Un modelo matemático ayuda a adaptar las ciruelas al cambio climático para evitar la pérdida de calidad

UNAL/DICYT Las altas y cambiantes condiciones climáticas afectan el crecimiento y la calidad de la ciruela Horvin. Investigadores desarrollaron un modelo matemático para los productores de ciruela que ya están optimizando sus cosechas gracias a los conocimientos adquiridos. Este modelo sirve como punto de partida para aplicarlo en otros cultivos; por ejemplo en México se replicó con la guanábana y ahora las cosechas son más consistentes y rentables.

Por la inmensa variedad de cultivos que se producen en la región, Boyacá es considerada como una de las mayores despensas de alimentos de Colombia. Según Asohofrucol, la ciruela Horvin es uno de los frutos más importantes de este departamento, ya que representa el 74 % de la producción nacional de esta fruta, lo que la hace relevante para la economía del país.

Precisamente en la provincia boyacense de Márquez se adelantó el estudio sobre este fruto, enfocado en entender los factores que afectan la calidad de la ciruela de la región, especialmente en Nuevo Colón, donde se concentra gran parte de la producción de esta fruta destinada al consumo nacional. El trabajo fue liderado por la investigadora Mayerlin Orjuela Angulo, ingeniera agrícola de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL).

En 2018 los agricultores de la zona empezaron a notar variaciones en el color y el tamaño de las ciruelas, además de algunas quemaduras en la epidermis, lo que disminuía su calidad, por lo que la ingeniera Orjuela y su equipo decidieron investigar las causas detrás de este fenómeno, trabajo que adelantó en el marco de su tesis doctoral en Fisiología de Cultivos de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Bogotá.

“Para el estudio recolectamos muestras de ciruela en diferentes etapas de crecimiento y desarrollo, como el botón floral, la antesis, el cuaje de fruto y la cosecha; además registramos datos climáticos como temperatura, humedad relativa, precipitación y radiación en dos fincas del municipio Nuevo Colón”, explicó la doctora Orjuela.

“A través de mediciones de temperatura en elevaciones distintas de las fincas y en los suelos, además de muestreos quincenales de frutos de 10 árboles por líneas de siembra o ‘surco’, y 2 surcos por finca, para un total de 80 árboles estudiados, se pudo establecer que los cambios bruscos de temperatura son el factor predominante en la disminución de calidad de la ciruela y sus alteraciones de cosecha”, añadió la investigadora.

¿Cómo afecta el cambio climático la producción?

El estudio sugiere que los cambios de temperatura, precipitación y altitud afectarían el crecimiento y la calidad de la ciruela. Por ejemplo, un aumento de la temperatura puede provocar un crecimiento más rápido de la fruta, por lo que ya no es en 99 días –como hace 5 años– sino en 90 días. Además la exposición a los fuertes rayos solares cambia el color del fruto al punto de quemar partes de su cáscara, por lo que pueden ser rechazadas en el mercado y bajar considerablemente su precio.

Además puede afectar la firmeza y el contenido de azúcar de la fruta, e incluso en la fertilidad de la planta: “por ejemplo, evidenciamos que cuando se presentaban temperaturas bajas y teníamos antesis (etapa en la que los pétalos de la flor comienzan a abrirse) el aborto de la flor era notorio en el suelo, y esta es una etapa clave en el desarrollo del fruto. Al ser menor el fruto cosechado en dichas temporadas el agricultor puede tener más costo de producción”, agregó la investigadora.

Predicción matemática para afrontar la crisis climática

Con base a la investigación se desarrolló un modelo estadístico que permite predecir el crecimiento, la calidad y el tiempo de cosecha de las ciruelas según las condiciones climáticas locales; con este modelo el agricultor también puede determinar los cuidados idóneos para su cultivo según la temporada de calor o invierno, lo que le permite tomar decisiones sobre abonar o aumentar el riego, por ejemplo, herramientas valiosas para optimizar sus cosechas y que su economía no se vea afectada.

El modelo se emplea con estadísticas que relacionan el efecto de las condiciones climáticas del cultivo (altitud, tiempo térmico, humedad relativa, precipitación y radiación) con el crecimiento de los frutos de ciruela y su calidad en poscosecha, pues determinando la temperatura base y el tiempo térmico necesarios para el crecimiento y la maduración de los frutos se puede predecir qué tipo de ciruela se obtendrá, y con base en los datos el agricultor sabrá cuáles son los cuidados necesarios para mitigar los impactos negativos del cambio climático en la calidad y la cantidad del fruto.

En el modelo también se considera el comportamiento fisiológico poscosecha de los frutos en diferentes condiciones ambientales, y se puede determinar bajo qué temperaturas específica se debe almacenar la cosecha de cada temporada.

El impacto de la investigación no se limita a los agricultores de Boyacá, donde además de la ciruela se cultiva un amplia variedad de frutas y hortalizas –como durazno, manzana, pera, uva, fresa, mora, arándanos, tomate, pepino, lechuga y zanahoria, entre otras–, sino que se extiende a toda la comunidad agrícola de la región.

La implementación de buenas prácticas agrícolas basadas en el modelo matemático desarrollado por la UNAL no solo mejora la calidad de las cosechas, sino que además fortalece la economía local al garantizar que los productos mantengan su calidad y sus precios sean más estables en el mercado.

Alcances internacionales

La transferencia de conocimientos a otras regiones y países, como México, demuestra el alcance global de esta investigación. Gracias a una alianza con la Universidad Autónoma de Nayarit se pudo llevar el modelo matemático a agricultores mexicanos que enfrentan desafíos similares debido al cambio climático. La adaptación de este modelo a cultivos como la guanábana muestra que la colaboración internacional es clave para encontrar soluciones innovadoras a problemas comunes.

La aplicación del modelo matemático en México les permitió a los agricultores anticipar y mitigar los efectos del cambio climático en sus cultivos de guanábana, lo que se tradujo en cosechas más consistentes y rentables. Esta transferencia de conocimientos no solo benefició a los agricultores mexicanos, sino que también fortaleció los lazos entre ambas universidades y fomentó la cooperación científica internacional en la lucha contra el cambio climático y sus impactos en la agricultura.

La investigación destaca la importancia de la colaboración entre la academia, los agricultores y las instituciones gubernamentales para enfrentar los desafíos del cambio climático. La transferencia de conocimientos y la implementación de buenas prácticas agrícolas son fundamentales para garantizar la seguridad alimentaria y el desarrollo sostenible en regiones productoras tan importantes como Boyacá, y en todo el país.