Una de las principales preocupaciones de la sociedad científica mundial relacionadas
con el cambio climático es la probable alteración de los agroecosistemas, incluyendo
la alteración de la productividad agrícola (Bhatti et al., 2006; IPCC, 2007b; Newton et
al., 2007).
El mecanismo básico de la respuesta fisiológica de los cultivos al cambio climático
comienza a entenderse. Lo que parece quedar claro es que la respuesta general de
las plantas, con mecanismos fotosintéticos C3 y C4, a las concentraciones crecientes
de CO2 en la atmósfera es diferente. Se sabe que, aun cuando pueda producirse un
fenómeno de aclimatación fotosintética, un incremento en la concentración de CO2
en el aire mejorará al menos las tasas fotosintéticas iniciales de las plantas C3, lo
que redundará probablemente en un mayor rendimiento. Por otro lado, la alta
eficiencia fotosintética de las plantas C4 bajo las concentraciones actuales de CO2
probablemente redundará en un efecto pequeño o nulo en el rendimiento (Newton et
al., 2007).
Figura 2.
Esquema metodológico general para la estimación de cambios en los
rendimientos de maíz y trigo de temporal bajo escenario de cambio
climático global.
Nota: Variables climáticas: T -Temperatura media; Rn: Radiación neta; Rg -Radiación global; Rb -Radiación de
onda larga; Pr -Precipitación; IHT -Indice hidrotérmico local; Constantes: " -Calor latente de vaporización del
agua; # -albedo; Propiedades del suelo: MO, P, K, pH -Propiedades biológica y químicas de los suelos; F -
Indice integral de fertilidad del suelos; Características del cultivo: IC -Indice de cosecha; IAF -Indice de área
foliar; F
m-fotosíntesis máxima; n -duración del ciclo del cultivo; C3, C4, CAM -Rutas fotosintéticas; Modelos
climáticos: -GFDL-R30 y CCC; Cambios en la productividad: -!Y
ij; cambio porcentual en el rendimiento en el
sitio de referencia i y con el escenario climático j;
Los volúmenes de producción de maíz (Zea mays L.) ubican a México en el cuarto
lugar mundial, después de Estados Unidos, China y Brasil. El maíz ocupa el tercer
lugar a nivel mundial en importancia como alimento, solo el trigo y el arroz son más
importantes. El maíz ocupa, en México, la mayor superficie cultivada anualmente: 7 a
8.5 millones de hectáreas cultivadas mayoritariamente en temporal y, a pesar de ser
un país maicero, México importa anualmente de 3 a 7 millones de toneladas de las
20 o 26 millones de toneladas que consume (periodo 1995-2003). Los rendimientos
de maíz son relativamente bajos respecto a los potenciales: los mayores
rendimientos en temporal son de 5 t ha
-1en Jalisco y 2 t ha
-1el promedio nacional.
Lo anterior muestra las diferencias climáticas y edáficas de las zonas maiceras de
México. De hecho, el maíz es un cultivo más sensible al estrés hídrico que otras
gramíneas como trigo y sorgo (Muñoz y Hernández, 2004). Lo anterior le da al
cultivo del maíz de temporal una justificación amplia, en términos de importancia
sociocultural, alimenticia y por su superficie cultivada bajo condiciones de temporal,
para su selección como cultivo de referencia en este trabajo.
Por otro lado, el trigo es el cultivo con mayor superficie destinada a la producción
mundial, y el volumen de su cosecha es mayor que el de cualquier otro alimento.
Este cereal es muy importante para la dieta alimentaria del pueblo mexicano. Con él
se elaboran varios productos de consumo masivo, como el pan, tortillas, pastas,
galletas y pasteles. No obstante su importancia en la alimentación, la superficie
media anual cosechada de trigo
de temporal (periodo 1989 a 1998), en el ciclo de
primavera-verano, representó únicamente el 24.4% (687 509 ha) del área agrícola
total de trigo). El rendimiento medio en este período fue de 1.7 t ha
–1en temporal. La
producción total mexicana de trigo durante los últimos diez años (1991-2000) fue de
35.7 millones de toneladas, concentrándose en los estados de Sonora, Guanajuato,
Baja California, Sinaloa, Michoacán y Jalisco. La Región Noroeste aporta en
promedio el 55% de la producción nacional del cereal y el Bajío el 28%, lo que
conjuntamente representa más de las tres cuartas partes del total nacional. (SIAP,
2002).
No obstante lo anterior, las perspectivas del trigo de temporal son amplias para
lograr incrementos importantes en la producción nacional (la autosuficiencia
alimentaria). Se puede cultivar trigo en más de un millón de hectáreas en 16 estados
de la república mexicana donde las condiciones de temperatura y precipitación son
más adecuadas que para los cultivos maíz y frijol, que actualmente se siembran. La
inversión bajo temporal es menor que bajo riego y las tierras son más baratas y el
agua no cuesta. La brecha tecnológica por recorrer en trigo de temporal es tal que
podrían obtenerse rendimientos promedios de 3 t ha
-1en las zonas de cultivo actual
y en las zonas potenciales a nivel nacional de 2.5 t ha
-1(Villaseñor y Espitia, 2000;
Considerando el déficit actual de trigo de 1.35 millones de hectáreas, estas podrían
suplirse con la siembra de temporal de unas 600 mil hectáreas bajo condiciones de
temporal. Para el año 2020 México demandará 6.5 millones de toneladas de los
cuales 3 millones podrían obtenerse en 1.2 millones de hectáreas de siembra bajo
temporal, situación que resulta factible (Villaseñor y Espitia, 2000).
El trigo de temporal que es importante en México es aquel que se siembra en el ciclo
primavera verano y que en muchas zonas coincide con la época de lluvia. Los trigos
de primavera no requieren de un periodo de frío para inducir su floración y hay desde
los sensibles hasta los indiferentes al fotoperiodo. Las variedades insensibles son las
que prácticamente se desarrollan bien en casi cualquier ambiente y época del año en
México (Villaseñor y Espitia, 2000).
Ante la necesidad y oportunidad señaladas están los pronósticos de los cambios
climáticos y sus probables impactos regionales en la productividad agrícola,
generalmente negativos, para los cereales más importantes en la dieta mexicana; los
cuales requieren una consideración atenta por lo que representan para la seguridad
alimentaria nacional (IPCC, 2001b; Magrin et al. 2007; IPCC, 2007c).
Finalmente, los criterios principales utilizados en la elección del maíz y trigo como
cultivos de referencia son los siguientes:
- La inquietud científica relacionada con la respuesta fisiológica diferenciada al
cambio climático global por su diferente mecanismo fotosintético;
- la importancia de estos cultivos en la alimentación humana en nuestro país;
- Por tratarse de cultivos asociados a sistemas de producción campesinos
altamente vulnerables al cambio climático y con baja capacidad adaptativa;
- la situación de ser cultivos ampliamente estudiados a nivel mundial, y de
amplia distribución en la geografía nacional, lo cual permite analizar su
comportamiento en un amplio espectro de condiciones ambientales.
La selección del maíz se explica también por la razón de que existen estimaciones
de su vulnerabilidad al cambio climático en México prácticamente sin consideración
del efecto de alteración del suelo (Gay, 2003). Entonces, aparece la posibilidad de
comparar los resultados de esta investigación con los datos publicados y de esta
manera validar los resultados de este análisis.
Se reconoce que los cultivos de maíz y trigo de temporal tienen un área de
distribución amplia en el país; por lo que los llamados sitios de referencia se
seleccionaron para representar áreas de adaptación y producción de los cultivos en
condiciones climáticas contrastantes. Las condiciones de temporal elegidas están
relacionadas con las áreas más vulnerables al cambio climático por ser las que
mayores dificultades presentan para la adaptación (por su mayor marginalidad). A
veces los sitios seleccionados de referencia casi coinciden con los sitios
considerados en investigaciones previas sobre impacto de cambio climático en el
rendimiento de maíz (pero no se tienen pronósticos para el trigo).
In document
Development of a mechanical testing system to investigate road deformation
(Page 30-34)