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Introducción
En las últimas décadas, el cultivo del amaranto ha ganado relevancia como alternativa importante para la salud, se le ha considerado un superalimento con múltiples beneficios (Caselato-Sousa y Amaya-Farfán, 2012; Venskutonis y Kraujalis, 2013). Tiene un alto valor nutricional, esencial para el crecimiento en humanos (Manassero et al., 2020); su contenido de proteína oscila entre 12 y 19 %, destacando la presencia de aminoácidos como lisina, valina, metionina, fenilalanina y treonina (Espitia-Rangel et al., 2022). A nivel agronómico, el amaranto es un cultivo redituable, de ciclo corto, resistente a sequía y altas temperaturas, y lo más importante, que se adapta bien a diversas condiciones ambientales, a diferencia de algunos cereales (Alemayehu et al., 2015; Dabija et al., 2022; García-Pereyra et al., 2009).
Este cultivo tuvo importancia dentro de las culturas precolombinas de América como alimento, tributo, y en rituales relacionados con sus deidades (Flores y Ríos, 2021).
México alberga el centro de diversidad y domesticación más relevante de esta planta (Mapes, 2010). Las especies de amaranto domesticadas para grano descienden presumiblemente de la especie silvestre A. hybridus, aunque su origen y relaciones taxonómicas siguen siendo inciertos (Stetter et al., 2016; Wu y Blair, 2017). Mapes (2015) señaló que Amaranthus hypochondriacus se domesticó en el centro de México y se distribuyó ampliamente en todo el país, del que se formaron centros secundarios de diversificación, ya que se cultiva en los Himalaya, Nepal y sur de la India, mientras que se propone que la domesticación de A. cruentus se produjo en América Central. Por otro lado, A. caudatus es originaria de los Andes, el cual se difundió a zonas templadas y subtropicales (Espitia et al., 2010; Stetter et al., 2016).
En la familia Amarantácea se estiman que existen aproximadamente 70 especies, de las cuales 40 son nativas de América, las otras 30 pertenecen a Australia, Asia, África y Europa; sin embargo, solamente 17 son comestibles (López-López y Alonso-Arenas, 2019). En la actualidad, el amaranto se cultiva en todo el mundo, principalmente en América, el Sudeste Asiático, Europa y África (Srivastava et al., 2021). El mayor productor mundial es China (Aderibigbe et al., 2022).
En amaranto, tres especies son importantes para producción de grano blanco, Amaranthus hypochondriacus, A. cruentus y A. caudatus. Estas especies poseen diferentes potenciales de adaptación a condiciones ambientales; por ejemplo, la especie A. hypochondriacus L. se puede adaptar en clima templado y altitudes de 1500 a 2200 msnm, mientras que A. cruentus y A. caudatus se adaptan a climas cálidos y altitudes de 400 a 1500 msnm y de 2800 y 3000 msnm, respectivamente (Espitia-Rangel et al., 2010; García-Pereyra et al., 2011). Según estudios de Espitia et al. (2010), las especies cultivadas A. cruentus y A. hypochondriacus se encuentran en la región centro-sur de México, mientras que la especie silvestre A. hybridus está distribuida prácticamente en todo el país.
El incremento a nivel internacional y nacional de la demanda del cultivo de amaranto ha generado gran interés en rescatarlo para la alimentación de la población, lo que se refleja en el incremento en las superficies de producción (Espitia et al., 2018; Sánchez y Navarrete, 2017).
La utilización de mapas facilita el manejo adecuado de los recursos y es un apoyo en la elaboración de políticas públicas, en la gestión agropecuaria y el ordenamiento territorial. Para identificar áreas óptimas para la producción agrícola de los cultivos se emplean diversas metodologías, en los años 1990 se utilizaron métodos estadísticos que clasificaban las tierras de labor en cinco categorías, desde muy productivas hasta marginales. Los criterios incluyeron la relación precipitación/evaporación, la profundidad del suelo y la altitud, con escalas de 1:250,000 y 1:50,000, en áreas con datos específicos sobre sus suelos (García et al., 1999). Por otro lado, Medina et al. (1997) propusieron una metodología innovadora para evaluar el potencial productivo de especies vegetales en México. Esta metodología integra el modelado de datos climáticos, edáficos y fisiográficos mediante sistemas de información geográfica (SIG), considerando los requerimientos específicos de los cultivos. El enfoque se centra en el manejo de información en formato matricial (ráster), utilizando herramientas como fotografías aéreas digitales, imágenes satelitales, mapas escaneados y otras representaciones digitales (Vázquez, 2017). Actualmente, el empleo de sistemas de información geográfica (SIG) es una técnica exitosa para delimitar áreas de alto potencial productivo de los cultivos (Kahsay et al., 2018), y existen varios proyectos de software libre que representan una alternativa viable para su implementación. A través de los SIG se pueden utilizar variables agroecológicas que representan el medio físico como clima, suelo y recursos hídricos, y su distribución espacial para detectar áreas óptimas y subóptimas.
Por lo anterior, es posible conocer las regiones con aptitud para el cultivo de amaranto donde se puede promover su cultivo. Frente a este panorama, el objetivo del presente estudio fue identificar zonas de México que presentan condiciones óptimas y subóptimas de clima, suelo y altitud para el desarrollo ideal del cultivo de amaranto.
Materiales y métodos
Herramientas empleadas
Se empleó un sistemas de información geográfica y álgebra de mapas. El álgebra de mapas se utilizó para combinar diferentes capas o variables territoriales a fin de obtener mapas alternativos de información vinculada con una aptitud o aspecto concreto del territorio (Arias y González, 2016). En este caso, el álgebra de mapas se aplicó para la localización de las zonas más aptas para producir amaranto en condiciones de temporal bajo un criterio ecológico, donde se combinó cartografía climática, de suelos, pendientes y altitudes. Con ayuda de la simbología se discriminaron las zonas más aptas a las cuales se les denominó como zonas de alto potencial y las menos adecuadas como zonas no aptas.
En este estudio se consideraron tres etapas fundamentales para definir las áreas con potencial: 1) identificar necesidades de altitud, temperatura, precipitación y suelo del cultivo del amaranto, 2) localizar bases de datos de condiciones agroclimáticas de México, y 3) procesamiento de los datos (Figura 1).
Determinación de las necesidades agroecológicas del amaranto
Las variables que se emplearon fueron los requerimientos agroclimáticos del amaranto en México (Ruiz et al., 2013); específicamente, de temperatura media, altitud, precipitación, luminosidad y suelo (Cuadro 1). Para su definición se tomó información agroclimática de fuentes bibliográficas (FAO, 2020; Reina,1990; Ruiz et al., 2013) y bases de datos como la de Ecocrop, que dispone de más de dos mil especies vegetales. También se consideró la opinión de algunos expertos en el cultivo.
Cuadro 1 Requerimientos agroecológicos del amaranto en condiciones de temporal.
| Variable | Unidades | Condición óptima | Condición subóptima | Condición no apta |
| Temperatura media anual | °C | 12-24 | 10-12 24-28 | Menor de 10 Mayor de 28 |
| Altitud | msnm | 200-2500 | 0-200, 2500-3000 | Mayor de 3000 |
| Precipitación Media Anual | mm | 600 a 1500 | < de 400 a 600 > de 1500 a 2000 | Menor de 400 Mayor de 2000 |
| Suelo | Tipo | Andosoles Chernozem Fluvisoles Kastañozems Luvisoles Nitisoles Feozem Regosoles | Cambisoles Acrisoles | Arenosoles Gleysoles Vertisoles Solonchaks Leptosoles Calcisoles Planosoles |
| pH | Indicador | 6 a 7 | 5.5 a 5.9 7.1 a 8.0 | Menor de 5.5 Mayor de 8.0 |
| Textura | Tipo | Franco-arenoso Franco-limoso | Franco-arenoso Franco-limoso | Arcilloso Arenoso |
| Drenaje | Tipo | Buen drenaje | Drenaje regular | Muy Deficiente con encharcamientos |
| Horas Luz al año | Número | Mayor de 2500 | 2000 a 2500 | Menor de 2000 |
Base de datos de las condiciones agroclimáticas
Se consultaron bases de datos geográficos de México. Para las condiciones edáficas se consultó la Base de Referencia Mundial de Recursos del Suelo (IUSS, 2015) en formato vectorial (FAO, 1997) en escala 1:250,000. La herramienta empleada para los datos climatológicos fue WorldClim versión 2.0 (WorldClim, 2022), concretamente para temperatura media y precipitación en el ciclo de cultivo de amaranto. Del Instituto Nacional de Estadística y Geografía se adquirió el Modelo Digital de Elevación con datos de tres segundos de valores de latitud (INEGI, 2020). De la Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad, a través de su Geoportal, se obtuvieron los mapas de la pendiente, manglares, áreas urbanas, cuerpos de agua y áreas rurales de México, también los mapas de áreas naturales protegidas en formato vectorial con una resolución de 1:1,000,000 (CONABIO, 2024).
Procesamiento de la base de datos
El procedimiento consistió en clasificar los atributos climáticos y edáficos requeridos bajo condiciones de temporal para amaranto. El formato vectorial de donde se obtuvieron los datos (entidades asociadas a cada atributo) con caracteres propios espaciales y la geometría del atributo, se empleó para realizar análisis, interpolaciones, cortes e intersecciones. Dicha geometría de datos vectoriales se llevó a cabo a través de la intercepción de las capas edáficas y climáticas, después se eliminaron las zonas de manglares, las áreas protegidas y los asentamientos urbanos y rurales. Toda la información se procesó y reclasificó utilizando el software QGIS 3.22.14 Batioweiza (QGIS Development Team, 2022).
Las zonas potenciales se clasificaron en zonas de alto potencial, donde todas las variables agroclimáticas consideradas se combinan para que las condiciones del cultivo sean óptimas; zonas de potencial medio, donde más de una variable de clima y suelo presentan una condición subóptima (el intervalo es menor al óptimo pero superior al no apto), y las zonas no aptas, donde todas las condiciones son limitantes para el desarrollo del cultivo, por lo que resulta inadecuado utilizar esas áreas. Con esta información se elaboraron mapas del país para temperatura, precipitación, intensidad lumínica, suelos y áreas potenciales.
Resultados
Áreas potenciales
Las zonas con potencial para el cultivo de amaranto y su distribución se muestran en la Figura 2. En las áreas de mayor potencial el rendimiento esperado oscila entre 1.60 y 3.00 t ha-¹. Las regiones donde interactúan condiciones subóptimas de suelo, relieve y clima, con ciertas limitaciones para el cultivo, están marcadas en color rojo, con un rendimiento esperado de entre 1.00 y 1.59 t ha-¹.
Figura 2 Distribución de las zonas de alto y mediano potencial para el cultivo de amaranto en México para condiciones de temporal.
Según los resultados obtenidos, la República Mexicana cuenta con 7,621,722 hectáreas de alto potencial para el cultivo de amaranto en 26 de los 32 estados, y 1,054,665 hectáreas de mediano potencial en 17 entidades federativas (Figura 2). Los estados con las mayores extensiones de alto potencial son Jalisco, que representa 19.2 % de la superficie total, seguido de Michoacán con 10.7 %, el Estado de México con 8.9 %, Oaxaca con 8.3 % y Puebla con 6.6 %. En conjunto, estos cinco estados concentran más del 50 % de la superficie de alto potencial para la producción de amaranto en condiciones de temporal (Cuadro 2).
Cuadro 2 Superficie en hectáreas con alto y mediano potencial para el cultivo de amaranto en México.
| Estado | Potencial alto (ha) | Potencial mediano (ha) | Total (ha) |
| Aguascalientes | 48,046 | 0 | 48,046 |
| Campeche | 0 | 25,734 | 25,734 |
| Chiapas | 194,416 | 40,610 | 235,026 |
| Chihuahua | 176,653 | 7 | 176,660 |
| Coahuila | 108 | 0 | 108 |
| Colima | 36,931 | 0 | 36,931 |
| Ciudad de México | 11,645 | 0 | 11,645 |
| Durango | 80,103 | 0 | 80,103 |
| Estado de México | 679,022 | 0 | 679,022 |
| Guanajuato | 428,773 | 0 | 428,773 |
| Guerrero | 241,664 | 354 | 242,018 |
| Hidalgo | 331,535 | 5,610 | 337,145 |
| Jalisco | 1,516,581 | 61 | 1,516,642 |
| Michoacán | 816,466 | 0 | 816,466 |
| Morelos | 113,105 | 133 | 113,238 |
| Nayarit | 230,380 | 24,519 | 254,899 |
| Nuevo León | 223,116 | 29,191 | 252,307 |
| Oaxaca | 632,602 | 104,574 | 737,176 |
| Puebla | 505,443 | 42,701 | 548,144 |
| Querétaro | 153,348 | 0 | 153,348 |
| San Luis Potosí | 67,994 | 27,760 | 95,754 |
| Sinaloa | 38,384 | 164,474 | 202,858 |
| Sonora | 111,696 | 33,830 | 145,526 |
| Tabasco | 0 | 51,592 | 51,592 |
| Tamaulipas | 272,966 | 7,516 | 280,482 |
| Tlaxcala | 219,334 | 0 | 219,334 |
| Veracruz | 127,512 | 495,999 | 623,511 |
| Zacatecas | 363,899 | 0 | 363,899 |
| T o t a l | 7,621,722 | 1,054,665 | 8,676,387 |
Discusión
Las zonas de alto potencial para el cultivo de amaranto en México superan ampliamente la superficie actualmente sembrada, que según datos del SIAP (2023), asciende a 3350 hectáreas, concentradas en seis estados. Por el contrario, los análisis realizados revelan que el país cuenta con 7,621,722 hectáreas de alto potencial para este cultivo, distribuidas en 26 de las 32 entidades federativas; además, se han identificado 1,064,665 hectáreas de mediano potencial en 17 estados, lo que resalta la amplia capacidad de expansión para este cultivo en México.
Si bien, el amaranto es un cultivo reconocido por su tolerancia inherente a condiciones climáticas adversas como sequía, altas temperaturas e intensidades de luz (Alemayehu et al., 2015), características que le permiten adaptarse a una amplia gama de condiciones ambientales (Pulvento et al., 2015), en México la siembra de este cultivo solo se realiza en seis estados del centro del país, siendo el estado de Puebla el principal productor de este cultivo, con una superficie sembrada de 1813 hectáreas, lo que representa el 63 % a nivel nacional (SIAP, 2023), concentradas en el municipio de Tochimilco, que cuenta con 1130 hectáreas dedicadas al cultivo de amaranto (SIAP, 2023), esta región se encuentra a una altitud de 2060 msnm y registra una temperatura media anual de 12 a 18 °C (INEGI, 2020). Estas características lo posicionan como una región representativa para este cultivo; sin embargo, el presente estudio va más allá al identificar y caracterizar áreas adicionales con condiciones agroclimáticas favorables para la producción de amaranto. Se establecieron como intervalos óptimos altitudes entre 200 y 2500 msnm, precipitaciones anuales de 600 a 1500 mm y temperaturas promedio de 12 a 24 °C. Bajo estos criterios, los estados con las mayores extensiones de alto potencial para la producción de amaranto en condiciones de temporal son Jalisco, Michoacán, Estado de México, Oaxaca y Puebla. Es importante destacar que las zonas identificadas como de alto y mediano potencial coinciden con los estados donde actualmente se realiza la siembra comercial de amaranto, como lo reportaron Espitia et al. (2018); sin embargo, aunque estados como Jalisco y Michoacán cuentan con las mayores áreas potenciales para la producción de amaranto, hasta la fecha no se registran siembras comerciales en estas regiones. Este panorama resulta especialmente relevante, dado que la demanda de amaranto está en aumento, impulsada por sus propiedades nutritivas y su contribución económica para los productores (Reyes et al., 2024). En este contexto, el presente estudio proporciona herramientas valiosas para la toma de decisiones estratégicas, promoviendo la expansión de este cultivo hacia áreas con condiciones óptimas y maximizando su adaptación, desarrollo y productividad.
Conclusiones
Existen condiciones agroecológicas óptimas para producir amaranto bajo condiciones de temporal y mejorar su productividad en la República Mexicana. Las zonas de alto potencial productivo se localizan en 26 de los 32 estados de la república. Los estados con mayores superficies aptas para la producción de amaranto bajo condiciones de temporal son Jalisco, Michoacán, Estado de México, Oaxaca, Puebla y Guanajuato. En estas entidades se concentra más del 50 % de las 7,621,722 hectáreas identificadas con alto potencial productivo.
