Área de estudio

El trabajo consideró el territorio del estado de Nayarit, entidad ubicada en el occidente de México. Localizada en, entre los paralelos 23° 05’ 04’’ y 20° 36’ 12’’ latitud norte y entre los meridianos de 103° 43’ 15’’ y -105° 45’ 37’’ longitud oeste (^{INEGI, 2015}).

Datos meteorológicos

Se utilizaron datos de la red de estaciones agrometeorológicas de Nayarit, la cual se compone de equipos automatizados que colectan datos quinceminutales de temperatura, precipitación, radiación solar y viento (Adcon Telemetry, modelo A753, Klosterneuburg, Austria). La red operó durante ocho años desde 2007 con 38 estaciones (Cuadro 1).

Gestión de los datos

Mediante el motor de base de datos Access 2013 (Microsoft Office 2010, Redmond, Washington, Estados Unidos) se integraron los datos de temperatura organizados por estación meteorológica, fecha y hora.

Cálculo de horas frío acumulado

Por cada estación meteorológica, mes y año se cuantificó las horas frío (HF). Las HF son los registros de temperatura menor o igual a 12 °C. Este umbral de temperatura fue sugerido por ^{Norvell & Moore, 1982}. El cálculo se realizó mediante la siguiente ecuación:

Donde: HFAm son las horas frío acumuladas por mes y RT son los registros de temperatura quinceminutales menor o igual a 12 ºC.

Conjunto de datos de horas frío anual

Para el análisis de los datos anuales (HFA) se promediaron los valores mensuales por la serie de tiempo (8 años) para cada estación. Resultaron dos bases de datos, una para la interpolación constituida por los registros de 31 estaciones y otra, con registros de siete estaciones, que representan una muestra de 20% para la validación de la interpolación (Cuadro 1).

Representación cartográfica

Él análisis espacial, se realizó en el sistema de información geográfica Arcmap Versión 10.1 (ArcGIS ESRI, Redlands, California, Estados Unidos). El método de interpolación utilizado para la variable HFA fue IDW (Distancia Inversa Ponderada) y el resultado de este procedimiento fue clasificado de acuerdo al Cuadro 2.

El mapa de acumulación anual de horas frío en Nayarit se hizo en Arcmap Ver. 10.1, con el método de estadística espacial ArcToolBox se calculó la superficie estatal y municipal para cada clase.

Validación de la interpolación

Se compararon los datos de horas frío acumulado resultado de la interpolación o datos predichos contra los datos observados de una muestra aleatoria de siete estaciones (Cuadro 3). Con el programa estadístico Minitab versión 17 (Universidad Estatal de Pensilvania, Estados Unidos), el análisis se elaboró con el modelo de regresión lineal, calculando el coeficiente de correlación.

Análisis del conjunto de datos mensuales

Se realizó un análisis de estadística descriptiva de los datos diarios organizados por mes, con el apoyo de una gráfica de caja elaborada con el programa estadístico Minitab versión 17.

Horas frío acumulado anual de la zona de estudio

En Nayarit 72.6% (2 038 724 has) del territorio, acumula anualmente menos de 300 horas frío. Las restantes 768 549 ha acumulan desde 300 hasta 700 horas frío anualmente, las cuales según (^{Norvell y Moore, 1982}; ^{INTAGRI, 2017}; ^{Salgado et al., 2018}) son suficientes para la producción de arándano de variedades tipo ‘Ojo de conejo’, así como tipo arbusto alto del sur Jewel, Misty, Sharpblue, O’Neal, Jubilee o Ozarkblue (Figura 1).

Figura 1 Clasificación de las horas frío acumulado anual en Nayarit.  

Las condiciones identificadas entre 300-500 HF anuales, que representan 18.3% de la superficie estatal, pueden ser aptas para la variedad Biloxi lo cual coincide con ^{Salgado et al. (2018)}. Las HF demandadas por algunas variedades de arándano de bajo y medio requerimiento de frío según ^{García (2011)} fueron encontradas en el presente trabajo por lo que en Nayarit es altamente factible su cultivo.

Acumulación anual de horas frío por municipio

En 19 municipios fue posible cuantificar superficie donde se acumula menos de 300 horas frío anualmente. Las 768 549 ha que corresponden a la acumulación de frío mayor a 300 horas anuales fueron ubicadas en los municipios de Ahuacatlán, Amatlán de Cañas, Compostela, Del Nayar, Ixtlán del Río, Jala, La Yesca, San Pedro Lagunillas, Santa María del Oro, Tepic y Xalisco. La superficie en la que se acumulan más de 500 horas frío anual corresponde a los municipios de Ahuacatlán, Del Nayar, Ixtlán del Río, Jala, La Yesca, San Pedro Lagunillas, Santa María del Oro y Tepic, la cual representa 256 125 ha o 9.1% del territorio estatal. De estos, sobresalen los municipios de La Yesca y Santa María del Oro con cerca de 180 000 ha (Cuadro 4).

^{García (2011)}, clasificó los requerimientos de HF para arándano en: bajo (<400), medio (400-600) y alto (>800), lo anterior corresponde a nuestro estudio al 8.3% y 19.1% de la superficie estatal del nivel bajo y medio respectivamente.

Distribución espacial de la acumulación anual de horas frío

En la Figura 2 se observó cómo la región donde se acumulan menos de 300 HFA se distribuyen por toda la costa, los municipios desde Tepic hasta Huajicori al norte y en el sur, la región de San Pedro Lagunillas el sur de Ahuacatlán y Amatlán de Cañas. La región con condiciones óptimas se concentra en el centro y sur del estado, principalmente en los municipios de Santa María del Oro, Jala, norte de Ixtlán del Río y sur de La Yesca.

Figura 2 Distribución espacial de la acumulación anual de horas frío en Nayarit.  

El sistema de información geográfica permitió la representación cartográfica de datos climáticos, así como cuantificar la superficie de las cuatro clases de acumulación anual de HF en Nayarit. Los resultados permitirán localizar puntualmente las zonas con mejores condiciones para el establecimiento de cultivos con requerimientos térmicos específicos, como las horas frío en arándano, similares investigaciones fueron reportadas por ^{Bhatt et al. (2018)}; ^{Gentilucci et al. (2019)} para kiwi (Actinidia deliciosa) en India y uva para vino (Vitis vinífera) en Italia respectivamente. Por su parte, ^{Paredes (2010)} señala que el arándano se cultiva con éxito desde los 600 hasta 2 500 msnm lo cual concuerda con nuestros resultados en particular con las zonas con acumulación anual de horas frío >400 que se ubican en altitudes de 900 a 2 000 m.

Validación del modelo de interpolación

En la Figura 3, se muestra el resultado de relacionar los datos generados por la interpolación del modelo IDW (predichos) con los observados. En 71.4% de los puntos de validación, la interpolación subestima (residuos menores a 25 horas frío), aun así, el ajuste del modelo con un coeficiente de correlación de 0.97 es muy bueno, solamente en dos puntos de validación la interpolación sobrestima con residuos desde 9.9 hasta 16.9%.

Figura 3 Correlación entre los valores observados y predichos por la interpolación de las horas frío acumulados anuales.  

Los resultados contrastan con lo reportado por ^{Álzate-Velásquez et al. (2018)}, donde evaluaron el modelo de interpolación IDW con una R² de 0.76, en este estudio el modelo de regresión reportó mejores resultados con 0.97 en R². ^{Yang y colaboradores (2015)} reportaron resultados similares a los del presente trabajo, al evaluar la precisión del mismo modelo interpolación (R² de 0.94).

Distribución mensual de las horas frío

En la región donde se acumula más de 300 HF por año, la mayor variación mensual se presenta en noviembre y diciembre (con valores medios >60 HF), siendo los meses cuando se inicia el periodo de mayor acumulación de HF de noviembre a marzo. En este mismo periodo, 50% de los datos fluctúan entre 40 y 115 HF, lo que indica una alta variabilidad interanual en la región. La menor acumulación se presentó entre junio a septiembre (promedio >15 HF), iniciando un descenso de HF en abril (50 HF promedio) hasta llegar a la menor acumulación en junio con 8.6 HF (Figura 4).

Figura 4 Distribución mensual de horas frío para la región con más de 300 HFA.