104912 by UNIGIS América Latina

Master Thesis ǀ Tesis de Maestría submitted within the UNIGIS MSc programme presentada para el Programa UNIGIS MSc at/en

Interfaculty Department of Geoinformatics- Z_GIS Departamento de Geomática – Z_GIS University of Salzburg ǀ Universidad de Salzburg

Propuesta de zonificación edafoclimática y definición de zonas de escape para el cultivo de caucho natural en Colombia Edaphoclimatic zoning proposal and definition of escape zones for the cultivation of natural rubber in Colombia by/por

Diana Elisa Correa Pinilla 11713288 A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Master of Science– MSc Advisor ǀ Supervisor:

Anton Eitzinger PhD

Villavicencio - Colombia, 16 de Marzo de 2021

Compromiso de Ciencia

Por medio del presente documento, incluyendo mi firma personal certifico y aseguro que mi tesis es completamente el resultado de mi propio trabajo. He citado todas las fuentes que he usado en mi tesis y en todos los casos he indicado su origen.

Villavicencio (Colombia), 16 de Marzo de 2021 (Lugar, Fecha)

(Firma)

AVISO DE BLOQUEO DOCUMENTO DE TESIS 10 de mayo de 2021 Señores UNIGIS América Latina Comité de Tesis – Universidad de Salzburg De mi consideración: Yo Diana Elisa Correa Pinilla estudiante del programa de Maestría en SIG – UNIGIS del grupo 2017A, me permito informar que mi trabajo de titulación (tesis) contiene datos confidenciales los mismos que no pueden ser publicados en fuentes de acceso libre. Por lo cual solicito que mi tesis, solo sea de acceso interno del programa de UNIGIS y la Universidad de Salzburgo así como también únicamente para los evaluadores de tesis y los miembros de la comisión de Auditoría. Además confirmo conocer que según establecen las políticas de la Universidad de Salzburgo, el bloque en la tesis tiene una duración máxima de 5 años y una vez transcurrido dicho la tesis será publicada en el repositorio de la universidad. Lo anterior para fines pertinentes Atentamente, ______________________________ DIANA ELISA CORREA PINILLA

AGRADECIMIENTOS

Gracias

Corporación

Colombiana

Investigación

Agropecuaria

- AGROSAVIA por la financiación del proyecto “Sistema de información geográfico para la gestión de plantaciones de caucho natural localizadas en diferentes agroecosistemas de Colombia - SIG WEB Caucho”. Al equipo de trabajo del proyecto SIG Web Caucho, en especial a Albert Gutiérrez, Judith Martínez, Óscar Córdoba, Ferney Lopéz y Juan Pablo Gil, por su colaboración y aportes al desarrollo de este trabajo. A mi mamá Carmen Cecilia Pinilla y mi papá Luis Fernando Correa que me han dado todas las oportunidades para cumplir mis sueños y metas, a mi familia y amigos, por todo el apoyo y paciencia durante este proceso.

RESUMEN En el campo de la agricultura, los procesos de zonificación edafoclimáticos mediante metodologías de Sistemas de Información Geográfica (SIG) proporcionan instrumentos para el ordenamiento territorial y toma de decisiones por parte de productores, asistentes técnicos, planificadores e inversionistas. El presente trabajo tiene como objetivo la identificación y delimitación de zonas aptas para el cultivo de Hevea brasiliensis en Colombia a partir de los requerimientos de la especie a escala 1:100.000, así como también la identificación de zonas de escape al mal suramericano de las hojas, enfermedad causada por el hongo Pseudocercospora ulei que ha generado grandes pérdidas económicas en plantaciones de caucho en América Latina. Este trabajo fue realizado bajo la metodología de zonificación agroecológica para la definición de usos de la tierra, propuesta por la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), a partir del uso de herramientas de análisis espacial con datos de formato ráster en el programa ArcGIS Desktop 10,7 y en donde fueron incorporadas y evaluadas variables de los componentes climáticos y edáficos. Para la definición de zonas de escape al mal suramericano de las hojas, fue utilizado el modelo propuesto por Ortolani et al., en 1983. A partir de los resultados obtenidos se pudo establecer que en Colombia se encuentran 5,744,407 ha aptas para el cultivo de caucho natural. Sin embargo, estas áreas presentan condiciones propicias para el ataque del mal suramericano de las hojas. Palabras clave: Sistemas de información geográfica, Zonificación agroecológica, Hevea brasiliensis, Pseudocercospora ulei, Zonas de escape.

ABSTRACT In the field of agriculture, agroclimatic zoning procedures by the means of Geographic Information Systems (GIS) provide tools for land-use planning and decision-making by producers, technical assistants, decision-makers and investors. This study aims at identifying and delimiting areas suitable for the cultivation of Hevea brasiliensis rubber in Colombia, using the species requirements at a scale of 1:100,000, as well as to identify escape zones for the south American leaf blight (SALB) disease. SALB is caused by the fungus Pseudocercospora ulei and has generated large economic losses in rubber plantations in Latin America. The study was carried out following the agro-ecological zoning methodology for the definition of land use, proposed by the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). Spatial analysis tools were used and raster data with ArcGIS Desktop 10.7, incorporating and evaluating climatic and soil variables. In order to define escape zones for the SALB, the used model was proposed by Ortolani et al., in 1983. The obtained results showed that, in Colombia, there are 5,744,407 ha suitable for the cultivation of natural rubber. However, these areas present favorable climatic conditions for the development of the SALB. Keywords: Geographic Information Systems, Agro-ecological zoning, Hevea brasiliensis, Pseudocercospora ulei, Escape zones.

Abreviaturas

AGROSAVIA: Corporación Colombiana de Investigación Agropecuario CAP: Circunferencia medida a una altura de 1,20 m CIAT: Centro Internacional de Agricultura Tropical DSS: Decision Support System (en español: Sistemas de Soporte de Decisiones) EMC: Evaluación Multicriterio FAO: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación IGAC: Instituto Geográfico Agustín Codazzi MADR: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural NASA: National Aeronautics and Space Administration (en español: La Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio). PNN: Parques Nacionales Naturales PECTIA: Plan Estratégico de Ciencia, Tecnología, e Innovación del Sector Agropecuario Colombiano RNN: Reserva Nacional Natural SALB: South American Leaf Blight (en español: Mal Suramericano de las Hojas) SIG: Sistema de Información Geográfica SINAP: Sistema Nacional de Áreas Protegidas SIRPA: Sistema de Información para la Planificación Rural SPNN: Sistema Parques Nacionales Naturales TUT: Tipos de Utilización de la Tierra UPRA: Unidad de Planificación Rural Agropecuaria ZAE: Zonas Agroecológicas

Tabla de contenido 1

Introducción ...............................................................................................................9 1.1

Antecedentes .......................................................................................................9

1.2

Objetivos ...........................................................................................................11

Objetivo general. ...................................................................................... 11

Objetivos específicos. ............................................................................... 11

1.3

Preguntas de investigación................................................................................11

1.4

Hipótesis ...........................................................................................................11

1.5

Justificación ......................................................................................................12

1.6

Alcance .............................................................................................................13

Revisión de literatura ...............................................................................................14 2.1

Evaluación de tierras y Zonificación agroecológica .........................................14

2.2

Metodologías para la Zonificaciones Agroecológicas.............................. 15

El Caucho natural..............................................................................................19

Descripción botánica ................................................................................ 19

Distribución natural del caucho. ............................................................... 21

Distribución actual del caucho natural a nivel mundial. .......................... 23

Distribución actual del caucho natural en Colombia. ............................... 23

Descripción del cultivo de caucho natural................................................ 26

Mal Suramericano de las Hojas y Zona de Escape................................... 30

Metodología .............................................................................................................42 3.1

Área de estudio .................................................................................................42

3.2

Proceso metodológico .......................................................................................44

3.2.1

Primera etapa. ........................................................................................... 46

Segunda etapa. .......................................................................................... 54

Resultados................................................................................................................85 4.1

Identificación de zonas óptimas para el cultivo de caucho ...............................85

4.2

Áreas de Escape al Mal Suramericano de las Hojas .........................................93

Discusión .................................................................................................................97

Conclusiones y recomendaciones ..........................................................................101

6.1

Conclusiones ...................................................................................................101

6.2

Recomendaciones ...........................................................................................101

Bibliografía ............................................................................................................103

Lista de figuras

Figura 1 Esquema suma lineal ponderada ...................................................................... 17 Figura 2 Estructuras del árbol de caucho natural ........................................................... 21 Figura 3 Distribución natural de Hevea brasiliensis ...................................................... 22 Figura 4 Distribución de plantaciones de caucho natural en Colombia ......................... 25 Figura 5 Etapas del desarrollo del cultivo de caucho natural ......................................... 26 Figura 6 Origen material vegetal .................................................................................... 28 Figura 7 Proceso de rayado y recolección de latéx ........................................................ 30 Figura 8 Ataque de mal suramericano de las hoja en diferentes estadios foliares ......... 31 Figura 9 Áreas priorizadas zonificación de caucho 1997 ............................................... 34 Figura 10 Zonas de exclusión para el cultivo de caucho ................................................ 35 Figura 11 Zonas potenciales para el cultivo de caucho, con condiciones manejables del suelo ................................................................................................................................ 36 Figura 12 Mapa de zonas de escape al Mal Suramericano de las hojas ......................... 37 Figura 13 Zonificiación para el cultivo de caucho en el cordón cauchero – cacaotero .. 38 Figura 14 Áreas con cuatro meses con precipitación menor a 100 mm ......................... 39 Figura 15 Áreas con dos meses con precipitación menor a 50 mm ............................... 39 Figura 16 Zonificiación para el cultivo de caucho en la región del Magdalena medio .. 40 Figura 17 Zonificación de aptitud para el cultivo de caucho - UPRA ........................... 41 Figura 18 Área de estudio............................................................................................... 43 Figura 19 Diseño metodológico ..................................................................................... 45 Figura 20 Aptitud para la variable altitud....................................................................... 56 Figura 21 Aptitud para la variable temperatura media ................................................... 57 Figura 22 Aptitud para la variable precipitación ............................................................ 58 Figura 23 Aptitud para la variable déficit hidrico .......................................................... 59 Figura 24 Aptitud para la variable drenaje natural ......................................................... 60 Figura 25 Aptitud para la variable profundidad efectiva ................................................ 61 Figura 26 Aptitud para la variable textura ...................................................................... 62 Figura 27 Aptitud para la variable humedad del suelo ................................................... 63 Figura 28 Aptitud para la variable fertilidad .................................................................. 64 Figura 29 Aptitud para la variable pH ............................................................................ 65 Figura 30 Aptitud para la variable pendiente ................................................................. 66 6

Figura 31 Aptitud para la variable pedregosidad ........................................................... 67 Figura 32 Aptitud para la variable de salinidad.............................................................. 68 Figura 33 Aptitud para la variable de sodicidad ............................................................. 69 Figura 34 Aptitud para la variable inundable ................................................................. 70 Figura 35 Aptitud criterio capacidad de laboreo ............................................................ 72 Figura 36 Aptitud criterio condiciones de enraizamineto y turberización ..................... 73 Figura 37 Aptitud criterio disponibilidad de humedad................................................... 74 Figura 38 Aptitud criterio disponibilidad de oxígeno .................................................... 75 Figura 39 Aptitud criterio disponibilidad de nutrientes ................................................. 76 Figura 40 Aptitud criterio toxicidad por sales, sodio y aluminio ................................... 77 Figura 41 Aptitud de evapotrasnpiración para zona de escape ...................................... 80 Figura 42 Aptitud de humedad relativa de enero para zona de escape........................... 81 Figura 43 Aptitud de déficit hídrico para Zona de Escape ............................................. 82 Figura 44 Aptitud de temperatura media anual para Zona de Escape ............................ 83 Figura 45 Aptitud de temperatura minima de febrero para Zona de Escape .................. 84 Figura 46 Aptitud componente climático ....................................................................... 86 Figura 47 Aptitud componente edáfico .......................................................................... 88 Figura 48 Aptitud para el cultivo de caucho natural en Colombia ................................. 90 Figura 49 Zonas de Escape al SALB .............................................................................. 96

Lista de tablas

Tabla 1 Número de áreas, plantaciones y lotes establecidos a nivel departamental ...... 24 Tabla 2 Criterios y variables biofísicas .......................................................................... 46 Tabla 3 Requerimientos climáticos y edáficos ............................................................... 50 Tabla 4 Requerimientos climáticos para Zonas de Escape al SALB ............................. 52 Tabla 5 Información cartografía básica. ......................................................................... 53 Tabla 6 Información climática........................................................................................ 53 Tabla 7 Información edáfica ........................................................................................... 54 Tabla 8 Ponderación criterios edáficos ........................................................................... 78 Tabla 9 Categorías de aptitud para el cultivo de caucho en Colombia........................... 78 Tabla 10 Categorías de aptitud para Zona de Escape del SALB .................................... 79 Tabla 11 Distribución de áreas por aptitud de uso a nivel departamental ...................... 91 Tabla 12 Distribución de áreas para Zona de Escape a nivel departamental ................. 94

1.1

Introducción

Antecedentes

Los procesos de zonificación para el cultivo de caucho natural (Hevea brasiliensis) en América Latina se han centrado principalmente en la identificación de áreas idóneas para el establecimiento de la especie con el fin de obtener su máxima productividad y la delimitación de Zonas de Escape al Mal Suramericano de las Hojas (SALB; por sus siglas en ingles de South American Leaf Bligth). El caucho natural se distribuye en la Amazonia Brasileña, al oriente de Colombia y Perú, el nordeste de Bolivia, el sur de Venezuela y las Guyanas (Schultes, 1945). De acuerdo con Gasparotto, Dos Santos, Pereira, y Ferreira (1997), desde comienzos del siglo XX, fue reportado el ataque del hongo ascomycete Pseudocercospora ulei (Henn; antes Microcyclus ulei), en países de Centro y Sur América, causando una disminución de la producción, muerte de miles de árboles, abandono de plantaciones comerciales y conversión de los cultivos a otras especies. El patógeno P. ulei (Henn) es nativo de la cuenca Amazónica donde se distribuye el género Hevea. Sin embargo, este fue diseminado por los países suramericanos y centro americanos con la introducción y expansión de las plantaciones de caucho natural de tipo comercial (Guyot y Le Guen, 2018). Se caracteriza por i) ser un patógeno de rápida diseminación, ii) tener alta capacidad de generar daños severos en las hojas, que pueden llevar a la muerte descendente de las ramas o el árbol, iii) facilitar la incidencia de otras enfermedades como antracnosis, causada por diferentes especies del hongo ascomyceto Colletotrichum y iv) su difícil control en grandes extensiones (Gasparotto et al., 1997). Según Martinez y Garcia (2006), el establecimiento de plantaciones de caucho natural a nivel comercial en Colombia, tuvo lugar en la década de los años 40, en los departamentos de Urabá y Caquetá, a través de programas de fomento en bosques húmedos tropicales. Posteriormente este cultivo fue incorporado en el departamento del Guaviare por programas para la sustitución de cultivos ilícitos (coca). Años más tarde fue introducido en la zona de marginal cafetera de los departamentos de Caldas y Tolima, impulsados por los comités de cafeteros a través de programas de fomentos para la diversificación de cultivos. Y por último en la década de los 80, comienza el establecimiento y expansión

de plantaciones impulsadas por la empresa Mavalle S.A. en la región de la Orinoquia Colombiana, en los departamentos de Meta y Vichada, región en la cual a 2014 se encuentra establecida cerca del 50% del área existen en caucho a nivel nacional (Gutiérrez et al., 2017). Los procesos de zonificación para la identificación de zonas aptas para el cultivo, así como también para la identificación de Zonas de Escape para SALB, se han realizado tanto en América Latina y Asia, países en donde se encuentran establecidas plantaciones de caucho natural de tipo comercial y que se localizan en áreas con riesgo a esta enfermedad. Estos estudios se basan en el modelamiento de variables climáticas y edáficas y el uso de herramientas de Sistemas de Información Geográfica (SIG), entre los que se destacan los elaborados por Camargo, Cardoso, y Schmidt (1967), Ortolani, Pedro Junior, AlfonsiI, Camargo, y Brunini (1983), De Camargo, Marin, y Camargo (2003), Carmo et al. (2004), Pilau, Marin, Assad, Pinto, y Barbarisi (2007), da Silva, Cecílio, Xavier, Pezzopane, y Garcia (2013), y Rivano et al. (2015) en Ecuador; Roy, Newby, Mathew, y Guest (2017) en el Sudeste Asiático y Golbon, Cotter, Mahbod, y Sauerborn (2019) al nivel global. En Colombia, el primer proceso de zonificación para el cultivo de caucho fue realizado en 1997 por Castañeda Torres (1997), a escala 1:1,500,000, con el objetivo de determinar zonas aptas a nivel edáfico y climático, con énfasis en Zonas de Escape al hongo P. ulei. Posteriormente, Sarmiento (2004) realizó un modelo de zonificación para el fomento de caucho y cacao para los departamentos de Antioquia y Córdoba. Jaimes, Rojas, Cilas, y Furtado (2016) realizaron la zonificación edafoclimática con énfasis en Zonas de Escape a SALB en el Magdalena medio. Y en el 2018, Flórez, et al. (2018) elaboraron la zonificación del cultivo comercial de caucho a escala 1:100,000, para Colombia a partir de criterios biofísico, socioeconómico y socioecosistémico.

1.2

Objetivos

Objetivo general.

Identificar y delimitar zonas aptas para el cultivo de caucho natural en Colombia a escala 1:100,000.

Objetivos específicos.

‐

Identificar zonas aptas para el establecimiento del caucho natural a escala 1:100,000, a partir de variables climáticas y edáficas.

‐

Establecer zonas aptas para el cultivo de caucho que presenten condiciones de Escape al Mal Suramericano de las hojas en Colombia.

1.3

Preguntas de investigación

¿Cuáles son las principales áreas en Colombia, potenciales para el establecimiento de caucho natural? ¿En Colombia existen áreas óptimas para el cultivo de caucho que presenten condiciones de zona de escape al mal suramericano de las hojas?

1.4

Hipótesis

H1: En Colombia existen zonas potenciales para el establecimiento de caucho natural que cumplan con las condiciones climáticas para la zona de escape de mal suramericano de las hojas. HO: En Colombia no existen zonas potenciales para el establecimiento de caucho natural que cumplan con las condiciones climáticas para la zona de escape de mal suramericano de las hojas.

1.5

Justificación

Si bien en Colombia existen trabajos realizados previamente en la determinación de zonas aptas para el establecimiento de plantaciones de caucho y la existencia de Zonas de Escape para el SALB, la planificación del sistema productivo a nivel nacional se ha desarrollado según los resultados del estudio publicado por Castañeda Torres en 1997, en donde se estableció la existencia de Zonas de Escape en diferentes regiones del país. Evidencia de este proceso es el incremento sustancial del área sembrada al pasar de cerca de 7,000 ha establecidas a finales de la primera década del 2000, a más de 50,000 ha en el año 2015 (Gutiérrez et al., 2017). Por tal motivo, es necesario realizar nuevos procesos de zonificación e identificación de Zonas de Escape, en donde se incorpore información climática y édafica actualizada

y con mejor escala de detalle que permita a los

productores y entidades gubernamentales la toma de decisiones y planificiación del sistema productivo y del territorio. Adicionalmente ante el actual crecimiento de este sistema productivo a nivel nacional, en 2016, la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (AGROSAVIA) y la Cadena Nacional del Caucho, en trabajo conjunto identificaron los principales problemas y demandas del sector cauchero en Colombia, registrados en Plan Estratégico de Ciencia, Tecnología, e Innovación del Sector Agropecuario Colombiano (PECTIA) 2017-2027. En este trabajo, se planteó la necesidad de contar con herramientas e insumos, tales como SIG, zonificación y georreferenciación que permitan a) el desarrollo, consolidación y operación de sistemas de información integrales que permitan el acceso y la consulta oportuna de la información (oferta, demanda, precios, mercados, resultados de investigaciones, estadísticas, plagas, enfermedades, clima) para la toma de decisiones estratégicas y el fortalecimiento de la cadena productiva del caucho, b) la caracterización, georreferenciación y zonificación de los sistemas productivos actuales y potenciales para la determinación de zonas agroecológicas y agroclimáticas óptimas para la producción del caucho, c) determinar la capacidad productiva de los sitios en función de la demanda fisiológica, la oferta ambiental, el mercado y el efecto de las actividades realizadas en los sistemas productivos y d) la zonificación edáfico-climática como herramienta para la planificación predial y el ordenamiento productivo para el establecimiento del caucho (PECTIA, 2016). Ya que en la actualidad el sistema productivo de caucho natural, esta

siendo impulsado desde los gobiernos departamentales y municipales como parte alternativas productivas

1.6

Alcance

Dadas las demandas planteadas por el sector cauchero en el PECTIA 2017-2027, el desarrollo del presente trabajo espera contribuir por medio de la generación de la zonificación agroclimática y la identificación de Zonas de Escape al SALB a escala 1:100,000, como herramienta para la toma de decisiones por parte de productores y entidades gubernamentales para la planificación del sector cauchero en Colombia.

2.1

Revisión de literatura

Evaluación de tierras y Zonificación agroecológica

En 1976, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), con el fin de estandarizar los procesos de zonificación agroecológica entre los países miembros, propuso el Marco para la Evaluación de Tierras, a través del cual se definieron las bases conceptuales y las orientaciones metodológicas para su desarrollo. Como parte de esta propuesta, introdujo la metodología para la definición de Zonas Agroecológicas (ZAE), por medio del cual se busca la identificación de zonas a partir de los requerimientos climáticos y edáficos para cada cultivo en particular, donde cada una de las zonas tiene una combinación similar de limitaciones y potencialidades para el uso de tierra, que permita el incremento de la producción o limitando la degradación de los recurso (FAO, 1976). A partir de esta propuesta, la FAO estableció seis principios fundamentales para la Evaluación de Tierras, los cuales se enumeran a continuación (UPRA, 2014a): 1. La aptitud de las tierras es evaluada y clasificada respecto a los tipos específicos de uso de la tierra. 2. Una evaluación necesita una comparación de los beneficios obtenidos y los insumos necesarios para diferentes tipos de tierras para asesorar el potencial productivo. 3. El proceso de evaluación requiere un abordaje multidisciplinario. 4. Las evaluaciones deberían ser en términos del contexto biofísico, económico, social y político del área en cuestión. 5. La aptitud se refiere a un uso sobre una base sostenida. 6. La evaluación contempla la comparación de más de un solo tipo de uso. La primera versión de la Evaluación de Tierras propuesta por la FAO en 1976 tenía como objetivo aportar elementos para la planificación del uso de la tierra y los proyectos de desarrollo territorial. Este enfoque, durante las últimas décadas, se ha visto en la necesidad de incluir nuevos conceptos, definiciones, y principios que han permitido resolver problemas técnicos, socioeconómicos y ambientales en el uso de las tierras en el marco del desarrollo sostenible, el cambio climático, la biodiversidad y la desertificación

(FAO, 2007). Según la Unidad de Planificación Rural Agropecuaria (UPRA), en la actualidad, la Evaluación de Tierras tiene como objetivo: Proponer y determinar espacialmente sistemas de uso que sean apropiados, en sentido biofísico; aceptables, desde el punto de vista social; viables, en términos económicos, y que no ocasionen impactos negativos en el medio ambiente, es decir, que sean sostenibles a largo plazo (UPRA, 2013, p.22). Tradicionalmente, una de las principales herramientas que les ha permitido a técnicos e investigadores realizar las Evaluación de Tierras y los procesos de ZAE a escalas nacionales, regionales y locales, son los SIG, los cuales, a través bases de datos, información cartográfica y múltiples metodologías, han permitido la generación de mapas de idoneidad, la gestión de los recursos naturales y la planificación de sus usos (FAO, 1997).

Metodologías para la Zonificaciones Agroecológicas.

En el campo de los SIG, como herramientas para la toma de decisiones en el sector agropecuario, en especial para la Evaluación de Tierras, se ha utilizado la Evaluación Multicriterio (EMC) y Multiobjetivo, la cual fue definida por Barredo (1996, p.126) como: “el conjunto de técnicas orientadas a asistir en los procesos de toma de decisiones, cuyo fin es investigar un número de alternativas bajo la luz de múltiples criterios y objetivos”. Esta evaluación se enmarca en estudios de diferentes variables que se agrupan en los componentes físico, socioecosistémico y componente socioeconómico. Según Ezzati (2019), las EMC en el marco de los Sistemas de Soporte de Decisiones (DSS; por sus siglas en ingles de Decision Support System) pueden proporcionar elementos claves para resolver problemáticas complejas, ya que durante su proceso de análisis y evaluación considera múltiples variables que pueden llegar a generar soluciones viables, pero no necesariamente óptimas por sí mismas. Para solucionar esta situación, el autor plantea que los procesos de análisis multicriterio deben constar de cuatro componentes principales:

Análisis del tomador de decisiones, a través del cual la persona o el grupo de personas, que realizan el proceso de decisión, identifican todos los actores relevantes y su grado de participación, los cuales pueden ser beneficiados o perjudicados durante el proceso o por los resultados obtenidos en el proceso de decisión.

Diseño de una estructura jerárquica adecuada, a través de la cual el tomador de decisiones identifica el objetivo del problema de decisión y los elementos correspondientes, tales como criterios, subcriterios y factores. Una estructura jerárquica genérica consta de cuatro niveles que incluyen: objetivo o función de utilidad general, criterios, subcriterios y alternativas de decisión.

Identificar elementos de decisión tales como los criterios, subcriterios, factores y alternativas de decisión que intervienen durante el proceso.

Interpretar los resultados de la toma de decisiones, por medio del cual el tomador de decisión interpreta los resultados obtenidos y busca la forma más efectiva para la comunicación y divulgación de los resultados obtenidos.

En la actualidad los procesos de zonificación agropecuarios y el ordenamiento de la propiedad rural en Colombia, viene siendo realizado por la UPRA, entidad adscrita al MADR, creada mediante el Decreto 4145 del 3 de noviembre de 2011. En la UPRA, cuyas funciones son: i) planificar el uso eficiente del suelo, ii) definir los criterios y crear los instrumentos requeridos para el efecto, previendo el respectivo panorama de riesgos y una mayor competitividad de la producción agropecuaria en los mercados internos y externos, y iii) definir criterios y diseñar instrumentos para el ordenamiento del suelo rural apto para el desarrollo agropecuario, que sirvan de base para la definición de políticas públicas (UPRA, 2018b). Para esto la UPRA (2018b) desarrollo las bases conceptuales y metodológicas para el desarrollo de zonificaciones a través de la EMC, que se apoya en la aplicación de diferentes metodologías de análisis espacial como la suma lineal ponderada, el análisis jerárquico y los árboles de decisiones, con el fin de agrupar variables para la conformación de criterios y la combinación de criterios para la generación de los componentes biofísicos y socioeconómicos relacionados con el sistema productivo. Esta metodología ha sido utilizada por la UPRA para la publicación de las zonificaciones a escala 1:100.000 para diferentes cultivos, entre los cuales se encuentra cacao, fresa, mango, cebolla, papa, maíz, forestales, pastos, entre otros.

2.1.1.1 Suma lineal ponderada.

Según la UPRA (2014b), dentro de las técnicas multicriterio, una de las metodologías más utilizadas es la suma lineal ponderada, la cual corresponde a una operación aritmética simple del tipo compensatorio aditivo normalizado (Nagata y Peterson, 2013). Yáñés y González (2005) plantean que esta metodología puede ser fácilmente utilizada en análisis con información en formatos vectoriales o ráster y consiste en la asignación de pesos de importancia relativa a cada atributo. Una vez definidos los pesos para cada una de las variables de acuerdo a su importancia, se procede a calcular la puntuación total de cada alternativa, multiplicando la puntuación de esta alternativa para cada criterio por el peso asociados a dicho criterio y sumando los productos (Figura 1).

Figura 1 Esquema suma lineal ponderada Fuente: Esri (2019b)

Matemáticamente, la suma lineal ponderada se desarrolla a partir de la siguiente ecuación (Nagata y Peterson, 2013):

Dónde: ri: Es la variable ponderada definida como objetivo. wj: Es el peso del criterio o factor. vij: Es el valor ponderado de la alternativa i en el criterio o factor j.

2.1.1.2 Árboles de decisiones.

Los métodos de árboles de decisión son herramientas que contribuyen a realizar elecciones adecuadas en función de los atributos del conjunto de datos estudiados (Quintero y Amézquita, 2008), los cuales son representados a través de un esquema gráfico similar a la estructura de un árbol, en donde son visualizadas múltiples alternativas disponibles a la hora de tomar una decisión (Sullivan, 2017). La trayectoria que sigue el usuario en cada respuesta es conocida como árbol de decisión, el cual inicia en un único nodo que, dependiendo de la respuesta o decisión se irá al nodo siguiente de esa rama o cambiará a la otra. En este tipo de representación, cada nodo es una decisión que, a su vez, genera reglas para la clasificación de un conjunto de datos (Núñez, 2006). Entre la ventajas que presentan los árboles de decisión son su rapidez y precisión a la hora de construcción, su fácil interpretación y compresión, admiten múltiples tipos de datos (discretos y continuos) y son de gran utilidad para la exploración de datos (Dueñas, 2009; Sullivan, 2017). Para la representación gráfica de los árboles de decisiones, se utilizan diferentes convenciones (Sullivan, 2017): -

Circulo: Representa un nodo de probabilidad, muestra las probabilidades de ciertos resultados.

Cuadro: Representa un nodo de decisión, muestra el resultado que se tomara.

Triangulo: Representa un nodo terminal que consiste en el resultado final de la ruta de decisión.

Líneas: Une cada uno de los nodos y representa las ramas del árbol.

Según Sullivan (2017), los árboles de decisiones pueden ser de dos tipos y dependen principalmente de los datos de entrada:

Árboles de regresión son utilizados cuando la variable dependiente es continua y donde el valor obtenido por los nodos terminales en los datos de la muestra es la media de respuesta observadas.

Árboles de clasificación son utilizados cuando la variable dependiente es categórica, donde el valor obtenido por el nodo terminal en los datos de la muestra es la observación.

Si bien para la toma de las decisiones en el proceso de elaboración de los árboles existen diferentes algoritmos que permiten la construcción de forma automatizada, existen otras metodologías que, a través de reglas de decisión, se realiza la construcción del árbol. Una de estas reglas es la ley de mínimos, propuesta por el alemán Justus von Liebig en 1855. Inicialmente, este concepto fue relacionado con el crecimiento de las plantas y cultivos en donde se evidenció que el crecimiento de las plantas estaba relacionado con el aumento de la cantidad del nutriente más limitante. En el marco de las Evaluaciones de Tierras ha sido ampliamente utilizado para la definición de los Tipos de Utilización de la Tierra (TUT), en donde se toma la cualidad o característica más limitante para la definición de la aptitud (UPRA, 2018b). En el ámbito de la agricultura, los árboles de decisiones han sido implementados en los procesos de zonificaciones agrícolas y en la construcción de sistemas expertos, ya que les permite a investigadores de diferentes campos como la climatología, edafología, fisiología, fitopatología, entre otras, tomar la decisión a partir de conceptos (UPRA, 2018b). Un ejemplo del uso de árboles de decisiones se presenta en el estudio de caso, desarrollado por Quintero y Amézquita (2008) en el municipio de Puerto López (Meta), a través del cual se busca evaluar la calidad de la tierra y determinar el uso más apropiado, de acuerdo a los requerimientos de un cultivo en particular.

2.2

El Caucho natural

Descripción botánica

Familia: Euphorbiaceae Género: Hevea

Especie: Hevea brasiliensis (Willd. ex A. Juss.) Müll. Arg. Nombres comunes: Seringueira, seringa, seringa-verdadeira, cau-chu, árvore da borracha, seringueira-preta, seringueira-branca, caucho, hule, jebe, hevea (Brasil); Árbol de caucho (Colombia, Venezuela), Sibi-sibi (Guyana), Mapalapa (Surinam), Capi, Jeve, Shiringa (Perú) Árboles de 20 a 30 m (Figura 2a), fuste cilíndrico y recto de 30 a 60 cm de diámetro; ocasionalmente individuos silvestres alcanzan hasta 40 m de alto y cerca de 3 m de diámetro. Hojas alternas, trifolioladas, folíolos acuminados de 8 a 22 cm de largo por 3 a 10 cm de ancho, elípticos a obovados, ápice acuminado, base aguda, pecíolos de 9 a 38 cm de largo, glandulares en el ápice, estípulas pequeñas y deciduas. Inflorescencias (Figura 2b) terminales o panículas axilares de 8 a 20 cm de largo. Flores unisexuales, apétalas de 3 a 4 mm de largo, flores estaminadas con estambres 5 a 10 y filamentos connados, flores pistiladas con ovario trilocular, un óvulo por lóculo, estilos connados en la base. Frutos (Figura 2c) de 4 cm de largo por 4 a 6 cm de ancho, trilobulados, lisos y glabros, sobre pedúnculos de hasta 12 cm de largo. Semillas moteadas (Figura 2d) (Bernal, Gradstein, y Celis, 2019).

Figura 2 Estructuras del árbol de caucho natural a)Árbol de caucho natural, b) Infloresencia, c) Fruto y d) Semillas

Distribución natural del caucho.

El árbol de caucho natural (Hevea brasiliensis (Will. ex A. Juss.) Müll. Arg.) es una de las 9 especies identificadas en el género Hevea de la familia Euphorbiaceae, cuyo nombre proviene de las palabras hyévé o hevé , que significa “árbol que llora” o “lágrimas de árbol”, caracterizadas por la producción de látex a través de su corteza (Compagnon, 1998). El género Hevea se distribuye naturalmente en la Amazonia Brasileña, al oriente de Colombia y Perú, el nordeste de Bolivia, el sur de Venezuela y las Guyanas. Para Colombia, el rango de distribución de la especie H. brasiliensis se restringe a la parte sur del Trapecio Amazónico (Figura 3) y fue descrita por primera vez en 1824 por A.L. de Jussieu (Schultes, 1945).

Figura 3 Distribución natural de Hevea brasiliensis Modificado de Priyadarshan (2017)

Distribución actual del caucho natural a nivel mundial.

Debido a la alta demanda de caucho natural a nivel mundial, el establecimiento de plantaciones ha ampliado su rango de distribución a países tropicales y subtropicales. Actualmente, de las 11,27 millones de toneladas de caucho natural producidas a nivel mundial, el 92% se produce en el sureste de Asia, el 6% en África y el 2% en Latinoamérica, siendo Tailandia el mayor productor con 3,09 millones de toneladas en 2008, seguido de Indonesia, Malasia, India, China, Vietnam y también Sri Lanka, Brasil, Liberia, Côte d'Ivoire, Filipinas, Camerún, Nigeria, Camboya, Guatemala, Myanmar, Ghana, República Democrática del Congo, Gabón y Papua Nueva Guinea (Priyadarshan, 2017). En América Latina, los principales productores de caucho natural para el 2018 fueron Guatemala (349,546 t) y Brasil (199,870 t) (FAO, 2020). Para Colombia en el 2017, la producción nacional es de aproximadamente 7,000 t, cubriendo sólo el 20% de la demanda nacional y el 80% es importado de países como Brasil y Guatemala (MADR, 2017).

Distribución actual del caucho natural en Colombia.

Según Gutiérrez et al., (2017), en Colombia para el año 2014, se registraban un total de 55,660 ha que fueron establecidas en caucho natural, distribuidas en 17 departamentos. El departamento de Meta es el más representativo a nivel nacional con 19,849 ha que representa el 35.7% del total de las áreas de cultivo establecidas, seguido por los departamentos de Santander (15.7%), Vichada (15.3%), Caquetá (10.4%) y Antioquia (7.6%) (Tabla 1). El área total de caucho natural establecido en Colombia se encuentra distribuida en 6,127 plantaciones (Figura 4). Los departamentos que agrupan el mayor número de productores (personas naturales) o empresas corresponden a Santander (20.5%), Caquetá (19.8%), Antioquia (14.8%) y Córdoba (12.6%) y que concentran cerca del 68% de los productores de caucho a nivel nacional.

Tabla 1 Número de áreas, plantaciones y lotes establecidos a nivel departamental ÁREA PLANTACIONES DEPARTAMENTO MUNICIPIOS ha (%) NÚM. (%)

LOTES NÚM. (%)

Meta

19,849

35.7

388

6.3

585

7.7

Santander

8,716

15.7

1,259

20.5

1,475

19.3

Vichada

8,521

15.3

0.5

1.3

Caquetá

5,782

10.4

1,216

1.8

1,559

20.4

Antioquia

4,239

7.6

908

14.8

1,078

14.1

Córdoba

2,693

4.8

775

12.6

851

11.2

Caldas

1,713

3.1

399

6.5

558

7.3

Guaviare

1,319

2.4

293

4.8

361

4.7

Casanare

515

0.9

0.2

0.5

Putumayo

511

0.9

204

3.3

213

2.8

Tolima

510

0.9

228

3.7

301

3.9

Cundinamarca

488

0.9

199

3.2

254

3.3

Bolívar

426

0.8

106

1.7

106

1.4

N. De Santander

183

0.3

0.4

0.9

Vaupés

0.2

0.7

0.6

Choco

0.1

0.4

0.3

Cauca

0.0

0.3

0.2

55,660

100

6,127

100

7,632

100

Total 125 Fuente: Gutiérrez et al. (2017)

Figura 4 Distribución de plantaciones de caucho natural en Colombia

Descripción del cultivo de caucho natural.

El caucho natural (Hevea brasiliensis (Will. ex A. Juss.) Müll. Arg.) es una especie perenne y de tardío rendimiento (5 a 7 años), que tiene una vida útil de producción entre los 25 y 30 años, pero que alcanza la estabilidad de la producción entre los 10 y 12 años de edad (Monsalve, 2016). Su principal producto es látex, que es un fluido citoplasmático de color blanco o crema que contiene las partículas de caucho en suspensión (Gonçalves, Bataglia, Ortonali, y Fonseca, 2001), el cual es extraído de los vasos laticíferos de la corteza del árbol, mediante la técnica denominada sangría. El látex del caucho natural presenta propiedades como la elasticidad, plasticidad, resistencia al desgaste, propiedades de aislamiento para electricidad e impermeabilidad para gases y líquidos (Gonçalves et al., 2001). Dadas sus propiedades y las ventajas comparativas con el caucho sintético, el caucho natural es ampliamente utilizado en las industrias para la producción y reencauche de llantas, autopartes, calzados, adhesivos, guantes, impermeables, artículos deportivos, entre otros (Camacho et al., 2006) Siendo el cultivo de caucho natural, un sistema productivo a largo plazo, se identifican cinco etapas para su desarrollo, la cuales se describen a continuación (Figura 5):

Etapa 1 Selección de sitio de siembra Etapa 2 selección y adquisición del material vegetal

Etapa 5 aprovechamiento y explotación

Etapa 4 Sostenimiento de la plantación

Etapa 3 Establecimiento de la plantación

Figura 5 Etapas del desarrollo del cultivo de caucho natural

2.2.5.1 Etapa: Selección del sitio de siembra.

La primera etapa para el desarrollo del cultivo del caucho natural consiste en la selección del sitio de siembra. Este proceso parte desde la localización del predio, el cual debe estar apoyado en zonificaciones existentes para la especie, con el fin de identificar áreas óptimas, teniendo en cuenta su largo periodo productivo, que varía entre los 25 a 30 años y la susceptibilidad a problemas fitosanitarios como el SALB. El cual puede tener un efecto directo sobre los parámetros de producción y calidad del látex (Tapiero, 2011). El caucho natural se cultiva comercialmente en regiones tropicales alrededor del mundo, especialmente en zonas con temperaturas superiores a 20°C y por debajo de 200 msnm. Las condiciones ideales para la producción comercial de caucho incluyen precipitaciones entre 2,000 y 4,000 mm/año distribuidos en 100 a 150 días, temperatura media anual de 28 ± 2°C con variación diurna de 7°C, 2000 horas/año de brillo solar (Priyadarshan, 2011). En cuanto a las propiedades físicas del suelo, esta especie requiere (i) profundidad efectiva mínima de 1 m sin que intervenga una capa dura o una capa impenetrable, que le permita a las raíces durante la etapa de sequía acceder a la humedad retenida en el suelo y a un mejor anclaje; (ii) nivel freático superior a 1 m, con el fin de que haya al menos 1 m de suelo con buena aireación, esencial para la penetración de las raíces; (iii) suelos bien drenados esenciales para el óptimo crecimiento y rendimiento de las plantas de caucho (Priyadarshan, 2011). El pH óptimo del suelo para el cultivo de caucho se encuentra en el rango de 4.0 a 6.5, pero el cultivo puede tolerar un rango de pH de 3.8 a 8.0. Las plántulas jóvenes tienden a ser más sensibles al pH bajo que los árboles maduros. Un pH del suelo por encima de 8.0 causa un retraso en el crecimiento (Priyadarshan, 2011).

2.2.5.2 Etapa 2: Selección y adquisición material vegetal.

La segunda etapa corresponde al proceso de planificación de una plantación de caucho natural, consiste en la selección y adquisición del material vegetal que será sembrado en la plantación. El caucho natural es establecido a partir de clones mejorados y seleccionados (Cristancho y Silva, 2011), teniendo en cuenta criterios como el contenido

de caucho en el látex, resistencia al viento, adaptación a suelos con limitantes químicos, regeneración y espesor de la corteza, estructura adecuada del tronco, adaptabilidad climática del clon, resistencia a plagas y enfermedades, precocidad y alta productividad, arquitectura adecuada de la copa, adecuada distribución en la plantación (ASOHECA, 2009). Para la obtención del material vegetal, los productores pueden optar por la compra de material certificado en viveros o biofábricas, por el establecimiento de jardines clonales (Figura 6a) o viveros en plantación (Figura 6b) para la obtención de plantas de caucho en bolsa o en stump a raíz desnuda.

b Figura 6 Origen material vegetal a) Jardín clonal y b) Jardín vivero

2.2.5.3 Etapa 3: Establecimiento de la plantación.

La tercera etapa corresponde al establecimiento de la plantación. Durante el desarrollo de esta etapa se realizan las siguientes actividades: i) Selección del lote y la toma de muestras físico-químicas del suelo, con el objetivo de conocer las condiciones del suelo. Adicionalmente, este análisis le permite al productor determinar las enmiendas y el plan de fertilización; ii) limpieza y adecuación del lote, en caso de que sea necesario remover otras coberturas; iii) mecanización y aplicación de enmiendas, para la corrección de los suelos; iv) determinación del sistema de establecimiento, en donde es definido si la plantación será en sistemas agroforestales o monocultivo, dependiendo del sistema seleccionado, se determinaran las densidades y distancias de siembra; v) trazado y ahoyado de los surcos, teniendo en cuenta las condiciones y pendientes del terreno; vi)

el trasplanté de las plántulas al sitio definitivo y vii) resiembras (Compagnon, 1998; Cristancho y Silva, 2011; Martínez et al., 2013).

2.2.5.4 Etapa 4: Sostenimiento de la plantación.

La cuarta etapa corresponde a la fase improductiva del cultivo, que va desde la siembra de las plántulas en el sitio hasta la apertura del panel de sangría para su aprovechamiento y puede durar un período aproximado de seis a ocho años. Durante esta etapa, los productores realizan periódicamente actividades que les permite garantizar el buen desarrollo de la plantación. Entre las prácticas de manejo que se realizan, se destacan las siguientes actividades: i) Deschuponadas y podas mantenimiento y formación, ii) plateo y manejo de arvenses, iii) fertilización y iv) control de plagas y enfermedades (Martínez et al., 2013)

2.2.5.5 Etapa 5: Aprovechamiento y explotación.

La quinta etapa da inicio a la fase productiva del cultivo de caucho que dura en promedio de 25 a 30 años. Se considera que una plantación esta apta para entrar en sangría, cuando el 70% de árboles del lote o la plantación alcanzan en promedio de 45 a 50 cm de circunferencia (CAP) a una altura de 1,20 m y un espesor de corteza de 6 a 7 mm (Compagnon, 1998; Gonçalves et al., 2001). El proceso de sangría consiste en la remoción periódica de una fina capa de la corteza del árbol, con la finalidad de seccionar los vasos laticíferos para generar el escurrimiento del látex en un recipiente en donde es recolectado (Figura 7) (Gonçalves et al., 2001).

Figura 7 Proceso de rayado y recolección de latéx

Mal Suramericano de las Hojas y Zona de Escape.

El Mal Suramericano de las Hojas (SALB) es considerada una de las cinco enfermedades más agresivas en cultivos comerciales. La enfermedad es causada por el hongo P ulei, nativo de la Cuenca Amazónica y se distribuye desde los 18º de latitud norte en México, hasta los 24º latitud sur en el estado de Sao Paulo – Brasil, en áreas donde se encuentran especies del género hevea en ambientes naturales o cultivados (Gasparotto y Pereira, 2012). La ocurrencia del SALB depende de múltiples factores, entre los que se destacan el clima, la virulencia del patógeno, la susceptibilidad de los clones y la densidad de establecimiento, la disponibilidad del inoculo en el ambiente, la localización topográfica de las plantaciones y la coincidencia con los periodos de defoliación – refoliación de los clones (Gasparotto y Pereira, 2012). A nivel climáticos, las condiciones propicias para la germinación e infección del hongo se presentan con humedades relativas superiores al 95% por 10 horas consecutivas durante 12 noches en un mes, temperatura media en un rango de 24º a 26ºC. Temperaturas inferiores a 21º C y superiores a 30º C limitan el desarrollo de la enfermedad (Gasparotto et al., 1997). Cuando la humedad relativa es elevada, las condiciones favorecen la presencia de agua líquida en las hojas. Esto favorece la germinación de las esporas y la infección de la planta (Camargo et al., 1967; Sterling y Rodríguez León, 2018)

La incidencia y severidad de SALB varía dependiendo el estado de maduración de los tejidos foliares (Figura 8) y la susceptibilidad del clon establecido (Sterling y Rodriguez León, 2018). El árbol del caucho natural, a partir de los tres años, deja de emitir flujos continuos de hojas y pasa a presentar un proceso de emisión de flujos anuales, caracterizados por el amarillamiento y caída de hojas durante el inicio de la época seca (defoliación), seguido por la emisión y desarrollo de nuevos foliolos que puede durar entre 2 y 6 semanas dependiendo del clon (Gasparotto et al., 1997). Durante este período se pueden presentar la afectación de múltiples enfermedades foliares como SALB, Antracnosis (Colletotrichum spp) y el ataque de plagas como gusano cachón (Erinmys ello) (Gasparotto y Pereira, 2012).

Figura 8 Ataque de mal suramericano de las hoja en diferentes estadios foliares a y b) hojas en estados B y C, c) hojas en estado D

Dado el alto impacto que ha generado la afectación del SALB en plantaciones comerciales en Centro América y Sur América durante el siglo XX, a partir de la década del 80 investigaciones realizadas en Brasil, llevaron a la realización de trabajos para la espacialización de zonas de escape al SALB, definida como áreas con condiciones desfavorables para el hongo P. ulei, permitiendo el normal desarrollo y producción de las plantaciones (Gasparotto y Pereira, 2012). Uno de los primeros trabajos realizados a nivel espacial en Brasil fue desarrollado por Ortolani et al. (1983). En este estudio fueron definidos los criterios a nivel climático que inciden el desarrollo del ciclo del hongo y su propagación. Según este modelo las

variables climáticas con mayor importancia corresponden a: Evapotranspiracion real anual de 900 mm, deficiencia hidrica anual entre 0 y 200 mm, isoterma anual de 20ºC, isoterma del mes más frio de 20ºC, frecuencia de heladas, humedad relativa del mes más seco inferior al 65%, media de la humedad relativa del mes más seco. A partir del estudio realizado por Ortolani et al. (1983), otros autores como De Camargo (2003), Carmo et al. (2004) y Pilau et al. (2007) han realizado procesos de espacialización a nivel nacional y regional en Brasil, para la identificación de áreas con diferentes niveles de riesgo al SALB, incorporando nuevas bases de datos climáticas con series de tiempos de 30 años y mapas con una mejor resolución espacial, lo que ha permitido definido con mayor detalle estas áreas. Si bien Brasil ha sido pionero en el desarrollo de investigaciones relacionadas con la espacialización de las áreas de escape al SALB, otros países de América Latina y Asia, en donde se desarrolla el cultivo de caucho natural y que presenta condiciones climáticas con riesgo a esta enfermedad, han realizado procesos de zonificación a través de técnicas multicriterio y modelamiento espacial, con el fin de contribuir al desarrollo del sistema productivo, entre los estudios realizados se destacan Rivano et al. (2015) en Ecuador y Roy (2017) en el Sudeste Asiático. Para el caso de Colombia, el primer proceso de zonificación para el cultivo de caucho natural fue el realizado por Castañeda Torres (1997) a escala 1:1,500,000, en donde se priorizó un área de 58,585,971 ha del territorio nacional (Figura 9), con el fin de determinar zonas aptas a nivel edáfico y climático, con énfasis en zonas de escape al hongo P. ulei. Las zonas excluidas para la definición del área de estudio fueron consideradas a partir de tres criterios: i) Zonas marginales por restricciones climáticas, entre las que se destacan zonas de clima seco o muy seco (precipitaciones inferiores a 1,500 mm/año), zonas de clima frio y muy frio (alturas superiores a 1,300 msnm), zonas con regímenes de humedad muy húmedo o pluvial (precipitaciones superiores a 5,000 mm/año) y zonas con 1,500 horas de sol al año; ii) zonas marginales al cultivo de caucho por restricciones de suelo como zonas suelos mal drenados o imperfectamente drenados, suelos con presencia de sales o sodios, suelos severamente erosionados y suelos superficiales a muy superficiales y iii) zonas marginales por restricciones jurídicas en las que se encuentran los Parques Nacionales Naturales, Santuarios de fauna y flora y las Reservas Forestales Protectoras (Figura 10). A través de este proceso, Castañeda Torres 32

(1997) identificó a nivel edáfico 30,127,433 ha con restricciones menores, 10,343,442 ha (Figura 11), con restricciones mayores, 1,037,326 de zonas marginales y 17,077,770 ha de zonas no aptas. Climáticamente, identificó 2,290,160 ha en zonas con restricciones menores, 8,386,700 ha en zonas con restricciones mayores, 17,019,920 ha en zonas de no escape al hongo potencialmente manejables, 17,216,730 ha en zonas marginales y 15,384,360 ha zonas de exclusión al cultivo del caucho por condiciones climáticas (Figura 12). Así mismo, Castañeda Torres (1997) concluyó que los factores y las variables del clima son los elementos determinantes para la ubicación de las zonas de escape, que, junto con algunas propiedades de los suelos, constituyen las características principales para la selección de áreas favorables para el cultivo del caucho.

Figura 9 Áreas priorizadas zonificación de caucho 1997 Fuente: Castañeda Torres (1997)

Figura 10 Zonas de exclusión para el cultivo de caucho Fuente: Castañeda Torres (1997)

Figura 11 Zonas potenciales para el cultivo de caucho, con condiciones manejables del suelo Fuente: Castañeda Torres (1997)

Figura 12 Mapa de zonas de escape al Mal Suramericano de las hojas Fuente: Castañeda Torres (1997)

Posteriormente Sarmiento (2004) realizó un modelo de zonificación para el fomento de caucho y cacao, para los departamentos de Antioquia y Córdoba, localizados en la región denominada como el cordón cauchero – cacotero, con el fin de identificar y localizar aquellas áreas que presentan condiciones apropiadas para el fomento de los cultivos de caucho y cacao, teniendo en cuenta características ecosistémicas y geográficas. A partir del análisis espacial de variables climáticas (temperatura, precipitación, humedad relativa) y edáficas (pendiente, profundidad, drenaje y saturación), adicionalmente identificó zonas de escape al SALB, según condiciones de precipitación. A través de este proceso identificó cerca de 695 ha óptimas para el cultivo en la zona noroeste de los departamentos de Antioquia y Córdoba (Figura 13), adicionalmente delimitó 341 ha que presentan cuatro meses con precipitaciones menores de 100 mm (Figura 14) y 66 ha con precipitaciones menores a 50 mm (Figura 15), consideradas como zonas de escape.

Figura 13 Zonificiación para el cultivo de caucho en el cordón cauchero – cacaotero Fuente: Sarmiento (2004)

Figura 14 Áreas con cuatro meses con precipitación menor a 100 mm Fuente: Sarmiento (2004)

Figura 15 Áreas con dos meses con precipitación menor a 50 mm Fuente: Sarmiento (2004)

Por otro lado Jaimes, Rojas, Cilas, y Furtado (2016) realizaron la zonificación edafoclimática, con énfasis en zonas de escape a SALB para la región del Magdalena medio Colombiano, a partir del modelamiento de variables climáticas (altitud, temperatura media y precipitación) y edáficas (pendiente, profundidad efectiva y drenaje

del suelo), en el software ArcGIS Desktop 9.3. Por medio de la cual identificaron una zona óptima en los municipios de Puerto Wilches (Santander), San Pablo y Simití (Bolívar), que cumple con los requerimientos climáticos y edáficos de la especie y que adicionalmente presenta condiciones de zona de escape (Figura 16).

Figura 16 Zonificiación para el cultivo de caucho en la región del Magdalena medio Fuente: Jaimes et al., (2016)

Por último Flórez et al. (2018) elaboraron la zonificación del cultivo comercial de caucho a escala 1:100,000 (Figura 17), generada a partir de los principios y fundamentos del esquema de la evaluación de tierras, en las que fueron evaluados 9 criterios biofísico, 5 socioeconómico y 8 socioecosistémico. Entre los criterios biofísicos fue evaluado el criterio de riesgo fitosanitario en donde fueron contempladas las variables de humedad relativa y déficit pluvial. En donde fueron identificadas para Colombia un total de 5,347,355 ha tienen una aptitud alta (A1), 9,015,648 ha, aptitud media (A2) y 4,381,595 ha, aptitud baja (A3).

Figura 17 Zonificación de aptitud para el cultivo de caucho - UPRA Fuente: Flores et al., (2018)

3.1

Metodología

Área de estudio

Colombia se encuentra ubicada en el extremo noroccidental de América del sur. Su área marítima y terrestre se localiza entre los 4º13´de latitud sur y los 16º10´de latitud norte y entre los -66° 50´ y -84°46´de longitud oeste, con un área total de 2,070,408 km2, de los cuales 1,141,748 km2 corresponden al área continental y 928,660 km2 al área marítima (IGAC, 2008). El área de estudio ( Figura 18) corresponde a un área 40,075,960 ha del territorio continental colombiano, delimitado por la Zona de Frontera Agrícola en Colombiana, en donde se permite el desarrollo de actividades económicas como la producción agrícola, forestal, pecuaria, acuícola y pesquera, sin restricciones legales (UPRA, 2018a).

Figura 18 Área de estudio

3.2

Proceso metodológico

Para la elaboración de la zonificación edafoclimática y definición de Zona de Escape para el cultivo de Caucho natural (Hevea brasiliensis) en Colombia, a escala 1:100,000, se empleó la metodología propuesta por la UPRA en el documento “Evaluacion de tierras para la zonificación con fines agropecuarios a nivel nacional. Metodología a escala general (1:100.000)” (UPRA, 2018b), la cual se fundamenta en la metodología de Evaluación de Tierras desarollada por la FAO que, en conjunto con los SIG, permite abordar de forma integral un conjunto de variables ambientales, económicas y sociales, con el fin de localizar áreas óptimas para el desarrollo de un cultivo determinado. El proceso metodológico se realizó en dos etapas, con el fin de dar respuesta a los objetivos planteados (Figura 19). 

Etapa 1: durante la primera etapa se realizó la definición de las variables y criterios para la generación del mapa de aptitud para el cultvio de caucho natural y las variables para la generación del modelo de Zona de Escape al SALB. Una vez definidas las variables, fueron obtenidas las capas de información cartográfica en diferentes instituciones para el modelamiento espacial.



Etapa 2: durante la segunda etapa se realizó la estandarización y el modelamiento espacial de variables y criterios en el software ArcGIS Desktop 10.7, para la definición de zonas óptimas para el cultivo de caucho natural y el modelo modelo de Zona de Escape al SALB. Una vez obtenidos los mapas de zonas óptimas para el cultio y el mapa de Zona de Escape al SALB, se realizó la superposición de los mapas obtenidos, con el fin de identificar posibles áreas en Colombia que sean aptas para el cultivo y que presenten condiciones de Zonas de Escape al SALB.

Figura 19 Diseño metodológico

3.2.1 Primera etapa.

3.2.1.1 Definición de criterios y variables biofísicas zonas óptimas.

Los criterios y requerimientos climáticos y edáficos para el óptimo desarrollo del cultivo de caucho natural fueron identificados y establecidos a partir de la consulta de diversos estudios de distribución, fisiología y producción, realizados para esta especie. Estos fueron analizados y discutidos por un grupo interdisciplinario de la Red de Cultivos Permanentes de AGROSAVIA, con experiencia en el cultivo y su desarrollo actual en Colombia. A partir de este proceso fueron identificados 7 criterios biofísicos (Tabla 2), de los cuales corresponden 1 al subcomponente climático y 6 al subcomponenete edáfico, que involucran un total de 14 variables. Tabla 2 Criterios y variables biofísicas Criterios Definición Condiciones

Conjunto

condiciones

‐

Altitud: Altura sobre el nivel del mar.

climáticas

meteorológicas correspondientes a un

‐

Temperatura: La temperatura del aire

espacio

las

Variable

geográfico

específico.

hace referencia a la medida del estado

estadísticas

térmico del aire con respecto a su

basadas en un periodo cronológico

habilidad de comunicar calor a su

extenso de las variables o elementos

alrededor.

Caracterizado

por

las

climáticos referentes al estado de la

‐

atmósfera en dicho espacio.

Precipitación: Cantidad de agua que cae sobre la superficie terrestre en forma líquida o sólida.

‐

Déficit

hídrico:

precipitaciones

mensuales menores a 50 mm Capacidad de

Facilidad o dificultad que un terreno

laboreo

presenta en su preparación o adecuación

respecto a un plano horizontal que pasa

para establecer un cultivo.

por su base.

‐

Pendiente: Inclinación de un terreno

Textura: Proporción relativa en que se encuentran, en una masa de suelo de las partículas o fracciones de arena, limo y arcilla en la fracción fina del suelo.

‐

Pedregosidad: Partes de fragmentos mayores a las gravas (0.045 m de diámetro) sobre la superficie del suelo y dentro del perfil.

Condiciones

Características físicas del suelo que

permiten el desarrollo óptimo de las

profundidad

enraizamiento

raíces de las plantas y la formación

favorable para desarrollo de las raíces.

adecuada de los tubérculos.

‐

turberización

Profundidad efectiva: Es el total de la del

perfil

del

suelo

Pedregosidad: Partes de fragmentos mayores a las gravas (0.045 m de diámetro) sobre la superficie del suelo y dentro del perfil.

Disponibilidad

Capacidad que tienen los suelos para

de humedad

aportar agua aprovechable para las

presencia o ausencia ya sea de un manto

plantas en cantidades suficientes para su

freático o al agua retenida a una tensión

desarrollo.

menor de 1,500 kPa en el suelo, o en

‐

Régimen de humedad: Se refiere a la

horizontes específicos, por periodos del año. ‐

Textura: Proporción relativa en que se encuentran, en una masa de suelo de las partículas o fracciones de arena, limo y arcilla en la fracción fina del suelo.

Disponibilidad

Cualidad del suelo que indica las

de oxígeno

condiciones de aireación del suelo.

inundación es causada por el ascenso del

Cuando el suelo está libre de saturación

nivel de las aguas, ya sea de una

de agua, los poros del suelo permiten la

corriente hídrica o de aguas confinadas

libre circulación del CO2 hacia la

a sectores que normalmente están secos.

atmósfera y la entrada del oxígeno del

El encharcamiento se da cuando el nivel

exterior para ser absorbido por las

de las aguas causantes se retira y el agua

plantas

no drena, sino que permanece en el

‐

Susceptibilidad a inundaciones: La

lugar. ‐

Drenaje natural: rapidez o lentitud con que se evacua el agua sobrante en el suelo.

Disponibilidad

Es la capacidad o potencialidad que

de nutrientes

tienen los suelos de aportar a las plantas los nutrientes necesarios para su óptimo desarrollo. Contiene las variables que

‐

pH: indica el grado de acidez o alcalinidad que tienen los suelos.

‐

inciden en el aporte y almacenamiento

‐

Fertilidad:

‐

Salinidad o sodicidad: Contenido de

de los nutrientes y está relacionada directamente con los contenidos en el suelo de los elementos mayores y menores, esenciales para el desarrollo de los tubérculos.

Toxicidad por

Cuando

los

sales, sodio y

necesarios para el desarrollo de la

sales solubles o sodio intercambiable en

aluminio

mayoría de las plantas se encuentran en

zona radicular.

concentraciones

elementos

mayores

que

son

las

requeridas, pueden llegar a ser tóxicos, como es el caso de los micronutrientes (hierro, manganeso, cloro, zinc y níquel), las sales (cloruros, sulfatos, bicarbonatos, carbonatos, nitratos), la saturación del catión sodio y la saturación de aluminio. Modificado de UPRA (2018b)

Para el modelamiento espacial del subcomponente climático fue seleccionado el criterio de condiciones climáticas (Tabla 2) que involucra las variables de altitud, temperatura media, precipitación y déficit hídrico (Tabla 3), las cuales son determinantes en el desarrollo y producción del caucho. Las variables de temperatura media y altitud están relacionadas con la susceptibilidad de la especie a las bajas temperaturas y a las heladas durante los primeros estadios de la plantación, las cuales limitan el crecimiento de las plantas (Pilau et al., 2007). Adicionalmente la temperatura es un factor determinante en el proceso de fotosíntesis, donde se requieren temperaturas entre los 27 y 30° C para el favorecimiento de la producción de látex (Pilau et al., 2007). En cuanto a las variables de precipitación y déficit hídrico, estas se encuentran estrechamente relacionadas con el crecimiento y desarrollo de la especie, asi como para la producción de látex, en donde se requieren entre 2,000 y 4,000 mm/año de precipitación anual distribuidas en 100 a 150 días (Priyadarshan, 2011). Por otro lado para el modelamiento espacial del subcomponente edáfico fueron seleccionados los criterios de capacidad de laboreo, condiciones de enraizamineto y

turberización, disponibilidad de humedad, disponibilidad de oxígeno, disponibilidad de nutrientes y toxicidad por sales, sodio y aluminio (Tabla 2), los cuales son construidos a partir de variables físicas y químicas del suelo (Tabla 3). En cuanto a las propiedades físicas del suelo, esta especie requiere (i) profundidad efectiva mínima de 1 m sin que intervenga una capa dura o una capa impenetrable, que le permita a las raíces durante la etapa de sequía acceder a la humedad retenida en el suelo y a un mejor anclaje; (ii) nivel freático superior a 1 m, con el fin de que haya al menos 1 m de suelo con buena aireación, esencial para la penetración de las raíces; (iii) suelos bien drenados esenciales para el óptimo crecimiento y rendimiento de las plantas de caucho (Priyadarshan, 2011). El pH óptimo del suelo para el cultivo de caucho se encuentra en el rango de 4,0 a 6,5, pero el cultivo puede tolerar un rango de pH de 3,8 a 8,0. Las plántulas jóvenes tienden a ser más sensibles al pH bajo que los árboles maduros. Un pH del suelo por encima de 8,0 causa un retraso en el crecimiento (Priyadarshan, 2011).

Tabla 3 Requerimientos climáticos y edáficos Requisito de uso de la tierra Componente

Óptima (A1)

Variable

Clima

Altitud

0 – 800

Clima

Temperatura media

28 - 25

Clima

Precipitación anual

3,000 – 2,000

Clima

Déficithídrico

0-2

Edáfico

Pedregosidad

Sin fase de pedregosidad

Edáfico

Profundidad efectiva

>100 (profundo)

Edáfico

Textura

Edáfico

Pendiente

Edáfico

Calificación por factores y ponderacion Moderada Marginal (A2) (A3) 800 – 1,100 1,100 -1400

>1,400

25 - 20

20 - 18

<18

28 - 30

30 - 31

>31

2,000 – 1,400

1,400 – 1,200

<1,200

3,000 – 3,500

3,500 – 3,800

>3,800

2-4

4-8

Marginal (NA)

Con fase de pedregosidad 50 a 100 50 a 25 (Moderadamente profundo) (Superficial)

Finas (FI) Medianas (ME) y Moderadamente finas (MF)

<25 (muy superficial)

Muy fina, gruesa y Gruesa (GR) moderadamente gruesa (MG)

0 a 25

12 al 25

25 a 50

>50

Régimen de Humedad

Údico (UD)

Ústico (US)

Perúdico (PU), Acúico (AQ)

Arídico (AR)

Susceptibilidad a inundaciones

Sin inundación

Drenaje natural

Bueno Bueno e imperfecto

Con inundación Bueno y excesivo Imperfecto y bueno

Bueno y pobre, Excesivo y bueno, Imperfecto, Pobre

Excesivo, Excesivo y pobre, Imperfecto y pobre, Pobre Pobre y excesivo, pobre y bueno

Edáfico

Salinidad

Edáfico

Sodicidad

<15

>15

Edáfico

Ligeramente ácido (6.1 – 6.5)

Moderadamente ácido (5.6 – 6.0)

Muy fuertemente ácido (4.5 – 5.0) Fuertemente ácido (5.1 – 5.5)

Ultra ácido (< 3.5) Extremadamente ácido (3.5 – 4.4)

Neutro (6.6 – 7.3)

Ligeramente alcalino (7.4 – 7.8)

Moderadamente alcalino (7.9 – 8.4)

Fuertemente alcalino (8.5 – 9.0) Muy fuertemente alcalino (> 9.0)

Alta Alta media Media Media alta

Alta y baja Baja Baja y alta Baja y media

Media y baja

Fertilidad

Fuente: Gutierrez et al., 2017

3.2.1.2 Definición de criterios y variables modelo zona de escape

Teniendo en cuenta la presencia y afectación del hongo P. ulei en plantaciones localizadas en los diferentes núcleos productivos en Colombia, se procedió a realizar la identificación de Zonas de Escape al SALB, según los criterios climáticos propuestos por Ortolani et al. (1983) (Tabla 4). Tabla 4 Requerimientos climáticos para Zonas de Escape al SALB Zona de escape Zona de Variable Unidad restricciones escape menores Evapotranspiración potencial (anual)

Zona de escape restricciones mayores

Zona de no escape

>900

< 65

65-75

75-85

>85

Déficit hídrico (anual)

> 200

200-100

100-0

Temperatura media mínima (mes más frio)

ºC

< 20

>20

Temperatura media (anual)

ºC

< 20

>20

Humedad relativa (mes más seco enero)

<900

Modificado de Ortolani et al. (1983)

3.2.1.3 Recopilación de información.

Una vez definidos los rangos y variables priorizadas para el área de estudio, fue recopilada información básica y temática a escala 1:100,000 de diferentes fuentes de información, la cual se detalla a continuación: 3.2.1.3.1 Información base. De la cartografía básica a escala 1:100,000 del Instituto Geográfico Agustín Codazzi – IGAC, fueron adquiridas las capas de los límites nacionales y departamentales para Colombia. El mapa de Frontera Agrícola, para la delimitación del área de estudio, fue

descargado del Sistema de Información para la Planificación Rural – SIRPA de la UPRA (Tabla 5) Tabla 5 Información cartografía básica. Institución Escala Formato

Mapa

Variable

IGAC

1:100,000

feature class

Cartografía base

Límite nacional

IGAC

1:100,000

feature class

Cartografía base

Límites departamentales

UPRA

1:100,000

shapefile

Frontera agrícola

Área de estudio

3.2.1.3.2 Información climática Para la identificación de áreas óptimas y del modelo de zona de escape, fue utilizada la base de datos metereológicos y climáticos globales de WorldClim (Fick y Hijmans, 2017), la cual cuenta con un conjunto de mapas en formato ráster con una resolución de 30 segundos por pixel, de las medias mensuales multianuales entre 1970 y 2000 (Tabla 6), de las variables de temperatura máxima, temperatura minima, temperatura media, precipitación, radiación solar, velocidad del viento y presión de vapor de agua. Dado que la base de datos de WorldClim no cuenta con información para la variable de humedad relativa, esta variable fue construida a partir de la bases de datos climáticas elaboradas por Corpoica (2013), para las regiones Andina, Caribe, Pacífica en Colombia y Gutiérrez et al. (2017) para las regiones de la Orinoquia y Amazonia Colombina provenientes de la red de estaciónes climáticas del IDEAM. Tabla 6 Información climática Institución Escala

Formato

Mapa

Fick y Hijmans (2017)

30 s

Ráster

Temperatura máxima mensual multianual 1970-2000

Fick y Hijmans (2017)

30 s

Ráster

Temperatura media mensual multianual 1970-2000

Fick y Hijmans (2017)

30 s

Ráster

Temperatura minima mensual multianual 1970-2000

Fick y Hijmans (2017)

30 s

Ráster

Precipitación media mensual multianual 1970-2000

Fick y Hijmans (2017)

30 s

Ráster

Radiación solar media mensual multianual 1970-2000

Fick y Hijmans (2017)

30 s

Ráster

Velocidad del viento media mensual multianual 19702000

Fick y Hijmans (2017)

30 s

Ráster

Presión de vapor de agua mensual multianual 19702000

Gutiérrez et al. (2017)

Númerico

Humedad relativa mensual multianual 1980-2000

Corpoica (2013)

Númerico

Humedad relativa mensual multianual 1980-2000

3.2.1.3.3 Información edáfica La información cartográfica para la construcción de los indicadores de las variables de drenaje natural, pedregosidad, profundidad efectiva, pendiente, textura, régimen de humedad, fertilidad, suceptibilidad a inundaciones, salinidad, sodicidad y acidez, fueron obtenidas del mapa de geopedología para Colombia a escala 1:100,000 en formato shapefile del Instituto Geográfico Agustín Codazzi – IGAC, los valores para cada uno de las variables edáficas fueron trabajados a partir de los rangos y definiciones establecidas en el Instructivo para Levantamientos de Suelos (IGAC, 2014). Para el cálculo de los rangos de las variables de altitud y pendiente fue utilizada una imagen de radar de Shuttle Radar Topographic Misión de la NASA, de 90 x 90 m (Tabla 7). Tabla 7 Información edáfica Institución Escala Formato

Mapa

Variable

IGAC

1:100,000

shapefile

Mapa de geopedología

Drenaje natural interno

IGAC

1:100,000

shapefile

Mapa de geopedología

Profundidad efectiva

IGAC

1:100,000

shapefile

Mapa de geopedología

Grupo textural

IGAC

1:100,000

shapefile

Mapa de geopedología

Régimen de humedad

IGAC

1:100,000

shapefile

Mapa de geopedología

Fertilidad del suelo

IGAC

1:100,000

shapefile

Mapa de geopedología

IGAC

1:100,000

shapefile

Mapa de geopedología

Saturación de bases

NASA

90 x 90

Ráster

Modelo de elevación digital

Pendiente

Segunda etapa.

3.2.2.1 Estandarización información.

Debido a que las capas cartográficas recopiladas fueron obtenidas de diferentes fuentes, formatos, escalas, resoluciones espaciales y proyecciones, fue necesario uniformizar la información cartográfica al formato ráster con una resolución espacial de 30 m por pixel con la herramienta Resample del módulo de Spatial Analyst Tool y proyectarlos al sistema de coordenadas planas Magna Colombia Bogotá, con la herramienta del Project ráster del módulo de Projections and Transformations.

3.2.2.2 Modelamiento espacial zonas óptimas.

Para el modelamiento espacial del subcomponente climático se contó con las capas de información de altitud, temperatura y precipitación. Sin embargo, en las bases de datos climática de WorldClim, no se cuenta con información para las variables de déficit hídrico. Para lo cual fue necesario generar los mapas de déficit hídrico con la herramienta de Raster Calculator, a partir de la diferencia de entre la precipitación mensual menos la evapotranspiración de referencia mensual. Los mapas de evapotranspiración de referencia mensual fueron construidos según la ecuación de la FAO de Penman-Monteith (Allen, Pereira, Raes y Smith, 2006), con la herramienta de Raster Calculator. Una vez estandarizados los mapas para cada una de las variables, con la herramienta de Reclassify del módulo de Spatial Analyst Tools, fueron generados los mapas de aptitud para las variables climáticas altitud (Figura 20), temperatura (Figura 21), precipitación (Figura 22), déficit hídrico (Figura 23) y de las variables edáficas de: drenaje natural (Figura 24), profundidad efectiva (Figura 25), textura (Figura 26), humedad del suelo (Figura 27), fertilidad (Figura 28), pH (Figura 29), pendiente (Figura 30), pedregosidad (Figura 31), salinidad (Figura 32), sodicidad (Figura 33), e inundabilidad (Figura 34), según los rangos asignados en la Tabla 3.

Figura 20 Aptitud para la variable altitud

Figura 21 Aptitud para la variable temperatura media

Figura 22 Aptitud para la variable precipitación

Figura 23 Aptitud para la variable déficit hidrico

Figura 24 Aptitud para la variable drenaje natural

Figura 25 Aptitud para la variable profundidad efectiva

Figura 26 Aptitud para la variable textura

Figura 27 Aptitud para la variable humedad del suelo

Figura 28 Aptitud para la variable fertilidad

Figura 29 Aptitud para la variable pH

Figura 30 Aptitud para la variable pendiente

Figura 31 Aptitud para la variable pedregosidad

Figura 32 Aptitud para la variable de salinidad

Figura 33 Aptitud para la variable de sodicidad

Figura 34 Aptitud para la variable inundable

Con los mapas de aptitud reclasificados para cada una de las variables, se procedió a la generación de los mapas de los criterios de: condiciones climáticas , capacidad de laboreo

(Figura 35), condiciones de enraizamiento y turberización (Figura 36), disponibilidad de humedad (Figura 37), disponibilidad de oxígeno (Figura 38), disponibilidad de nutrientes (Figura 39)

toxicidad por sales, sodio y aluminio (Figura 40), a través de la

metodología de árboles decisiones, construidos bajo el principio de la ley del mínimo de Leibig o factor limitante, en donde el valor final de un pixel, esta determinado por el valor del pixel de la variable más limitante. Para el modelamiento espacial de los árboles de decisiones, fue utilizada la herramienta de Combine del módulo de Spatial Analyst Tool, ya que permite combinar múltiples ráster de manera que se asigna un único valor de salida a cada combinación única de valores de entrada (Esri, 2019a). Dado que en la tabla de atributos resultante del Combine para cada uno de los criterios, se conservan los valores de los ráster de entrada, fue creado un campo para el cálculo de la aptitud. A través de Field calculator fue construida una expresión SQL con el uso de condicionantes If y Then, que permitieron incorporar todas las posibles combinaciones de las variables.

Figura 35 Aptitud criterio capacidad de laboreo

Figura 36 Aptitud criterio condiciones de enraizamineto y turberización

Figura 37 Aptitud criterio disponibilidad de humedad

Figura 38 Aptitud criterio disponibilidad de oxígeno

Figura 39 Aptitud criterio disponibilidad de nutrientes

Figura 40 Aptitud criterio toxicidad por sales, sodio y aluminio

Una vez obtenido los mapas de los criterios edáficos, se procedió a realizar una suma lineal ponderada a través de la herramienta Weighted sum del módulo de Spatial Analyst Tool, para la obtención del mapa de aptitud para el subcomponente edáfico, según los valores definidos para cada criterio (Tabla 8). La herramienta Weighted sum permite multiplicar los valores de los rangos asignados en cada ráster de entrada por el peso especificado a cada una de las variables. Esta herramienta suma todos los rásteres de entrada para crear un ráster de salida (Esri, 2019b). Tabla 8 Ponderación criterios edáficos Subcomponente

Criterios

Pesos (%)

Condiciones de enraizamiento

Edáfico

Capacidad de laboreo

Disponibilidad de humedad

Disponibilidad de oxígeno

Toxicidad por sales

Disponibilidad de nutrientes

Con los mapas obtenidos de los subcomponentes climáticos y edáficos, se procedió a la elaboración del mapa de zonas óptimas para el cultivo de caucho natural, a través de la herramienta Combine del módulo de Spatial Analyst Tool. La métodología seleccionada para la integración de los subcomponentes, correspondió a árboles decisiones, bajo el principio de la ley del mínimo de Leibig o factor limitante. Para el mapa de zonas aptas fueron definidas 4 categorías de aptitud, que corresponde a las zonas aptas (A1), zonas moderadas (A2), zonas marginales (A3) y zonas no aptas (A4) (Tabla 9). Tabla 9 Categorías de aptitud para el cultivo de caucho en Colombia CATEGORÍAS

CLASE

DEFINICIÓN

Zona con aptitud alta para el desarrollo de plantaciones de caucho.

Zonas con las mejores condiciones desde el punto de vista climático, edáfico y de infraestructura

Zona con aptitud media para el desarrollo de plantaciones de caucho.

Zonas con limitaciones moderadas de tipo climático, edáfico y de infraestructura

Zona con aptitud baja para el desarrollo de plantaciones de caucho.

Zonas con fuertes limitaciones de tipo climático, edáfico y/o de infraestructura, estas áreas podrían adecuarse con grandes inversiones y/o el desarrollo de nuevas tecnologías.

Zonas no apta para el establecimiento de plantaciones de caucho.

Zonas con restricciones de tipo climático, edáfico y/o de infraestructura que imposibilitan el desarrollo de la actividad

Fuente: Modificado de UPRA (2014b).

3.2.2.3 Modelamiento espacial zonas de escape.

Una vez estandarizados los mapas, a través de la herramienta de Reclassify fueron asignados los rangos para las variables de evapotranspiración (Figura 41), humedad relativa (Figura 42), déficit hídrico (Figura 43), temperatura media anual (Figura 44) y temperatura mínima de febrero (Figura 45), de acuerdo a clasificación propuesta por Ortolani et al. (1983). Para el modelamiento espacial de las variables de las Zonas de Escape al Mal Suramericano de la Hojas, se procedió a realizar una suma lineal ponderada a través de la herramienta Weighted sum del módulo de Spatial Analyst Tool. En total fueron definidas 4 categorías que corresponden a las zonas de escape (A1), zonas con restricciones menores (A2), zonas con restricciones mayores (A3) y zonas de no escape al mal suramericano de las hojas (A4) Tabla 10. Tabla 10 Categorías de aptitud para Zona de Escape del SALB CATEGORÍAS

CLASE

Zona de escape

Zona de escape con restricciones menores

Zona de escape con restricciones mayores

Zonas de no escape

Una vez obtenidos los mapas de zonas óptimas para el cultivo y el mapa de Zona de Escape al SALB, se realizó la superposición de los mapas obtenidos en la primera y segunda fase, con el fin de identificar posibles áreas en Colombia que sean aptas para el cultivo y que presenten condiciones de Zonas de Escape al SALB.

Figura 41 Aptitud de evapotrasnpiración para zona de escape

Figura 42 Aptitud de humedad relativa de enero para zona de escape

Figura 43 Aptitud de déficit hídrico para Zona de Escape

Figura 44 Aptitud de temperatura media anual para Zona de Escape

Figura 45 Aptitud de temperatura minima de febrero para Zona de Escape

4.1

Resultados

Identificación de zonas óptimas para el cultivo de caucho

Para el área de estudio fueron identificadas un total de 16,972,601 ha aptas a nivel climático para el desarrollo del cultivo de caucho natural (Figura 46), las cuales se encuentran localizadas en las regiones de: i) zona norte de los departamentos de Caquetá y Guaviare, ii) la Orinoquia, en los departamentos de Arauca, Casanare. Meta y norte del Vichada, iii) región del Bajo Cauca Antioqueño y sur de los departamentos de Córdoba, Sucre y Bolívar y iv) en la región del Magdalena medio, en los departamentos de Caldas, Cundinamarca, Tolima, Santander y Norte de Santander En estas regiones se presentan altitudes entre los 0 – 800 msnm, temperaturas medias anuales entre los 25 - 28 ºC, precipitaciones anuales entre los 2,000 – 3,000 mm y un déficit hídrico de 0 mm. Una zona moderada que abarca 11,748,958 ha, que se distribuyen principalmente en dos regiones de Colombia. La primera se localiza en la zona norte del país en los departamentos de Atlántico, Bolívar, Magdalena, Cesar y la Guajira, donde se presentan temperaturas entre los 25 y 30º C, precipitaciones entre los 3,000 y 3,800 mm y un déficit hídrico entre los 0 y 4 meses. La segunda que corresponde a áreas localizadas en las bases de las cordilleras oriental, central y occidental, en donde presentan alturas entre los 800 a 1,400 msnm, temperaturas medias anuales entre los 20 a 25º C, precipitaciones anuales entre los 1,400 – 3,500 mm y un déficit hídrico de 0 mm. Y una zona marginal con un área de 3,647,766, localizada en los márgenes de las cordilleras occidental, central y oriental, en zonas con alturas entre los 1,100 a 1,400 msnm y temperaturas entre los 18 a 20ºC.

Figura 46 Aptitud componente climático

A nivel edáfico, dada la diversidad de paisajes y suelos presentes en Colombia, fueron identificadas 12,642,950 ha aptas para el desarrollo del cultivo de caucho natural que representan el 32.5% del total del área de estudio , las cuales se encuentran localizadas en los paisajes de: i) la altillanura plana de los departamentos de Meta y Vichada, ii) el piedemonte de la cordillera oriental en los departamentos Putumayo, Caquetá y sur del Meta , iii) región del Bajo Cauca Antioqueño y sur de los departamentos de Córdoba, iv) en la región del Magdalena medio en los departamentos de Caldas, Cundinamarca, Tolima, Santander y Norte de Santander y v) en los departamentos de Magdalena y Cesar (Figura 47). A nivel departamental, los departamentos que mayor área óptima presenta son Meta con el 17 %, Vichada con el 12.2% y Antioquia con el 11%. La zona moderada esta representada por 6,902,648 ha que equivale al 17.7%, estas áreas se distribuyen principalmente en los departamentos de Antioquia con el 11.5%, Córdoba con el 9.4%, seguido de los departamentos de Magadalena (8.2%), Tolima (8.1%) y Santander (7.2%). El 55.5% restantes de la zona moderada, se encuentran localizadas en los otros 26 departamentos a nivel nacioal, en donde el porcentaje de participación es inferior al 5%. Las áreas marginales representan el 24.1% con un área de 9,391,036 ha, concentras principalmente en los paisajes de altillanura ondulada y quebradda de los departametnos de Vichada con el 20.1% y Meta con el 18.4 %. Y las zonas no aptas ocupan el 25.5% con 9,909,541 ha, concentradas en los departamentos de Arauca y Casanare y en la zona sur de los departamentos de Sucre y Bolivar .

Figura 47 Aptitud componente edáfico

A partir del modelamiento espacial de los subcomponentes climáticos y edáficos, se obtuvo el mapa de aptitud para el establecimiento del cultivo de caucho en Colombia a escala 1:100,000. En el área de estudio, se identificaron 5,744,407 ha (14.8%) corresponden a zonas óptimas, 7,637,092 ha (19.7%) a zonas moderadas, 10,359,332 ha (26.7%) a zonas marginales y 15,105,346 ha (38.9%) a zonas no apta (Figura 48). Cerca del 80% del área identificada como óptima para el establecimiento de caucho natural se encuentra concentrada en los departamentos del Meta (32.3%), Vichada (26.8%) en los paisajes de altillanura plana, seguidos de Caquetá (8.3%), Santander (6.2%) y Antioquia (5.4%). El 20% restante se distribuye en 21 departamentos en pequeños sectores y representan porcentajes inferiores al 5% (Tabla 11). Para la categoría de aptitud moderada, el departamento de Antioquia es el departamento con mayor superficie, ocupando el 14.7%, seguido de Cordoba 11.2%, Tolima con el 7.9%, Meta (7.2%) y Cáqueta (7.1%), Santander (6.5%) y Cesar (6.3%). El 40%, que equivale al 2,507,710 ha restantes, se distribuye en 24 departamentos con porcentajes de áreas inferiores al 6%, con áreas que varían entre las 870,000 ha a 2,000 ha por departamento. El 50.3% del área márginal se concentra en cuatro departamentos Vichada con el 18.3%, seguido por los departamentos del Meta (16.8%), Antioquia (9.2%) y Arauca, en donde si bien las condiciones climáticas pueden ser óptimas o moderadas, los principales factores limitantes estan relacionadas con las características edáficas de estas zonas.

Figura 48 Aptitud para el cultivo de caucho natural en Colombia

Tabla 11 Distribución de áreas por aptitud de uso a nivel departamental Optima Moderada Departamento Área (ha) % Área (ha) %

Marginal

No apta

Zonas de exclusión

Área (ha)

Meta

1,856,097

32.3

550,425

7.2

1,743,963

16.8

278,007

1.8

4,126,633

5.6

Vichada

1.,38,364

26.8

195,751

2.6

1,891,353

18.3

990,988

6.6

5,346,891

7.2

Caquetá

477,206

8.3

543,816

7.1

217,092

2.1

249,986

1.7

7,522,724

10.1

Santander

355,382

6.2

494,599

6.5

294,678

2.8

701,698

4.6

1,209,484

1.6

Antioquia

311,849

5.4

1,120,800

14.7

948,326

9.2

786,805

5.2

3,115,677

4.2

Guaviare

262,044

4.6

58,072

0.8

36,113

0.3

20,600

0.1

5,181,082

7.0

Casanare

253,911

4.4

164,209

2.2

308,968

3.0

2,678,078

17.7

1,031,127

1.4

N. de santander

108,665

1.9

144,974

1.9

231,199

2.2

327,039

2.2

1.349.013

1.8

Córdoba

94,595

1.6

854,366

11.2

498,819

4.8

325,755

2.2

720,040

1.0

Tolima

80,537

1.4

605,506

7.9

263,385

2.5

539,187

3.6

926,259

1.2

Cundinamarca

67,809

1.2

267,382

3.5

272,680

2.6

910,550

6.0

879,965

1.2

Boyacá

56,581

1.0

130,121

1.7

242,249

2.3

638,119

4.2

1,247,575

1.7

Caldas

51,104

0.9

171,103

2.2

47,840

0.5

229,015

1.5

244,828

0.3

Nariño

50,299

0.9

69,443

0.9

64,198

0.6

549,540

3.6

2,345,214

3.2

Chocó

47,156

0.8

49,283

0.6

40,635

0.4

136,167

0.9

4,458,005

6.0

Bolívar

40,771

0.7

325,908

4.3

235,180

2.3

610,496

4.0

1,447,271

1.9

Putumayo

32,573

0.6

106,785

1.4

143,201

1.4

180,692

1.2

2,084,718

2.8

Cesar

29,901

0.5

479,935

6.3

365,382

3.5

591,305

3.9

781,431

1.1

Arauca

16,610

0.3

110,496

1.4

629,070

6.1

862,643

5.7

750,717

1.0

Vaupés

4,276

0.1

6,782

0.1

1,465

0.0

26,072

0.2

5,243,702

7.1

Amazonas

4,045

0.1

6,604

0.1

2,879

0,0

9,719

0.1

10,705,818

14.4

Sucre

2,528

0.0

95,814

1.3

281,572

2,7

353,910

2.3

326,250

0.4

Cauca

1,371

0.0

195,748

2.6

417,507

4,0

579,648

3.8

1,916,396

2.6

Magdalena

574

0.0

226,282

3.0

431,424

4,2

731,094

4.8

873,588

1.2

Guainía

100

0.0

194

0.0

3,781

0,0

242,327

1.6

6,739,991

9.1

Risaralda

0,0

78,198

1.0

46,969

0,5

46,786

0.3

184,024

0.2

0,0

243,244

1.6

86,279

0.1

Atlántico

Huila

276,006

3.6

397,695

3,8

319,562

2.1

820.418

1.1

La Guajira

2,663

0.0

33,003

0,3

638,841

4.2

1,336,038

1.8

Quindío

52,677

0.7

22,457

0,2

26,898

0.2

91,186

0.1

Valle del cauca

253,150

3.3

246,216

2,4

280,579

1.9

1,241,081

1.7

100

7.637.092

100

10.359.332

100

15,105,346

100

74,333,425

100

Total general

5.744.407

4.2

Áreas de Escape al Mal Suramericano de las Hojas

Para la delimitación de Áreas de Escape al Mal Suramericano de las Hoja fue utilizado el modelo y las variables propuestas por Ortolani et al. (1983). A partir de herramientas de SIG y modelamiento espacial, fueron evaluadas las variables de evapotranspiración potencial anual (mm), temperatura mínima del mes más frio (°C), deficiencia hídrica anual (mm) y humedad relativa (%) del mes más seco (enero) en Colombia. Dado el comportamiento de las variables climáticas en Colombia y teniendo en cuenta las condiciones ambientales, a través del modelamiento espacial se evidenció que para el área de estudio, el 75.9% que equivale a 30,321,466 ha (Tabla 12), corresponden a Zonas de no Escape al SALB y el 14% (5,584,626 ha) a Zonas de Escape con restricciones mayores, en donde las condiciones climáticas favorecen el desarrollo del hongo P. Ulei, ya que predominan condiciones como déficit hídrico de 0 mm, humedad relativa en el mes de enero por encima de 65% y temperaturas mínimas superiores a 20ºC. Esto seguido de las zonas de restricciones menores con el 9.9% que corresponden a 3,971,785 ha localizadas en los departamentos de Cesar, Antioquia, La Guajira, Cauca y Santander y tan solo el 0.1% corresponden a zonas de escape al SALB las cuales se encuentran localizadas en los departamentos de Boyacá (Figura 49) . A partir de la intersección del mapa de aptitud biofísica para el caucho natural y el mapa de Zonas de Escape al SALB, se evidenció que en Colombia no se presenta ningún área apta para el cultivo de caucho que presente condiciones de Zona de Escape al SALB. Las 52,642 ha que equivalen al 0.1 %, de áreas que presentan condiciones de escape se encuentran localizadas, en zonas con aptitud marginal o no apta para el cultivo de caucho natural

Tabla 12 Distribución de áreas para Zona de Escape a nivel departamental Zona de escape restricciones Zona de escape restricciones Zona de escape menores mayores Departamento

Área (ha)

Amazonas Antioquia

Zonas de no escape

Zona de exclusion

Área (ha)

114,575

0.4

10,746,692

14,6

483,578

12.2

254,084

4.5

2,458,067

8.1

3,089,042

4,2

129

0.0

1,639,816

5.4

728,424

1,0

Atlántico

28,097

0.7

248,240

4.4

53,140

0,1

Bolívar

39,100

1.0

423,001

7.6

931,346

3.1

1,268,272

1,7

280,560

7.1

484,739

8.7

345,263

1.1

1,190,504

1,6

Caldas

70,743

1.8

76,098

1.4

348,841

1.2

248,208

0,3

Caquetá

5,506

0.1

2,005

0.0

1,515,119

5.0

7,488,192

10,2

Casanare

6,026

0.2

51,595

0.9

3,401,627

11.2

977,045

1,3

382,130

9.6

254,765

4.6

563,950

1.9

1,916,438

2,6

533,052

13.4

300,343

5.4

651,556

2.1

757,398

1,0

0.0

369,796

1.2

4,402,136

6,0

123,352

2.2

1,677,826

5.5

693,333

0,9

490,060

8.8

864,491

2.9

879.525

1,2

Guainía

315,137

1.0

6,768,825

9,2

Guaviare

393,338

1.3

5,164,574

7,0

Arauca

Boyacá

13,650

25.9

Cauca Cesar

7,133

13.5

Chocó Córdoba Cundinamarca

164,310

Huila La Guajira Magdalena Meta

1,973

3.7

4.1

257,439

6.5

70,878

1.3

668,961

2.2

816,403

1,1

411,515

10.4

270,847

4.8

2,034

0.0

1,335,911

1,8

205,262

5.2

1,028,589

18.4

239,743

0.8

789,088

1,1

5,513

0.1

3,397

0.1

4,413,448

14.6

4,132,766

5,6

Nariño

125,291

3.2

263,065

4.7

363,725

1.2

2,364,250

3,2

Santander

245,109

6.2

120,864

2.2

469,635

1.5

1,333,084

1,8

Putumayo

0.0

502,766

1.7

2,073,318

2,8

Quindío

29,446

0.7

11,430

0.2

61,436

0.2

90,905

0,1

Risaralda

39,219

1.0

32,844

0.6

100,526

0.3

183,447

0,2

350,837

8.8

154,161

2.8

1,322,758

4.4

1,198,199

1,6

226,032

4.0

564,677

1.9

272,023

0,4

Norte De

Santander

29,886

56.8

Sucre Tolima

196,673

5.0

126,625

2.3

1,155,482

3.8

936,092

1,3

Valle Del Cauca

112,239

2.8

66,082

1.2

607,326

2.0

1,259,948

1,7

60,307

0.2

5,239,631

7,1

Vaupés Vichada Total general

52,642

100

3,971,785

100

501,473

9.0

4,197,894

13.8

5,290,644

7,2

5,584,626

100

30,321,466

100

73,682,457

100

Figura 49 Zonas de Escape al SALB

Discusión

Los procesos de zonificación para el cultivo de caucho natural en países productores como Brasil, México, Ecuador, Colombia se han convertido en una herramienta fundamental para la toma de decisiones por parte de diferentes actores involucrados en el sistema productivo. Con el fin de definir y priorizar áreas cuyas características climáticas y edáficas proporcionen las mejores condiciones para el crecimiento, desarrollo, producción y rendimiento de la especie. A partir de los análisis espaciales realizados en este estudio, se evidenció que para Colombia existen cerca de 5,744,407 ha potenciales para el establecimiento del caucho natural, que se localizan en las regiones de: i) la Orinoquía, en los departamentos de Meta y Vichada, ii) zona norte de los departamentos de Caquetá y Guaviare, iii) algunos sectores de la región del Bajo Cauca Antioqueño y sur de los departamentos de Córdoba, y iv) en la región del Magdalena medio, en los departamentos de Caldas, Cundinamarca, Tolima, Santander. Sin embargo en las áreas identificadas como óptimas o moderadas para el cultivo, no presentan zonas de escape al SALB o zonas de escape con restricciones menores, que proporcionen condiciones desfavorables para el desarrollo del hongo P. ulei durante los estados fenológicos receptivos de la planta (Gasparotto y Pereira, 2012; Tapiero 2011), según el modelo empleado. Ya que en Colombia a nivel climático predomina un déficit hídrico de 0 mm, humedad relativa del mes más seco superior a 65% y temperaturas mínimas superiores a 20ºC, todas ellas consideradas como condiciones favorables para el desarrollo de P. ulei. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos según el modelo empleado para la definición de zonas de escape en Colombia, en donde predominan las áreas con restricciones mayores y Zonas de no Escape al SALB, es necesario que los productores de caucho incorporen diferentes estrategias que permitan la mitigación de los daños de esta enfermedad, entre los que se destacan el uso de clones resistentes, seguimiento climático a escala horaria, monitoreo y evaluación de enfermedades y la aspersión de fungicidas a nivel de plantaciones, viveros y jardines clonales (Tapiero, 2011).

En Colombia se han realizado diferentes estudios a nivel nacional y regional, para la identificación de zonas óptimas, que incorporan criterios para la identificación de Zonas de Escape al SALB, sin embargo, los resultados obtenidos en este estudio difieren en algunos aspectos a propuesto por Castañeda Torres (1997), Sarmiento (2004), UPRA (2015), Jaimes et al. (2016) y Flores et al. (2018). El primero estudio fue realizado por Castañeda Torres (1997), el cual definió como áreas potenciales para el establecimiento del cultivo, las regiones de la Amazonia, el Magdalena medio y el Bajo Cauca Antioqueño, sur de Córdoba y Bolívar. Si bien a través de los modelamientos espaciales realizados, se concuerda que las regiones del Magdalena medio y el Bajo Cauca Antioqueño, sur de Córdoba y Bolívar, presentan condiciones óptimas o moderadas para el establecimiento del cultivo, la región de la Amazonia, es excluida del presente estudio. Ya que a partir de la delimitación de la Frontera Agrícola, propuesta por la UPRA (2018a), esta región corresponden a zonas se localizan áreas de reglamentación especial por la presencia de Resguardos Indígenas y Parques Nacionales Naturales (PNN) y son zonas de bosques naturales dedicadas a la protección, donde el establecimiento de la plantaciones de tipo comercial no estan permitidas. Por otro lado, Castañeda Torres (1997), excluyó la región de la Orinoquia, por presentar un clima seco o muy seco, con precipitaciones menores a 1.500 mm anuales, sin embargo, según los modelamientos espaciales realizados en este estudio, en los departamentos de Arauca, Casanare, Meta y Vichada, hay cerca de 3,978,319 ha óptimas y 7,347,523 moderadas para el desarrollo de la especie. Adicionalmente esta región es considerada como el núcleo productivos más importante del país, en donde se encuentran establecidas cerca del 50% del área planteada para Colombia (Gutiérrez et al., 2017). En el estudio realizado por Sarmiento (2004), en los departamentos de Antioquia y Córdoba, identificó 695 ha óptimas para el cultivo de caucho. En cuanto a la Zona de Escape al SALB, identificó en los municipios ubicados al noroeste del área de estudio, cerca de 341 ha que presentan cuatro meses con precipitaciones menores de 100 mm y 66 ha con precipitaciones menores a 50 mm. Si bien los resultados obtenidos en el presente estudio concuerda con Sarmiento (2004), en la existencia de áreas potenciales para el cultivo de caucho con algunas limitantes, en el noroeste de los departamentos de Antioquia y Córdoba, difiere en los resultados relacionados con la delimitación de áreas de escape, considerando que a pesar de que la precipitación en términos de déficit hídrico, 98

es una de las variables que intervine en el modelo, no es la única que define estas áreas, si no que por el contrario deben ser incluidas variables como la humedad relativa, la temperatura y la evapotranspiración (Ortolani et al., 1983; Gasparotto et al., 1997), las cuales para estas áreas presentan condiciones de restricción, según el presente estudio. En cuanto al estudio realizado por Jaimes et al. (2016), identificaron una zona óptima en los municipios de Puerto Wilches (Santander), San Pablo y Simmiti (Bolívar), que cumple con los requerimientos climáticos y edaficos de la especie y que adicionalmente presenta condiciones de Zona de Escape al SALB. Si bien los resultados obtenidos en este estudio concuerda con algunos de los resultados obtenidos por Jaimes et al. (2016), como es el caso de la identificación zonas óptimas en el municipio de Puerto Wilches, a partir de los modelamientos espaciales se pudo establecer que en la región del Magdalena medio en muncipios como Cimitarra, Puerto Parra, Bolivar, Simacota y Barrancabermeja se presentan algunas zonas óptima para el cultivo de caucho natural. Por otro lado en lo que se refiere a la presencia de Zonas de Escape al SALB, se pudo observar que no se presentan Zonas de Escape en esta región. Por último uno de los estudios más recientes corresponde al elaborado por Flórez et al., (2018), en donde fueron identificadas para Colombia un total de 5,347,355 ha que presentan una aptitud alta (A1), 9,015,648 ha, aunque en algunos sectores de los departamentos de Meta, Antioquia y Santander coinciden las áreas identificadas, otras regiones difieren, esto se debe principalmente que en el modelo propuesto por Flórez et al., (2018), i) los rangos utilizados a nivel biofisico difieren a los propuestos en este estudio, ii) se incorporan para el proceso de zonificación 5 citerios socioeconómico y 8 criterios socioecosistémico, los cuales durante el proceso de ponderación influyen en el la determinación de zonas óptimas para el cultivo y iii) incorpora en el componente biofísico el criterio de riesgo fitosanitario para la evaluación del Zona de Escape al SALB, a través de solo dos variables, que corresponden a humedad relativa y déficit pluvial, si bien el SALB es una enfermedad economicamente limitante para el desarrollo del cultivo, autores como Tapiero (2011), proponen para zonas identificadas como Zonas de no Escape al SALB o Zonas de Escape con restricciones mayores, el establecimiento de clones resistentes y adicionalmente contar con un plan de manejo fitosanitario enfocado en el monitoreo, control y prevención de esta enfermedad.

Durante los últimos 25 años en Colombia, se han realizados diferentes estudios, con el fin de identificar zonas óptimas para el cultivo de caucho y que a su vez presente condiciones de zonas de escape para el SALB, se evidencia que no existen un consenso en los diversos modelos, ya que involucran diferentes variables y la interpretación de los rangos varia de un estudio a otro, por lo que se hace necesario poder definir con mayor claridad las variables y rangos de evaluación que intervienen para la definición del Zona de escape al SALB. Por otro lado en la actualidad, en Colombia se cuenta con mapas de temperatura, precipitación, humedad relativa, con una mejor resolución espacial y temporal, ya que incorporan información de estaciones con registros de más de 30 años, adicionalmente se cuenta con el mapa nacional de geopedología a escala 1:100.000, lo que permite una mejor identificación de zonas óptimas para el cultivo de caucho y de zonas de escape al SALB.

100

6.1

Conclusiones y recomendaciones

Conclusiones

A partir del uso de sistemas de información geográfica y la metodología utilizada fue generado el mapa de zonas aptas para el cultivo de caucho natural en Colombia a escala 1:100.000, que permitieron identificar 5,744,407 ha zonas aptas y 7,637,092 ha a zonas moderadas que presentan restricciones menores para el cultivo de caucho natural en Colombia. Los departamentos que presentan la mayor superficie apta se localizan en la región de la Orinoquia y corresponden a Meta y Vichada, los cuales en algunos sectores presentan condiciones climáticas ideales y restricciones menores a nivel edáfico. Si bien en Colombia en estudios realizados previamente se habían identificado áreas óptimas para el cultivo de caucho natural con condiciones de Zona de Escape al SALB, bajo la metodología, modelos e información incorporada en este estudio fueron identificadas 5,744,407 ha zonas aptas y 7,637,092 ha a zonas moderadas para el establecimiento del caucho natural, pero dadas las características climáticas del país y según los parámetros del modelo climático propuesto Ortolani et al., (1983), en Colombia no se presentan áreas aptas para el cultivo del caucho que cumpla con los parámetros requeridos para considerarse Zona de Escape al SALB. Por el contrario, se identificó que el 75.9% de las áreas de estudio corresponden a zonas de no escape al mal suramericano donde las condiciones ambientales son propicias para el desarrollo de la enfermedad y el 14% presentan de restricciones mayores a nivel climático y tan solo un 9.9% corresponde a Zonas de Escape con restricciones menores. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos, para el manejo de esta enfermedad en Colombia las estrategias adoptadas por los productores deben estar relacionadas en la selección y establecimiento de clones resistentes aptos para las condiciones particulares de cada región y a un planes de manejo fitosanitario enfocado en el monitoreo, control y prevención de esta enfermedades.

6.2

Recomendaciones

Dado que la escala de la propuesta de zonificación corresponde a una escala 1:100.000, permite una primera aproximación para el proceso de ordenamiento y la planificación del

101

sistema productivo de caucho natural en Colombia, así como la selección de zonas potenciales. Sin embargo, es necesario realizar en las zonas óptimas y moderadas estudios que incorporen información edáfica con una mayor escala de detalle, que permita una mejor discriminación de las áreas. Adicionalmente, se requiere que los productores realicen un proceso de planificación de su predio, en el que identifiquen y seleccionen zonas adecuadas para el establecimiento de la especie, apoyadas en análisis físicos y químicos de los suelos para la identificación de factores limitantes, que les permita proponer un plan de fertilización y manejo de la plantación adecuado a sus necesidades. Teniendo en cuenta los procesos de variabilidad y cambio climático que se vienen presentado a nivel mundial, es necesario considerar los diferentes escenarios de variabilidad climática propuestos para Colombia y sus implicaciones para la distribución del caucho natural en el país, a través de los cuales se puedan identificar nuevas zonas potenciales y zonas vulnerables para el sistema productivo, asi como tambien las implicaciones en el modelo de Zona de Escape al SALB.

102

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Figura 49 Zonas de Escape al SALB

Tabla 11 Distribución de áreas por aptitud de uso a nivel departamental

Figura 46 Aptitud componente climático

Figura 45 Aptitud de temperatura minima de febrero para Zona de Escape

Tabla 10 Categorías de aptitud para Zona de Escape del SALB

Figura 47 Aptitud componente edáfico

Tabla 2 Criterios y variables biofísicas

Figura 34 Aptitud para la variable inundable

Figura 18 Área de estudio

Figura 17 Zonificación de aptitud para el cultivo de caucho - UPRA

Figura 8 Ataque de mal suramericano de las hoja en diferentes estadios foliares

Figura 7 Proceso de rayado y recolección de latéx

Figura 5 Etapas del desarrollo del cultivo de caucho natural

Figura 1 Esquema suma lineal ponderada

Figura 13 Zonificiación para el cultivo de caucho en el cordón cauchero – cacaotero

Figura 3 Distribución natural de Hevea brasiliensis

Figura 6 Origen material vegetal

Figura 16 Zonificiación para el cultivo de caucho en la región del Magdalena medio