Innovaciones de impacto

Lecciones sobre adaptación al cambio climático de la agricultura familiar en América Latina y el Caribe

Concurso de casos exitosos 2015

Caso 5: La cosecha del agua

El grial de la agricultura ecoeficiente

Nicaragua, México

Resumen

Centroamérica es una de las regiones del mundo con mayor vulnerabilidad a los riesgos climáticos (Kreft, S; Eckstein, D. 2013). El corredor seco centroamericano es una ecorregión de bosque tropical seco que se extiende desde Guanacaste en Costa Rica hasta el sur de México, y donde habitan cerca de 7,5 millones de personas cuya principal actividad socioeconómica es la producción agrícola de secano, principalmente granos básicos como maíz, frijol y arroz, además de la ganadería.

Esta zona se caracteriza por tener un régimen de precipitación de tendencia unimodal, es decir, que las lluvias se concentran durante cinco meses y el resto del año hay sequía extrema. Esto hace que muchos agricultores, que en su mayoría no tienen riego, puedan producir alimentos y tener empleo rural únicamente durante la mitad del año, factor que ocasiona pobreza, hambre, desempleo y migración.

Para enfrentar los efectos negativos de la sequía en Centroamérica, el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) y el Fondo Latinoamericano para Arroz de Riego (FLAR), pusieron en práctica un proyecto cofinanciado por el Fondo Común para los Productos Básicos en Nicaragua y México durante cuatro años (2008-2012), que buscaba introducir y promover la “Cosecha de agua” como práctica de adaptación al cambio climático y como una alternativa económica y sostenible de producción continua al transformar sistemas de secano a riego en áreas secas, aprovechando la escorrentía del agua de lluvia.

El proyecto hizo especial hincapié en el desarrollo de capacidades humanas, empoderamiento familiar y transferencia de tecnología, al considerarlos factores claves para la sostenibilidad y el escalamiento de la cosecha de agua a través del tiempo.

De igual forma, el involucramiento activo de las municipalidades, asociaciones de productores y autoridades ambientales de los países, fue determinante para la implementación de la iniciativa y diseminación de la tecnología hacia otras regiones.

Durante seis cosechas, el proyecto demostró que con riego proveniente de cosecha de agua y uso de mejores tecnologías, es factible la producción agrícola, ganadera y los negocios rurales no agrícolas en la época de sequía. El agua permitió duplicar y hasta triplicar los rendimientos anuales de granos básicos (maíz, arroz y frijol), además de tener la posibilidad de diversificar con otros cultivos, abrevar ganado y producir tilapia. El proyecto demuestra que el agricultor no necesita migrar con el ganado en busca de mejores condiciones, lo que permite mantener la unidad familiar y genera nuevas opciones de trabajo y mejores ingresos dentro de su propia finca.

Joaquín González y su familia, en Jalapa, Nicaragua, encontraron en la cosecha de agua la solución para producir alimento y empleo durante todo el año en áreas secas. Foto Neil Palmer/CIA

El cambio climático no sólo está acentuando el comportamiento errático de las precipitaciones sino también las temperaturas, hasta niveles en los que sin riego será casi imposible garantizar la producción agropecuaria y, por ende, la supervivencia de los pequeños agricultores que no tienen acceso al riego (Prinz et al, 2006).

En Centroamérica, el riesgo socioeconómico relacionado con la sequía y más específicamente con la agricultura de secano, históricamente ha ocasionado problemas de pobreza, inseguridad alimentaria, desempleo y hasta migración rural (Ray et al, 2013).

La producción de cultivos de secano es aquella que depende únicamente de las lluvias. En este tipo de sistemas los agricultores siembran sus cultivos al inicio de la temporada de lluvias con el objetivo de garantizar que estos se establezcan al utilizar únicamente el agua que el suelo es capaz de retener. Sin embargo, el secano tiene dos grandes limitantes que lo convierten en un sistema altamente riesgoso tanto para la seguridad alimentaria y el empleo como para la producción competitiva de alimentos.

El primero es que al sembrar durante la época lluviosa, la menor oferta de energía solar limita el potencial productivo de los cultivos a aproximadamente la mitad del potencial genético de las variedades. Así por ejemplo, una hectárea de arroz que tiene el potencial de rendir de ocho a diez toneladas por hectárea bajo riego, solo rinde de tres a cinco toneladas por hectárea bajo el sistema de secano durante la época lluviosa. Para el caso del maíz y el frijol, el panorama es igual, ya que los rendimientos de secano son 50% más bajos que los obtenidos al usar riego.

La segunda limitante tiene que ver con la estacionalidad de la producción y la salida al mercado. Al sembrar con las lluvias, todos los agricultores obtienen sus cosechas a la vez, lo que genera una sobreoferta históricamente seguida por una caída de los precios.

Adicionalmente, en la agricultura de secano, los ingresos de los agricultores y sus familias se reducen significativamente durante gran parte del año.

Como resultado del proyecto, después de la implantación de los sistemas de cosecha de agua de lluvia en los predios piloto, la disminución del riesgo económico y el aumento en los ingresos familiares se dieron en gran medida gracias a la producción competitiva y continua de granos básicos.

Para el caso del maíz, los rendimientos aumentaron de 2,8 a 8,5 toneladas por hectárea; para el caso del arroz, hubo un aumento promedio de 3,5 a 8,8 toneladas por hectárea, y en el frijol se obtuvieron incrementos de 0,7 toneladas adicionales por hectárea, respecto a los rendimientos tradicionalmente obtenidos por los agricultores en secano.

Los productores pasaron de producir una cosecha por año a varias cosechas por año, requiriendo mano de obra y generando empleo permanente en un área donde anteriormente no había oferta laboral.

Los rendimientos de maíz aumentaron de 

2,8 a 8,5 t/ha

Los rendimientos de arroz aumentaron de 

3,5 a 8,8 t/ha

Los rendimientos de frijol aumentaron de 

+0,7 t/ha

Descripción del caso

“Ya no tengo que depender sólo de la lluvia para producir mis cultivos.”

Jaime Cáceres es un productor de granos básicos del norte de Nicaragua, una de las zonas más secas del país, donde el proyecto de cosecha de agua trajo cambios radicales y sembró la esperanza en los agricultores.

Algunos testimonios documentados del Sr. Cáceres indican que como todos los agricultores, Jaime esperaba “el agua de mayo”. “El proyecto ha sido tan atractivo que han venido de otros países a ver cómo funciona la tecnología y cómo pueden ponerla en práctica en sus regiones. Ya no tengo que depender sólo de la lluvia para producir mis cultivos, produzco tres veces al año y mejoré la nutrición de mi familia”.

El Sr. Cáceres se enteró del proyecto a través de la oficina del Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales en la municipalidad de Jalapa en Nicaragua, que venía promocionando esta tecnología en otros departamentos. Por gestión del equipo de proyecto, el Ministerio hizo la evaluación ambiental y se logró obtener el 30 % de recursos financieros de la municipalidad para la construcción del reservorio piloto con capacidad de 97.000 m3 de agua.

Reservorio y algunos usos del agua que realiza la familia Cáceres Moncada en Jalapa (Nicaragua). Fotos Santiago Jaramillo/CIAT.

La obra costó aproximadamente US$9.000 incluidos los costos de movimiento de suelo y de la toma de agua para riego y fue diseñada para suministrar agua suficiente para regar cinco hectáreas de arroz, tres hectáreas de maíz y dos de frijol durante la época seca y también producir tilapia. Tanto el área que ocupa el reservorio como el volumen de agua a acumular fueron ajustados de acuerdo al área adyacente a regar.

Una vez que obtuvieron el agua, Jaime y su familia empezaron a aprender, de la mano del personal técnico del proyecto, la forma más eficiente de utilizarla para el riego de sus cultivos, mejoraron la calidad de las semillas y lograron un óptimo manejo agronómico integrado de sus campos. En su finca, el arroz de riego rindió 10,9 t/ha (equivalentes a 9,3 t/ha seco y limpio) y los precios de venta (US$418/t) le permitieron obtener márgenes de rentabilidad de US$1.587/ha.

Cuando no existía el riego en la finca del Sr. Cáceres, los ingresos económicos en la época seca eran prácticamente nulos.

“Vivíamos un drama durante la época seca, desde noviembre hasta abril, moría el ganado y no podíamos sembrar ningún cultivo. Ahora, el reservorio se llena de agua durante los meses lluviosos y nos proporciona suficiente agua para regar nuestros campos durante todo el año, los rendimientos del maíz y el arroz se duplicaron y tenemos trabajando permanentemente a cinco personas”, declara Jaime.

Sr. Víctor Beltrán en su reservorio en Nicaragua. Foto Neil Palmer/CIAT.

Víctor Beltrán es otro beneficiario de los 11 reservorios piloto que el proyecto construyó en Nicaragua. Víctor se ha dedicado históricamente a la producción de granos básicos y a la lechería.

Durante la época seca, la falta de agua lo obligaba a trasladar a sus animales grandes distancias en busca de alimento y agua para beber. Una vez construido el reservorio con capacidad para 24.000 m3 de agua, con un costo cercano a los US$4.500, Víctor comenzó a sembrar maíz híbrido de doble propósito (mazorca y forraje) lo que redundó en un aumento de la producción de leche por animal de siete a doce litros diarios.

La rentabilidad del maíz híbrido para grano fue de US$1.000/ha, debido principalmente a las alzas en rendimiento (de 3,6 a 9,1 t/ha) y al alto precio en la época seca.

El frijol generó dividendos de US$235 por hectárea, debido al alto precio de venta y a los rendimientos alcanzados de 1,3 a 1,5 toneladas por hectárea, con materiales genéticos tolerantes al virus del mosaico dorado del frijol.

El maíz híbrido usado para mazorca y forraje tuvo rendimientos de 

US$ 1000/ha

La producción de leche aumento de

7 a 12 litros por animal por día

El frijol generó dividendos de

US$235 / ha

La eficiencia en el uso del agua fue de 1,82 kilogramos de arroz / m3 de agua comparado con 0,72 / m3 en secano.

Los altos rendimientos por hectárea aumentaron ostensiblemente la eficiencia en el uso del agua, valorada como kilogramos de grano obtenido por cada metro cúbico de agua usada. Lo que indica que si los rendimientos son bajos, necesitaríamos una mayor cantidad de agua para producir el mismo kilogramo de alimento.

Para el caso del maíz de riego, la eficiencia en el uso del agua fue de 1,82 kilogramos de grano por cada metro cúbico de agua (considerando un consumo por ciclo de 120 días de 5.000 m3 de agua de riego por hectárea, y un rendimiento de 9.100 kg por hectárea), en comparación con la eficiencia del uso del agua en secano que fue de apenas 0,72 debido a la baja producción.

En Nicaragua, el proyecto contó con el soporte institucional de la Asociación Nicaragüense de Arroceros, organización miembro del FLAR.

Impactos positivos

“El proyecto convirtió nuestra árida finca en un oasis que trajo prosperidad”

Sin duda el impacto más visible del proyecto sobre la calidad de vida de pequeños agricultores de zonas secas de Nicaragua y México, fue demostrar que la cosecha de agua es una alternativa sostenible y económicamente viable para garantizar el suministro de agua de riego en épocas secas. Aquellos productores que adoptaron la tecnología ahora están preparados para enfrentar sequías periódicas sin sufrir pérdidas en sus campos, además de que pueden producir cultivos y pescado todo el año de forma competitiva y no solamente durante los cinco meses lluviosos.

La diversificación productiva les permite sembrar lo que demanda el mercado y sobre todo aquellos productos que representan mayores ingresos al momento de la comercialización. La producción competitiva de cultivos como el arroz y el maíz de riego durante la época seca representaron el mayor rubro en los ingresos anuales del productor, y alcanzaron niveles de ingresos hasta de US$3.000 por hectárea.

Otro beneficio que fue muy atractivo para los agricultores fue la producción de forrajes para alimentación permanente del ganado y para la venta de fardos. En este sistema los rendimientos de biomasa fresca de maíz fueron de 15 toneladas por hectárea, representando ingresos adicionales de US$800 por hectárea. La producción de leche aumentó casi cuatro litros por animal, que a un precio de venta de US$0,24 por litro, representó en el caso de la familia Cáceres un ingreso adicional de US$75 por animal.

Además de ser novedosa y mejorar la nutrición de la familia, la producción de tilapia involucró y empoderó activamente a las mujeres en la parte de procesamiento y comercialización en los mercados locales.

El proyecto introdujo alevinos machos a densidades de 0,75 peces por metro cuadrado de espejo de agua, que sin mayor costo lograron crecer hasta la talla comercial de 450 gramos en ocho meses. La tilapia también contribuye a que los mosquitos no proliferen en el reservorio, ya que los peces devoran los estados inmaduros de la plaga, con efectos positivos sobre la salud de la familia. Debido a que los reservorios están ubicados en zonas aisladas y lejanas de cuerpos de agua como ríos y quebradas, los riesgos ambientales asociados al escape de tilapias y eutroficación de aguas por fertilizantes son bastante bajos, según lo determinaron las autoridades ambientales que avalaron la iniciativa.

Pero, ¿cuánto dinero cuesta montar un sistema de cosecha de agua como este en una finca?

Los agricultores y la sociedad en general siempre se han preguntado cuál es el costo de instalar este tipo de sistemas, ya que siempre se dice que es costoso y que los pequeños agricultores no cuentan con suficiente dinero para construir un reservorio, instalar sistemas de riego e invertir en insumos y semillas mejoradas.

En las fincas intervenidas por el proyecto los costos de construcción de la obra fluctuaron entre tres y cinco dólares por metro cúbico de suelo removido, dependiendo del tipo de maquinaria utilizada. Por ejemplo, un reservorio como el de Víctor Beltrán, donde se compactó un muro de 1.200 m2, tuvo un costo cercano a los US$4.500 incluyendo la instalación de válvulas y filtros. El proyecto permitió demostrar que esta inversión de US$4.500 puede ser asumida por el productor si cuenta con un crédito amortizado a cinco años, con tres años de gracia, que será pagado con las ganancias generadas por la agricultura de riego.

Históricamente el financiamiento y el acceso al crédito para los productores de secano ha sido muy limitado por no decir nulo. Al depender de las lluvias, el riesgo de pérdida económica asociada al clima es muy alto ya que los rendimientos de los cultivos son bajos e inestables y los precios de venta son los más bajos del año debido a que todos los productores sacan sus cosechas al mismo tiempo. En contraste, aquellos productores que tienen la garantía del agua, tuvieron mayor acceso a los programas de crédito rural.

En el gráfico al lado se muestran las líneas de depreciación del costo del metro cúbico agua de riego proveniente de cosecha de agua en 20 años, bajo dos escenarios de costos de construcción. Cabe resaltar la necesidad de realizar estudios financieros más detallados para ajustar los tiempos de amortización de los créditos, y la factibilidad de seguros de cosecha apoyados por modelos de pronósticos climáticos.

Líneas de depreciación del costo del metro cúbico de agua de riego proveniente de cosecha de agua en 20 años, bajo dos escenarios de costos de construción (Pulver, 2012)

En el entendido de que el agua por sí sola no elevaba los rendimientos de los cultivos, durante los cuatro años el personal del proyecto se concentró en promover y diseminar tecnologías modernas de manejo agronómico como semillas mejoradas, fechas de siembra ajustadas a la oferta de radiación solar, uso eficiente de fertilizantes y uso eficiente del agua; que al ser aplicadas oportunamente por los productores aumentan los rendimientos por hectárea hasta niveles competitivos como se observa en la tabla al lado.

Comparación de rendimientos, costos y rentabilidad de maíz y frijol cultivados

Para este objetivo se realizaron múltiples cursos y capacitaciones dirigidas a personal técnico de las instituciones nacionales, asociaciones de productores, prestadores de asistencia técnica particular y agricultores en general. En el marco de estas actividades los técnicos participaban de días de campo en las fincas piloto y escuchaban por parte de los productores los resultados obtenidos con el nuevo manejo agronómico basado en el riego.

En México, el proyecto contó con el soporte institucional del Consejo Mexicano del Arroz, organización miembro del FLAR. El gobierno, a través de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación, al comprobar el potencial de desarrollo que ofrecía la cosecha de agua para los estados de Veracruz y Oaxaca, abrió una línea de crédito donde el estado asumía el 20% de los costos de construcción y el productor pagaba el 80% a través de un crédito favorable. En la finca del productor José Ángel Contreras, ubicada en Tres Valles, Veracruz, se estableció uno de los tres reservorios pilotos que el proyecto construyó en México.

Imagen satelital del reservorio de la Familia Contreras en Veracruz, México. Google Earth 2015.

CONSIDERACIONES AMBIENTALES

La evaluación ambiental ex-ante, las licencias ambientales para la construcción y los planes de gestión ambiental ex-post, fueron formulados por las autoridades de los países, que catalogaron el proyecto dentro de la Categoría 1 (de bajo a moderado impacto ambiental). Durante las visitas los inspectores verificaban que no hubiera impacto sobre el ecosistema o las personas aguas abajo, asimismo planteaban los planes de reforestación del área contributiva, especificando las especies de árboles a plantar y las distancias de siembra. Además, se verificaba la estabilidad de la obra y la correcta construcción de los aliviaderos para evacuar el exceso de agua, garantizando la continuidad del caudal ecológico.

Los planes de gestión y mantenimiento de las obras también contemplaban la remoción cada dos años de los sedimentos acumulados por colmatación en el fondo del reservorio.

APRENDER A RESOLVER PROBLEMAS SOBRE LA MARCHA

Durante los dos primeros años del proyecto, el personal técnico desarrolló actividades paralelas en Costa Rica, tiempo en el que se identificaron y diseñaron 12 reservorios piloto y se capacitó intensamente a agricultores y técnicos de las instituciones nacionales de agricultura y medioambiente. Sin embargo, debido al exceso de trámites y al alto costo y demora en la obtención de los permisos ambientales para la construcción de las obras, el donante del proyecto decidió, en la revisión de mitad del proyecto, que era mejor enfocar los esfuerzos en Nicaragua y en México donde el progreso era más evidente.

En la actualidad, debido al cambio climático, se reactivó el interés del gobierno de Costa Rica en la cosecha de agua y se han hecho acercamientos institucionales para introducir y validar la tecnología nuevamente.

En 2015, CIAT y FLAR iniciaron un proyecto de tres años en Honduras, financiado por la Agencia de Estados Unidos para el Desarrollo Internacional, con el objetivo de hacer una evaluación del impacto socioeconómico de la cosecha de agua sobre la seguridad alimentaria y el ingreso familiar de pequeños agricultores de secano. Como paso inicial, se realizaron rigurosos estudios ambientales previos a la construcción de las infraestructuras para ofrecer a los tomadores de decisiones información que efectivamente facilitaron obtener los permisos ambientales, con lo que se evitó repetir la experiencia de Costa Rica.

¿QUIÉNES MÁS PUEDEN COSECHAR AGUA?

Actualmente la producción agrícola de secano es la que más prevalece en América Latina, principalmente en países como México, Honduras, Nicaragua, Guatemala, El Salvador, Costa Rica, Panamá, Colombia, Ecuador, Perú, Bolivia y Paraguay. Todos estos países cuentan con condiciones climáticas y geográficas ideales para adoptar la cosecha de agua como estrategia para reducir la vulnerabilidad de las familias rurales ante la inestabilidad climática. Sin embargo, estos procesos de transformación al riego requieren cambios inmediatos en la conciencia de los tomadores de decisiones que les permitan liderar y ampliar estas iniciativas sostenibles y rentables en sus países.

EL BENEFICIO DE CULTIVAR RECURSOS HUMANOS

El desarrollo de capacidades locales fue el eje fundamental del proyecto para replicar y extender el uso este tipo de sistemas de aprovechamiento del agua de lluvia en otras regiones. Para lograr este objetivo, el proyecto brindó capacitación permanente a los agricultores y a los técnicos agropecuarios locales en aspectos como selección y caracterización de sitios potenciales, relevamientos topográficos, diseño y construcción de reservorios, instalación de los diferentes sistemas de riego y prácticas agronómicas de alta productividad.

Los jóvenes rurales participan activamente de los cursos dictados por el proyecto. Foto: N . Palmer/CIAT.

En el primer año del proyecto se dictaron 23 cursos de entrenamiento con 834 participantes en los tres países. Cabe resaltar que durante estas actividades de enseñanza, se destacó el interés de los jóvenes campesinos en aprender sobre el riego renovable.

CLAVES PARA EL ESCALAMIENTO

Si bien quedó demostrado durante el proyecto piloto que la cosecha de agua es una tecnología de “adóptala y adáptate”, son las cifras económicas las que determinarán el interés futuro de los gobiernos en promocionarla y de los agricultores en usarla. La viabilidad de la expansión de este tipo de sistemas dependerá en gran medida del acceso a recursos financieros para invertir en infraestructura rural estratégica.

Los bancos y entidades de crédito rural saben que el acceso al riego reduce el riesgo financiero de los sistemas productivos y que, al mejorar la productividad, habrá más garantías para el pago oportuno de los créditos.

Aunque la cosecha de agua es accesible y económica, se requieren ciertos conocimientos técnicos. Se deben evitar situaciones como las que se presentaron presentaron en otros proyectos no relacionados con el de CIAT-FLAR, en el que se construyeron reservorios en forma muy rápida y sin la compactación necesaria o en sitios inadecuados, que en su mayoría se derrumbaron durante la época de lluvias fuertes o no colectaron suficiente agua para regar los campos.

Para cerrar brechas de conocimientos y evitar distorsiones conceptuales de la tecnología, se publicó recientemente un manual práctico para la aplicación de la cosecha de agua (Pulver y Jaramillo, 2015), que está disponible en línea en el sitio de FLAR.

El caso en seis fotos

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