Artículos

 

Cambio climático y sus implicaciones en cinco zonas productoras de maíz en México*

 

Climate change and its implications in five producing areas of maize in Mexico

 

José Ariel Ruiz Corral^1§, Guillermo Medina García², José Luis Ramírez Díaz¹, Hugo Ernesto Flores López¹, Gabriela Ramírez Ojeda¹, José Damián Manríquez Olmos¹, Patricia Zarazúa Villaseñor³, Diego Raymundo González Eguiarte³, Gabriel Díaz Padilla⁴ y Celia de la Mora Orozco¹

 

¹ Campo Experimental Centro-Altos de Jalisco. INIFAP. Carretera libre Tepatitlán-Lagos de Moreno, km 8. Tepatitlán, Jalisco, México. C. P. 47600. ^§Autor de correspondencia: ruiz.ariel@inifap.gob.mx.

² Campo Experimental Zacatecas. INIFAP. Carretera Zacatecas-Fresnillo, km 24.5. Calera, Zacatecas, México. C. P. 98600.

³ Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias. Universidad de Guadalajara. Carretera Guadalajara-Nogales, km 15.5.

⁴ Campo Experimental Cotaxtla. INIFAP. Carretera Veracruz-Córdoba, km 34.5. Medellín de Bravo, Veracruz, México.

 

* Recibido: diciembre de 2010
Aceptado: julio de 2011

 

Resumen

El objetivo de la presente investigación fue determinar las modificaciones agroclimáticas, que podrían estar asociadas con el cambio climático durante las primeras décadas del siglo XXI, en cinco zonas productoras de maíz en México. Para ello se trabajó con sistemas de información geográfica nacionales, tanto para la climatología actual como para la climatología esperada para tres décadas del siglo XXI (2011-2020, 2031-2040 y 2051-2060); la cual se estimó mediante la utilización de modelos de circulación general. Se analizaron los posibles cambios que podrían suscitarse para el periodo mayo-octubre, con relación a temperatura media (Tm), temperatura diurna (Td), temperatura nocturna (Tn), grados-día de desarrollo (GDD), precipitación (P), evapotranspiración potencial (ETP), índice de humedad calculado con base en la relación P/ETP (IH), y las áreas potenciales para maíz. Los resultados mostraron que entre 1961-2003 y 2051-2060, la temperatura media mayo-octubre se incrementará 1.9, 1.9, 2, 1.9 y 1.8 °C en las zonas trópico, subtrópico, transicional de altura, valles altos y valles muy altos, respectivamente. Mientras que la precipitación en esta temporada del año disminuirá 4.4, 3.8, 4.1, 4.5 y 4.4%, en las mismas zonas. Estos cambios se traducirán en un incremento de Td y Tn, así como de GDD y ETP. Este último incremento combinado con la disminución de la precipitación, producirá balances hídricos menos favorables para el cultivo; mientras que el incremento de temperatura nocturna provocará mayores tasas de respiración nocturna, y el incremento de GDD inducirá un acortamiento del ciclo de madurez de los genotipos de siembra. Todo ello en conjunto causará una reducción de la superficie con condiciones agroclimáticas óptimas, para la producción de maíz en las zonas trópico, subtrópico y transicional, incremento de esta superficie en valles altos y valles muy altos. Estos resultados podrían utilizarse en el diseño de estrategias, para enfrentar el cambio climático en las áreas productoras de maíz en México.

Palabras clave: Zea maiz L., aptitud agroecológica, cambio climático y agricultura, maíz.

 

Abstract

The aim of this paper was to determine the agro-climatic changes that may be associated with climate change during the first decades of the XXI century, in five maize-producing areas in Mexico. This was achieved using national geographic information systems, both for current weather and, the expected weather for three decades of the XXI century (2011 -2020, 2031 -2040 and 2051 -2060); which was estimated by using general circulation models. The changes that might arise for the period from May to October were analyzed, related to the average temperature (Tm), diurnal temperature (Td), night temperature (Tn), development degree-days (GDD), precipitation (P), potential evapotranspiration (ETP), moisture index calculated based on the ratio P/ETP (IH) and, the potential areas for maize. The results showed that, between 1961-2003 and 2051-2060, the average temperature from May to October will increase 1.9, 1.9, 2, 1.9 and 1.8 °C in the tropics, subtropics, height transitional, high valleys and, very high valleys as well, respectively. Meanwhile the precipitation in this season of the year will decrease 4.4, 3.8, 4.1, 4.5 and 4.4% in the very same areas. These changes will result in an increase of Td and Tn as well as in GDD and ETP. This latest increase combined with the decreasing precipitation will produce less favorable water balance for the crop; while the nighttime temperature increase will cause higher nocturnal respiration rates and, increased GDD will induced a shortening of the maturity cycle of the plant genotypes. All of this together will cause a reduction of the surface with optimal growing conditions for maize production in tropical areas, subtropical and transitional, with an increase of this surface in high valleys and very high valleys. These results could be used in the design of strategies to address the climatic change in the maize producing areas in Mexico.

Key words: Zea maiz L., agro-ecological aptitude, climate change and agriculture, maize.

 

INTRODUCCIÓN

El calentamiento global que experimenta actualmente el planeta, se debe básicamente al incremento en la concentración de gases de efecto invernadero (GEI), donde el CO₂ es el que mayor contribuye a este fenómeno (IPCC, 2007). Con base en numerosos estudios, existe un consenso general que las plantas presentan una respuesta positiva al incremento del CO₂; la cual se manifiesta a través del aumento en la fotosíntesis, la biomasa y el rendimiento económico de los cultivos (Kimball et al., 2002; Tubiello et al., 2007).

Se ha estimado que al incrementar al doble el contenido de CO₂en promedio, el rendimiento económico se incrementa 30% en especies C₃ y alrededor de 10% en especies C₄ (Hatfield et al., 2011; Izaurralde et al., 2011). Con un contenido de CO₂ equivalente al doble del actual, la fotosíntesis en la hoja del maíz se incrementa 3% (Leakey et al., 2006); mientras que la biomasa y el rendimiento económico se incrementan 4%, respectivamente (Maroco et al., 1999; Leakey et al., 2006).

Por otra parte, como resultado del aumento de los GEI en la atmósfera, se tiene un incremento en la temperatura; la cual dependiendo del régimen climático prevaleciente y la disponibilidad de recursos edáficos, puede tener efectos tanto positivos como negativos sobre el potencial productivo de los cultivos. Un aumento en la temperatura acelera el proceso de madurez de los cultivos, reduce la duración del área foliar y con ello el requerimiento hídrico total a la madurez del cultivo (Hatfield et al., 2011; Ojeda et al., 2011). Sin embargo, al acelerarse el proceso de madurez de las plantas, se acorta su ciclo biológico y por ende su etapa reproductiva, causando una disminución en el rendimiento económico de los cultivos (Zarazúa, 2011).

El incremento en la temperatura también modifica las tasas de evapotranspiración (ETP); que para evaluar el impacto potencial del cambio climático sobre la ETP del cultivo, se requieren estudios detallados que combinen variables climáticas y de cultivo relacionadas con la respuesta a la sensibilidad de la ETP. Cuando se mantienen constantes todas las variables que influyen en la ETP y sólo se incrementa la temperatura, la ETP de referencia aumenta 3.4% por cada grado Celsius de incremento (Kimball, 2007).

El cambio climático puede originar incrementos en la precipitación en algunas regiones y producir mayor biomasa; sin embargo, un incremento de la variabilidad de la lluvia conjugada con temperaturas más cálidas y desecantes puede conducir a sequías regionales (Izaurralde et al., 2011). Estudios recientes han demostrado que la temperatura de las áreas agrícolas de México se ha venido incrementando de manera perceptible desde la década de los años 1990's del siglo pasado (Ruiz et al., 2010; Zarazúa et al., 2011). Los escenarios climáticos predichos para el siglo XXI, establecen en términos generales, un incremento de la temperatura y una ligera disminución de la precipitación anual en las zonas de cultivo (Magaña y Caetano, 2007).

Lo anterior tendrá, como principales consecuencias, incremento en la evapotranspiración potencial, balance hídrico menos favorable, estación de crecimiento más corta en zonas tropicales y subtropicales, pero con igual o mayor acumulación de unidades calor, y estación de crecimiento igual o más amplia en la zona de los valles altos (Hatfield et al., 2011; Ojeda et al., 2011). El incremento en la temperatura y evapotranspiración, y la disminución de la precipitación, reducirán la aptitud de las tierras para producir maíz; así como el de su rendimiento económico (Ruiz et al., 2010); además, la reducción del potencial productivo de los cultivos estará asociado con mayor dinamismo en la presencia de plagas, enfermedades y maleza (FAO, 2007).

En México se han realizado estudios sobre la temática de cambio climático y su impacto en la agricultura, pero pocos han analizado a detalle los efectos sobre sistemas producto en particular, lo cual limita el diseño de estrategias de adaptación al cambio climático en este sector. El objetivo de esta investigación fue determinar las modificaciones agroclimáticas, que podrían estar asociadas con el cambio climático durante las primeras décadas del siglo XXI, en las zonas agrícolas productoras de maíz en México.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se realizó en las zonas agrícolas productoras de maíz de temporal de México clasificadas como: valles muy altos (> 2 600 msnm), valles altos (2 200 a 2 600 msnm), zona de transición (1 900 a 2 200 msnm), zona subtropical (1 200 a 1 900 msnm) y zona tropical (< 1 200 msnm); las cuales corresponden a las áreas de adaptación del maíz definidas en el programa de mejoramiento genético de maíz del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Cabe hacer la aclaración que las denominaciones de trópico y subtrópico no necesariamente corresponden con el concepto geográfico de dichos términos, sino más bien con condiciones de temperatura que prevalecen en los estratos altitudinales correspondientes.

Sistema de información climática

Para caracterizar la climatología actual se utilizó el sistema de información ambiental nacional (SIAN) del INIFAP (Ruiz et al., 2010), cuya información climatológica representa valores normales del período 1961-2003. Para simular el cambio climático a futuro se utilizó el sistema de información de cambio climático (SICC) del INIFAP (Ruiz et al., 2010); el cual está basado en la utilización del modelo ensamble propuesto por Magaña y Caetano (2007), y proporciona valores climáticos ponderados con 10 modelos de circulación general (mpi_echam5, miub_ echo_g, csiro_mk3_0, csiro_mk3_5, cccma_cgcm3_1, giss_model_e_r, ncar_ccsm3_0, miroc3_2_hires, mri_ cgcm2_3_2ª, ukmo_hadcm3).

Con el SICC y el SIAN se calcularon desviaciones de las variables de estudio entre la climatología 1961-2003 y las décadas 2011-2020, 2031-2040 y 2051-2060, considerando el escenario de emisiones de gases efecto invernadero A2 (IPCC, 2007). Los sistemas de información utilizados se encuentran en formato raster y se manejaron mediante el sistema Idrisi Andes.

Variables de estudio

Se analizaron los posibles cambios que podrían suscitarse para el periodo mayo-octubre con relación a los valores promedio de temperatura media (Tm), temperatura diurna (Td), temperatura nocturna (Tn), grados días de desarrollo (GDD), precipitación (P), evapotranspiración potencial (ETP) y un índice de humedad calculado con base en la relación precipitación/ evapotranspiración potencial (IH). Con excepción de GDD, IH, Td y Tn, todas las variables fueron tomadas de los sistemas de información antes mencionados. Los GDD se calcularon con la ecuación GDD= Tm-Tb; donde: Tb= temperatura base o temperatura umbral mínima de desarrollo. Para este cálculo se consideró Tb= 10 °C; la cual es apropiada para maíces con adaptación tropical y subtropical (Shaw, 1975; Ruiz et al., 2002). La Td y Tn se calcularon con base en las siguientes expresiones (Ruiz et al., 2003).

Donde: Td= temperatura diurna; Tn= temperatura nocturna; To= 12-0.5N; N= fotoperiodo promedio mayo-octubre; Sen= seno expresado en radianes.

Criterios de clasificación del potencial productivo de las cinco zonas productoras de maíz

El potencial productivo para maíz se determinó sólo en las áreas de uso agrícola con condiciones de temporal, para lo cual se utilizó la imagen de áreas agrícolas derivadas de la carta de uso de suelo serie III del INEGI (INEGI, 2009). Se utilizó un sistema de potencial agroecológico cualitativo descrito en el Cuadro 1. Los rangos de temperatura y precipitación (Cuadro 1), se derivaron de funciones de producción de maíz de temporal basadas en ecuaciones cuadráticas propuestas por Ruiz et al. (2010). Se consideró como condición óptima de temperatura y precipitación, aquella que producía al menos 80% del rendimiento máximo de maíz.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Parámetros agroclimáticos

Al comparar los valores promedio de temperatura mayo-octubre de las cinco zonas agrícolas, es notoria la diferencia térmica que existe entre ellos; ya que va desde 14.4 °C en valles muy altos hasta 26.8 °C en la zona tropical; que indica la gran diversidad térmica en la que se cultiva el maíz en México (Cuadro 2).

Con base en los resultados obtenidos en las cinco regiones agrícolas del país, para las tres décadas futuras, se observa que la temperatura aumentará sostenidamente hasta alcanzar en la década 2051-2060, un incremento de 1.9, 1.9, 2, 1.9 y 1.8 °C en las zonas trópico, subtrópico, transición, valles altos y valles muy altos, respectivamente; en comparación con la temperatura media de referencia del periodo 1961-2003 (Cuadro 2); estos resultados coinciden con Sivakumar et al. (2005), quienes estimaron para África un calentamiento de 0.2 a 0.5 °C por década; así como con los consignados por Gay et al. (2004), quienes estiman para el año 2050 un aumento de temperatura de 2 °C en la temporada de verano.

Los incrementos de temperatura señalados para las tres décadas futuras se traducirían en incrementos de GDD para el maíz. Así, los GDD acumulados mayo-octubre en la región subtropical, que actualmente alberga las áreas maiceras de temporal más productivas del país (SIAP, 2010); pasarán de 2061 GDD en 1961-2003 a 2190, 2163 y 2410 GDD promedio en las décadas de 2011 -2020, 2031-2040 y 2051-2060, respectivamente; lo cual representa un incremento de 129, 202 y 349 GDD. Considerando los GDD totales mayo-octubre, se estima que la tasa diaria de acumulación de GDD de esta zona agrícola cambiaría de 11.2 GDD por día en 1961-2003, a 11.9, 12.3 y 13.1 GDD por día en 2011-2020, 2031-2040 y 2051-2060, respectivamente.

El incremento en la acumulación de GDD tiene un impacto sobre la aceleración de la fenología del maíz. Por ejemplo, el requerimiento térmico, tomando la Tb= 10 °C, del híbrido de maíz de ciclo intermedio-tardío H-311, representativo de la zona subtropical de México; es de 1 434 GDD (Ruiz et al., 2002); al comparar la tasa de acumulación diaria de los GDD de las cuatro climatologías estudiadas, se encontró que en la climatología de referencia 1961-2003, se requieren en promedio 1434/11.2= 128 días para que este híbrido llegue a la madurez; en cambio, el mismo híbrido, en 2011-2020 requerirá 1434/11.9= 121 días; y en las décadas de 2031-2040 y 2051-2060 requerirá 117 y 110 días para completar su ciclo de madurez.

Estas estimaciones destacan de manera significativa el impacto que tendría el incremento de la temperatura sobre la fenología del maíz y su rendimiento; ya que al reducirse el ciclo de madurez, se acortan las etapas fenológicas (llenado de grano), se reduce el área foliar, disminuye la producción de fotosintatos y la producción de biomasa y grano. La pérdida de rendimiento por esta causa puede llegar a ser de entre 10 y 40% (Tubiello et al., 2000; Hatfield et al., 2011). Es importante señalar, que estos resultados pueden ser fundamentales para retroalimentar a los programas de mejoramiento genético de maíz de México; especialmente en el diseño de estrategias y en la selección tanto de sitios de evaluación como de germoplasma, para formar variedades mejoradas de maíz exitosas en escenarios de cambio climático.

Sin embargo, los tiempos para iniciar la investigación en mejoramiento genético de maíz con este enfoque debe ser inmediato, debido que el cambio climático no es un fenómeno que está próximo a suceder, sino que ya se está inmerso en él; tal como lo demuestran los estudios de análisis retrospectivo del clima en áreas agrícolas del país realizados por Ruiz et al. (2000); Zarazúa (2011); Medina et al. (2011).

De manera paralela, un incremento de la temperatura media de manera sostenida a través de las décadas estudiadas (Cuadro 2), tendrá impacto en la temperatura diurna y nocturna. En el caso de la zona subtropical la temperatura diurna promedio pasaría de 24.6 °C en 1961-2003, a 26.4 °C en la década de 2051-2060; mientras que en la región valles altos pasaría de 20 a 21.9 °C (Cuadro 3); la temperatura diurna promedio obtenida en ambas zonas agrícolas, se aproximaría a la temperatura óptima requerida para la fotosíntesis del maíz; la cual se ubica entre 25 y 35 °C (Duncan, 1975; Benacchio, 1982; Kim et al., 2007).

En el caso del incremento de la temperatura nocturna, éste podría favorecer a la zona de valles altos, donde el promedio mayo-octubre en 1961-2003 fue de 13.2 °C, apenas arriba del límite inferior de 13°C sugerido por Shaw (1977) para el maíz que se siembra en las zonas templadas; durante las próximas décadas la temperatura nocturna aumentará paulatinamente hasta alcanzar en 2051-2060 los 15.1 °C. Para la zona del subtrópico, la temperatura nocturna media se incrementaría de 17.8 (1961-2003) a 19.8 °C (2051-2060) (Cuadro 3); la cual superaría el rango adecuado de temperatura nocturna, 15.5 a 18.3 °C, para mantener niveles bajos de respiración nocturna y altos rendimientos de grano (Thomison, 2010; GLH, 2010).

Con relación a las zonas agrícolas del trópico, valles muy altos y transición, en el trópico se obtuvieron valores altos de temperatura nocturna tanto en 1961-2003, como en las cuatro décadas del siglo XXI estudiadas, muy por arriba incluso del rango ideal para obtener altos rendimientos en maíz (Cuadro 3); lo cual explica porque la zona tropical nunca se ha considerado como una de las mejores para la producción de maíz.

En la zona de valles muy altos, aun con el incremento de temperatura esperado para la década 2051-2060, no se tendrán valores de temperatura nocturna superiores al mínimo de 13 °C recomendado para maíz; por lo que, en las próximas cinco décadas, esta zona no tendría cambios sustanciales en el potencial productivo de maíz y los incrementos en rendimiento de grano estarían asociados a un mejoramiento de la tecnología de producción actual; así como del germoplasma regional y exótico-adaptado para formar variedades mejoradas. En cambio en la zona de transición se tendrían condiciones de temperatura nocturna muy favorables, para la obtención de altos rendimientos de maíz; ya que ésta se incrementaría de 15.2 a 17.4 °C, y la temperatura diurna esperada de 24.4 °C en la década de 2051-2060, estaría muy cercana al óptimo de 25 a 35 °C (Cuadro 3).

En el análisis del balance hídrico para el ciclo mayo-octubre y los periodos de 1961-2003 a 2051-2060, se encontró que la precipitación (P) disminuirá 4.4, 3.8, 4.1, 4.5 y 4.4% en las zonas trópico, subtrópico, transición, valles altos y valles muy altos. Asimismo, para los mismos periodos y zonas agrícolas, la evapotranspiración (ETP) se incrementará en 5.5, 5.9, 6.1, 6. 8, y 7.5%. Esta combinación traerá una disminución paulatina del índice de humedad (P/ETP) en cada una de estas regiones, que pasará de 1.3 a 1.1 en el trópico, 1 a 0.9 en el subtrópico, 0.8 a 0.7 en transición, 1 a 0.9 en valles altos y 1.3 a 1.1 en valles muy altos (Cuadro 4).

En este sentido las zonas agrícolas maiceras más perjudicadas serían: subtrópico, transición y valles altos, debido que en el trópico y en valles muy altos la precipitación seguiría siendo suficiente para cubrir la demanda de agua; estas tendencias coinciden con los escenarios futuros informados para diversas zonas agrícolas del mundo (IPCC, 2007). Sin embargo, es importante señalar la conveniencia de que estos estudios se complementen con un balance hídrico agrícola detallado para dimensionar mejor el impacto del cambio climático en la producción de maíz.

Áreas potenciales para maíz

Con base en el potencial para producción de maíz en México y el escenario de cambio climático de las cinco zonas agrícolas estudiadas. En las estimaciones de la superficie con condiciones agroclimáticas marginales, subóptimas y óptimas, se encontró que el cambio climático tendrá un impacto negativo en la producción de maíz en México, debido que habrá una pérdida paulatina de la superficie agrícola con condiciones óptimas, para el cultivo del maíz en las zonas del trópico, subtrópico y transición (Cuadro 5); en las zonas agrícolas de trópico y subtrópico se debe fundamentalmente al incremento en temperatura; mientras que en la zona de transición a un balance hídrico negativo (Cuadros 2 y 3).

En contraparte, la superficie agrícola con condiciones óptimas para maíz se incrementará en las zonas valles altos y valles muy altos; pero al hacer un balance en las cinco zonas agrícolas, éste resulta negativo para el país; ya que serán más las hectáreas que se perderán que las que se ganarán. En este sentido, la pérdida de áreas potenciales para maíz en el estado de Jalisco ya había sido reportada para el periodo 1972-1996 por Ruiz et al. (2000), quienes explicaron dicha pérdida mediante la reducción de la estación de crecimiento, por incremento de la temperatura y disminución de la lluvia en el verano. En contraste, el incremento de la superficie óptima para maíz en valles altos y valles muy altos, también pueden tener un aumento en el rendimiento económico del maíz; tal como menciona Conde (2006) para el estado de Tlaxcala, quien señala que en el año 2050 se espera un incremento de 22% en el rendimiento del maíz, debido al incremento de temperatura y CO₂, y una reducción del periodo libre de heladas.

En la Figuras 1 y 2 se presenta sólo la distribución espacial de las áreas potenciales de maíz en las climatologías 1961-2003 y 2051-2060, correspondientes a las zonas subtrópico y valles altos, las cuales son consideradas en la actualidad como las más importantes en producción de maíz de temporal en México. Al comparar los escenarios 1961-2003 y 2051 -2060 en la zona subtropical, se aprecia que en 2051-2060, habrá reducción de las áreas óptimas para maíz en los estados de Jalisco, Michoacán, Morelos, Puebla y Chiapas. Asimismo, es importante destacar, que la mayor parte de la superficie que se pierde con condiciones óptimas para maíz, se convierte en superficie con condiciones subóptimas, significa que en las actuales zonas productoras de maíz en México, habrá reducciones de producción en las próximas décadas (Cuadro 5, Figura 1); en cuanto a las áreas marginales, éstas se incrementarán sólo en 3.8%.

La Figura 2 muestra la comparación de áreas potenciales en la región valles altos. Ahí puede verse que el incremento de áreas con condiciones óptimas para maíz en esta zona tendrá lugar fundamentalmente en el Estado de México, en la región fronteriza con los estados de Morelos, Puebla y Distrito Federal.

Hasta aquí los estudios de temperatura, precipitación y potencial productivo, indican como efecto el cambio climático en las próximas décadas se tendrá reducción en la producción de maíz en México. Por lo tanto, los resultados aquí presentados deberán tomarse como parte del marco de referencia físico, para retroalimentar a investigadores y tomadores de decisiones, para iniciar en México un programa de investigación formal y de largo plazo, que involucre estrategias de producción de maíz con el enfoque de cambio climático; ya que las aplicadas hasta hoy se involucran poco con la selección de germoplasma enfocada a adaptación a tensiones ambientales (sequía y altas temperaturas), eficiencia en la producción de materia seca, y resistencia a plagas y enfermedades, aspectos que serán fundamentales para librar con éxito las nuevas condiciones climáticas durante el presente siglo.

 

CONCLUSIONES

La temperatura del periodo mayo-octubre se incrementará sostenidamente durante las próximas cinco décadas del siglo XXI, en las cinco zonas productoras de maíz estudiadas, hasta alcanzar un calentamiento aproximado de 2 °C en la década de 2051-2060.

Como efecto del incremento de temperatura habrá mayor acumulación de grados-día de desarrollo, incremento en temperaturas diurna y nocturna, y evapotranspiración potencial en las cinco zonas productoras de maíz; lo que reducirá el ciclo de madurez y el potencial de rendimiento del maíz, especialmente en las zonas tropical y subtropical.

La precipitación acumulada promedio del período mayo-octubre disminuirá alrededor de 4% en todas las zonas productoras de maíz. La combinación de mayor evapotranspiración potencial y menor precipitación dará como resultado un balance hídrico menos favorable, con efectos negativos sobre el rendimiento en las zonas subtropical, transición y valles altos.

La superficie con condiciones agroclimáticas óptimas para producir maíz disminuirá en el trópico por incremento de la temperatura, en el subtrópico por incremento de la temperatura y disminución de la precipitación, y en transición por reducción de la precipitación; y se incrementará en valles altos y valles muy altos, debido al aumento de la temperatura nocturna y a un balance hídrico positivo; a pesar de la reducción en la precipitación.

 

AGRADECIMIENTOS

Al Instituto Nacional de Ecología (INE) e Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP); por el apoyo financiero y las facilidades brindadas en la realización de esta investigación, dentro del marco de los proyectos "PRECI 305711 0AF: evaluación de la vulnerabilidad y propuesta de medidas de adaptación a nivel regional de algunos cultivos básicos y frutales ante escenarios de cambio climático", y "PRECI 1527703M: cambio climático y su impacto sobre el potencial productivo agrícola, forrajero y forestal en México".

 

LITERATURA CITADA

Benacchio, S. S. 1982. Algunas exigencias agroecológicas en 58 especies de cultivo con potencial de producción en el Trópico Americano. FONAIAP-Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias. Ministerio de Agricultura y Cría. Maracay, Venezuela. 202 p.         [ Links ]

Conde, C.; Ferrer, R. and Orozco, S. 2006. Climate change and climate variability impacts on rainfed agricultural activities and possible adaptation measures. A Mexican case study. Atmósfera. 19:181-194.         [ Links ]

Duncan, W. G. 1975. Maize. In: crop physiology. Some case histories. (Evans, L.T. Editor). Cambridge University Press. Cambridge, London, England. 23-50 pp.         [ Links ]

Gay, C.; Estrada, F.; Conde, C. y Eakin, H. 2004. Impactos potenciales del cambio climático en la agricultura: escenarios de producción de café para el 2050 en Veracruz (México). In: el clima entre el mar y la montaña. García, C. J. C.; Liaño, C. D.; P. Fernández de Arróyabe, H. C.; Garmendia, P. y Rasilla, A. D. (eds.). Asoc. Esp. Climatol. y Univ. de Cantabria. Serie A. Núm. 4.         [ Links ]

GLH. 2010. Excessive heat and humidity hot ideal for corn. URL: http://www.greatlakeshybrids.com/posts/4315-excessive-heat-and-humidity-not-ideal-for-corn.         [ Links ]

Hatfield, J. L.; Boote, K. J.; Kimball, B. A.; Ziska, L. H.; Izaurralde, R. C.; Ort, D.; Thomson, A. M. and Wolfe, D. 2011. Climate impacts on agricultura: Implications for crop production. Agron. J. 103:351-370.         [ Links ]

Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática (INEGI). 2009. Guía para interpretación cartográfica: Uso de suelo-vegetación Serie III. D. F., México. 71 p.         [ Links ]

Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). 2007. Climate change 2007: mitigation of climate change. Contribution of working group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Metz, B.; Davidson, O.; Bosch, P.; Dave, R. and Meyer, L. (eds.). Cambridge University Press, UK. and USA. 851 p.         [ Links ]

Izaurralde, R. C.; Thomson, A. M.; Morgan, J. A.; Fay, P. A.; Polley, H. W., and Hatfield, J. L. 2011 .Climate impacts on agriculture: implications for forage and rangeland production. Agron. J. 103:371-381.         [ Links ]

Kim, S. H.; Gitz, D. C.; Sicher, R. C.; Timlin, D. J.; Reddy, V. R. 2007. Temperature dependence of growth, development, and photosynthesis in maize under elevated CO₂. Environ. Exp. Bot. 61:224-236.         [ Links ]

Kimball, B. A.; Kobayashi, K.; and Bindi, M. 2002. Responses of agricultural crops to free-air CO₂ enrichment. Adv. Agron. 77:293-368.         [ Links ]

Kimball, B. A. 2007. Global change and water resources. In: Lascano, R. J. and Sojka, R. E. (ed.). Irrigation of agricultural crops. 2^nd edition. ASA, CSSA and SSSA. Madison, WI. Agron. Monogr. 30: 627-654.         [ Links ]

Leakey, A. D. B.; Uribelarrea, M.; Ainsworth, E. A.; Naidu, S. L.; Rogers, A.; Ort, D. R. and Long, S. P. 2006. Photosynthesis, productivity and yield of maize are not affected by open-air elevation of CO₂ concentration in the absence of drought. Plant Physiol. 140:779-790.         [ Links ]

Magaña, V. y Caetano, E. 2007. Pronóstico climático estacional regionalizado para la república mexicana como elemento para la reducción de riesgo, para la identificación de opciones de adaptación al cambio climático y para la alimentación del sistema: cambio climático por Estado y por Sector. Informe Final de Proyecto de Investigación. Centro de Ciencias de la Atmósfera-UNAM-Instituto Nacional de Ecología (INE). Documento no publicado. D. F., Mexico. 41 p.         [ Links ]

Maroco, J. P.; Edwards, G. E.; and Ku, M. S. B. 1999. Photosynthetic acclimation of maize to growth under elevated levels of carbon dioxide. Planta. 210:115-125.         [ Links ]

Organización para las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO). 2007. Adaptation to climate change in agriculture, forestry and fisheries: perspective framework and priorities. FAO Interdepartmental Working Group on Climate Change. Rome, Italy. 24 p.         [ Links ]

Ojeda, B. W.; Sifuentes, I. E.; Íñiguez, C. M. y Montero, M. M. J. 2011. Impacto del cambio climático en el desarrollo y requerimientos hídricos de los cultivos. Agrociencia. 45:1-11.         [ Links ]

Ramírez, D. J. L.; Ron, P. J.; Maya, L. J. B. y Cota, A. O. 1995. H-357 y H-358. Híbridos de maíz de cruza simple para la zona subtropical y tropical de México. Campo Experimental Centro de Jalisco. CIPAC- INIFAP. Tlajomulco, Jalisco, México. Folleto Técnico. Núm. 4. 20 p.         [ Links ]

Ruiz, C. J. A.; Ramírez, D. J. L.; Flores, M. F. J y Sánchez, G. J. J. 2000. Cambio climático y efectos sobre las áreas potenciales para maíz en Jalisco, México. Rev. Fitotec. Mex. 23:183-194.         [ Links ]

Ruiz, C. J. A.; Flores, L. H. E.; Ramírez, D. J. L. y González, E. D. R. 2002. Temperaturas cardinales y duración del ciclo de madurez del híbrido de maíz H-311 en condiciones de temporal. Agrociencia. 36(5):569-577.         [ Links ]

Ruiz, C. J. A.; González, A. I. J.; Anguiano, C. J.; Vizcaíno, V. I.; Ibarra, C. D.; Alcalá, G. J.; Espinoza, V. S. y Flores, L. H. E. 2003. Estadísticas climatológicas básicas para el estado de Jalisco (1961-2000). INIFAP-Campo Experimental Centro de Jalisco. Tlajomulco, Jalisco. Libro técnico. Núm. 1. 281 p.         [ Links ]

Ruiz, C. J. A.; Medina, G. G.; Manríquez, O. J. D. y Ramírez, D. J. L. 2010. Evaluación de la vulnerabilidad y propuestas de medidas de adaptación a nivel regional de algunos cultivos básicos y frutales ante escenarios de cambio climático. INIFAP-INE. Guadalajara, Jalisco, México. 108 p.         [ Links ]

Shaw, R. H. 1975. Growing degree units for corn in the North Central Region. North Central Regional Iowa State University IWRBBR. Research Publication Num. 229. 581:793-808.         [ Links ]

Shaw, R. H. 1977. Climatic requirement. In: corn and corn improvement. Sprague, G. F. (ed.). American Society of Agronomy, Inc., Publisher. Num. 18. Madison, Wisconsin, USA. Agronomy Series. 591-623 pp.         [ Links ]

Sistema de Información Agroalimentaria y Pesquera (SIAP). 2010. Información del sector agroalimentario 2010: maíz. Sistema de Información Agroalimantaria y Pesquera (SIAP). SAGARPA. 2^da edición, 2010. D. F., México. 62-63 pp.         [ Links ]

Sivakumar, M. V. K.; Das, H. P. and Brunini, O. 2005. Impacts of present and future climate variability and change on agriculture and forestry in the arid and semi-arid tropics. In: increasing climate variability and change. Salinger, J. M. Sivakumar, V. K. and Motha, R. P. (eds.). Springer, USA. 31-72 pp.         [ Links ]

Thomison, P. 2010. Impact of warm night temperatures on corn grain yields. Crop Observation and Recommendation Network (CORN). Newsletter 201004.         [ Links ]

Tubiello, F. N.; Donatelli, M.; Rosenzweig, C. and Stockle, C. O. 2000. Effects of climate change and elevated CO₂ on cropping systems: model predictions at two Italian locations. European J. Agron. 13(2-3): 179-189.         [ Links ]

Tubiello, F. N.; Soussana, J. F. and Howden, S. M. 2007. Crop and pasture response to climate change. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 104:19686-19690.         [ Links ]

Zarazúa, V. P. 2011. Evaluación del cambio climático y sus impactos sobre los cultivos de trigo, maíz y agave de la Región Ciénega de Chapala (análisis retrospectivo y análisis prospectivo). Tesis doctoral. Universidad de Guadalajara-CUCBA. Zapopan, Jalisco, México. 188 p.         [ Links ]