Por: NOE HERNÁNDEZ Z., ERIKA JASSO L., FERNANDO GARCÍA Y., GLORIA AVILA V. Y JOSÉ FERNÁNDEZ B.

Comité Nacional para el Desarrollo Sustentable de la Caña de Azúcar (CONADESUCA) geo.espacial@conadesuca.gob.mx, geo.meteoro@conadesuca.gob.mx , geo.siecana@conadesuca.gob.mx , geo.clima@conadesuca.gob.mx  , jose.fernandez@agricultura.gob.mx

RESUMEN

La agroindustria de la caña en México se desarrolla en 15 entidades federativas, con una superficie industrializada de 783,786 ha para la producción de azúcar en la zafra 2019/20, estas se encuentran condicionadas por factores como variaciones climáticas, ubicación fisiográfica, labores culturales, entre otros. Por ello, el Comité Nacional para el Desarrollo Sustentable de la Caña de Azúcar (CONADESUCA) a través de la herramienta geográfica denominada Sistema de Información Estratégica de la Caña de Azúcar (SIE-Caña), busca contribuir con la planeación de actividades agrícolas de crecimiento, cosecha y transporte de caña en ingenios azucareros.

El SIE-Caña es una herramienta geográfica que depende del trabajo conjunto entre el CONADESUCA y el Comité de Producción y Calidad Cañera (CPCC) de cada ingenio, el cual consiste en la identificación y validación de información georreferenciada actualizada a nivel de parcela y en la incorporación de variables básicas que permitan el análisis del comportamiento del cultivo. A partir de esta información se desarrollan metodologías basadas en percepción remota, como es el cálculo de índices de vegetación y la generación de pronósticos climatológicos, que en conjunto facilitan el monitoreo del campo cañero frente a condiciones ambientales.

Con la implementación del SIE-Caña es posible conocer la cobertura de caña de azúcar de un ingenio e identificar patrones espaciales asociados a variables como el rendimiento de campo, fragmentación de parcelas, superficie cosechada o por cosechar, madurez, entre otros. La información obtenida puede ser visualizada, procesada y actualizada en un Sistema de Información Geográfica (SIG) en línea.

El SIE-Caña ha permitido zafra a zafra el seguimiento de las actividades de campo y fábrica para la planificación estratégica del sector azucarero, por lo que es fundamental contar con la participación de cada CPCC del país.

Palabras clave: SIE-Caña, información georreferenciada, integración, planeación, agroindustria.

INTRODUCCIÓN

En la zafra 2019/2020, México tuvo una producción de 49,274,468 toneladas de caña, que representaron una producción de 5,278,320 toneladas de azúcar. Debido a que la caña de azúcar (como cualquier otro cultivo) requiere de condiciones ambientales favorables para un buen crecimiento y desarrollo, resulta necesario contar con información que proporcione registros para su monitoreo y seguimiento, y con ello, tomar decisiones más acertadas.

La superficie cañera para industrializarse en nuestro país ha variado de una zafra a otra (Figura 1). Por ello, el Comité Nacional para el Desarrollo Sustentable de la Caña de Azúcar (CONADESUCA), considera las cifras proporcionadas por el Comité de Producción y Calidad Cañera (CPCC) de cada ingenio para estimar la superficie ocupada por el cultivo de caña de azúcar durante cada zafra, sin embargo, es necesario contar con herramientas adicionales de carácter espacial que complementen la información disponible.

El uso de información georreferenciada y de percepción remota, representan un uso potencial en el sector agrícola, ya que aportan una visión sinóptica y multitemporal, además, brinda la oportunidad para aumentar la productividad e identificar, focalizar y gestionar los recursos operativos que se dispongan para las diferentes prácticas de manejo en el cultivo.

Por lo anterior, el CONADESUCA ha desarrollado el Sistema de Información Estratégica de la Caña de Azúcar (SIE-Caña), el cual es una herramienta geográfica basada en un SIG web, que permite concentrar, procesar y actualizar la información geoespacial relacionada con la producción nacional de la caña de azúcar, a fin de mejorar la organización y el análisis de información georreferenciada.

Figura 1. Variación de la superficie cañera industrializada a través del tiempo.

MATERIALES Y MÉTODO

Para determinar al SIE-Caña como una herramienta para el desarrollo sustentable de la caña de azúcar, es necesario partir de una capa base en la que se han identificado 912,968 ha que comprenden 341,815 polígonos, esta información es actualizada constantemente con apoyo de los CPCC que forman parte del SIE Caña, además de la integración de la percepción remota, a través de escenas de los satélites Landsat 8 y Sentinel 2.

La actualización de la información georreferenciada se sustenta con un contrato entre el CONADESUCA y cada CPCC, donde se define un plan de trabajo conjunto para la integración de información georreferenciada y de variables básicas asociadas a cada parcela para caracterizarla (superficie, régimen hídrico, tipo de madurez, tipo de suelo, variedad, ciclo, fechas de barbecho, siembra, fertilización y corte, rendimiento de campo y volumen de caña producida), esto permitirá conocer el grado de crecimiento de la caña, así como, identificar labores culturales y de cosecha, información útil antes, durante y después de la zafra.

La información georreferenciada utilizada pasa por un proceso de validación de la geometría de cada polígono y posteriormente se visualiza sobre una capa base definida por el usuario como relieve, imagen satelital, etc. (Figura 2), por medio de un Sistema de Información Geográfica (SIG) web accesible al CPCC en donde es posible controlar características y escalas de visualización, así como los permisos de acceso a la información.

Figura 2. Ejemplo de visualización de información a escala parcelaria en el SIG web.

La información georreferenciada y validada es utilizada como base para el monitoreo de la precipitación y su impacto en el campo cañero, análisis de índices de vegetación y monitoreo ante los posibles impactos por fenómenos meteorológicos adversos.

RESULTADOS

Entre los resultados derivados de la implementación del SIE-Caña en los ingenios se encuentra el envío periódico de información asociada a índices de vegetación para monitorear las condiciones ambientales del cultivo, principalmente la presencia y densidad de vegetación, grado de vigorosidad, madurez y contenido de humedad, a fin de generar escenarios de desarrollo de cada zafra; y la actualización de información de variables básicas en aplicaciones web.

A continuación, se presentan algunos ejemplos de las aplicaciones del SIE-Caña:

a) Monitoreo del impacto de la lluvia en el crecimiento de la caña de azúcar.

En el ingenio Plan de San Luis en el periodo del 28 de mayo al 31 de agosto (posterior al término de la zafra 2018/19), se registraron 281.9 mm de lluvia lo que representaba un déficit del 66% en comparación con la normal climatológica (2002-2019) estimada en 639.9 mm. Con base en la información georreferenciada disponible se pudo ver reflejado este déficit a través del mapa “Incremento de la vigorosidad asociada al ingenio Plan de San Luis” (Figura 3) en el que se muestran valores negativos de vigorosidad asociados a las parcelas de la zona de abasto, evidenciado sequía reportada por el ingenio.

Figura 3. Incremento de la vigorosidad asociada al ingenio Plan de San Luis.

b) Grado de vigorosidad de la caña de azúcar para la gestión de cosecha.

A partir de imágenes satelitales se realiza el cálculo del NDVI con el objetivo de monitorear el grado de vigorosidad de la superficie cañera e identificar zonas con mejores condiciones de desarrollo, para ello, se extrae el NDVI para cada una de las parcelas que componen la zona de abasto (Figura 4), y si es de interés para el ingenio se realiza el seguimiento de un conjunto de parcelas control con el objetivo de proporcionar a los ingenios elementos para una optimización de los recursos.

Figura 4. Cálculo del NDVI a escala parcelaria.

c)Monitoreo del impacto de la sequía.

Con base en la información georreferenciada del ingenio Central Progreso, se realizó una integración multitemporal del NDVI, los datos derivados del monitoreo de la sequía emitidos por el Servicio Meteorológico Nacional (SMN) e información meteorológica del periodo comprendido entre el 8 de mayo y el 31 de agosto de 2019. El resultado muestra un déficit del 45.8 % de precipitación con respecto a la normal climatológica (2000-2019). Además, fue posible identificar espacialmente las parcelas con diferentes grados afectación (Figura 5), siendo un total aproximado 2,700 ha.

Figura 5. Parcelas afectadas por sequía en el ingenio Central Progreso.

d)Seguimiento del avance de cosecha.

A fin de dar seguimiento a la superficie que fue industrializada durante la zafra 2017/18 en el ingenio Azsuremex, dado que no se contaba con información proveniente del ingenio, se identificó a partir del procesamiento de imágenes de satélite la superficie que pudo ser cosechada (Figura 6).
Los resultados arrojaron que probablemente 2,483.15 ha fueron industrializadas, este resultado fue comparado con el valor reportado al Sinfocaña y la estimación quedó únicamente 80.15 ha por arriba de lo reportado.

Figura 6. Identificación de la superficie probablemente cosechada del ingenio Azsuremex

Figura 7. Serie del NDVI para el monitoreo del crecimiento y cosecha del cultivo de la caña en una parcela.

CONCLUSIONES

La necesidad para monitorear y dar seguimiento al cultivo a través de herramientas que proporcionen la información necesaria para identificar problemáticas asociadas al crecimiento o afectación por factores ambientales se apoya con el SIE-Caña, ya que es una herramienta de gran utilidad para la gestión de información georreferenciada y responde a la necesidad de dar seguimiento permanente del cultivo de la caña de azúcar, a través de ella, es posible conocer la cobertura de la zona de abasto de los ingenios e identificar patrones espaciales asociados a variables como el rendimiento de campo, fragmentación de superficie parcelaria, superficie cosechada o por cosechar, madurez, entre otros.

La implementación del SIE-Caña se basa en un trabajo colaborativo entre CONADESUCA y los CPCC de cada ingenio, por lo que el avance y los productos generados se relacionan directamente con las características y necesidades de cada ingenio, garantizando con ello, que los resultados obtenidos sean realmente útiles.

La integración de capas georreferenciadas y su relación con los datos obtenidos por percepción remota permiten el seguimiento de las actividades de campo y fábrica, por lo que el uso de los métodos y la tecnología que proporciona el SIE-Caña contribuyen a la toma de decisiones oportunas que beneficien al sector agroindustrial de la caña de azúcar.

LITERATURA CITADA

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CONADESUCA (2015). Ficha Técnica del Cultivo de la Caña de Azúcar (Saccharum officinarum L.). SAGARPA. Consultado el 10 de junio de 2020.

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CONADESUCA (2015). Atlas de la Agroindustria de la caña de azúcar 2015. SAGARPA. Consultado el 16 de junio de 2020. Disponible en: http://www.conadesuca.gob.mx/atlas/Atlas_HD.pdf

Murillo, P. (2012). Principios y aplicaciones de la percepción remota en el cultivo de la caña de azúcar en Colombia. CENICAÑA. Colombia.