Medio Ambiente y Desarrollo Sustentable  
Artículo arbitrado  
Impactos potenciales del cambio climático en la  
producción de nuez en la Región del Noroeste de  
México y Suroeste de Estados Unidos  
Potential impacts of climate change on pecan production in the  
*
Northwest Mexico and Southwest USA region  
1
,2  
1
J.G. MEXAL Y E. HERRERA  
Recibido: Agosto 08, 2013  
Aceptado: Febrero 02, 2014  
Resumen  
Abstract  
El nogal pecanero (Carya illinoinensis [Wangenh] K. Koch) es  
un cultivo económicamente importante tanto para México como  
para Estados Unidos de América. El Cambio climático (con  
incrementos en bióxido de carbono, incremento en la temperatura  
y reducciones en las precipitaciones pluviales) puede afectar  
seriamente la producción en las huertas nogaleras. Este artículo  
aborda algunos de los impactos potenciales del incremento del  
The pecan (Carya illinoinensis [Wangenh] K. Koch) is an  
economically important crop for both Mexico and the United  
States ofAmerica. The Climate Change (with increases in carbon  
dioxide, increases in temperature and reductions in rainfall)  
can seriously affect production in the orchards of walnut groves.  
This article discusses some of the potential impacts of increased  
CO and daily temperatures in the growth of walnut trees, its  
2
CO y de las temperaturas diarias en el crecimiento de los árboles  
dormancy and its interactions with pest insect.  
2
de nogal, su dormancia y sus interacciones con los insectos-  
plaga.  
Keywords: Carya illinoinensis, pecan, climate change,  
drought, CO , carbon dioxide, irrigation requirements  
2
Palabras clave: Carya illinoinensis, nogal pecanero, cambio  
climático, sequía, CO , bióxido de carbono, requerimientos de riego.  
2
Introducción  
l cambio climático se refiere a cualquier variación de temperatura, precipitación o viento.  
El cambio puede ser de corta duración, pero más comúnmente se refiere a los cambios  
a largo plazo que pueden persistir durante décadas o mayor tiempo. Históricamente, el  
E
clima ha cambiado de manera gradual durante miles de años. Sin embargo, los cambios recientes  
han sido abruptos y ligados a factores antropogénicos, incluyendo la deforestación y la  
industrialización. Más notable ha sido el aumento de los niveles del dióxido de carbono atmosférico  
(
CO ), propiciados por la deforestación y la quema de combustibles fósiles. Antes de la  
2
industrialización, los niveles de CO atmosférico eran estables en alrededor de 280 ppm. Reciente-  
2
mente, los niveles de CO alcanzaron 400 ppm por primera vez en la historia moderna (Anon, 2013).  
2
_
1
2
*
________________________________  
Universidad Estatal de Nuevo México. Departamento de Ciencias Ambientales y de Plantas. Las Cruces, NM. EUA. 88003.  
Dirección electrónica del autor de correspondencia: jmexal@ad.nmsu.edu.  
Traducción realizada por el Dr. Julio César López Díaz  
1
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J.G. MEXAL Y E. HERRERA: Impactos potenciales del cambio climático en la producción de nuez en la Región del  
Noroeste de México y Suroeste de Estados Unidos  
Cualquier cambio climático, si se vincula  
particularmente con el aumento de los niveles  
se presente, que las aspersiones recomen-  
dadas de zinc son aplicadas, y que las  
aplicaciones de fósforo son adecuadas para  
generarATP en abundancia para la fotosíntesis.  
Por consiguiente, el productor puede optimizar  
el beneficio de los niveles crecientes de CO2  
mediante el manejo adecuado de su cultivo.  
de CO , puede impactar potencialmente la  
2
agricultura. Esto es especialmente cierto para  
las regiones del suroeste de Estados Unidos  
deAmérica (E.U.A.) y el noroeste de México (en  
lo sucesivo, referido a estas dos regiones como  
la «Región del Oeste») donde la producción de  
la nuez es un componente fundamental de la  
agricultura de la región. Existen más de 90,000  
hectáreas de nogales en la Región del Oeste,  
con un valor anual de producción superior a los  
El rendimiento de los cultivos agronómicos  
se ha incrementado últimamente hasta 33%  
(Zinati, 2011) con el aumento de los niveles de  
CO , pero ha habido poca investigación de largo  
2
plazo en cultivos perennes, tales como el nogal.  
La investigación en cultivos silvícolas indica que  
una mejora del crecimiento de alrededor del 5%  
puede esperarse en el largo plazo: 2 a 5 años  
(Bloom, 2009). Este aumento se producirá sin  
cambiar las prácticas de riego (no obstante los  
cambios de temperatura asociados). Por tanto,  
la eficiencia en el uso del agua (EUA) aumentará.  
Sin embargo, a medida que las reacciones  
fotosintéticas se vuelvan más eficientes con la  
$7 mil millones de pesos al año (NMDA, 2010;  
SAGARPA, 2011).  
El objetivo de este artículo es abordar varias  
cuestiones, enfocándonos en la Región del  
Oeste:  
¿
¿
¿
Está aumentando el CO atmosférico?  
2
El clima se está calentando?  
Se espera que la precipitación anual  
disminuya?  
mayor disponibilidad de CO , la foto-respiración  
2
¿El clima se está haciendo cada vez más  
puede inhibirse. La foto-respiración es necesaria  
variable (extremoso)?  
para convertir el nitrógeno-NO en nitrógeno  
3
orgánico (aminoácidos); este último es necesario  
para la síntesis de proteínas (Bloom, 2009). Los  
beneficios potenciales del aumento de los  
¿
Qué significa todo esto para el manejo de  
los nogales, particularmente para los problemas  
de plagas?  
niveles de CO pueden requerir ajustes en la  
2
CO atmosférico  
nutrición del nogal para poder obtener totalmente  
los beneficios de una mayor fotosíntesis y  
mayor eficiencia en el uso del agua. Esto  
probablemente podría significar hacer ajustes  
al programa de fertilización nitrogenada y a la  
nutrición foliar si la absorción y transporte de la  
raíz es una limitante.  
2
Los niveles de bióxido de carbono han  
aumentado constantemente desde el siglo XIX  
(1800’s). En el año 2007, los niveles de CO2  
alcanzaron 385 ppm y se pronosticaba que  
llegaría a 450 ppm en el año 2050. En mayo de  
2013, los niveles de CO alcanzaron 400 ppm,  
2
y ahora se espera que el objetivo de 450 ppm  
pueda ser alcanzado en el año 2030 (Zinati,  
Calentamiento climático  
2011). En lo general, se acepta que el aumento  
Sin duda que la temperatura global se ha  
calentado en los últimos 35 años. Desde 1980,  
se han registrado 19 de los 30 años más  
calientes (Cuadro 1). En varios de esos años,  
se registró un número récord de días en los  
cuales la temperatura sobrepasó los 38 °C. El  
calentamiento en los últimos 30 años fue  
precedido por casi 30 años sin ninguna anomalía  
en la temperatura. Sin embargo, antes de esto  
de los niveles de CO beneficiará a la  
2
agricultura, debido a que el CO limita la  
2
reacción fotosintética. Esto supone que otros  
factores no son limitantes; por ejemplo, que el  
riego es adecuado para mantener los estomas  
abiertos, que la fertilización nitrogenada es  
adecuada para producir la cantidad suficiente  
de la enzima necesaria para que la fotosíntesis  
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se registraron cerca de 50 años de  
temperaturas frescas (Figura 1). Desde 1970,  
la temperatura media global ha aumentado  
aproximadamente 0.6 °C (NOAA, 2013). El  
mayor incremento se ha presentado en las  
latitudes del norte, pero la temperatura promedio  
en la Región del Oeste se ha incrementado  
Synthesis Team (N.A.S.T. 2000 a, b, c). Lo  
anterior podría presentar temas conflictivos para  
los productores de nuez. Es poco probable que  
resulte en una brotación más temprana, porque  
esto es controlado por el fotoperiodo, la  
acumulación de horas frío y la acumulación de  
calor. Sin embargo, una temporada de  
crecimiento más larga significaría una caída de  
hojas más tardía por causa de temperaturas de  
congelación, con un aumento significativo en la  
acumulación de fotosintatos. Esto podría reducir  
la producción bienal al reducir el estrés de la  
producción de nuez. Sin embargo, una tempo-  
rada más larga también podría aumentar la  
viviparidad (germinación de la nuez) en la huerta.  
o
alrededor de 1.0 C.  
Cuadro 1. Eventos climáticos significativos en la región de El  
Paso, Texas.  
3
0 años más  
calientes  
Temperaturas  
Extremas (Altas)  
Temperaturas  
Extremas (Bajas)  
Década  
Otros Eventos  
2000 - 2012  
11 de 13 48 días >38 °C  
2011)  
2011: helada severa 2008: Inundación  
-14 °C (Feb.) del Río Conchos  
006: Inundación  
(
2
del Río Grande  
1
1
1
990 - 1999  
980 - 1989  
970 - 1979  
5 de 10  
3 de 10  
0 de 10  
62 días >38 °C  
1994)  
Los beneficios de una temporada de  
crecimiento más larga podrían ser neutralizados  
por un aumento en las temperaturas promedio  
de las noches (Figura 2b). Las noches cálidas  
aumentarían la respiración en oscuridad,  
reduciendo así la fotosíntesis neta necesaria  
para el crecimiento y llenado de la nuez.  
Lombardini et al. (2009) encontraron que la  
respiración en oscuridad de las hojas del nogal  
expuestas al sol era aproximadamente el 10%  
de máxima fotosíntesis, y hasta 38% para las  
hojas en sombra. A medida que las hojas  
empezaron a envejecer en el otoño, la  
respiración en oscuridad consumió de 25% a  
-
-
--  
(
55 días >38 °C  
1980)  
1983: helada severa  
(Dic.)  
(
1976: helada severa  
--  
--  
(Nov.)  
Figura 1. Anomalía de temperatura (desviación de la temperatura  
promedio a largo plazo) de 1880 a 2010 (NOAA, 2013).  
50% para hojas de sol y sombra, respectiva-  
mente. Además, las noches más cálidas  
podrían aumentar la evaporación del suelo,  
aumentando así los requerimientos de agua.  
Junto con las noches más cálidas habría una  
disminución simultánea en la acumulación de  
horas frío. La investigación sobre las necesidades  
de requerimiento de frío en nogales para que éstos  
rompan su descanso incluyen: 500 a 600 horas  
frío (McEachern et al., 1978) y 300 a 400 horas  
frío (Amling y Amling, 1980) para una brotación  
uniforme, pero requieren al menos de 400 horas  
para una brotación rápida (Sparks, 1993). Un clima  
cálido puede limitar la acumulación de horas frío  
en las zonas más cálidas de la Región del Oeste  
y Noroeste de México. Baldocchi y Wong (2008)  
proyectaron una disminución del 50% en la  
acumulación de horas frío para el año 2100. Las  
Un aumento de 1.0 °C en la temperatura  
promedio parece no ser relevante, hasta que se  
ve en referencia al alargamiento de las  
temporadas de crecimiento y al aumento en el  
número de noches calientes (Figura 2). La  
temporada de crecimiento podría aumentar de  
40 a 50 días en la Región del Oeste, pero el  
número de noches calientes podría aumentar  
hasta 80 días según el National Assessment  
1
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J.G. MEXAL Y E. HERRERA: Impactos potenciales del cambio climático en la producción de nuez en la Región del  
Noroeste de México y Suroeste de Estados Unidos  
Figura 2. Aumento en la temporada de crecimiento libre de heladas y número de noches calientes proyectadas en escenarios de  
cambio climático global (http://ncadac.globalchange.gov/download/NCAJan11-2013-publicreviewdraft-appendix2-climateprimer.pdf).  
horas frío en el Valle Central de California podrían  
Incremento de la Sequía  
disminuir de las 1,200 horas actuales a menos  
Las proyecciones de precipitación varían  
de 250 horas para el año 2090. Las horas frío se  
según la ubicación, pero se prevé que la  
Región del Oeste sufra una reducción de 5%  
a 25% en el escurrimiento de nieve y lluvia  
correlacionan moderadamente con las Zonas de  
Resistencia de Plantas (Figura 3). Así, la Región  
del Oeste incluye zonas que reciben al menos  
(
NMOSE, 2006; O’Neill y Dobrowolski, 2011).  
400 a más de 1,200 horas frío. Sin embargo, el N.  
El escurri-miento de los ríos no sólo se utiliza  
para el riego, la filtración hacia las aguas  
subterráneas ayuda a recargar el acuífero que  
también se utiliza para el riego. Además, el  
bombeo de agua subterránea es más caro que  
el agua de río.  
A. S. T. (2000b) proyecta un cambio de una zona  
de resistencia completa en los próximos 30 años.  
Si esto ocurre, algunas regiones pueden no recibir  
suficiente frío para una brotación rápida y completa.  
Esto podría reducir la producción de flores y el  
amarre de nueces.  
Figura 3. Correlación de las Zonas de Resistencia de las Plantas con las zonas de horas frío en la Región del Oeste (http://generalhor  
ticulture.tamu.edu/lectsupl/temp/temp.html). Los números representan las horas-frío acumuladas y la temperatura mínima promedio (°C).  
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J.G. MEXAL Y E. HERRERA: Impactos potenciales del cambio climático en la producción de nuez en la Región del  
Noroeste de México y Suroeste de Estados Unidos  
Menos agua, o más costosa, es especial-  
mente problemático para aquellos productores  
de nuez en la Región del Oeste que dependen  
únicamente del riego. Los nogales en el sur de  
Nuevo México requieren alrededor de 1,447 mm  
de riego para la producción bajo condiciones no-  
estresantes (Figura 4). Además, a medida que  
las temperaturas se calientan, la evapotranspi-  
sido debidamente verificado en estudios de  
campo (Prior et al., 2011). Si no se alcanza un  
aumento de 2% en ET, el déficit de riego podría  
reducir el rendimiento. Una reducción de 2% en  
ET podría resultar en una pérdida de hasta 80 kg  
de nuez/ha (Samani et al., 2007). En el futuro, la  
investigación debería centrarse sobre el control  
del déficit de riego (Shackel, 2011) lo cual permitiría  
un estrés hídrico leve sin reducir el rendimiento.  
ración (ET) aumenta por lo menos 2% (y hasta  
o
8
%) por cada incremento de 1 C en la tempera-  
Variabilidad del clima  
tura promedio. Teóricamente, mayores niveles  
de CO aumentan la eficiencia de uso del agua,  
lo cual puede neutralizar el aumento de la  
demanda evaporativa. Sin embargo, esto no ha  
Las temperaturas cálidas y el aumento de  
la sequía no son los únicos temas que enfrentan  
los productores de nuez en la Región del Oeste.  
2
Figura 4. Evapotranspiración (ET) de nogales adultos en el sur de Nuevo México (Samani et al., 2007; Sammis et al., 2004).  
Figura 5. Tendencias en temperaturas máximas y mínimas. http://ncadac.globalchange.gov/download/NCAJan11-2013-publicreview  
draft-appendix2-climateprimer.pdf  
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J.G. MEXAL Y E. HERRERA: Impactos potenciales del cambio climático en la producción de nuez en la Región del  
Noroeste de México y Suroeste de Estados Unidos  
Con toda probabilidad también habrá una mayor  
frecuencia de fenómenos meteorológicos  
extremos (Tabla 1). Esto se infiere por el  
aumento en la temperatura máxima promedio,  
así como una disminución en la temperatura  
mínima promedio en zonas de la Región del  
Oeste (Figura 5). Algunos resultados de estos  
cambios son posibles:  
4. Aumento de daño por granizo, provo-  
cado por tormentas repentinas.  
El riego de invierno es imprescindible para  
evitar daños por congelamiento en la raíz de  
los nogales. Existen otras opciones de manejo  
que minimizan el daño, tales como la  
protección de los troncos con pintura o  
envolturas protectoras, máquinas de viento, o  
mallas de sombra protectoras, pero general-  
mente no se usan en huertas adultas. Sin  
embargo, se deben considerar como opciones  
en el futuro.  
1
. Heladas severas imprevistas tal como  
ocurrió en noviembre de 1976 y diciembre de  
983 que dañaron árboles frutales y de nuez.  
. En el verano, mayor ocurrencia del daño en  
el lado suroeste del árbol o quemadura por sol.  
1
2
Figura 6. Respuesta del frijol lima al ambiente (385 ppm) y a la elevación de los niveles de CO (900 ppm), y la respuesta de  
2
alimentación del gusano falso medidor (Trumble y Butler, 2009).  
3. En el otoño, pérdida de resistencia de la  
Manejo de Plagas  
planta durante un evento de calentamiento,  
seguido por temperaturas de congelación o  
temperatura letal; ocasionando considerables  
daños al árbol, lo cual se manifiesta en la  
siguiente temporada. Esto también puede  
ocurrir al final del invierno (principios del año),  
lo cual podría resultar en brotes terminales  
dañados, afectando el desarrollo de la flor en la  
primavera.  
Temporadas de crecimiento más largas,  
temperaturas más moderadas, especialmente  
durante el invierno, y mayor estrés ambiental  
crean condiciones óptimas para el aumento de  
problemas por plagas. El aumento de los niveles  
de CO podría acrecentar aún más la  
2
depredación por insectos al incrementar la  
biomasa vegetal y carbohidratos a expensas del  
1
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J.G. MEXAL Y E. HERRERA: Impactos potenciales del cambio climático en la producción de nuez en la Región del  
Noroeste de México y Suroeste de Estados Unidos  
contenido de nitrógeno. Esto podría ocurrir  
debido al aumento de la eficiencia del aparato  
fotosintético, pero podría verse obstaculizado  
también por la interferencia de la conversión de  
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3
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2
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6
). Como se esperaba, se incrementó la  
fotosíntesis y el área foliar (crecimiento de  
biomasa). Sin embargo, el contenido de  
nitrógeno de las hojas disminuyó, dando por  
resultado una mayor alimentación del gusano  
falso medidor del repollo (Trichoplusia ni). Así,  
el aumento en los niveles de CO , que tenía el  
2
beneficio de promover el crecimiento, también  
dio como consecuencia la mala calidad del  
alimento; dando por resultado un mayor  
consumo por insectos.  
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Los nogales se adaptan al clima según la  
estación del año, todos los días, e incluso cada  
hora. Tienen una notable capacidad para  
ajustarse fisiológicamente a las variaciones de  
temperatura, humedad, luz del sol y viento. De  
hecho, esta adaptabilidad está codificada  
genéticamente. Las plantas poseen genes  
inactivos que pueden activarse (regularse) en  
respuesta al estrés hídrico (Bassett et al.,  
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publicreviewdraft-appendix2-climateprimer.pdf. (retrieved  
June 1, 2013).  
tener diferentes conjuntos de genes regulados  
o desregulados (desactivados) mientras que la  
semilla se está desarrollando en la fruta  
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buen augurio para la supervivencia de los  
nogales como especie en el largo plazo.  
También es beneficiosa para la industria. Los  
productores de nuez deben ser tan adaptables  
como los árboles en la búsqueda de nuevas  
estrategias de manejo; incluyendo si es  
necesario a nuevas variedades, la calenda-  
rización del riego y el manejo del cultivo (Haller,  
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Vol. VII, No. 3 • Septiembre-Diciembre 2013 •  
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Este artículo es citado así:  
Mexal, J. G., y E. Herrera. 2013: Impactos potenciales del cambio climático en la producción de nuez en la  
Región del Noroeste de México y Suroeste de Estados Unidos. TECNOCIENCIA Chihuahua 7(3): 163-170.  
Resúmenes curriculares de autor y coautores  
JOHN G. MEXAL. He completed his Ph.D. in 1974, graduating from Colorado State University with a degree in tree physiology. He  
received his B.S. and M.S. degrees from the University of New Mexico. Following completion of his doctoral degree, he worked as  
a research scientist for Weyerhaeuser Co. in Arkansas. He joined the Horticulture Department of New Mexico State University in  
1983 as Head of the Department. He was named Distinguished Achievement Professor in 2012, and Distinguished Achievement  
Professor Emeritus when he retired in 2014. His areas of expertise are tree physiology, reforestation, and nursery production. He  
has taught courses in plant science, arboriculture, nursery production and research methods. He has supervised 11 M.S. and 6  
Ph.D. students and attracted over $2 million in grants. He has published over 200 manuscripts, including 96 refereed journal articles.  
ESTEBAN HERRERA AGUIRRE. He graduated in 1962 as an agronomist in the College ofAgriculture "Hermanos Escobar" in Ciudad Juarez,  
Mexico. He completed his Master of Science from the State University of Las Cruces, New Mexico, and his Ph.D. at the North  
Carolina State University. From 1962 to 1970 he worked as an entomologist in several states of the Mexican Republic. He has given  
numerous lectures and courses on pecan in every state in the United States and Mexico where pecan is grown, and in Argentina,  
Australia, Egypt, Venezuela and South Africa. He is the author of 5 books to the Academy of Sciences of the State of New Mexico.  
He is the author of 40 articles published in scientific journals, 116 publications for Extension Service State University Las Cruces,  
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5 articles published in memory congress of conferences held in Mexico and the United States, and 185 papers published in  
international agricultural journals. He worked in 1978-2005 as a research professor at the State University Las Cruces, NM where  
he is currently Professor Emeritus. He currently teaches counseling in pecan orchards in Mexico and the United States, and assists  
in the annual conferences in pecan Jimenez and Delicias, Chihuahua, and Saltillo, Coahuila.  
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• Vol. VII, No. 3 • Septiembre-Diciembre 2013 •