terreno con un criterio geográfico. Todos los cafetales muestreados fueron bajo sombra con diferentes combinaciones de pinos, platanares y árboles frutales como mango, encinos, entre otros. El manejo de todos los cafetales se realiza bajo condiciones de certificación orgánica para la exportación, por lo que no hay aplicación agroquímicos fuera de las normas internacionales.

Los perfiles de suelo se describieron de acuerdo con la FAO (2006), considerando el espesor de hojarasca, la profundidad de los horizontes minerales, la textura (al tacto), el volumen de fragmentos gruesos (en porcentaje), la estructura (forma y tamaño de agregados) y las raíces (cantidad y tamaño). La excavación de la calicata se realizó al centro de la parcela en un sitio apartado de los árboles y arbustos. La profundidad dependió de la pendiente del terreno, la dureza del suelo y la presencia de la roca madre. Los datos de la profundidad total del perfil y el espesor de la hojarasca del suelo se analizaron mediante un análisis de medianas con la prueba de Kruskal Wallis en el software R versión 3.4.0, considerando el nivel de aptitud tradicional para el cultivo de café como variable independiente (apto, medianamente apto y no apto).

Se seleccionaron tres perfiles típicos según las clases de aptitud para el cultivo del café para delimitar, mediante un método automatizado de análisis de fotografías digitales, los fragmentos gruesos o pedregosidad, la densidad de raíces y la delineación de los horizontes. Para acentuar las propiedades del perfil se siguió un método de tres pasos: 1) captura y selección de una imagen digital del perfil, 2) extracción de las características del color de la imagen y 3) análisis de las características de textura de la imagen (Zhang y Hartemink 2019). Las imágenes se capturaron con una cámara Canon Powershot Sx530 de 16 megapíxeles y las imágenes se procesaron con el software MATLAB 9.3.

Se realizaron entrevistas semiestructuradas a los dueños de los cafetales para relacionar las prácticas de manejo, el desarrollo de las fases fenológicas del café y la susceptibilidad climática, además de una descripción general de la sanidad de los cafetales.

Resultados

Aptitud del terreno para el cultivo del café a escala 1:50 000

En la zona de estudio hay una clara relación entre la altitud y la temperatura media. Se registraron las temperaturas más altas (entre 22 y 24 °C) en altitudes bajas; mientras que las temperaturas más bajas (menores a 15 °C) ocurren en las zonas de mayor altitud (Figura 2c). De acuerdo con el MAT (Figura 4a), cerca del 50% del total de la superficie estudiada (131.34 km2) no es apta para el cultivo de café, lo cual está de acuerdo con las observaciones en campo. Por encima de los 2 201 msnm, las bajas temperaturas y las heladas limitan el establecimiento y desarrollo de los cafetales. A menor altitud el incremento de la temperatura favorece la incidencia de enfermedades, principalmente la roya (Hemileia vastatrix) y el ojo de gallo (Mycena citricolor).

Figura 4: Modelos de la aptitud del suelo para el cultivo de café considerando la altitud y la inclinación de la pendiente. 

Entre los 1 601 y 2 000 m de altitud se encuentran los cafetales con muy buena aptitud. En estos sistemas se observó baja incidencia de enfermedades, mayor cobertura del follaje e, incluso, flores durante el mes de mayo. En el intervalo altitudinal entre los 1 201 y 1 600 msnm los cafetales se clasifican como aptos debido a menor cobertura del follaje con respecto a los sitios muy aptos, además de que no se observaron cafetos en floración (Figura 4a). Los cafetales medianamente aptos se localizaron entre los 1 004 y 1 200 msnm, en ellos se observó una fuerte defoliación ocasionada principalmente por la roya, pero los sistemas de producción aún son rentables (Figura 4a). Por otro lado, de acuerdo con el modelo MPT, los sitios considerados como muy aptos (menores a 20%) tienen una superficie de solo 18.2 km2, pero estos sitios frecuentemente son destinados a la producción de cultivos como maíz y plátano, o bien, para asentamientos humanos (Figura 4b).

Los sitios aptos para el cultivo del café se distribuyen en pendientes entre 20 y 40% (38 km2). En las tierras moderadamente aptas representan 38.1 km2 de la superficie, el acceso a la parcela regularmente es caminando y el movimiento dentro de la parcela es limitado. Las tierras marginalmente aptas y no aptas ocupan 23.2 y 4 km2 de la superficie, respectivamente. En estas, el acceso es exclusivamente caminando y regularmente el acarreo de la producción hasta las vías de comunicación se realiza con animales de carga. Además, el movimiento dentro de la parcela representa un peligro físico para los cafeticultores debido al riesgo por rodamiento y deslizamiento pendiente abajo (Figura 4b).

El modelo de aptitud para el cultivo de café mostró que las tierras muy aptas ocupan solo 258.1 ha distribuidas principalmente en el municipio de Santa María Yucuhíti. Las tierras aptas (2 030.4 ha) y medianamente aptas (3 162.3 ha) representan el 39.5% entre ambos municipios. Por su parte, las tierras marginalmente aptas ocupan 2 558.8 ha. Finalmente, el 39% de la superficie (5 123.9 ha) no es apta para el cultivo de café, además, estas tierras están distribuidas principalmente en laderas pronunciadas y al norte de la zona de estudio, donde también hay una limitación climática (Figura 5).

Figura 5: Modelo de aptitud para el cultivo de café con base en el análisis integrado de altitud e inclinación de la pendiente. 

Aptitud de los suelos para el cultivo del café a escala de parcela

El análisis de varianza indicó que los suelos aptos para el cultivo de café tienen estadísticamente una mayor profundidad y acumulación de hojarasca que el resto de niveles de aptitud (Figura 6). La profundidad de enraizamiento, estimada como la profundidad del perfil hasta donde se registraron raíces comunes (50-200 raíces) de tipo muy finas, finas y medias, fue en promedio hasta 43, 27 y 22 cm para suelos aptos, medianamente aptos y no aptos, respectivamente. La textura del suelo franco arcillo arenosa predominó en los cafetales aptos. El tipo de estructura que domina en todos los sitios cafetaleros es de bloques subangulares; sin embargo, en suelos aptos también se presentaron algunos horizontes superficiales con estructura granular; mientras que en los suelos medianamente aptos y no aptos se presentaron estructuras masivas y en bloques angulares en las partes más profundas del perfil.

Figura 6: Profundidades de los perfiles de suelo muestreados en cafetales de la Mixteca Alta a); y gráficos del análisis de medianas con la prueba de Kruskal Wallis para la profundidad de perfil b) y espesor de hojarasca c). 

En la Figura 7 se muestran imágenes de los perfiles de suelos aptos, medianamente aptos y no aptos. En dicha figura se puede observar que los suelos aptos son más profundos, contienen más grava y raíces más profundas. Así mismo, el porcentaje de fragmentos gruesos fue menor en los suelos aptos para el cultivo del café.

Figura 7: Análisis del volumen de fragmentos grueso, la profundidad y el enraizamiento a lo largo del perfil de tres niveles de aptitud de los perfiles del suelo para el cultivo del café. Las imágenes muestran Verticalmente se muestran los suelos I = Apto; II = Medianamente apto; III No apto. Horizontalmente el procesamiento de color HSV y CIE La*a*b muestran el análisis de: imagen original a), la textura b), la pedregosidad c); las raíces d) y la textura en blanco y negro e). 

En las parcelas se registró que las plantas de café de la variedad criolla o típica tienen entre 2 y hasta 50 años de cultivo. Pero también se observó un fuerte recambio de cafetos criollos por variedades como Caturra, Bourbón y Geisha, los cuales son cultivares que presentan tolerancia a la roya. El desarrollo fenológico del café se clasifica en crecimiento vegetativo y reproductivo, los cuales, posterior a la primera floración, se desarrollan simultáneamente durante el resto de su vida productiva.

La fase de crecimiento vegetativo dura desde la germinación de las semillas hasta la primera floración, la cual se da aproximadamente a los 41 meses. En esta etapa, las plantas son susceptibles a morir cuando se presentan periodos prolongados de sequía. Así mismo, las altas temperaturas pueden inducir la presencia de enfermedades fungosas principalmente ocasionadas por roya y ojo de gallo (Figura 8).

Figura 8: Desarrollo fenológico del café y su susceptibilidad climática. 

El crecimiento reproductivo, inicia a partir de la primera floración, que es cuando las ramas reprouctivas alcanzan al menos el 50% de su capacidad para desarrollar flores. En esta etapa, se presenta la formación de flores, el desarrollo, la maduración y la cosecha del fruto. La productividad de los cafe tos depende de una adecuada precipitación entre los meses de mayo a octubre, mientras que la cosecha y la calidad el grano requieren de ausencia de precipitación entre los meses de noviembre a febrero (Figura 8).

Finalmente, se observó mayor incidencia de la roya en los sitios más cálidos, mientras que las parcelas con mayor sanidad se localizaron en los cafetales con mayor altitud. Este aspecto es muy importante debido a que la principal limitante actual para mantener la producción de café es la sanidad de los cafetales.

DISCUSIÓN

La complejidad del relieve en la Mixteca Alta limita el desarrollo de estrategias de manejo sustentable de las tierras, por esta razón el mantenimiento de los sistemas de producción de café es una estrategia que permite la conservación de las funciones ambientales de estos agroecosistemas y del patrimonio biocultural mixteco (Cerda et al. 2017, Fernández y Méndez 2019). Por lo que los resultados presentados son un primer acercamiento para iden tificar las zonas de cultivo de café en tierras aptas con base en el análisis de la altitud, inclinación de la pendiente del terreno y el perfil de suelo.

Aptitud del terreno para el cultivo del café a escala 1:50 000

El desarrollo de la cafeticultura en la Mixteca Alta está determinado principalmente por el clima (Cerda et al. 2017, Bautista et al. 2018) y la tem peratura media, factores con los que se tiene una estrecha relación inversamente proporcional con la altitud, por lo que esta es clave para identificar las mejores tierras para el cultivo del café. La susceptibilidad de las plantas a las heladas limita el cultivo de café en altitudes superiores a los 2 000 m, aunque es posible encontrar cafetales marginalmente aptos en un intervalo altitudinal entre los 2 001 y los 2 200 m. Los cafetales localizados por debajo de los 1 600 msnm, presentan condiciones medianamente aptas de éxito, debido a las altas temperaturas y su asociación con la incidencia de enfermedades fungosas. El intervalo en que se distribuye la cafeticultura en la zona de estudio coincide con otros reportes, pero estos no presentan una clasificación de la aptitud para el cultivo de café por intervalos altitudinales (Avelino et al. 2007, Cerda et al. 2017). Por ejemplo, en Nicaragua el intervalo óptimo para la producción de café va de los 800 a los 1 400 msnm (Jonsson et al. 2015).

En futuros trabajos, es necesario determinar si existe efecto del cambio climático sobre la distribución de la aptitud de las tierras, así como de la incidencia de plagas. En este sentido, hay reportes que mencionan una modificación de las zonas productivas en otras regiones de México y Latinoamérica por efecto del cambio climático (García L. et al. 2014, Láderach et al. 2017). De hecho, en la zona de estudio, los campesinos reconocen que la incidencia de la roya está asociada a la altitud; y que, en sitios marginalmente aptos, cada vez es más frecuente el cultivo de café usando pinos y encinos como árboles de sombra. De este modo, con el aumento de las temperaturas máximas y mínimas, es posible que la distribución de la zona cafetalera en la Mixteca Alta se redistribuya a zonas con mayor altitud.

El clima está estrechamente ligado a la incidencia de plagas en los sistemas de café bajo sombra (Jonsson et al. 2015). La estrategia de manejo para la roya más utilizada a nivel mundial, es el re cambio de plantas criollas por variedades resistentes (Talhinhas et al. 2017). Pero el éxito de esta estrategia también está ligado a la adaptación de las nuevas variedades a las condiciones de relieve, clima, suelo y manejo. En este sentido, en la zona de estudio se están introduciendo las variedades Geisha, Bourbón y Caturra para reducir la incidencia de roya. Estos cultivares han sido probados con éxito en algunas zonas cafetaleras de Veracruz, Chiapas y partes de Centro y Sudamérica; pero estas zonas climáticas son más húmedas hasta por 1000 mm de precipitación (Borjas-Ventura et al. 2020, Oscco et al. 2020). Por otro lado, las etapas fenológicas de floración y cosecha se presentan en los meses de secas, mientras que el crecimiento del fruto durante el periodo de lluvias. Esta adecuación de las etapas fenológicas a las condiciones climáticas es muy importante, ya que los elementos climáticos tienen efecto sobre el crecimiento, producción y calidad del café (Silva et al. 2019).

El cambio climático puede modificar las zonas de cultivo de café debido a cambios en el régimen de lluvias, temperaturas debido a su relación con la incidencia de plagas y enfermedades (Gay et al. 2006, Láderach et al. 2017). Al respecto, los re sultados aquí presentados incluyen una caracteri zación fenológica relacionada con la susceptibilidad climática, la cual puede ayudar a identificar los efectos del cambio climático sobre el crecimiento y producción de café en la Mixteca Alta. Además puede contribuir a identificar y generar estrategias productivas para las zonas más susceptibles, y para las nuevas zonas idóneas para el cultivo de café.

La mayor frecuencia de eventos meteorológicos extremos, así como el cambio del clima afectarán la producción de café, por lo que será necesario ampliar y/o mantener las zonas productivas, no solo en la Mixteca Alta, sino en todas las regiones cafetaleras del mundo (Moreira et al. 2018). Un buen manejo y selección de los árboles de sombra para el café puede ser una estrategia útil en el mantenimiento de un microclima adecuado para los cafetos y para mantener el control de plagas (Nesper et al. 2019). Debido a que la roya es la principal plaga limitante de la producción de café en la zona de estudio, se sabe que una mayor incidencia de esta enfermedad se presenta en cafetales con una amplia cobertura del dosel (Jonsson et al. 2015), por lo que se deben experimen tar con diversos tipos de cobertura y cantidad de sombreado, tanto para la regulación microclimática como para el aporte de hojarasca al suelo (Láderach et al. 2017). La inclinación de la pendiente del terreno de fine la vulnerabilidad de un sitio a la erosión y de termina la carga de trabajo y el aumento del riesgo de accidentes (Avelino et al. 2007). Por lo que las pendientes bajas son las más aptas para el cultivo del café, pero como son utilizadas para la siembra de otros cultivos, las pendientes medias son las más utilizadas para el cultivo del café.

El modelo de inclinación de la pendiente del terreno (MPT) para el cultivo del café, propuesto, puede ser extremo al declarar que es posible cultivar café en inclinaciones de la pendiente del terreno entre 61 a 80%, que corresponden a la clase de marginalmente apta. En otras investigaciones se han reportado como tierras marginalmente aptas para el cultivo del café con inclinaciones de la pendiente mayores a 31% (Ochoa et al. 2017, Hidayat et al. 2020). Pero bajo las condiciones del estudio, estas inclinaciones de la pendiente del terreno están siendo utilizadas, a pesar de la dificultad de trabajar y al mayor riesgo de accidentes. Por lo que es importante implementar prácticas de conservación que permita mantener las funciones ambientales del suelo (Bautista et al. 2016a, Gallegos et al. 2019). Es necesario considerar que la producción de café en la Mixteca Alta está inmersa en un paisaje montañoso, con asentamientos humanos dispersos que sobreviven del aprovechamiento de los recursos naturales. Por lo que el modelo de aptitud para el cultivo de café permite la delimitación de zonas agroecológicas óptimas para su cultivo (zonas muy aptas y medianamente aptas), y para la conservación y restauración de los recursos naturales (zonas no aptas para el cultivo de café, pero adecuadas para la conservación de los bosques). También es importante que en las zonas de cultivo con pendientes pronunciadas se implementen estrategias de conservación de suelo y agua. Algunas tecnologías que se pueden adaptar a los cafetales son las terrazas y barreras con cercos vivos implementadas en curvas a nivel. Además, un manejo adecuado del sombreado, del arreglo espacial vertical y horizontal de los árboles y del sotobosque también puede ayudar a proteger el suelo de la erosión y proteger la biodiversidad (Perez-Rodriguez y Anderson 2013).

Aptitud de los suelos para el cultivo del café

Los suelos aptos para el cultivo de café en la Mixteca Alta tuvieron profundidades mayores a 1.1 m, además, el suelo más somero tuvo 0.62 m, mientras que el más profundo 1.43 m. Si bien, la profundidad de enraizamiento del café puede llegar hasta 1.5 m o más, la mayoría de las raíces de absorción de las plantas de café se localizan en los primeros 20 cm del suelo (Gómez-González et al. 2018) con un máximo de 40 cm de profundidad (Partelli et al. 2014). Sin embargo, en este sentido se debe tener en cuenta que, en sistemas agroforestales, como el caso del café con árboles de sombra, se requiere que las raíces de los árboles de sombra no compitan con las del cultivo principal, por esta razón es preferible que los nuevos cultivos se hagan en suelos profundos. Además, la densidad y distribución del sistema radical depende de las propiedades del perfil del suelo, siendo los suelos porosos, con texturas franco arcillosas, estructura granular y un alto contenido de materia orgánica, los más aptos para el cultivo de café (Gómez-González et al. 2018). El promedio de la profundidad de enraizamiento de los cafetales no aptos fue el menor de todos los niveles de aptitud (22 cm). Esto es atribuido a que los suelos no aptos presentaron texturas arcillosas y estructuras masivas o en bloques angulares en los horizontes subsuperficiales. Estas condiciones favorecen la compactación del suelo, dificultan el enraizamiento y, consecuentemente, reducen la productividad del agroecosistema (Gómez-González et al. 2018).

Los suelos aptos para el cultivo del café tuvieron un mayor espesor de hojarasca (3-5 cm), mientras que los no aptos la menor (0.5-3 cm). Esta diferencia podría estar asociada a una mayor fertilidad de los suelos aptos, debido a mayor acumulación de materia orgánica, asociada con mayor actividad microbiana, mayor mineralización y, por lo tanto, mayor disponibilidad de nutrimentos para las plantas (Tully et al. 2013, Nesper et al. 2019). El manejo de la materia orgánica del suelo en sistemas de producción orgánica es fundamental, debido a que la fertilidad del suelo no puede ser suplementada con fertilizantes químicos (Yageta et al. 2019). Además, en la zona cafetalera de la Mixteca Alta no existe una fuente de estiércol cercana que potencialmente pueda ser composteada e incorporada como abono. De este modo, un adecuado manejo de la fertilidad del suelo debe incluir una buena selección de árboles de sombra que aporten al suelo materia orgánica en cantidad y calidad, pero que a su vez compitan poco con el cultivo.

Conclusiones

En la Mixteca Alta de Oaxaca el clima es la principal limitante para la producción de café y se encuentra en relación proporcional con la altitud. El clima cálido húmedo en altitudes bajas, con cafetales muy sombreados, propician una mayor incidencia de la roya. Por otro lado, las heladas en las partes altas también limitan el establecimiento del café. El modelo de aptitud para el cultivo del café propuesto con base en la inclinación de la pendiente del terreno es con gruente con la realidad del territorio de la Mixteca Alta del estado de Oaxaca, pero con altos niveles de riesgo de accidentes para los agricultores y con alto riesgo de erosión en la clase Marginalmente apta. Los suelos aptos para el café deben ser profundos, al menos de un 1 m, con texturas francas y una capa gruesa de hojarasca. Este trabajo puede servir de referencia para la evaluación de tierras para cultivos específicos en zonas con escases de información geográfica del medio físico.

Agradecimientos

A la CONABIO por el financiamiento al proyecto: “Estudio para la delimitación de zonas agroecológicas para el café”; A la DGAPA-UNAM por el financiamiento al proyecto “Generación de modelos de evaluación ambiental del perfil del suelo en zonas volcánicas y de karst” clave -PAPIIT IN209218.

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Recibido: 17 de Septiembre de 2019; Aprobado: 12 de Febrero de 2021

*Autor de correspondencia:leptosol@ciga.unam.mx

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