Revista Chapingo Serie Zonas Áridas
Potential climate change effect on water demand of important crops in Zacatecas
ISSNe: 2007-526X
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Keywords

Consumptive use
Hargreaves
Penman-Monteith
beans
maize
alfalfa

How to Cite

García-Bandala, M., García-Beltrán, A. N., Medina-García, G., Servín-Palestina, M., & Ramírez-Cabral, N. (2022). Potential climate change effect on water demand of important crops in Zacatecas. Revista Chapingo Serie Zonas Áridas, 20(2), e202104001. https://doi.org/10.5154/r.rchsza.2021.04.001

Abstract

Currently, climate change represents one of the main problems faced by agriculture. This will have an impact on crop yields and Consumptive Use (CU). Therefore, the main objective of this study was to estimate water demand of crops of interest for Zacatecas (beans, maize, alfalfa, pepper and garlic) considering 2050 and 2070 climatic scenarios, in RPC 4.5 and 8.5 under the basis of the climate for the period from 1981-2010. To determine the UC of crops, the Hargreaves method was used, and an adjustment was performed with the Penman-Monteith method. Once the UC of the baseline period was recorded, an assembly of 11 general circulation models was used to develop climatic scenarios. Results indicate that the UC of beans, maize, alfalfa, pepper, and garlic could increase to 64.8, 78.3, 190.6, 73.2, and 50.2 mm, respectively, for RCP 8.5 in 2070. This implies more demand for water resources.

https://doi.org/10.5154/r.rchsza.2021.04.001
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References

Allen R.G., Jensen, M. E., Wright, J. L., y R. D. Burman. 1989. Operational estimates of reference evapotranspiration. Agron. J. 81:650-662.

Allen G., R., Pereira S., L., Raes, D., y Smith M. (2006). Evapotranspiración del cultivo. Estudio FAO de Riego y Drenaje No. 56. FAO. Roma. 298 p. http://www.fao.org/3/x0490s/x0490s00.htm

Almorox J., Elisei, V., Aguirre M., E., y Commegna, M. (2012). Calibración del modelo de Hargreaves para la estimación de la evapotranspiración de referencia en Coronel Dorrego, Argentina. Revista de La Facultad de Ciencias Agrarias, 44(1), 101-109. https://bdigital.uncu.edu.ar/objetos_digitales/4512/t44-1-09-almorox.pdf

Attipalli R., R., Girish K., R., y Agepati S., R. (2010). The impact of global elevated CO2 concentration on photosynthesis and plant productivity. Curr. Science. 99(1):46-57. https://www.jstor.org/stable/24108349

Ávila-Carrasco, J. R., Mojarro, F., Moriasi, D. N., Gowda, P. H., Bautista-Capetillo, C., Echavarria-Cháirez, F. G., Garbrecht, J. D., Steiner, J. L., Howell, T. A., Kanemasu, E. T., Verser, A. J., Wagner, K., y Hernandez, J. (2012). Calibration of SWAT2009 using crop biomass, evapotranspiration, and deep recharge: Calera Watershed in Zacatecas, Mexico Case Study. Journal of Water Resource and Protection, 4, 439-450. https://doi.org/10.4236/jwarp.2012.47051

Barrios-Díaz, J. M., Larios-García, M. C., Castellanos, J., Z., Alcanzar-González, M. de las N., Tijerina-Chávez, L., y Cruz-Romero, W. (2005). Rendimiento y calidad de ajo con diferente manejo de riego por goteo. Revista Chapingo. Serie Horticultura, 11, 23-239. http://dx.doi.org/10.5154/r.rchsh.2003.06.043

Bravo L., A., Mojarro D., F., y Medina G., G. (2006). Limitaciones del agua: eficiencia del agua y la producción de cultivos. En: Bravo L., A., Salinas G., H. y Rumayor R. A. (comp.). Sequía: Vulnerabilidad, impacto y tecnología para afrontarla en el Norte Centro de México. Segunda Edición. Instituto nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. Campo experimental Zacatecas. Libro Técnico Núm. 4, 2ª. Edición. pp 133-195. http://www.zacatecas.inifap.gob.mx/publicaciones/SEQUIA_Vulnerabilidad_impacto_y_tecnologia_para_afrontarla_en_el_Norte_Centro_de_Mexico_2aEd.pdf

Carrillo-Martínez, C. J., Álvarez-Fuentes, G., Aguilar-Benítez, G., Can-Chulím, Á., y Pinedo-Escobar, J. A. (2021). Calidad del agua para riego agrícola en la región del acuífero Calera en Zacatecas, México. Tecnología y ciencias del agua, 12(2), 01-58. https://doi.org/10.24850/jtyca-2021-02-01

CONAGUA. (Comisión Nacional del Agua). (2010). Estadísticas agrícolas de los distritos de riego. Año agrícola 2008-2009. http://www.conagua.gob.mx/conagua07/publicaciones/publicaciones/sgih-1-10libroeadr2008-09.pdf

Djaman, K., Balde, A. B., Sow, A., Muller, B., Irmak, S., N’Diaye, M. K., y Saito, K. (2015). Evaluation of sixteen reference evapotranspiration methods under sahelian conditions in the Senegal River Valley. Journal of Hydrology: regional studies, 3, 139-159. http://digitalcommons.unl.edu/biosysengfacpub/538?utm_source=digitalcommons. unl.edu%2Fbiosysengfacpub%2F538&utm_medium=PDF&utm_campaign=PDFCoverPages

García, B. M., Pérez, M. G. J., Servín, P. M., y Medina, G. G. (2016). Herramienta para planeación agrícola en maíz mediante funciones de respuesta y balance hídrico climático. En: Congreso Mesoamericano de Investigación UNACH 2016. Pp. 153-157. https://dgip.unach.mx/images/PDF-PARA_CARTEL/_REVISTA_CONGRESO_UNACH_2016_.pdf

González, C. O., Abreu C. B., Herrera S. M., y López B E. (2017). Uso del agua durante el riego del frijol en suelos Eutric cambisol. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 26(1), 71-77. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2071-00542017000100009

González-Estrada, A., y Camacho A., M. (2017). Emisión de gases de efecto invernadero de la fertilización nitrogenada en México. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 8(8), 1733-1745. https://doi.org/10.29312/remexca.v8i8.698

Hargreaves, G., H., y Samani Z., A. (1982). Estimating potential evapotranspiration. J. Irrig. Drain. Div., ASCE, 108:223-230. https://doi.org/10.1061/JRCEA4.0001390

Hernández, J., Gowda, P., Howell, T., Steiner, J., Mojarro, F., Núñez, E., y Avila, J. (2012). Modeling Groundwater levels on the Calera aquifer region in central Mexico using ModFlow. Journal of Agricultural Science and Technology B, 2(1), 52-61. Recuperado de https://scholarworks.boisestate.edu/civileng_facpubs/36/

Huez L. M. A., Preciado, F. A., López E. J., Álvarez, A., Jiménez, J., y Valenzuela, P. (2009). Productividad de ajo (Allium sativum L.) bajo riego por goteo en la costa de Hermosillo, México. Biotecnia, 11(2), 3-12. file:///C:/Users/gmedina/AppData/Local/Temp/58-Texto%20del%20art%C3%83%C2%ADculo-118-1-10-20150720.pdf

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). (2014). Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (Eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland, 151 pp. https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/AR5_SYR_FINAL_Front_matters.pdf

Jensen, M. E., Burman R., D., y Allen R. G. (1990). Evapotranspiration and irrigation water requirements. American Society of Civil Engineers. Irrigation Water Requirements Committee of the Irrigation and Drainage Division. Manuals and Reports on Engineering Practice No. 70. New York. 332p. https://doi.org/10.1061/9780784414057

Junes, F., H. E., Echavarría Ch., F., y Martínez P., J. J. 2013. Hidrología subterránea y delimitación de zonas potenciales de recarga. En: Mojarro, D., F., De león M. B., Junes F., H. E. y Bautista C., C. F. 2013. Agua subterránea en Zacatecas. Diagnóstico y gestión sustentable de seis acuíferos. Universidad Autónoma de Zacatecas. 368 p.

Lara H., A., Bravo L., A., Luna F., M., Avelar M., J. J., Estrada C., J., y Llamas L. J. J. (2010). Fertilización del chile Mirasol en riegos por goteo y gravedad en Zacatecas. https://1library.co/document/y4e5x8vq-fertilizacionchile-mirasol-riegos-goteo-gravedad-zacatecas.html

Martínez H., P., (1999). Determinación de coeficiente de desarrollo (Kc) para el maíz (Zea mays L.), Híbrido AN447. Tesis de Licenciatura. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. 63 p. http://repositorio.uaaan.mx:8080/xmlui/handle/123456789/5466

Medina, G. G., Zegbe D., J. A., Reveles H., M., Mena C., J., Reveles T., L., y Echavarría Ch., F. G. (2016). (Editores). Tecnología para la producción de cultivos en el área de influencia del Campo Experimental Zacatecas. Libro Técnico No. 16. INIFAP-CIRNOC. Campo Exp. Zac. 451 p. http://www.zacatecas.inifap.gob.mx/publicaciones/guiaTecnicaZac.pdf

Medina-García, G., Ruiz-Corral, J. A., Rodríguez-Moreno, V. M., Soria-Ruiz, J., Díaz-Padilla, G., y ZarazúaVillaseñor, P. (2016). Efecto del cambio climático en el potencial productivo del frijol en México. Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 13:2465-2474. https://doi.org/10.29312/remexca.v0i13.461

Montemayor, T. J. A.; Walter, A. H.: Olague, R. J.; Román, L. A.: Rivera, G. M.; Preciado, R. P. Montemayor, I. del R. Segura, C. M. A.; Orozco, V. J. A. y Yescas, C. P. 2010. Uso del agua en la alfalfa (Medicago sativa) con riego por goteo subsuperficial. Rev. Mex. Cienc. Pecu. 1(2):145-156

Ocampo, D., y Rivas, R. (2011). Evaluación de métodos de estimación de la evapotranspiración a escala mensual y anual en Argentina: aplicación en zonas húmedas, semiáridas y áridas. Cuadernos del Curiham, Vol. 17:33-41. https://core.ac.uk/download/pdf/84263995.pdf

Ojeda-Bustamante, W., Sifuentes-Ibarra, E., ÍñiguezCovarrubias, M., y Montero-Martínez, M. J. (2011). Impacto del cambio climático en el desarrollo y requerimientos hídricos de los cultivos. Agrociencia, 45(1), 1-11. https://www.redalyc.org/pdf/302/30219760001.pdf

Pais L. J. F. (2004). Evaluación técnica y económica de la producción de ajo bajo riego por goteo. Tesis pregrado. 62 p. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/101747

Rosales-Serna., R., y Flores-Gallardo, H. (2017). Importancia del agua de riego para la producción sostenible de frijol en Durango. Folleto Técnico Núm. 91. Campo Experimental Valle del Guadiana INIFAP. Durango, Durango, México. 28 p. https://www.researchgate.net/publication/323510747_IMPORTANCIA_DEL_AGUA_DE_RIEGO_PARA_LA_PRODUCCION_SOSTENIBLE_DE_FRIJOL_EN_DURANGO

Ruiz, C. J. A., Medina, G. G., Ramírez, D. J. L., Flores, L. H. E., Ramírez, O. G., Manríquez, O. J. D., Zarazúa, V. P., González, E. D. R., Díaz, P. G., y Mora, O. C. (2011). Cambio climático y sus implicaciones en cinco zonas productoras de maíz en México. Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 2:309-323. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-09342011000800011

Ruiz-Corral, J. A., Medina-García G., Rodríguez-Moreno V. M., Sánchez-González J. J., Villavicencio G. R., Durán Puga N., Grageda G. J., y García R. J. E. (2016). Regionalización del cambio climático en México. Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 13:2451-2464. https://doi.org/10.29312/remexca.v0i13.460

Sánchez, G. R. A., Servin P. M., Gutiérrez B. H., y Serna P. A. (2017). Eficiencia en el uso del agua de variedades de alfalfa (Medicago sativa L.) con sistema de riego subsuperficial. Revista mexicana de ciencias pecuarias, 8(4), 429-435. https://doi.org/10.22319/rmcp.v8i4.4255

Serna P. A., Zegbe, J. A., y Mena C. J. (2011). Rendimiento y calidad de chile seco Mirasol cultivado bajo riego parcial de la raíz. Revista Chapingo Serie Horticultura 17 (Especial 1): 19-24. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1027-152X2011000400004

Serna, P. A., y Zegbe J. A (2012). Rendimiento, calidad de fruto y eficiencia en el uso del agua del chile ‘Mirasol’ bajo riego deficitario Rev. Fitotec. Mex. Vol. 35 (Núm. Especial 5): 53 - 56. https://www.redalyc.org/pdf/610/61024388010.pdf

Servín, P. M., Serna, P. A., y Sánchez G. R. (2012). Producción de chile seco con riego por goteo sub-superficial. Folleto Técnico No. 41. Campo Experimental Zacatecas. CIRNOC-INIFAP, 45p. http://www.zacatecas.inifap. gob.mx/publicaciones/prodChileSe.pdf

SIAP (Sistema de Información Agroalimentaria y Pesquera). (2021). https://www.gob.mx/siap/acciones-y-programas/ produccion-agricola-33119 (Consultado: Febrero de 2021).

Tinoco, R. J. A., Gómez D. J. D., y Monterroso R. A. I. (2011). Efectos del cambio climático en la distribución potencial del maíz en el estado de Jalisco, México. Terra Latino Americana, 29(2), 161-168. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57321257006

Van Vuuren, D.P., Edmonds, J., Kainuma, M., Riahi, K., Thomson, A., Hibbard, K., y Masui, T. (2011). The representative concentration pathways: an overview. Climatic change, 109(1-2), 5. http://link.springer.com/article/10.1007%25252Fs10584-011-0148-z

Vega, G. J. D. (1982). Uso y manejo del agua. Departamento de Suelos e Ingeniería Agrícola del ITESM. Monterrey, N. L. México. Pp 181-195. https://biotecnia.unison.mx

Villanueva D., J., Loredo O., C., y Hernández R., A. (2001). Requerimientos hídricos de especies anuales y perenes en las zonas medias y altiplano de San Luis Potosí. Folleto Técnico Núm. 12. 6. INIFAP-CIRNE. Campo Experimental Palma de la Cruz. San Luis Potosí, SLP. 25 p. http://www.inifapcirne.gob.mx/Biblioteca/Publicaciones/755.pdf

Walton, D., Meyerson, J., y Neelin, J. D. (2013). Accessing, downloading, and viewing CMIP5 data. Earth System Grid Federation. 25 p.

Xing-Guo, M., Shi H., Zhong-Hui L., Su-Xia L., y Jun X. 2017. Impacts of climate change on agricultural water resources and adaptation on the North China Plain. Advances in Climate Change Research. 8(2):93-98. https://doi.org/10.1016/j.accre.2017.05.007

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