Perspectivas del sistema de producción de manzano en Chihuahua, ante el cambio climático*

Perspectives on the apple production system in Chihuahua facing climate change

Manuel Rafael Ramírez Legarreta^1§, José Ariel Ruiz Corral², Guillermo Medina García³, Juan Luis Jacobo Cuéllar¹, Rafael Ángel Parra Quezada¹, Mario René Ávila Marioni¹ y Jesús Pilar Amado Álvarez¹

¹ Campo Experimental Sierra de Chihuahua. INIFAP. Hidalgo 1213, Zona Centro. Cd. Cuauhtémoc, Chihuahua, México. C. P. 31500. Tel. 01 625 5823110. (jacobo.juan@inifap.gob.mx), (parra.rafael@inifap.gob.mx), (avila.rene@inifap.gob.mx), (amado.jesus@inifap.gob.mx). ^§Autor para correspondencia: legarreta.manuel@inifap.gob.mx.

³ Campo Experimental Zacatecas. INIFAP. Carretera Zacatecas-Fresnillo, km 24.5. Calera, Zacatecas. A. P. 18. C. P. 98500. Tel. 01 478 9850198. (medina.guillermo@inifap.gob.mx).

* Recibido: diciembre de 2010
Aceptado: junio de 2011

Resumen

El ensayo es un intento de estimar desde el punto de vista fenológico, ambiental y socioeconómico el efecto del cambio climático sobre el sistema de producción de manzano en el estado de Chihuahua, México. Se reanalizaron datos de clima, fenología y socioeconómicos con una antigüedad de más de 10 años en periodos diferentes, contextualizando éstos bajo el entorno actual del calentamiento global. Los resultados obtenidos indican tendencias claras en el incremento de los costos de producción, la densidad de plagas, el riesgo de la presencia de enfermedades y la profundidad de extracción del agua de riego.

Palabras clave: Malus sylvestris (L) Mill. Var. Domestica (Borkh) Mansf, calentamiento global, costos de producción.

This essay is an attempt to estimate from the phonological, environmental and socio-economic point of view, the effect of climate change on the apple production system in Chihuahua, Mexico. Climatic, phenology and socioeconomic data were reanalyzed, with a length of more than 10 years in different periods, contextualizing them under the current environment of global warming. The results clearly indicate the trends in the increase in the production costs, pest density, and the risk of disease occurrence and extraction depth of water for irrigation.

Key words: Malus sylvestris (L) Mill. Var. Domestica (Borkh) Mansf, global warming, production costs.

El manzano [Malus sylvestris (L) Mill. Var. Domestica (Borkh) Mansf.], es el segundo frutal de clima templado más importante de México con una superficie plantada de 60 228.79 hectáreas, un volumen de producción de 561 492.54 toneladas y un valor de la producción de 2 333.2 millones de pesos al año.

El estado de Chihuahua contiene 50% del total plantado y 70% de la producción nacional. En términos generales sobresalen seis aspectos del sistema de producción de manzano que van a ser o están siendo afectados por el binomio cambio climático-calentamiento global: la acumulación de frío invernal; la densidad de plagas; el riesgo de enfermedades; la presencia de lluvias, la profundidad de extracción de agua y los costos de producción.

La acumulación de frío invernal, la relación con la dormancia y las posibles soluciones mediante la aplicación de rompedores de la misma, ha sido señalado por varios autores (Orlandi et al., 2004; Bothelo y Müller, 2007); en todos los casos se determina que la rentabilidad del cultivo va a ser modificada hacia la reducción. La brotación derivada de la acumulación de frío y sus subsecuentes eventos, es un proceso que recién inicia a ser estudiado en algunas especies (Alonso et al., 2005) y en pocos casos los antecedentes son de una antigüedad mayor, incluso su relación con el cambio climático (Cannell y Smith, 1986; Hunter y Lechowicz, 1992).

Los estudios sobre enfermedades e insectos plaga, y su relación con el cambio climático también son recientes, indicando el incremento en el uso de plaguicidas e inicios anticipados de epidemias, sobre todo en sistemas de monocultivos (Hannukkala et al., 2007; Amiri y Eslamian, 2010). El modelaje del riesgo de enfermedades ante el cambio climático implica la inclusión de posibles escenarios en un futuro cercano (Alves et al., 2011).

El patrón y la cantidad de lluvias está siendo afectado en el denominado desierto Chihuahuense y por lo tanto también se está modificando la disponibilidad de agua (Roblero et al., 2010); 95% del manzano plantado en México depende del agua de riego extraída de pozo profundo, agua de la que dependen también las comunidades que se han desarrollado alrededor de los focos de crecimiento frutícola. Es notable también que los costos de producción se incrementan año con año. El objetivo del presente ensayo es conjuntar los aspectos señalados y tratar de predecir cuál será el efecto del cambio climático sobre un sistema de producción cómo el manzano y cuáles podrían ser las probables medidas para enfrentar o disminuir su impacto.

Inviernos cálidos y presencia de años secos. El rompimiento de la dormancia e inicio de brotación del manzano tiene como prerrequisito la acumulación de frío durante el invierno. Para los dos cultivares de manzano que representan 90% de la superficie plantada en Chihuahua, México, estos requerimientos oscilan entre 700 y 1 000 unidades frío (UF) (Carvajal-Millán et al., 2000); dichos requerimientos fueron completados sin problemas hasta el invierno 94-95; sin embargo, la acumulación de UF inició su descenso a partir del invierno 1992-1993 (Figura 1).

El otro aspecto que la Figura 1, permite detectar la coincidencia del año en que la acumulación de frío desciende (1992) y el inicio del descenso de la precipitación ocurrida en el periodo 1992-2001. En éste último periodo se ha estimado que el déficit de lluvia fue de 668 mm; aproximadamente 56 mm por año (Lizárraga et al., 2009). El aspecto relevante del gráfico es que fueron las primeras señales de un cambio de clima detectado en Chihuahua, hacia la presencia de inviernos calientes y la disminución de la precipitación pluvial durante el siguiente ciclo.

Las Figuras 2 y 3 muestran los escenarios de incremento en la temperatura y la disminución de la precipitación, desarrollados mediante modelos de circulación general (Butler et al., 2009), ratificando que la zona de mayor afectación estará comprendida en los estados de Chihuahua y Durango principalmente; en tanto que la disminución de la precipitación prácticamente cubrirá la mayor parte del país.

Se predice que en la región manzanera de Chihuahua, en los próximos años el rango de acumulación de frío se ubicará entre las 500 y 550 UF cómo máximo, disminuyendo aquellas áreas con acumulaciones iguales o superiores de las 700 UF acumuladas.

Impacto de la presencia de inviernos cálidos sobre la fenología. Durante las primaveras subsiguientes a los inviernos 1996-1997, 1997-1998 y 1998-1999, se analizó la cinética de floración de los cultivares Golden y Red Delicious, con el objetivo de definir cuál era el comportamiento de los ocho estadios más importantes de la brotación del manzano (Proebesting y Mills, 1978), bajo condiciones previas de inviernos de baja acumulación de frío. La contraparte de este trabajo fue desarrollada en un huerto manejado con enfriamiento evaporativo (Anderson et al., 1975; Barfield et al., 1977), el cual tiene también un efecto compensador de unidades frío (Gilreath and Buchannan, 1979) simulando las condiciones de inviernos de alta acumulación de frío para los mismos cultivares.

El proceso de desarrollo fenológico se midió mediante unidades calor (Degrandi-Hoffman et al., 1996) con punto crítico de 7 °C (Anstey, 1965). Los resultados del estudio indicaron (Cuadro 1) que todo el proceso de brotación-amarre de fruto es afectado por la calidad del invierno alargándose en la tipificación de inviernos cálidos. En ambos casos, la temperatura de primavera que afecta el desarrollo fenológico (Hunter y Lechowicz, 1992; Tiyayon, 2009) fue la misma. El cultivar con mayor afectación fue Golden Delicious (GD), debido a que sus requerimientos de frío son más elevados que los de Red Delicious (RD).

El estadio más importante que resultó afectado por la presencia de inviernos cálidos fue la floración, del cual depende todo el ciclo anual de la manzana desde el punto de vista económico; en el cultivar GD prácticamente duplica su duración. Las implicaciones en términos de costos, riesgo y calidad de fruto obtenida es enorme y no calculado todavía, en relación a una floración corta y compacta. La situación se complica debido que las huertas son mezclas de los dos cultivares extendiendo el periodo de floración hasta por 45 días y produciendo un efecto cascada en el resto de fenofases del cultivo (Gordo y Sanz, 2010).

Uno de los efectos colaterales del invierno cálido de 1998-1999 fue la mayor epidemia en la historia de Erwinia amylovora sobre la floración del manzano en la región productora de Chihuahua durante la primavera de 1999. Las pérdidas económicas estimadas fueron de 300 millones de pesos a nivel regional durante ese año y de 600 millones al año siguiente, como efecto subsecuente de muerte de crecimientos y yemas florales (Ramírez et al., 2008).

Impacto del cambio climático sobre plagas y enfermedades

Palomilla de la manzana (Cydia pomonella L.). El dato más antiguo con que se cuenta de densidad de machos de ésta plaga es de 1976 (García-Salazar, 1980); el total de machos capturados mediante atrayentes de feromona durante ese año fue de 230. En 2002 esa cantidad fue capturada en una sola semana de trampeo.

La Figura 4, muestra cómo se incrementa la densidad de polación en el año más caliente y cómo responde el productor en términos de impacto ambiental; el cual se encuentra estrechamente relacionado con R²= 0.9561 (Ramírez y Jacobo, 2002) a la cantidad de ingrediente activo en kg ha-¹ de insecticidas aplicados. En sí el calentamiento global impulsa el incremento de las densidades de población de insectos-plaga, incrementa a la vez el uso de agroquímicos, y por ende los costos de producción.

Otros costos adicionales, hasta cierto punto menos tangibles, fueron los residuos de insecticidas encontrados en los frutos cosechados; mientras que en 2001 se detectaron residuos de cuatro insecticidas (Captan, Fosmet, Cloropirifos y Azinfos metil) en 2002 se detectaron residuos de ocho insecticidas (Captan, Fosmet, Cloropirifos, Endosulfan, Carbaryl, Dimetoato, Paratión y Ometoato) (Ramírez et al., 2004).

Plagas secundarias-chicharrita (Typhlocyba pomaria). Este insecto es catalogado plaga secundaria dentro del sistema de producción del manzano en Chihuahua, se considera incluso que las aplicaciones de insecticidas que se realizan para Cydia pomonella, permiten la reducción de poblaciones del insecto; considerando los mismos años que en el apartado anterior (2001-2002), se observó que el número de chicharritas atrapadas durante 2002 se incrementó 26%. De un promedio anual por trampa amarilla de 650.7 adultos de chicharrita durante 2001, se elevó a 888.5 en 2002.

El aumento no fue similar al que pre sentó Cydia pomonella, debido posiblemente a que las temperaturas umbrales de Typhlocyba pomaria, permiten una menor acumulación de unidades térmicas de 13-28 °C (Knight et al., 1991). Es factible que insectos que son considerados plagas secundarias puedan llegar a considerarse plagas primarias, cómo efecto de la multiplicación de su densidad de población y los cambios entre las relaciones plaga hospedante inducidos por el cambio climático (Bentz et al., 2010).

Tizón de fuego (Erwinia amylovora). Normalmente cuando se analizan aspectos del cambio climático a largo plazo, cómo se hace en la Figura 2 y 3, las predicciones no son muy alarmantes. Señalar que en los próximos 30 años se elevará la temperatura uno o dos grados centígrados, posiblemente llame la atención de muy pocos; sin embargo, dentro de estos cambios que se presentan cómo graduales, existen períodos extremos en donde la temperatura se incrementa hasta 4 °C en un período de cuatro años consecutivos, aumentando el riesgo de la incidencia de enfermedades.

Durante los años 1997-2000 se evaluó el riesgo de infección de Erwinia amylovora, en el período de floración del manzano de los cultivares Red y Golden Delicious en Cuauhtémoc, Chihuahua, México, mediante el modelo MARYBLYT (Steiner y Lighter, 1996; Ramírez et al. 2009a y 2009b). Los resultados indicaron que sólo en el periodo 1997-2000 y durante el estadio de floración la temperatura media se elevó 3.7 °C (28% respecto a 1997); por lo tanto, los días con riesgo de infección por tizón de fuego se incrementaron 300%. En el año 2000, prácticamente todo el estadio de floración de ambos cultivares fue de alto riesgo de infección por la bacteria (Cuadro 2).

Cenicilla del manzano (Podosphaera leucotricha). El desarrollo de las epidemias de cenicilla del manzano es inverso a la presencia de lluvia, ya que cuando la precipitación pluvial excede los 300 mm, el porcentaje de follaje dañado no es superior a 2%; en tanto que en el rango de 0 a 100 mm el nivel de daño llega hasta 16% de follaje dañado (Ramírez et al., 2002). Los resultados fueron validados en huertos de diferente tipo de riego, encontrando que el huerto bajo riego con aspersión presentaba el menor porcentaje de daño, en relación a huertos con riego de microaspersión y rodado (4% vs 12 y 16% respectivamente).

Disponibilidad de agua de riego. De todos los apartados tratados que se abordan en este documento éste en particular es el más álgido de discutir. La Figura 5, integra de manera concreta la mayor parte de la problemática del agua en la región productora de manzano de Chihuahua, representando la profundidad de perforación a la que se ha extraído el agua desde la década de 1920 a la fecha (Ramírez et al., 2009a y 2009b). La Figura muestra el pasado, presente y futuro de muchas de las regiones agrícolas donde se depende del agua de riego de pozo profundo.

A partir de la década de 1920 la profundidad de perforación para extraer agua de riego se ha multiplicado por 100 en 1990 y por 380 en 2010, revela también que en un lapso de 90 años el principal acuífero para la producción de manzana del país, se encuentre catalogado cómo sobre explotado (Parra et al. , 2009). Algunos autores señalan que la profundidad del nivel estático llega a los 2 624 pies (Orozco, 2010).

Existen una serie de efectos colaterales relacionados con el gráfico que van desde el tiempo en que el agua disponible en el subsuelo va a soportar al sistema de producción, la salinización de los suelos, el costo real del agua y el costo real del producto derivado del uso del agua. En relación al primer aspecto no existen estudios al respecto en la zona de producción de manzana; sin embargo, en otras investigaciones realizados en el denominado desierto chihuahuense, se plantea la modificación de los calendarios de riego ante las tendencias claras del desabasto anual (Roblero et al., 2010).

Los estudios sobre la cantidad de agua disponible en los acuíferos tienen una gran factibilidad de realizarse y pudieran definir políticas públicas del uso del agua (Rodríguez, 2006). El segundo tópico se encuentra relacionado con el proceso de extracción de las partes más profundas del acuífero y conlleva la salinización de los suelos. En una investigación desarrollada durante los años 2003 a 2006, se encontró que las aguas; 60% de los pozos del acuífero Cuauhtémoc se encontraba en categorías de altamente salinos y alto contenido de sodio.

Estos resultados pueden implicar que el sistema de producción se agote antes que el recurso agua, por efecto del proceso de salinización de los suelos. Pimentel (1997), citando a La Veen y King (1985), señalan que si el productor agrícola pagara el costo real del agua manejaría el riego con mayor efectividad; sin embargo, en México, el agua per sé no tiene un costo adicional (Fortis, et al., 2009) y si lo tuviera posiblemente ningún sistema producto del norte de México podría pagarlo.

Los costos conocidos del agua son muy variables y varian en función de la rentabilidad y eficiencia de transformación del producto para el que fue utilizada (Sánchez, 2005); se refieren al proceso de extracción y distribución. Los datos conocidos oscilan desde $ 0.58 hasta 3.50 pesos el m³, tratándose exclusivamente de agua de pozo profundo (Fortis et al. , 2009). Pimentel et al., (1997), mencionan que para extraer siete millones de litros de agua por hectárea (700 mm de lluvia) a una profundidad de 30 m equivale a un costo de 1 000 dólares americanos; si a esto se le agrega el subsidio del gobierno, de 998 dólares americanos por hectárea, datos del oeste norteamericano; (Pimentel et al. 1997), tendremos un costo real del agua de 1 980 dólares americanos por hectárea por año (23 760 en equivalencia de 12 pesos por dólar americano).

Cada m³ de agua representaría un costo real de $3.39 pesos. Los Estados Unidos de América subsidian con 4 400 millones de dólares a 4.5 millones de hectáreas irrigadas en la parte Oeste de éste país (Pimentel et al., 1997). Parra et al. (2009) determinaron que producir 30 000 kg ha^-1 de manzana en el tratamiento-testigo-microaspersión del productor requirió 12 370 m³ ha-¹, mientras que el uso de riego deficitario mediante riego subsuperficial permitía la obtención de 38 000 kg ha-¹ con el uso de 5 000 m³ ha^-1. El costo real del agua en el tratamiento del productor fue de $ 41 934.3 pesos por hectárea, en tanto que el tratamiento más económico fue de $16 950.00 por hectárea.

Costos de producción. Se estima que el costo de producir un kilogramo de manzana es similar en los Estados Unidos de América que en México, la diferencia clave se encuentra en la rentabilidad por hectárea (Ramírez et al., 2006). El costo promedio de producción por kilogramo de manzana en 1995 era de $ 0.70; para 2002 se elevó a $ 2.05 y en 2010 el costo de producción por kilogramo de fruta fue de $ 3.00. En un lapso de 16 años el costo de producción se elevó 428% en promedio, existen extremos que llegan a 500%. Hasta 20 10 el precio promedio de venta por parte del productor fue de $ 3.50.

Es complicado definir qué parte o partes del incremento de los costos de producción son originados por el cambio climático, la inflación, incremento de combustibles etc; sin embargo, existe un apartado el cuál probablemente es el más sensible a los efectos del cambio climático; los kilogramos de ingrediente activo de insecticidas utilizados para el manejo de Cydia pomonella, fundamentando esto en el comportamiento de la Figura 4. Durante los ciclos 2001-2002 se utilizaron en promedio 46.02 kg ha^-1 de i. a. de insecticidas, en los ciclos 2009-2010 se emplearon 63.04 kg ha-¹, el incremento en siete años en este rubro fue 37%.

El equivalente de este incremento fue elevar 3% los costos totales del manejo de plagas por año por hectárea. De un promedio anual de 17% de los costos totales de producción dedicados al manejo de plagas, el incremento del volumen de plaguicidas para el manejo de Cydia pomonella llevó el costo del manejo de plagas a constituirse 21 % del costo total de la producción.

Nuevas áreas de producción. En un trabajo realizado en los años 2005 y 2006 en un sistema de producción bajo condiciones de temporal en Hidalgo y el Estado de México, se pudo determinar que producir un kilogramo de manzana de alta calidad tuvo un costo de $ 0.40 con el cultivar Golden Delicious y $ 0.46 con Red Delicious (Ramírez et al., 2007a). El trabajo también señaló que la acumulación de UF durante esos inviernos fue de 900 y 1 000. El bajo costo de producción se debe a varios factores pero existen tres muy importantes: alto contenido de materia orgánica en los suelos, acumulación de frío y un temporal que cubre las necesidades del cultivo (Ramírez et al., 2007b).

La Figura 6 permite observar tres aspectos: la demanda de agua anual del manzano y su distribución, la cantidad de agua de lluvia en Cuauhtémoc, Chihuahua y en Acaxochitlán, Hidalgo, México. La demanda es superior 2.7 veces al abasto por lluvia en Chihuahua, en tanto que en Hidalgo el abasto por lluvia es 1.4 veces la demanda del manzano. Si éste evento va acompañado de suelos con materia orgánica entre 3 y 7% y profundidades de hasta 10 m la ventaja agroecológica es obvia en relación a Chihuahua.

El planteamiento del sistema de producción en el agroecosistema de Hidalgo tendría que ser diferente, de hecho lo es al sistema de producción de Chihuahua; ya que no se podría pensar en grandes extensiones, sino en huertos pequeños y de altas densidades de plantas.

Rediseño de agroecosistemas. Es indudable hasta este momento que los agroecosistemas, sobre todo los del norte de México van a requerir un nuevo diseño, si es que existió uno previo; de lo contrario simple y sencillamente se debe de diseñar con base a una nueva realidad. Se desconoce el impacto del cambio climático sobre los organismos benéficos, pero sin duda también están siendo impactados por la elevación de la temperatura y del uso de agroquímicos. El sistema de producción de manzano se está transformando en un sistema de producción bajo condiciones climáticas marginales usando la terminología de Melugin-Coakley et al. (1999).

Es importante, que productores y sociedad entiendan el proceso que se aproxima (Cooper, 2010; Speck, 2010) y él cambio de conceptos de uso de tierra (Mansergh, 2010), la predominancia de enfoques más de largo que de corto plazo (Boyd, 2010), así como necesarias regulaciones en el uso y consumo de agua (Craig, 2010).

Aunque el sistema de producción moderno de manzano, se ha convertido en un cultivo con una duración máxima de 10-12 años con los nuevos portainjertos enanos y cultivares de maduración temprana, en Chihuahua es muy baja la superficie plantada con esos materiales genéticos, hace 5 años se estimaban solamente 50 hectáreas bajo estas condiciones de manejo de las 30 000 oficialmente reconocidas (Ramírez et al., 2006), y el avance no ha sido significativo por lo elevado del costo inicial de plantación.

CONCLUSIONES

En el futuro existirá más temperatura, menos agua, aumento de las densidades de plagas, nuevas plagas emergentes, mayor uso de insecticidas, mayores costos de producción y mayores riesgos para la salud humana, por lo cual se deben de rediseñar nuevos métodos de producción.

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