Simulación del rendimiento

Se llevó a cabo utilizando el modelo de simulación SWAT con su extensión ArcSWAT dentro del interfaz ArcGIS 9.3. Debido a que el SWAT es un modelo hidrológico que trabaja a nivel de cuenca, fue necesario acondicionar el área de estudio para realizar la simulación a nivel de esta unidad hidrológica (^{Inurreta et al., 2013}), la cuenca a simular se dividió en subcuencas, utilizando información topográfica proveniente de un modelo de elevación digital (DEM) y un mapa de escurrimientos superficial. En cada subcuenca se identificaron áreas con el mismo intervalo de pendiente, tipo de suelo y uso actual del suelo, llamadas URH’s. El mapa de pendientes es generado por el SWAT a partir del DEM, en cambio los mapas edafológico y de uso actual del suelo fueron tomados del INEGI con una escala de 1:250 000 e ingresados al sistema.

En el modelo se utilizó información climática, de suelo, de fisiología del café y de prácticas de manejo, para simular el desarrollo del café, estimar su rendimiento a nivel de URH y expresar el resultado cartográficamente. Este modelo consta de ocho componentes: a) clima; b) hidrología; c) nutrientes y pesticidas en el suelo; d) erosión del suelo; e) crecimiento de plantas y cobertura del suelo; f) prácticas de manejo; g) procesos en el canal principal de drenaje; y h) cuerpos (almacenamiento) de agua.

La información climática se extrajo de una base de datos de 1 145 estaciones provenientes del SMN, las cuales contaban con información climática completa de por lo menos 10 años. Con esta información y usando el generador climático del modelo EPIC (^{Sharply y Williams, 1990}), se generaron las estadísticas climáticas y posteriormente los datos diarios para el periodo 1912-2010. La información edafológica para caracterizar las subclases de suelo del mapa de INEGI, se obtuvo a partir de un reporte de este mismo INEGI con datos de campo de 1 247 pozos agrológicos. La información faltante se generó a partir de las siguientes fuentes: las propiedades hidráulicas y el factor de erosión del suelo (ecuación universal de pérdida del suelo), fueron calculados de acuerdo a la textura según ^{Colín et al. (2013)} y ^{Ramírez et al. (2009)} y el albedo fue calculado a partir de la materia orgánica del suelo, aplicando una ecuación de regresión obtenida de la información original del SWAT con 202 suelos con albedo y materia orgánica. Los parámetros fisiológicos del cultivo requeridos por el modelo se presentan en el Cuadro 1. El manejo agronómico fue elaborado de acuerdo a (^{Méndez, 2011}; ^{Temis et al., 2011}).

Estimación del potencial económico

Se aplicó la metodología de evaluación de proyectos de tipo agrícola a largo plazo (^{Gittinger, 1982}), mediante la estimación de los indicadores de rentabilidad: relación beneficio/costo (RB/C), valor actual neto (VAN), tasa interna de rentabilidad (TIR), a nivel de URH, cuyas expresiones matemáticas se presentan a continuación (^{Coss, 1984}).

Donde: FC es el flujo de costos de producción, FI es el flujo de ingresos, i es la tasa de actualización y n número de años de la plantación.

Los FC y FI se estimaron a partir de los coeficientes técnicos por hectárea del paquete tecnológico propuesto por ^{López (2011)} y ^{Temis et al. (2011)}, considerando el horizonte del cultivo de 15 años, aplicando las siguientes fórmulas:

Donde: TCoE₁ es el costo total de establecimiento de la plantación en el año 1, calculado por la sumatoria de la cantidad utilizada de los insumos para el establecimiento de una ha de café por su respectivo precio promedio de mercado en los estados de Chiapas, Veracruz, Puebla y Oaxaca en el año 2014; CoFP en el costo fijo de producción del año uno al año 15, calculado por la sumatoria de los costos de depreciación de la plantación (TCoE menos el valor de rescate, entre los 15 años de vida útil) y costos de administración (3% de los ingresos por venta de café) y CoVP es el costo variable de producción del año uno al año 15, calculado por la sumatoria de las diferentes cantidades de insumos para la operación y mantenimiento de la plantación por su respectivo precio promedio de mercado de los estados de Chiapas, Veracruz, Puebla y Oaxaca, durante en el año 2014.

Donde: Pxkg es el precio de mercado de café cereza del año tres al 15, RCxha es el rendimiento del café cereza por ha, Pxmad es el precio de mercado de la madera en el año 15 y Qmad es la cantidad de madera vendida en el año 15. El precio de mercado de café cereza se estimó con datos el ICO (2016), cuyos valores originales están dados en centavos de dólar por libra de café verde, por lo tanto se convirtieron a pesos mexicanos por kilogramos de café cereza, aplicando el factor de conversión de 0.1841 kg de café verde por kilogramo de café cereza, los precios de la madera son precios corrientes promedio de los estados de Chiapas, Veracruz, Puebla y Oaxaca, durante el año 2014.

En razón de que los costos de establecimiento de producción, y los ingresos corresponden al periodo de vida del proyecto, se llevaron a valor presente aplicando una tasa de actualización de 10.4%, propuesta por el Banco Mundial como el costo de oportunidad del capital para proyectos de inversión pública para México (^{Coppola et al., 2014}). El estudio de potencial económico se complementó con un análisis de sensibilidad, considerando tres escenarios: i) disminución del precio del café, considerando el precio internacional, bajo el supuesto de que en el largo plazo el precio del mercado nacional disminuya; ii) incremento en el precio del fertilizante, por ser uno de los insumos de mayor porcentaje en la estructura del costo variable, causado por un incremento general de precios de acuerdo a la tendencia de la inflación a nivel nacional; y iii) la combinación de las dos situaciones anteriores, disminución del precio del café y aumento del precio del fertilizante que se considera el caso más crítico.

Potencial productivo del cultivo de café

La superficie con potencial para producir el cultivo se presenta en la Figura 1, en el área de color verde, amarillo, naranja y rojo se podría producir café cereza con un rendimiento superior al promedio nacional, que para el periodo 2000- 2014 fue de 2 000.2 kg ha^-1 de café cereza (^{SIAP, 2016}) o 368.23 kg ha^-1 de café verde, dado que un kg de café cereza es igual 0.1841 kg de café verde (^{Flores, 2015}). Aunque el potencial competitivo es producir café ubicando áreas superiores al promedio mundial, que para el mismo periodo fue de 691 kg ha^-1 de café verde (^{FAO, 2016}), equivalente a 3 753.4 kg ha^-1 café cereza, en la Figura 1, se observa que son cerca de 1 896 000 ha con potencial competitivo, localizadas en los estados de Veracruz, Puebla, Chiapas y Oaxaca, superficie 2.5 veces mayor a la sembrada actualmente de café en todo el país, que es de 737 376.5 ha (^{SIAP, 2016}).

Figura 1 Superficie con potencial para producir café en el sur- sureste de México. 

La distribución de la superficie por nivel de rendimiento de café cereza en los principales estados con potencial se presenta en el Cuadro 2, en donde se aprecia que 32% de la superficie regional se puede producir café, siendo Guerrero el que mayor superficie se detectó, aunque sus rendimientos con menores que el resto de estados. Veracruz es el de menor porcentaje de superficie con potencial, sin embargo en este estado es donde se encuentra las regiones con mayores rendimientos, por ello a pesar de ocupar el tercer lugar en superficie sembrada, ocupa el segundo lugar en producción nacional (^{SIAP, 2016}), el otro estado que le sigue en superficie potencial para obtener altos rendimientos es Puebla, por ello ocupa el tercer lugar en producción nacional. A nivel mundial los rendimientos mayores de café los obtiene Vietnam y Brasil con 10 y 6 t promedio de café cereza respectivamente (^{Flores, 2015}), rendimientos que se pueden obtener en Chiapas, Oaxaca, Puebla y Veracruz.

Si México quiere aprovechar las ventajas comparativas que representan algunas regiones, debería producir café en 1 millón de ha en donde se podrían obtener rendimientos superiores a 6 000 kg de café cereza ha^-1, para obtener rendimientos similares a los obtenidos en Brasil que es el principal productor en el mundo (^{Flores, 2015}). Pero no basta ser competitivo, sino que hay que conservar los recursos naturales, para ello se plantea descartar las 641 000 ha cuyo uso actual del suelo es forestal (Cuadro 3) y proponer establecer café en 381 mil ha restantes.

Las cuencas hidrológicas con mayor extensión con potencial para producir café son las de los Río Grijalva y Lacantun, ambas en el estado de Chiapas comprenden 578 URH y la de Río Papaloapan, que comprende los estados de Puebla, Oaxaca y Veracruz, con 158 URH (Cuadro 4). La cuenca donde se pueden obtener los mayores rendimientos de 9 000 kg ha^-1 es la de Río Jamapa y otros, le sigue en importancia la del Río Astata y otros y la del Río Nautla y otros.

Los resultados presentados muestran la utilidad de estimar rendimientos y con ello ubicar superficie con potencial productivo, como lo hicieron ^{Rivera et al. (2012)}, para el cultivo de yuca (Manihot esculenta Crantz) en el estado de Tabasco, donde, mediante las variables: clima, suelo, temperatura, precipitación pluvial, altitud, fotoperiodo y periodo de crecimiento, pudieron localizar 171 121 hectáreas potenciales en Huimamguillo, 70 386 en Balancán y 41 337 en Macuspana, información relevante para el diseño de políticas de apoyo al desarrollo de un cultivo en una región.

Potencial económico del cultivo

Obtener altos rendimientos no es una condición suficiente para tomar la decisión de producir, se requiere además que el cultivo sea rentable, para conocer este dato se valoraron los coeficientes técnicos del paquete tecnológico, en los Cuadros 5 y 6 se presentan respectivamente las inversiones y los costos de operación de una ha de café durante la vida útil de la plantación. Como se observa en el Cuadro 5, se requiere invertir más de 26 mil pesos por ha para establecer un plantación, siendo el material vegetativo el que representa el mayor valor con 57%.

En cuanto a los costos de operación, se aprecia en el Cuadro 6 que en el año 1, los costos son menores debido principalmente a que el cultivo esta en desarrollo y aun no hay producción, también la cantidad de fertilizante aplicado es menor debido al tamaño de las plantaciones, los costos se van incrementando cada año, hasta alcanzar el valor de $24 136.28 en el año 6 y así se mantienen hasta el año 15 el mayor concepto de costo es el de cosecha, le sigue en importancia la fertilización, esta estructura de costos es similar a la reportada por ^{López y Caamal (2009)}. A los costos de operación se le sumaron $1 392.00 por año por depreciación de la plantación, más los costos de administración que varían de acuerdo al rendimiento.

Para completar la estimación de los indicadores de rentabilidad, se requiere estimar los ingresos de la plantación, los cuales están determinados por dos variables: rendimiento y precio del café, el primero es tomado del potencial productivo estimado, cuyo valor depende de la región agroecológica como se puede observar en la Figura 1. Para el caso del precio, no existe un solo valor, dado que el café no es un producto homogéneo, como se puede observar en la Figura 2, donde se presenta el comportamiento del precio en los últimos 16 años, de los tres tipos de café arábicas predominantes en el mundo, mas el precio indicativo compuesto, señalado por ICO (2016), como un indicador del precio de todos los tipos de café, en la misma Figura 2 se presenta el precio medio rural del café en México, en donde se observa que tiene un comportamiento similar al precio internacional aunque son menores en 30% promedio, como lo menciona ^{CEDRSSA (2014)}, por ello el precio del café considera en el estudio es de $6.08 por kilogramo. Con la información de costos e ingresos se estimó y actualizó el flujo de efectivo para los 15 años, lo que a su vez permitió estimar los indicadores de R B/C, VAN y TIR.

Fuente: estimación con datos de ICO, 2016 y ^{SIAP, 2016}.

Figura 2 Precios de café cereza en México y en el mundo. (Valores en pesos mexicanos). 

Los resultados muestran que el rendimiento mínimo que una plantación de café requiere para que un productor empiece a tener ganancia es de 4 500 kg de café cereza ha^-1, con los cuales se obtiene una R B/C de 1, un VAN de 0 y una TIR de 10.4%, igual a la tasa de actualización, que son las condiciones de equilibro (Gittinger, 1974), por lo tanto, plantaciones que obtienen rendimientos superiores a esta cantidad son rentables, situación que no acontece actualmente dado que el promedio nacional fue de apenas 1 670 kg ha^-1 en 2014 (^{SIAP, 2016}), este resultado confirma el planteamiento de ^{CEDRSSA (2014)}, que mencionaba que la producción de café ha disminuido su rendimiento por problemas de enfermedades y por los altos costos de producción.

En el Cuadro 7 se presentan los indicadores financieros evaluados en las seis cuencas con mayor superficie con potencial para producir café, se aprecia que en las cuencas del río Jamapa y otros y la del río Nautla y otros se obtienen los mayores rendimientos potenciales, por ello los indicadores financieros son los de mayor valor, aunque en todas las cuencas estos indicadores son favorables, por ello si se establecieran plantaciones de café en estas cuencas los productores obtendrían de 30 a 48 centavos por cada peso invertido, también les permitiría contratar un crédito y pagar una tasa de interés de entre 16% y 28% mayor al costo de oportunidad de capital.

Como se mencionó previamente, el área potencial para producción café es de 381 mil ha (72% agrícola y 28% ganadero), aunque varia por estado, los principales cultivos agrícolas que se siembran actualmente son maíz, caña de azúcar, frijol y café y la producción de carne de bovino en el caso de la ganadería (^{SIAP, 2016}), por tanto la decisión de productor para cambiar el uso actual de suelo se basaría es una expectativa de ganancia mayor a la que obtiene actualmente. En un estudio realizado en México por ^{Domínguez et al. (2010)}, menciona que lo cereales son menos rentables que las frutas y hortalizas, sin embargo también requieren de menor inversión, por lo que el riesgo también es menor.

En otro estudio donde la producción de café tanto en un sistema tradicional como en la producción orgánica, se incida que la relación beneficio costo en negativa en el sistema tradicional y de 1.15 si se produce café orgánico en el estado de Chiapas (López y Caamal 2013), lo cual confirma la necesidad de establecer plantaciones en superficies productivo y aplicando un paquete tecnológico que asegure rendimientos superiores al promedio nacional. Finalmente ^{Carrera et al. (2013)}, al estudiar el comportamiento de la ganadería de carne durante el periodo de 1980-2009, encontraron que esta actividad ha perdido competitividad. Lo expuesto previamente permite ubicar a la producción de café como una actividad viable para los productores en la región estudiada, aunque se requiere establecer una política de apoyo, tendiente a disminuir el costo financiero de la inversión y promueva un uso intensivo de la mano de obra, como lo sugiere ^{Barrera et al. (2011)}, en un estudio similar.

En el Cuadro 8 se presentan los resultados del análisis de sensibilidad bajo tres escenarios, a) disminución del precio de café de 25%, que es el valor más bajo que hay obtenido los productores de café en México en los últimos 10 años (Figura 2); y b) un incremento del precio del fertilizante de 25%, que fue el valor más alto que se obtuvo en un periodo de 10 años analizados (^{SE, 2016}) y c) una combinación de los dos anteriores. Los indicadores financieros obtenidos muestran un alta sensibilidad a las variaciones de precios del café, dado que una caída del precio de 25%, como sucedió a finales de 2010, algunas cuencas hidrológicas dejan de ser rentables, situación que se agudiza cuando se combina con un incremento en el precio de los insumos.

En el año 2014 se sembraron 670 316 ha de café en el sur-sureste del país, con una producción 1 084 249 t y un rendimiento de 1.6 t ha^-1 (^{SIAP, 2016}), por lo que la superficie potencial de 381 000 ha reportada en los cuatro estados, donde se produciría más de 6 t ha^-1, se generaría más del doble de la producción actual, en condiciones rentables y logrando con ello también incrementar los ingresos de los productores de café del país.