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EFECTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO SOBRE LA
PRODUCCIÓN DE CULTIVOS
JOSE ARIEL RUIZ CORRAL
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Períodos de cinco años
PRESENCIA DEL CAMBIO CLIMATICO EN MEXICO
¿Cómo ha venido cambiando el clima en México?
CAMBIO TERMICO PROMEDIO DE LA REPUBLICA MEXICANA (Período 1971-2011)
MUY CALIDO CALIDO SEMICALIDO TEMPLADO SEMIFRIO
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Períodos de cinco años
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Períodos de cinco años
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Períodos de cinco años
Méndez, Návar y González (2008): CIIDIR-IPN, CBTA 173
TASA DE CAMBIO PLUVIAL EN mm/año (Período 1920-2004) EN SEIS REGIONES HÍDRICAS DE MÉXICO
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200.0
220.0
MAY JUN JUL AGO SEP OCT
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EC 1986-2010
LLUVIA
ETP
0.5 ETP
0.4 ETP
JUN 15 129 DIAS OCT 22
JUN 20 123 DIAS OCT 21
Cambios en la estación de crecimiento para cultivos
ESTACIÓN El Fuerte, Jalisco
EL CAMBIO CLIMÁTICO DE LAS PRÓXIMAS DÉCADAS EN
MÉXICO
1961-2003
2021-2030
2041-2050
2031-2040
2051-2060
CÓMO CAMBIARÁ LA TEMPERATURA MEDIA
ANUAL?
1961-2003
2031-2040 2051-2060
CÓMO CAMBIARÁ LA CANTIDAD DE LLUVIA ACUMULADA EN EL
AÑO?
Sup. (%)
MODIFICACION POR INSUMOS AMBIENTALES CAMBIO CLIMATICO CO2 TEMPERATURA AGUA LUZ (INSOLACION)
EFECTO DEL CAMBIO CLIMATICO SOBRE LOS CULTIVOS
El cambio climático modifica principalmente los siguientes insumos básicos para las plantas:
Al incrementarse al doble la concentración de CO2: a) La fotosíntesis se incrementa 3% b) La producción de biomasa 4% c) El rendimiento 4 a 10% Maroco et al., 1999; Leakey et al., 2006; Hatfield et al., 2011; Izaurralde et al., 2011
EFECTOS DEL CAMBIO CLIMATICO SOBRE LOS CULTIVOS a) Efecto del incremento de CO2:
Caso Maíz (Planta C4):
“El incremento del CO2 en la atmósfera puede favorecer la partición de biomasa en frutales hacia los órganos reproductivos, incrementando con ello el índice de cosecha”. “Las plantas C3 pueden aumentar su producción de biomasa hasta en un 30%” Schaffer et al., 1999; Leakey et al., 2006; Hatfield et al., 2011; Izaurralde et al., 2011
EFECTOS DEL CAMBIO CLIMATICO SOBRE LOS CULTIVOS a) Efecto del incremento de CO2:
Caso Aguacate (Planta C3):
Al incrementarse la temperatura: a) El desarrollo se acelera b) Las etapas fenológicas se acortan c) La producción de biomasa se reduce d) El rendimiento disminuye Ojeda et al., 2011; Hatfield et al., 2011 Ruiz et al., 2011
e) Hay menor acumulación de horas frío f ) Hay menos días con heladas. g) Se puede cultivar más días al año. h) Se pueden producir cultivos tropicales y subtropicales en zonas de mayor altura. Ojeda et al., 2011; Ruiz et al., 2013
EFECTOS DEL CAMBIO CLIMATICO SOBRE EL CULTIVO DE MAIZ b) Efecto del incremento de temperatura:
Al disminuir la precipitación:
EFECTOS DEL CAMBIO CLIMATICO SOBRE LOS CULTIVOS b) Efecto del incremento de temperatura y disminución de la precipitación
Al incrementarse la temperatura
Se incrementa la insolación
Se incrementa la evapotranspiración de cultivos
Se incrementa la fotosíntesis, siempre que la humedad suelo no
sea limitante
LAS AREAS AGRÍCOLAS DE TEMPORAL SE ENCUENTRAN A ALTITUDES DIFERENTES, POR LO QUE EL INCREMENTO DE TEMPERATURA Y LOS CAMBIOS EN PRECIPITACION Y BALANCE
HIDRICO TIENEN EFECTOS DIFERENTES EN DIFERENTES REGIONES
7
EVOLUCION DE LA TEMPERATURA MEDIA ANUAL EN CINCO ZONAS ALTITUDINALES
EFECTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN LA FLORACIÓN
DEL AGUACATE
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Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte 2070
Esquema fenológico del aguacate ‘Hass’ para el clima cálido subhúmedo (Aw1) - RCP 4.5 (Bajo)
FV invierno FV invierno FV verano FV verano FV primavera FV primavera
Desarrollo floral brote primavera
Desarrollo floral brote verano
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F. Marceña F. Marceña
F. Normal F. Normal
“DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP”
FV invierno FV invierno FV verano FV verano FV primavera FV primavera
Desarrollo floral brote primavera
Desarrollo floral brote verano
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F. Marceña F. Marceña
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Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte 2070Esquema fenológico del aguacate ‘Hass’ para el clima cálido subhúmedo (Aw1) - RCP 8.5 (Alto)
“DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP”
FV invierno FV invierno FV verano FV verano FV primavera FV primavera
Desarrollo floral brote primavera
Desarrollo floral brote verano
Desarrollo floral brote invierno
F. Marceña F. Marceña
F. Normal F. Normal
Esquema fenológico del aguacate ‘Hass’ para el clima semicálido subhúmedo (AcW1)+(AcW2) - RCP 4.5 (Bajo)
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Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte 2070
F. Loca F. Loca
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“DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP”
Esquema fenológico del aguacate ‘Hass’ para el clima semicálido subhúmedo (AcW1)+(AcW2) - RCP 8.5 (Alto)
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Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte 2070
FV invierno FV invierno FV verano FV verano FV primavera FV primavera
Desarrollo floral brote primavera
Desarrollo floral brote verano
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F. Normal F. Normal F. Loca F. Loca
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“DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP”
FV invierno FV invierno FV verano FV verano FV primavera FV primavera
Desarrollo floral brote primavera
Desarrollo floral brote verano
Desarrollo floral brote invierno
F. Marceña F. Marceña
F. Normal F. Normal
Esquema fenológico del aguacate ‘Hass’ para el clima templado subhúmedo (Cw2) - RCP 4.5 (Bajo)
F. Loca F. Loca
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Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte 2070
“DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP”
Esquema fenológico del aguacate ‘Hass’ para el clima templado subhúmedo (Cw2) - RCP 8.5 (Alto)
FV invierno FV invierno FV verano FV verano FV primavera FV primavera
Desarrollo floral brote primavera
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Desarrollo floral brote invierno
F. Marceña F. Marceña
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Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte 2070
“DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP”
FV invierno FV invierno FV verano FV verano FV primavera FV primavera
Desarrollo floral brote primavera
Desarrollo floral brote verano
Desarrollo floral brote invierno
F. Marceña F. Marceña
F. Normal F. Normal
Esquema fenológico del aguacate ‘Hass’ para el clima templado húmedo (Cm)(w) - RCP 4.5 (Bajo)
F. Loca F. Loca
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Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte 2070
“DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP”
Esquema fenológico del aguacate ‘Hass’ para el clima templado húmedo (Cm)(w) - RCP 8.5 (Alto)
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Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte 2070
FV invierno FV invierno FV verano FV verano FV primavera FV primavera
Desarrollo floral brote primavera
Desarrollo floral brote verano
Desarrollo floral brote invierno
F. Marceña F. Marceña
F. Normal F. Normal F. Loca F. Loca
F. Aventajada
“DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP”
EVOLUCION DE LA PRECIPITACION (mm) EN CINCO ZONAS AGRICOLAS DE MEXICO
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Trópico Subtrópico Transición Valles altos Valles muy altos
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Zonas maiceras
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Altos rendimientos
Bajos rendimientos
MAIZ
Mínimo requerido por el aguacate
EFECTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN LAS ÁREAS POTENCIALES
PARA CULTIVOS
1’280,749 ha 989,243 ha
291,506 ha
1961-2003 2031-2040
AREAS POTENCIALES PARA MAIZ DE TEMPORAL (Región
Subtrópico
Período Alto Potencial
Área potencial Aguacate Superficie en %
Trópico Superficie en %
Subtrópico Superficie en %
Transición Superficie en %
Valles Altos Superficie en %
Valles Muy Altos AÑOS
Alto 43.45 91.61 67.38 22.55 4.27
Bajo-Medio 52.46 8.37 32.03 69.61 61.64 1961-2010
Marginal 4.10 0.03 0.59 7.84 34.09
Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
Alto 27.98 92.43 85.64 52.83 13.32
Bajo-Medio 52.65 7.53 14.35 47.04 80.01 2030
Marginal 19.36 0.05 0.00 0.13 6.67 Rcp4.5
Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
Alto 19.90 91.31 92.62 61.50 13.98
Bajo-Medio 51.41 8.69 7.38 38.50 82.40 2050
Marginal 28.69 0.00 0.00 0.00 3.62 Rcp4.5
Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
Alto 15.68 88.78 95.79 69.01 21.02
Bajo-Medio 50.54 11.22 4.21 30.99 76.64 2070
Marginal 33.78 0.00 0.00 0.00 2.35 Rcp4.5
total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
DINÁMICA DE LA SUPERFICIE POTENCIAL PARA AGUACATE EN LAS ZONAS ALTITUDINALES DE MÉXICO
EVOLUCIÓN DE LA SUPERFICIE POTENCIAL PARA AGUACATE EN CINCO ESTRATOS ALTITUDINALES
EFECTO DEL CAMBIO CLIMATICO EN LA
PRODUCCIÓN DE CULTIVOS Y LA PRESENCIA DE
PLAGAS
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20.220.420.620.8
2121.221.421.621.8
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Períodos de cinco años
El cambio climático puede impactar a las plagas agrícolas de la siguiente manera:
a) Modificación de su distribución geográfica: a.1. Colonización de nuevas regiones productoras (Plagas transfronterizas) a.2. Desaparición de la plaga de ciertas regiones productoras a.2.1. Impedimento de realización de la etapa reproductiva b) Modificación del número de generaciones de la plaga b.1. Incremento de la velocidad de desarrollo del organismo plaga b.2. Incremento del número de generaciones por ciclo de producción
Huanglongbing
Las plagas agrícolas (insectos, ácaros…) son organismos poiquilotermos, esto es, que no regulan su temperatura corporal, sino que adoptan la temperatura del ambiente, por ello los incrementos o disminuciones significativas de la temperatura regulan sus poblaciones de manera natural. En la forma en que los poiquilotermos responden a la temperatura se pueden distinguir cinco niveles de temperatura fundamentales:
La presencia o ausencia de una plaga en un cultivo en una región determinada, depende de: a) Las temperaturas cardinales de la especie b) Las condiciones ambientales de la región productora c) Que la plaga ya haya colonizado esa región c) La disponibilidad de alimento para la plaga
Temperaturas cardinales: Top, Tumin, Tumax
EVALUACION DEL EFECTO DEL CAMBIO CLIMATICO EN PLAGAS:
Determinación del número de generaciones de un insecto-plaga
Estudio de caso: Barrenador grande del hueso del aguacate
Heilipus lauri Boheman
Considerando una temperatura umbral mínima de 10 °C, la etapa de desarrollo de huevo requiere 69.44 GD para completarse, mientras que los instares larvarios I, II, III, IV, V y VI se completan con la acumulación de 20.68, 23.18, 28.93, 34.34, 60.51 y 75.35 GD. La pre-pupa se completa cuando se han acumulado 215.52 GD, en tanto que la etapa de pupa requiere de 95.55 GD para llevarse a cabo. La emergencia de adultos se completa con un requerimiento térmico de 184.27 GD. Por último, el paso de adultos a ovoposición requiere 979.6 GD. En total el ciclo de huevo a huevo del insecto se lleva una acumulación de 1,784.66 GD (Coria, 1999).
EVOLUCION SIMULADA DE LA ACUMULACION DE GRADOS-DIA DE DESARROLLO EN EL PERIODO MAYO-OCTUBRE EN CINCO ZONAS MAICERAS DE MEXICO
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Zona maicera
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Climatologías
Actual 2050
HOSPEDANTE Tb GDD Tr St Tn VA Tr St Tn VA
Aenolamia postica Maíz 15.1 357 3 2 1 0 4 2 1 1
Agrotis ipsilon Maíz y frijol 10.5 575.3 3 2 1 1 3 2 2 1
Agrotis segetum Maíz y trigo 10 914 2 1 1 1 2 1 1 1
Amyelois transitella Maíz 12.8 425.5 3 2 1 1 3 2 2 1
Aulacorthum solani Frijol 2.69 149.68 15 11 10 9 16 13 11 10
Bemisia argentifolli Frijol 10.32 319.7 5 3 2 2 5 4 3 2
Bemisia tabaci Frijol 10 316 5 3 3 2 5 4 3 2
Elasmopalpus lignosellus Maíz, frijol, sorgo y trigo 9.3 584 3 2 2 1 3 2 2 1
Epilachna varivestis Frijol 8.8 454.5 4 3 2 2 4 3 2 2
Euschistus servus Maíz, frijol y sorgo 10 301.2 5 3 3 2 6 4 3 3
Helicoverpa zea Maíz, sorgo y frijol 12 539 3 2 1 1 3 2 2 1
Lygus lineolaris Maiz y frijol 10.3 137 11 7 6 4 12 9 7 6
Lyriomyza huidobrensis Frijol 5.7 312 6 5 4 3 7 5 4 4
Melanoplus sanguinipes Maíz, trigo 15.5 1552 1 0 0 0 1 0 0 0
Mocis latipes Maíz, sorgo y trigo 14.03 317 4 2 1 1 4 3 2 1
Mythimna unipuncta Maíz, sorgo, trigo y frijol 10 505 3 2 2 1 3 2 2 2
Nezara viridula Maíz 9.2 609 3 2 1 1 3 2 2 1
Oebalus insularis Sorgo 13 358.3 4 2 2 1 4 3 2 1
Oulema melanopus Trigo 9 458 4 2 2 2 4 3 2 2
Phyllophaga spp. maíz, sorgo y frijol 9 1865 1 1 0 0 1 1 1 0
Polyphagotarsonemus latus Frijol 10.54 86.2 17 11 9 7 19 13 11 8
Prostephanus truncatus Maíz y trigo 15.2 401.2 3 1 1 0 3 2 1 1
Rhopalosiphum maidis Maíz, frijol, sorgo y trigo 6.1 97.7 20 14 12 10 21 16 14 12
Rhopalosiphum padi Maíz y trigo 5.8 86 23 17 14 12 24 19 16 14
Schizaphis graminum Trigo 5.86 93.1 21 15 13 11 23 17 15 12
Scyphophorus acupunctatus Agave 10 1295 1 1 1 0 1 1 1 1
Sitobion avenae Maíz 3.9 150.8 14 11 9 8 15 12 10 9
Sitophilus zeamais Maíz 13 396.1 3 2 1 1 4 2 2 1
Spodoptera exigua Maíz, sorgo y frijol 12.2 516.7 3 2 1 1 3 2 2 1
Spodoptera frugiperda Maíz y sorgo 10.9 559 3 2 1 1 3 2 2 1
Stenodiplosis sorghicola Sorgo 14.8 977 1 1 0 0 1 1 1 0
Tetranychus cinnabarinus Sorgo y maíz 10 163 10 6 5 4 11 7 6 5
Thrips tabaci Frijol 11.5 201.04 7 4 3 2 8 5 4 3
Trichoplusia ni Frijol 10.9 342.7 4 3 2 2 5 3 3 2
IMPACTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO SOBRE EL NÚMERO DE GENERACIONES DE ORGANISMOS PLAGA
Aspectos del cambio climático Medidas de adaptación en
huerta de aguacate Temperaturas nocturnas más cálidas Áreas previamente consideradas demasiado frías pueden
tornarse aptas para el aguacate
Menor oscilación térmica diurna Introducción de variedades polinizadoras en bloques
junto a las variedades en producción ó uso de
reguladores de crecimiento para mejorar el amarre de
fruto.
Temperaturas de verano más altas Aplicar más agua a través de riego; mejorar la capacidad
de retención de humedad del suelo; mejorar la eficiencia
en el uso del agua.
Tiempos de maduración más cortos y reducción de
permanencia del fruto en el árbol
Elaborar un plan para cosechas más tempranas y ligarlas
a un plan de mercadeo.
Dispersión de enfermedades como Phytophtora Mayor atención para el control de esta enfermedad;
mejorar el drenaje del suelo; procedimientos
fitosanitarios más estrictos en la huerta; poner atención
en mantener niveles altos de calcio en el suelo; uso de
variedades resistentes.
Incremento en la actividad de insectos Mejorar monitoreo y manejo de plagas y enemigos
biológicos.
Incremento en el número de días de estrés por calor Incrementar el uso eficiente del riego para promover el
“enfriamiento evaporativo”.
Mayor número de ciclones y tormentas fuertes Considerar la reubicación de huertas.
Incremento de períodos de sequía Promover obras de cosecha de agua; eficientar el uso del
agua de riego; uso de cubiertas del suelo para reducir la
temperatura en zona de raíces y reducir evaporación.
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