Zonificación edafoclimática de Phaseolus vulgaris L. en la provincia de Cienfuegos

Etapa 1: Caracterización edafoclimática de la provincia Cienfuegos en función del cultivo del frijol

Esta etapa se dividió en tres fases:

Se describieron los requerimientos climáticos: temperatura y precipitación y los requerimientos edáfológicos: textura, profundidad efectiva, drenaje, pendiente y altitud necesarios para el crecimiento óptimo del frijol común.

Se realizó el estudio de las características del clima (temperatura y precipitación) para el período agrícola que se extiende desde el 1 de septiembre hasta el 31 de mayo.

Confección de las series climáticas mensuales

Se utilizó el Microsoft Office Excel 2013 para procesar la base de datos del Centro Nacional del Clima del Instituto de Meteorología de Cuba (CNC) a través de tablas dinámicas para determinar la temperatura promedio mensual y media para el periodo agrícola. Se procesó de igual forma la base de datos pluviométrica para determinar el promedio mensual y acumulado de precipitación para el periodo agrícola del cultivo.

Generación de mapas

La cartografía de la temperatura media del aire se realizó con los valores medios del periodo agrícola del período normal 1991-2020, por cada estación meteorológica. Se aplicó una combinación de técnicas estadísticas de regresión lineal entre la variable meteorológica (temperatura del aire) y variables geográficas (longitud, latitud, altitud y distancia a la costa); y técnicas geoestadísticas para la interpolación de los resultados. Con esta metodología se calculó el valor de la temperatura del aire en los 7 626 puntos de rejilla del país para el periodo agrícola del frijol, basándose en las principales variables geográficas susceptibles de influir en su comportamiento y de los cuales se contaba con información en formato de SIG.

La cartografía de la precipitación se realizó con los valores acumulados para el periodo agrícola del período normal 1991-2020, por cada estación pluviométrica y meteorológica empleada. Se procedió de la misma forma que con la temperatura, calculando así el valor de la precipitación en los 280 puntos de rejilla de la provincia de Cienfuegos, basándose en las principales variables geográficas susceptibles de influir en su comportamiento y de los cuales se contaba con información en formato de SIG.

La metodología de modelización espacial aplicada en esta investigación ha sido utilizada por Ninyerola et al. (2005)Ninyerola, M., Pons, X. y Roure, J. M. (2005). Atlas climático digital de la Península Ibérica. Metodología y aplicaciones en bioclimatología y geobotánica. Universitat Autònoma de Barcelona. http://opengis.uab.es/wms/iberia/pdf/acdpi.pdf, Barcia y Castillo (2015)Barcia, S. & Castillo, C. S. (2015). Atlas climático de la provincia de Cienfuegos. Centro Meteorológico Provincial de Cienfuegos., Millán y Lallana (2017)Millán, A. y Lallana, V. (2017). Modelización espacial del régimen bioclimático medio en la Comunidad Autónoma de Madrid mediante la aplicación de la temperatura fisiológica equivalente (PET). Revista Mapping, 26(183), 20-29. http://revistamapping.com/wpcontent/uploads/2017/09/RevistaMAPPING183_A2.pdf y Barcia et al. (2023)Barcia, S., Viera, E.Y., Gómez, D., Fuentes, L.B., Porres, M.A., Mejías, L. y Angulo, R.A., (2023). Distribución espacial de la temperatura del aire en la provincia de Cienfuegos. Revista Cubana de Meteorología, 29(3), 1-20. https://rcm.insmet.cu/index.php/rcm/article/view/797/1477 y constó de los siguientes pasos:

Tanto para la temperatura como la precipitación se utilizó el software estadístico Rstudio que permitió realizar la interpolación en todos los puntos de rejilla y confeccionar los mapas raster. Este software facilitó el trabajo con las bases de datos.

Se analizaron los tipos de suelos, así como cada uno de los requerimientos edafológicos: textura, drenaje, profundidad efectiva, pendiente y altitud que cumplían la condición de aptos, moderadamente aptos y no aptos para el cultivo del frijol.

Etapa 2: Zonificación edafoclimática de la provincia para el cultivo del frijol

Para la zonificación edafoclimática para el cultivo se siguieron los siguientes pasos:

Para la agrupación se utilizaron los criterios por número y el calificativo propuesto por Gómez y Barredo (2005)Gómez, M. y Barredo, J. I. (2005). Sistemas de información geográfica y evaluación multicriterio en la ordenación del territorio. Ra-Ma. https://books.google.com.cu/books/about/Sistemas_de_informaci%C3%B3n_geogr%C3%A1fica_y_e.html?id=kwziAAAACAAJ&redir_esc=y los cuales fueron:

La Tabla 2 muestra las etiquetas utilizadas para identificar cada una de las zonas de agrupamiento.

2. Elaboración de los mapas de zonificación climática, edáfica y topográfica

Con el fin de establecer los rangos adecuados para el cultivo, fue necesario reclasificar los valores de cada una de las variables analizadas en el estudio a partir de los requerimientos climáticos, edáficos y topográficos. La reclasificación de los valores iniciales de temperatura media y precipitación acumulada en el período agrícola son mostrados en la Tabla 3.

La reclasificación de los valores iniciales de textura, profundidad efectiva y drenaje son mostrados en la Tabla 4.

En la Tabla 5 se muestra la reclasificación de los valores iniciales de pendiente y altitud.

Utilizando los mapas vectoriales de temperatura y precipitación y los criterios de agrupamiento de dichas variables se confeccionaron los mapas raster de zonificación térmica y zonificación hídrica. Ambos mapas fueron superpuestos utilizando los valores de ponderación de cada variable lo que permitió generar el mapa de zonificación climática.

Utilizando los mapas vectoriales de textura, profundidad efectiva y drenaje, así como los criterios de agrupamiento de dichas variables se confeccionaron los mapas raster de zonificación por textura, por profundidad efectiva y por drenaje. Estos tres mapas fueron superpuestos utilizando los valores de ponderación de cada variable lo que permitió generar el mapa de zonificación edáfica.

Por último, utilizando los mapas vectoriales de pendiente y altitud y los criterios de agrupamiento de dichas variables se confeccionaron los mapas raster de zonificación por pendiente y zonificación por altitud. Ambos fueron superpuestos utilizando los valores de ponderación de cada variable lo que permitió generar el mapa de zonificación topográfica.

El análisis se realizó mediante el uso de herramientas SIG, específicamente el software QGIS versión 3.28, que facilita la elaboración de mapas temáticos y la ponderación de indicadores clave.

Para determinar los valores de ponderación para cada variable utilizada en el estudio se aplicó una encuesta, como método empírico, a 12 especialistas de diferentes entidades del territorio: Sanidad Vegetal (3), Empresa Nacional de Proyectos Agropecuarios (4), Centro Meteorológico Provincial de Cienfuegos (3) y Delegación Provincial de la Agricultura (2). La selección de estos especialistas se hizo teniendo en cuenta los siguientes criterios: experiencia profesional, disposición a participar en la encuesta, capacidad de análisis y de pensamiento y trayectoria científico - técnica.

Para la elaboración de la encuesta se utilizaron los fundamentos teóricos resultado de la consulta de las bibliografías nacionales e internacionales existentes. La encuesta elaborada contó de 3 preguntas, las que permitieron una secuencia lógica de elementos propuestos a consultar.

Los resultados de dicha encuesta permitieron definir los porcentajes en orden de importancia de cada una de las variables analizadas en el estudio (Tabla 6).

3 . Elaboración del mapa de zonificación edafoclimática

El mapa de zonificación edafoclimática permite la identificación de áreas potenciales donde los cultivos satisfacen sus requerimientos climáticos, edáficos y aspectos relacionados a las características del territorio. Para elaborar este mapa se combinan los mapas de zonificación climática, edáfica y topográfica haciendo uso del SIG. Se utilizó los valores ponderados de las variables que se muestran en la Tabla 7.

Determinación de los requerimientos edafoclimáticos del cultivo

En el análisis de los requerimientos climáticos del cultivo del frijol se tienen en cuenta los criterios de diferentes autores. Para el análisis de la temperatura, Icaza (1971)Icaza, J. (1971). Zonificación ecológica del frijol en Nicaragua. http://repositorio.una.edu.ni/3107/1/tnf40i15.pdf; Ávila et al. (2014)Ávila, J. M., Ávila, J., Rivas, F. J. y Martínez, D. (2014). El cultivo del frijol sistemas de producción en el noroeste de México. Universidad de Sonora. División de ciencias biológicas y de la salud. Departamento de agricultura y ganadería. http://agricultura.unison.mx/memorias%20de%20maestros/EL%20CULTIVO%20DEL%20FRIJOL.pdf y Aceves et al. (2008)Aceves Navarro, L. A., Arrieta R. A. y Barbosa O. J. L (2008). Manual de AGROCLIM 1.0. Colegio de Postgraduados. H. Cárdenas Tabasco. refieren que los umbrales térmicos del frijol se encuentran entre 10 y 35 °C y el rango óptimo para el desarrollo del cultivo se encuentra entre los 18 - 25 ºC. Temperaturas por debajo de 10 °C o por encima de 35 °C podrían considerarse no aptas para el cultivo del frijol común. Por su parte, Hernández (2009)Hernández, J.C. (2009). Manual de recomendaciones técnicas cultivo del frijol. Costa Rica. https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/agrocost/article/download/45658/45701 considera que temperaturas extremas provocan el vaneo del frijol, al afectar la viabilidad del polen, aborto de las flores y vainas, reducción del tamaño de la semilla. En este sentido, Aquino (1988)Aquino, P. T. (1988). Ecofisiología. En Cultura do feijoeiro. Fatores que afetam a produtividade. Associaçâo Brasileira para Pesquisa da potassa e do Fosfato. Piracicaba – SP. considera a las temperaturas altas en Cuba son una causa limitante de la producción en verano.

La precipitación es otro factor climático importante a considerar en la zonificación edafoclimática del cultivo del frijol común en Cuba, requiere una cantidad adecuada de agua para su crecimiento y desarrollo. En general, tiene un rango de precipitación que va desde los 600 hasta 1200 mm anuales, sin embargo, un rango óptimo de precipitación para el cultivo del frijol común podría situarse entre 800 mm y 1000 mm anuales para obtener buenos rendimientos. Sin embargo, es importante tener en cuenta la distribución de la precipitación a lo largo del año, ya que es un cultivo sensible a períodos de sequía durante etapas críticas de su ciclo de crecimiento (Salcedo, 2008Salcedo, J. M. (2008). Guías para la regeneración de germoplasma. Cgiar.org. https://cropgenebank.sgrp.cgiar.org/images/file/other_crops/Beans_SP.pdf). Precipitaciones anuales por debajo de 600 mm el cultivo puede enfrentar estrés hídrico significativo, lo que podría afectar negativamente el rendimiento del frijol común, de forma contraria más de 1200 mm anuales podría provocar grandes pérdidas por exceso de humedad.

Faure (2015)Faure, B. (2015). Manual para la producción sostenible del frijol común. refieren en cuanto a los requerimientos edafológicos que el suelo es esencial para el frijol porque le facilita el anclaje y le proporciona el agua y los nutrimentos necesarios para su crecimiento, desarrollo y producción. La textura del suelo, la profundidad efectiva y el drenaje son las propiedades físicas más determinantes para dicho cultivo.

En cuanto a la textura los suelos Maqueira et al. (2021)Maqueira, L. A., Roján, O., Solano, J., Santana, I. M. y Fernández, D. (2021). Productividad del frijol Phaseolus vulgaris L. Parte I. Rendimiento en función de variables meteorológicas. Cultivos tropicales, 42(3). http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S025859362021000300007 plantean que los suelos con textura media son ideales para el desarrollo del cultivo porque poseen una mezcla equilibrada de arena, limo y arcilla, conocida como suelo franco. En suelos arcillosos (suelos con textura ligera) la preparación del suelo es más difícil además que son suelos que retienen mucha humedad lo que limitaría de oxígeno al sistema radicular, además que hay que recordar que el frijol no posee un buen sistema radicular en contraparte Por su parte, Ávila et al. (2014)Ávila, J. M., Ávila, J., Rivas, F. J. y Martínez, D. (2014). El cultivo del frijol sistemas de producción en el noroeste de México. Universidad de Sonora. División de ciencias biológicas y de la salud. Departamento de agricultura y ganadería. http://agricultura.unison.mx/memorias%20de%20maestros/EL%20CULTIVO%20DEL%20FRIJOL.pdf y Jara y Navarro (2021)Jara, C. y Navarro, C. E. (2021). Guía de manejo agronómico de frijol arbustivo para pequeños agricultores. CCAFS Training material. Wageningen, Países Bajos: Programa de investigación del CGIAR sobre cambio climático, agricultura y seguridad alimentaria (CCAFS). https://hdl.handle.net/10568/116328 refieren que los suelos gravosos o arenosos (suelos gruesos) son suelos poco fértiles con baja retención de humedad lo que produciría una planta con baja potencia.

Dentro de las variables edáficas la profundidad efectiva es considerada la fundamental teniendo en cuenta que el frijol tiene raíces relativamente profundas, por lo que necesita suelos con buena profundidad para permitir el desarrollo adecuado de sus raíces y la absorción de nutrientes. Requiere de un mínimo de 60 cm de profundidad del suelo y suelos profundos (Benacchio, 1982Benacchio, S.S. (1982). Algunas exigencias agroecológicas en 58 especies de cultivo con potencial de producción en el Trópico Americano. In FONAIAP-Centro Nacional de Investigación Agropecuaria, Ministerio de Agricultura y Cría, Maracay, 35-39. - References - Scientific Research Publishing. Scirp.org. https://scirp.org/reference/referencespapers.aspx?referenceid=1574298 y Guerra et al. 2021Guerra, A., Mena, A. A., Burbano, M. E., Burbano, M. F., y Pardo, L. M. (2021). Estudio del manejo, clasificación y recolección de fitosanitarios en el cultivo de fríjol (Phaseolus vulgaris L.) en Sibundoy, Putumayo (Colombia). Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 12(1), 133-152. http://www.semanticscholar.org/reader/1e86ea2a764b240ee02679c521366b535288c8e4). La absorción de agua se produce en los primeros 50 o 70 cm de profundidad (Doorenbos y Kassam, 1979Doorenbos, J. y Kassam, A. H. (1979). Efectos del agua sobre el rendimiento de los cultivos. Estudio FAO: Riego y Drenaje, (33), 212 p https://www.researchgate.net/publication/230888005_Efectos_del_agua_sobre_el_rendimiento_de_los_cultivos/link/5f53a95b458515e96d2f8439/download).

El drenaje del suelo es otra variable clave a considerar en la zonificación del cultivo del Phaseolus vulgaris L. Es una planta que requiere un equilibrio adecuado de agua en el suelo. Faure (2015)Faure, B. (2015). Manual para la producción sostenible del frijol común. plantean que el frijol requiere suelos aireados y con buen drenaje, este cultivo no puede tolerar suelos con un drenaje deficiente, ya que esto puede causar problemas de encharcamiento y asfixia de las raíces, lo que afecta negativamente el crecimiento y el rendimiento de las plantas. Por otro lado, un exceso de drenaje puede llevar a una falta de agua disponible para las plantas durante períodos de sequía. Por lo tanto, es importante identificar áreas con un drenaje adecuado para el cultivo, evitando áreas con suelos con problemas de encharcamiento o de excesivo drenaje (Doorenbos y Kassam, 1979Doorenbos, J. y Kassam, A. H. (1979). Efectos del agua sobre el rendimiento de los cultivos. Estudio FAO: Riego y Drenaje, (33), 212 p https://www.researchgate.net/publication/230888005_Efectos_del_agua_sobre_el_rendimiento_de_los_cultivos/link/5f53a95b458515e96d2f8439/download).

Faure (2015)Faure, B. (2015). Manual para la producción sostenible del frijol común. enfatiza que el cultivo del frijol requiere suelos con pendiente suave entre 0 - 2%. Suelos con pendiente mayor de 4% son considerados no aptos, porque son propensos a la erosión y a la pérdida de nutrientes, lo que dificulta el desarrollo y crecimiento de la planta de frijol, además los rendimientos son bajos debido al lavado de los nutrientes por escorrentía causada por el agua de lluvia, y las labores de campo se dificultan por lo que son considerados no aptos (García et al., 2009García, E., Bravo, J.C., Martínez, D.A., Álvarez, P., Valle, H.J., García, S.E., López, J.C. y Escobar, W.S. (2009). Guía técnica para el cultivo de frijol en los municipios de Santa Lucía, Teustepe y San Lorenzo del Departamento de Boaco, Nicaragua. https://repositorio.iica.int/handle/11324/19856).

Escoto (2004)Escoto, N. (2004). El cultivo de fríjol. Manual técnico para uso de empresas privadas, consultores individuales y productores. Tegucigalpa, M.D.C., Honduras C.A. refiere que el frijol se cultiva con buenos resultados en una altura entre 0-700 metros, por lo que se recomienda su siembra en las zonas costeras. Maqueira et al. (2017)Maqueira, L. A., Rojan, O., Mesa, S. A. P. y Noval, W. T. (2017). Crecimiento y rendimiento de cultivares de frijol negro Phaseolus vulgaris L. en la localidad de los palacios. Cultivos tropicales, 38(3), 58–63. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S025859362017000300008 refieren que la altitud tiene relación directa con la temperatura y la radiación solar que reciben las plantas. A medida que aumenta la altitud, las temperaturas tienden a ser más bajas, lo que puede afectar el crecimiento y el desarrollo del frijol común. Además, la radiación solar disminuye a medida que aumenta la altitud, lo que puede influir en la fotosíntesis y la producción de las plantas. Por lo tanto, es necesario considerar la altitud al zonificar las áreas de este cultivo, eligiendo áreas con altitudes adecuadas que permitan un crecimiento óptimo de las plantas.

Caracterización climática

La provincia presentó una temperatura media para el periodo agrícola del cultivo del frijol en el período 1991-2020 entre 20 - 25 ºC, con un promedio mensual de 24,2 ºC. Las variaciones espaciales más notables en el campo térmico en la provincia están asociadas a la zonalidad altitudinal y la distancia a la costa. Los mayores valores (24 - 25 ºC) se observaron hacia el sur de la provincia, en las zonas pre montañosas oscila entre 21°- 23°C mientras que en las zonas más altas entre 18°- 21°C. (Figura 2). Por tanto, el comportamiento de esta variable climática, suple las exigencias del cultivo, pues el mismo requiere de una temperatura promedio mensual óptima entre 18 - 25 °C.

Las variaciones espaciales más notables en el campo térmico en la provincia se explican mediante las condiciones climáticas propias del territorio, que imponen una clara estacionalidad anual y por las características físico-geográficas, introduciendo diferencias significativas entre una zona u otra, ya sea por diferencias altitudinales o por desigual influencia marítima (Barcia et al. 2023Barcia, S., Viera, E.Y., Gómez, D., Fuentes, L.B., Porres, M.A., Mejías, L. y Angulo, R.A., (2023). Distribución espacial de la temperatura del aire en la provincia de Cienfuegos. Revista Cubana de Meteorología, 29(3), 1-20. https://rcm.insmet.cu/index.php/rcm/article/view/797/1477).

En la Figura 3 se presenta la distribución espacial de la precipitación acumulada para el período agrícola calculada para el período 1991 - 2020, con el propósito de caracterizar su comportamiento en la zona de estudio.

En la provincia las precipitaciones medias del periodo agrícola oscilaron entre 786 y 1452 mm. En la mayor parte del territorio ocurrieron precipitaciones que oscilaron entre 800 y 900 mm, con un promedio para el periodo de 873 mm. Este comportamiento se encuentra dentro de los límites considerados para el desarrollo del cultivo, pues el mismo requiere de precipitaciones entre 800 y 1000 mm en el periodo.

Los máximos acumulados se sitúan en las zonas más altas del municipio de Cumanayagua que sobrepasa los 1400 mm, este comportamiento de las precipitaciones en esta parte del territorio, está asociado con las condiciones del relieve (gradiente vertical), por lo que se denota un aumento gradual de las lluvias a medida que aumenta la altura. Hacia los municipios Abreus, Rodas, Lajas, Palmira y Cienfuegos, aparecen los mínimos valores de precipitación (< 850 mm).

Según Barcia y Castillo (2015)Barcia, S. & Castillo, C. S. (2015). Atlas climático de la provincia de Cienfuegos. Centro Meteorológico Provincial de Cienfuegos. el comportamiento espacial de las lluvias en la provincia de Cienfuegos se ve influenciado por las condiciones físico-geográficas de la provincia, determinadas por su ubicación en el centro sur de la isla de Cuba y la presencia de un macizo montañoso, representado en este caso por las Alturas de Trinidad en el sudeste de la provincia. Entre las causas que provocan la variabilidad y la irregular distribución espacio-temporal de las precipitaciones están los contrastes de relieve y altura, que actúan notablemente sobre los procesos de formación e intensidad de las precipitaciones.

Caracterización edáfica

Para realizar la caracterización edáfica para la provincia en función de la zonificación edafoclimática de Phaseolus vulgaris L., es importante reconocer los requerimientos edáficos del cultivo. Por ser un cultivo temporal, el conocimiento de las características del suelo es muy importante para obtener alta productividad.

En cuanto a la profundidad efectiva, autores como Benacchio, (1982)Benacchio, S.S. (1982). Algunas exigencias agroecológicas en 58 especies de cultivo con potencial de producción en el Trópico Americano. In FONAIAP-Centro Nacional de Investigación Agropecuaria, Ministerio de Agricultura y Cría, Maracay, 35-39. - References - Scientific Research Publishing. Scirp.org. https://scirp.org/reference/referencespapers.aspx?referenceid=1574298 y Guerra et al. (2021)Guerra, A., Mena, A. A., Burbano, M. E., Burbano, M. F., y Pardo, L. M. (2021). Estudio del manejo, clasificación y recolección de fitosanitarios en el cultivo de fríjol (Phaseolus vulgaris L.) en Sibundoy, Putumayo (Colombia). Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 12(1), 133-152. http://www.semanticscholar.org/reader/1e86ea2a764b240ee02679c521366b535288c8e4; resaltan que el cultivo de fríjol requiere suelos profundos y fértiles. Estos suelos proporcionan las condiciones adecuadas para el crecimiento y desarrollo óptimo de las plantas de frijol debido a que proporcionan suficiente espacio para el desarrollo de las raíces y permiten una buena penetración y extracción de agua y nutrientes.

En cuanto a la textura del suelo, los suelos aptos proporcionan las condiciones óptimas para el crecimiento y desarrollo óptimo de las plantas de frijol debido a que tienen una textura equilibrada, con una buena capacidad de retención de agua y nutrientes, así como una buena aireación, drenaje adecuado y estructura de suelo favorable para el desarrollo de las raíces y el crecimiento saludable de las plantas de frijol.

En cuanto al drenaje, los suelos aptos proporcionan las condiciones adecuadas para el crecimiento y desarrollo óptimo de las plantas de frijol debido a que permiten que el agua se filtre eficientemente, evitando el encharcamiento y garantizan un entorno favorable para el desarrollo de las raíces. Coincidiendo con lo planteado por Doorenbos y Kassam (1979)Doorenbos, J. y Kassam, A. H. (1979). Efectos del agua sobre el rendimiento de los cultivos. Estudio FAO: Riego y Drenaje, (33), 212 p https://www.researchgate.net/publication/230888005_Efectos_del_agua_sobre_el_rendimiento_de_los_cultivos/link/5f53a95b458515e96d2f8439/download; Schwartz y Gálvez (1980)Schwartz, F. y Gálvez, S. (1980). Problemas de producción del frijol: Enfermedades, insectos, limitaciones edáficas y climáticas de Phaseolus vulgaris. CIAT. https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwjXm7rNjeCCAxVBD1kFHWHtBAwQFnoECAoQAQ&url=http%3A%2F%2Fciatlibrary.ciat.cgiar.org%2FArticulos_Ciat%2FDigital%2FSB327.P76_Problemas_de_produccion_del_frijol_en_los_tropicos.pdf&usg=AOvVaw2jvzP7nbhlbUQdsfsA0RYa&opi=89978449 y Duke (1983)Duke, J.A. (1983). Phaseolus vulgaris L. handbook of energy crops. Horticulture and Landscape Architecture. Purdue University. Unpublished. http://www.hort.purdue.edu/newcrop/dukeenergy/phaseolusvulgaris..

Para el caso de la pendiente del suelo, los suelos aptos presentan una pendiente suave, generalmente inferior a 2%. Son terrenos relativamente planos que facilitan la gestión del agua y permiten una distribución uniforme de nutrientes, permitiendo un adecuado desarrollo de las raíces y un buen crecimiento de las plantas de frijol. Faure (2015)Faure, B. (2015). Manual para la producción sostenible del frijol común. resalta que el cultivo de fríjol requiere suelos con pendiente suave entre 0 - 2%.

En cuanto a la altitud, los suelos aptos son aquellos donde las condiciones climáticas suelen ser óptimas para el crecimiento y desarrollo de esta leguminosa.

Zonificación climática

Para la confección del mapa de zonificación climática fue necesario confeccionar los mapas de zonificación térmica e hídrica en el periodo agrícola para el cultivo de frijol común para luego superponerlos utilizando el SIG QGis.

Las temperaturas en la provincia se mantienen dentro del rango apto y moderadamente apto para el cultivo del frijol y facilitan los procesos fisiológicos del cultivo tales como, la floración, formación y llenado de vainas, así como la maduración. Sobre este aspecto, Icaza (1971)Icaza, J. (1971). Zonificación ecológica del frijol en Nicaragua. http://repositorio.una.edu.ni/3107/1/tnf40i15.pdf; Ávila et al. (2014)Ávila, J. M., Ávila, J., Rivas, F. J. y Martínez, D. (2014). El cultivo del frijol sistemas de producción en el noroeste de México. Universidad de Sonora. División de ciencias biológicas y de la salud. Departamento de agricultura y ganadería. http://agricultura.unison.mx/memorias%20de%20maestros/EL%20CULTIVO%20DEL%20FRIJOL.pdf y Aceves et al. (2008)Aceves Navarro, L. A., Arrieta R. A. y Barbosa O. J. L (2008). Manual de AGROCLIM 1.0. Colegio de Postgraduados. H. Cárdenas Tabasco. refieren que el rango general de temperatura promedio mensual para el cultivo oscila entre 18 - 25 °C y coinciden en plantear que estos valores de temperatura son óptimos para asegurar un crecimiento regular del cultivo, con abundante formación de vainas, así como una maduración adecuada de las mismas, lo que permite obtener buenos rendimientos Figura 5 (izquierda).

Según la distribución espacial de las precipitaciones y en correspondencia con las exigencias pluviométricas del frijol (Figura 5- derecha), existen áreas que ocupan 399 090,26 ha^-1 (86.0 % de la superficie total), que suplen las necesidades hídricas del cultivo (800 - 1000 mm.año^-1).

Sin embargo, también existen superficies con restricciones (moderadamente aptas) donde las precipitaciones se encuentran entre (1000 - 1200 mm. año^-1) en una superficie de 46 826,59 ha^-1, y otras superficies con abundantes precipitaciones (no aptas) que conllevan a un exceso de humedad (> 1200 mm. año^-1) en una superficie de 18 115,77 ha^-1, que equivalente a un 10,1% y 3,9% de la superficie total, respectivamente. Ambas zonas se concentran en el municipio de Cumanayagua. Estas restricciones pueden incidir en diferentes procesos fisiológicos del cultivo como son: prefloración, floración, formación de vainas, llenado de vainas y maduración (Suárez, 2014Suárez, G. M. (2014). Apuntes sobre la zonificación agroecológica de los cultivos. Particularidades en Cuba. Cultivos tropicales, 35(4), 36–44. https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/906). La cantidad y distribución de las precipitaciones son referidas por Cruz et al. (2005)Cruz, O.; Marrero, P.; Herrera, M. y García, L. (2005). Selección de textos sobre ecología. Félix Varela., por sus características en cuenta en la agricultura, la primera permite conocer el grado de satisfacción de las necesidades hídricas de los cultivos, mientras que la segunda permite conocer su comportamiento en función de las fenofases del cultivo y durante el año.

Considerando los criterios establecidos en las bases para la ZEC del frijol y combinando los mapas de zonificación térmica y zonificación hídrica, dieron lugar a dos zonas climáticas en la provincia Cienfuegos (Figura 6). Las mismas fueron:

Zona climática apta: superficie con un comportamiento climático óptimo para el crecimiento y desarrollo del frijol. Ocupa un área de 339 511,71 ha^-1 (82.1% de la superficie total), cuyas precipitaciones anuales varían desde 800 hasta 1000 mm y temperatura media entre 18 - 25 °C.

Zona climática medianamente apta: superficie con un comportamiento climático medianamente óptimo para el crecimiento y desarrollo del frijol. Ocupa un área de 74 132,44 ha^-1 (17.9% de la superficie total), cuyas precipitaciones para el periodo agrícola se encuentran por encima de los 1000 mm y temperatura media entre 18 - 25 °C.

La mayor parte de la provincia (82,0%), presenta condiciones climáticas adecuadas para el establecimiento del cultivo, en una u otra categoría según las bases definidas para la zonificación, y en función de lograr el rendimiento estimado del cultivo.

Zonificación edáfica

Para la confección del mapa de zonificación edáfica fue necesario confeccionar los mapas de zonificación por textura, por drenaje y por profundidad efectiva para el cultivo de frijol común para luego superponerlos.

Como se aprecia en la Figura 7 existen zonas que no presentan limitaciones en cuanto al drenaje y ocupan un área de 306 418,46 ha^-1 donde el drenaje del suelo es bueno. De igual forma, existen áreas consideradas moderadamente aptas con un área de 66 887,49 ha^-1 donde el drenaje es moderado. Por último, las zonas no aptas ocupan 90 706,67 ha^-1 y poseen drenaje moderadamente lento y deficiente encontrándose mayoritariamente en el municipio de Aguada de Pasajeros.

La zonificación por textura del suelo reveló zonas aptas para el cultivo del frijol con un área de 163 377,36 ha^-1 donde la textura es media y favorecen el desarrollo del cultivo del frijol. De igual forma existen áreas medianamente aptas que ocupan un área de 195 245,36 ha^-1. Por último, las zonas no aptas ocupan 105 380,90 ha^-1 y se encuentran en mayor proporción en el municipio de Cumanayagua (Figura 8).

En la Figura 9 muestra la zonificación por profundidad efectiva del suelo, esta reveló zonas aptas para el cultivo del frijol con un área de 118 092,25 ha^-1 donde la profundidad efectiva cumple los requerimientos que favorecen el desarrollo del cultivo del frijol. De igual forma existen áreas medianamente aptas que ocupan un área de 192 560,54 ha^-1 y ocupan la mayor proporción de la provincia. Por último, las zonas no aptas ocupan 345 920,37 ha^-1.

Considerando los criterios establecidos en las bases para la ZEC del Phaseolus vulgaris L. y combinando los mapas de drenaje, textura del suelo y profundidad efectiva, se representaron tres zonas edáficas en la provincia Cienfuegos (Figura 10). Las zonas edáficas identificadas fueron: aptas, moderadamente aptas para las superficies en las que se puede desarrollar el cultivo, y no aptas para las superficies que no cumplen con dichos requerimientos idóneos para el desarrollo del cultivo.

Zonas edáficas aptas: superficie con un comportamiento edáfico apto para el crecimiento y desarrollo del frijol. Ocupa un área de 120 151,53 ha^-1, (29,1% de la superficie total) donde el drenaje es bueno, las texturas del suelo son medias y la profundidad efectiva es profunda o muy profunda. En estas áreas se encuentran las mejores condiciones de suelos para un óptimo crecimiento y desarrollo del cultivo, y es donde se deberán manifestar los mayores rendimientos en dependencia de las condiciones climáticas.

Zonas edáficas moderadamente aptas: estas zonas ocupan un área de 252 511,3 ha^-1 (61,0% de la superficie total) donde los suelos poseen menos profundidad efectiva, el drenaje es moderado y las texturas del suelo son arcillosas.

Zonas edáficas no aptas: estas zonas ocupan 41 031,82 ha^-1 (9,9% de la superficie total) donde los suelos poseen condiciones no aptas para el cultivo del frijol, profundidad efectiva inferior a los 25 cm, drenaje es deficiente y texturas del suelo arenosos.

Zonificación topográfica

Para la confección del mapa de zonificación topográfica fue necesario confeccionar los mapas de zonificación por pendiente y por altitud para el cultivo para luego superponerlos.

Relacionado con la pendiente, en la provincia existe una superficie total de 214 169,12 ha^-1 con características fisiográficas favorables para el crecimiento y desarrollo del cultivo, que representa el 46,2% del área total. Las zonas moderadamente aptas ocupan 81 749,66 ha^-1. Así mismo, existen superficies no apta para el cultivo, que se extiende en un área de 168 093,84 ha^-1 (36,2% de la superficie total) sobre suelos que no responden a los requerimientos del cultivo y se encuentran en casi su totalidad en el municipio de Cumanayagua (Figura 11- izquierda).

En cuanto a la altitud se observó que 443 333,42 ha^-1 que representaron el 95,5% de la superficie total de la provincia cumplen los requerimientos óptimos para el cultivo del frijol y solamente 20 679,20 ha^-1 que representan el 4,5% no cumplen dichos requerimientos. Estas áreas se encuentran en su totalidad en el municipio de Cumanayagua (Figura 11- derecha).

Considerando los criterios establecidos en las bases para la zonificación edafoclimática de Phaseolus vulgaris L. y combinando los mapas de pendiente y altitud, se representaron tres zonas en la provincia Cienfuegos (Figura 12). Las zonas topográficas identificadas fueron: aptas y moderadamente aptas para las superficies en las que se puede desarrollar el cultivo, y no aptas para las superficies que no cumplen con los requerimientos idóneos para el desarrollo del cultivo.

Zonas topográficas aptas: superficie con un comportamiento topográfico óptimo para el crecimiento y desarrollo de este cultivo. Ocupa un área de 214,169.12 ha^-1 (46.2% del total de la superficie), donde tanto la pendiente como la altitud son aptas para el cultivo.

Zonas topográficas moderadamente aptas: superficie con un comportamiento topográfico moderadamente apto para el crecimiento y desarrollo de Phaseolus vulgaris L. Ocupa un área de 229 164,3ha^-1 (49.4% del total de la superficie), donde tanto la pendiente como la altitud son aptas para el cultivo. Estas zonas se encuentran en mayor proporción en los municipios de Cumanayagua, Cruces y Cienfuegos.

Zonas topográficas no aptas: superficie con un comportamiento topográfico no apto para el crecimiento y desarrollo de Phaseolus vulgaris L. Ocupa un área de 20 679,20 ha^-1 (4.5% del total de la superficie), donde ambos requerimientos no son aptos para el cultivo. Esta zona se encuentra en su totalidad en el municipio de Cumanayagua.

Zonificación edafoclimática

Los resultados de la combinación entre las zonas climáticas, edáficas y topográficas apropiadas a las exigencias del cultivo, considerando las bases de la zonificación definida para el Phaseolus vulgaris L. originaron dos zonas edafoclimáticas representadas en la Figura 13. Las mismas fueron:

Zona apta: abarca 188 675,87 ha^-1 para un 45,6 % de la superficie total de la provincia. En estas áreas se encuentran las mejores condiciones de suelos, para un óptimo crecimiento y desarrollo del cultivo, y es donde se deberán manifestar los mayores rendimientos en dependencia de las condiciones climáticas. De los ocho municipios de la provincia los más representados en estas zonas son Aguada de Pasajeros, Abreus, Lajas y Palmira. Estas zonas no poseen limitaciones agroproductivas para el cultivo, por tanto se deberán alcanzar el mayor rendimiento estimado.

Zonas moderadamente aptas: esta zona se extiende en un área de 225 018,78ha^-1 (54,4% de la superficie total de la provincia) y se encuentra representada en todos los municipios. La mayor superficie encontrada en esta zona fue en el municipio Cumanayagua, seguido de los municipios de Rodas y Cienfuegos.

Estos resultados coinciden con los obtenidos por Franklin y Escandón (2019)Franklin, B. y Escandón, M. H. (2019). Aptitud agroclimática del frijol en México ciclo agrícola otoño invierno. Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera. Dirección de Soluciones Geoespaciales. https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/495087/Reporte_de_Aptitud_agroclim_tica_de_M_xico_del_frijol_OI_2019-2020.pdf (www.gob.mx)., quienes lograron determinar zonas con aptitud agroclimática “Alta y Media” para el cultivo de Phaseolus vulgaris L. a los 110 días de su desarrollo fenológico de acuerdo con los datos climatológicos de 1981 a 2010 a partir de los mapas de precipitación, temperatura media, los coeficientes de cultivo y los suelos aptos. El estimar las zonas agrícolas para el cultivo del frijol, permitirá una mejor planeación sobre la superficie a sembrarse, y mejorar el rendimiento por hectárea, optimizar los recursos productivos, reducción de costos, entre otros; servirá también como herramienta para la toma de decisión sobre sembrar este u otro cultivo que se adapte a las condiciones de un lugar determinado.