PROGRAMA DE FORMACIÓN DE RECURSOS HUMANOS EN GUANAJUATO PARA LA IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA ESTATAL DE PREDICCION DE COSECHAS. INFORME FINAL En el estado de Guanajuato, el INIFAP inició, en agosto del 2001 un proyecto de investigación para establecer un sistema estatal de predicción de cosechas, el cual contó con el apoyo de SAGARPA, la Secretaría de Desarrollo Agropecuario, SDA y se financió a través de la Fundación Guanajuato Produce A.C. Los elementos que se consideraron para el desarrollo de este sistema fueron: 1. La definición de un procedimiento que permitiera estimar la producción de maíz y sorgo con anticipación a la cosecha. 2. La formación de personal técnico con la capacidad de aplicar este procedimiento para realizar predicciones de la cosecha de estos cultivos. La finalidad de contar con un sistema estatal de predicción de cosechas consiste en apoyar las decisiones técnicas y administrativas en la agricultura de Guanajuato, desde el nivel del productor, hasta los tomadores de decisiones al nivel regional. Para ello, se diseño un programa de capacitación de un grupo de jóvenes profesionales de la agronomía y la informática el cual incluía el manejo de datos de clima, suelo y planta; así como metodologías para el muestreo de cultivos y la aplicación de herramientas como el modelaje dinámico y los sistemas de información geográfica. El antecedente más importante de este proyecto lo constituye el programa de modelos dinámicos del INIFAP en el Campo Experimental Bajío, a través del cual se han generado, desde 1992, modelos de simulación del crecimiento de cultivos como el maíz, sorgo, trigo, papa, ajo, frijol y cebada, así como de la dinámica poblacional del gusano de la raíz del maíz (Diabrótica virgifera zeae K y S.). Los objetivos generales de este proyecto fueron: a) Establecer un sistema estatal de predicción de cosechas en Guanajuato. b) Formar los recursos locales con la capacidad para implementar el sistema de predicción en el estado. c) Poner el sistema al servicio de los productores y organizaciones. El presente informe describe los resultados obtenidos durante las dos etapas en el presente proyecto, de septiembre del 2001 a junio del 2002 y de julio del 2002 a junio del 2003. 1 ACTIVIDADES DESARROLLADAS DE SEPTIEMBRE DEL 2001 A JUNIO DEL 2002. El proyecto se inició en agosto del 2001, pero fue hasta el 22 de septiembre cuando se aprobó destinar fondos de alianza para el campo, para cubrir seis becas destinadas a la capacitación de los recursos humanos. Dado que el apoyo inicial solamente incluyó lo necesario para el pago de las becas, en este primer año, no se contó con recursos para operación. Las actividades para la operación de este programa se obtuvieron gracias al apoyo de dos proyectos cofinanciados por el INIFAP y la Fundación Guanajuato Produce A.C. los cuales fueron el FGP65a “Estudio de los factores que inciden en la productividad de los cultivos básicos en Guanajuato” y el FGP170 “Transferencia de tecnología para el manejo de cultivos con base en la información de estaciones climatológicas automatizadas”. Ambos proyectos se relacionan con el uso de modelos de simulación e información climática para el apoyo a la toma de decisiones. En correspondencia a este apoyo, el grupo de becarios participó dentro de estos proyectos en la actualización de bases de datos de clima, suelo y planta, y en la aplicación y validación de los modelos de simulación generados como producto de la investigación. Las actividades realizadas en este período fueron: 1. Diseño del procedimiento para la estimación del rendimiento de maíz y sorgo con anticipación a la cosecha. 2. Capacitación del grupo de becarios en la aplicación de dicho procedimiento. 3. Estimación de la cosecha de maíz y sorgo en el ciclo PV-2001 4. Adaptación del procedimiento de estimación de rendimiento para su aplicación en trigo y cebada el ciclo OI-2001-2002. 1. Diseño del procedimiento para la estimación del rendimiento de maíz y sorgo con anticipación a la cosecha. La estructura general del procedimiento la constituyen las siguientes actividades: 1.1. La caracterización de las zonas agrícolas. La caracterización de las zonas agrícolas, permite identificar y delimitar las zonas agrícolas del estado que por su condición de clima y suelo representan diferencias en el potencial de producción para los cultivos de maíz y sorgo. Esta delimitación de zonas agrícolas sirve de base para la estratificación de los muestreos del crecimiento de los cultivos. Este proceso incluye los siguientes pasos: La Identificación de la superficie dedicada al cultivo, esto se logra analizando la cartografía temática del estado para discriminar las zonas correspondientes a las Sierras, los pastizales y otras zonas no agrícolas. 2 La ubicación de las estaciones climatológicas con una serie histórica de al menos 10 años, la asignación de áreas de influencia a cada estación y la organización de bases de datos sobre precipitación, evaporación y temperaturas extremas al nivel diario. La ubicación en un mapa de suelos, de las diferentes unidades predominantes y la descripción de sus perfiles representativos, poniendo énfasis en las propiedades relacionadas con la capacidad de retención de humedad. En este punto se deben hacer tantos puntos de verificación de las diferentes tipos de suelo y sus propiedades como sea posible. La delimitación de Áreas de Respuesta Homogénea, ARH, es decir, aquéllas que poseen características similares en cuanto a las condiciones de suelo y clima. La construcción de distribuciones de probabilidad del rendimiento potencial y limitado por la humedad disponible para todas las combinaciones de suelo y clima que existan en el área agrícola de interés, mediante la aplicación de un modelo de simulación del crecimiento del cultivo. La construcción de mapas en que se distingan las zonas que representan diferentes niveles de producción tanto para las zonas de riego como de temporal. 1.2. El monitoreo del crecimiento y desarrollo de los cultivos. En lo que se refiere al monitoreo del estado del cultivo los pasos que se llevan a cabo son los siguientes: La identificación, dentro de las zonas que representan diferentes niveles productivos, de áreas compactas en donde el maíz o el sorgo, predominen al menos en un 80 % y se puedan delimitar polígonos que comprendan una superficie mínima de 300 ha. Para ello se cuenta con un equipo GPS (Global Positioning System), el cual permite determinar con precisión las coordenadas geográficas de cada vértice del polígono, esta información es procesada para estimar mediante imágenes de satélite, el Índice de la Vegetación y su correlación con el Índice de Área Foliar. Dentro de estos polígonos, se determina la gama de condiciones diferentes que prevalecen de acuerdo con factores como Fecha de Siembra, Densidad de Población y Manejo Agronómico en general, señalándose los lotes que representan diferencias palpables en cuanto a los factores mencionados. En los lotes seleccionados, se efectúan mediciones de campo de variables altamente correlacionadas con el rendimiento, tal como el Índice de Área 3 Foliar, la densidad de población, y otras variables que puedan ser evaluadas en campo sin tener que cortar partes vegetativas de las plantas. 1.3. Las metodologías para el procesamiento de la información. Con los datos sobre crecimiento y desarrollo, además de los datos actualizados de clima de las estaciones automáticas, se alimenta el modelo de simulación para hacer una estimación de los rendimientos esperados del cultivo de acuerdo a las condiciones que representan los distintos lotes bajo monitoreo. Finalmente el procedimiento para la estimación puntual de las cosechas contempla una etapa de verificación de resultados, la cual implica regresar a los sitios donde se obtuvo el IAF y llevar a cabo muestreos de rendimiento. Estos datos se comparan con las estimaciones realizadas mediante el modelo de simulación MSPEC. Al inicio del ciclo, se hace una estimación del rendimiento con base solamente en la fecha de siembra, el tipo de suelo y datos históricos de clima. El muestreo de IAF durante el ciclo, permite ir corrigiendo la estimación inicial y aproximarse con mayor precisión al rendimiento final del cultivo. El muestreo más importante es el efectuado en la floración, debido a que en esta etapa se alcanza el área foliar máxima de la planta, y se ha observado una muy alta correlación de este dato con el rendimiento. Los datos puntuales se extrapolan a escala regional utilizando la delimitación de zonas agrícolas basada en el rendimiento potencial. Además se obtienen los datos sobre superficie sembrada por cultivo y modalidad al nivel de municipio y DDR de acuerdo con SAGARPA, de este modo es posible estimar el volumen total de producción para las zonas productivas más importantes del estado. 2. Capacitación del grupo de becarios. En el presente programa de capacitación se contó con la participación del M.C. Juan Angel Quijano C y el M.C. Roberto Paredes Melesio, los cuales cubrieron las áreas de Monitoreo de Cultivos, Construcción y Utilización de Modelos de Simulación y Manejo de Sistemas de Información Geográfica. Los becarios participantes en este programa y sus áreas de actividad fueron: Nombre Antonio Pérez Morales Nivel Licenciatura Agronomía Actividad en Monitoreo Sorgo 4 Salvador Salgado Carmona Isaías Villegas Palomo Jorge Valente Vélez Granados Humberto Pérez Acevedo Danahé Cortés Velasco Licenciatura en Agronomía Licenciatura en Agronomía Licenciatura en Agronomía Licenciatura Bioquímica de Alimentos Maestría en Sistemas Computacionales Monitoreo Sorgo Monitoreo Maíz Monitoreo Maíz Procesamiento de Información Procesamiento de Información La duración de este programa comprendió de Agosto de 2001 a Julio del 2002. Los temas del programa y su duración se presentan a continuación. Es importante aclarar que la mayoría de las actividades de capacitación se llevaron a cabo en la práctica, por lo que los tiempos de duración, estimados en semanas se traslaparon de acuerdo con los avances en el ciclo de cultivo. Por lo tanto los tiempos aquí presentados no son acumulables. TEMÁTICA Monitoreo de Cultivos Ubicación de bloques y georreferenciación, P-V y O-I Manejo del GPS Selección de Parcelas Manejo del AccuPar Monitoreo del Crecimiento Obtención de Datos de Manejo Medición de Rendimiento Generación de Ecuaciones DURACIÓN 7 semanas 1 semana 6 semanas 4 semanas 8 semanas 6 semanas 6 semanas 4 semanas Caracterización de áreas agrícolas Delimitación de áreas agrícolas 6 semanas Ubicación y Selección de Estaciones 8 semanas Delimitación de Area de Influencia 4 semanas Obtención de datos procedentes de estaciones automatizadas 6 semanas Procesamiento y análisis de datos 4 semanas Cálculo de parámetros agro-climáticos 2 semanas Delimitación Unidades de Suelos 6 semanas Muestreo de Suelos 6 semanas Descripción de perfiles 4 semanas Ubicación de Areas de respuesta homogénea 4 semanas Estimaciones de distribuciones de probabilidad 8 semanas Procesamiento de Información 5 Obtención de parámetros fisiológicos Manejo de bases de datos Operación del modelo EPIC Operación del sistema DSSAT Operación del modelo MSPEC Manejo del software IDRISI y MAPINFO Elaboración de cartografía temática Intro. Manejo de software para imágenes de satélite Procesamiento de imágenes de satélite Cálculo de Indices de la Vegetación Elaboración de boletines Todas las actividades de entrenamiento relacionadas con el monitoreo se llevaron a cabo a través de recorridos de campo, mientras que las actividades de caracterización de regiones y procesamiento de información se cubrieron en forma de talleres. 3. Estimación de la cosecha de maíz y sorgo en el ciclo PV-2001 Se efectuó el pronóstico de producción de maíz y sorgo de riego para las regiones productoras más importantes del estado y se dio a conocer el 22 de septiembre del 2001 con aproximadamente 1 mes de anticipación a las cosechas de estos granos. En algunas regiones se alcanzaron niveles de precisión de hasta un 95% en el pronóstico. Sorgo de Riego San Felipe Ocampo Sn Diego de la Unión Sn Luis de la Paz León Purisima del Rincón Sn Fco del Rincón Victoria Dolores Hidalgo Dr. Mora Silao Sn José Iturbirde Guanajuato Tierra Blanca Xichu Atargea Sta. Catarina Allende Romita Cd. Manuel Doblado Comonfort Irapuato Cuerámaro Salamanca Pueblo N. Pénjamo Juventino Celaya Abasolo Huanímaro SUP. HA Ap.el Gde Villagran Cortazar Valle de Stgo Jaral Yuriria Uriangato Moroleón Salvatierra V.T.P. TON. 47,159 462,629 59,848 595,547 Ap. el Alto Tarimoro Jerécuaro Sgo. M Coroneo 12,479 N.D. AcámbaroTarandacuao 6 4. Adaptación del procedimiento de estimación de rendimiento para su aplicación en trigo y cebada el ciclo OI-2001-2002. Gracias al sistema de bases de datos y al personal capacitado, fue posible calibrar los modelos de simulación para estimar el crecimiento de trigo y cebada, además en los primeros días del ciclo, se llevaron a cabo prácticas de campo para afinar los procedimientos de muestreo del cultivo, en relación con la densidad de población y el Indice de Área Foliar. En el caso de trigo, se utilizaron los parámetros fisiológicos de las variedades Salamanca y Saturno, mientras que en el caso de cebada se aplicaron los parámetros fisiológicos de la variedad Esperanza. De esta manera se llevaron a cabo los procedimientos ya establecidos y en el caso del ciclo O-I 2001-2002, el día 15 de febrero se dio a conocer el primer pronóstico para los cultivos de trigo y cebada en las regiones más importantes del estado a través de la página WEB de la Fundación Guanajuato Produce A.C. 7 ACTIVIDADES DESARROLLADAS DE JULIO DEL 2002 A JUNIO DEL 2003. En el 2002, la Fundación Guanajuato Produce A.C. autorizó un monto de 173 mil pesos para la operación de este proyecto, adicionalmente, en agosto del 2002 y en marzo del 2003, se autorizaron por parte del Consejo Técnico de la Fundación Guanajuato Produce A.C., sendas ampliaciones del presupuesto para el pago de los becarios participantes en este proyecto. Los objetivos planteados para el ejercicio 2002-2003 fueron: 1. Complementar la capacitación de los becarios en las áreas de manejo de Sistemas de Información Geográfica y Sensores remotos bajo un esquema de capacitación en la acción. 2. Ampliar el área de influencia del proyecto a otros estados como Querétaro, Aguascalientes y San Luis Potosí para complementar las capacidades y eficientar el uso de los recursos. Concretar esta acción en un proyecto regional propuesto al Sistema Miguel Hidalgo, SIHGO, del CONACYT. 3. Apoyar la autoapropiación del sistema de información por parte de organizaciones de productores de diferente naturaleza, como son Módulos de riego, Sociedades de producción rural, Uniones de ejidos, Fondos de aseguramiento, etc. 4. Realizar el pronóstico de cosecha de los cultivos de maíz y sorgo de riego en el ciclo P-V 2002 y Trigo y Cebada en el ciclo O-I 2002-2003. En cuanto al primero de estos objetivos, se avanzó en la construcción de bases de datos geográficas digitalizadas de los diferentes temas manejados en el procedimiento de predicción de cosechas, como son las áreas agrícolas, las zonas de influencia de las estaciones climatológicas, los mapas de suelos, etc. Se utilizó el software MapInfo para realizar estos trabajos. Asimismo, se amplió la base de datos de clima, de 24 a 62 estaciones con una serie histórica mínima de 10 años. Con esta base, además de la construcción de una base de datos de suelo al nivel estatal, se logró definir con mayor precisión las Áreas de Respuesta Homogénea ARH Clima-Suelo presentes en las zonas agrícolas del estado. En lo que se refiere a la capacitación en el manejo de las herramientas de sensores remotos, no fue posible avanzar debido a la imposibilidad de interactuar con los investigadores e instituciones adecuados para cumplir con este objetivo. Por parte del INIFAP en Guanajuato, se apoyó a investigadores de otros estados, impartiéndose en el mes de mayo del 2002, un taller sobre la aplicación de los modelos de simulación a la predicción de cosechas, en este taller se contó con la 8 asistencia de investigadores de Sinaloa, Veracruz, Nayarit, Puebla e Hidalgo y el apoyo de la Fundación Guanajuato Produce A.C. y el ITA 33. 2. Ampliar el área de influencia del proyecto a otros estados como Querétaro, Aguascalientes y San Luis Potosí para complementar las capacidades y eficientar el uso de los recursos. Concretar esta acción en un proyecto regional propuesto al Sistema Miguel Hidalgo, SIHGO, del CONACYT. Con respecto a este segundo objetivo, se apoyó al INIFAP del estado de Querétaro para que presentara una propuesta que permitiera manejar en forma conjunta las actividades de predicción de cosechas en Guanajuato y Querétaro, sin embargo esta propuesta no fue autorizada por la Fundación Produce de aquél estado. Por otra parte, se había manejado la posibilidad de presentar una propuesta regional al sistema Miguel Hidalgo del CONACYT, pero no se logró organizar una propuesta con los demás estados involucrados. 3. Apoyar la auto apropiación del sistema de información por parte de organizaciones de productores de diferente naturaleza, como son Módulos de riego, Sociedades de producción rural, Uniones de ejidos, Fondos de aseguramiento, etc. Se realizó una labor de promoción entre diferentes organizaciones de productores, tales como son Fondos de Aseguramiento y Módulos de Riego y se consiguió interesar a dos de ellas, El Módulo de riego de Huanímaro y el Módulo de Riego de Cortazar y Jaral, acordándose con ambas la realización de estudios piloto en secciones de éstos módulos para demostrar las bondades de los sistemas de información. Estos estudios piloto incluyeron actividades de escaneo de mapas, recopilación de información al nivel de parcela y utilización de los modelos de simulación para llevar a cabo ejercicios de análisis de riesgo climático, estimación de potencial productivo y predicción de cosechas. En este sentido, la visión del programa de predicción de cosechas es lograr la adopcion del sistema de información por parte de los productores, de tal forma que este se convierta en una herramienta para la toma de decisiones, permitiendo de esta manera mejorar su proceso de producción, al identificar aquellos factores que afectan mayormente la producción. Con la participación de los productores, la resolución de la predicción de cosechas se puede bajar hasta un nivel de parcela. Se pretende además que esta información sirva a las organizaciones y/o grupos de productores para la validación de tecnologías y para la definición de zonas con rendimientos similares y de esta manera las instituciones de aseguramiento diseñen esquemas adecuados a las características de cada área. De igual manera esto ayudara a realizar el pronóstico de Predicción de Cosechas a nivel estatal, con una estadística de mayor confiabilidad. Este proceso implica el diseño de un programa de capacitación a hijos de productores y/o asesores técnicos, quienes serían los encargados de llevar a cabo los muestreos de campo y participar en el análisis y procesamiento de los datos necesarios para el funcionamiento de este sistema. 9 10 4. Realizar el pronóstico de cosecha de los cultivos de maíz y sorgo de riego en el ciclo P-V 2002 y Trigo y Cebada en el ciclo O-I 2002-2003. A partir del 2002, se incrementó enormemente el interés por contar con los datos del pronóstico y tanto los representantes estatales como federales promovieron la conjunción de los esfuerzos entre instituciones, enfatizándose la necesidad de contar con un esquema más preciso y oportuno para estimar los datos de superficie actualizada por municipio y cultivo, lo cual hacía falta para el cálculo del volumen de producción. En diciembre del 2002, se emitió el primer pronóstico de producción para trigo y cebada, utilizando los registros históricos de clima y las bases de datos con que se contaba hasta ese momento. Este pronóstico se entregó a las autoridades del INIFAP en Guanajuato y a la Fundación Guanajuato Produce A.C., como parte de los compromisos contraídos a través de este proyecto. En el caso de la producción de maíz y sorgo los resultados fueron los siguientes: PRONOSTICO DE COSECHA DE MAIZ Y SORGO EN EL CICLO P-V 2002 EN GUANAJUATO CULTIVO MODALIDAD MAIZ SORGO MAIZ SORGO TEMPORAL TEMPORAL RIEGO RIEGO RENDIMIENTO SUPERFICIE PROMEDIO TOTAL TON/HA HA * 1.02 309, 332 1.09 109, 298 7.41 92, 878 8.74 137, 333 VOLUMEN DE PRODUCCION TON 317, 506 119, 500 688, 805 1, 201, 392 COEFICIENTE DE VARIACION % 30 22.4 16.1 11.2 * Los datos de superficie son actualizados al mes de agosto del 2002, proporcionados por SAGARPA Programa de Predicción de Cosechas en Guanajuato En lo que se refiere a la producción de trigo y cebada, en el mes de marzo, se integró un grupo interinstitucional formado por SAGARPA, INIFAP, SIAP, ASERCA 11 y la Secretaría de Desarrollo Agropecuario SDA de Guanajuato cuyo propósito fue realizar y emitir un pronóstico conjunto de superficie, rendimiento, volumen de producción y nivel de ingreso para los cultivos de trigo y cebada. Al equipo conformado por el INIFAP y los becarios de predicción de cosechas le correspondió la estimación del rendimiento biológico de estos cultivos basado en el procedimiento ya establecido. Hacia finales del mes de marzo, se entregó un pronóstico construido con base en diversos escenarios probables de acuerdo a las condiciones que mostraba el ciclo. Estos se presentan a continuación: PRONOSTICO DE COSECHA DE TRIGO Y CEBADA EN EL CICLO O-I 2002-03 EN GUANAJUATO Cultivo Escenario Rendimiento (Ton/Ha) Superficie (Ha) Volumen de producción (Ton) *Trigo Condiciones normales Estres por temperatura en llenado de grano Condiciones normales Estres por temperatura en llenado de grano Condiciones normales Estres por temperatura en llenado de grano 5.09 - 5.42 48,591.00 247,328.19 - 263,363.22 3.53 - 4.02 48,591.00 171,526.23 - 195,335.82 4.55 - 4.80 49,604.00 225,698.20 - 238,099.20 3.45 - 3.88 49,604.00 171,133.80 -,192,463.52 4.55 - 4.80 72,102.00 328,064.10 -,346,089.60 3.45 - 3.88 72,102.00 248,751.90 - 279,755.76 *Trigo *Cebada *Cebada **Cebada **Cebada * Los datos de superficie son tomados del ciclo homologo anterior proporcionados por SAGARPA ** Los datos de superficie son estimado en base a información de Impulsora Agrícola Finalmente, se participó en un ejercicio para estimar los efectos de una serie de heladas que se presentaron del 19 al 21 de marzo en el estado. Estos resultados, así como el pronóstico final de producción de trigo y cebada fueron presentados por la SDA, como representante del grupo interinstitucional para la predicción de cosechas. 12 COMENTARIOS FINALES Desde el inicio de este proyecto, se consideró que los recursos humanos formados podrían tener la alternativa de ser contratados por SAGARPA, según el programa de becarios de esta institución, aunque también se manejó la posibilidad de que fueran el Gobierno del estado a través de la Secretaría de Desarrollo Agropecuario, SDA o el propio INIFAP, quienes lo hicieran. En el 2003, el Gobierno del estado de Guanajuato, creó una Oficina especial para el manejo de la Estadística Agropecuaria y Forestal. A petición de esta oficina y de la Delegación estatal de SAGARPA, el grupo de becarios se ha constituido como un despacho privado para la prestación de servicios relacionados con la estimación de rendimientos a partir de muestreos de campo y el manejo de datos agro climáticos y modelos de simulación. Este nuevo despacho brindará el servicio de cálculo del rendimiento dentro del programa de predicción de cosechas de Guanajuato a partir del ciclo PV – 2003. Una de las limitantes más importantes para el desarrollo del sector rural de nuestro país, lo es la falta de capacidad para la identificación, el análisis e interpretación de la información, como elementos para tomar mejores decisiones; ningún blindaje económico es capaz de soportar esta carencia, cuando se compite con organizaciones y empresarios que además de mejor información, en términos de calidad y cantidad, y cuentan con mayor capacidad para su aprovechamiento en el manejo de sus estrategias productivas y de mercado. En tal sentido, es conveniente resaltar la importancia de programas en que se apoye el desarrollo de la capacidad de jóvenes profesionales para enfrentar los retos que plantean los tiempos actuales. Los investigadores participantes en este proyecto deseamos manifestar nuestra satisfacción por el resultado final del mismo y reconocer el esfuerzo y el apoyo decidido a este programa por parte del Delegado Estatal de SAGARPA, el Secretario de Desarrollo Agropecuario de Guanajuato y el Presidente de la Fundación Guanajuato Produce A.C. En el anexo de este informe, se incluyen un cuadernillo con la descripción del programa de capacitación que cubrieron los becarios y el reporte final de predicción de cosechas del ciclo Otoño – Invierno 2002-03, en el cual se describen las actividades adicionales realizadas por los becarios en el período Marzo – Junio del 2003, como resultado de la ampliación del presupuesto autorizada en el 2003. Juan Angel Quijano Carranza Roberto Paredes Melesio 13