EFECTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO SOBRE LA PRODUCCIÓN DE CULTIVOS

Transcripción

1 Temperatura media anual ( C) EFECTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO SOBRE LA PRODUCCIÓN DE CULTIVOS JOSE ARIEL RUIZ CORRAL Períodos de cinco años

2 PRESENCIA DEL CAMBIO CLIMATICO EN MEXICO Cómo ha venido cambiando el clima en México?

3 Temperatura media anual ( C) CAMBIO TERMICO PROMEDIO DE LA REPUBLICA MEXICANA (Período ) Temperatura mínima media anual ( C) Temperatura máxima media anual ( C) Períodos de cinco años Períodos de cinco años MUY CALIDO CALIDO SEMICALIDO TEMPLADO SEMIFRIO Períodos de cinco años

4 TASA DE CAMBIO PLUVIAL EN mm/año (Período ) EN SEIS REGIONES HÍDRICAS DE MÉXICO Méndez, Návar y González (2008): CIIDIR-IPN, CBTA 173

5 mm mm Cambios en la estación de crecimiento para cultivos EC MAY JUN JUL AGO SEP OCT LLUVIA ETP 0.5 ETP 0.4 ETP JUN DIAS OCT 22 ESTACIÓN El Fuerte, Jalisco EC MAY JUN JUL AGO SEP OCT LLUVIA ETP 0.5 ETP 0.4 ETP JUN DIAS OCT 21

6 EL CAMBIO CLIMÁTICO DE LAS PRÓXIMAS DÉCADAS EN MÉXICO

7 CÓMO CAMBIARÁ LA TEMPERATURA MEDIA ANUAL?

8 Sup. (%) CÓMO CAMBIARÁ LA CANTIDAD DE LLUVIA ACUMULADA EN EL AÑO?

9 EFECTO DEL CAMBIO CLIMATICO SOBRE LOS CULTIVOS El cambio climático modifica principalmente los siguientes insumos básicos para las plantas: INSUMOS AMBIENTALES MODIFICACION POR CAMBIO CLIMATICO CO 2 TEMPERATURA AGUA LUZ (INSOLACION)

10 EFECTOS DEL CAMBIO CLIMATICO SOBRE LOS CULTIVOS a) Efecto del incremento de CO2: Caso Maíz (Planta C4): 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

11 EFECTOS DEL CAMBIO CLIMATICO SOBRE LOS CULTIVOS a) Efecto del incremento de CO2: Caso Aguacate (Planta C3): El incremento del CO 2 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

12 EFECTOS DEL CAMBIO CLIMATICO SOBRE EL CULTIVO DE MAIZ b) Efecto del incremento de temperatura: 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

13 EFECTOS DEL CAMBIO CLIMATICO SOBRE LOS CULTIVOS b) Efecto del incremento de temperatura y disminución de la precipitación Se incrementa la evapotranspiración de cultivos Se incrementa la fotosíntesis, siempre que la humedad suelo no sea limitante Se incrementa la insolación Al incrementarse la temperatura Al disminuir la precipitación:

14 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

15 EVOLUCION DE LA TEMPERATURA MEDIA ANUAL EN CINCO ZONAS ALTITUDINALES 7

16 EFECTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN LA FLORACIÓN DEL AGUACATE

17 Temperatura mínima ( C) Esquema fenológico del aguacate Hass para el clima cálido subhúmedo (Aw1) - RCP 4.5 (Bajo) Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte F. Normal F. Normal F. Marceña F. Marceña Desarrollo floral brote verano Desarrollo floral brote primavera Desarrollo floral brote invierno FV primavera FV primavera FV invierno FV verano FV invierno FV verano D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N Meses DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP

18 Temperatura mínima ( C) Esquema fenológico del aguacate Hass para el clima cálido subhúmedo (Aw1) - RCP 8.5 (Alto) Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte F. Normal F. Normal F. Marceña F. Marceña Desarrollo floral brote verano Desarrollo floral brote primavera Desarrollo floral brote invierno FV primavera FV primavera FV invierno FV verano FV invierno FV verano D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N Meses DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP

19 Temperatura mínima ( C) Esquema fenológico del aguacate Hass para el clima semicálido subhúmedo (AcW1)+(AcW2) - RCP 4.5 (Bajo) 20 Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte F. Normal F. Loca F. Normal F. Loca F. Marceña F. Aventajada F. Marceña Desarrollo floral brote verano Desarrollo floral brote primavera Desarrollo floral brote invierno FV primavera FV primavera FV invierno FV verano FV invierno FV verano D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N Meses DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP

20 Temperatura mínima ( C) Esquema fenológico del aguacate Hass para el clima semicálido subhúmedo (AcW1)+(AcW2) - RCP 8.5 (Alto) 20 Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte F. Normal F. Loca F. Normal F. Loca F. Marceña F. Aventajada F. Marceña FV primavera FV invierno Desarrollo floral brote primavera Desarrollo floral brote invierno Desarrollo floral brote verano FV verano FV invierno FV primavera FV verano D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O N Meses DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP

21 Temperatura mínima ( C) Esquema fenológico del aguacate Hass para el clima templado subhúmedo (Cw2) - RCP 4.5 (Bajo) Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte 2070 F. Normal F. Loca F. Normal F. Loca F. Marceña F. Aventajada F. Marceña Desarrollo floral brote verano Desarrollo floral brote primavera Desarrollo floral brote invierno FV primavera FV primavera FV invierno FV verano FV invierno FV verano O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S Meses DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP

22 Temperatura mínima ( C) Esquema fenológico del aguacate Hass para el clima templado subhúmedo (Cw2) - RCP 8.5 (Alto) Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte 2070 F. Normal F. Loca F. Normal F. Loca F. Marceña F. Aventajada F. Marceña Desarrollo floral brote verano Desarrollo floral brote primavera Desarrollo floral brote invierno FV primavera FV primavera FV invierno FV verano FV invierno FV verano O N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S Meses DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP

23 Temperatura mínima ( C) Esquema fenológico del aguacate Hass para el clima templado húmedo (Cm)(w) - RCP 4.5 (Bajo) Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte 2070 F. Normal F. Normal F. Loca F. Loca F. Marceña F. Aventajada F. Marceña Desarrollo floral brote verano Desarrollo floral brote primavera Desarrollo floral brote invierno FV primavera FV primavera FV invierno FV verano FV invierno FV verano N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O Meses DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP

24 Temperatura mínima ( C) Esquema fenológico del aguacate Hass para el clima templado húmedo (Cm)(w) - RCP 8.5 (Alto) Referencia Horizonte 2030 Horizonte 2050 Horizonte 2070 F. Normal F. Loca F. Normal F. Loca F. Marceña F. Aventajada F. Marceña Desarrollo floral brote verano Desarrollo floral brote primavera Desarrollo floral brote invierno FV primavera FV primavera FV invierno FV verano FV invierno FV verano N D E F M A M J J A S O N D E F M A M J J A S O Meses DATOS EXPERIMENTALES EN PROCESO DE PUBLICACIÓN POR EL INIFAP

25 Lluvia anual (mm) EVOLUCION DE LA PRECIPITACION (mm) EN CINCO ZONAS AGRICOLAS DE MEXICO Mínimo requerido por el aguacate Altos rendimientos MAIZ Bajos rendimientos Trópico Subtrópico Transición Valles altos Valles muy altos Zonas maiceras

26 EFECTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO EN LAS ÁREAS POTENCIALES PARA CULTIVOS

27 Alto Potencial 1 280,749 ha 989,243 ha 291,506 ha Período AREAS POTENCIALES PARA MAIZ DE TEMPORAL (Región Subtrópico

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30 DINÁMICA EVOLUCIÓN DE LA SUPERFICIE DE LA SUPERFICIE POTENCIAL POTENCIAL PARA AGUACATE PARA EN LAS ZONAS AGUACATE EN ALTITUDINALES CINCO ESTRATOS DE ALTITUDINALES MÉXICO Área potencial Aguacate Superficie en % Superficie en % Superficie en % Superficie en % Superficie en % Trópico Subtrópico Transición Valles Altos Valles Muy Altos AÑOS Alto Bajo-Medio Marginal Total Alto Bajo-Medio Marginal Rcp4.5 Total Alto Bajo-Medio Marginal Rcp4.5 Total Alto Bajo-Medio Marginal Rcp4.5 total

31 Temperatura media anual ( C) EFECTO DEL CAMBIO CLIMATICO EN LA PRODUCCIÓN DE CULTIVOS Y LA PRESENCIA DE PLAGAS Períodos de cinco años

32 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

33 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: Temperaturas cardinales: Top, Tumin, Tumax 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

34 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 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, y GD. La pre-pupa se completa cuando se han acumulado GD, en tanto que la etapa de pupa requiere de GD para llevarse a cabo. La emergencia de adultos se completa con un requerimiento térmico de GD. Por último, el paso de adultos a ovoposición requiere GD. En total el ciclo de huevo a huevo del insecto se lleva una acumulación de 1, GD (Coria, 1999).

35 Grados-día desarrollo mayo-octubre EVOLUCION SIMULADA DE LA ACUMULACION DE GRADOS-DIA DE DESARROLLO EN EL PERIODO MAYO-OCTUBRE EN CINCO ZONAS MAICERAS DE MEXICO Trópico Subtrópico Transición Valles altos Valles muy altos Zona maicera

36 IMPACTO DEL CAMBIO CLIMÁTICO SOBRE EL NÚMERO DE GENERACIONES DE ORGANISMOS PLAGA Climatologías Actual 2050 HOSPEDANTE Tb GDD Tr St Tn VA Tr St Tn VA Aenolamia postica Maíz Agrotis ipsilon Maíz y frijol Agrotis segetum Maíz y trigo Amyelois transitella Maíz Aulacorthum solani Frijol Bemisia argentifolli Frijol Bemisia tabaci Frijol Elasmopalpus lignosellus Maíz, frijol, sorgo y trigo Epilachna varivestis Frijol Euschistus servus Maíz, frijol y sorgo Helicoverpa zea Maíz, sorgo y frijol Lygus lineolaris Maiz y frijol Lyriomyza huidobrensis Frijol Melanoplus sanguinipes Maíz, trigo Mocis latipes Maíz, sorgo y trigo Mythimna unipuncta Maíz, sorgo, trigo y frijol Nezara viridula Maíz Oebalus insularis Sorgo Oulema melanopus Trigo Phyllophaga spp. maíz, sorgo y frijol Polyphagotarsonemus latus Frijol Prostephanus truncatus Maíz y trigo Rhopalosiphum maidis Maíz, frijol, sorgo y trigo Rhopalosiphum padi Maíz y trigo Schizaphis graminum Trigo Scyphophorus acupunctatus Agave Sitobion avenae Maíz Sitophilus zeamais Maíz Spodoptera exigua Maíz, sorgo y frijol Spodoptera frugiperda Maíz y sorgo Stenodiplosis sorghicola Sorgo Tetranychus cinnabarinus Sorgo y maíz Thrips tabaci Frijol Trichoplusia ni Frijol

37 Aspectos del cambio climático Temperaturas nocturnas más cálidas Menor oscilación térmica diurna Temperaturas de verano más altas Tiempos de maduración más cortos y reducción de permanencia del fruto en el árbol Dispersión de enfermedades como Phytophtora Medidas de adaptación en huerta de aguacate Áreas previamente consideradas demasiado frías pueden tornarse aptas para el aguacate Introducción de variedades polinizadoras en bloques junto a las variedades en producción ó uso de reguladores de crecimiento para mejorar el amarre de fruto. Aplicar más agua a través de riego; mejorar la capacidad de retención de humedad del suelo; mejorar la eficiencia en el uso del agua. Elaborar un plan para cosechas más tempranas y ligarlas a un plan de mercadeo. 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 Incremento en el número de días de estrés por calor Mayor número de ciclones y tormentas fuertes Incremento de períodos de sequía Mejorar monitoreo y manejo de plagas y enemigos biológicos. Incrementar el uso eficiente del riego para promover el enfriamiento evaporativo. Considerar la reubicación de huertas. 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.

38 Gracias