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Revista Latinoamericana el Ambiente y las Ciencias 9(21): 831-845 2018
Memoria en extenso. XVII Congreso Internacional XXIII Congreso Nacional de Ciencias Ambientales
831
Caracterización de la producción de chile (capsicum ssp.) en la región irrigada por el
acuífero Calera.
Characterization of the production of chile (capsicum ssp.) In the region irrigated by
the aquifer Calera.
1Cristina Jared Carrillo Martínez, 2Gregorio Álvarez Fuentes, 2Gisela Aguilar Benítez, 4Álvaro Can Chulím, 3Carlos Contreras Servín.
1Doctorante del Instituto de Investigación de Zonas Desérticas,
2Docente Investigador del Instituto de Investigación de Zonas Desérticas,
3Docente Investigador de la Facultad de Ciencias Sociales y Humanidades; Universidad Autónoma
de San Luis Potosí.
4Docente Investigador de la Unidad Académica de Agricultura, de la Universidad Autónoma de
Nayarit. Domicilio Institucional: Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Álvaro Obregón No.
64, Centro, C. P. 78300 San Luis, S.L.P. México, teléfono y fax (444) 826 2300.
RESUMEN Zacatecas es el estado más importante en la producción de chile seco al
concentrar el 30% de la superficie sembrada del país con este cultivo y al generar el 15% y
16% del volumen y valor de la producción a nivel nacional, conjuntamente cultivar chile
representa la opción que brinda mayores ingresos a los agricultores además en el estado de
Zacatecas se establecen en promedio más de 35 mil hectáreas de chile, mismas que son
cultivadas con agua de riego extraída del subsuelo. Este sistema de producción, y otras
actividades agropecuarias e industriales, han sobreexplotado los mantos acuíferos de la
región por su excesiva extracción por lo que se evaluó la rentabilidad del sistema de
producción de chile en la región que comprende el acuífero Calera así como su calidad de
agua. Se identificó que el sistema es rentable y que no se ha observado ningún impacto en
la calidad del agua derivado de los procedimientos inherentes a la actividad agrícola.
Palabras claves: Acuífero Calera, calidad de agua, producción de chile, rentabilidad.
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INTRODUCCIÓN
El sector agrícola mexicano ha enfrentado profundas transformaciones durante los últimos
30 años por el crecimiento demográfico y el sistema de urbanización influenciado por el
proceso de globalización, por tales motivos, México ahora cuenta con un sector agrícola
que responde a los cambios tecnológicos que buscan mejoras en la productividad a través
de nuevos cultivos que se ajustan a las exigencias de un mercado internacional; que se
adapta a las modificaciones genéticas que mejoran las variedades de los productos y que
reacciona ante los nuevos esquemas organizacionales que intensifican las formas de
comercialización (Escalante y Catalán, 2008).
El patrón de cultivos en nuestro país ha evolucionado por las características propias de la
actividad y las condiciones climatológicas que determinan en gran medida los volúmenes
anuales de producción afectados directamente por las variaciones en la superficie sembrada
y cosechada y los rendimientos unitarios. Además, las tendencias en los hábitos de
consumo y en los precios de los productos también son factores determinantes en la
decisión de los agricultores sobre qué cultivos sembrar o plantar. La producción agrícola de
ahora responde a la demanda derivada de la apertura comercial del país, acentuada con la
firma del Tratado de Libre Comercio de América del Norte (TLCAN) en 1994 (Delgado et
al., 2013).
Por lo que en dicho esquema productivo existe una tendencia hacia el modelo exportador y
se trata de buscar el máximo nivel de ganancia de los cultivos. La relación entre el valor de
la producción y costos de producción no necesariamente cumplen con la demanda
alimentaria, sino que maximiza la ganancia económica ya que el esquema de mercado se
dirige a una conversión productiva hacia cultivos que presentan un alza en su precio, para
ello se hace un uso intensivo de las tierras de riego en cultivos perennes en dos ciclos y por
lo tanto, se plantea la conversión a cultivos de alto rendimiento económico con un
incremento en el consumo de agua (Sáenz et al., 2006).
Los cambios en el patrón de cultivos en México se enfatizan al crecimiento de la
producción de frutas y hortalizas en detrimento de granos y oleaginosas principalmente, ya
que el consumidor actual se inclina por la adquisición de productos de fácil preparación
como las hortalizas pues son fuentes de energía bajas en grasas y ricas en fibra (Delgado et
al., 2013). Además, la producción de estos cultivos está a cargo de un sector que se ha
desarrollado debido a las estrategias empresariales de sus agricultores, en los que la
decisión por producir se basa en los niveles de rentabilidad esperados (Hernández, 2014).
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Por su parte, las regiones destinadas al cultivo de frutas y hortalizas son lugares donde la
capacidad reproductiva de la tierra es de buena calidad, condición que se ve reforzada por
el desarrollo de infraestructura de riego que permite un mejor aprovechamiento de la
fertilidad del suelo, lo que propicia que en estas regiones se desarrollen procesos de
diversificación e incorporación de tecnologías que disminuyen el tiempo de utilización de
la tierra, con lo que se incrementa la intensidad de su uso y los periodos de ocupación en las
zonas de agricultura intensiva (Hernández, 2014).
Actualmente el 26% de la superficie sembrada en riego del país está destinada para la
producción de frutas y hortalizas las cuales generan el 54% del valor de la producción
agrícola no obstante, solamente tres cultivos de este tipo son los que contribuyen con el
35% del total de frutas y hortalizas los cuales son caña, jitomate y chile al concentrar el
13%, 11% y 11% respectivamente, de estos el cultivo que destaca en cuanto a superficie
sembrada es la caña de azúcar al aportar el 24% del territorio destinado para frutas y
hortalizas seguido por el chile con el 8% pero, este es el cultivo que más ha incrementado
sus rendimientos durante los últimos 20 años al alcanzar un 129% en aumento sin embargo,
su superficie en riego ha decrecido un 11% durante este periodo (SIAP, 2013).
Por lo que esta situación se explica con lo establecido por INIFAP, en donde se establece
que la adición de fertilizantes, agroquímicos y variedades de alto rendimiento y elevada
tasa de asimilación de nutrimentos al ciclo de cultivo; así como el uso de maquinaria para
optimizar la cosecha, procesamiento y transporte de los productos agrícolas, son algunas de
las tecnologías que se han desarrollado a través del tiempo para incrementar
significativamente la producción mundial de alimentos reflejada en altos rendimientos
(INIFAP, 2012).
Derivado de lo anterior, el cultivo de chile en México ocupa el noveno lugar a nivel
nacional en superficie sembrada en riego fertilizada con químicos y el décimo en cuanto a
superficie sembrada mecanizada en riego al contribuir con el 2.13% y 2% respectivamente
(SIAP, 2013b) de esta manera, en nuestro país la producción de chile con el paso del
tiempo se está intensificando (Hernández, 2014) no sólo para obtener amplios
rendimientos; si no para generar elevados ingresos pues en lo que va del año 2015 se han
exportado cerca de 51,778.4 toneladas a EUA a un precio de venta promedio de 2.72
USD/kg y de esta forma se han generado ingresos de más de 2 billones de pesos para el país
tan sólo durante este periodo (SNIIM, 2015; SEGOB, 2015). Además, México se considera
a nivel mundial como el principal exportador de chile verde y el quinto en cuanto a las
variedades de chile que se comercializan en seco debido a que el año 2014 pasado se
enviaron más de 370 mil toneladas al extranjero, lo que equivale al 8% de la producción
mundial (SAGARPA, 2014).
También ocupa el cuarto lugar a nivel mundial en cuanto a superficie cultivada de chile y el
sexto en lo que respecta a su producción pues, este es el segundo cultivo hortícola
socioeconómicamente más importante debido a que su consumo percápita es de 10 Kg
anuales (INIFAP, 2006; SAGARPA, 2014) y requiere en promedio 135 jornales/ha (Reyes
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et al., 2006), lo que representa una ocupación promedio de 20.6 millones de jornales
anuales equivalente al 39% de la población económicamente activa (INEGI, 2011). Las
principales entidades productoras de chile son Chihuahua, San Luis Potosí, Sinaloa y
Zacatecas debido a que éstas concentran más del 62% de la superficie sembrada de este
cultivo a nivel nacional, así como el 61% y 67% de su valor y volumen de producción
respectivamente (SIAP, 2013).
Por su parte, Zacatecas es el estado más importante en la producción de chile seco (Sánchez
y Rumayor, 2010) al concentrar el 30% de la superficie sembrada del país con este cultivo
y al generar el 15% y 16% del volumen y valor de la producción a nivel nacional. Además
cultivar chile representa la opción que brinda mayores ingresos a los agricultores debido a
que el alto volumen de producción que se obtiene en el estado genera en promedio una
derrama económica superior a 2000 millones de pesos por año (INEGI, 2012; SIAP, 2013)
lo que corresponde al 20% del Producto Interno Bruto estatal del Sector Primario. Así
mismo, se le considera como la principal fuente de empleo en el medio rural ya que se
requiere mano de obra desde la plantación del cultivo, hasta el secado y empacado de los
frutos (Bravo et al., 2002).
Anualmente en el estado de Zacatecas se establecen en promedio más de 35 mil hectáreas
de chile, mismas que son cultivadas con agua de riego extraída del subsuelo. Este sistema
de producción, y otras actividades agropecuarias e industriales, han sobreexplotado los
mantos acuíferos de la región por su excesiva extracción (Serna et al., 2011). Esta situación
se hace más crítica debido a que el 86% del total del territorio se encuentra integrado por
zonas semiáridas al concentrar una limitada precipitación pluvial promedio de 460.8 mm., y
por la falta de obras para la captación y retención del agua de lluvia para la recarga de los
mantos acuíferos (INIFAP, 2006; González, 2012).
Además, los sistemas de producción de cultivos en condiciones de aridez y semiáridez
como es el caso de la actividad agrícola de del estado de Zacatecas, requieren una mayor
cantidad de recursos para satisfacer su crecimiento ya que se emplean sistemas de riego y
paquetes tecnológicos para abastecerlos de agua y nutrientes pero la irrigación excesiva y
las altas cantidades de agroquímicos pueden convertir muchas tierras productivas en
desiertos salinos o alcalinos. Si este tipo de terrenos no son manejados con cuidado y
destreza son propensos a su desertificación, destrucción gradual o a la reducción de la
capacidad de la tierra para la producción vegetal y animal, tales efectos son una respuesta
ante la inherente vulnerabilidad de la tierra y la presión de las actividades humanas (Pineda
et al., 2013) por lo tanto el objetivo de este estudio se concentra en analizar el impacto
socioeconómico y ambiental de la producción de chile (Capsicum ssp.) en el estado de
Zacatecas.
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METODOLOGÍA
Ubicación y caracterización del área de estudio
La investigación se realizó en la región que comprende el acuífero Calera, el cual se
localiza en la porción oriental del estado de Zacatecas, entre los 22°41’ y 23° 24’ de latitud
norte y 102°33’ y 103° 01’ de longitud oeste, abarca una superficie aproximada de 2,226
km² que representa el 3% de la superficie estatal. Geopolíticamente el área que cubre el
acuífero comprende la totalidad de los municipios General Enrique Estrada y Morelos, la
mayor parte de Calera, Frenillo y Zacatecas así como porciones menores y pequeñas de
Pánuco, Vetagrande, Jerez y Villa de Cos (Hernández et al., 2012). El acuífero es una
cuenca cerrada y todas las vías fluviales son arroyos no perennes, por lo tanto no hay
grandes reservorios y ríos en el área de estudio excepto la laguna de Santa Ana (Nuñez et
al., 2004).
Es un acuífero que esta sobre explotado ya que la recarga media anual que recibe es de 83.9
Mm3/año, mientras que el volumen extraído por bombeo es de 125 Mm3/año, por lo que se
tiene un déficit de extracción de -67.75 Mm3/año, el 79.37% de la extracción es utilizado
para fines agrícolas y el 20.63% restante es para uso público urbano y actividades
doméstico-pecuarias e industriales (CNA, 2009).
La actividad de mayor importancia en la región es la agricultura de riego, y a pesar de que
el chile desempeña un papel preponderante, también se observa la producción del frijol
(Phaseolus vulgaris) y especies destinadas al forraje como el maíz (Zea mayz) y avena
(Avena spp.) (Pineda et al., 2013). También se realizan otras actividades como el comercio,
la explotación y beneficio de minerales, la ganadería y la industria (Vélez, 2012).
Muestreo y determinación del tamaño de muestra
Se definió una población de 592 pozos activos con una profundidad que va de los 40 a los
280 m sobre el nivel estático y que frecuentemente se destinan para la irrigación de chile.
El marco del muestreo fue aleatorio estratificado proporcional cuyo criterio de
estratificación fue por profundidad de cada pozo sobre el nivel estático. Se determinó el
tamaño de muestra con ayuda de la fórmula 1. (Sukhatme & Sukhatme, 1970):
(Fórmula1.)
Donde:
n= Tamaño de muestra
N = Tamaño de la población
N
N
StNd
SNtn
22/
22
22/
2
.
.
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t2α/2 = Grado de confiabilidad
S2= Varianza
d= Precisión
Se estimó un tamaño de muestra de 30 pozos cuya profundidad va de 50 a >210 m (Tabla
1.). Para obtener y registrar el conocimiento de los productores de chile en el acuífero
calera se aplicó la técnica de entrevista dirigida más cotejo a través de la metodología
propuesta por Aguirre (1979) para caracterizar el proceso de producción.
Tabla1. Determinación del tamaño de muestra por estratos
Estrato Criterio de
Estratificación
Profundidad del
pozo (m)
Población
Ni
Tamaño de
muestra
ni
I 50-80 102 5
II 81-110 184 9
III 111-140 122 7
IV 141-170 82 4
V 171 - >210 102 5
Estimación de la rentabilidad del sistema por estratos
Se estimó el costo de producción por hectárea de chile mirasol durante el año agrícola de
2015 bajo un sistema convencional mecanizado, para ello se hizo una clasificación de
costos directos e indirectos y para estimar la rentabilidad que genera el sistema de
producción se estimó el ingreso total, ingreso neto, margen bruto, costo medio, y el
porcentaje de rentabilidad con ayuda de las fórmulas 2, 3, 4, 5 y 6 (Perdomo, 2001):
(Fórmula 2.)
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Ingreso total ($) = Rendimiento estimado (Kg/ha) * Precio de venta ($/Kg)
(primera, segunda y pinto)
(Fórmula 3.)
Ingreso neto ($) = Ingreso total ($) – Costo total ($)
(Fórmula 4.)
Margen bruto ($) = Ingreso total ($) – Costos directos ($)
(Fórmula 5.)
Costo medio ($) = Costo total ($) / Rendimiento estimado (Kg)
(Fórmula 6.)
Rentabilidad (%) = Ingreso neto / Costo total * 100
De igual forma se calculó la relación beneficio/costo a través de la fórmula 7 (Perdomo,
2001): (Fórmula 7.)
Donde:
B/C = Beneficio-Costo
Qi = Es la cantidad de chile del i-ésimo corte
Pi = Es el precio de venta del chile del i-ésimo corte
Ch = Es el costo debido al rubro h (h=inversión inicial, fertilizantes, siembra, trabajador
permanente, comercialización, cosecha, pos cosecha, plaguicidas/fungicidas, luz y riego)
Muestreo de agua y métodos analíticos
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En cuanto a la localización de los pozos con las características mencionadas anteriormente
se consultó la base de datos del Registro Público de Derechos de Agua (REPDA) y la base
de datos del Programa de Apoyos Directos al Campo (PROCAMPO) del año de 2015, de
esta forma se seleccionaron 15 pozos profundos y someros. Se tomaron las muestras de
agua al final del ciclo agrícola de 2015 según la norma NMX-AA-034-SCFI-2001 para su
posterior análisis y se determinaron los cationes calcio (Ca+2), magnesio (Mg+), sodio (Na+)
y potasio (K+) y aniones carbonato (CO32), bicarbonato (HCO3
-), cloruro ( Cl- ) y sulfato
(SO42-) así como, conductividad eléctrica (CE) y potencial de hidrógeno (pH) acorde con
los lineamientos establecidos por la norma NOM-021-SEMARNAT-2000, Eaton (1995),
Richards (1973) y Rodier (1990). Así mismo, se evaluaron criterios de salinidad y
sodicidad propuestos Ayers & Westcot (1987) con base en los parámetros de salinidad
efectiva (SE), salinidad potencial (SP), sólidos totales disueltos (STD), carbonato de sodio
residual (CSR), relación de adsorción de sodio (RAS) ajustada y corregida, y porciento de
sodio posible (PSP), 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14:
(Fórmula 8.)
𝑆𝐸 = ∑ 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 − (𝐶𝑂32− + 𝐻𝐶𝑂3
1−)
(Fórmula 9.)
𝑆𝑃 = [𝐶𝑙−] + 1/2[𝑆𝑂42−]
(Fórmula 10.)
𝑆𝑇𝐷 = 0.64𝑥𝐶. 𝐸. 𝑥106
(Fórmula 11.)
𝑅𝐴𝑆 =𝑁𝑎+
√𝐶𝑎2+ + 𝑀𝑔2+
2
(Fórmula 12.)
𝑅𝐴𝑆𝑎𝑗 =𝑁𝑎+
√𝐶𝑎2+ + 𝑀𝑔2+
2
[1 + (8.4 − 𝑝𝐻𝑐)]
(Fórmula 13.)
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𝑅𝐴𝑆° =𝑁𝑎+
√𝐶𝑎°+ + 𝑀𝑔2+
2
[1 + (8.4 − 𝑝𝐻𝑐)]
(Fórmula 14.)
𝐶𝑆𝑅 = (𝐶𝑂32− + 𝐻𝐶𝑂3
1−) − (𝐶𝑎2+ + 𝑀𝑔2+)
Posteriormente se realizó un análisis estadístico con el programa Statistical Analysis
System (SAS) por componentes principales con las variables estimadas para identificar
cuáles son los parámetros que tiene una mayor incidencia sobre la calidad del agua del
acuífero, Calera.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Rentabilidad del sistema de producción
El sistema convencional mecanizado con el que trabaja la mayoría de los productores se
integra por semilla criolla, sistema de riego por goteo, aplicación de paquetes tecnológicos
y el secado del chile es al natural sobre la misma planta por lo que en la tabla 2., se muestra
que los costos producción son más elevados para los estratos con una mayor profundidad en
su pozo ya que su consumo energético es superior, de igual forma se puede observar que
para la mayoría de los estratos la mayor proporción de su costo de producción se concentró
en la mano de obra ya que éste requiere una amplia cantidad de jornales durante su ciclo de
producción para satisfacer las necesidades del cultivo tales como producción de plantula,
trasplante, deshierbas manuales, corte y empacado, esto coincide con el estudio realizado
por Reyes et al., (2006) en la misma región.
Tabla 2. Estimación de costos de producción de chile mirasol por estratos en la región que
comprende el Acuífero Calera, sistema convencional mecanizado, año agrícola 2015.
E1 E2 E3 E4 E5
CONCEPTO $/ha % $/ha % $/ha % $/ha % $/ha %
I. COSTOS DIRECTOS 68,990 83 83,908 85 80,544 85 74,252 84 93,347 86
Insumos (agroquimicos) 28,429 34 32,699 33 26,114 27 28,162 32 25,887 24
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Resguardo de almácigos 31 0 31 0 31 0 31 0 31 0
Preparación del terreno 2,332 3 1,863 2 2,031 2 1,790 2 2,162 2
Labores culturales 1,491 2 2,358 2 2,613 3 1,632 2 2,485 2
Mano de obra 25,864 31 28,857 29 28,026 29 28,817 32 37,424 35
Consumo energético
(riego) 7,258 9 14,515 15 18,144 19 10,886 12 21,773 20
Mejoradores de
presentación del producto 280 0 280 0 280 0 224 0 280 0
Embalaje del producto 3,305 4 3,305 3 3,305 3 2,710 3 3,305 3
II. COSTOS
INDIRECTOS 14579 17 14568 15 14581 15 14525 16 14570 14
Impuestos 201 0 190 0 203 0 147 0 192 0
Mantenimiento del sistema
de riego 14,378 17 14,378 15 14,378 15 14,378 16 14,378 13
COSTO TOTAL 83,569 100 98,476 100 95,125 100 88,777 100 107,917 100
El análisis de rentabilidad evidenció que todos los estratos generaron ganancias, sobre todo aquel en
los que su inversión es menor ya que en tabla 3., se identificó que por cada peso que se invierte se
generaron ganancias de 26 a 61 centavos lo que equivale del 26 al 61% de la inversión al
recuperarla y generar ingresos puesto que en promedio los rendimientos de primera superan en un
25% a la media estatal. Esta información concuerda con la establecida por Ugalde et al., (2011)
quienes obtuvieron costos de producción y rendimientos similares.
Tabla 3. Análisis de rentabilidad por estratos de la producción de chile, sistema
convencional mecanizado, año agrícola 2015
CONCEPTO E1 E2 E3 E4 E5
Rendimiento estimado (Kg/ha) primera 1,500 2,000 1,900 1,300 1,600
Rendimiento estimado (Kg/ha) segunda 700 300 300 500 600
Rendimiento estimado (Kg/ha) pinto 300 200 300 200 200
Precio de venta ($/Kg) primera 70 70 70 70 70
Precio de venta ($/Kg) segunda 35 35 35 35 35
Precio de venta ($/Kg) pinto 18 18 18 18 18
Ingreso total ($/ha) 134,900 154,100 148,900 112,100 136,600
Costo total ($/ha) 83,569 98,476 95,125 88,777 107,917
Ingreso neto ($/ha) 51,331 55,624 53,775 23,323 28,683
Costos directos ($/ha) 68,990 83,908 80,544 74,252 93,347
Margen bruto ($/ha) 65,910 70,192 68,356 37,848 43,253
Costo medio ($/kg) 33 39 38 44 43
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Rentabilidad (%) 61 56 57 26 27
Relación beneficio coto (B/C) 1.61 1.56 1.57 1.26 1.27
Calidad del agua para riego en el acuífero calera
En cuanto a los parámetros evaluados para determinar la calidad del agua se identificó que
la mayoría de las muestras se encuentran dentro de los rangos aceptables para uso agrícola
clasificándola como C2-S1 se refiere que tiene un contenido bajo de sodio y un contenido
medio de sales disueltas sin embargo se puede usar para fines agrícolas con un grado
moderado de lavado y en suelos con pocas probabilidades de alcanzar grados peligrosos de
sodio intercambiable tal como lo establece Can et al (2008), por lo tanto la calidad del agua
del acuífero se cataloga como aceptable.
El análisis estadístico reveló que el 88% de la calidad del agua se concentra en los primeros
tres componentes y el componente 1 reveló que el 52% de la calidad del agua del acuífero
se relaciona con los parámetros del criterio de sodicidad como se muestra en la tabla 4, esto
se debe a que hay cultivos que son poco tolerantes a altas concentraciones de Na+ y pueden
afectar su rendimiento, esto concuerda con Can et al (2011).
Tabla 4. Componentes principales que inciden en calidad de agua para uso agrícola en el
Acuífero, Calera
Variables Componente 1 Componente 2 Componente 3
Prof. -0.04 0.15 0.54
Ph -0.18 0.2 0.51
CE -0.06 -0.19 0.58
STD -0.26 0.43 -0.16
SE -0.32 0.43 -0.16
SP -0.29 0.35 0.08
RAS -0.29 0.35 0.02
pHc 0.35 0.27 0.06
RAS aj. 0.32 -0.14 0.1
RAS° 0.34 0.3 0.06
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CSR 0.35 0.27 0.008
CONCLUSIONES
El sistema de producción de chile en la Región es rentable a medida que sus costos de
producción se minimizan, además el volumen de agua cuantificado para la producción de
chile en la región es menor al volumen reportado por la Comisión Nacional del Agua. Por
su parte El 73% de las muestras de agua presentan concentraciones de 250 a 750 µS cm-1
de sales, por lo que no es un parámetro restrictivo para el cultivo de chile, y solamente el
2% de las muestras de agua presentan un alto riesgo de sodificación al precipitarse y ser
parte de la solución del suelo por lo tanto la calidad del agua del acuífero calera es
aceptable para riego y no se ha identificado algún impacto por causa de la producción de
chile.
BIBLIOGRAFÍA
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