Evaluation of water requirement in quinoa producing areas under climate change conditions: Claudia Canedo; Magali García Cárdenas | Evaluación del requerimiento de agua en zonas productoras de quinua bajo condiciones de cambio climático: Claudia Canedo; Magali García Cárdenas

English. The objective of this research was to analyze the relationship between the probability of rainfall and the requirement of deficit irrigation of the quinoa projected to future conditions of climate change in the Bolivian Highland. This research work comprises three fundamental parts, the analysis of the precipitation frequency in the Highland, the projection of the future conditions obtained by the statistical downscaling of a general circulation model (MCG) and the requirement analysis of quinoa water with deficit irrigation. These three axes enabled the identification of adaptation measures of the quinoa crop under a possible impact of climate change. The frequency analysis of the precipitations in the Highland of Bolivia was carried out following the methodology of the regional analysis of frequencies based on L-moments proposed by Hosking and Wallis (1997). Annual precipitation was determined for a dry year (25% probability of non-exceedance of annual mean precipitation (PMA)), normal (50%) and wet (75%) for each region identified in the Highland from two criteria of homogeneity, which are the PMA and seasonality index of the precipitations. The analysis of the temperature and precipitation projections of four localities of the central Highland (Patacamaya and Oruro) and Southern Highland (Mulatos River and Uyuni) was carried out, through a statistical downscaling under the limits of the General Circulation Model ECHAM5.0 With the conditions laid down by the IPCC (2007) for scenario A2. Finally, the water requirement of the quinoa crop was determined for the present and for the projected conditions in the seasons 2020-2029 and 2046-2055, by comparing the crop yields obtained to rain fed and under deficit irrigation. The results show that precipitation frequencies present differences in the precipitation of the northern, central and southern plateau of Bolivia. For a non-exceedance probability of 50% (normal year), the north and central Highland presents an average precipitation between 404 and 800 mm / year, in the southern Highland between 156 and 400 mm / year. This shows the aridity characteristic of the southern Highland. The minimum and maximum temperature will increase by 2 to 3 ° C in all four locations. Changes in rainfall are lower, precipitation projected for the decade 2020-2029 will reduce by 1 to 4% and by the 2046-2055 annual rainfall will reduce by 1 to 8%. Lower changes are shown for the Central Highland. The application of deficit irrigation shows an increase in yields of the quinoa crop.

Spanish; Castilian. El objetivo del presente trabajo de investigación fue analizar la relación entre la probabilidad de las precipitaciones y el requerimiento de riego deficitario de la quinua proyectado a condiciones futuras de cambio climático en el Altiplano boliviano. Este trabajo de investigación comprende tres partes fundamentales, el análisis de la frecuencia de precipitaciones en el Altiplano, la proyección de las condiciones futuras obtenidas por la reducción de escala (downscaling) estadístico de un modelo de circulación general (MCG) y el análisis del requerimiento de agua de la quinua con riego deficitario. Estos tres ejes posibilitaron la identificación de medidas de adaptación del cultivo de la quinua bajo un posible impacto de cambio climático. El análisis de frecuencias de las precipitaciones en el Altiplano de Bolivia fue realizado siguiendo la metodología del análisis regional de frecuencias basadas en L-momentos propuesta por Hosking y Wallis (1997). Se determinaron las precipitaciones anuales para un año seco (25% de probabilidad de no excedencia de la precipitación media anual (PMA)), normal (50%) y húmedo (75%) para cada región identificada en el Altiplano a partir de dos criterios de homogeneidad, los cuales son la PMA e índice de estacionalidad de las precipitaciones. Posteriormente se realizó el análisis de las proyecciones de temperatura y precipitación de cuatro localidades del Altiplano central (Patacamaya y Oruro) y Altiplano sur (Río Mulatos y Uyuni), a través de una reducción de escala estadístico bajo los límites del Modelo de Circulación General ECHAM5.0 con las condiciones previstas por el IPCC (2007) para el escenario A2. Finalmente se determinó el requerimiento de agua del cultivo de la quinua para el presente y para las condiciones proyectadas en las  décadas 2020-2029 y 2046-2055, mediante la comparación de los rendimientos del cultivo obtenidos a secano y bajo riego deficitario. Los resultados muestran que frecuencias de las precipitaciones presentan diferencias en la precipitación del Altiplano norte, central y sur de Bolivia. Para una probabilidad de no excedencia de 50% (año normal) el Altiplano norte y central presenta una precipitación media entre 404 a 800 mm/año, en el Altiplano sur entre 156 a 400 mm/año. Esto muestra la aridez característica del Altiplano sur. La temperatura mínima y máxima se incrementará 2 a 3 °C en las cuatro localidades. Los cambios en la lluvia son menores, las precipitaciones proyectadas para la década 2020-2029 reducirán entre un 1 a 4% y para la década 2046-2055 las precipitaciones anuales reducirán entre un 1 a 8%. Se muestran menores cambios para el Altiplano central. La aplicación de riego deficitario muestra un incremento en los rendimientos del cultivo de la quinua.