Vol. Especial Núm. 1 - Instituto Nacional de Investigaciones ...

ARTÍCULOS
ARTICLES
Página
Diagnóstico y evaluación de sistemas de riego en el distrito 048 Ticul, Yucatán. Diagnosis and
evaluation of irrigation systems in the district 048 Ticul, Yucatán.
José de la Cruz Tun Dzul, Genovevo Ramírez Jaramillo, Ignacio Sánchez Cohen, Claudia Tania Lomas Barrié y
Alejandro de Jesús Cano González.
Prácticas de utilización para plaguicidas en la localidad Nueva Libertad, La Concordia, Chiapas.
Pesticide use practices in the locality of Nueva Libertad, La Concordia, Chiapas.
Daisy Escobar-Castillejos, Adriana Caballero-Roque y Jaime Rendón-Von Osten.
5-18
19-30
Publicación Especial Número 1
Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 p. 5-162 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Caracterización de productores de tres municipios de Aguascalientes. Characterization of farmers from
three municipalities of Aguascalientes.
Erick Baltazar Brenes, Luis Humberto Maciel Pérez, Luis Martín Macías Valdez, Marco Antonio Cortés
Chamorro, René Félix Domínguez López y Francisco Javier Robles Escobedo.
Aleatoriedad de una serie de precipitación en el estado de Veracruz, México. Randomness of a series of
precipitation in the state of Veracruz, Mexico.
Miguel A. Velásquez Valle, Gabriel Díaz Padilla, Jesús A. Muñoz Villalobos, Rafael Alberto Guajardo Panes e
Ignacio Sánchez Cohen.
Toma de decisiones para el desarrollo sostenible de los recursos naturales. Decision making for
sustainable developement of natural resources.
Ignacio Sánchez Cohen, Gabriel Díaz Padilla, Rafael Guajardo Panes e Hilario Macías Rodríguez.
31-40
41-55
57-68
Contaminación agrícola y costos en el Distrito de Riego 011, Guanajuato.
costs in the Irrigation District 011, Guanajuato.
Rosario Pérez Espejo, Karla Alethya Jara Durán y Andrea Santos Baca.
Agricultural pollution and
69-84
Efectos antropogénicos provocados por los usuarios del agua en la microcuenca del Río Pixquiac.
Anthropogenic effects caused by water users in the Pixquiac River micro-basin.
María del Socorro Menchaca Dávila y Elba Lupita Alvarado Michi.
Humedales artificiales como un método viable para el tratamiento de drenes agrícolas. Artificial
wetlands as a viable treatment method for agricultural drains.
Jaqueline García Hernández, Carlos Valdés-Casillas, Lázaro Cadena-Cárdenas, Socorro Romero-Hernández,
Susana Silva-Mendizábal, Gamaliel González-Pérez, Germán N. Leyva-García y Daniela Aguilera-Márquez.
85-96
97-111
Hacia una gestión sustentable del agua en la zona conurbada de Guadalajara.
water management in the metropolitan area of Guadalajara.
José Arturo Gleason Espíndola.
Towards a sustainable
113-126
Dinámica del cambio de uso de suelo en el norte de León, Guanajuato. Land-use change dynamic in
the north of León, Guanajuato.
Ramón Trucíos-Caciano, Juan Estrada-Ávalos, Julián Cerano-Paredes y Miguel Rivera-González.
127-137
El tratamiento de las aguas residuales municipales en las comunidades rurales de México.
wastewater treatment in rural communities in Mexico.
Florentina Zurita-Martínez, Osvaldo A. Castellanos-Hernández y Araceli Rodríguez-Sahagún.
Municipal
139-150
Propiedades físicas de un Andosol mólico bajo labranza de conservación. Physical properties of a
mollic Andosol under conservation tillage.
Jesús Arcadio Muñoz Villalobos, Klaudia Oleschko Lutkova, Miguel Agustín Velásquez Valle, Jaime de Jesús
Velázquez García, Mario Martínez Menes y Benjamín Figueroa Sandoval.
151-162
Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 p. 5-162 1 de julio - 31 de agosto, 2011

REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS
ISSN: 2007-0934
editora en jefa
Dora Ma. Sangerman-Jarquín
editor asociado
Agustín Navarro Bravo
editores correctores
Dora Ma. Sangerman-Jarquín
Agustín Navarro Bravo
comité editorial internacional
Alan Anderson. Universite Laval-Quebec. Canadá
Álvaro Rincón-Castillo. Corporación Colombiana de Investigación. Colombia
Arístides de León. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. El Salvador C. A.
Bernardo Mora Brenes. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Costa Rica
Carlos. J. Bécquer. Ministerio de Agricultura. Cuba
Carmen de Blas Beorlegui. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. España
César Azurdia. Universidad de San Carlos. Guatemala
Charles Francis. University of Nebraska. EE. UU.
Daniel Debouk. Centro Internacional de Agricultura Tropical. Puerto Rico
David E. Williams. Biodiversity International. Italia
Elizabeth L. Villagra. Universidad Nacional de Tucumán. Argentina
Elvira González de Mejía. University of Illinois. EE. UU.
Hugh Pritchard. The Royal Botanic Gardens, Kew & Wakehurst Place. Reino Unido
Ignacio de los Ríos Carmenado. Universidad Politécnica de Madrid. España
James Beaver. Universidad de Puerto Rico. Puerto Rico
James D. Kelly. University State of Michigan. EE. UU.
Javier Romero Cano. Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria. España
José Sangerman-Jarquín. University of Yale. EE. UU.
Ma. Asunción Martin Lau. Real Sociedad Geográfica-Madrid. España
María Margarita Hernández Espinosa. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas. Cuba
Marina Basualdo. UNCPBA. Argentina
Moisés Blanco Navarro. Universidad Nacional Agraria. Nicaragua
Raymond Jongschaap. Wageningen University & Research. Holanda
Silvia I. Rondon. University of Oregon. EE. UU.
Steve Beebe. Centro Internacional de Agricultura Tropical. Puerto Rico
Valeria Gianelli. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Argentina
Vic Kalnins. University of Toronto. Canadá
Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Pub. Esp. Núm. 1, 1 de julio - 31 de agosto 2011. Es una publicación bimestral editada por el Instituto Nacional
de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Progreso No. 5. Barrio de Santa Catarina, Delegación Coyoacán, D. F., México. C. P. 04010.
www.inifap.gob.mx. Distribuida por el Campo Experimental Valle de México. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México.
C. P. 56250. Teléfono y fax: 01 595 9212681. Editora responsable: Dora Ma. Sangerman-Jarquín. Reserva de derecho al uso exclusivo: 04-2010-012512440200-102.
ISSN: 2007-0934. Licitud de título. En trámite. Licitud de contenido. En trámite. Ambos otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas
de la Secretaría de Gobernación. Domicilio de impresión: Imagen Digital. Prolongación 2 de marzo, Núm. 22. Texcoco, Estado de México. C. P. 56190. (juancimagen@
hotmail.com). La presente publicación se terminó de imprimir en agosto de 2011, su tiraje constó de 1 000 ejemplares.

REVISTA MEXICANA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS
ISSN: 2007-0934
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Dora Ma. Sangerman-Jarquín
editor asociado
Agustín Navarro Bravo
editores correctores
Dora Ma. Sangerman-Jarquín
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Andrés González Huerta. Universidad Autónoma del Estado de México
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Bram Govaerts. Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo
Daniel Claudio Martínez Carrera. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas-Campus Puebla
Delfina de Jesús Pérez López. Universidad Autónoma del Estado de México
Demetrio Fernández Reynoso. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas
Ernesto Moreno Martínez. Unidad de Granos y Semillas de la UNAM
Esperanza Martínez Romero. Centro Nacional de Fijación de Nitrógeno de la UNAM
Froylán Rincón Sánchez. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro
Guadalupe Xoconostle Cázares. Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN
Higinio López Sánchez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas-Campus Puebla
Jesús Axayacatl Cuevas Sánchez. Universidad Autónoma Chapingo
Jesús Salvador Ruíz Carvajal. Universidad de Baja California-Campus Ensenada
José F. Cervantes Mayagoitia. Universidad Autónoma Metropolitana-Unidad Xochimilco
June Simpson Williamson. Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN
Leobardo Jiménez Sánchez. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas
Octavio Paredes López. Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN
Rita Schwentesius de Rindermann. Centro de Investigaciones Económicas, Sociales y
Tecnológicas de la Agroindustria y Agricultura Mundial de la UACH
Silvia D. Peña Betancourt. Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco
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como objetivo difundir los resultados originales derivados de las investigaciones
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Portada: maíz de riego.

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árbitros de este número
Alicia Perdigones Borderías. Universidad Politécnica de Madrid. España
Carlos Alberto Bouzo. Universidad Nacional del Litoral, Argentina
Carlos Ortiz Solorio. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas
Cornelio Yánez Márquez. Instituto Politécnico Nacional
Daniel Humberto Díaz Montenegro. Instituto Politécnico Nacional
Genoveva Barrera Godínez. Universidad Autónoma de México
Graciela Dolores Ávila Quezada. Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A. C.
Jaime Alcalá Gutiérrez. Universidad de Guadalajara
José González Piqueras. Universidad de Castilla- La Mancha, España
José Joel Enrique Corrales García. Universidad Autónoma Chapingo
José López Collado. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas
Karina Caballero Guendulain. Universidad Autónoma de México
María de Jesús Yáñez Morales. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas
Noé Montes García. INIFAP
Patricia Rivera Espinoza. Universidad de Guadalajara
Pedro de Jesús Romero Gómez. Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), USA
Ramón Jarquín Gálvez. Universidad Autónoma de San Luis Potosí
Tarciso Corona Torres. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas

CONTENIDO
♦ CONTENTS
ARTÍCULOS
♦ ARTICLES
Página
Diagnóstico y evaluación de sistemas de riego en el distrito 048 Ticul, Yucatán. ♦ Diagnosis and
evaluation of irrigation systems in the district 048 Ticul, Yucatán.
José de la Cruz Tun Dzul, Genovevo Ramírez Jaramillo, Ignacio Sánchez Cohen, Claudia Tania Lomas Barrié
y Alejandro de Jesús Cano González.
Prácticas de utilización para plaguicidas en la localidad Nueva Libertad, La Concordia, Chiapas.
♦ Pesticide use practices in the locality of Nueva Libertad, La Concordia, Chiapas.
Daisy Escobar-Castillejos, Adriana Caballero-Roque y Jaime Rendón-Von Osten.
Caracterización de productores de tres municipios de Aguascalientes. ♦ Characterization of farmers
from three municipalities of Aguascalientes.
Erick Baltazar Brenes, Luis Humberto Maciel Pérez, Luis Martín Macías Valdez, Marco Antonio Cortés
Chamorro, René Félix Domínguez López y Francisco Javier Robles Escobedo.
Aleatoriedad de una serie de precipitación en el estado de Veracruz, México. ♦ Randomness of a
series of precipitation in the state of Veracruz, Mexico.
Miguel A. Velásquez Valle, Gabriel Díaz Padilla, Jesús A. Muñoz Villalobos, Rafael Alberto Guajardo Panes e
Ignacio Sánchez Cohen.
Toma de decisiones para el desarrollo sostenible de los recursos naturales. ♦ Decision making for
sustainable developement of natural resources.
Ignacio Sánchez Cohen, Gabriel Díaz Padilla, Rafael Guajardo Panes e Hilario Macías Rodríguez.
Contaminación agrícola y costos en el Distrito de Riego 011, Guanajuato. ♦ Agricultural pollution
and costs in the Irrigation District 011, Guanajuato.
Rosario Pérez Espejo, Karla Alethya Jara Durán y Andrea Santos Baca.
Efectos antropogénicos provocados por los usuarios del agua en la microcuenca del Río Pixquiac.
♦ Anthropogenic effects caused by water users in the Pixquiac River micro-basin.
María del Socorro Menchaca Dávila y Elba Lupita Alvarado Michi.
Humedales artificiales como un método viable para el tratamiento de drenes agrícolas. ♦ Artificial
wetlands as a viable treatment method for agricultural drains.
Jaqueline García Hernández, Carlos Valdés-Casillas, Lázaro Cadena-Cárdenas, Socorro Romero-Hernández,
Susana Silva-Mendizábal, Gamaliel González-Pérez, Germán N. Leyva-García y Daniela Aguilera-Márquez.
Hacia una gestión sustentable del agua en la zona conurbada de Guadalajara. ♦ Towards a sustainable
water management in the metropolitan area of Guadalajara.
José Arturo Gleason Espíndola.
Dinámica del cambio de uso de suelo en el norte de León, Guanajuato. ♦ Land-use change dynamic
in the north of León, Guanajuato.
Ramón Trucíos-Caciano, Juan Estrada-Ávalos, Julián Cerano-Paredes y Miguel Rivera-González.
5-18
19-30
31-40
41-55
57-68
69-84
85-96
97-111
113-126
127-137

CONTENIDO
♦ CONTENTS
Página
El tratamiento de las aguas residuales municipales en las comunidades rurales de México.
♦ Municipal wastewater treatment in rural communities in Mexico.
Florentina Zurita-Martínez, Osvaldo A. Castellanos-Hernández y Araceli Rodríguez-Sahagún.
Propiedades físicas de un Andosol mólico bajo labranza de conservación. ♦ Physical properties
of a mollic Andosol under conservation tillage.
Jesús Arcadio Muñoz Villalobos, Klaudia Oleschko Lutkova, Miguel Agustín Velásquez Valle, Jaime de Jesús
Velázquez García, Mario Martínez Menes y Benjamín Figueroa Sandoval.
139-150
151-162

Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011 p. 5-18
DIAGNÓSTICO Y EVALUACIÓN DE SISTEMAS DE RIEGO EN
EL DISTRITO 048 TICUL, YUCATÁN*
DIAGNOSIS AND EVALUATION OF IRRIGATION SYSTEMS
IN THE DISTRICT 048 TICUL, YUCATÁN
José de la Cruz Tun Dzul 1§ , Genovevo Ramírez Jaramillo 1 , Ignacio Sánchez Cohen 2 , Claudia Tania Lomas Barrié 1 y Alejandro
de Jesús Cano González 3
1
Campo Experimental Mocochá. CIR Sureste. INIFAP. Antigua carretera Mérida-Motul, km 24.5. Mocochá, Yucatán. C. P. 97454. 2 Centro Nacional de Investigación
Disciplinaria en Relación Agua-Suelo-Planta-Atmósfera. INIFAP. Margen derecha Canal Sacramento, km 6.5. ómez Palacio, Durango. C. P. 35150. 3 Campo Experimental
Edzná. CIR Sureste. INIFAP. Carretera Campeche-Pocyaxum, km 15.5. Campeche, Campeche. C. P. 24520. § Autor para correspondencia: tun.jose@inifap.gob.mx.
RESUMEN
ABSTRACT
El estado de Yucatán cuenta con 48 308 ha de riego, de las
cuales 9 689 ha conforman el Distrito de Riego 048, integrado
por 179 unidades por bombeo en las que la eficiencia actual
es 40%. La disponibilidad del agua no es problema pero el
manejo inadecuado propicia su deterioro y contaminación.
Se diagnosticó la situación actual y se evaluaron los sistemas
de riego por microaspersión, para recomendar tecnologías
adecuadas al nivel tecnológico de los productores, e
incrementar la eficiencia de uso del agua. En 2009, se realizaron
la investigación documental, las encuestas y entrevistas. En
2010 se evaluaron 30 unidades con riego por microaspersión
y naranja dulce, para determinar la eficiencia de riego. Los
resultados indican que los Leptosoles ocupan 60% del área
de estudio y también se encuentran superficies importantes de
Luvisoles y Cambisoles. El 90% es propiedad ejidal y la naranja
dulce es el principal cultivo, aunque la superficie media por
productor es de dos hectáreas, irrigadas con microaspersión.
Se clasificó a los usuarios y unidades de riego con base a sus
cultivos, sistema de riego y eficiencia de riego. Se aplican
entre 200 y 400 L árbol -1 de naranja por día, cada tres días.
La eficiencia de distribución del riego por microaspersión es
menor a 50% y el coeficiente de uniformidad es menor a 90%
en todos los casos. La eficiencia global media es 46.5%, lo cual
nos indica que se desperdicia 53.5% de este valioso recurso.
Yucatán State has 48 308 ha of irrigation, which 9 689 ha out
of them conform the Irrigation District 048, comprised of 179
units by pumping in which the current efficiency is about
40%. Water availability is not a problem, but the improper
handling facilitates deterioration and contamination. The
current situation was diagnosed and assessed by microsprinkler
irrigation systems, in order to recommend
appropriate technologies to the producerʼs technological
level, and increase the efficiency of water use. In 2009, desk
researching, surveys and interviews were conducted. In 2010,
30 units were evaluated by micro-sprinkler irrigation and
sweet orange, in order to determine the irrigation efficiency.
The results indicate that Leptosols occupy 60% of the studied
area and there are also significant areas of Luvisols and
Cambisols. The 90% is municipal property, and the sweet
orange is the main crop, although the average area per farmer
is two hectares, irrigated by micro-sprinkler systems. The
users and irrigation units were classified based on their crops,
irrigation and irrigation efficiency. Between 200 and 400 L
are applied per tree each day, every three days. The irrigation
distribution efficiency by micro-sprinkler irrigation is lower
than 50% and the uniformity coefficient is less than 90% in all
cases. The average overall efficiency is about 46.5%, which
indicates that 53.5% of this valuable resource is wasted.
* Recibido: marzo de 2011
Aceptado: septiembre de 2011

6 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
José de la Cruz Tun Dzul et al.
Palabras clave: coeficiente de uniformidad, eficiencia de
riego, naranja, riego por microaspersión.
Key words: coefficient of uniformity, irrigation efficiency,
micro-sprinkler irrigation, orange.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
En México se cultivan 20 millones de hectáreas, de las
cuales 6.4 millones son de riego, lo que coloca al país entre
los primeros del mundo en superficie irrigada. El sector
agrícola consume 77% del volumen de agua utilizada en
el país (61.2 km 3 ), pero la eficiencia es 45% (CONAGUA,
2008). Los sistemas de producción bajo riego generan 55%
de la producción agrícola nacional y 70% de los productos
agrícolas de exportación (SIAP, 2009).
En el estado de Yucatán es característica la presencia de un
suelo calcáreo, que se distingue por sufrir un proceso de
carstificación, el cual consiste en la disolución de la roca
(compuesta de CaCO 3 ), en la presencia de ácido carbónico
(H 2 CO 3 ); producto de la reacción entre el bióxido de Carbono
(CO 2 ) y el agua (H 2 O) (Suárez y Rivera, 2000). Esta sencilla
relación produce los sistemas acuáticos típicos de la región,
denominados cenotes, con dominio de corrientes subterráneas,
los cuales constituyen la única fuente de agua dulce para la
población (Gutiérrez, 2007) y cuya recarga anual es de 25 316
millones de m 3 . El uso conjuntivo anual en la región es de 2
134 millones de m 3 , de los cuales 1 343 millones de m 3 (63%)
se destinan para uso agrícola (CONAGUA, 2008).
El acuífero es libre, por lo que la zona de recarga es toda
su extensión; esta característica lo hace vulnerable a
la contaminación, ya que las características edáficas y
geológicas permiten el paso rápido de los contaminantes
del área continental hacia la costa (Marín y Perry, 1994). La
explotación del acuífero es indiscriminada y se realiza con
diferentes objetivos: uso humano, uso industrial y uso agrícola.
La disponibilidad del recurso agua aún no es problema para la
región, sin embargo, debido a la intrincada geohidrología de
la región, queda una gran tarea por hacer (Cervantes, 2007).
El objetivo fundamental de un sistema de riego, es garantizar
las mejores condiciones de utilización del agua y el óptimo
aprovechamiento por parte de la planta, que se logra a través
de la aplicación del agua en las cantidades necesarias, de
una manera oportuna y homogénea en el suelo, de acuerdo
a los requerimientos de la planta (Pizarro, 1987; Salcedo
et al., 2005). La tecnificación del riego no implica que se
alcancen altas eficiencias, si estos sistemas no se operan
In Mexico, 20 million hectares are cultivated, out of which
6.4 million are irrigated, which places the country among the
first ones with irrigated area in the world. The agricultural
sector consumes 77% of the volume of water used in the
country (61.2 km 3 ), but the efficiency is 45% (CONAGUA,
2008). The irrigated production systems generate 55% of the
national agricultural production and 70% of the agricultural
exports (SIAP, 2009).
The State of Yucatán is characterized by the presence
of calcareous soil, which is distinguished by having a
karstification process, which involves the dissolution of
the rock (composed of CaCO 3 ) in the presence of carbonic
acid (H 2 CO 3 ); produced by the reaction between carbon
dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O) (Suárez and Rivera, 2000).
This simple relation produces typical aquatic systems of
the region, called cenotes, fluent in underground streams,
which are the only source of fresh water for the population
(Gutiérrez, 2007) and whose annual recharge is 25 316
million m 3 . The conjunctive annual use in the region is about
2 134 million m 3 , out of which, 1 343 million m 3 (63%) are
used for agricultural (CONAGUA, 2008).
The aquifer is free, so the recharge zone is throughout. This
feature makes it vulnerable to contamination because the
edaphic and geological characteristics allow rapid passage
of contaminants from the mainland to the coast (Marín
and Perry, 1994). The indiscriminate exploitation of the
aquifer is performed with different objectives: human use,
industrial and agricultural use. The availability of water
is not a problem for the region yet; however, due to the
intricate geo-hydrology of the region, there’s a lot to do still
(Cervantes, 2007).
The main objective of an irrigation system is to ensure
the best conditions for water use and optimum utilization
by the plant, which is achieved through the application
of water in the quantities needed, in a timely and
homogeneous way into the ground, according to the
plant’s requirements (Pizarro, 1987; Salcedo et al.,
2005). The modernization of irrigation does not imply
that high efficiencies are achieved if these systems are

Diagnóstico y evaluación de sistemas de riego en el distrito 048 Ticul, Yucatán 7
adecuadamente bajo las premisas de su diseño. Por lo tanto,
la evaluación de sistemas de riego debe ser un procedimiento
rutinario con la finalidad de detectar fallas de manera
oportuna para su solución (Román et al., 2005).
Una vez que se instala un sistema de riego, se deben evaluar
las características hidráulicas conforme al diseño, como la
presión de operación, que contemple las pérdidas de carga
hidráulica permisibles no mayores a 20%, que corresponden
a un decremento de caudales en la emisión de 10%, y
que ambos valores porcentuales permitan que el sistema
hidráulico, proporcione una uniformidad de aplicación del
agua 90% de las unidades de riego (Merriam y Keller, 1978).
Esto es válido para todo sistema de riego presurizado (goteo,
microaspersión, o aspersión en todas sus variantes).
En los sistemas presurizados el patrón de mojado depende
de la cantidad de agua aplicada, la que a su vez depende de
la presión con la que se aplica, siempre y cuando no ocurra
flujo superficial por exceso de aplicación (Luna, 1990).
La cuantificación de la variabilidad del patrón de mojado
permite generar índices de la eficiencia de riego, con base en
el cual se pueden tomar decisiones para mejorar la operación
del sistema incrementando su rentabilidad, ya sea por
mayores rendimientos, mejor calidad de cosecha, ahorro de
volúmenes de agua o cualquier combinación de lo anterior.
Los sistemas de riego a presión se proyectan para que la
diferencia de volúmenes o láminas de riego en dos puntos
extremos en una línea de aplicación no sea mayor a 10%, para
una diferencia de presiones no mayor a 20%; esto garantiza
que el agua suministrada tenga al menos 90% de uniformidad
de distribución (Román et al., 2005). El coeficiente de
uniformidad indica el porcentaje de variación en la lámina
de agua aplicado a la superficie del suelo de una unidad de
riego (Christiansen, 1942). Se obtiene mediante el aforo de
16 emisores (microaspersores) igualmente espaciados en una
unidad de riego (Keller y Karmelli, 1975; Burt y Styles, 1994).
Este coeficiente es de utilidad tanto para el diseño de riego
como para la evaluación del sistema (Merrian y Keller, 1978).
En los sistemas de microaspersión, el agua es aplicada sobre
una superficie limitada del terreno en forma pulverizada
y se desplaza en el suelo en función de tres factores
fundamentales: a) las propiedades y características del
perfil físico del suelo; b) el volumen de agua aplicado; y c)
el caudal del emisor (Gispert y García, 1994). La mayoría de
los sistemas de riego por aspersión requieren un valor mínimo
de uniformidad de distribución de agua de 80%. La falta de
not properly operated under the premise of its design.
Therefore, the evaluation of irrigation systems should be
a routine procedure in order to detect in time faults for
resolution (Román et al., 2005).
Once an irrigation system gets installed, the hydraulic
characteristics according to its design must be evaluated,
such as operating pressure, that includes the permissible
hydraulic head loss no greater than 20%, corresponding
to a decrease in the emission flow 10%, and that both
percentages allow the hydraulic system to providing
a uniform application of water 90% of the irrigation
units (Merriam and Keller, 1978). This is valid for all
pressurized irrigation system (drip, micro, or spraying in
all its variants).
In the pressurized systems, the pattern of wetting depends
on the amount of water applied which in turn depends
on the applied pressure, provided that no surface flow
occurs due to excessive application (Luna, 1990). The wet
pattern’s quantification variability allows the generation
of irrigation efficiency’s rates, which based on, decisions
can be made to improving the operation of the system and
increasing its profitability, either through higher yields,
better harvest’s quality, saving volumes of water or any
other combination thereof.
The pressurized irrigation systems are planned in a way
that the difference in volume or irrigation sheets in two
endpoints in a line of application will not be higher than
10% at a pressure differential no more than 20%; this
ensures that the is water provided with at least 90%
of distribution uniformity (Román et al., 2005). The
coefficient of uniformity indicates the percentage change
in the sheet or volume of water applied to the soilʼs surface
in an irrigation unit (Christiansen, 1942). Itʼs obtained by
measuring 16 stations (micro-sprinklers) equally spaced
on a unit of irrigation (Keller and Karmelli, 1975; Burt
and Styles, 1994). This coefficient is useful for both,
the irrigationʼs design and the evaluation of the system
(Merriam and Keller, 1978).
In the micro-sprinkler systems, water is applied on a limited
area, in powdered form and moves on the ground in terms of
three factors: a) the properties and physical characteristics
of the soil’s profile; b) the volume of water applied; and c)
the issuer’s flow (Gispert and García, 1994). Most of the
sprinkler systems require a minimum water distribution
uniformity of 80%. The lack of uniformity in the application

8 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
José de la Cruz Tun Dzul et al.
uniformidad en la aplicación puede afectar el rendimiento
de la cosecha y la eficiencia de uso del agua, lo cual ha sido
demostrado por diferentes investigadores (Warrick y Gardner,
1983; Letey et al., 1984; Montovani et al., 1995; Li, 1998).
La superficie que se cultiva bajo riego en Yucatán es 48
308 ha; la mayor parte (23 378 ha) se localiza en el DDR
179, de las cuales 9 689 ha (41%) conforman el Distrito de
Riego (DR) 048 de Ticul (SIAP, 2009). Sólo se cultiva 85%
de la superficie con infraestructura hidráulica instalada, y
la eficiencia media del riego es 46% (CONAGUA, 2008),
la cual se puede incrementar mediante el manejo adecuado
de los sistemas de riego. Los cultivos dominantes son los
cítricos y el cultivo principal es la naranja dulce, y para el
riego se emplean, preferentemente sistemas de riego por
aspersión y microaspersión, cuya eficiencia es menor a 60%.
La ineficiencia de manejo del riego da como resultado la
producción ineficiente de los cultivos irrigados, cuyos
indicadores más evidentes son los bajos rendimientos y la
mala calidad de los productos obtenidos; además, propicia el
desperdicio del vital líquido e incrementa proporcionalmente
el riesgo de contaminación del acuífero, así como los
costos de la extracción del agua y de la aplicación del
riego, propiciando una baja rentabilidad de los sistemas de
producción. Una de las soluciones planteadas es el empleo
de técnicas de riego eficientes en el uso del agua y la energía,
sobre todo en áreas en las que el recurso hídrico es escaso.
El diagnóstico de la situación actual de las unidades de riego
del DR- 048, proporcionará información para caracterizar
los sistemas de producción y a los usuarios, para priorizar
las acciones necesarias e incrementar la eficiencia de los
sistemas de riego.
may affect the crop yield and the water use efficiency,
which has been proven by several researchers (Warrick and
Gardner, 1983; Letey et al., 1984; Montovani et al., 1995;
Li, 1998).
The cultivated area under irrigation in Yucatán is 48 308
ha, the majority (23 378 ha) is located in the DDR 179, out
of which 9 689 ha (41%) make up the Irrigation District
(DR) 048 Ticul (SIAP, 2009). Only 85% of the surface with
water infrastructure installed is cultivated, and the average
efficiency of irrigation is 46% (CONAGUA, 2008), which
can be increased through proper management of irrigation
systems. The dominant crops are citrus fruits and the main
crop is the sweet orange, and for irrigation is used, preferably,
sprinkler and micro-sprinkler irrigation systems, whose
efficiency is less than 60%.
The poorly management of irrigation results in the
inefficient production of the irrigated crops, whose most
obvious indicators are the low yields and poor quality
of the products obtained; in addition, promotes the vital
liquid wasting and proportionally increases the risk
of contamination of the aquifer, as well as the costs of
water extraction and irrigation application, leading to
a low profitability of the production systems. One of
the proposed solutions is the use of efficient irrigation
techniques, water use and energy, especially in areas where
water resources are scarce.
The diagnosis of the current situation of the DR-048
irrigation units will provide information to characterize
the production systems and users, and to prioritize the
actions needed to increasing the efficiency of irrigation
systems.
MATERIALES Y MÉTODOS
MATERIALS AND METHODS
La investigación se dividió en dos etapas: el diagnóstico y la
evaluación de los sistemas de riego por microaspersión en
las unidades de riego seleccionadas. En la primera etapa a
finales de 2009, se realizó el trabajo de gabinete para captar
la información documental relacionada con los objetivos del
estudio, con base en la cual se elaboró y aplicó una encuesta
para reforzarla y captar información adicional necesaria;
además, se realizaron entrevistas con los presidentes de los
módulos de riego, y finalmente se seleccionaron las unidades
de riego que se evaluaron en la segunda etapa.
The research was divided into two stages: the diagnosis
and the evaluation of micro-sprinkler irrigation systems in
the selected irrigation units. In the first stage, in late 2009,
office work was done in order to gather the documentary
information relating to the study’s objectives, based on which
a survey was developed and implemented to strengthening it
and to capturing additional information required; in addition,
interviews were done to the irrigation modules’ presidents,
and finally the irrigation units were selected to evaluate them
in the second stage.

Diagnóstico y evaluación de sistemas de riego en el distrito 048 Ticul, Yucatán 9
Se recopiló la información existente sobre el área de estudio,
siendo la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA),
la mayor aportadora de la misma, también, se compiló
información de otras fuentes tales como las estadísticas del
Sistema de Información Agropecuaria (SIAP) de la Secretaría
de Agricultura Ganadería, Pesca y Alimentación (SAGARPA),
el Gobierno del estado de Yucatán, los Distritos de Desarrollo
Rural (DDR), y diversos documentos relacionados con la
agricultura y el manejo del agua de riego en la entidad.
Dicha información se analizó para obtener los datos de los
parámetros más importantes, para realizar el diagnóstico y
a partir de los resultados obtenidos se elaboró y aplicó una
encuesta para verificar ciertos parámetros considerados
variables en el tiempo y otros que aunque son fijos requieren
de certeza para el estudio planteado. La documentación
del distrito de riego 048 fue amplia y se pudo obtener
toda la información básica de los principales sistemas de
producción (tipo de usuario, superficie cultivada, cultivos,
tecnología empleada, tenencia de la tierra), y los datos del
agua (equipo y sistema de riego, tiempos, frecuencias y
volúmenes de riego).
La información obtenida (bibliográfica y encuestas) se
analizó en gabinete y con base en ella se realizaron las
siguientes acciones: 1) caracterización de los productores
y las zonas de riego, con base en el nivel de tecnología
empleado para la detección de brechas tecnológicas y
formación de grupos homogéneos; 2) selección de las
unidades de riego en las cuales se realizó la evaluación
de los sistemas de riego; y 3) ubicación georeferenciada
(en campo) de las unidades de producción en las cuales se
realizaron las evaluaciones.
Los resultados obtenidos en la primera etapa llevaron
a concluir que en la segunda se realizaría la evaluación
hidráulica y electromecánica en unidades cultivadas con
naranja dulce y sistemas riego por microaspersión, debido
que el cultivo es el sistema predominante; además, la
microaspersión se encuentra en proceso de sustituir al riego
por aspersión y por gravedad, para aumentar la eficiencia
del riego en el distrito.
La selección de las unidades de riego a evaluar se hizo con
base a la conformación del DR, el cual se divide en módulos
de riego y éstos a su vez en unidades de riego. A principio
de 2010, se evaluaron 30 unidades de riego, distribuidas en
ocho módulos, con una superficie total evaluada de 2 094 ha,
que representa 22% de la superficie del distrito (Cuadro 1).
The already existing information on the study area
was collected, being the National Water Commission
(CONAGUA), the largest contributor of it, also, the data
from other sources was compiled, such as the Statistics
Agricultural Information System (PCIS) of the Ministry of
Agriculture, Livestock, Fisheries and Food (SAGARPA),
the Yucatán State’s government, Rural Development
Districts (DDR), and various documents related to
agriculture and irrigation’s water management within
the state.
This information is analyzed to obtain data from the most
important parameters in order to make the diagnosis, and
from the results was developed and implemented a survey
to verify certain parameters considered as variables in
time, and others that even though they’re fixed, certainty is
required for the study. The documentation of the irrigation
district 048 was quite extensive and all the basic information
of the main production systems was gathered (user type,
cultivated area, crops, technologies, land tenure), and water
data (equipment and irrigation system, times, frequencies
and volumes of irrigation).
The information obtained (literature and surveys) was
analyzed and based on which, the following actions
were taken: 1) characterization of the producers and the
irrigated areas, based on the level of technology used
for the detection of gaps in technology and formation of
homogeneous groups; 2) selection of the irrigation units in
which the evaluation of irrigation systems was done; and
3) georeferenced location (field) of the producing units in
which the assessments were made.
The results obtained in the first stage lead to conclude that
in the second one, the electro-hydraulic evaluation would be
performed in cultivated units with sweet orange and microsprinkler
irrigation systems, due that they’re the prevailing
crop and system; moreover, in order to increase the
efficiency of irrigation in the district, the micro-sprinkling
system is in the process for replacing the sprinkler and gravity
irrigation systems.
The selection of the irrigation units to be evaluated was
made based on the conformation of the DR, which is
divided into modules of irrigation and in turn these are
divided into irrigation units. In early 2010, 30 irrigation
units were evaluated, distributed in 8 modules, with a
total evaluated surface of 2 094 ha, representing 22% of
the district (Table 1).

10 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
José de la Cruz Tun Dzul et al.
Cuadro 1. Unidades de riego evaluadas en el Distrito de Riego 048, Ticul, Yucatán.
Table 1. Irrigation units evaluated in the Irrigation District 048, Ticul, Yucatán.
Número Módulo Unidad Superficie irrigada (ha)
1 Oxkutzcab Pozo 2 Tabi 82
2 Oxkutzcab Pozo 4 Tabi 35
3 Oxkutzcab Pozo 1 Yaxhom 120
4 Oxkutzcab Pozo 5 Plan Chac 35
5 Oxkutzcab Pozo 5 Tabi 80
6 Oxkutzcab Pozo 3 Sto. Domingo 60
7 Oxkutzcab Pozo 8 Plan Chac 53
8 Oxkutzcab San José Xhualtunich 80
9 Oxkutzcab San Luis Kukikan 50
10 Tzucacab Solidaridad 45
11 Tzucacab Tzucacab 1 29
12 Tekax Cacauché 2 72
13 Tekax Pozo 4 Plan Chac 72
14 Tekax Trinidad 2 72
15 Tekax Plan Chac 3 68
16 Muna Pozo 5 J L Portillo 52
17 Muna Pozo 11 J L Portillo 50
18 Muna Xmatuy 1 65
19 Muna Xmatuy 2 70
20 Sacalum Plan Chac Pozo 1 108
21 Sacalum Plan Chac Pozo 2 96
22 Morelos Plan Chac Pozo 2 78
23 Morelos Pustunich Pozo 1 58
24 Morelos Pustunich Corralché 1 50
25 Emiliano Zapata Plan Chac Ticul Pozo 4 83
26 Emiliano Zapata Plan Chac Ticul Pozo 5 86
27 Emiliano Zapata Plan Chac Ticul Pozo 6 93
28 Las Palmas Lázaro Cárdenas 1 52
29 Las Palmas Plan Chac Pozo 3 95
30 Las Palmas Yotholín Núm. 4 58
Total 30 2 094
Las evaluaciones incluyeron visitas a las unidades de riego,
para verificar las condiciones de los cabezales de riego, las
líneas de distribución y el estado de las parcelas (cultivos y
sistemas de riego). Posteriormente, se realizó la evaluación
electromecánica de los equipos de riego, cuyos datos aún están
en proceso de análisis, y la determinación del coeficiente de
uniformidad de los sistemas de riego por microaspersión.
La uniformidad de riego de una unidad se determinó en una
sección de riego dentro de la unidad, buscando la que se
encontraba en las condiciones más difíciles y lejanas. Se
tomaron cuatro líneas secundarias, las dos últimas líneas de
The evaluations included visits to the irrigation units
to check the condition of the sprinkler heads, lines of
distribution and the parcelʼs status (crops and irrigation
systems). Subsequently, the irrigation equipmentʼs
electro-mechanic evaluation was conducted, whose
data are still being analyzed, and the coefficient of
uniformity determination of the of micro-sprinkler
irrigation systems.
The uniformity of irrigation of a unit was determined in a
section of irrigation within the unit, looking for the one that
found itself the most difficult and remote. Four secondary

Diagnóstico y evaluación de sistemas de riego en el distrito 048 Ticul, Yucatán 11
los extremos y dos intermedias equidistantes de las primeras.
En cada línea se escogieron cuatro plantas: la primera, la
ubicada ⅓ del origen, a ⅔ del origen y la última; es decir, se
tuvieron 16 puntos de medición (Merrian y Keller, 1978).
Se aforó cada uno de los microaspersores, repitiendo el aforo
tres veces por emisor, para obtener el promedio del mismo.
Posteriormente, se promediaron los 16 puntos para obtener el
promedio general (q m
) y se obtuvo el promedio de los cuatro
con el menor gasto (q 25
), para finalmente aplicar la fórmula:
CU= (q 25
/q m
)∗100. El coeficiente de uniformidad debe ser lo
más cercano posible a 100% y no inferior a 90%, para poder
concluir que el sistema de riego funciona eficientemente.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Diagnóstico de la situación actual
El DR-048 Ticul queda comprendido en la región hidrológica
32, Yucatán norte (CONAGUA, 2002) y se localiza en el cono
sur del estado de Yucatán, en la región Pucc (del Maya, zona de
cerros o montículos), está integrado por ocho módulos de riego,
distribuidos en seis municipios, que agrupan a 179 unidades
de riego por bombeo las cuales extraen el volumen de agua del
acuífero a través de 179 pozos. La superficie física del distrito
asciende a 13 005.3 ha, la superficie dominada a 9 694.5 ha y
la superficie sembrada a 8 891.7 ha. El número de usuarios de
riego en el distrito asciende a un total 5 399, distribuidos en los
ocho módulos (Cuadro 2) (CONAGUA, 2008). Sin embargo,
muchos de los socios han vendido o heredado sus parcelas, por
lo que no se tienen cifras precisas actualizadas.
lines were taken, the last two lines of the ends and two
intermediate equidistant from the first ones. Four plants from
each line were selected: the first located ⅓ of the origin, ⅔ of
the origin and the last one; that is, there were 16 measuring
points (Merriam and Keller, 1978).
Each micro-sprinklerʼs capacity was measured, repeating
three times the capacity’s measurement per issuer, in order
to obtain the average. Subsequently, the 16 points were
averaged for the overall mean (q m
) and the average from
the 4 with the lowest consumption was obtained (q 25
), and
finally applying the following formula: CU = (q 25
/q m
)∗100.
The coefficient of uniformity should be as close as possible
to 100% and not less than 90%, in order to conclude that the
irrigation system works efficiently.
RESULTS AND DISCUSSION
Diagnosis of current situation
The DR-048 Ticul falls within the hydrological region 32,
Northern Yucatán (CONAGUA, 2002) and is located in the
southern of Yucatán State, in the Pucca regiona (Mayan
for an area of hills or mounds), consists of eight irrigation
modules spread over six municipalities, which consist
of 179 units with pumping-irrigation, which extract the
volume of water from the aquifer through 179 wells. The
physical area of the district is 13 005.3 ha, the dominated
surface of about 9 694.5 ha and the planted area to 8 891.7
ha. The number of users of the irrigation district goes up
to a total of 5 399, divided into eight modules (Table 2)
Cuadro 2. Distribución de la superficie y usuarios por módulo de riego del Distrito de Riego 048 Ticul, Yucatán.
Table 2. Distribution of the surface and users per irrigation module from the Irrigation District 048 Ticul, Yucatán.
Módulo de riego Municipio
Superficie (ha)
Física Dominada Sembrada ∗
Núm. de usuarios
Muna Muna 2 850 1 576 1 544 702
Sacalum Sacalum 1 033 1 002 902 217
Morelos Ticul 385 358 316 217
Emiliano Zapata Ticul 668 606 565 211
Oxkutzcab Oxkutzcab 4 497 3 527 3 184 2 372
Tekax Tekax 1 972 1 523 1 309 604
Tzucacab Tzucacab 687 290 260 133
Las Palmas Ticul 913 812 811 725
Total 13 005 9 694 8 891 5 399
∗
= no incluye segundos cultivos.

12 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
José de la Cruz Tun Dzul et al.
El volumen total concesionado al distrito es de 84.7 millones
de m 3 . La concesión por pozo varía entre 201 y 400 millares
de m 3 ; con un promedio de 317 millares de m 3 . La superficie
sembrada en cada unidad de riego presenta una variación con
valores desde 30 hasta 120 ha. En el año agrícola 2007-2008
se extrajeron aproximadamente 28.2 millones de m 3 , para
regar 6 701 ha; sin embargo, al considerar el requerimiento
de riego de los cultivos el volumen neto, debería ser de 46.52
millones de m 3 (CONAGUA, 2009), lo cual indica que no
se cubrieron dichos requerimientos y explica porqué se
reportan pérdidas de cultivos por déficit hídrico.
En las 179 unidades del DR-048, se tienen instalados
medidores de gasto y volumen en la descarga del equipo de
bombeo; sin embargo, sólo 60% funcionan, aunque en muy
pocos se realiza la medición de los volúmenes extraídos; 34%
están descompuestos y 6% de los pozos no tienen medidor.
La superficie media de cultivo por productor en el distrito
es menor a dos hectáreas, lo cual implica que el número de
usuarios por unidad de riego es muy grande, lo que dificulta en
muchas ocasiones la toma de decisiones para la operación de la
superficie total de riego, sobre todo cuando dichas decisiones
implican la aportación económicas de los usuarios. Esto se
debe que 90% de las unidades es de propiedad ejidal.
Los sistemas de riego que se encuentran en el distrito son:
microaspersión (39%), gravedad (31%), multicompuertas
(16%), aspersión (12%) y goteo (2%). Existen unidades
con riego por gravedad en suelos pedregosos (Leptosol
rendzico), lo cual es totalmente inadecuado e ineficiente.
Los módulos que tienen altos porcentajes de riego por
gravedad (Oxkutzcab y Muna), es porque tienen la mayor
superficie de suelo Luvisol; no obstante, el comportamiento
hidráulico de estos suelos es semejante al de un suelo
arenoso, razón por la cual la eficiencia de riego es menor
20% (CONAGUA, 2008). Los productores del módulo
Muna están cambiando al riego por goteo, debido que uno
de los cultivos importantes es el maíz, y han constatado que
la respuesta de este cultivo es muy buena.
La instalación de sistemas de riego por microaspersión se ha
generalizado en los últimos años, como parte de la política de
la CONAGUA para incrementar la eficiencia; sin embargo,
muchos de los nuevos equipos están en desuso por diversas
razones, entre las que predomina el rechazo de los usuarios por
desconocimiento del sistema de riego, pues consideran que
los volúmenes aplicados son insuficientes para los cultivos.
(CONAGUA, 2008). However, many of the partners
have sold or inherited their land, so there are no accurate
figures updated.
The total volume permitted to the district is 84.7 million
m 3 . The grant per well varies between 201 and 400
thousand m 3 ; with an average of 317 thousand m 3 . The
planted area in each irrigation unit has a variation with
values from 30 to 120 ha. Approximately 28.2 million m 3
were extracted during the 2007-2008 agricultural year,
to irrigate 6 701 ha; however, considering the irrigation
required for the crops, the net volume should be of 46.52
million m 3 (CONAGUA, 2009), indicating that these
requirements were not met and explains why crop losses
are reported by water deficit.
In the 179 of the DR-048 units, there are volume and
consumption-meters installed in the discharge of the
pumping equipment; however, only 60% work, but very few
are making the measurement of the volumes extracted, 34%
are broken and 6% of the wells have no meter.
The average area of cultivation per producer in the district
is less than two hectares, which implies that the number
of users per unit of irrigation is very large, which difficult
in many occasions to taking decisions regarding the
operation of the total irrigation surface, especially when
those decisions involve the userʼs economic contribution.
This is because 90% of the units are municipal property.
The irrigation systems found in the district are: microsprinkler
(39%), gravity (31%), multi-gate (16%), spray
(12%) and dropping (2%). There are units with gravity
irrigation in stony-soils (Leptosol rendzico), which is totally
inadequate and inefficient.
The modules with high gravity-irrigation percentages
(Oxkutzcab and Muna), is due that they have the largest
area of Luvisol soils; however, the hydraulic behavior
of these soils is similar to a sandy soil, which is why the
irrigation efficiency is lower 20% (CONAGUA, 2008).
The Muna module’s producers are switching to dripping
irrigation because one of the major crops is maize, and they
have verified that the response of this crop is very good.
The installation of micro-sprinkler irrigation systems
has become widespread in the recent years as part of
CONAGUA’s policy to increase efficiency; however, there
are many of the new equipment that is not being used for

Diagnóstico y evaluación de sistemas de riego en el distrito 048 Ticul, Yucatán 13
El cultivo predominante en el distrito es la naranja dulce
(60%), seguido por maíz (11%), limón (8%) y otros en
menor superficie entre los que se encuentran aguacate (7%),
mamey (4%) y hortalizas (4%). La distribución de cultivos
es variable en cada módulo de riego y la diversidad es muy
baja, pues en la mayoría sólo se tienen como máximo tres
especies. La superficie de nuevas siembras es reducida para
los cítricos y frutales, en tanto que de hortalizas y maíz se
siembran dos o tres ciclos al año.
El manejo del suelo y del agua en el área de influencia del
distrito se realiza de manera empírica, pues los usuarios no
cuentan con asistencia técnica ni aplican tecnología de riego
alguna. En general, en las unidades de riego no se realiza una
determinación de las demandas evapotranspirativas de los
cultivos, considerando características climatológicas y su
etapa fenológica, por lo que el manejo, volúmenes e intervalos
de riego, se determinan en la asamblea de usuarios, lo cual
está indisolublemente ligado al costo de extracción del agua.
La fertilización de los cultivos es una práctica que realizan los
productores en función de la disponibilidad económica y de
los apoyos del gobierno que puedan obtener, por lo que no se
realiza en función de la demanda de los cultivos. No se realizan
análisis para dar un seguimiento de las propiedades químicas
del suelo y del agua, lo cual es indispensable si se tiene en cuenta
que el agua de riego presenta niveles de salinidad importantes.
Una situación similar ocurre con los fungicidas e insecticidas.
El primer nivel de organización es entre los usuarios del mismo
pozo, quienes conforman la asamblea de la unidad de riego, y
están constituidos en una Asociación de Usuarios de la Unidad
(AUU). En el siguiente nivel se encuentra la Asociación
Civil del Módulo de Riego (ACMR), una por cada módulo,
constituida por las asociaciones de usuarios de las unidades
que lo conforman, y están representadas por su presidente.
El presidente del módulo se coordina con los representantes
de las unidades de riego y estos a su vez con socios de las
unidades. No existe una organización al interior del módulo
para la adquisición de insumos y la comercialización de
los productos de la región, los intermediarios compran el
producto y establecen los precios de los productos generados
en las unidades de riego.
La información obtenida y analizada permitió elaborar
una serie de categorías (Cuadro 3), dentro de las cuales se
podrán ubicar a los usuarios de riego del Distrito de Riego
048 de Ticul, de tal forma que las soluciones tecnológicas
various reasons, among which predominates the rejection
of the users since they donʼt know the system, believing that
the volumes applied are insufficient for the crops.
The predominant crop in the district is the sweet orange
(60%), followed by maize (11%), lemon (8%) and others
with a lesser area, between those it were found, avocado
(7%), mamey (4%) and vegetables (4%). The crops
distribution is variable in each irrigation module and the
diversity is quite low, since in most of them there are a
maximum of only three species. The area of new plantings
is limited to citrus and fruit, while vegetables and corn are
planted two or three cycles a year.
The soil and waterʼs management in the area under
influence of the district is done empirically, since
the users do not have technical support or apply any
irrigation technology at all. In general, in the irrigation
units, there isn’t made a determination of the crop’s
evapotranspiration demands considering the weather
patterns and phenological stage, because of this, managing
the irrigation volumes and intervals are determined in the
user’s assembly, which is inextricably linked to the water
extraction’s costs.
The crops’ fertilization is a practice performed by the
producers according to the economic availability and
governmental support they can get, so it is not performed
in accordance with the crops’ demands. There arenʼt any
analysis performed to monitoring the soil and water’s
chemical properties, which is indispensable if it’s considered
that the present of the irrigation water’s salinity levels is at
all important. A similar situation occurs with fungicides
and insecticides.
The first level of organization is among the users of the same
well, who conform the irrigation unit’s assembly, and they’re
joint together in an Association of Users of the Unit (AUU).
At the next level is the Civil Partnership Irrigation Module
(CPIM), one for each module, consisting of associations of
users of the units that compose it, and are represented by
their president.
The president of the module is coordinated with
representatives of the irrigation units and these in turn with
partners of the units. There is no organization within the
module for the acquisition of inputs and marketing of local
products, the middlemen buy the products and set the prices
for them.

14 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
José de la Cruz Tun Dzul et al.
que se propongan se puedan ejecutar diferencialmente y no
de manera generalizada como si todos tuvieran el mismo
nivel tecnológico y económico. Se puede observar que la
máxima categoría en que se pueden incluir a los usuarios y
unidades de riego es al nivel y subnivel mediano de inversión
y tecnología, aunque la mayoría de ellos se encuentran en
el subnivel bajo, debido principalmente a las características
de eficiencia de sus sistemas de riego por microaspersión.
The information gathered and analyzed allowed to develop
a series of categories (Table 3) within which the irrigation
users from the Irrigation District 048, Ticul can be located,
so that technological solutions are proposed to be run
differentially and not so widespread as if everyone had
the same technological level and economic development.
It’s noteworthy that the highest categories, in which the
users and irrigation units can be included, correspond to
Cuadro 3. Categorías y parámetros para clasificar a los usuarios de riego en el Distrito de Riego 048 de Ticul, Yucatán.
Table 3. Categories and parameters to classify the irrigation users of the Irrigation District 048 the Ticul, Yucatán.
Nivel de inversión y Subnivel de inversión y
tecnología
tecnología
Parámetros para la clasificación
Alta Alta Goteo, o microaspersión, fertirriego, hortalizas, cítricos, frutales,
maíz, > 80% de eficiencia
Mediana Goteo o microaspersión, fertirriego, hortalizas, frutales, maíz, 65
a 80% de eficiencia
Baja
Microaspersión, hortalizas, cítricos, frutales, 50 a 65% de eficiencia
Mediana Alta Microaspersión, cítricos o frutales, > 50% de eficiencia
Mediana
Baja
Microaspersión, cítricos o frutales, 40 a 50 % de eficiencia
Microaspersión, cítricos o frutales, < 40% de eficiencia
Baja Alta Multicompuertas, maíz, hortalizas o cítricos, > 40% de eficiencia
Mediana
Baja
Gravedad, maíz, frutales o cítricos, 30 a 40% de eficiencia
Gravedad, maíz o frutales, < 30% de eficiencia
Evaluación de los equipos y sistemas de riego
La mayoría de los equipos de riego son viejos, presentan
muchas fugas de agua y reciben poco mantenimiento, ya
que los operadores únicamente vigilan que falte aceite
durante la operación y que el voltaje sea el adecuado para su
funcionamiento. Las fugas de agua pocas veces se reparan,
debido al costo de las refacciones y al personal especializado
para ello. Son pocas las unidades en las que se programa el
mantenimiento del equipo de riego, y éste se realiza durante
la época de lluvias. La potencia de las bombas de riego varía
desde 50 hasta 150 HP, por lo que los gastos también son
variables. Además, 90% de los equipos tienen un factor
de potencia menor 90%, por lo que es necesario instalar
capacitores para hacerlos más eficientes.
Las instalaciones eléctricas presentan deficiencia a causa
de la falta de mantenimiento de las mismas. El suministro
eléctrico presenta picos de alto y bajo voltaje, ocasionando
daños en los equipos de bombeo durante su funcionamiento.
El corte del suministro eléctrico a causa de la variación
the level and sublevel of medium investment and technology,
although most of them are in the sublevel under that level,
mainly due to the efficiency characteristics of their microsprinkler
irrigation systems.
Irrigation equipment and systems’ evaluation
Most of the irrigation equipment is too old, it has several
leaks and receives little maintenance, since the operators
only monitor if there is any lack of oil during the
operation and if the voltage is correct for the operation.
The water leaks are rarely repaired due to the cost of
the parts and those specialized personnel is required
to do so. Only in a few units there is any maintenance
schedule for the irrigation equipment, and this is done
during the rainy season. The irrigation pumps’ power
varies over a wide range, from 50 to 150 HP, so that
expenditures are variable as well. Furthermore, 90%
of the equipment has a power factor lower than 90%,
making it necessary to install capacitors to make them
more efficient.

Diagnóstico y evaluación de sistemas de riego en el distrito 048 Ticul, Yucatán 15
del voltaje y por el mal estado de los equipos es frecuente,
propiciando fuertes problemas de déficit hídrico a los
cultivos en la época de mayor demanda.
La tecnología de producción aplicada a los cultivos es mínima,
pues el tiempo y frecuencia del riego se aplica de manera empírica
y en función de los acuerdos tomados en la asamblea de usuarios.
En muchos casos no se fertiliza tampoco se controlan plagas
y enfermedades. Las principales actividades son el riego en la
época de sequía y el control de la maleza. Existen temporadas
del año en que se requiere del riego de auxilio, pero pocas
veces se aplica, lo cual reduce la producción de los cultivos.
La situación de los cultivos perennes es crítica, debido al mal
manejo del riego, se aplican cantidades excesivas en algunos
casos y deficitarias en otros, dando por resultado que muchos
de los árboles mueran por falta de agua. No se realizan podas
de formación y mantenimiento, por lo que los árboles son
viejos y de bajo rendimiento (6.5 a 13.5 t ha -1 ). El manejo
de los cultivos está determinado por la situación económica
particular de cada productor y de su experiencia, ya que no
cuenta con asesoría técnica tampoco financiera.
Los sistemas de distribución del agua de riego presentan
muchas fugas en más de 50% de las unidades evaluadas,
muchas de ellas no se habían detectado y solo fue posible
deducirlo mediante la evaluación. Sin embargo, en varias
unidades las fugas son evidentes, pero los usuarios no
cuentan con recursos para corregirlas, o bien le restan
importancia pues no tienen conciencia de la importancia que
tiene la conservación de este precioso recurso.
Tomando como base el caudal actual y los datos de gasto
obtenidos en la evaluación por unidad de superficie, se
calculó la eficiencia de distribución y se encontró que tiene
también una amplia variación (35% a 75%), pero es la gran
mayoría de los casos es menor a 50%, lo que indica que más
de 50% del agua extraída del acuífero se está perdiendo en
la distribución a pesar de que se utilizan tuberías.
Las unidades en las que se determinó del coeficiente de
uniformidad (CU), tienen superficies que varían entre 35
y 108 ha, con secciones de riego también muy variables
debido a la potencia de la bomba de riego. El número de
microaspersores también es bastante variable, pues va
desde 170 hasta 300 por hectárea. El gasto teórico de los
microaspersores evaluados varía entre 40 y 70 litros por hora
(LPH); dicho gasto no se alcanza en ninguna de las unidades,
pues el gasto medio fluctuó entre 18 y 52 LPH.
The electrical installations are deficient due to the lack
of maintenance. The power supply presents high and low
voltage peaks, causing damage to the pumping equipment
during operation. The power loss due to the voltage variation
and the poor state of the equipment is quite common, leading
to serious problems of water stress to the crops at the time
of peak demand.
The production technology applied to the crops is minimal,
because the time and frequency of irrigation is empirically
applied and according of the agreements reached at the
user’s meeting. In many cases there is neither fertilization
nor any control of pests and diseases. The main activities
include irrigation during the dry season and weed control.
There are times over the year in which auxiliary irrigation
is required, but rarely applied, which reduces the crop’s
production.
The situation of the perennial crops is critical because of the
mismanagement of irrigation; excessive amounts are applied
in some cases and deficient in others, resulting in many dead
trees due to the lack of water. There is neither formation nor
maintenance pruning conducted, so the trees are old and
low-yielding (6.5 to 13.5 t ha -1 ). The cropʼs management
is determined by the particular economic situation of each
producer and their experience, since there is no financial or
technical advice.
The water irrigation’s distribution systems present many
leaks in more than 50% of the units tested, many of them
have not been detected and were only possible to deduce
through evaluation. However, in several units, the leaks
are obvious, but the users do not have the resources to
mend them or they lessen its importance as they have no
awareness of the importance for conserving this precious
resource.
Based on the current flow and consumption data obtained
in the assessment per unit area, the distribution efficiency
was calculated and it was found that there is also a wide
variation (35% to 75%), but the vast majority of the cases is
less than 50%, indicating that more than 50% of the water
extracted from the aquifer is being lost in the distribution
even though pipes are used.
The units in which it the coefficient of uniformity (CU)
was determined, have surfaces that vary between 35
and 108 ha, with irrigation sections also highly variable
due to the power of the irrigation pump. The number of

16 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
José de la Cruz Tun Dzul et al.
El CU evaluado en las unidades, también es un valor con amplia
variación, desde 55% hasta 89%, y con base en el criterio de
calificación, al ser menor a 90% en todos los casos se concluye
que los sistemas de riego no funcionan correctamente. Las
causas que están propiciando dicha ineficiencia, van desde
una simple obstrucción que se soluciona con una limpieza del
sistemas, hasta las fugas debidas a tuberías rotas, válvulas en
mal estado, emisores dañados, obturados o rotos, que implican
un mayor costo y tiempo para su reparación.
Los resultados de la evaluación indican que las eficiencias
de distribución y aplicación de los sistemas de riego por
microaspersión en el DR- 048, son muy bajas pues varían
entre 35 y 70%, con una media de 46.5%, la cual es menor a
la reportada por la CONAGUA (2008), de 56%. Por lo que
es necesario implementar medidas correctivas para alcanzar
la eficiencia mínima de 85% inherentes a los sistemas de
riego por microaspersión.
El volumen de agua aplicada por árbol por riego varían entre
140 y 400 L y el intervalo de riego entre dos y ocho días; si
consideramos que la demanda de agua por árbol varía entre
125 y 175 L por día a lo largo del año (CONAGUA, 2008),
y que la mayoría de los suelos del área de estudio no puede
retener más de 25 m 3 ha -1 , entonces concluimos que gran
cantidad del agua aplicada se pierde por infiltración profunda
al exceder la capacidad de retención de humedad del suelo
en cada riego; además, los intervalos de riego mayores a dos
días propician el déficit hídrico de las plantas al agotarse la
reserva en menos de dos días, debido a las características de
retención de humedad de los suelos.
CONCLUSIONES
La máxima categoría en la que se pueden ubicar los
usuarios de riego corresponde al nivel y subnivel mediano
de inversión y tecnología, aunque la mayoría se ubica en el
subnivel bajo, debido principalmente a las características
de eficiencia de sus sistemas de riego por microaspersión.
El riego del cultivo de naranja se aplica sin conocimiento de
los requerimientos hídricos del cultivo y sin considerar la
capacidad de retención de agua de los suelos, y con sistemas
de riego por microaspersión con múltiples deficiencias; lo
cual lo encarece y propicia el bajo rendimiento y calidad de
los productos, que a su vez reduce la competitividad en el
mercado y la rentabilidad del sistema de producción.
micro-sprinklers is quite variable too, from 170 to 300
per hectare. The theoretical evaluated micro-sprinklersʼ
consumptions varied between 40 and 70 liters per hour
(LPH), such consumption is not achieved in any of the
units, as the average consumption ranged from 18 to 52
LPH.
The CU evaluated in the units is also a value with wide
variation, from 55% to 89%, and based on the qualification
criteria, since it’s below 90% in all cases; it’s concluded
that the irrigation systems do not work properly. The causes
that are leading to this inefficiency, goes from a simple
obstruction that would be quickly solved by cleaning the
system to the leaks caused by broken pipes, disrepair valves,
damaged transmitters, blocked or broken, which involve
higher costs and more time to repair.
The evaluation’s results indicate that the efficiency of
distribution and application of the micro-sprinkler irrigation
systems in the DR-048 are very low as they vary between
35 and 70%, with an average of 46.5%, which is lower than
that reported by CONAGUA (2008), 56%. Therefore it is
necessary to implement corrective actions to achieving the
minimum efficiency of 85% inherent to the micro-irrigation
systems.
The volume of water applied per tree per irrigation vary
between 140 and 400 L and the irrigation interval from
two to eight days, if it’s considered that the demand for
water per tree varies between 125 and 175 L per day
throughout the year (CONAGUA, 2008), and most of
the soils of the studied area cannot hold more than 25 m 3
ha -1 , then it is concluded, that a large amount of water
applied is lost through deep percolation by exceeding
the soil’s moisture retention capacity at each irrigation,
in addition, the irrigation intervals greater than two days
favor the plant water deficit having exhausted the reserves
in less than two days, due to the soil’s moisture retention
characteristics.
CONCLUSIONS
The highest category in which the irrigation users can
be located corresponds to a medium level of investment
and technology, although most of them are located in
the low sublevel, it’s mainly due to the characteristics of
efficiency of its micro-sprinkler irrigation systems.

Diagnóstico y evaluación de sistemas de riego en el distrito 048 Ticul, Yucatán 17
La eficiencia del riego por microaspersión del cultivo
de naranja es 46.5%, debido principalmente a las malas
condiciones del equipo de bombeo y el sistema de
distribución el cual presenta muchas fugas.
AGRADECIMIENTOS
Los autores(as) agradecen al Fondo Mixto Gobierno
del estado de Yucatán-Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnología (CONACYT), el financiamiento del proyecto
del cual derivó el presente artículo.
The orange crop irrigation is applied without knowledge
of the crop’s water requirement and regardless of the soil’s
water holding capacity and the micro-sprinkler irrigation
systems with multiple deficiencies make it more expensive
and encourages poor performance and product quality, which
in turn reduces the market competitiveness and profitability
of the production system.
The micro-sprinkler’s irrigation efficiency for the orange
crop is 46.5%, mainly due to the poor condition of pumping
equipment and distribution system, which has several
leaks.
End of the English version
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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011 p. 19-30
PRÁCTICAS DE UTILIZACIÓN PARA PLAGUICIDAS EN LA LOCALIDAD
NUEVA LIBERTAD, LA CONCORDIA, CHIAPAS*
PESTICIDE USE PRACTICES IN THE LOCALITY OF NUEVA
LIBERTAD, LA CONCORDIA, CHIAPAS
Daisy Escobar-Castillejos 1§ , Adriana Caballero-Roque 2 y Jaime Rendón-Von Osten 3
1
Universidad Autónoma de Chiapas. Blvd. Belisario Domínguez, km 1081. Col. Centro, Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. Tel. 01 961 6150517. 2 Universidad de Ciencias y Artes de
Chiapas. Libramiento Norte Poniente S/N. Tuxtla Gutiérrez, Chiapas. Tel. 01 961 616183613. (cradri1@hotmail.com). 3 Universidad Autónoma de Campeche. EPOMEX.
Av. Agustín Melgar S/N. Col. Buenavista, Campeche, Campeche. Tel. 01 981 11114747. (jarendon1@gmail.com). § Autora para correspondencia: daisye@unach.mx.
RESUMEN
ABSTRACT
Algunos de los plaguicidas que se utilizan en el Distrito
de Riego (DDR) Núm. 101 Cuxtepeques, Chiapas, están
prohibidos en otros países y restringidos en México. Esto
representa un riesgo para el medio ambiente y la salud de
las personas que lo usan. El objetivo del presente trabajo
consistió en conocer las características sociodemográficas
y las determinantes de la exposición a los plaguicidas en los
trabajadores agrícolas de Nueva Libertad, como parte de un
proyecto que se realizó en las ocho localidades que abarca el
distrito de riego, cuya producción agropecuaria se mantiene
todo el año. Este es un estudio descriptivo transversal
realizado entre noviembre de 2008 a mayo de 2009 a 197
pobladores. Se llevó a cabo el análisis del proceso de trabajo,
así como la aplicación de un cuestionario semiestructurado
y de entrevistas abiertas a actores claves en Nueva Libertad,
La Concordia, Chiapas. Los datos revelan que 96% de los
trabajadores agrícolas de la localidad conocen los problemas
de salud asociados al manejo inadecuado de plaguicidas. No
obstante, fueron minimizados los riesgos y la negación del
peligro. Por ejemplo, la falta de uso de protección personal
al aplicar los productos en el 99.5% de los entrevistados o
bien el manejo inadecuado de los envases de los plaguicidas
en donde 92.9% los dispone inadecuadamente.
Some of the pesticides used in the Irrigation District (DDR)
Num. 101 Cuxtepeques, Chiapas, are banned in other
countries and restricted in Mexico. This represents a risk for
the environment and the health of people who uses them. The
aim of this study was to determine the socio-demographic
characteristics and determinants of exposure to pesticides in
agricultural workers in Nueva Libertad as part of a project
that was conducted in the eight locations covered by the
irrigation district, whose agricultural production is maintained
throughout the whole year. This is a cross-sectional study
conducted from November 2008 to May 2009, to a 197
settlers. The working’s process analysis was done as well as
the application of a semi-structured questionnaire and open
interviews with key people in Nueva Libertad, La Concordia,
Chiapas. The data revealed that 96% of the agricultural
workers in the locality know about the health problems
associated with the improper handling of pesticides. However,
the risks and danger were minimized and denied. For example,
the lack of use of personal protection when applying the
products, as the 99.5% answered, or the improper handling
of pesticide containers, as 92.9% did.
Key words: environment, habits, health, pesticides.
* Recibido: abril de 2011
Aceptado: octubre de 2011

20 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Daisy Escobar-Castillejos et al.
Palabras clave: ambiente, hábitos, plaguicidas, salud.
INTRODUCTION
INTRODUCCIÓN
Actualmente el uso de agroquímicos constituye un elemento
integral de la producción en la agricultura moderna; desde los
años cuarenta, su uso ha aumentado de manera continua, y
aunque actualmente se observa una tendencia a la reducción
de estas sustancias en países desarrollados, hoy en día éstos
se siguen aplicando en forma intensiva en países en vías de
desarrollo como México (Albert, 2005). Los agroquímicos
son sustancias químicas utilizadas en la agricultura como
plaguicidas y fertilizantes, y cuya aplicación correcta es
la medida más aceptada y efectiva, para lograr la máxima
producción y mejor calidad de los cultivos (Ferrer y Cabral
1993; Bolognesi 2003).
La FAO (1993) define plaguicida como cualquier sustancia
o mezcla de sustancias destinadas a prevenir, destruir
o controlar cualquier plaga, incluyendo los vectores de
enfermedades humanas o de los animales, las especies no
deseadas de plantas o animales que causan perjuicio o que
interfieren de cualquier forma en la producción, elaboración,
almacenamiento, transporte o comercialización de los
alimentos, productos agrícolas, madera y productos de madera
o alimentos para animales, o que pueden administrarse a los
animales para combatir insectos, arácnidos u otras plagas
en o sobre sus cuerpos (CICOPLAFEST, 1998).
Existen evidencias, obtenidas a partir de estudios de
laboratorio y campo, que el uso de agroquímicos provocan
daños a la salud y al medio ambiente (González et al., 2001),
y que la población económicamente activa del sector agrario,
tiene mayor exposición a éstos, dado que utilizan 85% de
tales productos, al ser uno de los principales insumos de
trabajo (Tinoco et al., 1999; Yáñez et al., 2002; Rendón et
al., 2004; Herrera et al., 2005).
En México, el panorama del impacto ambiental y de salud
pública creado por el uso de plaguicidas es crítico (Bejarano,
1999; Albert, 2005), por lo que en las últimas décadas se
han presentado una serie de planteamientos, enfocados a
alertar los efectos negativos que los modelos de explotación
agropecuarios dominantes, tienen sobre el medio ambiente
y sus graves consecuencias sobre la salud humana (OPS,
2007). Dadas estas circunstancias, el estudio de las
actividades agrícolas y el uso de agroquímicos asociado
Currently, the use of chemicals is an integral part of
production in modern agriculture; since the forties, their
use has steadily increased, and although it is now a trend
towards the reduction of these chemicals in developed
countries, today they are still applied intensively in
developing countries such as Mexico (Albert, 2005). The
agrochemicals are chemical substances used in agriculture,
such as pesticides and fertilizers; whose proper application
is the most accepted and effective in order to achieve the
crop’s maximum production and quality (Ferrer and Cabral
1993; Bolognesi 2003).
FAO (1993) defines a pesticide as any substance or mixture of
substances intended for preventing, destroying or controlling
any pest, including vectors of human or animal diseases,
unwanted species of plants or animals causing harm or
interfering in any way in the production, processing, storage,
transportation or marketing of food, agricultural commodities,
wood and wood products or animal feed, or that can be
administered to animals to control insects, arachnids or any
other pests in them (CICOPLAFEST, 1998).
There is evidence, obtained from laboratory and field
studies, that the use of chemicals cause damage to the health
and the environment (González et al., 2001), and that the
economically active population in agriculture, has more
exposure to them, because they use 85% of these products,
as one of the main laboring inputs (Tinoco et al., 1999; Yáñez
et al., 2002; Rendón et al., 2004; Herrera et al., 2005).
In Mexico, the landscape of the environmental impact and
public health created by the use of pesticides is quite critical
(Bejarano, 1999; Albert, 2005), so, in the last decades, there
have been a number of approaches aimed at alerting about
the negative effects that the dominant farming models have
on the environment and its serious consequences on the
human health (OPS, 2007). Given these circumstances,
the study of the agricultural activities and the use of
associated agrochemicals have an area of ​research relevant
to understanding the health risks of human population and
the associated effects on the environment.
The potential risks that the agrochemicals represent for the
human health and the environment has been documented,
because they can pollute the air (Kegley and Katten,
2003), water (Sandor et al., 2001; Ward et al., 2003),

Prácticas de utilización para plaguicidas en la localidad Nueva Libertad, La Concordia, Chiapas 21
presentan un área de investigación relevante, para entender
los riesgos a la salud de la población humana y los efectos
asociados sobre el medio ambiente.
Se ha documentado el riesgo potencial que los agroquímicos
representan para la salud humana y para el medio ambiente,
debido que pueden contaminar el aire (Kegley y Katten,
2003), agua (Sandor et al., 2001; Ward et al., 2003), biota
(Silvestri, 1992), sedimentos y suelos (Carvalho et al., 2002;
Yánez et al., 2002), y finalmente pueden incorporarse a
la cadena alimenticia a través de los alimentos (Albert,
1996; Waliszewski et al., 1997). Sin embargo, es necesario
complementar estos resultados mediante el estudio de los
factores que asociados al uso de plaguicidas, al manejo y la
disposición final (Peres et al., 2007a; Amaya et al., 2008;
Vergara y Cervantes, 2009).
En este contexto, los estudios que permitan conocer sobre las
prácticas agrícolas y los factores de riesgo asociados al uso de
agroquímicos, son estrategias importantes para comprender
la vulnerabilidad de estas regiones y poder contribuir
a la solución de los problemas de salud y ambientales,
relacionados con el uso de estas sustancias (Salcedo y Melo,
2005; Peres, 2007a).
MATERIALES Y MÉTODOS
Área y población de estudio. La localidad de Nueva Libertad
en el municipio de la Concordia, Chiapas se encuentra en
la región agrícola de la Depresión Central de Chiapas en la
vertiente interior de la Cuenca Superior del Río Grijalva.
Se localiza en las coordenadas 16 o 05’ 36” de latitud norte
y 92 o 48’ 30” de longitud oeste, con una elevación media de
550 msnm. En la Figura 1, de 1 262 ha que comprenden la
localidad, 151 ha se encuentra beneficiada por el sistema
de riego que aprovecha los escurrimientos superficiales del
Río Custepec (Arellano, 1995).
La población total es de 925 habitantes, de los cuales
51.3% son hombres y 48.7% mujeres. Su estructura es
predominantemente adulta, 54% de sus habitantes se
encuentran entre los 25 a 65 años. La localidad de Nueva
Libertad es considerada como de alta marginación (SEDESOL,
2005). En esta localidad la agricultura ha sido desde hace más
de 17 años la actividad económica principal, teniendo un
gran valor social y cultural. Los principales cultivos son arroz
(Oryza sativa), frijol (Phaseolus vulgaris L.), maíz (Zea mays
biota (Silvestri, 1992), sediments and soils (Carvalho
et al., 2002; Yánez et al., 2002), and finally, they could
eventually get incorporated into the food-chain through
the food itself (Albert, 1996; Waliszewski et al. 1997).
However, it is necessary to complement these results by
studying the factors associated with the use of pesticides,
their handling and disposal (Peres et al., 2007a; Amaya et
al., 2008; Vergara and Cervantes, 2009).
In this context, the studies that allow to learn about
agricultural practices and the risk factors associated with
the use of agrochemicals are important strategies for
understanding how vulnerable these regions are and to
contribute to the solution of the environmental and health
problems related to the use of these substances (Salcedo and
Melo, 2005; Peres, 2007a).
MATERIALS AND METHODS
Area and population study. The Nueva Libertad locality
in the municipality of Concordia, Chiapas is found in the
agricultural region of the Central Depression of Chiapas in
the inner side of the Grijalva River Upper Basin. It is located
at coordinates 16 o 05’ 36” north latitude and 92 o 48’ 30” W,
with an average elevation of 550 meters. In the Figure 1,
151 hectares (ha) out of the 1 262 hectares that comprise the
locality is beneficiated from the irrigation system that uses
the surface runoff of the Custepec River (Arellano, 1995).
16 o 00’ 16 o 5’ 16 o 10’
W
Presa
Juan Sabines
N
S
E
92 o 55’ 92 o 50’ 92 o 45’
92 o 55’ 92 o 50’ 92 o 45’
Localidades
1-10000 Habitantes
1001-10000
10001-100000
100001-424579
5 0 5 Km
Red hidrológica
Corriente perenne
Corriente intermitente
Figura 1. Localización geográfica de la localidad Nueva
Libertad.
Figure 1. Geographical location of the Nueva Libertad locality.
16 o 00’ 16 o 5’ 16 o 10’

22 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Daisy Escobar-Castillejos et al.
L.), sandía (Citrollus lanatus), papaya (Carica papaya L.) y
forraje (pasto) (CONAGUA, 2009). La producción se utiliza
para autoconsumo familiar y para el comercio en mercados
locales y regionales (SAGARPA, 2008). Para el año agrícola
2008-2009, la producción de alimentos fue de 1 299.75 t.
El trabajo rural se basa en la agricultura familiar, en donde
los hombres y los niños son los que directamente participan
en las actividades agrícolas y las mujeres y las niñas son
excluidas, ellas se dedican a las labores del hogar (Escobar,
2008). La mayoría de los beneficiarios del distrito de riego
son ejidatarios; en ocasiones los ejidatarios arrendan parte
de sus tierras a cambio de parte de la producción.
El objetivo del trabajo consistió en conocer las características
sociodemográficas de la localidad, identificar los agroquímicos
usados en ella y las determinantes de la exposición a los
plaguicidas en los trabajadores agrícolas de Nueva Libertad,
con la finalidad de continuar los trabajos de investigación
sobre el uso de plaguicidas y daños a la salud y medio
ambiente; el cual se desarrollan en ocho localidades ubicadas
dentro del Distrito de riego: El Diamante de Echeverría, El
Ambar de Echeverría, Nueva Libertad, Independencia, Benito
Juárez, Guadalupe Victoria, Juan Sabines y La Tigrilla.
Con la finalidad de cumplir el objetivo planteado se desarrollo
un estudio descriptivo transversal, entre noviembre de 2008
a mayo de 2009, el cual se realizó en dos etapas:
Primera etapa. Se realizaron observaciones participativas
de las poblaciones de estudio, las cuales pretendían observar,
acompañar, compartir y en menor medida participar con
las rutinas típicas y diarias de la comunidad, permitiendo
de esta forma un mayor acercamiento al problema, para
identificar a los informantes claves, se recopiló información
estadística del distrito con los responsables de la Secretaría
de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y
Alimentación (SAGARPA), la Comisión Nacional del Agua
(CONAGUA) y médicos de la Secretaría de Salud (SSA).
La información recopilada fue correspondiente a productividad
de la zona, tipos de cultivo, cantidad de ganado en el área,
capacitación recibida por los usuarios sobre el manejo de
agroquímicos, usos del agua, enfermedades frecuentes en la
zona, procedimientos de trabajo de los ejidatarios, relaciones
sociales, costo de agroquímicos para los ejidatarios, costo de
consultas médicas, pago del uso del agua por cultivo y pago de
jornales. En esta etapa se realizaron seis entrevistas abiertas,
donde se incluyo al comisariado ejidal de la comunidad de
The locality’s total population is 925 inhabitants, out of
whom 51.3% are male and 48.7% female. Its structure is
predominantly adult, 54% of its inhabitants are between
25 and 65 years old. The locality of Nueva Libertad is
considerate as highly marginalized (SEDESOL, 2005). In the
locality of Nueva Libertad, agriculture has been for over 17
years the main economic activity, having a great social and
cultural value. The main producing crops are: rice (Oryza
sativa), beans (Phaseolus vulgaris L.), corn (Zea mays L.),
watermelon (Citrollus lanatus), papaya (Carica papaya L.)
and forage (grass) (CONAGUA, 2009). The production is
used for family consumption and for trade in the local and
regional markets (SAGARPA, 2008). For the 2008-2009
agricultural year, the food production of the locality Nueva
Libertad was 1 299.75 tones for the crops mentioned.
The rural working is based on family farming, where men
and boys are those directly involved in the agricultural
activities and women and girls are excluded, engaged only in
household chores (Escobar, 2008). Most of the beneficiaries
of the irrigation district are ejidatarios (community farmers),
and sometimes they rent some of their land in exchange for
a part of the production.
The aim of this study was to determine the sociodemographic
characteristics of the locality, identify
chemicals used in it and the determinants of exposure to
pesticides in agricultural workers in Nueva Libertad in
order to continuing the research on the use of pesticides
and the damage to both health and environment, which are
developed in eight villages located within the Irrigation
District: El Diamante de Echeverría, El Ambar de
Echeverría, Nueva Libertad, Independencia, Benito Juárez,
Guadalupe Victoria, Juan Sabines y La Tigrilla.
In order to meet the stated objective, a cross-sectional
study was developed from November 2008 to May 2009,
conducted in two stages:
First stage. Participatory observations were made in the
study populations, which sought to observe, follow, share,
and in a lesser extent, to getting involved with typical and
daily routines of the community, thus allowing a greater
approach to the problem, allowing to identify key informants,
collect statistical information in the district along with the
officials from the Ministry of Agriculture, Livestock,
Rural Development, Fisheries and Food (SAGARPA), the
National Water Commission (CONAGUA) and doctors of
the Ministry of Health (SSA).

Prácticas de utilización para plaguicidas en la localidad Nueva Libertad, La Concordia, Chiapas 23
estudio, al Jefe del Centro de Apoyo al Desarrollo Rural
(CADER) SAGARPA, al Jefe de CONAGUA, el Médico del
Ámbar de Echeverría, el único distribuidor de agroquímicos
(localidad Independencia) y al representante de los usuarios
del Distrito de Riego (DDR).
Segunda etapa. Se aplicó un cuestionario semiestructurado
anónimo de 40 preguntas, dividido en dos partes; la primera
permitió obtener información general y la segunda estaba
relacionada a las prácticas de uso y manejo de agroquímicos,
dicho instrumento se aplicó a 197 trabajadores agrícolas de
Nueva Libertad de un total de 292 reportados para 2009 por la
Asociación de Beneficiarios del Distrito de Riego Núm. 101,
Cuxtepeques A. C. El cuestionario se aplicó de forma voluntaria
y con consentimiento firmado y fue validada mediante la
realización del piloto en la primera etapa al juicio y sugerencias
de expertos en el tema. La finalidad de dicho instrumento fue
recolectar información técnica sobre antecedentes laborales,
condiciones de trabajo, uso anterior y actual de agroquímicos,
hábitos y costumbres en el manejo de los mismos.
La implementación del instrumento se realizó en las
reuniones de ejidatarios que todos los sábados y domingos
últimos de cada mes se efectúan en las localidades de
estudio. El trabajo realizado en las comunidades contó
con la colaboración del Secretaría de Salud (SSA), lo que
permitió lograr la confianza de los pobladores para el llenado
del mismo. La información obtenida se capturó en una hoja
de cálculo de Microsoft Excel 2007, donde se exporto al
programa Statgraphics Centurion XV (2006) para su análisis
mediante la prueba chi-cuadrado, con la finalidad de conocer
la independencia estadística entre las variables de estudio.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Se encontró que la edad promedio de los 197 encuestados
es de 46 años de edad. En cuanto a la escolaridad, 21% (42)
no sabe leer ni escribir, 41% (81) tiene primaria incompleta,
representando a un 62% (123) de los entrevistados. El 100%
(197) de los entrevistados maneja agroquímicos desde la
infancia (entre los 10 y 12 años) y sólo 11% (22) de los
ejidatarios han recibido asesoría por parte del proveedor en el
uso de agroquímicos. El 95.4% (188) utilizan plaguicidas y
fertilizantes, para optimizar la producción y 4.6% (9) utilizan
plaguicida para controlar las plagas y no usan fertilizantes. En
el Cuadro 1 se indica el nombre de los agroquímicos de uso
común en la localidad.
The information were corresponding for the area’s
productivity, crop type, number of livestock in the area,
training received by users on the agrochemicals handling,
water use, frequent illness in the area, working procedures
of the ejidatarios, social relationships, and other socioeconomic
aspects such as the cost of chemicals for the
ejidatarios, cost of medical appointments, payment of water
use per crop and daily-wages. At this stage, there were a
total of 6 open interviews, including the ejidal commissary,
the Head of the Center for Rural Development Support
(CADER) SAGARPA, CONAGUA’s Chief, the Medical
Amber Echeverria the only agrochemical distributor
(Indepencia locality) and representative users of the
Irrigation District (DDR).
Second stage. An anonymous semi-structured questionnaire
of 40 questions divided into two parts was applied: the
first section allowed to gathering general information and
the second one was related to the use and management
practices of agrochemicals, this instrument was applied
to 197 farm workers in Nueva Libertad out of a total of
292 reported in 2009 by the Association of Beneficiaries
of Irrigation District Num. 101, Cuxtepeques A. C. The
questionnaire was applied voluntarily and an informed
consent was signed and validated by conducting the pilot in
the first stage of trial and tips from experts on the subject.
The purpose of this instrument was to collect technical
information on working history, working conditions,
previous and current use of the agrochemicals, habits as
well as customs for handling them.
The implementation of the instrument was conducted in the
ejido meetings of the area under study, every last Saturday
and Sunday of each month. The work was conducted in the
communities in collaboration with the Ministry of Health
(SSA) that allowed gaining the trust of the people to fill it.
The information obtained was poured into a spreadsheet
in Microsoft Excel 2007 which exported Statgraphics
Centurion XV program (2006) for analysis by chi-square
test, in order to know the statistical independence between
the studied variables.
RESULTS AND DISCUSSION
It was found that the average age from the 197 (n)
respondents, is 46 years old. Regarding schooling, 21%
(42) cannot read or write, 41% (81) have incomplete

24 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Daisy Escobar-Castillejos et al.
Cuadro 1. Relación de agroquímicos utilizados en la localidad Nueva Libertad en 2008 y 2009.
Table 1. List of chemicals used in the locality Nueva Libertad in 2008 and 2009.
Compuesto Clase Persistencia ∗∗ Compuesto Clase Persistencia ∗∗
Paratión metílico Insecticida 2 a 4 semanas Clorpirifos etil Insecticida 2 a 4 semanas
Folidol
Lorsban
Metamidofos Insecticida 2 días Cypermetrina Insecticida 1 año
Tamarón
Arribo
Paraquat Herbicida 3 años Fipol
Herbipol Thiodicarb Insecticida 1.5 días
Gramocil
Semevin
Gramoxone Mancozeb Insecticida 1 a 7 días
Cuproquat
Manzate
Metomilo Insecticida 14 días Monocrotofos Fungicida Menos de 7 días
Lannate
Nuvacron
Glifosato Herbicida 14 a 22 días Lambda cyalotrina Insecticida hasta 12 semanas
2,4-D ∗ Herbicida Menos de 7 días Karate
Esterón 47 Endosulfan Insecticida Hasta 50 días
2,4-D amina
Tridente
Herbester
Thiodan
Herbipol 2,4-D Carbofuran Insecticida 30 a 120 días
Arrasador
Furadan
Galope
∗
= Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos de América (EPA); ∗∗ = Comisión Intersecretarial para el Control del Proceso y Uso de Plaguicidas y Sustancias
Tóxicas (CICOPLAFEST, 2010).
Sobre los plaguicidas 96% de los encuestados, manifiesta
conocer los daños a la salud y medio ambiente por el uso de
los mismos, pero 100% de ellos considera que los únicos
vulnerables a estos químicos son las mujeres y los niños.
El 83% de los entrevistados se ha derramado plaguicida
en el cuerpo más de 10 veces y sólo 17% reporta que no ha
sufrido este tipo de percance. De los entrevistados 99.5%
mencionó que no usa ningún tipo de protección personal y
emplea únicamente botas, camisa y pantalón cuando aplican
plaguicidas, 0.5% que reporto usar protección utiliza, al
igual que los anteriores, botas, camisa y pantalón agregando
a manera de protección el uso de pañuelos para proteger
su rostro. El 52% de los productores no realiza ninguna
actividad higiénica después de aplicar el producto, 16% se
baña en los canales de riego y se cambia la camisa y 32% se
lava únicamente las manos.
Cuando se interrogó acerca de la frecuencia de aplicación
de los plaguicidas en los cultivos, 80% refirió aplicar los
productos tres veces por periodo de cultivo (junio-julio o
noviembre-diciembre) y 20% aplica dos veces por periodo.
elementary studies, representing a 62% (123) of respondents.
100% (197) of respondents handle agrochemicals since
childhood (between 10 and 12 years) and only 11% (22)
of the ejidatarios have been advised by the supplier in the
use of agrochemicals. 95.4% (188) of them use pesticides
and fertilizers in order to optimize production and 4.6% (9)
used a pesticide to control pests and do not use fertilizers.
The Table 1 shows the names of the chemicals commonly
used in the locality.
About the pesticides, 96% of respondents acknowledge
to knowing the damage to the health and the environment
by using them, but 100% of them consider that the only
vulnerable to these chemicals are women and children.
The 83% of respondents had spilled pesticide into their own
body more than 10 times and only 17% report that has not
undergone this type of mishap. The 99.5% of respondents
mentioned that they do not use any kind of personal
protective equipment and they use only boots, shirt and
pants when applying pesticides, 0.5% that reported to use
protection, like the previous ones, boots, shirt and pants,

Prácticas de utilización para plaguicidas en la localidad Nueva Libertad, La Concordia, Chiapas 25
El 95.5% lo aplica en la mañana muy temprano y 3.5% al
medio día. El 73% de los 197 entrevistados manifiesta no
conocer alguna otra forma de control de plagas o malezas,
mientras que 27% dice conocer el control biológico
refiriéndose al empleo de insectos estériles.
En cuanto a la labor de preparación del plaguicida 86% lo
ejecutan ellos mismos, 10% lo lleva a cabo el patrón y 4%
lo realiza el vendedor, todos lo realizan manualmente sin
protección de guantes o mascarillas. El 98.5% de los 197
encuestados indican que después de aplicar el plaguicida
tiran al suelo el residual de las bombas de aplicación. El
100% de los entrevistados utilizan bombas en la espalda.
El 82% de los entrevistados almacena los plaguicidas en el
campo escondidos en la maleza y 18% lo lleva a casa y lo
coloca junto al los utensilios de trabajo.
Referente a la disposición de los envases de los plaguicidas,
48% los tira en el campo, 26% los quema en campo, 7% los
entierra, 16% los lleva a casa y los tira a la basura y 3% no
contesto. Respecto a los cambios ambientales que aprecian
los trabajadores agrícolas cuando aplican plaguicidas, se
encontró que el 54% indica que el aire huele diferente, 46%
que la tierra ya no produce igual el siguiente año,10% que
las plagas ya no mueren tan fácil.
Las diferencias reportadas no fueron significativas, con
respecto a la edad o grado de escolaridad de los entrevistados,
con excepción del caso correspondiente al uso de plaguicidas
prohibidos o restringidos y la edad del trabajador agrícola,
en este caso los productores menores de 50 años son los que
usan regularmente este tipo de productos (Cuadro 2).
adding as a mean of protection the use of handkerchiefs to
protect their face. The 52% of producers do no perform any
kind of hygienic activity after applying the product, 16%
bathe in the irrigation canals and change their shirt and only
32% only wash their hands.
When the farmers were asked about the frequency of
application of pesticides on crops 80% reported applying
the product three times per growing season (June-July or
November-December) and 20% applied twice per period.
The 95.5% of them applies it in the early morning and 3.5%
at midday. 73% of the 197 surveyed, state to not knowing
any other way to control pests or weeds while 27% say that
they know the biological control referring to the use of
sterile insects.
As for the work to preparing the pesticide, 86% do it
themselves, 10% is done by the employer and 4% is made
by the seller, all is manually done without protective gloves
or masks. The 98.5% out of the 197 respondents indicated
that after applying the pesticide, the residual is drop off to
the ground. The 100% of respondents use bombs on their
back. The 82% of respondents store the pesticides in the
field, hidden among the weeds and 18% takes it home and
placed it right next to the working tools.
Regarding the disposal of pesticide containers, 48%
drop them in the field, 26% burn them, 7% are buried,
16% are taken home and thrown away and 3% did not
answer. Regarding the environmental changes that the
farmers appreciate when applying the pesticides, it was
found that 54% indicates that the air smells different, 46%
Cuadro 2. Utilización de plaguicidas, protección personal y disposición de envases en 197 trabajadores agrícolas de la
localidad de Nueva Libertad, La Concordia, Chiapas (2008-2009).
Table 2. Pesticide use, personal protection and containers disposal in 197 farm workers of the Nueva Libertad, La Concordia,
Chiapas (2008-2009).
Uso de plaguicidas prohibidos o restringidos Protección personal Disposición de envases
Ninguno Uno o más p Inadecuada * Adecuada ∗∗ p Adecuada + Inadecuada ++ p
Edad
≤ 50 años 110 (122) 12(122) < 0.001 113(122) 9(122) 0.123 2(122) 120(122) 0.146
≥ 51 años 45(75) 30(75) 74(75) 1(75) 5(75) 70(75)
Escolaridad a
≥ Primaria completa 92(119) 27(119) 0.563 115(119) 4(119) 0.296 4(119) 115(119) 0.844
≥ Secundaria incompleta 63(77) 14(77) 71(77) 6(77) 3(77) 74(77)
∗
= una a dos formas de protección (botas y camisa); ∗∗ = tres o más formas de protección (botas, pantalón, camisa, pañuelo); + = entierra los envases; ++ = quema o tira en el
campo o en casa. a = se excluye a un sujeto el cual no reporto nivel de estudios.

26 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Daisy Escobar-Castillejos et al.
En la localidad de Nueva Libertad la agricultura es la actividad
principal, que ha propiciado que entre los individuos se
desarrolle una sensación de resistencia a los químicos
que manipulan, como mencionan Beck y Gernsheim
(1996) y Mires (1996) “la continua interacción entre los
miembros de una sociedad con el entorno natural crea una
conceptualización particular sobre la naturaleza, al grado
que se llega a convertir en una cotidianidad y determina
las relaciones con el ambiente”. Los pobladores de la
localidad de estudio interactúan diariamente con plaguicidas
considerándolos casi inocuos, algunos de estos plaguicidas se
encuentran prohibidos en otros países por su elevada toxicidad
y que interaccionan con el medio ambiente y cuya persistencia
puede influir en una población, sin necesidad de manipular
estos agentes directamente.
La falta de información puede ser determinante en los
procesos de minimización de los riesgos (Peres et al., 2007b),
en el entendido de que no es solo falta de información, sino
el entendimiento de la misma, lo que quedo de manifiesto
a través del presente estudio, con base a que la mayoría de
los entrevistados reportaron conocer sobre los daños a la
salud y ambientales (96%), por tal motivo es necesaria la
implementación de talleres de capacitación sobre buenas
prácticas agrícolas, que permitan a los pobladores conocer
e incorporar a sus saberes buenas prácticas agrícolas.
Los factores de riesgo a la salud que se encontraron como
aceleradores del deterioro en la calidad de vida, prevalecen
gracias a que al usar desde temprana edad los químicos por
parte de los agricultores, estos se acostumbran a ellos y los
consideran inocuos. Por ello la práctica agrícola conocida
como tumba y quema se ha abandonado o combinado con
el uso de herbicidas.
“Cuando aplicamos el plaguicida no nos daña porque desde
pequeños lo usamos”, (entrevistado 27, edad 39 años); “El
envase vacio del químico la mayoría lo quemamos en el
campo”, (entrevistado 32, edad 52 años); “Sólo las mujeres
y los niños no deben aplicar el producto porque no saben”,
(entrevistado 44, edad 32 años).
En la localidad el agua subterránea junto con los canales de
riego, la única fuente de agua disponible para la comunidad,
por lo que es necesaria la realización de un estudio que
incluya el análisis de este recurso. Desde el punto de vista
de salud pública y medioambiental, el modelo de agricultura
que se practica en la localidad, contribuye a la contaminación
debido al uso indiscriminado de agroquímicos y a la
indicate that the land no longer produces the same the
next year, 10% indicate that plagues do not die so easily
anymore.
The reported differences were not significant respecting to the
age or education level of the respondents with the exception
of the case for the use of banned or restricted pesticides and
agricultural worker’s age, in this case, the producers under
age 50 use these products regularly (Table 2).
In the locality of Nueva Libertad, agriculture is the main
activity, which has led that among individuals, develop a
sense of resistance to chemicals handling, as mentioned by
Beck and Gernsheim (1996); Mires (1996) “the continuous
interaction between members of a society with the natural
environment, creates a particular conceptualization of
nature, to the extent that you get to become a daily routine
and determine their relationship with the environment”.
The inhabitants of the studied site interact almost daily
with pesticides considered safe, some of these pesticides
are banned in other countries for their high toxicity and
interacting with the environment and the persistence
of which can influence a population without having to
manipulate these agents directly.
The lack of information can be crucial in the process
of minimizing the risks (Peres et al., 2007b), on the
understanding that not only information but lack of
understanding of it, which is demonstrated through
this paper on the basis that the most of the respondents
reported to knowing about the damage to the health and
the environmental (96%), for this reason, it’s necessary
to implement training-workshops on good-agricultural
practices to allowing the residents to incorporate goodagricultural
practices in their own knowledge.
The risk factors to the health found as accelerators of the
deterioration in the life quality, prevail due to the using of
chemicals by the farmers at a young age, they are accustomed
to them and consider them safe. Therefore agricultural
practice known as slash and burn has been abandoned or
combined with the use of herbicides.
“When we apply the pesticide, it doesnʼt harm us, because
we’ve used them since little” (Interviewee 27. Age 39 years);
“the empty container, is burnt it in the field” (Interviewee
32. Age 52 years); “Only women and children should not
apply the product, because they don’t know” (Interviewee
44. Age 32 years).

Prácticas de utilización para plaguicidas en la localidad Nueva Libertad, La Concordia, Chiapas 27
eliminación de la cobertura vegetal, lo cual afecta al agua,
aire y suelo. La agricultura es intensiva, lo cual favorece que
los sistemas de producción sean monocultivistas, sustentado
en la aplicación de plaguicidas y fertilizantes.
El uso de agroquímicos ha producido alteraciones en los
ecosistemas, dentro de los que se encuentra la resistencia de las
plagas a dichos productos, que genera una dependencia a los
mismos y por ende aumento en costos de producción (Albert,
2005; Devine et al., 2008). Para los agricultores del distrito y
la localidad, la exposición a estas sustancias ocurre muchas
veces desde la niñez (Herrera et al., 2005; Escobar, 2008) y
aunado a las malas prácticas en el manejo de los plaguicidas
y a la toxicidad de estos productos durante y después de su
uso producen un factor de riesgo en el desarrollo de muchas
enfermedades (Peres et al., 2007b; Montoro et al., 2009).
Por otro lado el manejo inadecuado de los agroquímicos
que inicia desde la preparación del producto, aplicación del
mismo y una disposición inadecuada de los envases, favorece
el deterioro ambiental en las zonas agrícolas (Arellano,
2005). Actualmente se desconocen los factores de riesgo
con los que viven los beneficiarios y pobladores de las zonas
agrícolas, por lo que no puede saberse el daño provocado
directamente por el agroquímico y su correlación con los
daños a la salud y medio ambiente.
Las evidencias arrojadas por esta investigación sobre las
prácticas agrícolas y el conocimiento sobre los daños a la
salud y ambientales por el uso de estas sustancias, permiten
confirmar el uso inadecuado de múltiples plaguicidas para el
rendimiento adecuado de las cosechas como única prioridad.
Es preocupante que se utilicen plaguicidas prohibidos y
restringidos en México, como el Paratión metílico, 2,4-D y
Paraquat, cuyo uso es frecuente en la localidad de estudio. Hay
que resaltar la falta de protección cuando se manipulan estas
sustancias y lo “acostumbrados” que están los productores
que cuando aplican el producto con bomba manual este se
derrame en su espalda. Es necesaria la intervención del Sector
Salud para mejorar las condiciones laborales de la población,
para evitar los riesgos por esta actividad.
CONCLUSIONES
Los resultados de este estudio sugieren que las prácticas
agrícolas que se desarrollan en Nueva Libertad, son riesgosas
para la salud de los pobladores y potencialmente nocivas para
In the locality, the groundwater is, along with the
irrigation canals, the only source of water available for
the community, making it necessary to conduct a study
including the analysis of this resource. From a public
and environmental health point of view, the model of
agriculture practiced in the area contributes to pollution,
due to an indiscriminate use of agrochemicals and the
removal of vegetation cover, which affects water, air and
soil. The agriculture is quite intensive, favoring the monoculture
production systems, based on the application of
pesticides and fertilizers.
The use of agrochemicals has produced changes in
ecosystems, within which, lays the resistance of pests to such
products, which creates a dependency on them and hence
an increase in production costs (Albert, 2005; Devine et al.,
2008). For many farmers in the district and in the city, the
exposure to these substances often occurs during childhood
(Herrera et al., 2005; Escobar, 2008) and coupled with poor
management practices of pesticides and the toxicity of
these products during and after use, produces a risk factor
in the development of several diseases (Peres et al., 2007b;
Montoro et al., 2009).
On the other hand, the improper handling of chemicals that
starts from the product preparation, and application of the
improper disposal of packaging, favors the environmental
degradation in agricultural areas (Arellano, 2005).
Currently, the risk factors with which the beneficiaries and
the people from the agricultural areas live is unknown, for
this reason, the damage caused directly by the agrochemical
and its correlation with the damage to the health and the
environment, cannot be established so far.
The evidence thrown by this research on agricultural
practices and the knowledge about health and environmental
damage caused by the use of these substances, allows to
confirming the inappropriate use of multiple pesticides
for the proper crop’s yielding as the only priority. It is
worrying the use of prohibited and restricted pesticides
in Mexico; as in the case of methyl parathion and 2.4 D
and Paraquat whose use is quite common in the studied
area. Itʼs noteworthy the lack of protection when handling
these substances, and how “usual” the producers find it
that when the product is applied with the hand-pump it’s
spilled on their back. Intervention is needed to improve
the health sector, as well as the working conditions of
the studied population in order to avoid risks during this
activity.

28 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Daisy Escobar-Castillejos et al.
el medio ambiente. El uso intensivo del agua durante todo el
año favorece los procesos de escorrentía de los productos a
los cuerpos de agua de la zona, lo que puede potencializar
los efectos negativos de los agroquímicos. Las prácticas
agrícolas actuales en la localidad de estudio conlleva el
uso intensivo de una gran variedad de plaguicidas, sin que
exista un control sobre los mismos. Sin embargo, los costos
sociales o ambientales asociados al uso de estas sustancias
no son tomados en cuenta.
El riesgo del uso de agroquímicos se incrementa por la
aparente contradicción entre el supuesto conocimiento
de los riesgos que su uso causa en la salud y el ambiente y
el inadecuado manejo de éstos. Esta situación paradójica
sugiere la necesidad de implementar estudios de percepción
del riesgo, campañas de educación ambiental y salud
laboral, incluyendo talleres de capacitación sobre el manejo
adecuado de agroquímicos.
AGRADECIMIENTOS
La autora principal agradece el apoyo de la Universidad
Autónoma de Chiapas (UNACH), por el financiamiento
otorgado al proyecto “Problemas ambientales y de salud
asociados al uso de agroquímicos en el Distrito de Riego Núm.
101, Cuxtepeques, Chiapas”. Proyecto 07/ING/SNV/130/09
y Consejo de Ciencia y Tecnología (CONACYT) del estado
de Chiapas por el financiamiento al proyecto “Creación del
Doctorado en Ciencias del Desarrollo Sustentable”. CHIS-
2006-006-4553 COCYTECH-CONACYT.
LITERATURA CITADA
Albert, L. A. 1996. Persistent pesticides in Mexico. Environ.
Pollut. Toxicol. 147:1-44.
Albert, L. A. 2005. Panorama de los plaguicidas en México.
Revista de toxicología en línea (RETEL). URL:
http://www.sertox.com.ar/retel/default.htm.
Amaya, E.; Roa, A.; Camacho, J. y Meneses, S. 2008.
Valoración de factores de riesgo asociados a los
hábitos de manejo y exposición a organofosforados y
carbamatos en habitantes y trabajadores de la vereda
de Bateas del municipio de Tibacuy, Cundinamarca,
Colombia. Publicación Científica en Ciencias
Biomédicas. Revista NOVA. 6:147-155.
CONCLUSIONS
The results of this study suggest that agricultural practices
that take place in Nueva Libertad are risky, for the residentsʼ
health and potentially harmful to the environment. The
intensive use of water throughout the year favors the
processes of runoff products of water bodies in the area
which may potentiate the negative effects of agrochemicals.
Current agricultural practices in the area of study involve
the intensive use of a variety of pesticides without any
control over them. However, social or environmental costs
associated with the use of these substances are not taken
into account.
The risk of agrochemical use is increased, due to the
apparent contradiction between the supposed knowledge
of the risks that their use causes to the health and the
environment and the inadequate management of these
substances. This paradoxical situation suggests the need
to implementing risk perception studies, health and
environmental-education campaigns, including workshops
about the proper handling of chemicals.
End of the English version
Arellano, J. L. 1995. Análisis de las condiciones de drenaje
en el Distrito de Riego Núm. 101 Custepeques,
Chiapas. Agua-Sur Chiapas. 2:16-39.
Arellano-Monterrosa, J. L. 2005. Apropiación territorial,
deterioro ambiental y gestión de recursos hídricos
en la cuenca superior del río Custepec, Chiapas.
Dirección de Centros Regionales Universitarios.
Universidad Autónoma de Chapingo. San Cristóbal
de las Casas, Chiapas. Tesis de Maestría. 518 p.
Beck, U. and Gernsheim, E. 1996. Life as a Planning
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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011 p. 31-40
CARACTERIZACIÓN DE PRODUCTORES DE TRES MUNICIPIOS
DE AGUASCALIENTES*
CHARACTERIZATION OF FARMERS FROM THREE
MUNICIPALITIES OF AGUASCALIENTES
Erick Baltazar Brenes 1§ , Luis Humberto Maciel Pérez 2 , Luis Martín Macías Valdez 3 , Marco Antonio Cortés Chamorro 4 , René
Félix Domínguez López 5 y Francisco Javier Robles Escobedo 6
1
Socioeconomía. 2 Relación Agua-Suelo-Planta. 3 Hortalizas. 4,5 Mecanización e Instrumentación. 6 Difusión Técnica. Campo Experimental Pabellón. INIFAP. Carretera
Aguascalientes-Zacatecas, km 32.5. Pabellón de Arteaga, Aguascalientes. C. P. 20660. Tel. 01 465 9580167. (maciel.luis@inifap.gob.mx), (macias.luis@inifap.gob.mx),
(cortes.marco@inifap.gob.mx), (dominguez.rene@inifap.gob.mx), (robles.francisco@inifap.gob.mx). § Autor para correspondencia: baltazar.erick@inifap.gob.mx.
RESUMEN
ABSTRACT
El objetivo del estudio fue conocer las características
socioeconómicas de los productores de tres municipios
con agricultura de riego en Aguascalientes, y su actitud
hacia riesgos de inversión y de mercado. La información se
obtuvo por medio de cuestionarios de 66 preguntas cerradas
y abiertas, los cuales fueron contestados directamente por
el productor o por un encuestador. La muestra aleatoria
simple incluyó a 173 productores propietarios de parcelas
en los municipios de Pabellón de Arteaga, Rincón de Romos
y Tepezalá. Para analizar los datos se utilizó estadística
descriptiva y no paramétrica, empleando el programa SPSS
11.5. La edad promedio de la población es de 60 años.
Treinta y dos por ciento de los productores siembran otro
cultivo además del maíz, lo cual está relacionado con su
edad. El empleo de fertilizantes químicos y de insecticidas
está relacionado con el uso de semilla certificada. Los
niveles de producción tanto de silo como de maíz de grano
están relacionados principalmente con la utilización de
semilla certificada. Sólo 13% de los productores vende
su producto a través de un contrato, y 12% por medio de
una organización de productores. Los agricultores más
jóvenes cultivan productos diferentes al maíz, los cuales
The aim of the study was to learn and document the
producersʼ socioeconomic characteristics of irrigated
agriculture in three municipalities in the State of
Aguascalientes, including their attitudes towards
investment and marketing risks. The information was
collected through questionnaires, with sixty six open
and closed questions, which were filled in directly by
the producers or with the help of a pollster. A simple
random sample included 173 agricultural producers,
owners of lands in the municipalities of Pabellón de
Arteaga, Rincón de Romos and Tepezalá. The data was
analyzed using descriptive non-parametric statistics
with SPSS 11.5. The average age of the population is 60
years. Thirty two per cent of farmers, plant other crops
besides corn; this is linked with their age. The use of
chemical fertilizers and pesticides is related with the
use of certified seeds. The production levels of corn and
silage are also mainly associated with certified seeds.
Only 13 percent of producers sell their product through
a contract, and 12 percent through an organization
of agricultural producers. The youngest producers
diversify their production, seeking alternatives to corn,
* Recibido: enero de 2011
Aceptado: junio de 2011

32 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Erick Baltazar Brenes et al.
pueden representar mejores opciones de inversión. La
actitud de los productores hacia los riesgos de inversión
y de mercado, indica que prefieren invertir en aquellos
cultivos que ofrezcan mejores rendimientos, que sean menos
vulnerables a daños fitosanitarios y climáticos, que requieran
menos trabajo, sobre los cuales tengan experiencia y que no
impliquen complejidad para comercializarlos.
Palabras clave: agricultura de riego, diagnóstico, estadística
no paramétrica, riesgo.
in order to have better investment options. The attitude
of producers towards investment risks and markets
indicate, that they would rather invest in crops that offer
higher yields, that are less vulnerable to extreme weather
events and phytosanitary risks, that require less work,
and that they are familiarized with, without a complex
commercialization.
Key words: diagnostic, irrigated agriculture, nonparametric
statistics, risk.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
La mayoría de los productores de los municipios de Pabellón
de Arteaga, Rincón de Romos y Tepezalá que practican
agricultura de riego, pertenecen a la Asociación de Usuarios
del Distrito de Riego 001 Pabellón, Aguascalientes A. C.,
quienes en conjunto poseen una superficie 11 879 hectáreas.
La fuente principal del agua de riego en el distrito es la presa
Plutarco Elías Calles, la cual cuenta con una capacidad de
340 millones de metros cúbicos. En el distrito, de acuerdo
con información obtenida en pruebas de riego, la conducción
del agua de riego por canales de tierra produce una eficiencia
a nivel parcelario de 47% (Hernández y Maciel, 2004).
En los ciclos agrícolas 2000 a 2006, se sembraron en
promedio 7 454 hectáreas, con la extracción de 15.2 millones
de metros cúbicos de agua de la presa de almacenamiento
y 52.4 millones de metros cúbicos del acuífero. Debido a la
escasez de agua en el ciclo primavera- verano 1999-2000,
el volumen extraído de la presa Plutarco Elías Calles fue de
cero (Arteaga, 2006).
La Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), hizo un
análisis para eliminar la extracción no sustentable de agua
del acuífero. La conclusión fue que de la presa se pueden
extraer 32.5 millones de metros cúbicos y del acuífero 4.8
millones de metros cúbicos de agua de manera sustentable.
Con la finalidad de reducir el consumo de agua para uso
agrícola y optimizar los recursos disponibles, el Gobierno
Federal y Estatal iniciaron en 2004, un proyecto de
modernización del distrito de riego, el cual consiste en el
entubamiento del agua que es conducida desde la presa hasta
las parcelas, y en la sustitución del riego rodado por el riego
por goteo (Maciel et al., 2009).
The majority of agricultural producers of themunicipalities
of Pabellón de Arteaga, Rincón de Romos and Tepezalá
pertain to the Association of Users of Irrigation District
001 Pabellón in Aguascalientes, representing a total area
of 11 879 hectares. The main source of water for irrigation
in the district is the Plutarco Elías Calles, with a capacity
of 340 million cubic meters. In the district, according to
information obtained in irrigation trials, water conduction
by earth furrows produces a parcel efficiency of 47 percent
(Hernández and Maciel, 2004).
In agricultural cycles ranging from 2000 to 2006, an
average 7 454 hectares were sown, extracting 15.2 million
cubic meters of water from the dam and 52.4 million cubic
meters of water from the aquifer. Given water scarcity in the
agricultural cycle Spring-Summer 1999-2000 the volume
of water extracted from the Plutarco Elías Calles was nil
(Arteaga, 2006).
The National Water Commission (CONAGUA) made a
study to avoid unsustainable extraction of water from the
aquifer. The conclusion was that 32.5 million cubic meters
of water can be sustainably extracted from the dam, and 4.8
million cubic meters from the aquifer.
In order to reduce water consumption for agricultural
use and optimize the available resources, the State and
Federal governments commenced a modernization
project for the agricultural district in 2004. It aims to
enclose water currently running in the surface from the
dam to the parcels through pipes, and in substituting wheel
move irrigation systems with drip irrigation (Maciel et
al., 2009).

Caracterización de productores de tres municipios de Aguascalientes 33
Uno de los propósitos del proyecto de modernización es
la reconversión de las superficies agrícolas de la región.
La meta del programa consiste en que la mayor parte de
los agricultores produzcan a través de organizaciones, en
diferentes sistemas de producción como casas sombra,
macrotúneles e invernaderos, con sistemas de irrigación
que optimicen el agua, y enfocados a atender demandas
específicas de consumo, preferentemente a través de
contratos a futuro.
Para alcanzar la meta, el proceso de reconversión en el
distrito, implica cambios en la tecnología del sistema
de riego, en los tipos de productos, en los sistemas de
producción, en las funciones de las organizaciones existentes
y en los métodos de comercialización.
La adopción tecnológica es un proceso de apropiación
que considera el cambio cognoscitivo como prerrequisito
(Orozco et al., 2009; Leeuwis, 2000). El objetivo de este
estudio fue realizar un diagnóstico de los usuarios del
distrito de riego para diseñar estrategias de transferencia
de tecnología que amplíen las posibilidades de éxito del
programa.
MATERIALES Y MÉTODOS
El estudio se realizó en 37 comunidades de los municipios
de Pabellón de Arteaga, Rincón de Romos y Tepezalá, en
el estado de Aguascalientes, de septiembre a noviembre
de 2009. Se diseñó un cuestionario piloto, que se aplicó a
27 representantes de los usuarios del distrito de riego, el
cuestionario está conformado por 72 preguntas abiertas
y cerradas, divididas en las siguientes secciones: datos
personales, actividades productivas, maquinaria y
equipo (empleo y propiedad), acceso al agua de riego,
productos sembrados, sistema de producción, rendimientos,
comercialización, financiamiento y apoyos del gobierno,
sistema de riego aplicado, y actitud del productor hacia
riesgos de inversión y comercialización.
Los métodos más comunes para la estimación de la actitud
al riesgo, emplean funciones de utilidad como lo mencionan
Ligon (2010); Yesuf et al. (2009); Toledo y Engler (2008);
Bicini et al. (2003); sin embargo, esta alternativa emplea
también funciones de producción de uno o varios productos.
Dado que la actitud al riesgo no es el objeto principal del
estudio se emplea una metodología diferente. En la última
One of the goals of the modernization project is
reconverting the agricultural areas of the region. The
program aims at encouraging agricultural producers to
get organized and implement diverse productive systems
such as shade houses, macro-tunnels and greenhouses,
with water optimizing irrigation systems as well as
systems to target specific demand and avoid waste, though
establishing future contracts.
In order to reach the project goals, the reconversion process
of the district implies changes in irrigation systems’
technology, types of agricultural produce, productive
systems, commercialization methods and the work of
existing organizations.
Adopting new technologies is a process of appropriation,
which requires cognitive changes as prerequisite (Orozco
et al., 2009; Leeuwis, 2000). The objective of this paper
was to make a diagnostic of the agricultural producers
in the irrigation district, in order to design technology
transfer-strategies that would support the overall project
and increment its success chances.
MATERIALS AND METHODS
The study was performed in 37 communities of the
municipalities of Pabellón de Arteaga, Rincón de Romos
and Tepezalá in the State of Aguascalientes from September
to November 2009. A pilot survey was designed and
applied to 27 representatives of the users of the irrigation
district, to which amendments and corrections were made
in order to obtain the necessary data. The final version of
the questionnaire consists of 72 closed and open questions,
divided in the following sections: personal data, productive
activities, machinery and equipment (use and ownership),
access to water for irrigation, planted crops, productive
systems, yields, commercialization, funding and government
support, use of irrigation systems, and attitude of producers
towards investment and commercialization risks.
The most common methods to estimate attitudes in the face
of risks use utility functions (Ligon, 2010; Yesuf et al., 2009;
Toledo and Engler, 2008; Bicini et al., 2003); however, this
proposal also considers the production function of one or
many products. Given that attitude towards risk is not the
main object of this study, we used a different methodology. In
the last section of the questionnaire, four questions were set,

34 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Erick Baltazar Brenes et al.
sección del cuestionario, se establecieron cuatro preguntas
enfocadas a determinar el nivel de aversión al riesgo de
los productores. Cada pregunta tuvo tres opciones, con
supuestos establecidos, ordenadas de menor a mayor riesgo;
el puntaje dado a cada inciso es de 1 para la alternativa de
mayor propensión al riesgo, 2 para el nivel medio y 3 para
el nivel más alto.
Otros autores como Holt y Laury (2002); Isik y Khanna
(2002); Sunding y Zilberman (2000); asignan diferentes
intervalos para analizar el nivel de actitud al riesgo; no
obstante, los resultados no se ven proporcionalmente
afectados siguiendo las mismas metodologías. El nivel
general de riesgo está determinado por el puntaje total de
las cuatro preguntas; aquellos individuos con menor puntaje
fueron considerados con mayor aversión al riesgo.
Algunas de las variables influyentes en el proceso de
adopción son el cambio cognoscitivo, el contacto con
instituciones agropecuarias, los ingresos extra finca, el nivel
de capacitación, la edad, la escolaridad y la actitud hacia la
innovación, entre otras (Feder y Umali, 1993; Galindo et al.,
2002). En este estudio las principales variables evaluadas
fueron: edad, actividades productivas, equipo utilizado,
propiedad del equipo empleado, productos cultivados,
pertenencia a organizaciones productivas, sistema de
producción, rendimiento, comercialización, financiamiento,
apoyos gubernamentales, sistema de riego empleado y
actitud del productor hacia el riesgo.
Se calculó un tamaño de muestra de 172 individuos, con
un error estándar y nivel de confianza predeterminados.
Para obtener la información se realizaron diversos
eventos demostrativos y cursos de difusión del programa
de modernización, en los cuales se entrevistaron a los
productores o se les entregaron los cuestionarios para que los
contestaran, aclarándoles cualquier duda sobre el contenido
de las preguntas.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Para analizar los datos se utilizó estadística descriptiva
y tablas de contingencia, está técnica de análisis es
ampliamente utilizada para estudios socioeconómicos
Cortés, 2008; Vivanco et al., 2010), empleando el programa
SPSS 11.5. Los resultados del análisis de información se
señalan a continuación.
geared to determine the level of risk aversion by agricultural
producers. Each question had three possible pre-established
reply options, ordered from the lowest to the highest risk;
each reply was given the following punctuation: 1 for the
most risk prone, 2 for the average risk level, and 3 for the
least risk prone.
Different authors assign different intervals in order to
analyze attitudes towards risk (Holt and Laury, 2002; Isik
and Khanna, 2002; Sunding and Zilberman, 2000); however,
the results are not significantly affected following the same
methodologies. The general risk level is determined by the
overall score for the four questions, and thus, individuals
with the lowest scores are considered as most risk averse.
Some important variables in the process of adoption are
cognitive change, contact with agricultural institutions, other
sources of income, level of technical and overall education,
age, attitude towards innovation, etc. (Feder and Umali,
1993; Galindo et al., 2002). In this paper, the main variables
assessed were: age, productive activities, equipment,
ownership of equipment, planted crops, membership in
productive organizations, yields, commercialization,
funding, government support, irrigation systems and
agriculturalists’ attitudes towards risk.
A sample size of 172 producers was calculated, with
predetermined margin of error and levels of confidence.
In order to get the information, diverse demonstrations
and courses relating to the modernization program were
made, where producers were interviewed or given the
questionnaires, clarifying their doubts.
RESULTS AND DISCUSSION
In order to analyze the data, descriptive statistics and
contingency tables were used, with the program SPSS
11.5. This form of analysis is widely used in socioeconomic
studies (Cortés, 2008; Vivanco et al., 2010). Results are
provided below.
Population age, financial dependents and social
organization
The average age of producers is 60 years old; 6 percent have
less than 40 years, 38 percent of the sample is aged between
40 and 59 years, and 56 percent have an age equal to or greater

Caracterización de productores de tres municipios de Aguascalientes 35
Edad de la población, dependientes económicos y
organización social
La edad promedio de los productores es de 60 años; 6% de
ellos tiene una edad menor a 40 años, 38% tienen edades
entre 40 y 59 años, y 56% tiene una edad mayor a igual a
60 años. La edad promedio de la población puede ser una
limitante en la adopción de nueva tecnología (Rogers, 1995),
y reduce el lapso de su aplicación.
El 81% de los productores tienen hasta cinco dependientes
económicos, 16% de seis a nueve dependientes y 3% tiene 10
o más dependientes. Por otro lado, 45% trabaja la parcela sin
ayuda, 51% tiene ayuda de 2 a 5 personas, y 4% tiene ayuda
de más de cinco personas. Los datos muestran que el número
de personas que trabajan en la parcela está relacionado
con el número de dependientes económicos del productor.
En contraparte, 42% de los productores pertenece a otra
asociación además de la de Usuarios del Distrito de Riego,
la mitad de ellos a alguna agrupación para la explotación
de pozos.
Mecanización y riegos
En el distrito de riego, todos los productores utilizan algún
tipo de maquinaria para realizar las tareas del campo, 54%
es propietario de ella y 46% debe rentarla. El 26% de los
productores utilizan hasta 3 implementos, 50% entre 4 y
6, y 24% más de seis. La cantidad de equipo utilizado por
los productores está relacionada con el hecho de que sean
propietarios de ella o tengan que rentarla. En la Figura 1 se
muestra el nivel de empleo de diferentes equipos agrícolas.
El 33% de los productores obtienen el agua para riego
exclusivamente de la presa, el resto tiene acceso a algún
pozo, con el cual, en promedio riegan una superficie de 4.3
hectáreas. En general, los productores del distrito aplican
4 riegos para el cultivo del maíz y 98% de los agricultores
aplican riego por gravedad, 2% riego de aspersión, y sólo
5% aplica riego por goteo.
Productos cultivados, insumos y rendimientos
La mayoría de los productores siembran maíz (99%), en una
superficie promedio de 4.6 ha. Otros productos cultivados
en el distrito son: alfalfa, ajo, avena, brócoli, chile, coliflor,
frijol, fresa, jitomate, nogal, nopal, pastos, pepino, sorgo
forrajero, vid, triticale y zanahoria. Alrededor de 51% de los
productores siembra exclusivamente maíz, 32% siembra un
than 60 years old. The populations’ average age may hinder
the adoption of new technologies (Rogers, 1995) and reduce
the time for its application.
Eighty one percent of producers, have up to five financial
dependents, 16 percent from six up to nine economic
dependents and 3 percent of the sample has ten or more
economic dependents. Besides, 45 percent of the producers
work the parcel without help, 51 percent has the help of two
and up to five people, and 4 percent of producers are helped
by six people or more. According to the data, the number of
workers in the parcel is related with the number of financial
dependents of producers. Forty two percent of agricultural
producers are linked to another organization besides the
Organization of Users of the Irrigation District; half to an
organization for well exploitation.
Mechanization and irrigation
In the irrigation district, all agricultural producers use
machinery to work the fields, 54 percent own the equipment
and 46 percent have to rent it. Twenty six percent of
producers use up to 3 machines, 50 percent between 4 and
6, and 24 percent more than six. The amount of equipment
used is related with ownership of the gear. Figure 1 shows the
level of use of different agricultural equipment in the area.
82% 79%
Arado
Surcadora
Desgranadora
88%
Rastra
Subsoleo
52%
Figura 1. Maquinaria y equipo utilizado.
Figure 1. Machines and equipment utilizes.
Thirty three percent of producers obtain water for irrigation
exclusively from the dam. The rest has access to a well
with which they irrigate an average surface of 4.3 hectares.
Sembradora de precisión
Sembradora de otro tipo
60%
Aspersora manual
41%
Aspersora mecánica
30%
24% 22%
11%
Otras

36 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Erick Baltazar Brenes et al.
cultivo alterno al maíz, y 17% siembra al menos dos cultivos
además de este grano. La decisión del productor de sembrar
cultivos forrajeros no está relacionada con el hecho de que
críen animales que los consuman. Los datos de las encuestas
muestran que el hecho de que el productor siembre cultivos
diferentes al maíz está relacionado con su edad.
Sobre el sistema de producción, 90% de los productores
aplica fertilizantes químicos y 48% adiciona estiércol al
suelo. La fertilización del terreno con estiércol no está
relacionada con la crianza de animales de corral, aquellos
que aplican este insumo lo consiguen en la región. El empleo
de fertilizantes químicos y de insecticidas está relacionado
con el uso de semilla certificada; sin embargo, el empleo de
herbicidas no lo está. En la Figura 2 se muestran los niveles
de empleo de los principales insumos.
Semilla certificada
77%
Fertilizantes químicos
91%
Figura 2. Empleo de insumos para la producción de maíz.
Figure 2. Inputs for maize production.
Abonos orgánicos
El rendimiento promedio de maíz para silo en el distrito
es de 42.4 t ha -1 y el de maíz para grano de 6.3 t ha -1 . Los
niveles de producción tanto de silo como maíz de grano,
están relacionados principalmente con la utilización de
semilla certificada. El bajo nivel de ingresos generados
por la producción de estos cultivos, se refleja que 39% de
los productores se dedican a otra actividad diferente a la
agricultura.
Comercialización y financiamiento
86%
48%
54%
Siete por ciento de los productores vende el producto en
una tienda de su propiedad, 40% a través de intermediarios,
24% a tortilleros, 38% a estableros, 13% a través de
Herbicidas
Plaguicidas
Generally, agricultural producers in the district, water
four times, for the maize crop. Ninety eight percent of
producers apply gravity irrigation systems, two percent
resort to sprinkler-irrigation and only five percent use
drip irrigation.
Cultivated crops, inputs and returns
Most of the producers, plant maize (99%) in an average
surface of 4.6 hectares. Other cultivated crops in the region
are: alfalfa, garlic, oats, broccoli, chili, cauliflower, beans,
strawberries, tomatoes, walnuts, nopales, grass, cucumber,
sorghum, vine, triticale and carrots. Fifty two percent
of producers only plant corn, thirty two percent plant an
alternative crop besides corn, and seventeen percent of
producers plant at least two alternative crops besides corn.
The decision of farmers to plant forage crops is not related
with livestock raising. According to the data, producers plant
alternative crops to corn according to their age.
Regarding the system of production, ninety percent of
producers use chemical fertilizers and forty eight percent
also use manure. The use of manure is not related with animal
husbandry; producers get it from nearby regions. The use
of chemical fertilizers and pesticides is linked to the use of
certified seeds. Nevertheless, the use of herbicides is not.
Figure 2 shows the use of the main inputs for agricultural
production.
Average corn yields in the district are: 42.4 t ha -1 corncobs
for silage and 6.3 t ha -1 maize grains. Production levels
and yields are closely related to the use of certified seeds.
The low level of income generated by the returns of the
crops indicates that thirty nine percent of producers have
another economic activity, besides agriculture.
Commercialization and funding
Seven percent of producers, sell their product in their own
store, forty percent sell through intermediaries, twenty
four percent sell to tortilla makers, thirty eight percent to
stable boys, thirteen percent through contract agriculture
and twelve percent through an organization of agricultural
producers. Figure 3 shows the distribution of corn production
in the region.
Sixteen percent of producers had obtained a credit for
agricultural production in the past three years. In that same
period, forty five percent of producers had received funding

Caracterización de productores de tres municipios de Aguascalientes 37
agricultura por contrato, y 12% mediante una organización
de productores. En la Figura 3 se muestra el destino de la
producción de maíz de los agricultores de la región.
from the government. The Figure 4 graphically shows the
sources of funding and credits, as well as governmental
support in the last three years.
54%
48% 49%
57%
37%
31%
36%
35% 35% 35%
9%
21%
15%
18%
12%
3%
5%
Silo
Maíz grano
Rastrojo
Silo
Maíz grano
Figura 3. Destino de la producción.
Figure 3. Product destination.
Rastrojo
Silo
Maíz grano
Venta Autoconsumo Doble propósito
Rastrojo
Banca comercial
Caja popular Mexicana
Institución de gobierno
Particulares
Animales
Insumo
Equipos y estructuras
PROCAMPO
El 16% de los productores obtuvieron un crédito para la
producción agropecuaria en los últimos tres años, en el
mismo periodo 45% recibieron apoyos del gobierno. En
la Figura 4 se muestran las proporciones del origen de los
créditos obtenidos, y de los principales apoyos del gobierno
en los últimos tres años.
Aversión al riesgo
Respecto al nivel de aversión al riesgo, se plantearon cuatro
supuestos con tres opciones de respuesta. El primer supuesto
se refería a la decisión del productor respecto al monto a
invertir en cualquiera de tres productos con diferentes niveles
de inversión y precios de mercado proporcionales. El segundo
supuesto era en cuanto a la elección del cultivo por el trabajo
que debe dedicar y la susceptibilidad del producto, planteando
que entre menor cantidad de trabajo se tuviera que dedicar,
y entre menos susceptible fuera a plagas, enfermedades y al
clima, tendría un precio en el mercado menos conveniente.
El tercer supuesto se relaciona con la elección del cultivo
por el conocimiento que tiene para producirlo, estableciendo
que el producto que era desconocido por el productor (lo que
implicaba tomar capacitaciones), tenía mejor precio en el
mercado. El cuarto supuesto se relaciona con la dificultad
para comercializar el producto, donde el cultivo que fuera
más fácil de vender ofrecía un nivel de rentabilidad menor.
Figura 4. Créditos obtenidos y apoyos del gobierno.
Figure 4. Credits and government funding.
Risk aversion
In order to assess risk aversion, the research considered four
possible assumptions and framed them as questions. The
first assumption referred to producers’ decision regarding
the amount to be invested in three products with different
investment levels, and proportional market prices. The
second one, regarding choosing the crop, considering, the
work they should spend and the susceptibility of the product,
suggesting that the smaller amount of work that had to be
spent, and the less likely to pests, diseases and weather, it
would have a market price less convenient.
The third assumption was the connection between crop
choice and knowledge by the agricultural producer.
The hypothesis was that if the crop was unknown to the
producers, implying the need for extra training, it would have
a higher market price. The fourth assumption is linked to the
difficulty of commercialization of agricultural produce. The
crop that would be easiest to sell would be less profitable.
The data shows that the general risk level is not associated
with the age of producers; however, the fact that producers
plant crops other than corn and beans is. The overall risk

38 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Erick Baltazar Brenes et al.
Los datos muestran que el nivel general de riesgo, no está
relacionado con la edad de los productores; sin embargo, el
hecho de que el productor siembre cultivos diferentes al maíz
y al frijol si lo está. El nivel general de aversión al riesgo de la
población de estudio, fue medio; no obstante, aún cuando las
preferencias de riesgo sean similares, aquellos productores
que puedan asegurar un ingreso mínimo ante condiciones
productivas o económicas adversas, tenderán a aprovechar
las oportunidades más rentables, aunque conlleven un riesgo
mayor, mientras que el resto se limitará a tomar opciones de
bajo riesgo y poca rentabilidad (Eswaran y Kotwal, 1990;
Rosenzweig y Binswanger, 1993; Mosley y Verschoor, 2005;
Dercon y Christiaensen, 2007).
En la Figura 5 se muestran las proporciones de los niveles de
riesgo para cada tipo de decisión y el nivel general de riesgo.
49% 49%
47%
58%
56%
aversion level of the population is medium. Nevertheless,
even if risk preferences are similar, those producers who
may guarantee a minimum income in the face of adverse
productive or economic conditions will tend to take
advantage of the most profitable opportunities even if
that implies taking greater risks, whereas the rest will opt
for low risk and low profit choices (Eswaran and Kotwal,
1990; Rosenzweig and Binswanger, 1993; Mosley and
Verschoor, 2005; Dercon and Christiaensen, 2007).
The Figure 5 shows risk levels for each decision type and
the overall risk level.
Even if the system of commercialization in the region does
not allow producers to negotiate better trade conditions,
maize will remain as the main plantation crop, as it is an
important input in agriculture. However, income derived
from corn production is insufficient in order to meet the
needs of agriculturalists’ families. This explains why
younger farmers have sought alternative crops.
31%
22%
24% 27% 22%
29%
18%
24% 21% 23%
The interest of new productive alternatives is manifested
in most of the farmers, which makes it possible to instruct
them and use existing organization structures as well as
available credit options for equipment, infrastructure
and inputs, guaranteeing payment through productive
contracts oriented to meet specific demands.
Bajo
Medio
Alto
Bajo
Medio
Alto
Bajo
Figura 5. Niveles de riesgo.
Figure 5. Risk levels.
Medio
Monto de Trabajo y Conocimiento Dificultad de Nivel general
inversión susceptibilidad del cultivo venta
A pesar que el sistema de comercialización de los productores
de la región, no les permite negociar mejores condiciones, el
maíz continuará teniendo la mayor participación en cuanto a
superficie sembrada, dado que es un insumo importante en
la actividad ganadera; no obstante, los ingresos provenientes
de la producción de este grano, son insuficientes para cubrir
las necesidades de los núcleos familiares, por lo cual, los
agricultores más jóvenes han buscado cultivos alternativos
con mayor rentabilidad.
El interés por nuevas opciones productivas está manifiesto
en la mayoría de los campesinos, lo cual permite orientarlos,
aprovechando las formas regentes de organización, sobre
los créditos disponibles para la adquisición de equipo,
Alto
Bajo
Medio
Alto
Bajo
Medio
Alto
CONCLUSIONS
Most agricultural producers in the irrigation district
know about drip irrigation systems, even if they
are not familiar with them. They use costly inputs
representing high investments (certified seeds, chemical
fertilizers, pesticides, etc.) regardless of whether
they have government funding or credits. There are
important deficiencies in the overall adoption of adequate
technological packages, which indicates the need for
training and for establishing comprehensive knowledge
transference strategies encompassing all areas linked to
agricultural production.
Finally, the overall risk aversion level in the population
expands the possibilities of attaining the goals of the
modernization project; however, it is important to consider
that producers prefer familiar crops, with less weather
vulnerability and phytosanitary risk, which are easier

Caracterización de productores de tres municipios de Aguascalientes 39
infraestructura e insumos, garantizando el pago de la
deuda a través de la celebración de contratos de producción
enfocados a demandas específicas.
CONCLUSIONES
to commercialize. Besides, given the average age of
producers in the irrigation district, they tend to opt for less
work-intensive crops.
End of the English version
La generalidad de los usuarios del distrito conoce el sistema
de riego por goteo, lo cual no implica que sepa utilizarlo,
y emplea insumos que representan más inversión (semilla
certificada, fertilizantes químicos, plaguicidas, etc.),
independientemente de haber recibido o no apoyos del
gobierno o créditos, existen deficiencias en el seguimiento
de un paquete tecnológico adecuado; por lo cual, es
necesario brindar capacitación estableciendo estrategias de
transferencia que incluyan a todos los elementos del grupo.
El nivel general de aversión al riesgo de la población, amplía
las posibilidades de lograr los objetivos planteados en el
programa de modernización; sin embargo, es importante
considerar que los productores prefieren los cultivos
conocidos, con menor vulnerabilidad a daños fitosanitarios
y climáticos, y que no impliquen gran complejidad en su
comercialización; por otro lado, que la edad promedio de
los usuarios del distrito de riego los inclina a elegir cultivos
que requieran poca dedicación.
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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011 p. 41-55
ALEATORIEDAD DE UNA SERIE DE PRECIPITACIÓN EN EL
ESTADO DE VERACRUZ, MÉXICO*
RANDOMNESS OF A SERIES OF PRECIPITATION IN THE
STATE OF VERACRUZ, MEXICO
Miguel A. Velásquez Valle 1§ , Gabriel Díaz Padilla 2 , Jesús A. Muñoz Villalobos 1 , Rafael Alberto Guajardo Panes 2 e Ignacio
Sánchez Cohen 1
1
Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Relación Agua-Suelo-Planta-Atmósfera. INIFAP. Margen derecha Canal Sacramento, km 6.5. C. P. 35140. Gómez
Palacio, Durango. (villalobos.arcadio@inifap.gob.mx), (sanchez.ignacio@inifap.gob.mx). 2 Campo Experimental Cotaxtla. INIFAP. Carretera Federal Veracruz-Córdoba,
km 34.5. Medellín de Bravo, Veracruz. C. P. 94270. (diaz.gabriel@inifap.gob.mx), (guajardo.rafael@inifap.gob.mx). § Autor para correspomdencia: velasquez.agustin@
inifap.gob.mx.
RESUMEN
ABSTRACT
Ante un eminente cambio en las tendencias de los
estadísticos, que describen las series de tiempo de
información climática en las últimas décadas, es necesario
caracterizar adecuadamente las series de tiempo, con el
propósito de aumentar el grado de predicción de las variables
involucradas. El objetivo es presentar el análisis de la
información pluviométrica considerando el análisis fractal,
con el propósito de explicar el grado de aleatoriedad de la
serie de tiempo, desde un punto de vista multiescalar en
tiempo. En el estado de Veracruz, la estación meteorológica
“Las Vigas” es representativa de la región conocida como Las
Vigas de Ramírez y se encuentra ubicada en la zona centro
del estado. La longitud de la serie de tiempo de la estación
es de 85 años. A partir de esta base de datos se generaron
archivos para las escalas diaria, decenal, mensual y anual.
Estos mismos archivos se guardaron como series de tiempo
con la extensión ∗.ts, para calcular el exponente de Hurst,
utilizando los métodos de referencia de ondoletas (H w ) y el
Rango Re-escalado (H R/S ), diseñados para el análisis de los
patrones auto-afines con el programa comercial Benoit ® . Se
presentan los valores del exponente de Hurst para las escalas
de tiempo diario (H R/S = 0.26 y H w= 0.22) y valores promedio
Facing an imminent change in the statistical trends
that describe the time series of climate information in the
past decades, it is necessary to adequately characterize
the time series in order to increase the involved variables’
predictability. The aim is to present the analysis of
rainfall information considering the fractal analysis in
order to explain the degree of randomness of the time
series from a multi-scale point of view in time. In the
State of Veracruz, the weather station “Las Vigas” is
representative of the region known as Las Vigas de
Ramírez and is located in the center of the state. The
station’s length of the time series is 85 years. From this
database, daily, decadal, monthly and yearly scale files
were generated. These same files are stored as time
series with the extension ∗.ts to calculate the Hurst
exponent, using the reference methods of wavelets (H w )
and the rescaled range (H R/S ) designed for the analysis of
patterns self-affine with Benoit ® commercial program.
The Hurst exponent´s values were presented for a daily
time scale (H R/S = 0.26 and H w = 0.22) and average values
for the scales of decades (H R/S = 0.25 and H w = 0.20),
monthly (H R/S = 0.26 and H w = 0.09) and annual (H R/S =
* Recibido: febrero de 2011
Aceptado: julio de 2011

42 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Miguel A. Velásquez Valle et al.
para las escalas decenal (H R/S = 0.25 y H w = 0.20), mensual
(H R/S = 0.26 y H w = 0.09) y Anual (H R/S = 0.24 y H w = 0.21).
Ambos métodos de referencia indican un comportamiento
anti-persistente de las series multiescalares de tiempo, con
una tendencia a la volatilidad.
Palabras clave: anti-persistencia, exponente de Hurst,
grado de aleatoriedad, precipitación.
INTRODUCCIÓN
Por la complejidad en el entendimiento del funcionamiento
y estructura de algunos procesos o fenómenos de un sistema,
se ha señalado que posee un comportamiento caótico o con
falta de orden. Estos sistemas son extremadamente sensibles
a las condiciones iníciales, por lo que pequeñas variaciones
en ellas pueden hacer impredecible el comportamiento
futuro (Guégan y Leroux, 2009). Este comportamiento
errático es una respuesta compleja (no-lineal) del sistema en
función de su dinámica en el tiempo y de su variabilidad en
el espacio. La dinámica no-lineal estudia aquellos sistemas
que responden de manera no proporcional a un estímulo y
la magnitud de la respuesta es aparentemente impredecible
(Martínez, 2000). Es por esta razón que no existe un buen
ajuste entre los valores observados o simulados con la línea
de tendencia de modelos como los lineales.
En este contexto, la capacidad predictiva de los modelos
está limitada por diversos factores o circunstancias. Algunos
errores de los modelos son atribuibles a la falta de aproximación
a la realidad; es decir, al desconocimiento del funcionamiento
o estructura del sistema que de desea simular (Sánchez et al.,
2005). Como consecuencia, pequeños errores desde el inicio
de la simulación pueden crecer durante el proceso y generar
información equivocada (sub o sobreestimada). Una manera
de tener una buena aproximación del sistema es conocer el
tipo de estructura que lo conforma. El patrón estructural del
sistema contiene información que nos permite conocer su
funcionamiento y en un determinado momento entender la
complejidad que está detrás del sistema; la cual produce la
serie de tiempo (Sánchez, 2008).
El clima como un sistema caótico, en la actualidad y a
una escala global cada año se manifiestan una serie de
eventos climatológicos fuera de tiempo y espacio, que han
ocasionado disturbios ecológicos, biológicos e incluso la
pérdida de vidas humanas. Por el comportamiento errático,
0.24 and H w = 0.21). Both reference methods indicate
anti-persistent behavior of the multi-scalar time series,
with a tendency to volatility.
Key words: anti-persistence, degree of randomness, Hurst
exponent, precipitation.
INTRODUCTION
Because of the complexity in understanding the functioning
and structure of some processes or phenomena of a system,
it has been reported that it possessed a chaotic behavior
or lack of order. These systems are extremely sensitive
to the initial conditions, so that small changes can make
them unpredictable for the future behavior (Guégan and
Leroux, 2009). This erratic behavior is a complex response
(non-linear) made by the system, based on their dynamics
in time and its variability in space. The non-linear dynamic
study those systems that respond at an incentive in a nonproportional
way and the magnitude of the response is
apparently unpredictable (Martínez, 2000). It is for this
reason that there is not a good fit between observed or
simulated values with the modelʼs trend line such as the
linear models.
In this context, the model’s predictive ability is limited
by several factors or circumstances. Some model errors
are attributable to the lack of approach to reality; i. e.
the lack of function or structure of the system that you
want to simulate (Sánchez et al., 2005). As a result, small
errors from the beginning of the simulation can grow
during the process and generate wrong information
(under-or overestimated). One way to get a good
approximation of the system is to knowing the type
of structure that it forms. The structural pattern of the
system contains information that lets us know how it
works and at one point, to understand the complexity
behind the system itself, which produces the time series
(Sánchez, 2008).
The climate as a chaotic system, currently and each year
in a global scale, a series of climatic events manifest
out of time and space, causing ecological disturbances,
biological and even losses of human lives. Due to climate’s
erratic, random and unpredictable behavior, it can be
classified as a chaotic or non-linear (Lima et al., 2003).
In a particular region, the variation in climate averages may

Aleatoriedad de una serie de precipitación en el estado de Veracruz, México 43
aleatorio y poco predecible del clima se puede clasificar
como un sistema caótico o no-lineal (Lima et al., 2003).
En particular de una región, la variación en los promedios
del clima pueden ocurrir debido a pequeños cambios en el
periodo, que es observable o bien cuando la ocurrencia de
eventos extremos logran alterar esos promedios.
Por otro lado, la ocurrencia de eventos extremos (Wang y
Zhou, 2005; Da-Quan et al., 2008; Květoň y Žák, 2008)
incrementan el grado de aleatoriedad e incertidumbre del
clima y por consiguiente es difícil implementar acciones de
cualquier tipo, que tiendan a mitigar los efectos de una posible
alteración en los patrones climatológicos. Ante un eminente
cambio en las tendencias de los estadísticos que describen
las series de tiempo de información climática en las últimas
décadas, es necesario caracterizar adecuadamente las bases de
datos, con el propósito de aumentar el grado de predicción de
las variables involucradas. Una de las variables climatológicas
de importancia es la precipitación pluvial. La predicción de la
precipitación es útil, porque de ella dependen la mayoría de
los procesos que regulan la vida en nuestro planeta.
Tradicionalmente las herramientas utilizadas en la predicción
de la precipitación, están basadas en el uso de promedios, así
como en otras medidas del grado de dispersión de los datos
con respecto a la media, los cuales se calcularon utilizando
los momentos estadísticos de segundo y tercer (desviación
estándar y varianza, respectivamente) y en algunos de ellos
son utilizadas probabilidades condicionadas. Los modelos
para la generación de información climatológica como el
ClimGen y WGen (Richardson y Wright, 1984; Nelson,
2003; respectivamente) requieren de la base de datos este
tipo de estadísticos.
Estos modelos han sido de gran utilidad para proporcionar
información climatológica a otros que simulan procesos
hidrológicos y de erosión de suelos como el RUSLE (Yu,
2002). Sin embargo, algunas deficiencias de los modelos es
que no permiten: a) caracterizar el patrón de heterogeneidad,
que es una propiedad del sistema a diferentes escalas; b)
describir las relaciones funcionales entre las propiedades
del sistema; c) los procesos que se llevan a cabo; y d) sus
mecanismos funcionales (Oleschko et al., 1997).
Desde la década de los 50’s se han desarrollado nuevos
conceptos y métodos en el análisis de series de tiempo.
Aunado a lo anterior, la geometría fractal ha sido una
importante herramienta en la toma de decisiones en lo
relacionado con el manejo de los recursos hídricos (Salomão
occur due to small changes in the period that is observable
or when the occurrences of extreme events are able to alter
these averages.
On the other hand, the occurrences of extreme events (Wang
y Zhou, 2005; Da-Quan et al., 2008; Květoň y Žák, 2008)
increase the degree of randomness and uncertainty of climate
and thus are difficult to implement actions of any kind aimed
at mitigating the effects of a possible change in the weather
patterns. Facing an imminent change in the statistical trends
that describe the time series of climate information in the
past decades, it is necessary to adequately characterize
the databases in order to increase the predictability of the
variables involved. One of the relevant meteorological
variables is the precipitation. The prediction of the
precipitation is quite useful, because on it depends most of
the processes that give and control life in our planet.
Traditionally, the tools used in the prediction of the
precipitation are based on the use of averages, as well as
other measures of the degree of dispersion of data regarding
the mean, which are calculated using statistical moments
of second and third (SD standard variance, respectively)
and in some of them, conditional probabilities are used.
The models for generating climatic information such
as ClimGen and WGen (Richardson and Wright, 1984;
Nelson, 2003, respectively) require the kind of statistics
for the database.
These models have been useful to providing climatic
information to others that simulate hydrologic and soil’s
erosion processes, such as RUSLE (Yu, 2002). However,
some deficiencies of these models are that they do not
allow: a) to characterize the pattern of heterogeneity, which
is a property of the system at different scales; b) describe
the functional relationships between the properties of
the system; c) the processes that take place; and d) their
functional mechanisms (Oleschko et al., 1997).
Since the 50’s, new concepts and methods for the analysis of
time series have been developed. Added to this, the fractal
geometry has been an important tool in making decisions
related to the management of water resources (Salomão et
al., 2009). The fractal dimension allows to measuring how
many times does the complexity is being repeated at each
scale, and for a time series, it helps to explain or describe the
relationship of the increases (Breslin and Belward, 1999).
One way to calculate the fractal dimension is through the
Hurst exponent.

44 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Miguel A. Velásquez Valle et al.
et al., 2009). La dimensión fractal nos permite medir que
tantas veces la complejidad está siendo repetida en cada
escala y para una serie de tiempo, ayuda a explicar o describir
la relación de los incrementos (Breslin y Belward, 1999);
una manera de calcular la dimensión fractal es a través del
exponente de Hurst.
El objetivo de este estudio es presentar un método alternativo
al convencional, para analizar una serie de tiempo con
información pluviométrica, con el propósito de explicar el
grado de aleatoriedad de la misma, desde un punto de vista
multiescalar en tiempo.
MATERIALES Y MÉTODOS
Estación climatológica “Las Vigas”
En el estado de Veracruz, la estación meteorológica “Las
Vigas”, es representativa de la región conocida como Las
Vigas de Ramírez y se encuentra ubicada en la zona centro, con
las coordenadas 19 o 38’ latitud norte y 97 o 06’ longitud oeste, a
una altura de 2 484 msnm. En este lugar el clima representativo
es templado-húmedo-regular con una temperatura promedio
anual de 1 074 mm, registrándose en promedio 97 días con
lluvia al año; la temperatura promedio anual es de 25.8 o C. Su
suelo es de tipo Andosol y Litosol, el primero se ha formado
a partir de cenizas volcánicas y el segundo caracterizado por
tener una profundidad menor de 10 cm.
Características de la serie de tiempo de precipitación
Los datos pluviométricos fueron obtenidos de las estaciones
meteorológicas de la Comisión Nacional del Agua
(CONAGUA) en el territorio nacional. La base de datos
de la estación meteorológica “Las Vigas” está conformada
por datos diarios. La longitud de la serie de tiempo de la
estación es de 85 años (1922- 2007). La distribución del
promedio mensual de la información de la serie de tiempo
de precipitación pluvial para ésta estación reportada por
Díaz et al. (2006) se presenta en la Figura 1.
Generación de los archivos multiescalares en tiempo
A partir de la base de datos diaria de 1922 a 2007, se generaron
archivos o series de tiempo a diferentes escalas. La base de
datos original corresponde a la escala de valores diaria;
totalizando para este periodo de tiempo 31 412 datos. Para
The aim of this paper is to present an alternative method for
analyzing a time series of precipitation information in order
to explain the degree of randomness of it, from a multi-scale
point of view in time.
MATERIALS AND METHODS
Weather station “Las Vigas”
In the State of Veracruz, the weather station “Las Vigas” is
representative of the region known as Las Vigas de Ramírez
and it’s located in the center zone with the coordinates 19 o 38’
north latitude and 97 o 06’ west longitude and an elevation of 2
484 masl. At this place, the representative climate is temperatehumid-regular
with an average precipitation of 1074 mm,
recorded on average 97 days with rain per year; the average
annual temperature is 25.8 o C. The soils types are: Andosols and
Lithosols, the first has been formed from volcanic ashes and the
second one is characterized by having a depth less than 10 cm.
Precipitation time series’ characteristics
The pluviometric data were obtained from the
meteorological stations’ databases of the National Water
Commission (CONAGUA) in the country. The database of
the weather station “Las Vigas” consists of daily data. The
length of the time series of the station is 85 years (1922-
2007). The average monthly distribution of the information
in the time series of rainfall for this station reported by Díaz
et al. (2006), is presented in Figure 1.
Precipitación (mm)
250
200
150
100
50
0
E F M A M J J A S O N D
MES
Figura 1. Distribución temporal de la precipitación pluvial en
la estación LasVigas, Veracruz, México.
Figure 1. Temporal distribution of rainfall in LasVigas station,
Veracruz, Mexico.

Aleatoriedad de una serie de precipitación en el estado de Veracruz, México 45
la escala decenal se constituyeron archivos por cada decena
del año; es decir, el primer archivo decenal correspondió
a aquellos valores de precipitación que ocurrieron en los
primeros diez días del mes de enero, de cada uno de los 85
años contabilizando para esta escala 860 datos.
La escala mensual se conformó con los valores de precipitación
registrados para cada mes de cada año; así, el archivo del mes
de enero agrupó los datos de precipitación diaria del mes
de enero de 1922, hasta los valores registrados en el mes de
enero de 2007 (2 666 datos) y finalmente la escala anual,
está constituida por los valores de precipitación registrada
cada año, abarcando de esta manera el total de valores
de la serie de tiempo original. Estos mismos archivos se
guardaron como series de tiempo con la extensión ∗.ts,
para calcular la dimensión fractal y el coeficiente de Hurst
utilizando los métodos de referencia de ondoletas (D w ) y
del rango re-escalado (D R/S ) diseñados para el análisis de
los patrones auto-afines con el programa comercial Benoit ®
(Benoit, 1997).
Obtención de parámetros fractales
Método de ondoletas (D w )
El método de ondoletas analiza las variaciones localizadas
del coeficiente de Hurst, relacionando los datos mediante
la descomposición de la traza (serie de tiempo) en tres
armónicas dentro del espacio frecuencia-tiempo. Esta
descomposición es útil para determinar los tipos de
variabilidad que dominan en una serie de datos, así
como su dinámica en tiempo. El método es válido para el
análisis de las trazas auto-afines, donde la varianza no es
constante con el incremento del tamaño de la ventana. La
forma de la ondoleta se determina a tiempos espaciados
y cuantificando como varía o permanece constante en el
tiempo.
El algoritmo considera n transformadas de ondoleta, cada
una con su propio y diferente coeficiente de escalado (a i );
donde S 1 , S 2 ……..S n son las desviaciones estándar a partir
de cero de los coeficientes de escalamiento respectivo (a i ).
La tasa de variación de las desviaciones estándar G 1 ,
G 2 …….G n - 1 se define como:
G 1 = S 1, G 2 = S 2
…..........….G n - 1 = S n - 1
S 2 S 3 Sn
El valor promedio de G i se estima a partir de la ecuación:
(1)
Generation of the multi-scale in time files
From the daily database from 1922 to 2007, files or time
series were generated at different scales. The original
database corresponds to the scale of daily values; amounting
to this period of time 31 412 data. For the decadal scale,
records were established for each decade of the year; i. e., the
first decade file corresponded to those values of precipitation
that occurred in the first ten days of January of each of the
85 years, accounting for this scale 860 data.
The monthly scale was integrated by the precipitation’s
values, recorded each month of each year; so the January
file grouped the daily rainfall data from January 1922 to the
values recorded in the month of January 2007 (2 666 data)
and finally the annual scale is formed by the precipitation’s
values recorded each year, thus covering the total value of
the original time series. These same files are stored as time
series with the ∗.ts extension, in order to calculate the fractal
dimension and the Hurst coefficient using the reference of
wavelet methods (D w ) and the re-scaled range (D R/S ) designed
for the self-similar patterns’ analysis with the commercial
software Benoit ® (Benoit, 1997).
Obtaining fractal parameters
Wavelet methods (D w )
The wavelet methods analysis the localized Hurst coefficient’s
variations, relating the data by the decomposition of the trace
(time series) in three harmonics, within the space frequencytime.
This decomposition is useful for determining the
variability types that dominate in a series of data and its
dynamics in time. The method is valid for the analysis of
self-affine traces, where the variance is not constant with the
increasing window’s size. The wavelet’s shape is determined
in spaced timings, quantifying its movements over time.
The algorithm considers n wavelet transforms, each with its
own distinct scaling coefficient (a i ), where S 1 , S 2 ........ S n , are
the standard deviations parting from zero of the respective
scaling coefficients (a i ).
The standard deviation´s variation rate G 1 , G 2 , ......., G n-1 is
defined as:
G 1 = S 1, G 2 = S 2
…..........….G n - 1 = S n - 1
S 2 S 3 Sn
The average value of G i is estimated from the equation:
(1)

46 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Miguel A. Velásquez Valle et al.
n-1
G avg = ∑ Gi/n-1
i-1
(2)
n-1
G avg = ∑ Gi/n-1
i-1
(2)
El coeficiente de Hurst se calcula como:
The Hurst coefficient is calculated as:
H= f(G promedio ) (3)
Donde: f= función heurística, que se usa para aproximar el
coeficiente de Hurst por G promedio para las trazas estocásticas
auto-afines (Benoit, 1997). De manera práctica el coeficiente
de Hurst es relacionado con la dimensión fractal (D) de la
siguiente manera (Carbone et al., 2004).
H= 2-D (4)
Método del rango re-escalado (R/S)
Al considerar un intervalo de una traza o serie de tiempo,
es posible obtener dos parámetros: el rango de variación de
la variable (R (w) ) y la desviación estándar (S (w) ). El primero
de ellos es medido con respecto a la tendencia dentro del
intervalo. Esta tendencia es estimada simplemente como la
unión entre el primero y el último valor dentro del intervalo.
El segundo parámetro es la desviación estándar de la primera
derivada delta y de los valores de y dentro del intervalo. Las
primeras diferencias entre y’ se definen como las diferencias
entre los valores de y en algún punto x y otro, ubicado en una
posición (x-dx) previa sobre el eje x:
dy(x)= y(x) - y(x - dx) (5)
Donde: delta x(dx) es el intervalo de muestreo; es decir,
el intervalo entre los dos valores consecutivos de x que se
están considerando. Una medida confiable de S (w) requiere
que los datos se calculen con un intervalo de muestreo dx
constante, porque se busca que las diferencias esperadas
entre los valores consecutivos de y sean una función del tipo
ley de potencia con la distancia (w) que los separa.
R (w) / S (w) αwH (6)
S (w) en el método de rango re-escalado se usa para normalizar
el rango R (w) para permitir comparaciones de diferentes
conjuntos de datos; si no se usa S (w) , el rango R (w) puede
calcularse sobre los conjuntos de datos que tienen un
intervalo de muestreo no-constante. El rango de re-escalado
se define como:
R (w) / S (w)= (7)
H= f(G average ) (3)
Where: f= heuristic function, which is used to approximate
the Hurst coefficient for G average for the stochastic self-affine
traces (Benoit, 1997). As a practical matter, the Hurst
coefficient is related to the fractal dimension (D) as follows
(Carbone et al., 2004):
H= 2-D (4)
Re-scaled range method (R/S)
When considering a trace interval or time series, it is
possible to obtain two parameters: the variableʼs range
of variation (R (w) ) and the standard deviation (S (w) ).
The first one is measured with respect to the trend
within the interval. This tendency is estimated simply as
the union between the first and the last values within the
interval. The second parameter is the standard deviation
of the first derivative y delta of the y’s values within the
interval. The first difference between y’s it’s defined as
the differences between the values of y at some point x
and another one located at a previous position (x-dx) over
the x-axis:
dy(x)= y(x) - y(x - dx) (5)
Where: delta x(dx) is the sampling interval, i. e. the
interval between two consecutive values of x that are being
considered. A reliable measurement of S (w) requires that the
data are calculated with a constant dx interval sampling,
because it is intended that the expected differences between
consecutive y values are a function of power law type with
distance (w) that separates them:
R (w) / S (w) αwH (6)
S (w) in the re-scaled range method is used to normalize
the range R (w) to allowing comparisons of different data
sets; if S (w) is not used, the R (w) range can be calculated on
the data sets with a sampling interval not-constant. The
re-scaled range is defined as:
R (w) / S (w)= (7)

Aleatoriedad de una serie de precipitación en el estado de Veracruz, México 47
Donde: w= longitud de ventana o intervalo de análisis de los
datos y los paréntesis anguladas denotan el promedio
de un número considerado de valores de R (w) . En la práctica,
para una determinada longitud de ventana w, uno subdivide
la serie de tiempo analizada un número de intervalos de
longitud w, mide R (w) y S (w) en cada intervalo, y calcula
primero para cada ventana R (w) /S (w) y posteriormente la tasa
promedio de .
Este proceso se repite para un número de las longitudes de
ventana seleccionada por el algoritmo de manera automática
y el logaritmo de R (w) /S (w) es graficado versus los logaritmos
de w. Si la traza es auto-afín, la gráfica debe seguir una
línea recta cuya pendiente es igual al coeficiente de Hurst
(H). La dimensión fractal de la traza, se calcula a partir de
la relación arriba mencionada entre el coeficiente de Hurst
y la dimensión fractal.
El coeficiente de Hurst
El coeficiente de Hurst mide la intensidad de dependencia
entre los datos y de acuerdo con su magnitud, la serie de
tiempo se clasifica como persitente (0.5< H≤ 1), lo que
se interpreta que existe dependencia entre un evento y los
ocurridos anteriormente; cuando se clasifica la serie de
tiempo como antipersistente (0≤ H< 0.5), se puede decir que
la serie está caracterizada por una tendencia a ser caótica o
que sus valores tienen alta volatilidad.
En el caso de que H= 0.5 se concluye que la serie de tiempo es
aleatoria y los datos no son correlacionados entre sí; es decir,
donde los valores futuros de la serie no son influenciados por
lo que ocurre en el presente (Palomas, 2002). Este último caso
modela el ruido blanco, la distribución Gaussiana normal o
el movimiento Browniano clásico. Los dos casos anteriores
describen los movimientos Brownianos fraccionarios. El
valor de H permite definir si el comportamiento de datos de
la precipitación es persistente o anti-persistente (Burgos y
Pérez, 1999; Miranda et al., 2004) y en función de esto hablar
del tipo de correlación (positiva o negativa) entre los eventos.
Como parte complementaria al análisis de la información
pluviométrica, se obtuvieron los estadísticos básicos
que miden la tendencia central (promedio), la dispersión
(desviación estándar y coeficiente de variación), así como el
coeficiente de asimetría o sesgo y el grado de apuntamiento
o curtosis de la serie de tiempo de lluvia.
Where: w= window’s length or range of data analysis and
the angled brackets denote an average number of
values of R (w) . In practice, for a given window’s length
w, one subdivides the time series analyzed a number
of intervals of length w, measuring R (w) and S (w) at each
interval, and each window is first calculated R (w) /S (w) , then
the average rate < R (w) /S (w) >.
This process is repeated for a number of window lengths
selected by the algorithm automatically and the logarithm
of R (w) /S (w) is plotted versus the w logarithms. If the trace
is self-affine, the plot should follow a straight line whose
slope is equal to the Hurst coefficient (H). The fractal
dimension of the trace is calculated from the above
relationship between the Hurst coefficient and the fractal
dimension.
The Hurst coefficient
The Hurst coefficient measures the strength of dependence
between the data and according to their magnitude the time
series is classified as persistent (0.5< H≤ 1) meaning that
there is a dependency between an event and the occurred
earlier; when the time series is classified as anti-persistent
(0≤ H< 0.5) we can say that the series is characterized by
a tendency to be chaotic or that their values are highly
volatile.
In the case of H= 0.5 it is concluded that the time series
data is random and it’s not correlated with each other; that
is where the future values of the series are not influenced
for what’s happening in the present (Palomas, 2002 ).
The latter case models the white noise, the normal
Gaussian distribution or the classical Brownian motion.
Both cases described the fractional Brownian motions.
The values of H define whether the behavior of rainfall
data is persistent or anti-persistent (Burgos and Pérez,
1999; Miranda et al., 2004) and according to this, define
the type of correlation (positive or negative) between the
events.
As a complement to the pluviometric information
analysis, the basic statistics were obtained, measuring the
central tendency (mean), dispersion (standard deviation
and coefficient of variation) as well as the rain time seriesʼ
coefficient of asymmetry or bias and the pointing degree
or kurtosis.

48 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Miguel A. Velásquez Valle et al.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
RESULTS AND DISCUSSION
Descripción del patrón estructural de la serie de tiempo
El comportamiento temporal de la precipitación en la
estación Las Vigas, que caracteriza el patrón estructural para
el periodo 1922-2007, se presenta de manera gráfica en la
Figura 2. Se observa que la ocurrencia de 15 de eventos de
precipitación mayores a 150 mm día -1 ; los cuales tienden
a desaparecer en la última cuarta parte de la gráfica. En
el rango de eventos de 50 a 150 mm día -1 tienen el mismo
comportamiento sólo que a partir de la segunda mitad de la
serie de tiempo.
Precipitación (mm)
250
200
150
100
50
0
Eventos diarios
Figura 2. Distribución temporal de la precipitación en la
estación Las Vigas, en una escala diaria (1922-
2007).
Figure 2. Temporal distribution of precipitation at the station
Las Vigas on a daily scale (1922-2007).
Los eventos cuyos registros oscilaron entre 0 a 50 mm día -1 ,
tuvieron un patrón estructural constante a través de toda la
serie de tiempo; con una pequeña excepción al final, en la
que se observa una ligera tendencia a disminuir el número de
eventos de precipitación en esta categoría. Esta distribución
espacial de los datos dentro de la gráfica bidimensional
es importante para definir su dimensión fractal; es decir,
el espacio que los datos ocupan el área dentro del espacio
bidimensional del gráfico.
Análisis multiescalar en tiempo
HR/S= 0.26
Hw= 0.22
El análisis fractal de la serie de tiempo de precipitación de la
estación meteorológica “Las Vigas” en el estado de Veracruz
a una escala de tiempo diaria, resultó en una caracterización
de la misma como anti-persistente, de acuerdo con los
Description of the structural pattern of the time series
The temporal behavior of the precipitation at the station
Las Vigas that characterizes the structural pattern for the
period 1922-2007 is presented graphically in Figure 2. It is
observed that the occurrence of 15 rainfall events greater
than 150 mm day -1 , tend to disappear in the last quarter of
the graph. In the range of events from 50 to 150 mm day -1 ,
they’ve got the same behavior but only from the second half
of the time series.
The events whose records ranged from 0 to 50 mm day -1
had a consistent structural pattern across the time series;
with a minor exception at the end, which is a slight
tendency to decrease the number of rainfall events in this
category. This spatial distribution of data within the graph
is important in order to defining its fractal dimension, i. e.
the space that the data occupy in the area within the graph’s
bi-dimensional space.
Multi-scale analysis in time
The fractal analysis of time series of precipitation from the
meteorological station “Las Vigas” in the State of Veracruz at
a daily time scale, resulted according to the methods used, in
an anti-persistent characterization, (H R/S = 0.26 and H w = 0.22),
i. e. Hurst exponent’s values were calculated with less than
0.5, indicating that the daily precipitation values do not occur
in a completely random or with a positive long-term memory.
These results agree with those reported by Salomão et
al. (2009) who used the re-scaled range method of (R/S)
to calculating the Hurst exponentʼs values for series of
rainfall records at a daily scale; which ranged from 0.28
to 0.76. These authors classified their results according to
the ground’s physiography, and they found that in plains
with wet or dry environments the precipitation time series’
tendency is characterized as anti-persistent. In the same
way, Rehman and El-Gebeily (2009) calculated the wavelet
methods’ Hurst exponent and found for the eleven stations
of study and on daily record, an anti-persistent behavior due
that the value of H was lower than 0.5 for all seasons.
On a decadal scale, the linear relationship between the
fractal parameters and the statistics time series on a decadal
scale, are presented in Table 1. It was found a better Hurst

Aleatoriedad de una serie de precipitación en el estado de Veracruz, México 49
métodos de referencia utilizados (H R/S = 0.26 y H w = 0.22); es
decir, se calcularon valores del exponente Hurst menores a
0.5, lo que indica que los valores de precipitación diaria no
ocurren de una manera totalmente aleatoria o con memoria
positiva a largo plazo.
Estos resultados concuerdan con lo reportado por Salomão
et al. (2009), quienes utilizaron el método del rango reescalado
(R/S) para calcular los valores del exponente de
Hurst, para series de registros pluviométricos a una escala
diaria; los cuales fluctuaron entre 0.28 a 0.76. Los autores
mencionados clasificaron sus resultados en función de la
fisiografía del terreno, y encontraron que para planicies
con ambientes húmedos o secos la tendencia de las
series de tiempo de precipitación se caracteriza por ser
anti-persistente. De igual manera, Rehman y El-Gebeily
(2009) calcularon el exponente de Hurst por el método de
ondoletas, encontrando para las once estaciones de estudio
y para un periodo de registros diarios un comportamiento
anti-persistente, ya que el valor de H fue menor de 0.5 para
todas las estaciones.
En una escala decenal, la relación lineal entre los parámetros
fractales y los estadísticos de la serie de tiempo en una escala
decenal se presentan en el Cuadro 1. Se encontró una mejor
asociación del exponente de Hurst extraído de la serie de
tiempo de precipitación, por el método de referencia de
rango re-escalado (H R/S ) con los estadísticos de la misma.
Se observa que aunque el método de rango re-escalado,
utiliza de inversamente proporcional la desviación estándar
(ecuación 6), para estimar el exponente de Hurst, no existe
una asociación significativa de este estadístico (r= - 0.2) con
los valores de exponente H R/S .
Sin embargo, cuando la desviación estándar es utilizada
para calcular el coeficiente de variación y de asimetría,
se mejora la relación lineal con los valores decenales del
exponente de Hurst. En menor proporción se observa el
mismo comportamiento, cuando el exponente de Hurst es
estimado por el método de ondoletas (H w ).
El comportamiento temporal de los valores del exponente
Hurst extraídos por los métodos de referencia, utilizados
a una escala decenal se presenta en la Figura 3. El
comportamiento de este parámetro fractal, se ajusto a un
modelo polinomial de sexto orden, cuya línea de tendencia
y el coeficiente de determinación R 2 se presentan en la
misma figura. De acuerdo con las gráficas en esta figura, se
observa que el exponente de Hurst extraído por el método
exponentʼs association, extracted from the precipitation
time series for the re-scaled range reference method (H R/S )
with the statistics of it. It is observed that, although the range
re-scaled method uses the standard deviation inversely
(equation 6) in order to estimate the Hurst exponent, there
is no significant association of this statistic (r= -0.2) with
the values of the exponent H R/S .
Cuadro 1. Coeficientes de correlación simple entre los
estadísticos y los parámetros fractales de las
series de tiempo a escala decenal.
Table 1. Simple correlation coefficients between the
statistics and fractal parameters of the series of
time on a decadal-scale.
Estadístico H R/S H w
X - 0.37 0.15
Desviación estándar - 0.2 0.09
Coeficiente de variación 0.65 - 0.37
Curtosis 0.47 - 0.03
Coeficiente de asimetría 0.62 - 0.25
However, when the standard deviation is used to calculating
the variation and asymmetry coefficient the linear
relationship gets improved with the decadal values of the
Hurst exponent. In a lesser extent, the very same behavior is
noted, when the Hurst exponent is estimated by the wavelets
methods (H w ).
The temporal behavior of the Hurst exponent’s values
extracted by the methods used, at decadal scale is presented
in Figure 3. The fractal behavior of this parameter is set
to a sixth-order polynomial model, whose trend line and
coefficient of determination (R 2 ) are presented in the same
figure. According to the graphs in this figure, it’s noted that
the Hurst exponent extracted by the wavelet methods (H w =
0.2, on a decadal average) was more accurate than the rescaled
range method (H R/S = 0.25, on a decadal average) for
detecting the anti-persistence or volatility of the temporal
behavior of the Hurst exponent’s values.
At the starting period at the end of the year, the Hurst
exponent calculated by the wavelet methods it was
detected (Figure 3b) that it was lower in the dry stage
of the year and even showed a second period of lower
values (scores from 25 to 27 corresponding to September).
In others researches conducted at the same time scale
(Burgos and Pérez, 1999) it was found an exponentʼs
value quite similar H (H= 0.21) than those found in this

50 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Miguel A. Velásquez Valle et al.
de ondoletas (H w = 0.2, como promedio decenal) fue más
preciso que el método del rango re-escalado (H R/S = 0.25,
como promedio decenal), para detectar la anti-persistencia
o volatilidad del comportamiento temporal de los valores
del exponente Hurst.
Exponente HR/S
Exponente Hw
0.5
0.45
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0.5
0.45
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
a)
HR/S = 0.25
l 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37
Decenas
b)
Hw = 0.20
l 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37
Decenas
Figura 3. Variación temporal del exponente H extraído por
los métodos del rango re-escalado (H R/S ) y ondoletas
(H w ) a una escala de tiempo decenal.
Figure 3. Temporal variation of the exponent H extracted by
the re-scaled range (H R/S ) and wavelet methods (H w )
at a decadal time scale.
En el periodo de inicio a final del año, se detectó que el
exponente de Hurst calculado por el método de ondoletas
(Figura 3b), es menor en la etapa más seca del año e inclusive
se observa una segunda época de bajos valores (decenas
25 a 27 que corresponden al mes de septiembre). En otras
investigaciones realizadas en esta misma escala de tiempo
(Burgos y Pérez, 1999) encontraron un valor del exponente
H muy similar (H= 0.21) a los encontrados en este estudio.
Los autores referidos estimaron el valor del exponente
mediante un programa basado en que el valor esperado de
(S n ) 2 , está relacionado de manera lineal con el valor de H;
de esta manera para diferentes valores de n, el valor de la
pendiente de la línea de regresión entre log n y log (S n ) 2 ,
corresponde al valor del exponente H.
Es importante señalar que el comportamiento temporal
a través del año de los valores del exponente de Hurst es
opuesto, dependiendo del método utilizado. La tendencia
de los valores del exponente de Hurst para el periodo de la
paper. The authors referred, estimated the exponentʼs
value with a program based on expecting (S n ) 2 value to
be linearly related to the value of H; in this way for the
different values of n, the value of the slope of the line
regression between log n log (S n ) 2 , corresponds to the
value of the exponent H.
It’s noteworthy, that the temporal behavior of the Hurst
exponent’s values through the year are opposite, depending
on the method used. The tendency of the Hurst exponent’s
values for the period from the decade 7 to 21 in Figure 3a
is downwardly, whereas in Figure 3b, the values’ tendency
are opposite. This behavior can be seized by the researcher,
because it depends on the degree of accuracy or focus of
interest.
If the purpose is to determine the maximum level of
volatility in the time series, the method with which the
Hurst exponent’s value is lower or close to zero should be
chosen, whereas if the objective is to document the degree
of randomness, the reference method with which the Hurst
exponentʼs value is closest or equal to 0.5 should be selected.
In order to achieve the same results of the Hurst exponentʼs
values with both methods itʼs likely to needing to calibrate
them before, via a standardization or transformation of the
database (Table 2).
Cuadro 2. Coeficientes de correlación simple entre los
estadísticos y los parámetros fractales de las
series de tiempo a escala mensual.
Table 2. Simple correlation coefficients between the
statistics and the fractal parameters of time series
on a monthly basis.
Estadístico H R/S H w
X
Desviación estándar
- 0.46
- 0.36
0.15
0.38
Coeficiente de variación
Curtosis
0.41
0.36
- 0.18
0
Coeficiente de de asimetría 0.43 - 0.17
When analyzing the same data, but based at a monthly scale
(Figure 4) it’s observed that there are results with a similar
tendency. The Hurst exponent’s values were higher when
using the re-scaled range method (H R/S = 0.26, on a monthly
average) with the monthly average value obtained by the
wavelet methods (H w = 0.09). At this time-scale, it becomes
more evident that the precipitation time series contains
information that cannot be seen in a conventional manner,
or based on averages as shown in Figure 1.

Aleatoriedad de una serie de precipitación en el estado de Veracruz, México 51
decena 7 a 21 en la Figura 3a es descendente; mientras que
en la Figura 3b la tendencia de los valores es en sentido
contrario. Este comportamiento puede ser aprovechado por
el investigador, ya que dependiendo del grado de precisión
o enfoque de interés.
Sí el propósito es determinar el máximo nivel de volatilidad
de la serie de tiempo, se deberá escoger el método con el cual
el valor del exponente de Hurst sea más bajo o cercano a cero;
pero si el objetivo es documentar el grado de aleatoriedad,
se deberá seleccionar el método de referencia con el cual
el valor del exponente de Hurst se aproxime o sea igual a
0.5. Para lograr consensar un mismo resultado del valor del
exponente de Hurst con los dos métodos aquí utilizados,
es factible la necesidad de calibrarlos previamente vía
una estandarización o transformación de la base de datos
(Cuadro 2).
Al analizar la misma base de datos pero a una escala mensual
(Figura 4), se observa que existen resultados con una
tendencia similar. Los valores del exponente de Hurst fueron
mayores cuando se utilizó el método de rango re-escalado
(H R/S = 0.26, como promedio mensual), con el valor promedio
mensual obtenido por el método de ondoletas (H w = 0.09).
A esta escala temporal se hace más evidente que la serie de
tiempo de precipitación, contiene información que no puede
ser vista de una manera convencional o basada en promedios
como se aprecia en la Figura 1.
A través de los resultados obtenidos por los métodos de
referencia, como el rango re-escalado y ondoletas, se puede
apreciar que a esta escala temporal, la información de la
serie de tiempo de precipitación de la estación “Las Vigas”,
tiene un comportamiento antipersistente; es decir, no tiene
memoria a largo plazo. En la Figura 4b se detecta que los
eventos de lluvia que ocurren en los meses previos y al final
de la época de lluvia, son totalmente independientes o no
dependen de los ocurridos con anterioridad, como sí puede
ocurrir cuando de presentan eventos dentro de la época
lluviosa del año.
Con respecto a los resultados de la escala anual en la Figura
5, se observa la variación en tiempo de los valores del
exponente de Hurst a una escala anual. Contrario a lo que
pudiera esperarse a una escala anual, se encontró que las
series de tiempo en esta estación meteorológica, contienen
una amplia variabilidad durante el año. La información
resultante muestra que de manera genérica, la tendencia
de la información pluviométrica es antipersistente (Figura
Exponente HR/S
Exponente Hw
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
a)
HR/S = 0.26
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul
b)
Hw = 0.09
Ago Sep Oct Nov Dic
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Figura 4. Variación temporal del exponente H extraído por los
métodos: a) rango re-escalado (H R/S ); y b) ondoletas
(H w ) a una escala de tiempo mensual.
Figure 4. Temporal variation of the exponent H extracted
by the methods of: a) re-scaled range (H R/S ); and
b) wavelet (H w ) at a monthly time scale.
Through the results obtained by the reference methods
such as the range of re-scaling and wavelet’s, it can be
seen that at this time-scale, the information from the
precipitation time series from station “Las Vigas” has an
anti-persistent behavior; i. e. it doesn’t have a long-term
memory. In the Figure 4b, it’s detected that the rain events
that occur in the months before and at the end of the rainy
season, are completely independent to those that occurred
before, as it might happen when events occur in the year’s
rainy season.
With respect to the results of the annual scale in Figure
5, the variation in time of the Hurst exponent’s values on
an annual-scale is shown. Contrary to the expecting at an
annual-scale, it was found that at the time series in this
weather station, contains a large variability throughout the
whole year. The resulting information shows that in general
terms, the trend of rainfall information is anti-persistent
(Figure 5a); however, when the Hurst exponent’s annual

52 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Miguel A. Velásquez Valle et al.
5a); sin embargo, cuando el valor anual del exponente de
Hurst es extraído por el método de ondoletas, se detectaron
algunos años en los cuales la precipitación ocurrió de una
manera aleatoria (Figura 5b).
Exponente HR/S
Exponente Hw
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
b)
a)
HR/S = 0.24
Hw = 0.21
Años
Años
Figura 5. Variación temporal del exponente H extraído por
los métodos: a) del rango re-escalado (H R/S ); y b)
ondoletas (H w ) a una escala de tiempo anual.
Figure 5. Temporal variation of the exponent H extracted by
methods: a) re-scaled range (H R/S ); and b) wavelet
(H w ) at an annual time scales.
En esta misma figura la línea de tendencia de los valores
graficados, aunque no existe un buen ajuste, claramente
nos indica un fenómeno de ciclicidad a través del
periodo observado (1922 a 2007). El comportamiento
antipersistente que caracteriza a esta estación es atribuible
más a un posible efecto de la situación fisiográfica (zona
de transición), que a un efecto del tipo de precipitación
(comúnmente llamados “nortes”).
En una zona de transición varios factores como el viento
y su velocidad, cambios en altitud y fisiografía, son
determinantes para generar inestabilidad en el patrón
estructural de los registros pluviométricos de la región de Las
Vigas de Ramírez. Contrario a estos resultados, Pérez et al.
value is extracted by the wavelet methods, some years in
which the precipitation occurred in a random-manner were
found (Figure 5b).
In this same figure, the plotted valuesʼ trend line, even
though, there isn’t a good fit, it clearly indicates a cyclical
phenomenon observed throughout the period (1922 to
2007). The anti-persistent behavior that characterizes
this season is attributable, more to a possible effect of
the physiographic position (transitional zone) that to the
effect of the type of precipitation (commonly called
“North’s”).
In a transitional zone, several factors such as: wind speed,
elevation and topography changes are crucial to generating
instability in the structural pattern of the pluviometric
records from Las Vigas de Ramírez region. Contrary to
these results, Pérez et al. (2009) reported values of the
Hurst exponent calculated by the re-scaled range method
of (R/S) that characterize the time series studied as
persistent (0≤ H< 0.5) attributing this, that the increasing
values of precipitation within the sampling period, get
stronger through time.
In another study Amaro et al. (2004) the re-scaled
range method was used (R/S) and it was found that the
annual-scale time series of precipitation’s values were
fitted to a fractal distribution. Although, only two out
of the ten tested time series, presented values of the
exponent H, for the rest of this fractal parameter, it
ranged from 0.55 to 0.81; due to this, it’s been documented
that the studied series, present a persistent behavior in
long-term basis.
On the other hand, it is important to note that, the wavelet
methods at the end of the observed period is detected a
drastic decrease in the values of the Hurst exponent; which
can be an indicator of a short-term change in the trend of
the time series’ structural pattern. These techniques have
been reported to characterize the temporal fluctuations
of precipitationʼs values in order to detect future
trends in this variable at different time scales (Lv and
Mo, 2009).
The reference methods’ capability of the fractal theory
to extracting the time series’ properties can be used or
exploited in other models of synthetic series generation
or as an adjustment factor between the observed and the
simulated values by the currently used models; especially

Aleatoriedad de una serie de precipitación en el estado de Veracruz, México 53
(2009) reportan valores del exponente de Hurst calculados
por el método del rango re-escalado (R/S), que caracterizan
las series de tiempo estudiadas como persistentes (0≤ H<
0.5), atribuyendo lo anterior a que los incrementos de los
valores de precipitación dentro del periodo de muestreo se
fortalecen como transcurre el tiempo.
En otro estudio, Amaro et al. (2004) se utilizó el método del
rango re-escalado (R/S) y se encontró que en series de tiempo
a una escala anual, los valores de precipitación se ajustaron
a una distribución fractal. Aunque solo dos de las diez series
de tiempo evaluadas presentaron valores del exponente H,
para el resto este parámetro fractal osciló entre 0.55 a 0.81;
por lo que se documenta que las series estudiadas presentan
persistencia a largo plazo.
Por otro lado, es relevante señalar que por el método de
ondoletas al final del periodo observado, se detecta una
disminución drástica de los valores del exponente de
Hurst; lo que puede ser un indicador de cambio a corto
plazo en la tendencia del patrón estructural de la serie
de tiempo. Estas técnicas ya han sido reportadas para
caracterizar las fluctuaciones temporales de valores de
precipitación, con el objetivo de detectar tendencias a
futuro de esta variable a diferentes escalas de tiempo (Lv
y Mo, 2009).
Esta capacidad de los métodos de referencia de la teoría
fractal de extraer propiedades de las series de tiempo, puede
ser utilizada o aprovechada en otros modelos de generación
de series sintéticas o bien como un factor de ajuste entre
los valores observados y simulados, por los modelos que
actualmente son utilizados; principalmente cuando no se
observa el fenómeno de invarianza al escalado espacial o
temporal. La generación de estos modelos “híbridos” debe
ser validada aún más cuando se presenta en la actualidad,
un incremento en el grado de incertidumbre en la predicción
de variables climáticas.
Invarianza al escalado en tiempo
Como una propiedad importante y distintiva de los objetos
fractales, es que a pesar de cambiar la escala de medición,
éstos conservan sus propiedades estructurales. En el caso de
la serie de tiempo estudiada, en el Cuadro 3 se observa que
los parámetros fractales extraídos de la misma, son similares
entre a diferentes escalas de tiempo y entre métodos (con
excepción del valor de H w a una escala mensual).
when the invariance phenomenon is not observed in a
spatial or temporal scale. The generation of these “hybrid”
models should be further validated when there is now an
increasing degree of uncertainty in predicting climatic
variables.
Invariance to the scaling time
As an important and distinctive property of the fractal
objects, is that despite changing the scale of measurement,
they retain their structural properties. For the time series
studied, the Table 3 shows that the fractal parameters
extracted from it are similar between different scales of
time and between methods (excluding the monthly scale
H w values).
Cuadro 3. Invarianza al escalado de la serie de tiempo de
precipitación en función de los métodos de rango
re-escalado y ondoletas.
Table 3. Invariance to scaling of precipitation time series
methods based on re-scaled range and wavelet.
Escala de tiempo H R/S H w
Diaria 0.26 0.22
Decenal 0.25 0.2
Mensual 0.26 0.09
Anual 0.24 0.21
The contribution of the calculated and observed results in
the Table 3, is that it is possible to extrapolate pluviometricdata
between different time scales for this weather station in
particular, because the structural pattern of each is similar
or present the same fractal behavior; especially if the Hurst
exponent itself is extracted by the re-scaled range method
(R/S).
CONCLUSIONS
According to the fractal parameters (Hurst exponent) a
phenomenon of the scaling invariance in time of this time
series is presented, when the reference re-scaled range
method is used (H R/S ).
The wavelet methods, was more accurate to extracting the
randomness of the precipitation time series via the Hurst
exponent.

54 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Miguel A. Velásquez Valle et al.
La aportación de los resultados calculados y observados en el
Cuadro 3, es que existe la posibilidad extrapolar información
pluviométrica entre diferentes escalas de tiempo, para esta
estación meteorológica en particular, debido que el patrón
estructural de cada una de ellas es similar o tiene el mismo
comportamiento fractal; espacialmente sí el exponente de
Hurst es extraído por el método del rango re-escalado (R/S).
It’s necessary to present information generated by a
“hybrid” model of this variable, in which the Hurst
exponent’s value is used as an additional parameter to
the basic statistics and compare the degree of accuracy
in predicting precipitation, using a “hybrid” time series
generator and the commonly used.
End of the English version
CONCLUSIONES
De acuerdo a los parámetros fractales (exponente de
Hurst), se presenta un fenómeno de invarianza al escalado
en tiempo de esta serie de tiempo, cuando es utilizado el
método de referencia rango de re-escalado (H R/S ).
El método de ondoletas fue más preciso, para extraer la
aleatoriedad de la serie de tiempo de precipitación vía el
exponente de Hurst.
Es necesario presentar información generada por un modelo
“híbrido” de esta variable, en la cual se utilice el valor del
exponente de Hurst, como un parámetro adicional a los
estadísticos básicos y comparar el grado de precisión en la
predicción pluviométrica, al utilizar un generador de series de
tiempo “híbrido” y el comúnmente utilizado o convencional.
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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 20111 p. 57-68
TOMA DE DECISIONES PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE
DE LOS RECURSOS NATURALES*
DECISION MAKING FOR SUSTAINABLE DEVELOPEMENT
OF NATURAL RESOURCES
Ignacio Sánchez Cohen 1§ , Gabriel Díaz Padilla 2 , Rafael Guajardo Panes 3 e Hilario Macías Rodríguez 1
1
Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Relaciones Agua Suelo Planta Atmósfera. INIFAP. Canal Sacramento, km 6.5. Zona Industrial, Gómez Palacio, Durango.
C. P. 35140. Tel. 01 871 1590105. (macias.hilario@inifap.gob.mx). 2 Sitio Experimental Teocelo. INIFAP. Cotaxtla, Veracruz. Tel. 01 228 8125744. (diaz.gabriel@inifap.
gob.mx), (panes.rafael@inifap.gob.mx). § Autor para correspondencia: sanchez.ignacio@inifap.gob.mx.
RESUMEN
ABSTRACT
El deterioro gradual y persistente al que están sujetos
los ecosistemas, indican que la aproximación de estudio
para proveer de soluciones holísticas, debe ser el manejo
integrado de recursos naturales. Éste enfoque va más allá de
sumar partes, más bien busca la integración de componentes
en uno o más objetivos de beneficio común. El diseño de
estrategias para este fin, debe incluir a una amplia gama de
actores principalmente a aquellos que serán beneficiarios del
proceso; es decir, en un proceso incluyente, diverso y multi
objetivo. En el presente estudio se dilucida un método para
resolver el triángulo de desarrollo sustentable, que implica
un crecimiento económico, equitativo y no degradante de los
recursos naturales. Las alternativas propuestas consideran
tres aspectos fundamentales: 1) transformación productiva;
2) servicios sociales; y 3) conservación de recursos naturales.
Los criterios para evaluar estas alternativas, son aquellos
que describen a los catetos de este triángulo: 1) equidad;
2) sustentabilidad; y 3) crecimiento económico. Cada uno
de estos criterios es dividido en sub criterios: 1) social; 2)
ambiental; y 3) económico. El algoritmo es sistematizado
en un sistema de ayuda para la toma de decisiones (DSS
definite). Los resultados indican que las alternativas
capacitación y acceso al crédito, son los mejores cursos de
The gradual and persistent deterioration bound to the
ecosystems, indicate that the study’s approach to provide
holistic solutions, must be the integrated natural resource
management. This outlook goes beyond summing parts;
moreover, it seeks the integration of components and
objectives for the common good. Designing strategies
with this goal in mind implies to including a vast array
of agents, especially those that will benefit themselves
during this process; i. e. diverse and multi-objective
processes. The present study proposes a method to meet
the challenge of the sustainable development triangle
encompassing economic growth along with equity
and without degrading the environment. Suggested
alternatives include three main aspects: 1) a shift
in productive schemes; 2) social services; and 3)
conservation of natural resources. Criteria to evaluate
these alternatives are, thus, those that define the catheti
of the triangle, namely: 1) equity; 2) sustainability;
and 3) economic growth. Each of these divided in
sub-categories: 1) social; 2) environmental; and 3)
economic. The algorithm is systematized with a decision
support system (DSS definite). The results show that
access to credits and training are the best alternatives,
* Recibido: enero de 2011
Aceptado: agosto de 2011

58 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Ignacio Sánchez Cohen et al.
acción independientemente del orden jerárquico impuesto
a los criterios. También el análisis de sensibilidad, muestra
que las alternativas son más sensibles al cambio de peso en
el criterio sustentabilidad, que en los criterios equidad y
crecimiento económico.
Palabras clave: decisión, manejo, multi objetivo, prácticas.
independently of the hierarchy for organizing criteria.
Also, sensitivity analysis shows that alternatives are more
sensible to weight changes in the sustainability criteria than
in the case of equity and economic growth.
Key words: decision, management, multi-objective
processes, practices.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
En el manejo integral de los recursos naturales, es necesario
reconocer tanto las características del ciclo hidrológico y su
interacción con los ecosistemas, partiendo del punto central
que el agua es un recurso finito y el uso sustentable no puede
lograrse, si se analizan y se administran por separado las
demandas de los diferentes usos, incluyendo el ambiental,
o si estas demandas no se contrastan en su conjunto con la
oferta limitada del líquido (Sánchez, 1995).
Por otro lado, los recursos naturales debieran percibirse
como recursos dinámicos, cuya condición es vital para la
sobrevivencia y la conservación del ambiente (Barrios et al.,
2001). En esta tesitura, las técnicas de planeación multi objetivo
para la toma de decisiones, analizan el entorno productivo
considerando agua, suelo, planta, clima y las acciones del
hombre, aspectos que deben ser considerados necesariamente
en el manejo integrado del agua a nivel y escala que se trate.
Queda entonces claro que toda acción que se desarrolle en
las partes altas de las cuencas hidrológicas, donde se produce
gran parte de las disponibilidades de agua de las regiones,
impactan invariablemente a las partes bajas en donde habita
la mayoría de la población. A esto se tiene que añadir las
acciones locales en el gradiente que define a las cuencas,
para que se manifieste el impacto real.
En términos generales, el manejo integrado de los
recursos naturales, es una aproximación para la solución
de problemas en la obtención de cambios estructurales de
manera que sea económicamente eficiente, socialmente
equitativo y ambientalmente sostenible. Conceptualmente
la aproximación del manejo integrado del recurso
hidráulico promueve el desarrollo y manejo coordinado
del agua, suelo y recursos relacionados, para maximizar
el beneficio económico y bienestar de manera equitativa,
sin comprometer la sustentabilidad de los ecosistemas
(Krautkraemer, 1985; Kates et al., 2005).
Integrated management of natural resources imply
recognizing the characteristics of the hydrological cycle and
its interaction with other natural resources and the ecosystem,
departing from the premise that, water constitutes a finite
resource and that its sustainable use cannot be achieved if the
demands for its distinct uses are analyzed and administered
separately, or if these demands exceed the limited supply of
the liquid (Sánchez, 1995).
Also, natural resources should be taken as dynamic resources
that are vital for survival and environmental conservation
(Barrios et al., 2001). This said, multi-objective planning
techniques for decision making consider the productive
environment including water, soil, plants, weather and
human activities, aspects that ought to be accounted for, at
any level when integrally managing water.
It must be clear that any action that takes place in the upper
part of a basin, where most available water is produced, will
impact the lower parts of the basin, an area where human
populations are usually settled. Besides, one must add local
actions in the gradient that defines basins in order to see the
real impact manifestation.
In general terms, integrated management of natural
resources is a problem solving approach to make structural
changes in a way that is economically efficient, socially
equitable, and environmentally sustainable. Conceptually,
it promotes the coordinated management and development
of water, soils and related resources in order to maximize
the economic benefits and wellbeing in an equitable fashion
without compromising the sustainability of ecosystems
(Krautkraemer, 1985; Kates et al., 2005).
In operational terms, it involves applying the knowledge
of various disciplines and diverse viewpoints in order
to design and implement equitable, efficient and

Toma de decisiones para el desarrollo sostenible de los recursos naturales 59
Operacionalmente involucra la aplicación de conocimiento
de varias disciplinas, así como puntos de vista de diversos
actores para diseñar e implementar soluciones equitativas,
eficientes y sustentables a problemas del agua y el desarrollo
(Ananda y Herath, 2003; Sánchez, 2006; Sánchez et al., 2010).
También ha quedado de manifiesto que los problemas de
deterioro de los recursos naturales son comunes en todos los
países, por lo que las experiencias en la materia de su manejo
pueden ser documentadas y compartidas bajo esquemas de
desarrollo de interés común. Por otro lado, la incertidumbre
climática que ha caracterizado los ecosistemas áridos,
donde se ubican los principales distritos de riego del país,
ha manifestado vulnerabilidad de estos con mayor énfasis
en el norte del país. En esta porción del territorio nacional
vive 76% de la población total, están establecidas 70% de
las industrias y se localiza 40% de las tierras arables, cuyo
máximo potencial se ubica en los distritos y unidades de
riego (Sánchez, 2005).
El problema de conciliar intereses en el manejo de
recursos naturales es complejo, ya que los usuarios de los
recursos naturales manifiestan múltiples objetivos, con el
consecuente impacto en el corto plazo (Sánchez, 2005).
Este conflicto de intereses, el mercado del agua y otras
situaciones características de los diferentes lugares, indican
que la aproximación debe ser de carácter multi objetivo y con
la participación de los usuarios en el proceso de planeación
(Anselin et al., 1989). La teoría de decisión multiobjetivo
viene a solventar parcialmente la situación, al considerar
todos los intereses, opciones e impactos de posibles acciones
(Saaty y Vargas, 1984; Heilman et al., 2003; Macías, 2005;
Saaty, 2006).
MATERIALES Y METODOS
Método de aproximación
La Figura 1 señala los diferentes aspectos que se debieran
considerar en el proceso de toma de decisiones, cuando
hay objetivos en conflicto. La estrategia no consiste en
sumar partes, sino en integrar componentes en uno o más
objetivos de beneficio común, en donde estén en armonía
el crecimiento económico con equidad y sin deteriorar
(Dourojeanni, 2000; Sánchez et al., 2010). En este proceso
no se busca el dominio de una opinión con respecto de
otras, se trata de integrar puntos de vista en acuerdo con
sustainable solutions to problems of water and development
(Ananda and Herath, 2003; Sánchez, 2006; Sánchez et
al., 2010).
It has also become clear, that the problems of natural resource
depletion and development are common to all countries,
making it desirable to document and share all experiences
of integrated management. On the other hand, climatic
uncertainty that has characterized arid ecosystem, where
the main irrigation districts of Mexico are located, has made
their vulnerability manifest, especially to the north. In this
region, a seventy six percent of the total population is settled,
with seventy percent of industries, and forty percent of arable
lands that have greatest potential in irrigation district and units
(Sánchez, 2005).
The problem of negotiating interests surrounding natural
resource management is quite complex, as the users have
multiple objectives with short-term impact (Sánchez, 2005).
Thus, this conflict of interest in the water market and other
situations typical of each place indicate that the approximation
ought to be a multi-objective process, including the
participation of users of natural resources in the planning
process (Anselin et al., 1989). The theory of multi-objective
decisions tries to solve the situation partially as it considers all
interests, options and possible outcomes (Saaty and Vargas,
1984; Heilman et al., 2003; Macías, 2005; Saaty, 2006).
MATERIALS AND METHODS
Approaching method
The Figure 1 shows all ideally aspects considered in
the process of decision making, when facing conflicted
objectives. The strategy is not the sum of the parts, but instead,
it seeks to integrate components in one or more common-good
objectives where the economic growth is in tune with equity
and sustainability (Dourojeanni, 2000; Sánchez, et al., 2010).
In this process, the aim is to integrate different viewpoints
stemming from participants’ experiences, which can be of
a very different magnitude, thus, establishing an adequate
platform for consensual decision making.
When the decision making group reaches an agreement
regarding the dimensions that are involved in the problem,
that is an adequate starting point for the process, and it
is quite possible that the outcome will be consensual,

60 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Ignacio Sánchez Cohen et al.
las experiencias de los participantes, las cuales pueden
ser de magnitud diversa estableciendo así una adecuada
plataforma, para la toma de decisiones consensuadas.
?
Clima e Hidrología
Economía
Aspectos humanos y
organización social
Aspectos políticos
Recursos naturales
Sistema para
toma de
decisiones
inclusive, multidisciplinary, and especially multiobjective
decisions. The main objectives involved in
an integrated water management include three vast
aforementioned dimensions: the economic dimension
(economic growth), the social dimension (equitable
growth), and the environmental dimension (sustainable
growth), but there is no common evaluation criteria, and
they are managed, measured and evaluated independently
(Figure 2).
100%
Crecimiento
económico
Equidad
Plano físico
(sustentabilidad)
Figura 1. Aspectos que involucra el proceso de toma de
decisiones en el manejo integral del agua.
Figure 1. Aspects involved in decision making system for
integrated water management.
100% 100%
Sustentabilidad
Plano social
(equidad)
Plano económico
(crecimiento económico)
Cuando el grupo de decisión llega a un acuerdo de las
dimensiones involucradas en el problema, se está
en punto de inicio adecuado para todo el proceso y
seguramente se arribará a decisiones consensuadas,
incluyentes, multidisciplinarias y sobre todo, multi
objetivo. Los objetivos esenciales del manejo integral
del agua contemplan tres grandes dimensiones, que
involucra los aspectos arriba mencionados: dimensión
económica (crecimiento económico), dimensión
social (crecimiento equitativo) y dimensión ambiental
(crecimiento sustentable), pero no existe un común
denominador de evaluación y medición, se manejan y
evalúan de manera independiente (Figura 2).
La Figura 2 muestra el triángulo de equilibrio para el
desarrollo sustentable; sin embargo, acorde a Dourojeanni
(2000) éste es difícil evaluar dadas las diferentes unidades
para expresar los objetivos señalados. Ante esta situación,
es pertinente el uso de esquemas que contemplen la
estandarización de las variables en aras de hacerlas
comparables. Los sistemas de auxilio para la toma de
decisiones (DSS), constituyen una herramienta para lograr
tal fin (Sánchez, 2006). Considerando las interacciones
antes anotadas, resulta pertinente que la definición de los
problemas así como los cursos de acción, sean planteados
por los usuarios de la cuenca, para su posterior evaluación.
Existen diversos métodos para ésta definición de problemas;
Figura 2. Triángulo de crecimiento sustentable e integración
de planos de solución (Dourojeanni, 2000).
Figure 2. Sustainable growth triangle and integration of other
dimensions and solutions (Dourojeanni, 2000).
The Figure 2 shows an equilibrium triangle for sustainable
development; however, according to Dourojeanni (2000),
it is hard to evaluate, given the different unities to express
the objectives set forth in the sides of the figure. Thus, the
use of a scheme that contemplates the standardization of
variables to make them comparable is pertinent. The use
of decision support systems (DSS) constitutes a useful tool
for this (Sánchez, 2006). Considering the aforementioned
interactions, it is pertinent to let the users of the basin define
the problems and possible courses of action (or other relevant
domains), in order to subsequently evaluate them. There
are diverse methods for defining problems; however, the
ultimate objective is to making a matrix of problems and
possible solutions to be evaluated by the use of decision
support systems (DSS).
Support systems for decision making
One of the tools in order to prioritize management practices
for natural resource conservation is the multi-criteria
decision analysis, specifically multi-objective decision
making (Heilman et al., 2003).

Toma de decisiones para el desarrollo sostenible de los recursos naturales 61
sin embargo, el objetivo final es la construcción de la matriz
de problemas y posibles soluciones para ser evaluadas por
el DSS.
Los sistemas de auxilio en la toma de decisiones
Una de las herramientas para jerarquizar prácticas de
manejo en la conservación de los recursos naturales, son
los sistemas de auxilio en la toma de decisiones, también
llamados sistemas multi objetivo para la toma de decisiones
(Heilman et al., 2003).
El significado y utilidad de los DSS depende del objetivo y
los usuarios; así, existen dos categorías generales de los DSS:
1) apreciación cualitativa (principalmente fundamentada en
formatos de papel), de los efectos de las prácticas de manejo
sobre la permanencia de los recursos naturales; y 2) sistemas
basados en programas computacionales que combinan bases
de datos, modelos de simulación, teoría de decisión multi
objetivo y una interfase gráfica con el usuario.
Estos últimos sistemas tienen la capacidad de trabajar
con información proveniente de modelos de simulación,
datos medidos y opinión de expertos. Así, los modelos
de simulación que se utilicen para parametrizar variables
de decisión, deberán tener la capacidad de cuantificar las
variables de interés. Sin embargo, acorde a Lawrence (1996),
la complejidad de los modelos de simulación (medida
está en función del número de variables que involucra)
y la disponibilidad de datos, son aspectos que se deben
considerar al parametrizar variables de decisión.
Estos factores afectan la eficiencia de los DSS. En éste
método, el efecto de cada sistema de manejo en cada
variable de decisión es cuantificado usando tres fuentes
de información: 1) mediciones de campo; 2) opinión de
expertos; y 3) modelos de simulación.
Solución del triangulo de desarrollo sustentable en el
manejo integral del agua
La matriz de decisión
Las alternativas para la evaluación del triángulo de desarrollo
sustentable descrito arriba, deben considerar tres aspectos
fundamentales: 1) transformación productiva; 2) servicios
sociales; y 3) conservación de recursos naturales. Los
criterios para evaluar estas alternativas son aquellos que
describen a los catetos de este triángulo; es decir: 1) equidad,
The meaning and utility of decision support systems
(DDS) depends on objectives and users. There are
two general categories of DSS: 1) qualitative outlook
(mainly conducted through paper formats) of the effects
of management practices over natural resource and
their permanence; and 2) systems based in computer
programs that combine databases, simulation models,
multi-objective decision theory and a graphic user
interface.
These last systems have the capacity to work with
information obtained from stimulation models,
measurable data and experts’ opinions. Thus, in order
to make decision variables parametric, the stimulation
models used, must have the capacity to quantify the
variables of interest. However, according to Lawrence
(1996), the complexity of stimulation models (measured
according to the number of variables implied) and data
availability are the main aspects to consider when setting
the parametric decision variables.
These factors affect the efficiency of DSS. In this method,
the effect of each system of management in each decision
variable is quantified using three sources of information:
1) fieldwork measurements; 2) experts’ opinion; and 3)
simulation models.
Solving the sustainable development triangle in
integrated water management
The matrix decision
The alternatives for evaluating the sustainable development
triangle described above, must considered three
fundamental aspects: 1) a shift in productive schemes; 2)
social services; and 3) conservation of natural resources.
The criteria to evaluate these alternatives are, those that
define the catheti of the triangle, namely: 1) equity; 2)
sustainability; and 3) economic growth. Each of these
divided in sub-categories: 1) social; 2) environmental;
and 3) economic.
Succinctly, we seek to identify the courses of action that
favor equitable economic growth without degrading
or compromising the natural resources. The solution is
circumscribed in the interior triangle of Figure 2. This
said, in terms of the integration of information for the use
of DSS, it is necessary to design a matrix decision in order
to outline the problems and possible solutions.

62 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Ignacio Sánchez Cohen et al.
2) sustentabilidad; y 3) crecimiento económico. Cada uno
de estos criterios es dividido en sub criterios: 1) social; 2)
ambiental; y 3) económico.
Por lo tanto, se busca identificar aquellos cursos de acción,
que propicien el crecimiento económico equitativo sin
deteriorar o comprometer los recursos naturales. La solución
se encuentra circunscrita en el triángulo interior de la
Figura 2. En esta tesitura y en términos de la integración de
información para el uso de los DSS, es necesario el diseño de
una matriz de decisión, en donde se plasmen los problemas
y posibles alternativas de solución.
Las alternativas consideradas en cada aspecto mencionado
son: 1) transformación productiva (nuevas especies, cambio
de patrón de cultivos y cambio de vocación de la tierra); 2)
servicios sociales (acceso a servicios, acceso a crédito y
aplicación de la ley); y 3) conservación de recursos naturales
(capacitación y servicios ambientales). Cada una de estas
alternativas es evaluada a la luz de cada criterio (equidad,
sustentabilidad y crecimiento económico).
Solución de la matriz de decisión
Dado que se pretende encontrar el punto de equilibrio del
triángulo de desarrollo sustentable, es necesario jerarquizar
los criterios en un determinado orden de importancia y
evaluar las alternativas acordemente; posteriormente, se
cambia el orden de jerarquía y se evalúa la matriz. El mejor
caso es donde una alternativa predomina persistentemente
e independiente del orden jerárquico impuesto.
Para esto, si V ij es el escore de la alternativa j evaluada con
respecto al criterio i en el orden de importancia, y w i es un factor
de peso asociado con el criterio i, entonces el escore más alto o
bajo y el mejor o peor, para la alternativa j en congruencia con
el orden de importancia, se encuentra resolviendo el siguiente
problema lineal descrito para los pesos w i (Yakowitz, 1983).
n
max (min) Vj= ∑w i = 1
i=1
n
sujeto a ∑w i = 1
i=1
w 1 ≥ w 2 ... ≥ w n ≥ 0
De la ecuación 1 para ambos casos minimizar ó maximizar,
la primera restricción normaliza la suma de los pesos a 1;
de igual manera, la segunda restricción hace que la solución
sea consistente con el orden de importancia y fuerza a que
los pesos sean positivos. La solución de los dos problemas
1)
The alternatives considered for each aspect are: 1) shift in
productive schemes (new species, changes in crop patterns
and changes in soil’s use); 2) social services (access to
services, access to credits, law enforcement); and 3)
conservation of natural resources (training y environmental
services). Each of these alternatives is evaluated according to
each criterion (equity, sustainability and economic growth).
Solving the matrix decision
Given that, we seek to find the equilibrium point of the
sustainable development triangle, it is necessary to establish
a place for the criteria according to their importance, and
evaluate alternatives accordingly; subsequently, the order is
changed and the matrix is evaluated. The best case is when an
alternative predominates independently of the order imposed.
For this, if V ij is the score for alternative j evaluated with regards
to criterion i in the order of importance, and w i is a weight factor
associated with criterion i, then the highest (or lowest) score,
and the best (or worst) score for alternative j in congruence
with the order of importance, will solve the following linear
problem described for the weights w i (Yakowitz, 1983).
n
max (min) Vj= ∑w i = 1
i=1
n
sujeto a ∑w i = 1
i=1
w 1 ≥ w 2 ... ≥ w n ≥ 0
For equation 1, in both alternatives of maximizing or
minimizing, the first restriction normalizes the sum of
weights to 1; equally, the second restriction makes the solution
consistent with the order of importance and forces the weights
to be positive. The solution to both problems provides the
complete rank of possible scored given the order of importance.
Thus, any weight vector consistent with the order of importance
will produce a score located between the best or worst score
(Heilman et al., 2003; Heilman et al., 2004). For setting out
and solving the matrix of physical effects in the present study,
we used the Definte ® software (Janssen et al., 2006).
RESULTS
In order to evaluate the alternatives according to different
criteria, distinguished specialists in diverse fields involving
sustainable development were consulted. The exercise
consisted in objectively grading each alternative according
1)

Toma de decisiones para el desarrollo sostenible de los recursos naturales 63
arroja el rango completo de posibles escores dado el orden
de importancia. Así, cualquier vector de pesos consistente
con el orden de importancia, producirá un escore que se
ubica entre el mejor y peor escore (Heilman et al., 2003;
Heilman et al., 2004). Para el planteamiento y solución de
la matriz de efectos físicos en el presente estudio, se utilizó
el software Definte ® (Janssen et al., 2006).
RESULTADOS
Para evaluar las alternativas con los diferentes criterios, se
convocó a especialistas en las diferentes áreas que involucra
el desarrollo sustentable. El ejercicio consistió en calificar
de manera objetiva a cada alternativa bajo la luz de los
diferentes criterios especificados. Cabe aclarar que las
alternativas pueden variar en función de la problemática
local o de interés. El resultado de este ejercicio se muestra en
el Cuadro 1. La aportación del presente documento es sobre
el método para dilucidar el mejor curso de acción, acorde al
triángulo de desarrollo sustentable.
to the different pre-established criteria. It is important
to clarify that, alternatives varied according to the local
problems or areas of interest. The results are shown in Table
1. The contribution of the present document is the method to
find the best course of action, according to the sustainable
development triangle.
In the evaluation scale “+” means low positive impact, and
“+++++” means high positive impact. In order to standardize
the original scores, the “ideal value” method was used,
where scores are linear interpolations between a minimum
(0) and a maximum (1) value. In the case of criteria whose
function is “more is better” (for example, in the present study
where all criteria fall under this category), standardization
proceeded as follows: STD: (score-minimum value)/(ideal
value-minimum value).
For the process of standardizing the values assigned to the
alternatives, and for the application of the equation 1, the
following order was followed: sustainability, equity, and
finally economic growth; results of the different weights are
shown in Table 2 and their ranking in Figure 3.
Cuadro 1. Matriz de efectos físicos para la solución del triángulo de desarrollo sustentable.
Table 1. Matrix of physical effects to solve the sustainable development triangle.
Criterios
Nuevas
especies
Cambio patrón
cultivos riego
Cambio
vocación tierra
Acceso a
servicios
Acceso a
crédito
Aplicación
de la ley
Capacitación
Servicios
ambientales
Sustentabilidad
Social +++ +++ +++ ++++ +++++ +++++ +++++ ++
Ambiental +++++ +++++ ++++ ++ +++ ++ +++ ++++
Económica +++++ ++++ +++ ++ +++++ ++ ++++ +++
Equidad
Social ++ +++ +++ ++++ +++++ +++++ +++++ +++
Ambiental +++ +++ +++ +++++ +++ ++++ +++++ +++++
Económica +++ +++ +++ +++ +++++ +++++ +++++ ++++
Crecimiento
económico
++ +++ +++ ++ ++++ ++++ ++++ +++
En la escala de evaluación mostrada “+” significa poco
impacto positivo y “+++++” gran impacto positivo.
Para la estandarización de los escores originales se
utilizó el método “valor ideal”, en donde los escores
son interpolaciones lineales entre un mínimo (0) y un
máximo (1). En el caso de los criterios cuya función es
“más es mejor” (como el presente estudio en donde todos
los criterios caen en esa categoría), la estandarización
procedió como sigue: STD= (escore-valor mínimo)/(valor
ideal-valor mínimo).
In the Figure 3, it can be seen that, the alternatives: training,
access to credit and law enforcement would be the most
suitable, in order to reach sustainable development according
to the criteria used and the order imposed. It is also clear that
the criterion “sustainability” contributed most to render these
alternatives as most favorable.
Varying the order imposed on the criteria, and giving
more weight to the economic criterion followed by equity
and sustainability, the three abovementioned alternatives

64 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Ignacio Sánchez Cohen et al.
Para el debido proceso de estandarización de los valores
asignados a las alternativas y para la aplicación de la ecuación
1, se eligió el siguiente orden jerárquico: sustentabilidad,
equidad y finalmente crecimiento económico; los resultados de
los pesos se muestran en el Cuadro 2 y el ranqueo en la Figura 3.
remained as most adequate; the changes related to the
other alternatives, are subordinated to these. For example,
the alternative “environmental services” ranked fourth,
and the alternative “new species” ranked last (Table 3
and Figure 4).
Cuadro 2. Pesos asignados a la matriz de decisión acorde a la jerarquía impuesta a los criterios: sustentabilidad, equidad
y crecimiento económico.
Table 2. Weights assigned to the matrix decision according to the order imposed by the criteria: sustainability, equity, and
economic growth.
Criterios Mínimo Máximo Peso nivel 1 Peso nivel 2 Peso final
Sustentabilidad 0.611
Social ++ +++++ 0.611 0.373
Ambiental ++ +++++ 0.278 0.17
Económica ++ +++++ 0.111 0.068
Equidad 0.278
Social ++ +++++ 0.611 0.17
Ambiental +++ +++++ 0.278 0.077
Económica +++ +++++ 0.111 0.031
Crecimiento económico ++ ++++ 0.111 0.111
1
0
0.86
Capacitación
0.81
Acceso a crédito
0.72
Aplicación de la ley
0.45 0.44
Cambio patrón cultivo riegos
Figura 3. Ranqueo de las alternativas considerando la
jerarquía de criterios impuesta.
Figure 3. Ranking of alternatives considering the order of
the criteria.
De la Figura 3 se puede observar que las alternativas
capacitación, acceso al crédito y aplicación de la ley serían
las más adecuadas para lograr el desarrollo sustentable
acorde a los criterios utilizados y a la jerarquía de éstos. Se
puede observar también que el criterio sustentabilidad fue
el que más aportó, para que las alternativas señaladas se
posicionaran como las más favorables.
Acceso a servicios
Cambio vocación tierra
Sustentabilidad
Equidad
Crecimiento económico
0.37 0.36 0.34
Nuevas especies
Servicios ambientales
By changing the order of the criteria produces changes in
the place of the alternatives, which makes it pertinent to
try all possible combinations and, if necessary, go back to
the matrix of effects and reevaluate scores. Considering
the multi-objective nature of the solution process of the
sustainable development triangle, the multidisciplinary
participation of users of the basin is vital, in order for
alternatives to be comprehensive and to make the matrix
of problems and possible solutions to be evaluated by the
DSS. In order to make the decision variables in the process
of evaluating alternatives parametric, it is important to
consider research results, participation of experts, and
consult existing databases (Macías, 2005; Sánchez et
al., 2006; Sánchez et al., 2008; Sánchez et al., 2010).
Sensitivity analysis of criteria
All decision processes, are subject to vicissitudes that could
alter the course of action, making it pertinent to analyze the
variation ranks of criteria in order to consider what might be
expected if the ranking of alternatives changed their assigned
weight in the process of making the matrix decision. This
procedure determines scores of alternatives for the specific
weight given to a criterion. Given that the sum of criteria
is always equal to the unit (equation 1), the weight of other
criteria might also change, but the proportion between all
other criteria remains constant.

Toma de decisiones para el desarrollo sostenible de los recursos naturales 65
Al variar el orden jerárquico de los criterios dándole
más peso al criterio económico seguido de la equidad y
sustentabilidad, permanecen las tres alternativas anteriores
como las más adecuadas, variando el orden de las otras
alternativas que se subordinan a éstas. Por ejemplo, la
alternativa servicios ambientales se posiciona en cuarto
lugar y la alternativa nuevas especies pasa al último
(Cuadro 3 y Figura 4).
The Figures 5, 6, and 7 show the results of sensitivity analyses
for the three criteria of the study, making up the catheti of the
sustainability triangle (however, it is pertinent to clarify that
the sensitivity analysis was only conducted for the second
place of order of the criteria suggested: economic growth,
equity, and sustainability). In the figures, the value of the
alternatives is presented in the “Y” and “X” axes; the variation
rank for the weight of each criterion oscillates between 0
Cuadro 3. Pesos asignados a la matriz de decisión acorde a la jerarquía impuesta a los criterios: crecimiento económico,
equidad y sustentabilidad.
Table 3. Assigned weights to the matrix decision, according to the order imposed by the criteria: economic growth, equity,
and sustainability.
Criterios Mínimo Máximo Peso nivel 1 Peso nivel 2 Peso final
Sustentabilidad 0.111
Social ++ +++++ 0.111 0.012
Ambiental ++ +++++ 0.278 0.031
Económica ++ +++++ 0.611 0.068
Equidad 0.278
Social ++ +++++ 0.111 0.031
Ambiental +++ +++++ 0.278 0.077
Económica +++ +++++ 0.611 0.017
Crecimiento económico ++ ++++ 0.611 0.611
1
0.96 0.90
0.86
Sustentabilidad
Equidad
Crecimiento económico
and 1. The vertical line shows the value of the original
weight (0.111 for the sustainability criterion, 0.278 for
equity, and 0.611 for economic growth, Table 3).
0
Capacitación
Acceso a crédito
Aplicación de la ley
0.52
Servicios ambientales
0.40 0.36
Cambio patrón cultivo riegos
Figura 4. Ranqueo de las alternativas considerando la
jerarquía de criterios impuesta.
Figure 4. Ranking of alternatives considering the order of
criteria imposed.
Cambio vocación tierra
0.11 0.10
Acceso a servicios
Nuevas especies
Score
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
Original weight
0 0.1 0.2 0.3 0. 4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Weight sustentabilidad
MCA 1: Weighted summation {goal; Exp. value
(crecimiento económico)}
Nuevas especies
Cambio Patrón cultivos riego
Cambio Vacación tierra
Acceso a servicios
Acceso a crédito
Aplicación de la ley
Capacitación
Servicios ambientales
Figura 5. Análisis de sensibilidad para el criterio sustentabilidad.
Figure 5. Sensitivity analysis for the criterion sustainability.

66 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Ignacio Sánchez Cohen et al.
Al variar la jerarquía de los criterios cambia el orden
de las alternativas, por lo que es pertinente ensayar las
combinaciones posibles y si fuera el caso, regresar a
reevaluar la matriz de efectos reconsiderando los escores.
Considerando la naturaleza multi objetivo en el proceso
de solución del triángulo de desarrollo sustentable, es
importante la participación multi disciplinaria para que las
alternativas sean propuestas por los usuarios de la cuenca,
y con ellas construir la matriz de problemas y posibles
soluciones para ser evaluadas por el DSS. Para parametrizar
variables de decisión en el proceso de evaluación de
alternativas, es importante considerar los resultados de
investigación, la participación de expertos y consultas a
bases de datos, (Macías, 2005; Sánchez et al., 2006; Sánchez
et al., 2008, Sánchez et al., 2010).
Análisis de sensibilidad de los criterios
Todo proceso de decisión está sujeto a vicisitudes que
pudieran cambiar el curso de acción; así resulta pertinente
analizar los rangos de variación de los criterios, para obtener
una apreciación de lo que pudiera esperarse del Ranqueo
de las alternativas, si cambiara el peso asignado a éstos
en el proceso de formación de la matriz de decisión. Este
procedimiento determina los escores de las alternativas para
el peso específico de un criterio. Puesto que la suma de los
criterios es siempre igual a la unidad (ecuación 1), los pesos
de los otros criterios también cambian, pero la proporción
entre todos los demás criterios se mantiene constante.
Las Figuras 5, 6 y 7 muestran el resultado del análisis de
sensibilidad para los tres criterios del estudio, que constituyen
los catetos del triangulo de sostenibilidad (es pertinente aclarar
que solo se realiza el análisis de sensibilidad para el segundo
orden jerárquico ensayado de los criterios: crecimiento
económico, equidad y sustentabilidad). En dichas figuras,
se presenta el valor de las alternativas en el eje de las “Y” y
en el eje de las “X”, se presenta el posible rango de variación
del peso para el criterio en cuestión que oscila entre 0 y 1. La
línea vertical muestra el valor del peso original (0.111 para el
criterio sustentabilidad, 0.278 para el criterio equidad y 0.611
para el criterio crecimiento económico) (Cuadro 3).
El análisis de sensibilidad para el criterio sustentabilidad,
muestra que a mayor valor de peso del criterio el escore de
casi todas las alternativas, tiende a disminuir a excepción
de nuevas especies y cambio del patrón de cultivos; las
alternativas cambio en la vocación de la tierra, acceso a
servicios permanecen relativamente constantes. Cuando
Score
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
Original weight
0
0 0.1 0.2 0.3 0. 4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Weight equidad
MCA 1: Weighted summation {goal; Exp. value
(crecimiento económico)}
Nuevas especies
Cambio Patrón cultivos riego
Cambio Vacación tierra
Acceso a servicios
Acceso a crédito
Aplicación de la ley
Capacitación
Servicios ambientales
Figura 6. Análisis de sensibilidad para el criterio equidad.
Figure 6. Sensitivity analysis for the criterion equity.
Score
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
Original weight
0
0 0.1 0.2 0.3 0. 4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Weight crecimiento económico
MCA 1: Weighted summation {goal; Exp. value
(crecimiento económico)}
Nuevas especies
Cambio Patrón cultivos riego
Cambio Vacación tierra
Acceso a servicios
Acceso a crédito
Aplicación de la ley
Capacitación
Servicios ambientales
Figura 7. Análisis de sensibilidad para el criterio crecimiento
económico.
Figure 7. Sensitivity analysis for the criterion economic growth.
The sensitivity analysis for the criterion “sustainability” shows
that the higher the weight of the criterion, the score of almost
all alternatives tends to decrease, except for new species and
changes in crop patterns; the alternatives changes in soil’s use
and access to services remain relatively constant. When the
weight of the criterion reaches the value of 0.3, the alternative
training stops being the most desirable and it is substituted by
the alternative access to credit. In a similar way, if the criterion
sustainability reduces its value to 0.06, the alternative law
enforcement stops being the second best and is substituted
by access to credits. This makes the great sensitivity of the
criterion to changes in weight manifest, meaning that special
attention should be paid to the design of the decision matrix
when selecting the hierarchical order its elements.

Toma de decisiones para el desarrollo sostenible de los recursos naturales 67
el peso del criterio alcanza un valor de 0.3, la alternativa
capacitación deja de ser la mejor y es sustituida por la
alternativa acceso al crédito. De igual manera si el criterio
sustentabilidad redujera su valor a 0.06, la alternativa
aplicación de la ley dejaría de ser la segunda mejor y sería
sustituida por acceso al crédito. Esto manifiesta la gran
sensibilidad del criterio al cambio de peso, por lo que tendría
que ponerse especial atención en el diseño de la matriz de
decisión, con el fin de elegir el orden jerárquico de éstos.
Para el criterio equidad (Figura 6), las alternativas capacitación
y aplicación de la ley, no presentarían competencia alguna al
variar el valor de peso del criterio; sin embargo, se darían
fuertes fluctuaciones en el valor del resto de las alternativas.
En lo que respecta al análisis de sensibilidad para el criterio
crecimiento económico (Figura 7), es el que presenta menor
sensibilidad al cambio en el peso del criterio. El mayor cambio
en el escore de las alternativas se darían a valores altos de peso
de este criterio; así, las alternativas capacitación y aplicación
de la ley alcanzarían el valor de la unidad, cambio en el patrón
de cultivos, servicios ambientales y cambio en la vocación de
la tierra alcanzaría el valor de 0.5 y el resto de las alternativas
contabilizarían el valor de 0.
CONCLUSIONES
Garantizar la sustentabilidad de los recursos naturales requiere
de acciones viables y consensuadas con los usuarios de estos
recursos. El triángulo del desarrollo indica que las acciones
para el uso de los recursos naturales debe propiciar crecimiento
económico equitativo y sin deteriorar la condición de los
recursos. Las alternativas para lograr esto pueden variar
y ser función del problema central a tratar que propicie el
desbalance entre equidad, economía y sustentabilidad.
También las alternativas son variantes en tiempo; así, su
dinamismo obedece al cambio de intereses, la condición
del lugar y a los potenciales problemas, que se pueden
suscitar si una determinada alternativa se aplica de manera
consistente aunque haya cumplido su cometido. El análisis
de sensibilidad de los criterios, ha mostrado que la mayor
variación en el valor de las alternativas sucedería al variar el
peso del criterio sustentabilidad, indicando que es el cateto
más “sensible” del triángulo de sustentabilidad, por lo que
se deberá poner especial atención en el orden de jerarquía
de los criterios, para el diseño de alternativas tendientes a
minimizar el deterioro de los recursos naturales.
Fort the criterion “equity” (Figure 6), the alternatives:
training and law enforcement would not compete if the weight
value of the criterion varies; however, there are important
fluctuations in the value of the other alternatives. With
regards to the sensitivity analysis for the criterion “economic
growth” (Figure 7), it presents the least sensitivity to changes
of weight. The highest change in the score of the alternatives
would be given to high values in the weight of this criterion;
thus, the alternatives training and law enforcement, would
reach the value of unity, instead, changes in crop pattern,
environmental services and changes in soilʼs use would
reach a value of 0.5, and the rest of the alternatives would
have a value of 0.
CONCLUSIONS
Guaranteeing the sustainability of natural resources requires
viable and consensual actions involving the resource users.
The sustainable development triangle indicates that the use
of natural resources must, foster equitable economic growth
without compromising the resources. The alternatives, in
order to reach this goal, may vary and be accommodated
according to the central problem, balancing between equity,
economy and sustainability.
Also, the alternatives change with time; thus, their dynamism
obeys to changing interests, the conditions in situ, and the
potential problems that may emerge if a given alternative
is implemented consistently even if it has reached its goal.
Sensitivity analysis of criteria has shown that the greatest
variation in the value of alternatives, takes place when
changing the weight of the “sustainability” criterion, showing
that it is the most sensitive cathetus of the sustainability
triangle. Thus, it is crucial to pay special attention to the
order of the criteria, when designing alternatives tending to
minimize environmental damage.
LITERATURA CITADA
End of the English version
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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011 p. 69-84
CONTAMINACIÓN AGRÍCOLA Y COSTOS EN EL DISTRITO
DE RIEGO 011, GUANAJUATO*
AGRICULTURAL POLLUTION AND COSTS IN THE IRRIGATION
DISTRICT 011, GUANAJUATO
Rosario Pérez Espejo 1§ , Karla Alethya Jara Durán 2 y Andrea Santos Baca 2
1
Instituto de Investigaciones Económicas. UNAM. 2 Licenciadas en Economía becarias del Proyecto PAPITT 307105 “Políticas agroambientales para el control de la
contaminación del agua”. (jalethya@hotmail.com), (hibridos@hotmail.com). § Autora para correspondencia: espejo@servidor.unam.mx.
RESUMEN
ABSTRACT
El presente estudio muestra los resultados de la investigación
llevada a cabo en el Distrito de Riego 011, Alto Río Lerma
(DR 011); localizado en la Cuenca del Lerma Chapala, una
de las más contaminadas del país. Su objetivo es exponer
algunos factores que tienen un impacto en la calidad del
agua, entre ellos: uso inadecuado y bajo costo del agua
de riego e insecticidas; la insustentabilidad de muchas
prácticas agrícolas; baja percepción de los agricultores
sobre los efectos de su actividad en el recurso hídrico; una
errónea política de subsidio a la electricidad, el agua y los
plaguicidas; falta de aplicación de la normatividad vigente
y limitada coordinación institucional. Se analizó el uso de
agua de riego e insecticidas por tamaño de productor en
maíz, sorgo, trigo y cebada, en los ciclos agrícolas otoñoinvierno
2007-2008 y primavera-verano 2008, se obtuvieron
los costos de producción para cada uno de estos cultivos. La
producción de granos ocupa la mayor parte de la superficie
del DR 011, tiene un bajo valor económico y usa intensiva
e ineficientemente el agua y los insecticidas, afectando la
productividad del suelo y la calidad del agua. El trabajo
concluye que en el DR011, el tamaño de la unidad productiva
determina diferentes prácticas agrícolas y percepciones del
problema ambiental y que ésta diferenciación se debe tomar
en cuenta en el diseño de medidas de política pública, para
controlar la contaminación agrícola del agua.
The present study shows the results of research carried
out in the Irrigation District 011, Alto Rio Lerma (DR
011), located in the Lerma Chapala Basin, one of the
most polluted in the country. Its aim is to present some
factors that have an impact on water quality, including:
inappropriate use and low cost of irrigation water and
pesticides, the unsustainability of many agricultural
practices, low awareness of farmers about the effects
of their activity in water resources, a wrong policy
of subsidy on electricity, water and pesticides, lack
of enforcement of current regulations and limited
institutional coordination. We analyzed the use of water
for irrigation and insecticides by size producer of corn,
sorghum, wheat and barley, in the agricultural cycles
2007-2008 Autumn-Winter and Spring-Summer 2008,
production costs obtained for each of these crops. Grain
production takes up most of the surface of the DR 011, has
a low economic value and uses intensive and inefficient
water and pesticides, affecting soil productivity and water
quality. The paper concludes that the DR011, the size
of the production unit determines different agricultural
practices and perceptions of environmental problems and
that this differentiation should be taken into account in the
design of public policy measures to control agricultural
water pollution.
* Recibido: abril de 2011
Aceptado: noviembre de 2011

70 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Rosario Pérez Espejo et al.
Palabras clave: agua de riego, granos, productores, suelo.
Key words: farmers, grain, irrigation water, soil.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
El Distrito de Riego 011 Alto Río Lerma (DR011), es uno
de los distritos más importantes y antiguos del país, uno de
los más estudiados y se encuentra en una cuenca altamente
contaminada (Kloezen et al., 1997; Cruz et al., 2002;
Salcedo, 2005).
Una de las fuentes importantes de contaminación del agua en
el DR011 son los insumos agrícolas que se emplean en forma
inadecuada generando descargas difusas difíciles de regular.
También en la mala calidad del agua, la baja percepción de
los agricultores sobre los efectos de su actividad en este
recurso y una errónea política de subsidio a la electricidad,
el agua y los plaguicidas. La falta de una política de control
de la contaminación difusa agrícola, se debe que el diseño
de instrumentos convencionales como normas e impuestos
es metodológicamente complejo y su puesta en marcha,
políticamente poco viable (Pérez, 2010).
El presente estudio es parte de una investigación (Proyecto
PAPIIT 307105-UNAM: “Políticas agroambientales para
el control de la contaminación del agua”), realizada en el
DR011 en 2008 cuyo objetivo es mostrar: a) las diferencias
en el uso del agua y los insecticidas en los cuatro cultivos
principales: maíz, sorgo, trigo y cebada, en los ciclos
agrícolas otoño-invierno 2007-2008 y primavera-verano
2008, por tamaño de agricultor; b) el reducido impacto del
costo del agua y los plaguicidas en el costo de producción
de los cuatro cultivos analizados; y c) la limitada estructura
normativa e institucional del estado de Guanajuato, para
reducir los impactos ambientales de la agricultura.
Se menciona en primer término, el problema de
insustentabilidad de varias prácticas agrícolas y de la
sesgada percepción de los agricultores acerca de los impactos
ambientales de su actividad en el recurso agua. Posteriormente
se analizan el uso y costo del agua de riego e insecticidas por
tipo de agricultor (chico, mediano y grande) y por último, se
hace referencia a las bases legales y normativas del estado de
Guanajuato que inciden en la contaminación agrícola.
El trabajo concluye que en el DR011, el tamaño de la
unidad productiva determina diferentes prácticas agrícolas
y percepciones del problema ambiental y que esta
The High Lerma River Irrigation District 011 (DR011) is
one of the oldest and most important of the country. It has
been widely studied and is located in a highly polluted basin
(Kloezen, et al., 1997; Cruz, et al., 2002; Salcedo, 2005).
One of the main sources of water pollution in the DR011
irrigation district is the inadequate use of agricultural inputs,
generating diffuse discharges which are hard to regulate.
Another one is the poor water quality, the misperception of
agricultural producers regarding its effects on water, and
the misleading politics of subsidizing electricity, water and
pesticides. The lack of policies to control diffuse agricultural
pollution is a consequence of the design of conventional
instruments such as norms and taxes, which are hard to
implement, methodologically complex, and politically
unviable (Pérez, 2010).
This study is part of a research project (Project PAPIIT 307105-
UNAM: “Agro-environmental politics for controlling water
pollution”) undertaken in irrigation district DR011 in the year
2008, whose objectives were to show: a) the differences in
water use and pesticides in the four main cultivated crops: corn,
sorghum, wheat and barley in the agricultural cycles Autumn-
Winter 2007-2008 and Spring-Summer 2008 according to
types of agricultural producers by size; b) the reduced impact
of prices of water and pesticides in overall production costs
of the four crops analyzed; and c) the limited normative and
institutional structure of the State of Guanajuato in order to
reduce environmental impacts of agriculture.
At first, this article discusses the problem of lack of
sustainability in agricultural practices as well as the
misperception of agricultural producers regarding the
environmental impacts of their activities, especially on water
resources. Then, irrigation water and pesticide use and costs
are analyzed according to the type of agricultural producer
(by size: small, medium or large scale), and finally the legal
and normative basis of the State of Guanajuato which impact
on agricultural pollution.
This paper concludes that in the irrigation district DR011,
the size of the agricultural producing unit determines
different practices and perceptions of the environment and

Contaminación agrícola y costos en el Distrito de Riego 011, Guanajuato 71
diferenciación se debe tomar en cuenta para el diseño de
medidas de política pública, para controlar la contaminación
agrícola del agua.
Prácticas agrícolas, sustentabilidad y percepción de los
agricultores
Se obtuvo la siguiente información sobre la sustentabilidad
de algunas prácticas agrícolas:
El 98% de los agricultores, en ambos ciclos agrícolas, no
dejó tierra en descanso en los últimos cinco años; el uso
intensivo de la tierra, el riego por gravedad y los métodos
convencionales de cosecha provocan pérdida de fertilidad, a
lo que se responde con un mayor uso de fertilizantes que tiene
como efecto, una mayor contaminación del suelo y agua.
El 80% de los productores del ciclo primavera-verano,
restringen la rotación de cultivos a la combinación maíz-sorgo;
en ocasiones siembran alfalfa, frijol o lechuga, pero sólo en
áreas reducidas de sus predios. Lo mismo sucede con 80% de
los agricultores del ciclo otoño-invierno: rotan trigo y cebada
y sólo ocasionalmente producen brócoli, frijol o garbanzo.
En promedio, sólo 8% de los agricultores empleó composta
como abono, este porcentaje es poco, mayor en trigo y menor
en sorgo.
Alrededor de 6% de los agricultores reconoció quemar los
esquilmos agrícolas; se trata de productores pequeños que
no tiene opciones para su manejo, porque carecen de capital
y maquinaria y no cuentan con la organización necesaria
para obtenerlos.
El 28% de los entrevistados incorporó, el rastrojo al
terreno de cultivo; 42% lo empaca, vende o regala
(sorprendentemente, casi nadie cría animales), 6% lo
empaca para la producción de champiñones y celulosa y
sólo 7% practica la labranza cero.
La percepción de los productores acerca de los problemas
ambientales de la región, 13% consideró que no había
ningún problema, los demás los atribuyen a la refinería de
PEMEX, a la planta de la CFE y a las industrias del corredor
industrial Celaya-Salamanca. La mayoría de los encuestados
atribuye la contaminación del agua a las descargas no
tratadas de la industria y de las zonas urbanas, pero no a su
actividad; reconoce que hay cambios en el clima y menciona
el problema de los envases de agroquímicos que, como en
pollution, and this difference must be taken into account in
order to design public policies to control agricultural water
pollution.
Agricultural practices, sustainability and perception of
agricultural producers
The following information regarding the sustainability of
some agricultural practices was obtained:
In both agricultural cycles, 98% of producers did not rotate
crops or let the earth rest in the last five years. Intensive
farming, gravity irrigation, and conventional harvesting
methods cause a loss of fertility that leads to a greater use
of fertilizers and results in greater soil and water pollution.
Eighty percent of producers in the spring- summer cycle
restrict rotation of crops to the corn-sorghum combination.
Occasionally, they plant alfalfa, beans or lettuce, but only
in small areas of the land. The same occurs with eighty
percent of producers in the Autumn-Winter cycle: they
restrict rotation to wheat and barley, and occasionally do
they produce broccoli, beans and chickpeas.
On average, only 8% of farmers used compost as natural
fertilizer; this average is a little higher for wheat and a little
lower for sorghum.
About 6% of producers admitted to burning the harvest;
they are usually small scale producers that have no capital
or machines to manage harvests differently and are in no
position to get organized and obtain credits.
Twenty eight percent of interviewees re-incorporated
stubble to cultivated lands, 42% sells it or gives it away
(surprisingly, almost nobody breeds livestock), and 6%
uses it for the production of mushrooms or cellulose. Only
7% of farmers practice zero tillage farming as described in
the manuals.
Regarding the producers’ perception of environmental problems
in the region, 13% considered that there was nothing to worry
about; the rest of them attributed the existing problems to
the PEMEX petrol refinery, the CFE electricity plant, and
the industries of the Celaya-Salamanca industrial corridor.
Most of the sample considers water pollution to result from
industrial waste and urban areas, but in no way relating to their
agricultural practices. They recognize changes in weather
patterns and mention the problem of empty agrochemical

72 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Rosario Pérez Espejo et al.
otras zonas agrícolas del país (Ibarra, 2011), se dejan en el
campo, se arrojan a drenes, canales y ríos o se queman sin
ninguna precaución.
La percepción de los productores sobre los problemas
ambientales varía en función del tamaño de su predio. Los
chicos tienen una percepción más limitada del problema que
los productores grandes, debido seguramente, a su menor
nivel de educación. Los grandes exportadores de hortalizas,
obligados a cumplir las normas de los Estados Unidos de
América sobre residuos tóxicos, exhiben prácticas agrícolas
más sustentables que los productores de granos que surten
el mercado interno.
Uso del agua
El DR011 es uno de los veintidós principales distritos de
riego del país; tiene una superficie de 100 000 ha y en el
año agrícola 2007-2008 recibió poco más de mil millones
de metros cúbicos (4% del volumen total distribuido)
(CONAGUA, 2009a). El 65% del agua proviene de las
presas de almacenamiento, 30% de 1 717 pozos y 5%
restante se bombea directamente de los cuerpos de agua
superficiales (Figura 1). Esta distribución es específica
del DR011, porque a nivel nacional el agua de pozos no
supera 10%. La lámina bruta de riego extraída de la fuente
de abastecimiento fue de 115cm, siete centímetros inferior
al promedio nacional.
100%
80%
60%
40%
20%
0%
Nacional
DR011
Agua gravedad-presas
Agua bombeo-pozo
Agua-otras fuentes
Figura 1. Fuentes de abastecimiento de agua 2007-2008
(CONAGUA, 2009a).
Figure 1. Water supply sources 2007-2008 (CONAGUA, 2009a).
En el DR011 están inscritos poco más de 25 000 usuarios:
59% tiene acceso a riego por gravedad, 31% a pozos privados
»la mayoría sin permiso, pero con registro« y oficiales
containers, which like in other agricultural areas of the
country (Ibarra, 2011) are dumped in open fields or thrown
into drainage, canals, rivers or burnt without any precaution.
The perception of producers regarding environmental
problems varies according to the size of their land and
production scale. Possibly due to lower levels of education,
small scale producers tend to have a more limited perception
than larger producers. Large scale producers, exporters
of vegetables, are obliged to comply with US regulations
regarding toxic waste and thus exhibit more sustainable
agricultural practices compared to suppliers in local markets.
Water use
Irrigation district DR011 is one of the twenty two irrigation
districts in Mexico; it has a surface of approximately one
hundred thousand hectares. For the agricultural year 2007-
2008, the irrigation district DR011 received over one billion
cubic meters of water (4% of the overall volume distributed;
CONAGUA, 2009a). 65% of the water comes from dams,
30% from 1 717 wells, and the remaining 5% is pumped out
from surface water bodies (Figure 1). This distribution is
specific to irrigation district DR011 as the national average of
well water is below ten percent. The net extraction irrigation
lamina of the water source was 115cm, seven centimeters
less to the national average.
More than 25 000 users are registered at the irrigation
district DR011. Out of them, 59% has access to gravity
irrigation, 31% to private wells »most of which are
registered but operate without license«, and 10% irrigate
with water pumped out directly from streams, a forbidden
yet commonly practice.
It is hard to establish the exact volume of water used for
gravity irrigation in parcels. The total volume available
according to the Basin Council is known; as it is assigned
to a Society of Limited Responsibility (SRL)which
encompasses eleven modules in the irrigation district DR011
and is in charge of operating, conserving and administering
the main distribution channel web (CONAGUA, 2009a).
Each module is given different volumes of water and crop
plantation surfaces are planned accordingly.
When there is enough water available, it is possible to
plant crops that demand more water, instead, water scarcity
implies restrictions up to the point of leaving certain
crops without irrigation. Nevertheless, the modules do not

Contaminación agrícola y costos en el Distrito de Riego 011, Guanajuato 73
(aprovechados por grupos de productores) y 10% riega con
bombeo directo de las corrientes, práctica prohibida, pero
de uso frecuente.
Es difícil determinar con precisión el volumen de agua
empleado en riego por gravedad a nivel de parcela; se
conoce el volumen disponible en el Consejo de Cuenca y el
que éste asigna a la Sociedad de Responsabilidad Limitada
(SRL), que aglutina a 11 módulos del DR011 y se encarga
de operar, conservar y administrar la red principal de canales
de distribución (CONAGUA, 2009a). Los módulos reciben
un volumen de agua en función a la programación de la
superficie a sembrar de cada cultivo.
Cuando hay disponibilidad se permite regar cultivos que
demandan más agua y cuando es escasa, se restringe la
superficie e incluso, en casos excepcionales, se deja sin
regar algún cultivo. Sin embargo, los módulos no tienen
información de la cantidad exacta de agua que se distribuye
a cada usuario; productores y “canaleros” no conocen la
cantidad de agua por unidad de tiempo que proveen los
canales primarios, sino sólo los requerimientos de agua
por hectárea de cada cultivo y suponen, una cierta lámina
de riego.
Con base en la encuesta se estimó el volumen de agua de
riego (gravedad y pozos), empleado en la parcela en los
dos ciclos. En riego con pozo se puede estimar una lámina
más precisa, a partir de la cantidad de agua por segundo
que vierte la bomba; no obstante, sus condiciones pueden
modificar la estimación.
La lámina de riego neta promedio estimada a nivel de parcela
para el año agrícola 2007-2008, fue de 68.1 cm, menor a la
reportada por la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA)
que fue de 115 cm a nivel de fuente de abastecimiento
(CONAGUA, 2009a).
La estimación de los requerimientos hídricos de
cada cultivo en el DR011, se realizó con base en el
Programa DRiego versión 1.0, del Instituto Nacional de
Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias-Relación
Agua, Suelo, Planta, Atmósfera (INIFAP-RASPA); que
permite calcular la demanda de agua por calendarios de
riego, distrito de riego y cultivo, a partir de los balances
de humedad del suelo, su textura, localización del distrito
de riego, fechas de siembra y variables climáticas de los
últimos 20 años.
have information regarding the exact water amounts they
distribute to each producer. At the same time, producers and
“workers” in water channels do not know the exact amount
of water per time unit that the main water channels provide;
they only know the water requirements of each crop per
hectare, and thus they calculate the irrigation lamina.
Based on the survey, the volume of water used for irrigation
(gravity and wells) in parcels in two cycles was estimated.
For well irrigation it is possible to estimate a more precise
lamina given the amount of water pumped out per second,
however, the state of the pump may modify this estimate.
The net average irrigation lamina for the agricultural cycle
2007-2008 at parcel level was 68.1cm, much lower to the
115 cm at the source point as reported by the National Water
Commission (CONAGUA, 2009a).
The estimation of water needs per crop in irrigation district
DR011 was made based on the Irrigation Program DRiego
version 1.0 of the Centre for Disciplinary Research on Water,
Soil, and Plant Relations at the National Research Institute
for Forestry, Agricultural and Livestock (RASPA-INIFAP);
it enables to calculate water demand by irrigation district,
calendar and crop according to the balance of soil humidity,
texture, location in the irrigation district, sowing season, and
weather variables over the last 20 years.
There are differences in irrigation patterns according to each
crop; the main and most obvious is the season, given that
during the Spring-Summer cycle water comes from rainfall,
whereas for the Autumn-Winter cycle it almost entirely
comes from irrigation sources. There are also differences in
irrigation lamina, the number of times land is irrigated, and the
productivity of irrigation water for maize and sorghum in the
Spring-Summer cycle and for wheat and barley in the Autumn-
Winter cycle. Irrigation water has a much greater productivity
for maize and sorghum than for wheat and barley (Table 1).
Given the results of the survey, and the data obtained in the
DRiego program, we observe the following: 1) in the Autumn-
Winter cycle, a greater number of agricultural producers
use more irrigation lamina than necessary; 2) in the Spring-
Summer cycle, three out of ten producers of maize, two out
of ten producers of sorghum used more irrigation lamina than
required; and 3) in the Autumn-Winter agricultural cycle,
seven out of ten producers of barley and eight out of ten
producers of wheat used more irrigation lamina than necessary.

74 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Rosario Pérez Espejo et al.
Existen diferencias en el patrón de riego entre cultivos; la
principal y más obvia es entre cultivos de primavera-verano
y otoño-invierno, ya que en primavera-verano, gran parte
del agua proviene de la lluvia, mientras que en el otoñoinvierno
la totalidad se cubre con agua de riego. También
hay diferencias en la lámina empleada, el número de riegos
aplicados y la productividad del agua de riego entre maízsorgo
del ciclo primavera-verano y cebada-trigo del otoñoinvierno.
El agua de riego tiene una productividad mucho
mayor en el maíz y sorgo, que en trigo y cebada (Cuadro 1).
This abuse is almost nonexistent in the case of
maize, and for sorghum the balance is negative, as an
important number of producers used less irrigation
lamina than necessary, perhaps due to the extraordinary
rainfall. For the Autumn-Winter cycle, the overall
differences are significant: 33 cm overuse for barley
and 52 cm in the case of wheat. In conclusion, farmers
producing wheat use greater amounts of water, they
overuse it more frequently and by important volumes
(Figure 2).
Cuadro 1. Volumen de agua requerido y empleado por cultivo DR011, Año agrícola 2007-2008.
Table 1. Water volume used per crop in the irrigation district DR011, agricultural cycle 2007-2008.
Concepto Maíz Sorgo Cebada Trigo
Lámina de riego requerida ∗ (cm) 57 60 42 55
Lámina de riego empleada ∗∗ (cm) 59 40.2 75.44 107.66
Número de riegos ∗∗ 1.98 1.54 3.34 4.1
Productividad del agua ∗∗ (m 3 t -1 ) 562 518 1 389 1 603
∗
= programa DRiego ver 1.0 INIFAP-RASPA; ∗∗ = proyecto PAPIIT-UNAM IN305107.
Entre la lámina de riego basada en la encuesta y la obtenida
en el programa DRiego, se observa lo siguiente: 1) en el
ciclo otoño-invierno un mayor número de agricultores
emplea láminas de riego por encima a la requerida; 2) en
el ciclo primavera-verano, tres de cada 10 productores de
maíz y dos de cada 10 de sorgo, emplearon láminas mayores
a la requerida; y 3) en el ciclo otoño-invierno, siete de
cada 10 productores de cebada y ocho de cada 10 de trigo,
emplearon láminas mayores a las requeridas.
El sobreriego es casi nulo en el maíz y en sorgo la
diferencia es negativa, pues un número importante de
productores empleó láminas inferiores a la requerida,
quizá por la presencia de lluvias extraordinarias. En los
cultivos otoño-invierno, las diferencias agregadas son
significativas: 33cm de sobreriego en la cebada y 52 cm en
el trigo. En conclusión, los agricultores que siembran trigo
emplean mayores volúmenes de agua, incurren con mayor
frecuencia en el sobreriego y éste es de mayor magnitud
(Figura 2).
Uso y manejo de insecticidas
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Sobre riego pozo
Sobre rigo gravedad
Maíz Sorgo Cebada Trigo
Chico
Mediano
Grande
Maíz Sorgo Cebada Trigo
Los insecticidas son insumos indispensables del paquete
tecnológico de la revolución verde que los agricultores
emplean en forma cotidiana para evitar o reducir el riesgo
de plagas y mantener un determinado rendimiento. En el
Figura 2. Sobreriego: cultivo, tipo de riego y tamaño de
productor DR011.
Figure 2. Water overuse: crop, irrigation type and size of
producer DR011.

Contaminación agrícola y costos en el Distrito de Riego 011, Guanajuato 75
DR011, entre 70% y 85% de los usuarios señaló tener
problemas con algún tipo de plaga y sólo 8% dijo estar libre
de plagas y enfermedades. Nueve de cada 10 productores
de maíz, cebada y trigo usan insecticidas; en sorgo
sólo 40% de los usuarios los emplean. Los productores
medianos y grandes emplearon insecticidas con mayor
frecuencia.
Las plagas más frecuentes son el gusano cogollero
en el maíz; diabrótica y pulgón en cebada y trigo; los
insecticidas para combatir éstas y otras plagas, se pueden
aplicar directamente a las semillas, durante la siembra
(evita plagas en la raíz), sobre el follaje cuando ya están
presentes o en áreas aledañas al terreno (Figura 3).
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Maíz Sorgo Cebada Trigo
Figura 3. Empleo de insecticidas en el DR011.
Figure 3. Pesticide use in the DR011.
Chicos
Medianos
Grandes
Las semillas tratadas previamente con insecticidas
(semillas con “poncho”) se emplean principalmente en
el maíz (24% de los usuarios) y en menor proporción en
el trigo (3% de los usuarios); estos agricultores también
emplearon otros insecticidas en forma complementaria.
Los entrevistados emplearon 15 diferentes sustancias
activas como insecticidas, todas en el maíz, cinco en sorgo,
cuatro en cebada y seis en trigo. Esta variedad obedece
a que un producto puede ser utilizado para combatir
diversas plagas y una plaga puede combatirse con distintos
insecticidas.
Con base en la clasificación de la Organización Mundial
de la Salud (OMS, 2004) para los pesticidas según su nivel
de toxicidad, ocho de las 15 sustancias empleadas en el
DR011 tienen el nivel más alto de toxicidad (Cuadro 2).
Pesticide use and management
Pesticides are indispensable inputs of the technological
parcel of the green revolution that agricultural producers
use on an everyday basis in order to prevent or mitigate
the risk of plagues and in order to reach a predetermined
yield. In the irrigation district DR011 between seventy
and eighty five percent of users mentioned having
problems with some form of plague, and only eight
percent claimed to be free of plagues and affections.
Nine out of ten producers of corn, barley and wheat use
pesticides; for sorghum, only forty percent of producers
use them. Middle and large scale producers use pesticides
more often.
The most frequent plagues are ear worms in corn,
diabrotic and aphididae in barley and wheat. Pesticides
in order to combat these and other plagues can be applied
directly to seeds when they are sown (avoiding plagues
in the roots), over the foliage, or in areas surrounding
plantations.
The seeds previously treated with pesticides are mainly
used in corn (twenty four percent of farmers), and in less
proportion in wheat (three percent of farmers); these
producers also used other complementary pesticides
(Figure 3).
Interviewees used fifteen different types of substances
as pesticides, all of them in corn crops, five in sorghum,
four in barley and six in wheat. This variety is because a
single product can be used to combat diverse plagues and
also because one plague can be controlled with diverse
substances.
Based on toxicity level classifications of the World Health
Organization (OMS, 2004), eight of the fifteen substances
used as pesticides in irrigation district DR011 have the
highest toxicity level (Table 2).
The use of methyl parathion in powder at two percent
predominates for corn, barley and wheat crops (Figure
4); given its toxicity (one of the highest according to
the OMS), this product was included in Annex III of the
Rotterdam Convention Mexico signed in 2005. Producers
of sorghum mainly used chlorpyrifos, and secondly
methyl parathion.

76 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Rosario Pérez Espejo et al.
Cuadro 2. Insecticidas empleadas en el DR011 y su nivel de toxicidad según la Organización Mundial de la Salud (OMS).
Table 2. Substances used as pesticides in irrigation district DR011 and their level of toxicity according to the World Health
Organization (OMS).
Insecticidas Maíz Sorgo Cebada Trigo Toxicidad OMS
Clorpirifos X X X Ia
Forato X Ia
Paratión metílico X X X X Ia
Terbufos X Ia
Carbofuran X Ib
Diazinon X X Ib
Metamidofos X Ib
Teflutrin X Ib
Bifentrina X X II
Cipermetrina X X X X II
Endosulfán X II
Profenofos. X X II
Dimetoato X X X II
Lambda cyhalotrina X X III
Malation X X III
Ia= extremadamente tóxico; Ib= altamente tóxico; II= moderadamente tóxico; III= ligeramente tóxico.
En maíz, cebada y trigo, predomina el empleo de paratión
metílico en polvo al 2% (Figura 4), producto que debido a
su toxicidad (de las más altas según la OMS), fue incluido
en el anexo III del Convenio de Rotterdam que firmó
México en 2005. Los productores de sorgo emplearon
mayormente clorpirifos y en segundo lugar, el paratión
metílico.
Un pequeño grupo de productores de maíz, cebada y
trigo no emplearon insecticidas. Entre 2 y 10% de los
productores emplearon insecticidas en forma errónea
(Cuadro 3).
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
Chico
Mediano
Grande
20%
10%
0%
Maíz Sorgo Cebada Trigo
Figura 4. Empleo de paratión metílico en el DR011.
Figure 4. Use of Methyl Parathion in the DR011.
Cuadro 3. Uso de insecticidas no adecuados al cultivo en el DR011.
Table 3. Incorrect use of pesticides according to crop in the DR011.
Cultivo Maíz Cebada Trigo
Usuarios 10% 9% 2%
Sustancia empleada 1
Profenofos
Cipermetrina
Metamidofos 2
Bifentrina
Cipermetrina
1
= adecuadas para otros cultivos, pero no para éstos Comisión Intersecretarial para el Control del Proceso y Uso de Plaguicidas, Fertilizantes y Sustancias Tóxicas
(CICLOPAFEST, 2004); 2 = sustancia altamente tóxica (Anexo III del Convenio de Rotterdam).
Las recomendaciones sobre el uso de paratión metílico (el
de mayor uso) en el trigo y la cebada, son contradictorias.
Su uso más frecuente es en polvo en concentraciones al 2%
A small group of producers of corn, barley and wheat did not
use any pesticides. Between 2 and 10% of producers used
pesticides incorrectly (Table 3).

Contaminación agrícola y costos en el Distrito de Riego 011, Guanajuato 77
y en menor medida en líquido. Sin embargo, el Diccionario
de Especialidades Agroquímicas (Fertilización Integral de la
Laguna, S. A. http://filsa.com.mx) indica que la formulación
en polvo no es adecuada para estos cultivos y recomienda
los concentrados emulsionables al 48 y 63%.
Según la Comisión Intersecretarial para el Control del
Proceso y Uso de Plaguicidas, Fertilizantes y Sustancias
Tóxicas, la suspensión acuosa microencapsulada de paratión
metílico al 24% es adecuada para trigo y cebada, pero el
2008 del Comité Estatal de Sanidad Vegetal de Guanajuato
(CESAVEG) y el INIFAP lo recomiendan en polvo al 2% para
combatir el pulgón del trigo. El Plan Rector de la Producción
de Cebada, (SAGARPA, http://www.sagarpa.gob.mx)
identifica al paratión metílico en polvo y al dimetoato,
como insecticidas más empleados en el cultivo de cebada.
Una comparación entre los datos de la encuesta y las
recomendaciones del INIFAP, CESAVEG y la SAGARPA,
muestra que 30% de los productores de trigo y 19% de
maíz, emplean cantidades de insecticidas mayores a las
recomendadas; una proporción menor de productores de
sorgo y cebada también lo hace. El sobreuso de paratión
metílico en maíz, cebada y trigo, triplica las dosis
recomendadas (Figura 5).
Costos de las prácticas agrícolas
Agua
La Ley Federal de Derechos en Materia de Agua, establece
el cobro de un derecho por la cantidad de agua que se use
por encima del volumen concesionado (Artículo 223, inciso
C), pero en términos prácticos el agua para riego agrícola,
independientemente del volumen empleado es gratuita. Los
agricultores que reciben agua por gravedad pagan una cuota
a los módulos por el mantenimiento de la infraestructura
hidroagrícola, los gastos de operación de los distritos,
los sueldos y salarios del personal técnico, operativo y
administrativo que trabaja en los módulos.
Esta cuota y la tarifa 09 de la energía eléctrica para el
bombeo agrícola, se tomarán como el “costo del agua”,
sin considerar los costos de oportunidad del recurso,
tampoco los relacionados con su cuidado y conservación.
Por lo general, las aportaciones de los usuarios a los
módulos del DR011, no alcanzan a cubrir los montos que
estipula la CONAGUA para el servicio de mantenimiento
(Salcedo, 2005).
The recommendations regarding the use of methyl parathion
in wheat and barley (the most widely used substance)
are contradictory. It is most frequently used as powder
in concentrations of 2%, and to a lesser extent as liquid.
However, the Dictionary of Agrochemical Specialty (Integral
Fertilization la Laguna, S. A. http://filsa.com.mx) indicates
that the powder formula is inadequate for these crops and
recommends emulsified concentrated at 48 and 63%.
According to CICLOPLAFEST, a water microencapsulated
suspension of methyl parathion at 24% is adequate for
wheat and barley, although in 2008 the Committee of Plant
Health of the State of Guanajuato (CESAVEG) and INIFAP
recommended powder at 2% in order to combat aphididae in
wheat. The Master Plan for Barley Production (SAGARPA,
http://www.sagarpa.gob.mx) identifies methyl parathion and
dimethoate as the most widely used pesticides for barley
cultivation.
Comparing the survey’s data with the recommendations
of INIFAP, CESAVEG, and SAGARPA, we find that
30% of wheat producers and 19% of corn producers use
higher quantities of pesticides than recommended; a lower
proportion of sorghum and barley producers also abuse the
use of pesticides. Overuse of methyl parathion in corn, barley
and wheat trebles recommended doses (Figure 5).
40%
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
Figura 5. Sobreuso de insecticidas de los usuarios DR011.
Figure 5. Pesticide overuse of the producers DR011.
Costs of agricultural practices
Water
Chico
Mediano
Grande
Maíz Sorgo Cebada Trigo
The National Water Law establishes payment for the right to
use water quantities above the volume granted (Article 223,
clause C), nevertheless, water used for agriculture is de facto

78 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Rosario Pérez Espejo et al.
La ineficiencia en el uso del agua para riego no se puede
atribuir exclusivamente al agricultor; otros factores que
contribuyen al problema son: 1) pérdidas en la conducción
por el mal estado de la infraestructura hidroagrícola; 2)
falta de instrumentos de medición, por lo cual los caudales
servidos tienen que estimarse por el personal operativo,
lo que puede llevar a una distribución inequitativa del
recurso (Vargas, 2010); y 3) acceso limitado a tecnologías
modernas de riego cuyo costo es elevado para el agricultor
promedio.
En el actual marco institucional, el “derroche” de agua de
riego por parte de los agricultores, es un comportamiento
económico racional; paradójicamente, el ahorro
resultado de mejoras en la tecnificación, lleva a
ampliar las superficies regadas y extraer más agua.
(Vargas, 2010). El entubamiento total del módulo de Jaral
del Progreso se tradujo en un ahorro de sólo 2% del agua
distribuida.
El costo promedio del riego con el uso del pozo es de
aproximadamente $ 283.00 por hectárea y el de gravedad
de $ 310.00; éste último varía poco entre tipo de
agricultores. El trigo es el cultivo que tiene el costo de
agua más elevado, porque requiere entre cuatro y cinco
riegos; esto significa que se subsidia un cultivo de bajo
valor económico en una zona donde el acuífero está
sobreexplotado. También la cebada, que en su totalidad
se destina a la producción de malta, tiene un alto costo en
agua. La exportación de cerveza y hortalizas representa
una exportación neta de agua virtual subsidiada por el
estado, en una región donde los recursos hídricos son
vulnerables (Hansen y Afferden, 2001).
El costo del agua para los agricultores chicos que
siembran maíz y trigo, es mayor que para los medianos y
grandes, debido que están menos tecnificados y emplean
más agua. El problema es que representan más de 50% del
total de productores en cada cultivo (Cuadro 4).
free regardless of the amount. Agricultural producers that
use gravity irrigation systems pay a fee for the maintenance
of hydro-agricultural infrastructure, operation costs, and the
salary of technical, operational and administrative personnel
in the modules.
This fee and the electric energy tariff 09 for agricultural
pumping are taken as “water costs”, without considering
the opportunity costs of this resource, or those relating
with its conservation and care. Generally, payment by
users of irrigation district DR011 is not enough to pay
for maintenance services as stipulated by CONAGUA
(Salcedo, 2005).
Inefficient water use for irrigation cannot be exclusively
attributed to the agricultural producer; other factors
that converge in this problem are: 1) loss by conduction
given the poor state of maintenance of hydro-agricultural
infrastructure; 2) lack of measuring instruments, which
leads to calculations and estimations of water volume used
by producers and may lead to an inequitable distribution
of this resource (Vargas, 2010); and 3) limited access
to modern irrigation technologies that represent high
investments for the average producer.
In the present institutional framework, this “waste” of
irrigation water on behalf of agricultural producers is a
rational economic behavior; paradoxically, water saving
resulting from use of better technologies has led to
extending irrigation surfaces and thus to extracting more
water (Vargas, 2010). For example, piping the overall
module Jaral del Progreso translated in water savings of
only 2%.
The average cost of well irrigation is approximately $
283.00 per hectare, and for gravity irrigation it is $ 310.00;
this last varies little among type of agricultural produce.
Wheat is the crop that has highest water costs as it needs
to be irrigated between four and five times; this means that
Cuadro 4. Costo total del riego por cultivo y tipo de productor, DR011 ($ ha -1 ).
Table 4. Total irrigation cost per crop and type of producer, DR011 ($ ha -1 ).
Tamaño del cultivo Maíz Sorgo Trigo Cebada
Chico 541.00 426.00 1 152.00 987.00
Mediano 379.00 520.00 1 595.00 961.00
Grande 418.00 472.00 967.00 967.00

Contaminación agrícola y costos en el Distrito de Riego 011, Guanajuato 79
Mano de obra y maquinaria
La estimación de los costos de la mano de obra y maquinaria
incluye las tareas de preparación del terreno, labores de
cultivo y trilla. La información obtenida muestra una gran
diversidad en las formas como se realizan estas tareas, la
frecuencia con que se hacen y los medios que se utilizan. Esta
información se comparó con la proporcionada por el módulo
de Cortazar y del Sistema de Información Agroalimentaria
y Pesquera-Proyecto SISPRO-SECOPA, Guanajuato
(SAGARPA-SIAP, 2007) (Figura 6).
$ ha -1
6500
6000
5500
5000
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
100
500
0
Los costos promedio de mano de obra y maquinaria
obtenidos en la encuesta están en un punto medio entre los
datos del Módulos de Cortazar y los del SIAP.
Agroquímicos y fertilizantes
La encuesta se realizó en una época en la que el precio del
petróleo se incrementó notablemente disparando el precio de
la urea, principal elemento de los fertilizantes químicos que
representaron 46% de los costos totales de producción. En
contraste, insecticidas y herbicidas representaron cantidades
muy reducidas del costo total de producción: entre el 1.2 y
3.6% los primeros y alrededor del 6% los segundos.
Costos totales
SIAP
Cortazar
Muestra PAPIIT**
Maíz Sorgo Trigo Cebada
Figura 6. Comparación de costos de mano de obra promedio
por hectárea, cultivo y fuente de información.
Figure 6. Comparison of average labor costs per hectare, crop
and information source.
Los agroquímicos representan más de 50% de los costos de
producción promedio de los cuatro cultivos analizados y al
interior de éstos, los fertilizantes son el rubro más importante.
El bajo costo relativo de los insecticidas debido a subsidio
a low economic value crop is subsidized in an area where
the aquifer is overexploited. Barley production, which is
fully used for malt, implies a high water cost. Exporting
beer and vegetables represents a net export of virtual water
subsidized by the State in a region where water resources
are vulnerable (Hansen and Afferden, 2001).
Water costs for small scale agricultural producers of corn
and wheat is higher than for middle and large scale producers
given that they have less technology and use more water. The
problem is that they represent over fifty percent of overall
producers of each crop (Table 4).
Labor and machinery
The estimation of labor and machinery costs includes the
tasks of preparing the field, farming and threshing. The
information obtained shows a diversity of ways in which
these tasks are undertaken, their frequency and the means in
order to carry them out. Information was compared with that
provided by the module of Cortazar and with the System of
Agricultural and Fishing Information SISPRO-SECOPA,
Guanajuato (SAGARPA-SIAP, 2007) (Figure 6).
Average costs of labor and machinery according to the survey
are half way between the data provided by Cortazar Module
and the System of Agriculture and Fishing Information
(SIAP).
Pesticides and fertilizers
The survey was conducted in a time when petrol prices
increased considerably, shooting up the price of urea, which
is one of the main elements of chemical fertilizers, and they
represented about 46% of total production costs. In contrast,
insecticides and herbicides represent very limited amounts
of total production costs: from 1.2 up to 3.6 % insecticides
and 6% herbicides.
Total costs
From the four analyzed crops, agrochemicals represent
more than 50% of average production costs, of which
pesticides are the most important portion. The relatively
low cost of insecticides is due to subsidies. This, together
with scant information regarding their risk to human
health and the environment, encourage their overuse.
Something similar occurs with fertilizers. Despite their
price increase, they are overused as agricultural programs

80 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Rosario Pérez Espejo et al.
y la escasa información sobre sus daños potenciales a la
salud humana y al ambiente, incentivan el sobreuso. Con
los fertilizantes pasa algo similar, a pesar del incremento en
su precio, también se sobre usan porque existen programas
agrícolas que los subsidian y porque buena parte de
PROCAMPO se destina a su compra (Figura 7).
Políticas públicas y contaminación del agua
Las directrices para el uso del agua en la agricultura se
definen en el Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012, en
el Programa Nacional Hídrico 2007-2012 y en el Programa
Especial Concurrente. Estos instrumentos se basan en leyes
federales como la Ley General del Equilibrio Ecológico
y la Protección al Ambiente (LGEEPA), Ley de Aguas
Nacionales (LAN), Ley de Desarrollo Rural Sustentable y
Ley de Presupuesto y Responsabilidad Hacendaria.
El uso del agua en la agricultura se opera y regula mediante
diversos programas, pero su contaminación por actividades
agrícolas, no está regulada. En forma ambigua, y sin
efectos en la práctica, los artículos 120 de la LGEEPA y 96
de la LAN, sujetan a regulación la aplicación de insumos
que contaminan los cuerpos de agua. La NOM-001-
SEMARNAT-1996 sobre descargas de aguas residuales solo
aplica a las descargas puntuales (porcicultura y producción
de leche en el sector agropecuario) y los diversos programas
forestales y de conservación del suelo, considerados dentro
de los “programas voluntarios”, tienen un efecto limitado
en la mejoría en la calidad del agua (Shortle y Abler, 2001).
En Guanajuato, la LGEEPA y la LAN tienen su equivalente
en la Ley de Aguas para el estado de Guanajuato (LAGto)
y en la Ley para la Protección y Preservación del Ambiente
del estado de Guanajuato (LPPAGto). La LAGto restringe
su ámbito de autoridad a las aguas de jurisdicción estatal que
son de menor importancia que las federales y sus definiciones
y articulado no hacen ninguna mención a los usos
agropecuarios del agua. Por su parte, la LPPAGto contiene
disposiciones sobre la preservación y aprovechamiento
sustentable del suelo en actividades agrícolas (artículos 102,
103 y 104) y regula la elaboración de normas técnicas sobre
el particular, por parte del Instituto de Ecología del Estado.
En buena parte, los artículos 102, 103 y 104 de la
LPPAGto se operan mediante la Norma Técnica Ambiental
NTA-IEE-005/2007 (NTAGto 005), “que establece las
especificaciones para la gestión integral de los residuos
agrícolas (esquilmos), así como para la prevención y control
subsidize them. For example, an important portion of the
PROCAMPO federal program is used for purchasing them
(Figure 7).
Costos (%)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Maíz Sorgo Trigo Cebada
Agua Fertilizantes Herbicidas Insecticidas Semillas Mano de obra
Figura 7. Participación porcentual de los insumos en los costos
totales de producción. DR011.
Figure 7. Percentage of inputs proportional to total production
costs. DR011.
Public policies and water pollution
The guidelines for water use in agriculture are set forth
in the National Development Plan 2007-2012, in the
National Water Program 2007-2012, and in the Special
Concerted Program for Sustainable Rural Development
(PEC-SAGARPA). These frameworks are based on federal
laws such as the General Law of Ecological Balance and
Environmental Protection (LGEEPA), the National Water
Law (LAN), the Sustainable Rural Development Law, and
the Federal Budget and Fiscal Responsibility Law.
Water use for agriculture is regulated through diverse
programs, although water pollution resulting from
agricultural activities is not. In an ambiguous way and
without practical effects, articles 120 of LGEEPA and 96
of LAN stipulate regulations for inputs that pollute water
bodies. Official norm NOM-001-SEMARNAT-1996
regarding wastewater discharges only applies to point
discharges (pig farming and milk production in the
agricultural sector), and forestry and soil conservation
programs considered within the rubric “voluntary
programs” only have a limited impact in improving water
quality (Shortle and Abler, 2001).
In Guanajuato, LGEEPA and LAN have their equivalent at
state level, i. e., the Water Law for the State of Guanajuato
(LAGto) and the Law for Environmental Protection and

Contaminación agrícola y costos en el Distrito de Riego 011, Guanajuato 81
de la contaminación generada por su manejo inadecuado”.
Esta norma, que contiene un listado de buenas prácticas
agrícolas, se fundamenta en la Ley para la Gestión Integral
de Residuos del estado y los municipios de Guanajuato, la
cual se orienta, casi en su totalidad, a los residuos sólidos
urbano y sólo marginalmente a los residuos agrícolas que
considera de manejo especial.
La inspección y vigilancia de la NTAGto 005 está a cargo
de la Procuraduría de Protección al Ambiente del estado de
Guanajuato (PROPEGto), y es obligatoria para todo tipo
de productor agrícola y para cualquier persona o grupo de
personas que realicen quema de esquilmos.
Las prohibiciones y recomendaciones de la NTAGto 005,
reflejan una parte de los compromisos de México ante
la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el
cambio climático y coinciden con las recomendaciones
sobre adaptación y mitigación de la FAO, para la seguridad
alimentaria en el contexto del cambio climático (FAO,
2009). Podrían tener un efecto positivo en la reducción de
la contaminación del aire y suelo e indirectamente en la del
agua, si se cumpliera con ellas.
Las disposiciones generales de la NTA 005 regulan las
siguientes prácticas agrícolas: 1) manejo del suelo; 2)
rotación de cultivos; 3) labranza de conservación; 4)
empacado de esquilmos; 5) aprovechamiento de esquilmos y
subproductos en la alimentación del ganado; 6) elaboración
de sustratos a partir de las pacas de esquilmos para la
producción de hongos comestibles; 7) producción de humus
mediante lombricultura; 8) aprovechamiento para elaborar
materiales de construcción; 9) elaboración de composta;
y 10) producción de biocombustibles. Esta norma hace
obligatorio el empaque de al menos 70% de los esquilmos
agrícolas, para su reutilización y la reincorporación de 30%
restante al suelo. Prohíbe la quema de residuos agrícolas en
cualquier época del año.
En la práctica, la PROPEGto sólo puede atender y con
limitaciones de personal y recursos materiales, la parte de
la norma que se refiere a la quema de esquilmos agrícolas.
Ninguna otra dependencia o institución estatal impulsa y
vigila las prácticas agrícolas que de acuerdo con la NTA 005,
son obligatorias.
Otros programas estatales relacionados con prácticas
sustentables en agricultura, que no necesariamente
mejoran la calidad del agua, son el de bordería, nivelación
Preservation for the State of Guanajuato (LPPAGto).
The scope of the LAGto law are state waters, it is of
less importance than federal laws, and its definitions
and articles do not mention agricultural water use. In
turn, the LPPAGto law contains dispositions regarding
the preservation and sustainable exploitation of soils
for agricultural activities (articles 102, 103 and 104),
regulating the elaboration of technical norms by the
Institute of Ecology of the State of Guanajuato.
Articles 102, 103 and 104 of the LPPAGto law operate through
the Environmental Technical Norm NTA-IEE-005/2007
(NTAGto 005); it “establishes the specifications for the
integrated management of agricultural waste, as well as
for the prevention and control of pollution generated by
its mismanagement”. This norm, which contains a listing
of good agricultural practices, is rooted in the Law for
the Integrated Management of Waste in the State and
Municipalities of Guanajuato. It focuses almost entirely
on solid urban waste, and only marginally, on agricultural
residues it considers needs special handling.
The inspection and vigilance of norm NTAGto 005 is
responsibility of the Environmental Protection Agency of
the State of Guanajuato (PROPEGto), and it is mandatory
for all types of agricultural producers and person or people
who burn agricultural waste.
Prohibitions and recommendations of norm NTAGto 005
reflect some of Mexico’s commitments following the
United Nations Framework Convention on Climate Change
and they coincide with FAO’s adaptation and mitigation
strategies for food sovereignty in the face of climate change
(FAO, 2009). If enforced, they could have a positive impact
in the reduction of air and soil pollution, and indirectly on
water pollution.
The general dispositions of norm NTA 005 regulate the
following agricultural practices: 1) soil management;
2) crop rotation; 3) agricultural conservation; 4) waste
packaging; 5) use of waste and agricultural byproducts
for feeding livestock; 6) using stubble for the production
of mushrooms; 7) producing humus through vermiculture;
8) use of waste as construction materials; 9) composting
practices; and 10) biofuel production. This norm makes it
compulsory to pack at least 70% of agricultural waste for
recycling, and the remaining 30% is reused in the soil. It
strictly prohibits burning agricultural waste at any time
during the year.

82 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Rosario Pérez Espejo et al.
de tierras, desarrollo parcelario, cultivos alternativos y
el programa de uso sustentable de los recursos naturales,
que sólo opera en zonas de temporal. Estos programas se
gestionan por la Secretaría de Desarrollo Agropecuario
de Guanajuato.
Los programas más importantes en el estado son los de
modernización, tecnificación y ampliación del riego, a
los que se asigna enormes recursos y cuyos resultados
en términos de ahorro de agua no han sido los esperados
(CONAGUA, 2009b; FIRCO, 2010). La respuesta a estos
programas ha sido la ampliación de la superficie cultivada
y un mayor uso de agua y agroquímicos que incrementan su
contaminación. En Guanajuato como en otros estados, las
políticas que tienen una mayor incidencia en el deterioro de
la calidad del agua y su sobreexplotación, son las políticas
federales de subsidio a la tarifa eléctrica para bombeo
agrícola, plaguicidas y fertilizantes.
CONCLUSIONES
La producción de granos ocupa la mayor parte de la
superficie del DR011, tiene bajo valor económico y usa
intensiva e ineficiente el agua y los insecticidas, afectando
la productividad del suelo y calidad del agua. Los costos del
agua y los insecticidas representan un porcentaje reducido
del costo total, debido a subsidios, los cuales estimulan
el sobreuso de estos insumos. El costo de contaminar y
sobreexplotar agua y suelo es prácticamente cero.
La legislación federal sobre contaminación agrícola del
agua es ambigua y su observancia prácticamente nula,
porque no se vincula a políticas que la hagan operativa. En
Guanajuato, no existe un marco legal, tampoco políticas
para controlar la contaminación del agua. El único
instrumento que puede tener un impacto positivo en la
calidad del suelo y el aire es la Norma Técnica Ambiental
005, pero ninguna dependencia se encarga de hacer
cumplir las prácticas agrícolas que recomienda la norma.
Las prácticas agrícolas que realizan los productores y
su percepción (en general, sesgada “son otros los que
contaminan”) del problema de contaminación del agua,
varían de acuerdo con la extensión de su predio. Por
tal motivo, las políticas federales y estatales deberían
considerar la diferenciación de los agricultores y focalizar
In fact, given budget and personnel limitations, PROPEGto
can only deal with the fraction of the norm that refers to
the burning agricultural waste. No other state institution is
responsible for ensuring compliance with norm NTA 005
relating to agricultural practices.
Other state programs linked to sustainable agricultural
practices, which do not necessarily improve water
quality are: parcel development, borders, land grading,
alternative crops, and the program of sustainable use
of natural resources that only operates temporally in
different areas. These programs are managed by the
Ministry of Agricultural Development of the State of
Guanajuato.
The most important state funded programs focus on
modernization, automation and extending irrigation;
they are given very important amounts of resources
and their results in terms of water savings have been far
from satisfactory (CONAGUA, 2009b; FIRCO, 2010).
The response to these programs has been extending
cultivated areas, leading to greater water consumption
and to using more agrochemicals, which in turn further
pollutes water. In Guanajuato, as in other states, the
politics that have had the greatest impact in water quality
and overexploitation are federal politics of subsidizing
electric energy for agricultural pumping, pesticides and
fertilizers.
CONCLUSIONS
The production of grains occupies most of the surface of
irrigation district DR011; it has a low economic value and
uses intensively and inefficiently water and insecticides,
affecting soil productivity and water quality. Given
subsidies, the costs of water and insecticides represent a
small share of total production costs, which stimulates their
overuse. The cost of polluting and overexploiting water and
soils is almost zero.
Federal legislation regarding agricultural pollution of
water is ambiguous and its compliance is symbolic, as
it is not tied to public policies that operationalize it. In
Guanajuato, there is neither the legal framework nor the
public policies to control agricultural pollution of water.
The only instrument that might have a positive impact

Contaminación agrícola y costos en el Distrito de Riego 011, Guanajuato 83
a la población objetivo en función de la tipología, sus
verdaderas necesidades y los problemas hídricos específicos
en cada región.
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in soil and water quality is the Environmental Technical
Norm 005, but there is no institution in charge of enforcing
the agricultural practices it sets forth.
Agricultural practices and perception of producers
surrounding the issue of water pollution (generally biased:
“it is others who pollute waters”) vary according to the
size of the production unit. Thus, federal and state policies
should differentiate each type of agricultural producer and
focus on target populations according to this typology,
accounting for specific water needs and problems in each
region.
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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011 p. 85-96
EFECTOS ANTROPOGÉNICOS PROVOCADOS POR LOS USUARIOS
DEL AGUA EN LA MICROCUENCA DEL RÍO PIXQUIAC*
ANTHROPOGENIC EFFECTS CAUSED BY WATER USERS
IN THE PIXQUIAC RIVER MICRO-BASIN
María del Socorro Menchaca Dávila 1§ y Elba Lupita Alvarado Michi 1
1
Centro de Ciencias de la Tierra. Universidad Veracruzana. Francisco J. Moreno 207, colonia Emiliano Zapata, Xalapa, Veracruz, México. C. P. 91090. Tel. 01 228 8185019
y 8421700. Ext. 12689. (elbalupit@hotmail.com). § Autora para correspondencia: maria.menchaca@gmail.com.
RESUMEN
ABSTRACT
Los seres humanos afectan los ecosistemas, por lo que es
importante determinar las alteraciones que provoca en los
servicios ambientales de las cuencas hidrológicas y los bosques.
El objetivo del estudio es evaluar los efectos antropogénicos
de los usuarios del agua e identificar tanto los servicios
ambientales proporcionados por los ecosistemas, como las
actividades sociales y económicas, para impulsar estrategias
que contribuyan al manejo del agua. El eje del trabajo se centra
en el manejo integral de cuencas, ya que el agua es el recurso
articulador para el funcionamiento de los ecosistemas, central
para la vida de los seres humanos y para la producción de
bienes y servicios. Para analizar los efectos antropogénicos, se
elaboró una matriz de impacto ambiental, tomando como base
la matriz de Leopold (1971), en la cual se establece la relación
causa-efecto; además de estimar su intensidad, temporalidad,
espacialidad y reversibilidad. Las actividades que desempeñan
los usuarios del agua en la microcuenca del Río Pixquiac,
tienen en su mayoría impactos de carácter adverso, aunque
a diferente escala de intensidad y espacialidad. En cuanto al
criterio de temporalidad, una tercera parte de los impactos son
permanentes. Se determina que es fundamental desarrollar
estrategias de gestión, que permitan tanto el cuidado como
la conservación del agua y los bosques, con el propósito de
amortiguar la degradación de los ecosistemas y asegurar el
bienestar de la población a escala intergeneracional.
Human beings affect ecosystems, therefore it is important
to evaluate the impact that their activities have upon the
water basins, forests and on their environmental services.
The aim of this paper is to evaluate anthropogenic effects
of water users and identify environmental services
provided by ecosystems, as well as social and economic
activities, in order to promote strategies that contribute
to an adequate water management. The main objective
of this work is the integrated basins management,
given that water is an indispensable resource for the
working of the ecosystem, crucial to human lives, and
central for the production of goods and services. In order
to analyze anthropogenic effects, an environmental
impact matrix was developed, based on Leopold’s
(1971) Matrix, in which the cause-effect relationships
are established; besides estimating their intensity,
temporality, spatiality and reversibility. Activities of
water users in the Pixquiac River micro-basin tend to have
a negative impact, although their intensity and spatiality
varies. Regarding temporality, a third of impacts are
permanent. Thus, it is fundamental to develop management
strategies that enable protection and conservation of water
and forests, in order to face environmental degradation
and guarantee the trans-generational wellbeing of human
populations.
* Recibido: marzo de 2011
Aceptado: octubre de 2011

86 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
María del Socorro Menchaca Dávila y Elba Lupita Alvarado Michi
Palabras clave: efectos antropogénicos, impactos
ambientales, microcuenca, servicios ambientales, usuarios
del agua.
INTRODUCCIÓN
Los modelos de desarrollo económico en la actualidad
promueven la conversión de los ecosistemas a espacios
monofuncionales, imponen sistemas tecnológicos que
destruyen el equilibrio entre procesos biofísicos y humanos,
entre otros efectos (Toledo, 2006). Debido al deterioro
ambiental que se ha provocado, es necesario proponer
mecanismos de recuperación de la naturaleza, donde se
tomen en cuenta los bienes proporcionados por el ambiente;
tal es el caso del desarrollo sustentable, que en sus bases
establece la conservación de los recursos naturales a una
escala intergeneracional.
Cabe señalar que las cuencas hidrológicas, principales
fuentes de servicios ambientales relacionados con el agua,
son de vital importancia para la subsistencia de los seres
vivos, por lo cual es relevante conocer cuál es su papel en el
ambiente, así como de los servicios ambientales que brindan
junto con el bosque. Por esta razón, es importante llevar a
cabo un buen manejo de los recursos hidrológicos, para evitar
el deterioro de los bienes y servicios ambientales; esto quiere
decir que si los usuarios del agua no utilizan sus recursos
de manera racional, el resultado es un ambiente degradado
difícil de recuperar.
El problema se centra en la microcuenca del Río Pixquiac, ya
que es una importante fuente de agua dulce superficial que
presta sus servicios ambientales, »el concepto de servicios
ambientales establece las funciones que desempeñan los
ecosistemas, para permitir que los seres humanos puedan
vivir en la tierra« (Herman, 2004); como por ejemplo, la
regulación del ciclo hidrológico, el mejoramiento de la
calidad de agua disponible para uso doméstico o el control de
la erosión del suelo y la sedimentación. Sin embargo, a pesar
de que el agua es “suficiente” en esta microcuenca, el ser
humano ejerce una influencia importante en el ciclo natural
y antropogénico, ya que sus actividades diarias requieren
cantidades significativas de este recurso.
Todo lo anterior representa un problema, ya que el consumo
de agua per cápita aumenta, la población crece y en
consecuencia, la demanda se eleva (UNESCO, 2003); esto
Key words: anthropogenic effects, environmental impact,
environmental services, micro-basin, water users.
INTRODUCTION
The current models of economic development promote
the conversion of ecosystem into mono-functional spaces,
imposing technological systems that destroy the equilibrium
between biophysical and human effects, amongst other
effects (Toledo, 2006). Due to the environmental damage
caused, it is necessary to propose mechanisms for nature’s
recovery taking into account the environmental goods. Such
is the case of the sustainable development that establishes
trans-generational conservation of natural resources.
Water basins are the main source of environmental services
linked to water. They are vital for subsistence of living
beings, making it imperative to know their role, as well as the
environmental services they provide together with the forests.
Thus, a poor management of water resources leads to decline
in the quality of environmental goods and services; this means
that if water users do not use their resources rationally, the
result would be a degraded environment hard to recover.
The problematic situation focuses in the micro-basin of
the Pixquiac River, as it constitutes an important source
of surface fresh water providing important environmental
services, »the concept of environmental services establishes
the functions that ecosystems play in enabling human life on
Earth« (Herman, 2004). In the Pixquiac River micro-basin,
for example, they include regulating the hydrologic cycle,
improving water quality for domestic use, controlling erosion
and sedimentation. Nevertheless, although water in this microbasin
is “sufficient”, human beings put an important pressure
on the natural and anthropogenic cycle, as their quotidian
activities demand significant amounts of this resource.
All this represents a problem. As the per capita water
consumption increases and human populations augment,
demand rises (UNESCO, 2003); this causes greater water
extraction, intensifying the need of all other activities
and their associated risks, putting all the functions of the
ecosystem in danger.
Also, to this we must add the fact that fresh water sources
are affected by pollution. Water is constantly in contact
with sediments, nutrients and heat, which biotic and abiotic

Efectos antropogénicos provocados por los usuarios del agua en la microcuenca del Río Pixquiac 87
provoca un aumento en su extracción, incrementando la
necesidad de todas las demás actividades, con los riesgos
consiguientes, poniendo en peligro prácticamente todas las
funciones del ecosistema.
A esto, hay que añadir que las fuentes de agua dulce se ven
afectadas por la contaminación; constantemente entran
al agua sedimentos, nutrientes y calor, que los elementos
bióticos y abióticos de los sistemas acuosos son capaces
de soportar durante cierto periodo de tiempo; sin embargo,
cuando el hombre descarga grandes cantidades de dichas
sustancias en un periodo de tiempo relativamente corto, el
sistema se vuelve incapaz de soportarlo: la biodiversidad se
pierde; los medios de subsistencia disminuyen; las fuentes
naturales de alimentos se deterioran y se originan costos de
remediación elevados (Marsily, 2003).
Se considera que una gran cantidad de residuos son
depositados diariamente en las aguas receptoras de la
microcuenca del Pixquiac, incluyendo residuos industriales
y químicos, desechos humanos y agrícolas (fertilizantes,
pesticidas y residuos de pesticidas), entre otros.
En virtud que la microcuenca del Río Pixquiac no está exenta
de las afectaciones relacionadas con el desempeño de las
actividades humanas, a pesar que es una fuente importante
de agua dulce superficial que presta servicios ambientales a
la capital del estado de Veracruz, es necesario que se evalúen
las causas de su degradación ambiental, de acuerdo a cada
actividad que implique el uso del agua, para identificar
cuáles son los aspectos que deben atenderse en corto plazo.
La evaluación de los ecosistemas del milenio (EM), es
un programa de trabajo internacional concluido en 2005,
diseñado para los encargados de la toma de decisiones, en
cuanto a la información científica sobre los vínculos entre
el cambio de los ecosistemas y el bienestar humano.
La EM busca contribuir a la generación de capacidades
individuales e institucionales suficientes, para llevar a cabo
evaluaciones integradas de los ecosistemas, y actuar en
conformidad con sus resultados. Con los nuevos recursos
disponibles, las sociedades tienen que estar capacitadas
para lograr un mejor manejo de sus recursos biológicos y
sus ecosistemas.
Por otra parte, el manejo de los recursos naturales presenta
cierto tipo de problemática, que se genera desde la parte alta
de una cuenca, que puede afectar a usuarios y ecosistemas
elements of water systems can endure for certain time periods;
however, when humans discharge an important amount
of certain substances in short time lapses, the system is
incapable of supporting this: biodiversity is lost; subsistence
means diminish; natural food quality deteriorates, and high
environmental remediation costs ensue (Marsily, 2003).
A great amount of residues are deposited daily in the waters
of the Pixquiac River micro-basin, including industrial
and chemical waste, garbage, and agricultural leftovers
(fertilizers, pesticides, herbicides and rests), amongst others.
Given that the Pixquiac River micro-basin is not exempt
of the harmful consequences of human activities, despite
being an important source of fresh surface water, providing
important services for the capital of the State of Veracruz,
it is necessary to evaluate the causes of environmental
degradation, linking each activity that implies water use, in
order to identify central aspects that need urgent attention.
The millennium ecosystem assessment (MEA) is an
international working program, it ran up to the year 2005,
and was designed for decision makers in order to provide
scientific information regarding the links between changes
in ecosystems and human wellbeing.
MEA seeks to contribute to the generation of sufficient
individual and institutional capacities in order to make
integrated evaluations of ecosystems, translated into
concrete results. Thus, given new resources, societies ought
to be trained in order to manage better their biological
resources and ecosystems.
However, natural resource management presents problems
that are generated in the high basin and affect users and
ecosystems in the lower basin. Thus, each impact derived
from productive activities and mismanagement has
distinct repercussions for communities and the ecosystem,
depending on their territorial location (Cotler, 2009).
These kinds of characteristics make the utility of the basin
manifest, as a place of analysis and management; given
that it is a naturally bound territory, its landscapes are the
spatial manifestation of the relation between rural and urban
societies, and their environment.
The evaluation of anthropogenic effects in a micro-basin,
aids a country or region to deepen the knowledge regarding
the links between ecosystems and human wellbeing; it

88 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
María del Socorro Menchaca Dávila y Elba Lupita Alvarado Michi
de las zonas bajas. Así, cada uno de los impactos producidos
por el manejo u actividad productiva, repercute con distinta
intensidad sobre los pobladores y el ecosistema, dependiendo
de su posición en el territorio (Cotler, 2009).
Este tipo de características ponen de manifiesto la utilidad
de la cuenca como territorio de análisis y gestión, por ser un
territorio delimitado naturalmente, sus paisajes constituyen
la manifestación espacial de la relación entre las sociedades
rurales, urbanas y su ambiente.
La evaluación de los efectos antropogénicos en una
microcuenca, presta ayuda a un país o región ya que profundiza
el conocimiento de los vínculos entre los ecosistemas y el
bienestar humano; también integra información provista por
las ciencias naturales y sociales; además facilita el manejo
integrado de los ecosistemas (EM, 2005).
Por otro lado, la evaluación puede servir como herramienta
para analizar la compatibilidad de las políticas implementadas
por instituciones a diferentes escalas; identificar y evaluar las
políticas y las opciones de manejo para la sustentabilidad de
los servicios de los ecosistemas; así como su armonización
con las necesidades humanas.
Debido que una evaluación integra aspectos económicos,
ambientales, sociales y culturales, es importante poner de
manifiesto el potencial de los ecosistemas para contribuir a la
disminución de la pobreza y al fortalecimiento del bienestar
social. Es por esto que resulta importante, la realización
de estudios que permitan la evaluación de los efectos
antropogénicos en la microcuenca del Río Pixquiac, en el
entendido que la información obtenida servirá para determinar
factores que ayuden a analizar la situación actual del recurso
hídrico, mediante la identificación y análisis de los aspectos
sociales, así como las actividades económicas que afectan la
disponibilidad del agua en cuanto a calidad y cantidad.
Lo anterior, puede servir para impulsar acciones que
contribuyan al manejo adecuado del agua y a los tomadores
de decisiones a llevar una gestión eficiente del recurso, ya
que también se evalúan otros aspectos que tienen que ver
con los servicios ambientales.
Bajo esta problemática se pretende identificar ¿Cuáles son
las actividades que realizan los distintos usuarios del agua
y como afectan su disponibilidad en cuanto a cantidad y
calidad?, con la finalidad de establecer las causas y efectos
del ser humano que inciden en este recurso. A partir de lo
also integrates information provided by both natural and
social sciences, as well as facilitating integrated ecosystem
management (EM, 2005).
Besides, the evaluation can prove a useful tool to analyze
the compatibility of politics implemented by institutions
at different scales; identifying and evaluating both politics
and management options for the sustainability of services
provided by ecosystems and in order to harmonize them
with human needs.
Given that evaluations integrate economic, environmental,
social, and cultural aspects, it is important to manifest
the potential of ecosystems for contributing to poverty
mitigation and the consolidation of social wellbeing. Thus,
it is important to make studies that allow the evaluation of
anthropogenic effects in the Pixquiac River micro-basin,
understanding that the information shall be used in order
to determine factors that help to make an analysis of the
current situation of water resources, after identifying and
analyzing the social aspects as well as economic activities
which affect water availability in terms of quality and
quantity.
This can help to promote actions that contribute to an
adequate water management and guide decision makers
in issues surrounding water, although it must be said that
other aspects are also considered relating to environmental
services.
Under this perspective, what we seek to identify is: what
are water users’ activities and how do they affect water
availability in terms of quality and quantity?, in order to
establish the causes and effects of human beings’ actions on
the resource. Following from this, we establish the following
hypothesis: anthropogenic activities have an impact on
hydrological resources in the River Pixquiac micro-basin
and on the ecosystem, producing a reduction in the quality
and quantity of the resource.
MATERIALS AND METHODS
In order to evaluate anthropogenic effects on the microbasin
and fulfill the objectives of the present research, it was
necessary to identify the effects of water users’ activities on
environmental services provided by forests and the microbasin.

Efectos antropogénicos provocados por los usuarios del agua en la microcuenca del Río Pixquiac 89
anterior, se establece la siguiente hipótesis: las actividades
antropogénicas impactan los recursos hidrológicos de la
microcuenca del Río Pixquiac y repercuten en el ecosistema,
provocando una reducción en la calidad y cantidad del recurso.
MATERIALES Y MÉTODOS
The work sequence is outlined in Figure 1, developed in
order to evaluate anthropogenic effects in the Pixquiac River
micro-basin. Each step is briefly detailed.
Identificación de las
características de la zona de
estudio
Para llevar a cabo la evaluación de los efectos antropogénicos
y cumplir con los objetivos establecidos en la presente
investigación, se llevó a cabo la identificación de los efectos
de los usuarios del agua que inciden sobre los servicios
ambientales proporcionados por los bosques y las cuencas.
En la Figura 1 se muestra la secuencia de trabajo, desarrollada
para evaluar los efectos antropogénicos en la microcuenca
del Río Pixquiac y se describen brevemente cada una de
las etapas.
Identificación de las características de la zona de estudio
La microcuenca del Río Pixquiac, nace en la vertiente
nororiental del sistema montañoso volcánico del Cofre
de Perote a una altura de 3 760 msm, en las coordenadas
geográficas 19º 30’ 36’’ de latitud norte y 97º 08’ 51.6’’ de
longitud oeste, se une a los 1 300 msnm con el río Sordo.
La vegetación predominante en esta zona es el bosque
mesófilo de montaña, caracterizado por ser uno de los tipos
de vegetación más diversos.
De acuerdo con la carta hidrológica superficial del INEGI
pertenece a la Cuenca del Río la Antigua. Los principales
ríos de la microcuenca del Pixquiac son: el mismo Pixquiac
(corriente principal), Huichila, Agüita fría, Xocoyolapan
y Atopa. La población de la microcuenca es de 10 603
habitantes y tiene una superficie de 10 727 hectáreas, donde
escurren 213 ríos (25 perennes y 188 intermitentes) a través
del territorio en los municipios Perote, Las Vigas de Ramírez,
Coatepec, Acajete y Tlalnelhuayocan.
Determinación de los servicios ambientales
proporcionados por cuencas y bosques
Por medio de investigación documental, se estudiaron
los tipos de servicios ambientales, que brindan tanto las
cuencas hidrológicas como los bosques, con la finalidad
de identificarlos con facilidad en la microcuenca del Río
Pixquiac.
Determinación de los servicios
ambientales proporcionados
por cuencas y bosques
Identificación de las actividades
antropogénicas y
determinación de variables
Zonificación de la
microcuenca (alta, media y baja)
Trabajo de campo
Análisis de datos, resultados
y conclusiones
Figura 1. Esquema metodológico para evaluar los efectos
antropogénicos.
Figure 1. Methodological diagram to evaluate anthropogenic
effects.
Characteristics identification of the area under study
The source of the Pixquiac River micro-basin is at the
northeastern volcanic mountain range Cofre de Perote at a height
of 3 760 masl in the coordinates 19º 30’ 36’’north latitude and
97º 08’ 51.6’’ west longitude; at 1 300 masl it joins the Sordo
River. The predominant vegetation in this area is mesophilic
mountain forest, characterized by very diverse vegetation.
According to the surface hydrology map of INEGI, it is part of
the basin of the Antigua River. The main rivers in the microbasin
are the Pixquiac River (main current), Hichila River,
Agüita Fría River, Xocoyolapan River, and Topa River. The
total population in the micro-basin is 10 603 inhabitants, in
a surface area of 10 727 ha with 213 rivers (25 perennial and
188 intermittent streams) in the municipalities of Perote, Las
Vigas de Ramírez, Coatepec, Acajete and Tlalnelhuayocan.

90 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
María del Socorro Menchaca Dávila y Elba Lupita Alvarado Michi
Servicios ambientales proporcionados por las cuencas
hidrológicas
Calidad de agua superficial. Beneficio que se deriva
de las cuencas hidrológicas y sus componentes para
la purificación de los cuerpos de agua; es decir, para
mantener la composición del agua superficial en términos
físicos, químicos y biológicos (Ley de Aguas Nacionales,
2008).
Calidad de agua subterránea. El buen funcionamiento
de las cuencas hidrológicas está ligado a conservación de
los ciclos hidrológicos; por lo tanto, también beneficia el
mantenimiento de los escurrimientos en calidad y cantidad
(Ley de Aguas Nacionales, 2008).
Regulación de caudales. Reduce tanto el riesgo de
inundaciones durante la temporada de lluvia, como la
probabilidad de escasez de agua durante la temporada de
secas (Madrigal, 2008).
Productividad acuática animal y vegetal. Las cuencas
hidrológicas son un hábitat biológico riquísimo de reservas
genéticas, que provee espacio y materiales para una multitud
de organismos, que integran un alto porcentaje de la
diversidad biótica del sistema acuático.
Belleza escénica. Para fines turísticos y científicos.
Servicios ambientales proporcionados por los bosques
Conservación de la biodiversidad. Los bosques albergan
un porcentaje importante de la biodiversidad en el mundo, la
pérdida del hábitat forestal es una de las principales causas
de la disminución de especies (Pagiola, 2006).
Captura de carbono. Los bosques almacenan enormes
cantidades de carbono (IPCC, 2010).
Microclima. Los bosques estabilizan la temporada regional,
ya que su follaje absorbe, intercepta y refleja los rayos del
sol (Aceves, 2005).
Retención hídrica. El suelo funciona como un filtro, zona
de amortiguamiento y gran almacén del agua de lluvia, el
bosque se humedece en las capas superiores de la corteza
terrestre y la transporta a los acuíferos subterráneos,
limpiándola de contaminantes y sustancias tóxicas
(Pagiola, 2006).
Determining environmental services provided by basins
and forests
Using documentary research methods, the types on
environmental services provided by water basins and forests
were studied, in order to clearly identify them within the
Pixquiac River micro-basin.
Environmental services provided by hydrological basins
Surface water quality. Benefit derived from hydrological
basins and their components for the purification of water
bodies; that is to say, in order to keep the composition of
surface water in physical, chemical and biological terms
(Ley de Aguas Nacionales, 2008).
Underground water quality. the good working of
hydrological basins is tied to the conservation of
hydrological cycles, thus, it also benefits runoffs in terms
of quality and quantity (Ley de Aguas Nacionales, 2008).
Flow’s regulation. It reduces inundation risks during the
rainy season, as well as the probability of water scarcity
during dry season (Madrigal, 2008).
Vegetal and animal aquatic productivity. Water basins are
a biological habitat very rich in genetic reserves, providing
space and materials for any organisms that make up a high
percentage of biotic diversity in aquatic systems.
Landscape beauty. For scientific and touristic ends.
Environmental services provided by forests
Biodiversity conservation. Forests account for an important
share of the world’s biodiversity, loss of forest habitat is
one of the main causes of threat to species (Pagiola, 2006).
Carbon capture. Forests store enormous amounts of carbon
(IPCC, 2010).
Microclimate. Forests stabilize seasons and regions; their
foliage absorbs, intercepts, and reflects solar rays (Aceves,
2005).
Water retention. The soil works like a filter, a damper zone
where water is stored. Forests are humid in the upper layers
of earth and as water descends to the aquifer, it gets cleaned
of pollutants and toxic substances (Pagiola, 2006).

Efectos antropogénicos provocados por los usuarios del agua en la microcuenca del Río Pixquiac 91
Calidad del suelo. A partir de sus funciones de regulación,
atenúa el efecto erosivo de los flujos y descargas durante
las tormentas, controla la exportación de la materia
orgánica y materiales disueltos, determina la composición
biogeoquímica de las aguas disponibles para los organismos
del suelo (Toledo, 2006).
Estabilidad del suelo. Las raíces de los árboles reducen la
vulnerabilidad a la erosión, especialmente en las pendientes
más pronunciadas; los bosques también ayudan a reducir el
impacto de la lluvia en el suelo y el nivel de desalojamiento
de partículas (Pagiola, 2006).
Se identificaron las actividades antropogénicas de los
usuarios del agua en la microcuenca del Río Pixquiac,
al determinar los tipos de uso de suelo en la región. Las
actividades identificadas y las variables que se tomaron en
cuenta para evaluar el alcance de sus impactos se enlistan
a continuación:
Agrícola. Siembra de cultivos, control de insectos (uso de
pesticidas), control de “malas hierbas” (uso de herbicidas)
aplicación de agroquímicos y método de laboreo.
Pecuaria. Cría de ganado, aves o porcinos; alimentación
de animales, limpieza del área donde habitan, pastoreo y
sacrificio de animales.
Forestal. Explotación de bosques madereros, tala
inmoderada, reforestación y monocultivo.
Acuacultura. Método de crianza; sustancias químicas
utilizadas para la alimentación o enfermedades; introducción
de especies no nativas; y modificación del patrón de corriente
del agua superficial.
Doméstica. Descarga de aguas residuales con alto contenido
de materia orgánica, descarga de grasas y aceites, descarga
de detergentes y jabones, redes de distribución, concesiones
de agua para distintos usos e incineración de residuos.
Industrial. Explotación de acuíferos, descarga de aguas
residuales con residuos tóxicos, derrames y escapes.
Zonificación
En la Figura 2 se tiene el mapa de la microcuenca del Río
Pixquiac, donde se observan las zonas de acuerdo a su altitud,
así como los principales usos del suelo.
Soil quality. Derived from its regulating functions, it
attenuates the erosive effect of water flows and discharges
during torments; it controls exports of organic matter and
dissolved materials; it determines the biogeochemical
composition of waters for soil organisms (Toledo, 2006).
Soil stability. The roots of trees reduce vulnerability in the
face of erosion, especially in the steepest areas; forests also
help reduce the impact of rainfall in soils and the level of
dislodgement of particles (Pagiola, 2006).
The anthropogenic activities of water users in the Pixquiac
River micro-basin were identified according to the types of
land use in the region. Activities identified and variables
considered in the evaluation of impacts are listed as follows:
Agricultural. Crop cultivation, insect control (pesticide
use), weed control (herbicide use) and agrochemical use
and farming techniques.
Livestock. Cattle breeding, bird breeding, poultry and pig
farming; animal feeding, cleaning stables, pasturage and
animal slaughter.
Forestry. Wood exploitation and logging, reforestation and
monoculture.
Aquaculture. Chemical substances used for feeding
or against illnesses; introduction of nonnative species;
changing the flow of surface water currents.
Domestic. Wastewater discharge with high contents of organic
matter, oils and fats, detergents and soaps; distribution networks;
water concessions for different uses; burning of residues.
Industrial. Exploitation of aquifers; wastewater discharge
with toxic residues; spills and leaks.
Zoning
Figure 2 presents the map of the Pixquiac River micro-basin,
highlighting zones according to their elevation and main
land uses.
Fieldwork
The use of questionnaires was directed to water users in
the high, middle and lower basin areas; they had a series
of specific questions regarding the everyday use of the

92 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
María del Socorro Menchaca Dávila y Elba Lupita Alvarado Michi
Trabajo de campo
Se aplicaron distintos cuestionarios dirigidos a los usuarios
del agua de acuerdo a la zona alta, media y baja, consistentes
en una serie de preguntas específicas con respecto al modo
cotidiano de utilizar este recurso. Se determinó la muestra
mediante un proceso aleatorio estratificado, tomando como
base el tipo de ingreso y la población ocupada en el sector
primario. En el Cuadro1 se tiene el resultado del cálculo
de la muestra.
Como se observa en el Cuadro 1, se aplicó el instrumento
de investigación a 41 personas dedicadas al sector
primario, ya que en este sector se desempeñan la
mayoría de los habitantes de la microcuenca, debido que
las zonas altas y media corresponden a localidades rurales.
Para analizar los efectos antropogénicos identificados, se
elaboró una matriz de impacto ambiental, tomando como
base la matriz de Leopold (1971). En ésta se establece la
relación causa-efecto, además de estimar su intensidad,
temporalidad, espacialidad y reversibilidad (Gómez,
2003).
resource. The sample was determined by a stratified random
process, based on the type of income and the population
occupied in the primary sector. Table 1 shows the result of
the sample calculations.
2150000 2152000 2154000 2156000 2158000 2160000 2162000 2164000
694000 696000 698000 700000 702000 704000 706000 708000 710000 712000 714000 716000 718000 720000
Uso de suelo
Bosque de oyamel
Bosque de pino
Bosque de pino-encino
Bosque mesófilo de montaña
Pastizal cultivado
Pastizal inducido
Temporal
Zona urbana
Altimetría
1500-2500 m. s. n. m.
2500 m. s. n. m.
Localidades
Ríos
694000 696000 698000 700000 702000 704000 706000 708000 710000 712000 714000 716000 718000 720000
Figura 2. Mapa de la microcuenca del Río Pixquiac, sobre el
uso de suelo en distintas zonas altimétricas.
Figure 2. Map of the Pixquiac River micro-basin according to
elevation and main land use.
2150000 2152000 2154000 2156000 2158000 2160000 2162000 2164000
Cuadro 1. Cálculo de muestra para la microcuenca del Pixquiac.
Table 1. Sample calculation for the Pixquiac River micro-basin.
Localidad
Población sector
primario
Proporción (%)
Muestras al 95% de confianza y
15% error
La Orduña 178 55 22
Ingenio del Rosario 45 14 6
Zapotal 37 11 5
Capulines 21 6 3
Vega de Pixquiac 21 6 3
Mesa de Laurel 23 7 3
Total 325 100 41
Fuente: observatorio del agua para el estado de Veracruz, ABCC. 2009.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los impactos ambientales se analizaron de acuerdo a los
criterios señalados anteriormente, en el Cuadro 2 se tiene
el número total de impactos generados en la región del
Pixquiac, provocados por los usuarios del agua, respecto
al criterio intensidad, está conformada por dos variables
complementarias; el carácter y la magnitud del impacto.
As it can be seen in Table 1, the research instrument was
applied to 41 people working for the primary sector, which
is the main sector of economic activity for the inhabitants
of the micro-basin as the high and middle basin zones
corresponding to rural areas.
In order to analyze the anthropogenic effects
identified, an Environmental Impact Matrix was
developed. It was based on Leopold’s (1971) Matrix, in

Efectos antropogénicos provocados por los usuarios del agua en la microcuenca del Río Pixquiac 93
Cuadro 2. Número de impactos ambientales identificados en la microcuenca del Río Pixquiac, respecto al criterio de
intensidad.
Table 2. Number of environmental impacts identified in the Pixquiac River micro-basin according to their intensity.
Usuario
Impacto
muy alto
benéfico
Impacto alto
benéfico
Impacto
medio
benéfico
Intensidad
Impacto
bajo
benéfico
Impacto
bajo
adverso
Impacto
medio
adverso
Impacto
alto
adverso
Impacto
muy alto
adverso
Agrícola - - - 3 68 29 8 1
Pecuario - - 3 1 42 14 6 -
Forestal 2 7 7 1 17 21 6 -
Acuacultura 2 - - - 31 5 6 -
Industrial - - - - 3 7 8 4
Doméstico - - 4 - 63 35 3 6
Total 4 7 14 5 224 111 37 11
Total de impactos identificados= 413
Fuente: observatorio del agua para el estado de Veracruz, ABCC. 2010.
Como se refleja en el Cuadro 2, las actividades que
desempeñan los usuarios del agua tienen en su mayoría
impactos de carácter adverso, aunque a diferente escala
de intensidad, de los 413 impactos detectados, sólo 7%
son benéficos y generalmente se refieren a beneficios
económicos.
La mayor parte de los impactos adversos, considerados
según nuestra clasificación, son de intensidad baja, en la
actividad agrícola; por ejemplo, el uso de pesticidas para el
control de insectos, afecta a ciertas especies que conforman
la biodiversidad del bosque en el área donde son aplicados.
Respecto a los impactos adversos de intensidad media,
la actividad doméstica en la zona baja es la que afecta
mayormente al ecosistema, ya que se descargan aguas
residuales en concentraciones superiores a las que el río
puede superar.
A pesar de que hay pocos efectos adversos de intensidad
muy alta, éstos afectan a los servicios ambientales que
proporcionan los ecosistemas; por ejemplo, en la zona baja
se detectaron descargas de aguas residuales provenientes
de la actividad industrial (empresas dedicadas la
producción de lácteos, refresqueras, beneficios de café),
por este motivo el recurso hídrico está degradado, ya
que sus características fisicoquímicas y biológicas
han sido alteradas en su totalidad. Por otra parte, en el
Cuadro 3 se tiene el análisis de los impactos detectados
respecto a los criterios de temporalidad, espacialidad y
reversibilidad.
which cause-effect relationships are established, as well
as their intensity, temporality, spatiality and reversibility
(Gómez, 2003).
RESULTS AND DISCUSSION
Environmental impacts were analyzed according to the
abovementioned criteria. The Table 2 has the total number
of impacts generated by water users in the Pixquiac
region according to the intensity criterion, which is made
up of two complementary variables: type and impact
magnitude.
As it can be seen in Table 2, the activities of water users
mostly have an adverse impact, although at a different
scale; out of the 413 detected impacts, only seven
percent are positive and they generally refer to economic
benefits.
According to our classification, most negative impacts
are of a low intensity and in agricultural activities, for
example, pesticide use for controlling insects is an
aspect that affects other species that make up the forest’s
biodiversity in the areas where they are used. Regarding
middle intensity adverse impacts, domestic activities
in the lower basin are the most important challenge, as
wastewaters are discharged in amounts greater than the
river’s capacity to overcome them.

94 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
María del Socorro Menchaca Dávila y Elba Lupita Alvarado Michi
Cuadro 3. Número de impactos ambientales identificados en la microcuenca del Río Pixquiac, respecto a criterios de
temporalidad, espacialidad y reversibilidad.
Table 3. Number of environmental impacts identified in the Pixquiac River micro-basin according to their temporality,
spatiality and reversibility.
Usuario
Temporalidad Espacialidad Reversibilidad
Temporal a
corto plazo
Temporal a
mediano plazo
Permanente
Alcance
mínimo
Alcance
local
Alcance
regional
Reversible
Irreversible
Agrícola 48 45 16 71 27 11 47 34
Pecuario 30 25 11 52 11 3 27 20
Forestal
Acuacultura
1
14
26
12
34
18
31
36
19
8
11
-
5
13
32
18
Industrial 9 - 13 4 14 4 2 16
Doméstico 41 21 49 71 26 14 52 25
Total 143 129 141 265 105 43 146 145
Fuente: observatorio del agua para el estado de Veracruz, ABCC. 2010.
En el Cuadro 3 se observa, que el criterio de temporalidad,
una tercera parte de los impactos son permanentes; es
decir, que sus efectos persisten en un periodo de tiempo
prolongado. Por ejemplo, en el caso de la actividad forestal,
la explotación de árboles madereros y su reforestación con
especies de árboles de un sólo tipo y con un método de
siembra no acorde con los patrones naturales, afecta a los
servicios ambientales a largo plazo, ya que no se pueden
brindar los mismos servicios ambientales que proporcionaba
el bosque antes de ser explotado (Llerena, 2010).
La actividad doméstica es la que tiene un mayor alcance
espacial, ya que implica que haya una menor disponibilidad
del agua en cuanto a la cantidad, al extraer agua desde la
zona alta hasta la baja; por otro lado las descargas de agua
residual en la zona baja, que han provocado un deterioro de
este recurso, afecta incluso zonas más bajas donde confluye
con otra microcuenca.
Por último, respecto al criterio de reversibilidad, se tiene
que cerca de la mitad de los impactos evaluados con este
criterio son irreversibles, siendo la actividad agrícola (con 34
impactos irreversibles) la que requiere de mayor atención por
la utilización de agroquímicos y el mal manejo de sus tierras.
CONCLUSIONES
La actividad agrícola requiere de una atención inmediata,
en cuanto al tipo de producción que se lleva a cabo en
la microcuenca, ya que ésta es la actividad que tiene
Even if there are a few very high intensity negative impacts,
they affect environmental services of the ecosystem.
For example, in the lower basin, industrial wastewater
discharges were detected (industries producing dairy
products, soft drinks and coffee), degrading water
resources and totally altering their physicochemical and
biological characteristics. On the other hand, Table 3 shows
the analysis of impacts regarding the temporality, spatiality
and reversibility criteria.
In terms of temporality, Table 3 shows that a third part
of the impacts are permanent, i. e., their effects endure
for a long time. In forestry activities, for example, wood
exploitation and reforestation occurs with a single
variety of trees and with an inadequate planting method
that disturbs natural patterns. It affects long terms
environmental services as the forest is no longer able to
provide the same environmental services as it was before
being overexploited (Llerena, 2010).
Domestic activities impact the greatest spatial areas. They
imply lower water availability in terms of water quantity,
extracting water from the high up to the lower basin. Also,
wastewater discharges in the lower basin have an impact
that reaches far, to areas where the river meets another
micro-basin.
Lastly, regarding the reversibility criteria, itʼs found
that half of the evaluated impacts are irreversible.
Agricultural activities, with 34 irreversible impacts, are
the most pressing as they imply agrochemical use and land
mismanagement.

Efectos antropogénicos provocados por los usuarios del agua en la microcuenca del Río Pixquiac 95
mayor número de impactos irreversibles; es decir, que
es imposible que el ecosistema pueda recuperar sus
características originales sin necesidad de la intervención
del hombre. Esto se debe porque se utilizan agroquímicos
para mejorar la eficiencia de sus cultivos a corto plazo;
que se han implementado tipos de cultivos que no son de
la región y no se utiliza el método de rotación de tierras
para la siembra.
Los actores gubernamentales no han atendido uno de los
mayores retos establecidos incluso en las NOM-002-
SEMARNAT-1996, ya que en la zona baja se observa un
mayor grado de degradación del ecosistema acuático,
debido a las descargas directas de tipo doméstico, porque
no cuentan con un sistema de drenaje adecuado, ni
mucho menos con una planta de tratamiento de aguas
residuales.
La mayor parte de los impactos detectados son a largo plazo
o permanentes; es decir, que los ecosistemas se ven afectados
por un extenso periodo de tiempo, lo que amenaza tanto a
la biodiversidad como a los servicios que suministran los
ecosistemas para el futuro.
Lo anterior implica inversión tanto del sector público como
privado, para optimizar las prácticas de producción del
sector primario. Es fundamental desarrollar estrategias
de gestión que permitan tanto el cuidado como la
conservación del agua y los bosques, con el propósito de
amortiguar la degradación de los ecosistemas y asegurar el
bienestar de la población en una escala intergeneracional.
AGRADECIMIENTO
CONCLUSIONS
Agricultural activities require an immediate attention,
specifically regarding the type of production in the
micro-basin which has the highest number of irreversible
impacts and the ecosystem is unable to recuperate its
original characteristics without human intervention. This
is due to pesticide use in order to improve short term crop
efficiency, as well as the use of crops that are not from the
region and lack of crop rotation.
Government actors have not given priority to one of their
greatest challenges, legally established in law NOM-
002-SEMARNAT-1996. In the lower basin, one sees
greater degradation of aquatic ecosystems from domestic
wastewater discharges, due to the lack of an adequate sewage
system and a much needed wastewater treatment plant.
Most impacts detected are permanent or long-termed,
affecting ecosystems for a long period of time and
threatening biodiversity and future environmental services
provided by the ecosystem.
All this implies an investment in both, the public and
private sector in order to optimize productive practices
mainly in the primary sector. It is fundamental to develop
management strategies that enable both, care and
conservation of water and forests, in order to mitigate the
degradation of the ecosystems and guarantee the wellbeing
of populations in a trans-generational scale.
End of the English version
Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT),
y fondos mixtos del estado de Veracruz; por el apoyo
financiero para realizar el proyecto “Gestión integral del
agua en la microcuenca del Río Pixquiac” (37-137).
LITERATURA CITADA
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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011 p. 97-111
HUMEDALES ARTIFICIALES COMO UN MÉTODO VIABLE PARA
EL TRATAMIENTO DE DRENES AGRÍCOLAS*
ARTIFICIAL WETLANDS AS A VIABLE TREATMENT
METHOD FOR AGRICULTURAL DRAINS
Jaqueline García Hernández 1§ , Carlos Valdés-Casillas 2 , Lázaro Cadena-Cárdenas 3 , Socorro Romero-Hernández 4 , Susana Silva-
Mendizábal 5 , Gamaliel González-Pérez 6 , Germán N. Leyva-García 1 y Daniela Aguilera-Márquez 1
1
Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo A. C. (CIAD). Carretera al Varadero Nacional, km 6.6. Guaymas, Sonora, México. C. P. 85480. Tel. 01 622 2216533.
(gleyva@ciad.mx), (daguilera@ciad.mx). 2 Pronatura Noroeste. Núm. 10. Esq. Allende Centro, El Tesoro, Álamos, Sonora. C. P. 85760. Tel. 01 647 4280004. (cvaldes05@
yahoo.com). 3 University of Arizona. Geosciences Department. 1040 E. 4th Street. Gould-Simpson Building, Tucson, AZ. C. P. 85719. Tel. 00 520 6263323. (lcadenac@
gmail.com). 4 Instituto de Ingeniería. Universidad Autónoma de Baja California. Campus Mexicali. Calle de la Normal y Blvd. Benito Juárez s/n. Fraccionamiento Insurgentes
Este, Mexicali, Baja California. C. P. 21280. Tel. 01 686 5664150. (romero@iing.mxl.uabc.mx). 5 Instituto Tecnológico de Guaymas. Carretera al Varadero Nacional,
km 4. Sector las Playitas, Guaymas, Sonora, México. C. P. 85480. Tel (622) 2216480. (anasus840@gmail.com). 6 Instituto Tecnológico Superior de Cajeme. Carretera
Internacional a Nogales, km 2. Obregón, Sonora. C. P. 85000. Tel. 01 644 4108650. (gama1771@hotmail.com). § Autora para correspondencia: jaqueline@ciad.mx.
RESUMEN
ABSTRACT
El presente trabajo presenta la evidencia generada por
el grupo de trabajo en los últimos quince años, sobre
concentraciones de contaminantes y nutrientes provenientes
de drenes agrícolas que descargan en humedales y bahías
de Sonora. Las investigaciones se han realizado en el valle
agrícola de Mexicali con 60 puntos de muestreo, en el
valle del Yaqui con 30 sitios de colecta y en costas rocosas
de Sonora y Baja California con 30 puntos de colecta, se
muestreo agua, sedimento y biota. Los resultados indican
niveles por encima de las normas establecidas de: coliformes
fecales, nutrientes, algunos metales pesados como
mercurio, plomo y selenio y plaguicidas organoclorados
como DDE y endosulfán. También hemos observado que
drenes agrícolas que descargan en lagunas dominadas por
vegetación acuática (i. e. tule), presentan concentraciones
de contaminantes y nutrientes significativamente menores
a sitios desprovistos de esta vegetación, siendo que ambos
sistemas están expuestos a los mismos contaminantes. Por
lo anterior, estamos proponiendo que se considere como
una opción viable, el uso de humedales artificiales como
In this paper we present evidence generated by our working
group in the last fifteen years on concentrations of pollutants
and nutrients from agricultural drains that discharge into
wetlands and bays of Sonora. Surveys were made in 60 sites
of the Mexicali Valley, 30 sites in the Yaqui Valley and 30
sites in the rocky shores of Sonora and Baja California where
samples of water, sediment, and biota were collected. Results
indicate levels above established limits of: fecal coliforms,
nutrients, organochlorine pesticides such as DDE and
endosulfan, as well as heavy metals such as mercury, lead,
and selenium. We have also observed that agricultural drains
discharging in lagoons dominated by aquatic vegetation
(i. e., cattail) present significant lower concentrations of
contaminants and nutrients than sites lacking this kind of
vegetation, considering that both systems are exposed to the
same contaminants. Thus, we propose the use of constructed
or artificial wetlands as a feasible option for the treatment of
agricultural drains in the affected areas. This methodology
has proven to be effective for the removal of nutrients, BOD,
and total suspended solids in other countries. In Mexico, the
* Recibido: mayo de 2011
Aceptado: octubre de 2011

98 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Jaqueline García Hernández et al.
métodos para el tratamiento de drenes agrícolas en las zonas
afectadas. Esta metodología ha probado ser eficiente para la
remoción de nutrientes, DBO y sólidos suspendidos totales;
en otros países y en el Instituto Mexicano de Tecnología del
Agua, ya cuenta con casos de éxito utilizando humedales
artificiales para el tratamiento de aguas residuales urbanas;
por lo tanto, urgimos a la comunidad científica y gobierno
de nuestro país a que se impulse esta tecnología en los drenes
agrícolas de Sonora.
Palabras clave: descargas urbanas, drenes agrícolas,
humedales artificiales, tratamiento de agua, valles agrícolas.
INTRODUCCIÓN
La agricultura de riego constituye en el país 25% de la
superficie total sembrada (4 millones de hectáreas), los
estados que tienen mayor número de hectáreas de cultivo de
riego son Sinaloa, Guanajuato y Sonora (SIACON, 2010).
El uso de riego en Sonora y Sinaloa es indispensable para
la producción agrícola; un componente importante en la
agricultura de riego es el drenaje agrícola, el cual se utiliza
para darle una salida a las aguas que se acumulan en las
depresiones topográficas del cultivo, así como para controlar
la acumulación de sales en el suelo.
En su trayecto los drenes agrícolas también son receptores
de drenajes urbanos de comunidades rurales, que en muchas
ocasiones ya no son tan pequeñas o incluso de algunas
ciudades cercanas, también se acostumbra lavar fosas
sépticas en los drenes o envases de plaguicidas y otros
químicos tóxicos (Figura 1).
Los drenes descargan en la costa; por ejemplo, en el valle
de Mexicali hemos registrado aproximadamente 40 drenes
agrícolas, que descargan en los humedales y posteriormente
en el alto Golfo y en el sur de Sonora, hemos identificado
alrededor de 30 drenes agrícolas que descargan en las
bahías de Algodones, Lobos, Tóbari, Moroncarit y Yavaros.
Recientemente, la acuacultura ha ocupado mucha de la
zona costera de estos dos estados y también contribuye con
descargas al mar, y en ocasiones también es afectada por las
descargas agrícolas.
Los principales aportes de los drenes agrícolas son
sedimentos, sales, nutrientes y todos los contaminantes
orgánicos e inorgánicos presentes en las tierras o aguas de
Mexican Institute of Water Technology (IMTA) already has
successful cases using constructed wetlands for the treatment of
urban sewage. Therefore, we urge to the scientific community
and the government of Mexico to promote the development
of this technology in agricultural drains of Sonora.
Key words: agricultural drains, urban discharge, artificial
wetlands, Sonora, water treatment, agricultural valleys.
INTRODUCTION
The irrigated agriculture constitutes 25% of total cultivated
areas in Mexico (4 million hectares); the states with the
highest presence of irrigated agriculture are Sinaloa,
Guanajuato and Sonora (SIACON, 2010). The use of
irrigation in Sonora and Sinaloa is indispensable for
agricultural production in these arid states. The important
components of irrigated agriculture are agricultural drainage
systems used for controlling water levels in crops’ topographic
depressions as well as accumulation of salts in the soil.
However, agricultural drains are also collectors of urban
discharges of small and often mid-sized rural communities
and nearby cities, as well as wastewaters resulting from
washing septic tanks and containers of pesticides and other
toxic chemicals (Figure 1).
Figura 1. Vista de un dren agrícola con aportes urbanos y
presencia de residuos sólidos.
Figura 1. Agricultural drains with urban and solid waste.
Finally, agricultural drains discharge in coasts. For example,
in the Valley of Mexicali we have registered about forty
agricultural drains discharging in wetlands leading to the

Humedales artificiales como un método viable para el tratamiento de drenes agrícolas 99
cultivo. Cuando los drenes desembocan en bahías o esteros,
todos estos contaminantes afectan de manera directa o
indirecta a la vida marina y a los recursos de los cuales
dependemos.
No hay un esfuerzo por tratar estas descargas antes que
desemboquen a un cuerpo de agua; lo que hace la Comisión
Nacional del Agua (CONAGUA) es mantener los drenes
limpios de sedimento y maleza, para que cumplan su
función de drenaje. Sin embargo, nos parece urgente diseñar
e implementar un plan nacional para el tratamiento de
todos estos drenes agrícolas, que cada vez afectan mas a
los ecosistemas marinos y costeros, prueba de ello son las
afloraciones de mareas rojas tóxicas en regiones donde no era
común encontrarlas, la mortandad de peces de forma cíclica en
algunos sitios como Yavaros, el asolve en bahías y los daños
a la vegetación de manglar por sedimentación (i. e. Bahía del
Tóbari). Por lo tanto, proponemos la utilización de métodos
alternativos de tratamiento de agua a bajo costo y efectivos.
Uno de estos sistemas es el de humedales artificiales.
México ya cuenta con la tecnología desarrollada y aplicada
en algunos sitios como en el lago de Pátzcuaro (Urquiza-
Marin et al., 2006; Rodríguez-Miranda et al., 2010) y en
Texcoco (Arcos-Ramos et al., 1999) en donde se han tenido
excelentes resultados, con remociones de contaminantes y
cumplimiento con las Normas Mexicanas en los efluentes.
Sin embargo, hace falta un esfuerzo nacional coordinado
para poder implementar un plan de tratamiento de agua de
los drenes agrícolas con humedales artificiales. El presente
trabajo es una revisión de los resultados que hemos obtenido
en muestreos de agua, sedimento y biota en el noroeste de
México en los últimos cinco años y es una justificación para
la implementación de un programa nacional de tratamiento
de agua de drenes agrícolas.
MATERIAL Y MÉTODOS
En el laboratorio de Ciencias Ambientales del CIAD-
Unidad Guaymas, se ha estudiado los efectos de los
contaminantes en los ecosistemas costeros del noroeste del
país, principalmente en el alto Golfo de California y en el Sur
de Sonora. En la Figura 2 se muestran los sitios de colecta
que hemos realizado de algún tipo de matriz, ya sea agua,
sedimento o biota. A continuación presentaremos resultados
de contaminación de cada área dividida en: a) Alto Golfo;
b) sur de Sonora; y c) Islas y costas rocosas.
upper Gulf, and in the south of Sonora we have identified
thirty agricultural drains discharging wastewaters in the
bays of Algodones, Lobos, Tobari, Moroncarit, and Yavaros.
Recently, aquaculture has occupied much of the coastal zone
of these two states, contributing with discharges into the
sea, and being affected by agricultural drains.
The main components of agricultural drains are sediments,
salts, nutrients, and all organic and inorganic pollutants
present in agricultural lands or waters. When drains are
discharged into bays or estuaries, all pollutants directly or
indirectly affect sea life and resources we are dependent upon.
Until now, there has been no effort to treat wastewaters
before they are discharged into a water body. The National
Water Commission (CONAGUA) keeps drains clean of
sediments and weed so that they can work as drainages.
However, it is urgent to design and implement a national
plan for treating all these agricultural drains, as they are
increasingly affecting the sea and the coastal ecosystems.
Proof of this, are the toxic red ties in areas where they were
previously uncommon, cyclical death of fish in places like
Yavaros, sludge in bays, and damage to the mangrove swamp
caused by sedimentation (for example the Tobari Bay). It is
thus that we are suggesting the implementation of low cost
and effective alternative wastewater treatment methods.
One such system is artificial wetlands. Mexico has already
developed and applied this technology in some areas, like
the Patzcuaro Lake (Urquiza-Marin et al., 2006; Rodríguez-
Miranda et al., 2010) and Texcoco (Arcos-Ramos et al.,
1999) with excellent results removing pollutants and
fulfilling official legal standards for effluents. Nonetheless,
a coordinated national effort is lacking to implement an
agricultural drainage wastewater treatment plan with
artificial wetlands. This work revises the results obtained
in samples of water, sediment, and biota in the northeast
of Mexico over the last five years; it constitutes sufficient
justification for the implementation of a national program
for agricultural drainage wastewater treatment.
MATERIALS AND METHODS
In the Laboratory of Environmental Sciences of the CIAD-
Guaymas, the effects of pollutants in coastal ecosystems of
the northeast of the country have been studied, mainly in the
upper Gulf of California and the south of Sonora. The Figure

100 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Jaqueline García Hernández et al.
2 shows the sample collection sites for water, sediment or
biota. In the following section, we will present the results of
pollution for each area, divided as follows: a) upper Gulf; b)
south of Sonora; and c) islands and rock coasts.
RESULTS
Upper Gulf of California and Colorado River Delta
Figura 2. Estaciones de colecta del Laboratorio de Ciencias
Ambientales del CIAD en la costa del Golfo de
California.
Figura 2. Sample collecting sites of the Laboratory of
Environmental Sciences-CIAD in the coast of the
Gulf of California.
RESULTADOS
Alto Golfo de California y Delta del Río Colorado
El delta del Río Colorado se localiza al norte del alto Golfo
de California, entre Sonora y Baja California, y es la histórica
desembocadura del Río Colorado hacia el mar. Previo a
1 900, el delta era un área con de grandes álamos, densos
parches de sauces interconectados con canales y extensas
lagunas de tule, carrizo y juncos, habitado por una fauna
acuática y terrestre de carácter tropical incluyendo jaguares
y numerosas especies de aves de marisma, patos y gansos,
pelícanos y águilas.
Sin embargo, la construcción de las grandes represas en
la parte alta y baja del Río Colorado (e. g. presas Hoover,
Davis, Parker e Imperial), detuvo por completo el flujo
natural del río, reemplazando los bosques de álamos y sauces
del delta, por las grandes ciudades de la costa oeste de los
Estados Unidos de América y de México y por los ricos
valles agrícolas, como el de Imperial y Mexicali. No es hasta
hace algunos años que hemos aprendido el valor de lo que
se perdió en esta conquista, en términos de biodiversidad,
funciones ambientales y riqueza cultural.
A pesar del control que se tiene del río, éste todavía puede
ser impredecible, por lo que durante 1983-1985 (año
Niño) por medidas de seguridad se tuvieron que abrir las
The Colorado River delta is located at the north of the upper
Gulf of California, between the states of Sonora and Baja
California; it is the historical flow of the Colorado River into
the sea. Before 1900, the delta was an area with high poplars,
dense areas with willows interconnected to canals and lakes
of typha and reeds, inhabited by an aquatic and terrestrial
tropical fauna including jaguars and numerous marsh bird
species, ducks, geese, pelicans and eagles.
However, the construction of big dams in the upper and
lower basin of the Colorado River (Hoover, Davis, Parker,
and Imperial dam) totally stopped the natural flow of the
river, replacing the poplar forests and willows in the delta
by the big cities of the west coast of the USA, and the
rich agricultural valleys in Mexico, such as Imperial and
Mexicali. It is not until recently that we have understood the
value of the losses of this conquest in terms of biodiversity,
environmental services and cultural richness.
Despite the control that this river has, it may still be
unpredictable. During the year 1983-1985 (Niño year),
due to security measurements, the dam sluice gates had
to be opened (Lake Mead) to allow for a water flow into
Mexico, similar to level previous to the year 1930. This
period of flooding rapidly reestablished a poplar and willow
riparian corridor in the banks of the old channels of the
Colorado River in the agricultural valley of Mexicali. The
ecological importance of this corridor was not recognized
until approximately six years ago, when researchers of
Sonora and Arizona made a preliminary study to map
and incorporate all riparian ecosystems and wetlands in a
Geographic Information System (GIS).
As a result of this study, we know now, that the riparian
corridor is approximately 100 km long, with 14 000 ha and
native vegetation (Zamora-Arroyo et al., 2001). Diverse
wetlands formed by agricultural drains in Mexicali, San Luis,
and Yuma have also been described. The Cienega de Santa

Humedales artificiales como un método viable para el tratamiento de drenes agrícolas 101
compuertas de las presas (Lago Mead), para dejar pasar un
flujo hacia México similar al que había antes de 1930. Este
periodo de inundación reestableció rápidamente un corredor
ripario de álamos y sauces a las orillas de los antiguos canales
del Río Colorado en medio del valle agrícola de Mexicali.
La importancia ecológica de este corredor fue reconocida
hasta hace unos seis años, cuando investigadores de Sonora
y Arizona realizaron un estudio preliminar, para mapear e
incorporar en un Sistema de Información Geográfica (SIG),
todos los ecosistemas riparios y humedales del área.
Como resultado de este estudio, sabemos que actualmente
existe un corredor ripario de aproximadamente 100 km de
largo y 14 000 ha -1 con vegetación nativa (Zamora-Arroyo et
al., 2001). También se han descrito varios humedales que se
han formado por los drenes agrícolas de Mexicali, San Luis y
Yuma. La Ciénega de Santa Clara, es el humedal más grande de
este tipo, el cual se creó a partir de 1977 con agua de drenaje
agrícola sub-superficial de Yuma y tiene actualmente una
superficie de 20 000 ha, de las cuales 4 500 ha están cubiertas
por tule (Typha domingensis) (Glenn et al., 1996).
Estudios recientes reportan que en la Ciénega de Santa
Clara existe la población más grande del ave en peligro
de extinción, palmoteador de Yuma (Rallus longirostris
yumanensis), con 6 000 individuos anidando cada año en
este sitio (Hinojosa-Huerta et al., 2001). Otros humedales
de este tipo son el complejo del Río Hardy-El Mayor-
Cucapá, que recibe drenes del valle de Mexicali, y tiene una
vegetación dominante de pino salado, especie no nativa e
invasiva, además de mezquites y carrizo, en donde también
se encuentran algunas parejas de palmoteador de Yuma,
aunque restringidas a pequeños parches de tule.
En total, el delta del Río Colorado cuenta con 60 000 ha
de humedales y corredores riparios, con alrededor de 350
especies de aves y con cinco especies de fauna en peligro de
extinción (vaquita marina, totoaba, palmoteador de Yuma,
pez cachorrito del desierto y gato montés). Sin embargo,
muchos de los humedales sobreviven con agua de dren
agrícola que en ocasiones también transporta drenaje
urbano, por lo que ha habido gran interes por monitorear las
condiciones de salud ambiental en esta región.
En 1977 se publicaron resultados sobre los análisis de
muestras de almejas del valle de Mexicali, encontrando
elevadas concentraciones de DDE en tejido (11 ppm)
(Guardado-Puentes 1976), en 1988 se publicó un estudio
sobre las concentraciones de mercurio (Hg), en moluscos y
Clara is the largest wetland of this type. It was created since
1977 with sub-surface agricultural wastewater in Yuma, and
currently has an extension of 20 000 ha, of which 4 500 ha
are covered by southern cattail (Typha domingensis) (Glenn
et al., 1996).
Recent studies report that, in the Cienega de Santa Clara the
biggest population of endangered birds Yuma Clapper Rail
(Rallus longirostris yumanensis) can be found, with 6 000
individuals nesting every year on this site (Hinojosa-Huerta
et al., 2001). Other wetlands of this type are the Hardy-El
Mayor-Cucapa River complex, receiving the runoff of the
Mexicali Valley, with a dominant vegetation of salt cedars,
invasive nonnative species, as well as mesquite and reed
where some couples of Yuma clapper rail can be found.
In total, the Colorado River delta has 60 000 ha of riparian
corridors and wetlands, with about 350 bird species and five
endangered species (vaquita, razorback sucker, totoaba, Yuma
clapper rail, pupfish, and bobcat). However, many wetlands
survive with agricultural drainage wastewaters, usually also
transporting urban wastewaters, making it imperative to
monitor environmental health conditions in the region.
In 1977, the results of the samples of clam tissue in the Valley
of Mexicali were published, finding high concentrations of
DDE (11ppm) (Guardado-Puentes, 1976). In 1988, a study
about mercury (Hg) concentrations in mollusks and fish in
Cerro Prieto (located in the Valley of Mexicali) reported that
none of the samples exceeded or was near the maximum
tolerance limit of 1 ppm (Gutiérrez-Galindo et al., 1988).
Mollusks were also analyzed to detect concentrations of
chlorinated hydrocarbons in the Valley of Mexicali; the
results showed low concentrations of DDE, DDT, and PCBs
representing no risk for human health or the environment
whatsoever (Gutiérrez-Galindo et al., 1988).
Sometime after this, concentrations of selenium, boron, and
heavy metals in birds in the Valley of Mexicali were analyzed
as well (Mora and Anderson, 1995). The results indicated
concentrations of selenium above standards in piscivorous
birds; also, DDE concentrations in the Valley of Mexicali are
higher than those in other agricultural valleys of the region
like el Yaqui and Culiacan, with maximum concentrations
of DDE at 11ppm (Mora and Anderson, 1995).
The most recent studies in the Colorado River delta report
that fifty percent of sediment samples collected in the Delta,
exceed the mean levels of selenium found in similar arid

102 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Jaqueline García Hernández et al.
peces de Cerro Prieto (localizado en el Valle de Mexicali),
donde se reporta que ninguna de las muestras se acercó ni
excedió el límite de tolerancia de 1 ppm (Gutiérrez-Galindo
et al., 1988). También se analizaron moluscos para detectar
concentraciones de hidrocarburos clorados en el Valle de
Mexicali, sus resultados mostraron concentraciones de
DDE, DDT y BPC’s que no representan un riesgo para la
salud humana y al ambiente (Gutiérrez-Galindo et al., 1988).
Posteriormente, se analizaron las concentraciones de selenio,
boro y metales pesados en aves del valle de Mexicali,
encontrando concentraciones de selenio arriba de lo
recomendado en aves piscívoras (Mora y Anderson, 1995),
también se encontró que las concentraciones de DDE en aves
del valle de Mexicali, son mayores a las encontradas en aves de
otros valles agrícolas de la región, como el Yaqui y Culiacán con
valores máximos de 11 ppm de DDE (Mora y Anderson, 1995).
Los estudios más recientes en el delta del Río Colorado,
reportan 50% de las muestras de sedimento colectadas en el
delta exceden los niveles medios de selenio encontrados en
regiones áridas similares y 20% de estas muestras pueden
afectar a los organismos bentónicos y a la cadena alimenticia,
también se encontró 20% de los peces colectados pueden
afectar a las aves piscívoras. Un 86% de las muestras de
peces e invertebrados colectados presentan DDE y 26%
DDT. Las concentraciones eran bajas; sin embargo, 30%
de las muestras excedieron los niveles recomendados para
especies sensibles (García-Hernández et al., 2001).
Con base en mapas digitalizados del área y fotos áreas, se
localizaron todos los drenes agrícolas que descargan sobre
el Río Colorado o en los humedales, posteriormente se
hicieron dos muestreos, uno en febrero y otro en junio de
2005, en donde se colectó agua, sedimento y biota (si había
disponible) de cada dren agrícola en su desembocadura al
río o al humedal. En total se muestrearon 60 puntos en el
delta del Río Colorado.
Se localizaron un total de 40 descargas agrícolas y urbanas
hacia los diferentes sistemas de humedales del Río Colorado,
la mayor parte de las descargas se encuentran al sur de la
zona agrícola del valle y solamente 4 se detectaron sobre el
Río Colorado.
Los contaminantes que se presentaron en concentraciones
que pudieran afectar a la vida silvestre, al ecosistema o a
los usuarios fueron el selenio (Se), los plaguicidas DDE y
endosulfán, alta salinidad y el indicador de contaminación
regions. Twenty percent of these samples can affect benthic
organisms and the food chain as twenty percent of collected
fish may affect piscivorous birds. Around 86% of samples
of collected fish and invertebrates present DDE and 26%
DDT. Even if the concentrations were generally low, thirty
percent of samples exceeded the levels recommended for
susceptible species (García-Hernández et al., 2001).
Based on digital maps and aerial photographs, all
agricultural drains discharging into the Colorado River
or nearby wetlands were located. Afterwards, two sample
collections were programmed; the first one took place
in February and the second one in June 2005. At the
discharge point into a river or wetland, of each agricultural
drain, water, sediments, and biota (when available) were
collected. In total, 60 different points in the Colorado River
Delta were sampled.
A total of 40 agricultural and urban drains were located in
the different wetlands surrounding the Colorado River, most
discharge points were located to the south of the agricultural
valley; only four discharge points were located directly in
the Colorado River.
Pollutants found in concentrations that may affect wildlife,
the ecosystem, and users were selenium (Se), pesticides DDE
and endosulfan, high salinity, fecal pollution indicators, and
Escherichia coli. The sites with the highest concentrations
of sediments with selenium are the north of the Hardy River
and the east bank. High concentrations of DDE in water were
found in the Hardy River and the discharge point of the San
Luis R.C. drainage. In sediments, DDE only concentrates
in the Hardy River; in fish, concentrations are higher in the
south, in a centralizing drainage located between the Hardy
and Colorado River.
Taken together, water, sediment and fish, we identify
ten points with high levels of DDE; five in the Hardy
River, two in the south and one in San Luis. As a result
of this analysis we may consider that the ecosystems of
the Cienega de Santa Clara, El Doctor, and the riparian
corridor of the Colorado River present less problems of
DDE bioaccumulation; this is good news for the restoration
program currently underway at the Colorado River. Also,
we believe the 4 500 hectares of cattail in the Cienega
de Santa Clara help filtrate pollutants from agricultural
drains, making it desirable for future restoration projects
to include emergent aquatic plants in order to improve
environmental conditions.

Humedales artificiales como un método viable para el tratamiento de drenes agrícolas 103
fecal, Escherichia coli. Los sitios de mayores concentraciones
de selenio en sedimento se observan en el sistema del Río
Hardy norte y sobre el bordo este. Las concentraciones de
DDE en agua se muestran altas en el Río Hardy y a la salida
del dren San Luis Río Colorado. En sedimento, el DDE
únicamente se concentra en el Río Hardy; y en peces, las
concentraciones son mayores en organismos del dren del sur,
un dren concentrador localizado entre el Hardy y el Colorado.
Si sobreponemos la capa de agua, sedimento y peces, se
identifican 10 puntos con altos niveles de DDE, cinco sobre
el Río Hardy, dos sobre el dren del sur y uno en el dren San
Luis. Como resultado de este análisis podemos considerar
que los ecosistemas de la Ciénega de Santa Clara, El doctor
y el corredor ripario del Río Colorado presentan menores
problemas debido a bioacumulación de DDE, lo cual es
buena noticia para el programa de restauración que se está
realizando en el Río Colorado. También creemos que las 4
500 ha de tule en la Ciénega de Santa Clara, ayudan a filtrar
los contaminantes que pudieran estar llegando de los drenes
de entrada, por lo que futuros proyectos de restauración
podrían incluir plantas acuáticas emergentes para mejorar las
condiciones ambientales.
Otro contaminante organoclorado persistente que
detectamos en concentraciones altas fue el endosulfán,
este plaguicida se utiliza principalmente en el algodón, por
lo que las mayores concentraciones se encontraron en el
muestreo de verano en sedimento. Los sitios de mayores
concentraciones de endosulfán se encuentran en el dren
perimetral y en un punto sobre el Río Hardy estos dos sitios
pudieran presentar problemas en cuanto a bioacumulación
de este compuesto en peces.
Las altas salinidades presentes en los suelos del delta del Río
Colorado, son resultado de las concentraciones naturales de
sales que acarrea el Río Colorado, desde su nacimiento en las
montañas de Colorado en Estados Unidos, conforme aumenta
la temperatura, el agua se evapora y la salinidad aumenta, por
lo que el agua del Río Colorado llega a México con salinidades
promedio anuales de 800 ppm, esta salinidad aumenta al pasar
por los campos agrícolas y termina con un promedio diez veces
mayor, 8 000 ppm en el Río Hardy, por ejemplo. En la parte
de los humedales los puntos con mayores salinidades están
sobre el Río Hardy norte y sobre el dren del sur.
El Río Colorado, los drenes del bordo y la Ciénega de Santa
Clara tienen relativamente una salinidad menor; por lo tanto,
en el Río Hardy es necesario asegurar agua de otra fuente,
Another persistent organochlorine pollutant detected
in high concentrations was endosulfan. This pesticide
is mainly used for cotton, accounting for higher
concentrations found in summer samples in sediments.
The places with highest concentrations of endosulfan
were a point at the Hardy River and the perimeter drain;
these two sites could present important problems of
bioaccumulation of this compound in fish.
High salinity in the soils of the Colorado River Delta is
a result of the natural concentration of salts carried by
the Colorado River from its source in the Colorado
Mountains in the USA; as temperature augments, water
evaporates and salinity increases, which explains why
waters from the Colorado River reach Mexico with an
average annual salinity levels of 800 ppm. This salinity
augments as it passes by agricultural fields and ends
up with an average ten times as high, 8 000 ppm at the
Hardy River, for example. In wetland areas, the points
with highest salinity are north of the Hardy River and in
the south.
In the Colorado River, the perimeter drain and the Cienega
de Santa Clara have a relatively lower salinity level.
Thus, in the Hardy River it is necessary to guarantee an
alternative water source to decrease salinity levels and
undertake restoration projects. An alternative source could
be treated waters from Las Arenitas. Another problem
detected were the concentrations of fecal coliforms in
recreational sites at the Colorado River delta. Water
samples were taken at the Hardy River, the Colorado
River, and the Cienega de Santa Clara in 2006. The most
affected out of the three was the Hardy River, with average
levels of Escherichia coli at 900 MPN per 100 ml, which
exceeds official standards set at 240 MPN per 100 ml in the
norm NOM-003-ECOL-1997 for publicly reused waters
(Romero et al., 2010).
In the Hardy River we evaluated the effects of discharges
from Las Arenitas treatment plant, where 50% of
wastewaters from Mexicali are treated. The concentrations
of E. coli decreased after waters were discharged into
the Hardy River. However, it is noteworthy that there
was a three months period when the treatment plant was
not working properly and discharges reported
concentrations of E. coli above 700 000 MPN per 100
ml. Fortunately, the treating system was enhanced and
currently levels of fecal coliforms have decreased in the
Hardy River.

104 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Jaqueline García Hernández et al.
como el agua tratada de las Arenitas, para poder disminuir
la salinidad y poder realizar proyectos de restauración.
Otro problema que detectamos, fueron concentraciones
de coliformes fecales en sitios de recreación en el delta del
Río Colorado, se han muestreado aguas del Río Hardy, Río
Colorado y Ciénega de Santa Clara en 2006, y el ecosistema
mas impactado de estos tres es el Río Hardy, los niveles
promedio de Escherichia coli encontrados en el Río Hardy
fueron de 900 NMP por 100 ml, lo cual excede la NOM-
003-ECOL-1997 de 240 NMP por100 ml de agua para reúso
público (Romero et al., 2010).
En el Río Hardy evaluamos los efectos de la descarga de la
planta de tratamiento Arenitas que trata 50% del drenaje de
Mexicali. Las concentraciones de E. coli disminuyeron después
de la incorporación de agua tratada al Río Hardy; sin embargo,
cabe mencionar que hubo un periodo de tres meses en donde la
planta no funcionó adecuadamente y las descargas rebasaron
los 700 000 NMP por 100 ml de E. coli, afortunadamente, se
trabajó para mejorar el sistema y actualmente los niveles de
coliformes han disminuido en el Río Hardy.
Otro parámetro que ha mejorado con la entrada de agua
tratada de Arenitas, es la salinidad; en promedio los sólidos
disueltos totales (mg L -1 ) han disminuido de 6 000 mg L -1 a
4 000 mg L -1 , esta disminución permitirá el establecimiento
de vegetación nativa en sitios de restauración. Sin embargo,
los nutrientes se han incrementado con la entrada de la
descarga de Arenitas, ha habido cambios en el color del agua,
de café antes de la descarga a verde después de un tiempo
de operar la planta, debido a la proliferación de algas y se ha
observado eutrofización en algunos segmentos del río y varios
eventos de mortalidad de peces, probablemente derivado
de falta de oxígeno o concentraciones altas de amonio.
En el Cuadro 1, se observa que los metales pesados en el río
no excedieron la NOM-001-ECOL-1996, para descargas
a bienes nacionales en agua y sedimento; sin embargo,
los niveles de plomo y arsénico en peces estuvieron por
encima de lo recomendado en la norma NOM-027-SSA para
productos de la pesca (U. S. EPA, 2000).
Another parameter that has improved with discharges
of treated wastewaters from Las Arenitas is salinity. On
average, Total Dissolved Solids (mg L -1 ) have decreased
from 6 000 mg L -1 to 4 000 mg L -1 ; this diminution will
enable native vegetation to flourish in restoration sites.
Nonetheless, levels of nutrients have increased with
discharges of treated wastewaters from Las Arenitas.
There have been changes in water color from brown
to green after the plant operated for a while, due to the
proliferation of algae; also, eutrophication has taken place
is some river segments, and there have been various events
of fish mortality probably due to lack of oxygen or high
ammonium concentrations.
Table 1, the heavy metals in the river did not exceed official
norm NOM-001-ECOL-1996 for discharges in water
and sediments in national goods. However, levels of lead
and arsenic in fish were above the norm NOM-027-SSA
regulating fishery products (U. S. EPA, 2000).
The Cienega de Santa Clara is a wetland located in the
eastern part of the Colorado River delta (Figure 3). It is
covered with emerging vegetation up to eighty percent,
mainly by Typha domingensis. Its main tributary is the
Bypass drain, with a flow of approximately 5 m 3 s -1 ,
coming from Arizona. It has a secondary affluent, the
Riito-Santa Clara drain, generated in the valley of San Luis
Rio Colorado in Sonora, representing 3% of the volume
of the Bypass drain. Results of this research demonstrate
that nutrients and contaminants have been consistently
lower than those found in other ecosystems of the Colorado
River Delta.
In 2007, levels of nitrates in the Bypass drain were analyzed,
resulting in an average concentration of 5.6 mg L -1 , and 2.5
mg L -1 in Riito. Within the zone with vegetation, nitrate
concentrations were 2.7 mg L -1 on average. Ammonium
concentrations were 0.5 mg L -1 at discharge points and in
the zone with vegetation. Phosphates had an entry point
concentration of 0.6 in Riito and 0.4 at the Bypass; in
the zone with vegetation 0.3 mg L -1 were detected. Thus,
Cuadro 1. Concentraciones de metales pesados en diferentes matrices colectadas en el Río Hardy en febrero 2010.
Table 1. Concentrations of heavy metals in different matrixes collected at the Hardy River in February 2010.
Matriz N As Cd Cu Hg Pb Se
Agua 20 0.124 0 0 0.008 0.063 0.004
Sedimento 20 28.764 3.097 0.151 0.395 9.797 0.882
Tejido de pez 140 7.235 0.197 0.02 0.328 5.528 1.13

Humedales artificiales como un método viable para el tratamiento de drenes agrícolas 105
La Ciénega de Santa Clara es un humedal localizado en la
parte este del Delta del Río Colorado (Figura 3), está cubierto
en casi 80% con vegetación emergente, principalmente
Typha domingensis, tiene una canal de entrada principal
que es el dren Bypass con un flujo de aproximadamente
5 m 3 s -1 , proveniente de Arizona y una entrada secundaria
que es el dren Riito-Santa Clara, generado en el valle de
San Luis Río Colorado, Sonora; el cual representa 3%
del volumen del dren Bypass. Los resultados expuestos
en esta investigación demuestran que los nutrientes y
contaminantes, consistentemente han sido menores que los
que localizados en los otros ecosistemas del Delta del Río
Colorado.
En 2007 se analizaron los niveles de nitratos en el dren
Bypass resultando en un promedio de 5.6 mg L -1 y en Riito
con 2.5 mg L -1 . Dentro de la zona de vegetación, los nitratos
promediaron 2.7 mg L -1 . El amonio tuvo un promedio de 0.5
mg L -1 en las entradas y también en la zona de vegetación
y los fosfatos entraban con una concentración de 0.6 en
Riito y 0.4 en el Bypass, ya adentro se detectaron 0.3 mg
L -1 . Por lo tanto, se observó una disminución importante
en las concentraciones de nutrientes dentro del humedal,
probablemente debido a la presencia de tule y algunas
lagunas abiertas entre la vegetación.
Las concentraciones de metales en agua, sedimento y
tejido fueron menores a las encontradas en el Río Hardy.
Las concentraciones de metales a la entrada no fueron
diferentes a las concentraciones en la zona con vegetación,
con excepción del mecurio, que entró con una concentración
en agua de 11 ppm, y en la zona interior promedió 3 ppm,
y en sedimento, entró con una concentración de 0.4 ppm y
en el interior disminuyó a 0.2 ppm, también probablemente
debido a la presencia de vegetación emergente.
Las concentraciones de plaguicidas organoclorados,
organofosforados, piretroides y PCBs en la Cienega de
Santa Clara, no mostraron concentraciones por encima de los
límites recomendados en ninguna matriz (agua, sedimento
y organismos). En tejido de peces, las concentraciones de
Aldrin y DDE no excedieron los límites de la U. S. EPA.
Las descargas agrícolas del Valle de Mexicali, son los que
mantienen vivos a los ecosistemas remanentes del delta del
Río Colorado; sin embargo, la aportación de nutrientes,
metales pesados y plaguicidas, representa una carga para
estos ecosistemas, por lo que se han mantenido con una
baja diversidad acuática y poca abundancia. Los programas
an important decrease in nutrient concentrations was
observed inside the wetlands, probably due to presence
of cattail and to vegetation in some open pools.
The concentrations of metals in water, sediments, and
tissues were lower than those found at the Hardy River.
The concentrations of metals in discharge points were no
different to concentrations in the areas with vegetation,
excepting mercury with a concentration of 11 ppb at entry
point and an average 3 ppb inside the wetlands. In sediments,
initial mercury concentrations were 0.4 ppm, decreasing to
0.2 ppm in the interior, possibly also due to the presence of
emerging vegetation.
Concentrations of organochlorine pesticides,
organophosphates, pyrethroids and polychlorinated
biphenyls in the Cienega de Santa Clara did not show
concentrations above official standards in any matrix (water,
sediment, organisms). In tissues of fish, the concentrations
of Aldrin and DDE did not exceed the limits set by the U.
S. EPA.
Agricultural discharges in the Valley of Mexicali keep
remnant ecosystems in the Colorado River Delta alive.
However, the presence of nutrients, heavy metals, and
pesticides represents a burden for these ecosystems
keeping a low aquatic biodiversity and lack of abundance.
Restoration programs already consider artificial wetlands
as a complementary treatment to improve water quality and
the overall conditions in these wetlands. Besides, important
efforts are being undertaken in order to preserve wetlands
such as the Ciénega de Santa Clara, which maintains levels
of contaminants lower than in other areas and wetlands of
the delta. Possibly, this is due to the high density of emergent
vegetation in its pools, and as its primary water source has
low levels of pollutants.
South of Sonora
The south of Sonora is considered as an area of high
biodiversity by CONABIO; besides, estuaries in this area
are of vital importance for bird preservation. However,
over the last twenty years, agricultural development and
aquiculture have modified more than 70% of natural
wetland areas, and the remaining 30% is threatened by
factors such as pollution, eutrophication, and habitat
destruction. The aim of this study is to establish the level
of pollution in these wetlands and suggest restoration
solutions.

106 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Jaqueline García Hernández et al.
de restauración ya están considerando la construcción de
humedales artificiales, para mejorar la calidad de agua y
las condiciones humedales naturales. Por otro lado, se están
haciendo esfuerzos necesarios para conservar humedales
como la Ciénega de Santa Clara, que mantiene niveles de
contaminantes más bajos que el resto de los humedales del
delta, debido a la alta densidad de vegetación emergente en
sus lagunas y bajos niveles de contaminantes de la fuente
principal de agua.
Sur de sonora
El sur de Sonora es considerado como un área de alta
biodiversidad por la CONABIO, además que los esteros
de esta zona son áreas de importancia para la conservación
de aves o AICAs. Sin embargo, en los últimos veinte años,
el desarrollo agrícola y acuícola ha modificado 70% de
las zonas naturales de humedales y el restante 30% está
amenazado por factores como destrucción de hábitat,
eutrofización y contaminación. El objetivo de nuestros
estudios es determinar el grado de contaminación de estos
humedales y proponer soluciones para su restauración.
Utilizando las coberturas de drenes agrícolas y ríos del
programa de ordenamiento ecológico de la costa sur de
Sonora se localizaron los drenes agrícolas y urbanos que
descargan en los humedales costeros del sur de Sonora.
Posteriormente se corroboró esta información con una salida
de campo para la localización de los sitios más adecuados
y accesibles en los municipios de Obregón, Navojoa y
Huatabampo. En estos sitios se colectaron muestras de agua,
sedimento y biota para análisis de metales y plaguicidas.
Se localizaron un total de 28 descargas puntuales hacia
cuerpos de agua nacionales, los esteros que reciben mayor
cantidad de drenes son los del Tobari y Yavaros. De los
metales analizados en agua, sedimentos y organismos
acuáticos, el mercurio excedió las normas oficiales y valores
recomendados en sedimento y organismos. La presencia
de Hg se localizó en un dren que desemboca en el estero
Yavaros; como consecuencia de esta contaminación, el
estero de Yavaros ya presenta una bioacumulación de Hg en
invertebrados bentónicos de importancia comercial, como
es el camarón.
El uso de plaguicidas en los valles del Yaqui y Mayo consiste
principalmente en plaguicidas organofosforados, siendo el
más común el metamidofos. Sin embargo, aún se utiliza en
cantidades importantes el endosulfán, que es un compuesto
Using the covers of agricultural drains and river drains
from the program of environmental ordering of the
southern coast of Sonora, we located agricultural and
urban drains discharging in coastal wetlands to the south of
Sonora. Afterwards, this information was corroborated in a
field trip to locate the most adequate and accessible sites in
the municipalities of Obregón, Navojoa, and Huatabampo.
In these sites, samples of water, sediment, and biota
were collected and analyzed for heavy metals and
pesticides.
A total of 28 point discharges into federal water bodies
were locates; estuaries receiving most drains are Tobari
and Yavaros. Of the metals analyzed in water, sediments,
and aquatic organisms, mercury exceeded the levels
recommended in official standards in sediments and
organisms. Mercury traces were found in the drain that
discharges at the Yavaros estuary. As consequence of this
pollution, the Yavaros estuary presents a bioaccumulation
of mercury in benthonic invertebrates of commercial
importance such as shrimps.
The use of pesticides in the valleys of Yaqui and Mayo
is mainly of organophosphates; the most common is
methamidophos. However, significant quantities of
endosulfan are still used despite being a chlorinated
compound bioaccumulating in aquatic ecosystems. The
use of these pesticides may affect migrating birds as they
come into direct contact with chemicals in the fields as well
as aquatic organisms due to discharges from agricultural
drainage in estuaries.
Organochlorinated compounds are persistent and may be
present in ecosystems for years. In the present study, we
detected concentrations of DDT and DDE in crabs (Uca
princeps) in the Tobari estuary. The rest of the samples of
water, sediment, and organisms in other estuaries presented
low pesticide concentration levels.
In a more specific study in the Moroncarit estuary, flows
in the main entry drain were measured; discharges vary
between 2.2 m 3 s -1 in summer and 7.8 m 3 s -1 in winter. This
is due to irrigation cycles, as in winter wheat cultivation is
more intensive than in summer when the cultivated areas
considerably decrease. In the main entry, concentrations
of fecal coliforms in the Moroncarit estruary were 92 000
MPN (24 hour average) which exceeds the limits set by
official norm NOM-001 for discharges in federal waters
and goods. Inside the estuary, concentrations were 3 500

Humedales artificiales como un método viable para el tratamiento de drenes agrícolas 107
clorado que se bioacumula en los ecosistemas acuáticos. El
uso de estos plaguicidas puede afectar a las aves migratorias
que hacen uso de los campos agrícolas, al estar en contacto
directo con los químicos y también a los organismos
acuáticos, al recibir agua de dren agrícola en los esteros.
Los compuestos organoclorados son persistentes y pueden
estar presentes en un ecosistema años después de su
aplicación. En este estudio se detectaron concentraciones de
DDT y DDE en cangrejos (Uca princeps) del estero Tobari.
El resto de las muestras de agua, sedimento y organismos de
los demás esteros, presentaron valores por debajo del nivel
de detección o concentraciones muy bajas de plaguicidas.
En un estudio específico en el estero de Moroncarit, se midió
el flujo de entrada del dren principal, la descarga varía entre
2.2 m 3 s -1 en verano a 7.8 m 3 s -1 en invierno. Esto se debe a
los ciclos de riego, ya que en invierno se cultiva más área
con trigo y en verano los cultivos bajan considerablemente.
Las concentraciones de coliformes fecales a la entrada del
estero Moroncarit fueron de 92 000 NMP (promedio 24 h), lo
cual excede el límite permitido por la norma NOM-001 para
descargas en aguas y bienes nacionales. Dentro del estero,
las concentraciones fueron de 3 500 NMP de E. coli, lo cual
es mucho mayor a los 200 NMP por 100 ml recomendado
por la U. S. EPA, para actividades recreativas que se llevan
a cabo en el estero.
La demanda bioquímica de oxígeno (DBO 5 ) excedió los 150
mg L -1 en verano del dren de entrada. Las concentraciones
de nitrógeno total (inorgánico mas orgánico), estuvieron
por encima de lo recomendado por la NOM-001 en todos
los sitios. Dentro del estero estas altas concentraciones
de nitrógeno pueden causar eutrofización. Los niveles de
fosfatos en abril estuvieron por encima de 0.1 mg L -1 que
recomienda la U. S. EPA para protección de ecosistemas
riparios. Se analizaron los siguientes metales: cadmio,
plomo, mercurio, cromo VI, cobre, cianuro, niquel y zinc
en agua, en sedimento se analizó Cd, Pb y Hg; ninguno de
los valores analizados en muestras de agua excedieron la
NOM-001.
La calidad del agua que llega a los esteros del sur de Sonora
es baja, las cargas de nutrientes y coliformes son muy altas
y los ecosistemas receptores están siendo contaminados y
afectan a las comunidades que dependen de la pesca en estos
esteros. La variación en los flujos es un factor que se debe
tomar en cuenta para proyectos de tratamiento de aguas.
MPN of E. coli, value that well surpasses the 200 MPN per
100 ml recommended by the U. S. EPA for estuaries with
recreational activities.
The biochemical oxygen demand (BOD 5 ) exceeded 150
mg L -1 in summer at entry point. The total concentrations
of nitrogen (inorganic plus organic) were above norm
NOM-001 in all places. Inside the estuary, high nitrogen
concentrations can cause eutrophication. Phosphate levels
in April were above the 0.1 mg L -1 recommendation of the
U. S. EPA for riparian ecosystems. The following metals
were analyzed: cadmium, lead, mercury, chrome IV,
copper, cyanide, nickel, and zinc in water; in sediment, Cd,
Pb, and Hg were analyzed. None of the values analyzed
in water samples excelled norm NOM-001.
The quality of water reaching estuaries in the south of Sonora
is low, it is highly charged with nutrients and coliforms,
contaminating receiving ecosystems and affecting the
communities that fish in these estuaries. Variation in flows
is a factor that must be taken into account for wastewater
treatment projects.
Rocky coasts and islands
We undertook sampling of isopoda Ligia spp. in the rocky
coasts of the Gulf of California with the goal of using this
organism as biomonitor species a species indicating the
level of pollution. Preliminary results indicate a positive
relation between concentrations of heavy metals and
the presence of urban centers and mines, as well as the
concentrations organic compounds had in relation with
presence of agricultural fields in the coastal zone. In
the San Pedro Mártir Island we sampled three matrices
(water, sediment, and fish) finding detectable levels of
organochlorinated pesticides in sediment, indicating the
influence of agricultural activities in the coasts of Sonora
towards the islands in the Gulf.
DISCUSSION
Given the special characteristics of drains as a variable
flow, the important number of them (approximately
one hundred in two agricultural valleys of Sonora),
high concentrations of nutrients, fecal coliforms, and
low salinity we suggest the use of artificial wetlands

108 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Jaqueline García Hernández et al.
Costas rocosas e islas
Hemos realizado muestreos de isópodos Ligia spp. en las costas
rocosas del Golfo de California, con el objetivo de utilizar a
este organismo como especie indicadora de contaminación
o especie biomonitora. Resultados preliminares indican
una relación positiva entre las concentraciones de metales
pesados y la presencia de centros urbanos y minas, y las
concentraciones de compuestos orgánicos tuvieron una
relación con la presencia de campos agrícolas en la zona
costera. En la Isla San Pedro Mártir realizamos un muestreo
de las tres matrices (agua, sedimento y peces), se encontraron
niveles detectables de plaguicidas organoclorados en
sedimento, que indica influencia de las actividades agrícolas
de las costas de Sonora hacia las islas del golfo.
DISCUSIÓN
Debido a las características especiales de los drenes como
un flujo variable, gran número (c. a. de 100 en dos valles
agrícolas de Sonora), altas concentraciones de nutrientes,
coliformes fecales y que cuentan con una salinidad baja,
proponemos utilizar un sistema de humedales artificiales
para el tratamiento de estos drenes. Un humedal artificial es
un sistema de tratamiento de agua que consiste en estanques
poco profundos (preferentemente menores a 1 m) o canales,
que han sido plantados con vegetación acuática y que
dependen de procesos microbiológicos y físicos naturales
para tratar el agua residual.
Generalmente tienen un revestimiento de arcilla o sintético y
cuentan con ingeniería para controlar la dirección del flujo,
los tiempos de retención y el nivel del agua. Dependiendo
del tipo de sistema, pueden tener o no un medio poroso
inerte como roca, grava o arena. Se inicia con un tratamiento
primario por medio de lagunas de sedimentación al agua de
drenaje crudo, este efluente es el que se dirige a un humedal
artificial para tratamiento secundario, se genera un efluente
el cual se puede desinfectar por medio de cloro para obtener
una descarga final (Figura 3).
for treating them. An artificial wetland is a wastewater
treatment system that consists of shallow ponds (preferably
less than a meter) or canals, planted with aquatic vegetation
and depending on microbiological and natural physical
processes to treat waters.
Generally, they have a clay or synthetic cover, with an
engineered system to control the flow’s direction, retention
times, and water levels. Depending on the type of system,
they may or may not have a porous component like rock,
gravel or sand. Primary treatment begins with sedimentation
pools to crude drainage waters; this effluent is directed to
artificial wetlands for secondary treatment, then an effluent
is generated which can be treated with chlorine to obtain a
final discharge (Figure 3).
The components of an artificial wetland with a superficial
flow system are: entry of the influent to the lagoon into
zone 1, covered by emergent vegetation (it may be cattail,
reed or a combination of both) and floating plants such as
Virginia pepperweed, with a maximum height of 0.75m and
anaerobic conditions. Subsequently, water passes into Zone
2, where there is an open water surface in aerobic conditions
at a height greater than 1.2 m, with submerged growth
plants. Finally, water passes to zone 3 fully vegetated with
anoxic conditions and a depth of less than 0.75 m; this is
the water outlet zone where it goes to the disinfection area
(Figure 4).
The central mechanisms of a surface water flow system
are the sedimentation of total suspended solids, metals,
phosphorus, organic nitrogen, and detritus in roots and plants
of emergent plants, and floating matter that is trapped and
absorbed by the roots of floating plants. The removal process
in this area is due to flocculation, sedimentation, adsorption,
and anaerobic reactions. Afterwards at the oxic zone, the
following processes take place: the biochemical oxygen
demand (BOD) oxidation, the nitrification of ammonia
into nitrates, the generation of oxygen by submerged plants
leading to biologic aerobic transformation in the bottom of
the lagoon, as well as the death of pathogens by solar light
and retention time.
Agua
cruda
Tratamiento
primario
Humedal
Desinfección
Efluente artificial Efluente
o
Descarga
Tratamiento
Tratamiento
primario secundario
secundario
terciario final
Figura 3. Diagrama de flujo de un humedal artificial (U. S. EPA, 1999).
Figure 3. Flow diagram of an artificial wetland (U. S. EPA, 1999).

Humedales artificiales como un método viable para el tratamiento de drenes agrícolas 109
Los componentes de un humedal artificial con sistema
de flujo superficial son: entrada de la laguna a la zona 1
completamente cubierta de vegetación emergente (pueden
ser plantas de tule, carrizo, junco o una combinación de éstas)
y plantas flotantes como la lentejilla, la altura es menor a
0.75 m y son condiciones anaeróbicas; posteriormente el
agua pasa a una zona 2, en donde hay superficie abierta de
agua con condiciones aeróbicas una profundidad mayor a 1.2
m y con crecimiento de plantas sumergidas. Finalmente el
agua pasa a la zona 3, completamente cubierta de vegetación
con condiciones anóxicas y profundidad menor a 0.75
m, y el agua sale hacia el área de desinfección (Figura 4).
Los mecanismos que dominan un sistema de flujo superficial
son la sedimentación de sólidos suspendidos totales, metales,
fósforo, nitrógeno orgánico y detritos en raíces y tallos de
las plantas emergentes y la materia flotante es atrapada y
absorbida en las raíces de las plantas flotantes. El proceso de
remoción en esta zona es debido a floculación, sedimentación,
adsorción y reacciones anaerobias. Posteriormente en la zona
óxica se lleva a cabo la oxidación del DBO, la nitrificación
de amonia a nitratos, la generación de oxígeno por las plantas
sumergidas en la zona del fondo de la laguna llevando
transformaciones aeróbicas biológicas, también se da la
mortalidad de patógenos por luz solar y tiempo de retención.
Posteriormente en la zona 3 se pueden dar procesos de
desnitrificación, en donde los nitratos generados en la zona
óxica se transforma en nitrógeno volátil, y se vuelven a
llevar a cabo procesos anaeróbicos con la materia orgánica
e inorgánica restante (U. S. EPA, 1999).
Hay algunas consideraciones a tomar muy en cuenta para
estos sistemas, las plantas invasivas pueden ser un problema
por lo que hay que tratar de utilizar plantas nativas o plantas
que generalmente se encuentren en esa zona, no importar
plantas de otros sitios que puedan causar daño en los mismos
drenes. Otro problema es la generación de mosquitos y sus
enfermedades como el dengue, este problema se puede
combatir con la presencia de pez mosquito, y con uso de
larvicida como el Bacillus sphaericus, el cual ha mostrado
ser bastante eficiente en estos sistemas y de baja toxicidad.
También es delicado que la gente use estos humedales para
recreación o pesca, ya que no son lagunas naturales, son
plantas de tratamiento y la presencia de la gente debe estar
restringida a las lagunas finales para evitar problemas de salud.
Otra consideración importante es la tenencia de la tierra, ya
que muchas veces estas zonas ya están vendidas para granjas
Inlet settling zone
Pretreated
Lastly, in zone 3 we find desnitrification processes where
(Lagoon)
nitrates that had been generated in the oxic zone are
Influent
transformed into volatile nitrogen, and again, anaerobic
processes with the remaining organic and inorganic matter
take place (U. S. EPA, 1999).
Zone 1
Fully vegetated
D. O. (-)
H ≤ 0.75 m
Floating and
emergent plants
Width (W)
Length (L)
Zone 2
Open-water surface
D. O. (+)
H ≥ 1.2 m
Submerged
growth plants
Floating and emergent
plants
Zone 3
Fully vegetated
D. O. (-)
H ≤ 0.75 m
Outlet
zone
Variable
level
outlet
Figura 4. Sistema de flujo superficial de un humedal artificial
(U. S. EPA, 1999).
Figure 4. Artificial wetland surface flow system (U. S. EPA,
1999).
Lastly, in zone 3 we find desnitrification processes where
nitrates that had been generated in the oxic zone are
transformed into volatile nitrogen, and again, anaerobic
processes with the remaining organic and inorganic matter
take place (U. S. EPA, 1999).
There are some important considerations for these systems.
Invasive plants can become a problem, and thus it is important
to use native plants that can be found in the area instead of
importing plants from other places that may cause damage in
the drains. Another problem is the generation of mosquitoes
and diseases such as dengue fever, this problem can be
overcome with the presence of mosquitofish and the use of
larvicides such as Bacillus sphaericus which has proven to
be efficient for these systems and of low toxicity.
It is also important to control the use of constructed wetlands
for recreational purposes or fishing given that they are not
natural lakes but wastewater treatment plants. In order to
overcome health problems, only the final lagoon should
have public access. Another important consideration is earth
tenure; Often, these regions are already sold for aquaculture
and touristic developments, making it imperative to designate
specific water treatment areas either by the National Water
Commission (CONAGUA) or by each irrigation district.
For agricultural drains, we propose designing wetlands
of one hectare length-wise parallel to the drain, where
water enters the wetland and has its retention time prior to
exiting the drain; these systems could be built alongside
each drain discharging at the sea, notably decreasing
the amount of nutrients, coliforms, and solids discharged.
Depth (H)

110 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Jaqueline García Hernández et al.
acuícolas o desarrollos turísticos, por lo que es urgente designar
áreas especiales para tratamiento, ya sea por la Comisión
Nacional del Agua (CONAGUA) o por el distrito de riego.
Para los drenes agrícolas proponemos un diseño de humedal
de una hectárea en forma alargada que vaya paralelo al dren,
donde el agua entre al humedal, tenga su tiempo de retención
y salga de nuevo al dren, estos sistemas se pueden construir
a lo largo de cada dren que descarga al mar, disminuyendo
notablemente la carga de nutrientes, coliformes y sólidos. En
1993 este sistema tuvo un costo de aproximadamente 1 millón
de pesos en Estados Unidos de América, lo que incluye trabajo
de maquinaria, plomería y siembra de plantas. En nuestro
caso, el agua que viene de los drenes podría entrar directo a
los humedales, ya que lleva un pre-tratamiento al llevar varios
kilómetros de recorrido por el dren, y la salida probablemente
no requeriría de cloración. Este es solo un ejemplo, pero hay
muchos otros diseños con datos de costos e ingeniería que se
pueden consultar (U. S. EPA, 1999).
CONCLUSIONES
Los drenes agrícolas de Sonora que desembocan en la costa
del Golfo de California sin tratamiento previo, constituyen un
problema que no ha sido atendido adecuadamente y que cada
vez afecta más a la salud del medio ambiente y sus pobladores.
Se requiere de la integración de un equipo de trabajo
interdisciplinario y con la participación de instancias
gubernamentales, para coordinar un programa de tratamiento
de agua de drenes agrícolas a nivel nacional.
Proponemos que el uso de humedales artificiales, sea una
parte central del programa de tratamiento de agua de drenes,
así como el monitoreo y la restauración de humedales.
AGRADECIMIENTOS
Las autoras(es) agradecen a: CONACYT-SEMARNAT,
proyecto SEMARNAT-2002-C01-0033, WWF-Golfo de
California proyecto QR68, Border Environmental Cooperation
Commission, BECC, proyecto CONTA08-008, University of
Arizona, P500765, Texas A & M-CONACYT, proyecto 2008-
030, Pronatura Noroeste, proyecto Moroncarit, CONANP,
proyecto CONANP/26/AP19/PROCODES/04/08.
In 1993, the cost of this system was approximately one
million Mexican pesos in the USA, including machinery,
planting of plants, and plumbing. In Mexico, water coming
from drains could enter wetlands directly as it has already
travelled many kilometers and it might not need chlorination
at the exit point. This is only one example, but there are many
other designs with varying data and engineering costs to be
consulted (U. S. EPA, 1999).
CONCLUSIONS
The agricultural drains in Sonora discharging in the coast of
the Gulf of California without any treatment at all constitute
an important problem that has not received enough attention,
and is increasingly affecting the health of the population and
the environment as well.
It is necessary to integrate an interdisciplinary research team
with the participation of the government at different levels,
in order to coordinate an agricultural drainage wastewater
treatment program at federal level.
We propose that the use of artificial wetlands could be a
central part of the program of drainage wastewater treatment,
together with the monitoring and restoration or natural
wetlands.
LITERATURA CITADA
End of the English version
Arcos-Ramos, R.; Cantellano de Rosas, E.; Alejo-Nabor,
M. L.; García-Morales, R. y Solís-Casas, R.
2000. Remoción de la materia orgánica mediante
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comunidad de Santa María Nativitas, Texcoco,
Estado de México. Facultad de Estudios Superiores
de Zaragoza. UNAM. 8 p.
García-Hernández, J.; King, K. A.; Velasco, A. L.;
Shumilin, E.; Mora, M. A. and Glenn, E. P. 2001.
Selenium, selected inorganic elements, and
organochlorine pesticides in bottom material
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Humedales artificiales como un método viable para el tratamiento de drenes agrícolas 111
Glenn, E. P.; Lee, C.; Felger, R. and Zengel, S. 1996.
Effects of water management on the wetlands of
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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011 p. 113-126
José Arturo Gleason Espíndola
HACIA UNA GESTIÓN SUSTENTABLE DEL AGUA EN LA ZONA
CONURBADA DE GUADALAJARA*
TOWARDS A SUSTAINABLE WATER MANAGEMENT IN THE
METROPOLITAN AREA OF GUADALAJARA
Centro Universitario de Arte, Arquitectura y Diseño. Universidad de Guadalajara.Calzada Independencia Norte 5075. Huentitan El Bajo S. H., Guadalajara, Jalisco. C.
P. 44250. Tel. 01 33 31888033. Autor para correspondencia: gleason@cuaad.udg.mx.
RESUMEN
ABSTRACT
El agua es vital para la supervivencia humana, esta verdad
es aceptada por todos. Sin embargo, hoy se enfrenta el
grave problema de la escasez, para satisfacer necesidades
básicas del desarrollo humano y la conservación de los
ecosistemas. Ante tal panorama, la comunidad internacional
ha establecido algunas estrategias, para contrarrestar estos
problemas que han quedado plasmadas en documentos como
la Agenda XXI y las metas de milenio, las cuales tienen que
implementarse a las realidades locales de manera paulatina
y con un ingrediente de participación ciudadano puntual.
La zona conurbada de Guadalajara, enfrenta el desafío
de implementar las estrategias a través de un modelo que
permita lograr una gestión del agua, que tenga un profundo
respeto por el medio ambiente, transparencia en el manejo
de los recursos financieros, la operación eficiente de un
sistema hidráulico, la implementación de tecnologías
sustentables, la participación comprometida de la sociedad
y un liderazgo político abierto e inclusivo. Este modelo
pretende fomentar una nueva cultura del manejo del agua
que permee a la sociedad y sus instituciones a través de tres
ingredientes: cambio institucional, programas y proyectos
técnicos bien sustentados, y la acción social reflejada en
programas educativos en todos los niveles, que fomente
la conservación y aprovechamiento de los recursos. Este
Water is vital for human survival; this truth is accepted
by everyone. However, it faces now the serious trouble
of scarcity to meeting the basic needs for human’s
development and the conservation of ecosystems.
Considering this, the international community has
established several strategies in order to contravening
these problems that have been embodied in documents
such as the Agenda XXI and the millennium meanings,
which must be gradually implemented to the local realities
and with a clear citizen participation ingredient. The
metropolitan area of Guadalajara faces the challenge of
implementing the strategies through a model that would
allow a water management, with a profound respect for
the environment, transparency in financial resources
management, the efficient operation of a hydraulic
system, the implementation of sustainable technologies,
the committed participation of the society and an open
and inclusive political leadership. This model aims to
promote a new culture of water management that would
pass through the society and its institutions with the help
of three ingredients: institutional change, programs and
projects supported by engineering, and social action
reflected in educational programs at all levels, in order
to encouraging the conservation and use of the resources.
* Recibido: marzo de 2011
Aceptado: septiembre de 2011

114 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
José Arturo Gleason Espíndola
documento contiene datos generales sobre la situación actual
del sistema hidráulico de la zona conurbada de Guadalajara.
Destacan los datos duros que nos permiten conocer el
sistema, así como sus problemas actuales. Una vez que se
tiene un panorama general del sistema, se plantea el enfoque
apropiado para plantear la planeación y gestión del sistema
hidráulico que vayan orientados hacia la sustentabilidad;
que consiste en actuar desde la vivienda implementando
sistemas sustentables, hasta la construcción de obras
de infraestructura de mayor envergadura y un cambio
institucional profundo en las agencias que manejan el agua
en la entidad. Estas acciones tendrán que ser acompañadas de
la participación ciudadana y la coordinación comprometida
por parte de los gobernantes.
Palabras clave: infraestructura, manejo de agua,
sustentabilidad.
This paper contains general information about the current
status of the hydraulic system of the metropolitan area
of Guadalajara. The hard data that allow to knowing
the system and its current problems are emphasized.
Once there is an overview of the system, the appropriate
approach for presenting the proposition and management
of the hydraulic system is done, oriented towards the
sustainability. The proposals that would lead the system
towards the sustainability include from housing actions by
implementing sustainable systems, to the construction of
larger infrastructure projects and a deeper change in the
water management agencies in the state. These actions
need to be conducted by the citizen’s participation and a
committed coordination by the authorities.
Key words: infrastructure, sustainability, water
management.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
La zona conurbada de Guadalajara (ZCG) no es ajena
a la problemática del agua a nivel mundial; a nivel
local, la problemática también es compleja. Con el
crecimiento urbano de los últimos 50 años, se han construido
nuevas zonas habitacionales, que demandan servicios de
suministro y saneamiento de agua. Lamentablemente, este
crecimiento urbano ha carecido de control y ha fomentado la
sobreexplotación de las actuales fuentes de suministro, tanto
superficial como subterránea, así como su contaminación
indiscriminada. Además, la ZCG no sólo tiene su problemática
propia, sino que también enfrenta conflictos por una mayor
disponibilidad de agua con estados vecinos.
El estado de Jalisco cada año enfrenta controversias con
los estados de Guanajuato y Michoacán, para obtener un
mayor caudal de agua del Río Lerma destinado a Chapala
(Valdez, 1999). No obstante, el crecimiento urbano sin
control persiste, a la vez que la demanda de agua para la
supervivencia y el desarrollo aumenta a un ritmo acelerado. A
continuación se presenta un diagnóstico del estado actual del
sistema desde la perspectiva de las fallas físicas y de gestión.
Diagnóstico general del sistema
En este apartado se muestra un diagnóstico general del
sistema hidráulico de la ZCG, exponiendo las fallas más
importantes del sistema hidráulico en dos sentidos: las físicas
The metropolitan area of Guadalajara (ZCG) is no stranger
to the worldʼs water problem. Locally, the problem is quite
complex. With the urban growth in the last 50 years, new
housing areas have been built, requiring water supply and
sanitation services. Unfortunately, this urban growth has
lacked control and it also has encouraged the exploitation of
the existing supplying sources, both at the surface and in the
underground, as well as indiscriminate pollution. In addition,
the ZCG not only has its own problems, but also face greater
conflicts over water availability with the neighboring states.
The State of Jalisco, annually disputes with the States
of Guanajuato and Michoacán for getting a larger flow
from the river Lerma intender for Chapala (Valdez, 1999)
However, uncontrolled urban growth continues while the
water demanding for survival and development is increasing
rapidly. The following, is a diagnosis of the systemʼs
current situation from the perspective of the physical and
management failures.
Overall system diagnostics
This section shows a general diagnosis of the ZCGʼs
hydraulic system exposing the water systemʼs most important
failures in two ways: the physicalʼs and the managementʼs.
The purpose is to have an overview of the current situation to
determining the actions needed to solve the problem.

Hacia una gestión sustentable del agua en la zona conurbada de Guadalajara 115
y de gestión. El propósito es tener un panorama general de
la situación actual para determinar las acciones necesarias
y resolver la problemática.
Falta de aprovechamiento en manantiales
Existen aproximadamente 30 manantiales que no se
aprovechan y que vierten sus aguas a los drenajes de la ciudad.
Dichos manantiales están expuestos a la contaminación y a la
desaparición, como es el caso del manantial Los Colomitos,
donde se están construyendo departamentos a un lado del
manantial sin respetar las áreas de protección. Sobresale
también el caso del manantial Los Colomos, caudal que
podría abastecer más de 75 000 habitantes con una dotación
de 150 L hab -1 día -1 . El agua sin aprovechar se vierte al
canal Patria que la conduce a la descarga en la Experiencia.
Existe otro manantial sin aprovechar, que brota en las vías
del tren ligero debajo del puente donde cruzan la avenida
Federalismo y Fidel Velásquez, en la estación Atemajac.
Sobre-explotación de los mantos acuíferos
Como ya sabemos, la ZCG se abastece subterráneamente
de pozos que extraen agua de dos principales acuíferos,
que son el de Atemajac y el Toluquilla. Actualmente las
perforaciones para extraer agua rebasan los 100 m de
profundidad. Además estos acuíferos son afectados por la
contaminación de sustancias vertidas en la superficie y que
lamentablemente se infiltran.
Fugas en la red de distribución de agua potable
Los estudios de pérdidas efectuados en 1998 en los principales
acueductos de la zona metropolitana de Guadalajara,
arrojaron pérdidas del orden de 43%. Sin embargo, SIAPA
(2004) señala que el porcentaje de fugas físicas de la red de
distribución 23.12%, correspondiendo 8.72% a fugas en
toma, y 14.4% a fugas en red y clandestinaje. Este 23.12%
equivale a un gasto de 1.99 m 3 s -1 y es anti-económico
recuperar este caudal. Se ha solicitado dicho estudio para
analizar la estrategia técnica que utilizaron para bajar ese
porcentaje, pero no se ha facilitado a los expertos.
En el proyecto de suministro de agua potable y saneamiento
de la zona metropolitana de Guadalajara: estrategias y planes
de acción, realizado por el gobierno del estado de Jalisco, se
plantea el objetivo de recuperar 1 500 L s -1 en un periodo de
6 años, aplicando un programa masivo de rehabilitación de
tomas y establecimiento de distritos pitométricos con un costo
Lack of spring’s utilization
There are about 30 springs that are not used and their flow
goes to the drains of the city. These springs are exposed
to pollution and disappearance, as in the case of the Los
Colomitos spring, where apartments are being built beside
the spring without respecting the protection areas. It is also
remarkable the case of the Los Colomos spring, which
according to studies conducted by Ms. Mireya Acosta,
academic at the University of Guadalajara, concludes that
this flow could supply more than 75 000 inhabitants with
an average disposition of 150 L person -1 day -1 . The noneused
water is poured into the Patria channel that leads to
the experience flow. There is another untapped source that
flows in the light-rail tracks under the bridge at the crossroad
conformed by the Federalism and Fidel Velásquez avenue,
at the Atemajac station.
Over-exploitation of aquifers
As we know, the ZCG is supplied by groundwater with wells
that withdraw water from two main aquifers, which are
Atemajac and Toluquilla. The drilling locations currently
exceed 100 m depth. Furthermore, these aquifers are affected
by the pollution of substances discharged to the earthʼs
surface that unfortunately infiltrate the ground.
Leakage in the distribution network of drinking water
The studies of losses made in 1998, at the main aqueducts
in the metropolitan area of Guadalajara showed that the
losses are about 43%. However, according to SIAPA (2004)
a diagnosis that was completed shows that the percentage
of physical leakage from the distribution network is about
23.12%, corresponding 8.72% to the leakage at in-takes,
and 14.4% for the network leaking and illegal in-takes. This
23.12% is equivalent to a consumption of 1.99 m 3 s -1 and
it’s considered anti-economical to recover this flow. This
study has been requested to analyze the technical strategy
they used in order to lower the percentage, but it has not been
provided to the experts.
In the water supply and sanitation project for the metropolitan
area of Guadalajara: strategies and action plans (1998)
conducted by the government of Jalisco, proposed to
recovering 1 500 L s -1 over a period of 6 years, through
a massive program of in-takes rehabilitation and the
establishment of pitometric districts with a cost of $ 114
399 323.00 pesos. For the pipeline rehabilitation, it has

116 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
José Arturo Gleason Espíndola
de $ 114 399 323.00. En la rehabilitación de tuberías se tiene
considerado seccionar la red, para poder construir distritos
pitométricos y dotarla de mayor flexibilidad de operación.
Consumo doméstico excesivo
El consumo promedio de agua es más o menos de 120 litros
diarios por persona según el PNUMA. Se estima que una
persona gasta diariamente 36% en el inodoro; 31% en higiene
corporal; 14% en lavado de ropa; 8% en riego de jardines,
lavado de autos, limpieza de vivienda y actividades de
esparcimiento; 7% en lavado de utensilios de cocina y vajilla,
y 4% en bebida y alimentación. En la ZCG la dotación es de
280 litros diarios por persona, siendo perceptible la falta de
cultura de cuidado y ahorro de agua en la población. En este
rubro, el porcentaje de desperdicio es muy alto. De acuerdo
con un estudio realizado por el ingeniero José Manuel Vargas
Sánchez en 2001, el caudal que se pierde es de 3.144 m 3 s -1 ,
en los hogares también las pérdidas son altas (Cuadro 1).
been considered to divide the network, in order to build and
equip pitometric districts and give it a greater flexibility of
operation.
Domestic over-consumption
The average water consumption is close to 120 liters per
person according to PNUMA. It is estimated that every day,
one person spends 36% in the toilet; 31% in body hygiene,
14% in laundry, 8% for watering gardens, washing cars,
cleaning, housing and leisure activities, 7% in washing
the kitchenʼs utensils and crockery, and 4% in drink and
food. In the ZCG, the supply is 280 liters per person, been
noticeable the lack of culture in the population for caring
and saving water. In this area, the wasting percentage is
very high. According to a study made by the engineer José
Manuel Vargas Sanchez in 2001, the flow that is lost is 3
144 m 3 s -1 , in the households, the losses are also high, for
example (Table 1).
Cuadro 1. Desperdicio doméstico.
Table 1. Domestic waste.
Fuente de desperdicio
Volumen desperdiciado
Un grifo que gotea 80 L día -1 = 2.4 m 3 mes -1
Un chorro fino de agua (1.6 mm de diámetro) 180 L día -1 = 5.4 m 3 mes -1
Un chorro más grueso (3.2 mm de diámetro) 675 L día -1 = 20.3 m 3 mes -1
Un inodoro en mal estado 5 mL día -1 = 150 m 3 mes -1
Las cisternas o tanques que derraman agua 12 000 L día -1 = 360 m 3 mes -1
Fuente: Elaborado por el Ing. José Manuel Vargas Sánchez.
Alejamiento (drenaje)
Es deplorable el estado físico actual de la infraestructura
de la red de colectores en sus partes más antiguas, donde
sobresale el colector San Juan de Dios, que se encuentra en
la calzada Independencia. Este colector tiene más de 100
años de construido en su tramo comprendido entre la avenida
Revolución y el parque Morelos, y en su historia se ha visto
sometido a sobre-presiones altas por las inundaciones.
De acuerdo al estudio realizado del ingeniero Vargas
Sánchez, existe un déficit 40% en la capacidad hidrosanitaria
en la red de colectores; la cual tiene una capacidad
actual de 424 m 3 s -1 y requiere una capacidad de desfogue de
773.16 m 3 s -1 . Esta incapacidad provoca inundaciones en las
principales avenidas de la ciudad, así como en las viviendas.
Withdrawal (drainage)
The collecting network’s infrastructure it’s physically
deplorable in the oldest parts, where the San Juan de
Dios located in the Independencia driveway stands alone.
This collector has more than 100 years in its stretch
between Revolición and Morelos avenues, and through
its history, it has been subjected to over-high pressures
by flooding.
According to the study performed by the engineer Vargas
Sanchez, there is a 40% deficit for the capacity in hydrosanitary
drainage network, which has a current capacity of
424 m 3 s -1 and requires a flowing capacity of 773.16 m 3 s -1 .
This inability causes flooding in the main avenues of the
city as well as in homes.

Hacia una gestión sustentable del agua en la zona conurbada de Guadalajara 117
Falta de saneamiento de aguas residuales
Actualmente se trata menos de 1% de las aguas residuales.
Esto significa que casi la totalidad de las aguas residuales se
arroja al Río Santiago sin ningún tipo de tratamiento. En las
siguientes figuras podemos observar el grado de deterioro de
las zonas de las principales áreas donde descargan.
Falta de coordinación
Los sistemas institucionales para la administración del
agua, están integrados por muchas instituciones que
se caracterizan por la falta de coordinación de sus
actividades. Como resultado, en muchos casos, el recurso
sigue siendo utilizado casi exclusivamente para fines
sectoriales. La mayoría de los proyectos de inversión en
obras hidráulicas, es realizada por entidades sectoriales
sin que establezcan ni existan mecanismos adecuados de
coordinación entre ellos.
En muchos casos, las responsabilidades de asignación y
gestión del recurso todavía se separan de una manera que
no responde a sus características físicas o a su uso óptimo,
lo que dificulta tener una visión integrada del mismo,
causando además duplicación de actividades, superposición
de responsabilidades y dispersión de recursos.
Finanzas
Una de las áreas de debilidad en el sistema hidráulica es la
de finanzas; normalmente se escucha que no hay recursos
económicos para el sistema, tampoco para lograr su
operación eficiente y la inversión de nueva infraestructura,
frecuentemente se recurre al endeudamiento para construirla.
Por otro lado, debido a la falta de medición del consumo
de agua, malos sistemas de registro de consumidores y
procedimientos ineficaces para la facturación, existe poca
eficiencia financiera. Éstos crean distorsiones en el cobro
del agua, no generan los datos necesarios para la planeación,
y crean una incapacidad para recuperar los costos o realizar
inversiones en el mejoramiento del servicio o en la reducción
de los impactos ambientales y a la salud.
Deuda
La eficiencia de cobro es 72%, mientras el resto (28%)
corresponde a deudas de los diferentes usuarios del agua.
La deuda total al SIAPA es de 2 500 millones de pesos.
Entre usuarios que deben de 200 y 5 000 pesos, se arrastra
Lack of wastewater treatment
Currently, less than 1% of wastewater receives any treatment
at all. This means that almost all sewage is dumped into
the Santiago River without any treatment. In the following
figures, we can observe the degree of deterioration of the
zones from the main unloading areas.
Lack of coordination
The institutional systems for water management are composed
by many institutions that are characterized by the lack of
coordination in their activities still. As a result, in many cases,
the resources are being used almost exclusively for sectorial
purposes. Most of the investment projects for hydraulic
works are performed by sectorial entities without establishing
appropriated mechanisms of coordination between them.
In many cases, the responsibilities for the resource’s
assignation and management are still separated in a way
that does not respond to their physical characteristics or
their optimal use, making it difficult to have an integrated
view, causing duplication of activities, overlapping
responsibilities and dissipation of resources.
Finances
One of the weaken areas in the hydraulic system is the
finances. It’s usual to hear that there is no economic resource
for the system, not even to ensure its efficient operation
and the investment for new infrastructure it’s frequently
acquired through loans in order to build it. On the other
hand, due to the lack of water consumption metering, poor
consumer’s recording systems, and inefficient procedures
for billing, there is a little financial efficiency. These, create
distortions in the collection of water’s bills, do not generate
the data needed for planning, and create an inability to
recover costs or to investing in improving service or reducing
environmental and health impacts.
Debt
The collection efficiency is 72%, while the rest (28%)
are debts from the various water users. The total debt to
SIAPA , accounts up to two thousand 500 million pesos.
Among users who own from 200 and five thousand pesos,
itʼs dragged a debt of 400 million pesos. Two thousand 100
million pesos correspond to the users who own more than
five thousand pesos.

118 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
José Arturo Gleason Espíndola
una deuda de 400 millones de pesos. Dos mil cien millones
de pesos corresponden a usuarios que deben de cinco mil
pesos en adelante.
Falta de cobro
En buena medida, son responsables de este problema los
morosos que mantienen una cartera vencida de 1 500 millones
de pesos. El SIAPA está amarrado de manos para hacer
efectiva la cobranza, debido que muchos de los morosos
se atienen a la imposibilidad del corte de agua, lo cual hace
difícil que puedan ser obligados. Existen 190 mil morosos.
Tarifas
Actualmente, se paga 4.70 pesos por m 3 . Las tarifas no
reflejan el verdadero costo económico de los servicios de
suministro y drenaje. En este sentido el sistema operador
propone al congreso del Estado, incrementos a las tarifas por
no ser una medida políticamente aceptada. Las propuestas
de incremento a las tarifas se justifican para mejorar y
ampliar la infraestructura, pero por lo general se carecen de
diagnósticos cercanos a la realidad que permitan justificar
las inversiones.
Carencia de personal capacitado
El sistema operador encargado de suministrar el servicio
a la población, se maneja independientemente de las
administraciones municipales; carecen de personal
profesional. Esto significa que el personal técnico y
administrativo no tiene en muchas ocasiones el entrenamiento
requerido, para proporcionar un servicio adecuado. El perfil
de los tomadores de decisiones no responde al requerido
para manejar el sistema; en parte se debe que actualmente en
nuestro estado no existen programas de especialización, que
tengan que ver con la gestión del agua de manera integral.
Actualmente la Universidad de Guadalajara (U de G) está
proponiendo establecer una maestría en Gestión de Agua.
Propuesta de gestión y planeación
El objetivo fundamental de este apartado es definir el modelo
de gestión y planeación del sistema hidráulico sustentable
de la ZCG, apoyándonos en el concepto de sustentabilidad
y el diagnóstico. Este modelo es fruto de una exhaustiva
revisión de varios modelos de otros países (Brown, 2007),
del estudio a fondo de los conceptos planteados en el marco
Lack of collection
Largely responsible for this problem are the debtors who
have a past due loans of 1 500 million pesos. The SIAPA
cannot do anything in order to enforce the collection,
because many of the debtors comply with the inability
for water cutting, which makes it difficult to be forced.
There are 190 thousand debtors.
Rates
Currently, 4.70 pesos per m 3 it’s paid. The rates do not
reflect the true economic costs of utilities and drainage.
In this sense, the operator system proposes to the State’s
Congress to increase the rates since they’re not being
politically accepted. The proposals to increase the rates
are justified to improve and expand the infrastructure,
but usually there are no diagnostic close to the reality as
to justify the investments.
Lack of trained personnel
The operator system responsible for providing the
service to the people is managed independently of the
municipal administration; lack of professional staff. This
means, that the technical and administrative staff do not
often have training, required to provide adequate
services. The profile of the decision-makers does not
respond to that required to operate the system. This is
partly, because in our state there aren’t any specialized
programs currently that would deal integrally with
the water management. Currently, the University of
Guadalajara (U of G ) is proposing to establish a Master
of Water Management.
Management and planning proposal
The main objective is to define the ZCG’s sustainable
water systemʼs management and planning model, relying
on the concept of sustainability and diagnosis. This model
is the result of an exhaustive review of several models
from other countries (Brown, 2007), in-depth study of
the concepts outlined in the theoretical framework and a
thorough understanding of the problem. The model is a
proposal that attempts to answer to the complex reality
and therefore not intended to be the only proposal, but
recognizes other valuable efforts of other specialists
(Figure 1).

Hacia una gestión sustentable del agua en la zona conurbada de Guadalajara 119
teórico y de un conocimiento profundo de la problemática.
El modelo es una propuesta que intenta dar respuesta a la
realidad compleja y por lo tanto no pretende ser la única
propuesta, sino reconoce otros esfuerzos valiosos de otros
especialistas (Figura 1).
Los elementos se integran de la siguiente manera: a) nueva
gobernabilidad de agua (NGA), como el cambio de cultura
deseado en el manejo del agua en la sociedad; b) capacidad
ciudadana global (CCG), como la estrategia constante y
fuerza motora del cambio; c) política púbica sustentable
(PPS), que tome en cuenta los aspectos técnicos, de gestión
y sociales, cuyos resultados concretos sean capacidades
reflejadas en programas técnicos, capacidad institucional de
las agencias de gobierno y una comprometida participación
ciudadana; d) plan hidráulico sustentable (PHS), como
resultado de la implementación de la política pública y del
cual tendrá como fruto el sistema hidráulico sustentable
(SHS); e) sistema hidráulico sustentable (SHS), que sea un
sistema permita un manejo integrado del agua; y f) gestión
urbana sustentable del agua (GUSA), como un nuevo estilo
de manejo del agua urbana.
Hacia una nueva gobernabilidad de agua
Contestando al primer cuestionamiento, diríamos que el
objetivo es lograr una nueva gobernabilidad de agua (NGA)
del agua para la ZCG. Como se vio en el marco teórico la
gobernabilidad del agua está definida “por los sistemas
políticos, sociales, económicos y administrativos que se
encuentran en funcionamiento y que afectan, directa o
indirectamente, la utilización, el desarrollo y la gestión de los
recursos hídricos, así como la distribución de los servicios de
abastecimiento de agua a diferentes niveles de la sociedad”.
Para nuestro caso, definimos a esta NGA como “una renovada
conciencia social ambiental, un gobierno comprometido
con la conservación del agua, un nuevo sistema de gestión
urbana sustentable del agua (GUSA), un sistema hidráulico
sustentable (SHS), nuevas reglas, capacidades tanto de
gestión y planeación, y una comprometida participación
que le permitan a la sociedad desarrollarse integralmente
sin dañar el medio ambiente”.
Capacidad ciudadana global
¿Cómo se pretende lograr? Para lograr esta NGA es necesario
un cambio de cultura, una nueva percepción de la gestión
del agua, no tan solo en los gobernantes, sino también en
Aspectos técnicos
Restaurar
Sistema
hidráulico
Programas técnicos
Planeación y gestión hacia la sustentabilidad
del sistema hidráulico en la zona conurbada de Guadalajara
Aprovechar
• Agua de lluvia
• Redes de dist.
• Ahorro
doméstico
Capacidad ciudadana global
Política pública sustentable
Aspectos gestión
Refermar
Reorganizar
Capacidad institucional
Plan hidráulico sustentable
Gestión urbana sustentable del agua
Nueva gobernabilidad del agua
Figura 1. Modelo de planeación y gestión hacia la
sustentabilidad.
Figure 1. Planning and management model towards
sustainability.
The elements are integrated as follows: a) New Water
Management (NGA), such as the desired culture change in
the society; b) Global Citizen Capacity (GCC) as a constant
strategy and driving force for changing; c) Sustainable Public
Policy (PPS), taking into account the technical, managing
and social skills whose results would be reflected in technical
programs, government agencies’ institutional capacity
and committed participation; d) Sustainable Hydraulic
Plan (PHS) as a result of the public policy application;
e) Sustainable Hydraulics Systems (SHS), an integrated
water management system; and f) Sustainable Urban
Water Management (GUSA) as a new style for urban water
management.
Towards a new water governance
Aspectos sociales
Educar
Concientizar
• Reforma de leyes• Capacitación de
Colonias Escuelas Univers.
• Redefinición • personal
• de atribuciones • Cambios de Programas Cambio a los Desarrollo
• Reformas a • proceso Internos
de programas de ciencias y
• reglamentos de • Coordinación y
capacitación de estudio tecnologías
• construcción • colaboración
Participación ciudadana
Answering the first question, we would say that the goal
is to achieve new water governance (NGA) for ZCG. As
seen in the theoretical framework, the water governance
is defined “by the political, social, economic and
management that are in operation and affect, directly or
indirectly, the use, development and management of water
resources and distribution of water services at different
levels of society”.
In our case, we define the NGA as “a renewed socialenvironmental
conscience, a government committed to
water conservation, a new system of sustainable urban water
management (GUSA), a sustainable water system (SHS),

120 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
José Arturo Gleason Espíndola
la sociedad en general. Si no hay un cambio profundo en
la mentalidad del ser humano en cuanto valorar el vital
líquido, a conocer su funcionamiento en la naturaleza y las
alternativas de un manejo adecuado; difícilmente se podrán
aterrizar las acciones técnicas necesarias para corregir el
sistema y lograr el aprovechamiento. Para esto se propone
crear la capacidad ciudadana global” (CCG), un término que
se ha tomado en parte del modelo propuesto por estudios de
la universidad de Monash en Australia.
Esta CCG “es aquella capacidad de la sociedad para lograr
una nueva gobernabilidad del agua, en términos de un nueva
cultura del agua reflejada en instituciones y leyes que refleje
el respeto por el medio ambiente, la eficiencia económica y
el fomento a la participación ciudadana”. La CCG descansa
plenamente en la sociedad; es el despertar hacia una nueva
conciencia con un compromiso social, que permita con el
tiempo inclinar la balanza hacia una nueva realidad de la
gobernabilidad del agua.
Un cambio real difícilmente se aterrizará sino se cuenta
con el apoyo de todos los actores de la sociedad. Aquí cabe
la aportación de la teoría de la planeación comunicativa
(Heasley, 1998) que reconoce que para llevar a cabo la
planeación se tiene que asumir la preexistencia de individuos
que interactúan.
Para lograr la CCG se propone el modelo australiano
adaptado para la realidad local (Brown, 2007). Este
modelo originalmente solo se aplica para la reforma de las
organizaciones que conforman el sector hidráulico, pero para
este caso, el modelo se plantea como un fundamento clave
para el establecimiento del marco general que delimite las
directrices para un cambio en la cultura del manejo de agua.
Este marco busca generar las condiciones que produzcan una
ola de cambios en todos los niveles a lo largo del tiempo.
Es importante señalar que este marco no se restringe a
un plan de un periodo gubernamental, sino que va más
allá, busca lograr la transformación de la mentalidad de la
sociedad con respecto un manejo eficiente de agua y así
lograr el cambio cultural que dé paso a un nuevo arreglo
institucional, reflejado en organizaciones eficientes, leyes
acordes a la realidad, y a una gestión y planeación orientadas
a la sustentabilidad.
Para lograr esta CCG se propone trabajar en varios niveles:
en primer lugar a nivel individual, enseguida a nivel de
intraorganizacional, después a nivel interorganizacional
new rules, capacities for management and planning, and
a committed participation that allow society to develop
integrally without damaging the environment”.
Global citizen capacity
How is it intended to realize? In order to successfully
make this NGA, a cultural change it’s in order, a new
perception of water management, not just for the
governors, but also in the society as a whole. If there
isn’t a profound change in the human beings’ mentality
regarding the vital importance of water, knowing its work
in nature and the appropriate management alternatives;
it will be difficult to land the technical actions necessary
to correcting the system and achieve its use. In order to
accomplish this, it’s proposed to create the global citizens
capacity (GCC), a term that has been taken in part, from
the studies model proposed by the Monash University
in Australia.
This GCC “is the society’s ability to achieve new water
governance in terms of a new water culture reflected
in institutions and laws that reflects respect for the
environment, economic efficiency and promoting
citizen participation”. The GCC lays completely in the
society. It is the awakening to a new awareness with a
social commitment to eventually move towards a new
governance of water.
A real change is unlikely to land, unless it has the
support of all actors of society. The contribution of the
communicative planning theory fits quite right in here
(Heasley, 1998) recognizing that in order to carry out the
planning, it has to take the pre-existence of individuals
who interact.
To achieving the proposed GCC, it’s been proposed the
Australian’s model adapted to local realities (Brown,
2007). This model originally applied only to reform the
organizations that comprise the water sector, but in this
case, the model is seen as a key basis for establishing the
general framework for outlining guidelines for a change in
the culture of water management. This framework aims to
creating conditions that would produce a wave of change at
all levels over time.
It’s noteworthy that this framework is not restricted to a
government plan’s period, but goes way beyond, seeking to
achieve the transformation of the mindset of society towards

Hacia una gestión sustentable del agua en la zona conurbada de Guadalajara 121
y finalmente a nivel de leyes e incentivos. La creación de
capacidades es una estrategia clave para lograr los objetivos
en tres niveles. A nivel individual, se busca concientizar al
ciudadano en cuanto al funcionamiento de la problemática
y de las alternativas para solucionarla; este cambio se debe
fomentar en la familia.
Es necesario apoyar al núcleo familiar para que se pueda
generar un detonante que tenga un impacto en las áreas
de influencia de los miembros de las familias. Aquí se
observa el papel estratégico de las escuelas, las cuales
pueden ser puntos de partida para influir en las familias.
Una vez que el individuo está consciente e informado de la
problemática y las alternativas de solución, buscará influir
hacia adentro de las organizaciones a las cuales pertenece;
como pueden ser escuelas, trabajo, clubes y otros. Este
cambio intraorganizacional puede llegar a transformar las
instituciones.
Enseguida la influencia ya no sólo permanecerá al
interior de las organizaciones, sino que impactará a otras
organizaciones, logrando intercambio de información y
acuerdos de colaboración. Finalmente con organizaciones
conscientes e informadas el efecto a lograr es el cambio
de las reglas del juego, que respondan a esta nueva cultura
impulsada por todos (Torjada, 2004). En la Figura 2 se
observa el proceso.
Individuo
Intraorganizacional
Interganizacional
Figura 2. Capacidad ciudadana global.
Figure 2. Global citizenship capacity.
Acuerdos y reglas
Es evidente que los actores principales son los ciudadanos
en este modelo, actuando como agentes de cambio desde
su individualidad, sus relaciones interpersonales y sus
organizaciones. Estos agentes de cambio de manera
coordinada, cambiarán las reglas que permitan una nueva
gobernabilidad del agua a partir de su realidad particular. No
hay plazo límite para lograr este cambio, ni estará restringido
a un periodo gubernamental, sino que su consecución será
lenta y paulatina. Se apunta hacia un cambio de estilo de vida
que refleje los valores y principios de la sustentabilidad, un
desafío grande, pero no menos de lo que se requiere para
revertir la problemática desde el fondo. La CCG será el estilo
efficient management of water and thus achieving the
cultural change that will give the way to a new institutional
arrangement reflected in effective organizations, laws in
accordance with the reality, and to a management and a
sustainability oriented planning.
In order to achieve this CCG, it’s intended to work on many
levels: the first one at an individual level, the second one at
an intra-organizational level, then at an inter-organizational
level and finally at laws level and incentives. In order to
achieve the objectives in three levels, a strategy is to create
capacities. At the individual level, it’s seeking to raise the
citizen’s awareness regarding the operation, problems
and the alternatives to its solution. This change should be
encouraged in the family.
Supporting families at the core can generate a trigger to
have an impact in the areas of influence of the family
members. The schools’ strategic roll it’s quite clear now,
as starting points to influencing the families. Once the
individual is aware and informed of the problem and
alternative solutions, it would look inward in order to
influence the organizations to which it belongs, such
as schools, work, clubs and others. This change can
transform intra institutions.
Then, the influence will not only stay within organizations,
but it will also impact others as well, making information
sharing and collaboration agreements. Finally with aware
and informed organizations, the effect pursued is to
change the rules to respond to this new culture driven by
all (Torjada, 2004). Figure 2 shows the process.
It is clear that the main actors are the citizens in this model,
acting as agents of change from their individuality, their
inter-personal relationships and their organizations.
In a coordinated way these agents of change will
eventually modify the rules that would allow a new
water governance from its particular reality. There is no
deadline to achieving this change, and itʼs not restricted
at governmental period, but its achievement, will be slow
and gradual. It’s aimed at a lifestyle change that would
reflect the values and principles of sustainability, a big
challenge, but not less than what is required to reverse the
problem from the source. The GCC would be the lifestyle
and the energy force to achieving the transformation of
the hydraulic system, it’ll be at all times the trigger to
generate the necessary changes in the various fields of
water management.

122 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
José Arturo Gleason Espíndola
de vida y la fuerza motora para lograr la transformación del
sistema hidráulico, será en todo momento el detonante para
generar los cambios necesarios en las distintas esferas de la
gestión del agua.
Política pública sustentable
La CCG toma a la política pública sustentable (PPS), como
su instrumento gubernamental para aterrizar los objetivos
basados en la NGA. Esta política contempla tres líneas
estratégicas básicas de acción: a) línea técnica: ¿Qué se
necesita restaurar y aprovechar en el sistema hidráulico?; b)
línea de gestión: ¿Qué arreglos institucionales hay que hacer
para aterrizar los cambios físicos en el sistema?; y c) línea
social: ¿De qué manera desde el gobierno se puede empezar
a fomentar el cambio de cultura partiendo del individuo
buscando impactar las reglas del juego?.
Estas líneas se aterrizarán de la siguiente manera: a) la
técnica se convertirá en programas técnicos específicos
implementados en el sistema hidráulico; b) la de gestión
se plasmará en una renovada capacidad institucional de
las instituciones que administran el agua; y c) la social
se traducirá en una participación ciudadana informada
y comprometida en la toma decisiones y en el trabajo
cotidiano.
Línea técnica
La evaluación del estado actual del sistema es el primer
paso a dar. Conocer a profundidad los rezagos que se tienen
será imprescindible para establecer la estrategia a corto,
mediano y largo plazo. Una vez que se conoce el estado actual
del sistema, se debe dar paso a la restauración del sistema
hidráulico que establezca un punto de partida y fundamento
para la implementación de las siguientes estrategias: la de
conservación y aprovechamiento (Gleason, 2005). Dejando
para el final la ejecución de nueva infraestructura en dado
caso que se requiera.
A través de estas estrategias se pretende concretar un
SHS, el cual se considera que es la parte física de la
nueva gobernabilidad. En base a la información que se ha
articulado a través de los apartados anteriores, podemos
ahora definir que el SHS., “es un sistema que brinda un
servicio eficiente cada una de sus siete etapas, en términos
de una infraestructura adecuada y bien monitoreada, que
evite el desperdicio y el daño al medio ambiente; todo ello
a través de la participación activa y comprometida de la
Sustainable public policy
The GCC takes the sustainable public policy (PPS), as the
government instrument for land-based targets in the NGA.
This policy covers three main strategic lines of action: a)
tech line, what is needed to restore and use in the hydraulic
system? b) management line, what kind of institutional
arrangements are needed to land the physical changes in the
system? c) social line, in what way, from the government, can
beginning to promote culture change based on the individual
seeking to impact the rules of the game?.
These lines will be landed in the following way: a) the
technique will become specific technical programs
implemented in the hydraulic system; b) the management
will be reflected in a renewed institutional capacity of the
institutions that manage water; c) the social will result in
an informed and engaged citizen participation in decision
making and daily work.
Tech line
The current system’s evaluation is the first step. To deeply
knowing the actual delays would be essential in order to
establishing the strategy for the short, medium and long term.
Once the current state of the system is known, the restoration
of the hydraulic system should begin, for establishing a
starting point and foundation for implementing the following
strategies: conservation and utilization (Gleason, 2005).
Leaving at the end, the implementation of new infrastructure
if it’s required.
Through these strategies, is pretended to fulfill a SHS,
which is considered to be the physical part of the new
governance. Based on the information that has been
articulated through the previous sections, we can now
define what a SHS is: “Is a system that provides efficient
service for each of its seven stages, in terms of adequate
infrastructure and well monitoring, for avoiding wastage
and damage to the environment, all through the active
and committed participation of the citizens in cooperation
with the government itself, whom through a fair system of
decision-making could achieve an economic, social and
environmental development”.
In this line of work, there are some outstanding strategies
at housing level, these consist by replacing low-powered
systems at home, reducing the water demand (Schuetze
and James, 2009), reduction of waste (Solís, 2002), use of

Hacia una gestión sustentable del agua en la zona conurbada de Guadalajara 123
ciudadanía en colaboración con el gobierno, quienes por
medio de un sistema de toma de decisiones equitativo
logre el desarrollo económico, social y ambiental”.
En esta línea de trabajo, sobresalen las estrategias a nivel de
las viviendas que consiste en la sustitución de sistemas de
bajo consumo en las viviendas, para disminuir la demanda
de agua (Schuetze y Santiago, 2009), la disminución de
los desperdicios (Solís, 2002) aprovechamiento de agua
de lluvia en las casas y a través de obras hidráulicas de
infiltración y retención (Gleason, 2005), la restauración
de la red de distribución de agua potable (Ochoa, 2001) y
finalmente el tratamiento de las aguas residuales.
Línea de gestión
Transitar de la actual gestión púbica del agua hacia la
GUSA, no es tarea fácil, y máxime cuando las actuales
autoridades carecen de una formación sólida fundamentada
en los principios y valores de la sustentabilidad. La
reforma de la gestión pública en el sector es necesaria
para lograr la NGA. Este cambio será imposible si las
agencias públicas que manejan el agua no se transforman.
Predomina en los actuales decisores del sector hidráulico
del país, un enfoque hacia la oferta que deja de lado a la
gestión eficiente de la demanda. Su esfuerzo principal
radica en conseguir financiamiento para construir grandes
obras hidráulicas para aumentar la oferta, más que en
buscar invertir en el mejoramiento del funcionamiento
de las instituciones para lograr un manejo eficiente de
la demanda.
Como ya vimos en el apartado del diagnóstico, los órganos
públicos se encuentran rebasados ante la magnitud de
los problemas que enfrentan cotidianamente. Es claro
que no se pueden ignorar algunos esfuerzos que se han
hecho por fortalecer las instituciones, pero hasta estos
momentos, la necesidad sobrepasa en mucho la capacidad
de respuesta institucional. Por lo que se requiere de
una nueva capacidad para que las instituciones puedan
transformarse y puedan brindar un servicio sustentable
(Brown y Taylor, 2005).
Esta capacidad se llamará capacidad institucional (CI),
esta nueva capacidad tendrá impactos importantes en
el marco legal, y fomentará la creación de un sistema
de incentivos, que permitan establecer las bases de la
transformación de la gobernabilidad del agua. Más
adelante se comentará más acerca de estos puntos.
rainwater at home and also through infiltration and hydraulic
retention systems (Gleason, 2005), the restoration of the
distribution network of drinking water (Ochoa, 2001) and
finally the treatment of wastewater.
Management line
Moving from the current public water management into
the GUSA, is not an easy task, especially when the current
authorities lack the solid foundation based on principles and
values for sustainability. The public management reform in
the sector is necessary for achieving the NGA. This change
will be impossible if the public agencies that manage water
are not transformed. In the country’s decision makers in the
current hydraulic sector, prevails still a focusing supplying
demand instead of an efficient management. The main effort
lies for getting financing to building larger hydraulic works
to increasing the water supply, rather than seeking to invest
in improving the institutionsʼ functioning in order to achieve
an efficient management of the demand.
As discussed in the diagnosis section, the public organisms
are overwhelmed by the magnitude of the problem. It is clear
that no one could deny the efforts that have been made to
strengthening the institutions, but until now, the need far
exceeds the capacity of institutional response. For this, it’s
required a new way for institutions to change and provide a
sustainable service (Brown and Taylor, 2005).
This capability is called institutional capacity (IC). This
new capacity will have significant impacts on the legal
framework and would encourage the creation of a system
of incentives to lay the groundwork for the transformation
of water governance. These points will be discussed later
on.
Social line
The social aspect is an essential arm to achieving the NGA.
Among the most outstanding social issues, lays the public
participation in water management. As already mentioned,
this aspect is ignored in planning processes (García, 2006).
However, we have seen that the integrated management
of water resources management (IWRM) places special
emphasis on citizen participation in planning processes.
Also, the theory of communicative or collaborative planning
(PLC) Healey (2002) states that it is an effort to find a way
forward planning within a dynamic context, characterized
by a social order that is rapidly changing.

124 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
José Arturo Gleason Espíndola
Línea social
El aspecto social es un brazo imprescindible para lograr la
NGA; dentro de los aspectos sociales más sobresalientes
está la participación ciudadana en la gestión del agua.
Como ya se ha comentado, este aspecto es ignorado en
los procesos de planeación (García, 2006). Sin embargo,
hemos visto que la gestión integral de los recursos
hídricos (GIRH), pone especial énfasis en la participación
ciudadana en los procesos de planeación. También la teoría
de planeación comunicativa o colaborativa (PLC) de
Healey (2002), establece que es un esfuerzo por encontrar
una vía para que la planeación avance en un contexto, por
demás dinámico, caracterizado por un orden social que
está cambiando rápidamente.
Es un estilo alternativo estrechamente vinculado con las
nociones de democracia y progreso, cuya contribución
radica en la construcción de una nueva capacidad
institucional, con mayores posibilidades de acción,
fomentando más y mejores alternativas de pensamiento
y acción en torno a situaciones concretas. Reconoce la
diversidad y el cambio que es producto de la dinámica del
mundo real y hace énfasis en la generación de alternativas
de acción desde una perspectiva colaborativa, en lugar
de carácter de comando y control, característico de las
instituciones basadas en la racionalidad instrumental
(Healey, 1998).
El aspecto social se reflejará en la concientización en
el manejo eficiente del agua entre los ciudadanos, a
través de programas de capacitación en las colonias. Por
lo tanto, se necesita una población informada para una
participación responsable; estos programas educativos
pueden ser impartidos por prestadores de servicio social
de las universidades. Será necesaria la participación de
pedagogos para aplicar las metodologías más idóneas para
el aprendizaje.
Por el otro lado, se contempla la reforma en los programas
educativos a nivel básico; esta reforma consiste en
incorporar los conceptos sobre el agua, el funcionamiento
del sistema hidráulico y la necesidad de cuidar el vital
líquido. Por último, será necesaria la participación de las
universidades a través de proyectos de investigación, que
permitan obtener tecnologías alternativas que aprovechen
y conserven el vital líquido. Además, los planes de
estudio deberán incluir los conceptos de sustentabilidad,
funcionamiento de los ecosistemas, conocimientos básicos
It is an alternative style closely associated with notions of
democracy and progress, whose contribution lies in the
construction of a new institutional capacity with greater
possibilities for action, encouraging more and better
thinking alternatives and actions around specific situations;
recognizes the diversity and change that is caused by the
dynamics of the real world, and focuses on the generation
of alternative courses of action from a collaborative
way, rather than commanding and controlling nature,
characteristic of the institutions based on instrumental
rationality (Healey, 1998).
The social awareness is reflected in the efficient
management of water among citizens through training
programs in the colonies. So an informed public it’s
needed for responsible participation. These educational
programs may be offered by social-service providers at
collage. The involvement of teachers to implement the
most appropriated methodologies for learning.
On the other hand, a reform in the educational programs at the
elementary level it’s been considered. This reform would be
created in order to incorporating the concepts of the water, the
hydraulic system’s operation and the need to protect the vital
liquid. Finally, it’s requiring the participation of universities
through researching projects that will generate alternative
technologies that would allow to using and protecting the
vital fluid. Furthermore, the studding’s schemes must
be reformed, including concepts such as: sustainability,
ecosystem functioning, basic knowledge on management
and conservation of natural resources and efficient use of
water. The fruit of these strategies will achieve a committed
and informed participation of the population in the planning
and management of water in the ZCG.
CONCLUSIONS
The ZCG’s hydraulic system is in crisis. Symptoms alert
us to the seriousness of his condition and the need to
intervene immediately. The already complex situation
will only get worse if nothing itʼs done. It is necessary
to get a deeper diagnosis sparing no expenses to actually
knowing the real background for establishing more
specific strategies for a more appropriated management.
The NGA is the aim, that is, a profound change in people
that would be reflected in the governors and agreements
as well, for ensuring a GUSA.

Hacia una gestión sustentable del agua en la zona conurbada de Guadalajara 125
sobre el manejo y conservación de recursos naturales y
sobre el uso eficiente de agua. El fruto de estas estrategias
será lograr una participación comprometida e informada de
la población en la planeación y gestión del agua en la ZCG.
CONCLUSIONES
El sistema hidráulico de la ZCG está en crisis. Los
síntomas nos alertan sobre la gravedad de su estado y de la
necesidad de intervenir de manera inmediata. El posponer
las acciones, solo complicará con el paso del tiempo, la
problemática que ya de por si es compleja. Es necesario
realizar un diagnóstico a profundidad sin escatimar
recursos para conocer la realidad a fondo y a partir de ahí
tener las bases para establecer las estrategias puntuales
más oportunas. Una NGA es la meta a conseguir, es decir,
un cambio profundo en los ciudadanos que se refleje en
reglas y acuerdos que velen por una GUSA.
Será necesario crear una CCG que en un proceso paulatino
lleve a los gobernantes a diseñar una PPS, que se aterrice
en programas técnicos orientados hacia la reparación del
sistema y el aprovechamiento racional de los recursos
que nos permita tener un SHS; en una reforma en la
gestión pública del sector, que se refleje en instituciones
eficientes y un marco normativo acorde los principios
de la sustentabilidad; y en una participación ciudadana
comprometida e informada, que coadyuve con las
autoridades para lograr una GUSA.
LITERATURA CITADA
Balairón, L. 2002. Gestión de recursos hídricos. Ediciones de
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Sidney Australia.
In order to achieve this, it must be created a CCG that with a
gradual process, would lead the authorities to design a PPS
to creating technical programs geared toward repairing the
system and the rational use of resources that would allow
us to have a SHS; in a legal reform in the governance of
the sector, that would reflect in efficient institutions and
a regulatory framework consistent with the principles of
sustainability, and in a committed and informed citizen
participation, assisting the authorities in order to achieve
a GUSA.
End of the English version
Brown, and Taylor, A. 2005. Facilitating Institutional
Development and Organisational Change for
Advancing Sustainable Water Futures’, presentación
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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011 p. 127-137
DINÁMICA DEL CAMBIO DE USO DE SUELO EN EL NORTE DE LEÓN, GUANAJUATO*
LAND-USE CHANGE DYNAMIC IN THE NORTH OF LEÓN, GUANAJUATO
Ramón Trucíos-Caciano 1§ , Juan Estrada-Ávalos 1 , Julián Cerano-Paredes 1 y Miguel Rivera-Gonzalez 1
1
Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Relación Agua Suelo Planta Atmósfera. INIFAP. Margen derecha Canal Sacramento, km 6.5. Gómez Palacio, Durango.
C. P. 35140. Tel. 01 871 1590104, 05 y 07. (estrada.juan@inifap.gob.mx), (cerano.julian@inifap.gob.mx), (rivera.miguel@inifap.gob.mx). § Autor para correspondencia:
trucios.ramon@inifap.gob.mx.
RESUMEN
ABSTRACT
El cambio de vegetación natural obedece a una población
creciente y demandante de servicios y actividades que
satisfagan sus necesidades. En es este estudio se plantea
el uso de dos modelos, para conocer si estos cambios
obedecen a actividades de deforestación o impacto
pecuario en el periodo de 1970 a 2007, en el norte del
municipio de León, Guanajuato. Utilizando sistemas de
información geográfica y una escala de trabajo de 1:50
000, se encontró que los cambios ocurridos en el periodo
de estudio corresponden a 32%; es decir, que de 22 710 ha
que conforman el área, 7 294 tuvieron un uso de suelo o
vegetación diferente al actual. El modelo de deforestación
establece que 62.8% (4 582 ha) de estos cambios fueron
favorables, asociados a procesos de re-vegetación; en
contraste, el modelo de impacto pecuario establece 62.5%
(4 561 ha) del área ha tenido alteración hacia esta actividad.
Los resultados indican también, un crecimiento de las
actividades pecuarias como apertura de áreas de pastoreo
en áreas con vegetación natural (bosques o matorrales), lo
cual incrementa el riesgo de degradación de suelos por la
acción de escurrimientos superficiales.
Palabras clave: deforestación, impacto pecuario, modelos,
sistemas de información geográfica, uso de suelo.
The change of natural vegetation obeys a growing human
population and an increasing demand of services and
activities to fulfill the needs of human groups. This paper
uses two models in order to explore, whether this changes
in natural vegetation are due to deforestation or livestock
in the period ranging from 1970 to 2007 in area to the
north of the municipality of León, Guanajuato. Using
geographic information systems, and working with a scale
1:50 000, we found that thirty two percent of changes
correspond to the studied time period; namely, that 7 294
hectares out of a total 22 710 that make up the area, have
had a different land use in the past. The deforestation
model establishes that 62.8% (4 582ha) of these changes
were favorable, associated with revegetation processes.
In contrast, the model of livestock impact establishes
that 62.5% (4 561ha) of the area has been changed to
accommodate for this activity. The results also indicate
that an increase in livestock activities, for example
opening-up natural vegetation areas for grazing (forests,
shrublands), augments soil degradation risks due to
surface-runoff.
Key words: deforestation, geographic information system,
land use change, livestock impact, models.
* Recibido: febrero de 2011
Aceptado: septiembre de 2011

128 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Ramón Trucíos-Caciano et al.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
Los ecosistemas terrestres han sido el sustento y abrigo de las
especies animales a lo largo del tiempo, dichas asociaciones
de animales, plantas y la interrelación existente, han formado
una gran diversidad, característica por la cual nuestro país
tiene el cuarto lugar a nivel mundial en diversidad de recursos
naturales, ya que 1.5% del territorio del planeta, México
cuenta con más 10% de las especies conocidas en el mundo
(SEMARNAT, 2009). A este respecto, en México 72.6% de
la superficie es representada por matorral xerófilo (26.1%),
bosque templado (16.6%) y selva subhúmeda (12.1%); la
superficie restante está conformada por usos agropecuario,
urbano u otras cubierta antrópicas (SEMARNAT, 2009).
No obstante, se ha llevado a través del tiempo un desmedido
aprovechamiento de los recursos naturales; principalmente,
por la deforestación (Bocco et al., 2001), prácticas agrícolas
inadecuadas (Orozco et al., 2004), sobrepastoreo, extracción
de leña y urbanización (Elvira, 2006; Lambin, 1997), debido
que las necesidades han sido modificadas por el uso de
servicios y tecnologías, que cada vez demandan un mayor
uso de nuestros recursos y pueden ser atribuidos a factores
económicos, políticos y ecológicos (Meyer y Turner, 1992;
Walter y Steffen, 1997; Geist y Lambin, 2001).
En este mismo contexto nacional, SEMARNAT (2009),
estima que se han perdido 222 000 km 2 de selva, 129 000
km 2 de bosque, 51 000 km 2 de matorrales y 60 000 km 2 de
pastizales; lo cual implica problemáticas en azolvamiento
de cuerpos superficiales y disminución de la recarga de los
acuíferos, por las características que tiene la vegetación
respecto al escurrimiento superficial (Viramontes y Decroix,
2001). Por su parte, la Organización para la Agricultura y
la Alimentación (FAO), delimita como causas del cambio
de uso de suelo, en América del Norte (México, Canadá y
EUA), al incremento demográfico, baja economía, políticas
e instituciones y la falta de impulso a ciencia y tecnología
(FAO, 2009).
A este respecto, en el área de estudio que pertenece
a su vez al sistema de áreas naturales protegidas del
estado de Guanajuato (SANPEG, 1997), se realizó un
estudio socioeconómico encontrando escases de recursos
económicos, baja escolaridad, edad avanzada y familias
numerosas como características de los productores (Castro
et al., 2008). Cabe destacar que el área de estudio pertenece
al municipio de León, que es uno de los más importantes del
The ecosystems have been both shelter and sustenance of
animal species throughout time; these groups of animals,
plants, and their interrelations, have led to a great richness
and diversity. Mexico ranks fourth worldwide in terms
of diversity of natural resources, as it hosts more than
ten percent of the world’s known species in 1.5% of
the planet’s territory (SEMARNAT, 2009). This said,
in 72.6% of Mexican territory we find xeric shrublands
(26.1%), temperate forests (16.6%), and sub- humid
jungles (12.1%); the remaining surfaces are destined for
urban, agricultural or other anthropic uses (SEMARNAT,
2009).
However, there has been an abuse of natural resources
mainly due to deforestation (Bocco et al., 2001), inadequate
agricultural practices (Orozco et al., 2004), overgrazing,
excessive firewood extraction and urbanization (Elvira,
2006; Lambin, 1997). The human needs have been
modified for technologies and services requiring greater
amounts and types of resources; this can be attributed to
economic, political and environmental factors (Meyer
and Turner, 1992; Walter and Steffen, 1997; Geist and
Lambin, 2001).
In this same national context, SEMARNAT (2009)
estimates the loss of 222 000 km 2 of jungle, 129 000 km 2
of forests, 51 000 km 2 of shrublands, and 60 000 km 2 of
grazing lands. This has direct implications in terms of
sediments in surface water bodies and decreased aquifer
recharge due to the characteristics of vegetation in
relation to surface runoff (Viramontes and Decroix, 2001).
The Food and Agriculture Organization (FAO) states
the following as causes for changes in land use in North
America (Mexico, Canada and the USA): demographic
growth, economic, political and institutional problems,
as well as the lack of support for science and technology
(FAO, 2009).
The area of study belongs to the natural protected areas of
the State of Guanajuato (SANPEG, 1997). A socioeconomic
study in the region found lack of economic resources, low
educational levels, an old population, and families with
numerous members as characteristics of the producers
(Castro et al., 2008). It is important to state that this area
belongs to the municipality of León, which is one of the most
important municipalities of the central region of Mexico,

Dinámica del cambio de uso de suelo en el norte de León, Guanajuato 129
centro de México, con una población de 1 134 842 habitantes
en 2000 (INEGI, 2004a), que generaron en ese mismo año
un aporte al producto interno bruto estatal (PIB) de 30.61%
(INEGI, 2004b).
El objetivo planteado para este trabajo, fue determinar el
cambio de uso de suelo ocurrido en el área que comparten el
municipio de León, Guanajuato y el área natural protegida
Sierra de Lobos entre 1970 y 2007 y la dinámica del cambio;
es decir, cuáles fueron los usos de suelo y vegetación de 1970
que sufrieron cambio para dar lugar al uso de suelo de 2007.
MATERIALES Y MÉTODOS
El área de estudio comprende la superficie común entre el
sur del área natural protegida “Sierra de Lobos” y el norte
del municipio de León, Guanajuato; con una superficie
de 22 710 ha. Esta superficie comprende la parte alta
de las subcuencas La Patiña, El palote, Las Amapolas y
Penjamo-Irapuato-Silao, que pertenecen a la Cuenca Lerma-
Salamanca, como se observa en la Figura 1.
La información de 1970 se conformó con fotografías aéreas
a color, tomadas por el Instituto Nacional de Estadística
Geografía e Informática (INEGI), entre diciembre de 1970
y marzo de 1971 a escala 1:25 000. Estas fotografías se
escanearon con una resolución de 1 200 puntos por pulgada
y se geo-referenciaron tomando como base la información
en fotografía ortorectificada, que generó INEGI en 1995
para conformar el mosaico de 1970.
Por otra parte, en abril de 2007, se realizó un cubrimiento
con fotografía aérea en el área de estudio. Se utilizó una
cámara para toma de imágenes con sensor multiespectral,
con toma de imágenes con definición de pixel de 1∗1
m. Posteriormente se generó un mosaico de imágenes
correspondiente al área de estudio, para tener el insumo
básico de la interpretación del estado de los recursos en el
área de estudio para 2007.
El método utilizado para el análisis de cambio de la
vegetación y el uso del suelo, fue a través del análisis
espacial, el cual se basó en la identificación de los cambios en
las componentes espacial y temático, y en la representación
de los procesos espacio-temporales, llevados a cabo a partir
de la elaboración de un producto cartográfico que expresará
los cambios de la vegetación en el tiempo (1970-2007); es
with a total population of 1 134 842 inhabitants in the year
2000 (INEGI, 2004a), generating 30.61% of the state’s gross
domestic product (GDP) for that same year (INEGI, 2004b).
The aim of this paper is to determine changes in land use, in the
region shared by the municipalities of León, Guanajuato and the
Natural Protected Zone Sierra de Lobos in the period between
1970 and 2007, as well as to research the dynamics of these
changes, i. e., which were the changes in land use and natural
vegetation since 1970 which led to land uses in the year 2007.
MATERIALS AND METHODS
The region of the study is a shared surface between the
natural protected zone “Sierra de Lobos” and the north of the
municipality of León, Guanajuato, with a surface area of 22
710 hectares. It comprises the high region of the sub-basins
La Patiña, El palote, Las Amapolas, and Penjamo-Irapuato-
Silao, belongong to the Lerma-Salamanca Basin as can be
observed in Figure 1.
200000 210000 220000 230000 240000 250000 260000
2320000 2330000 2340000 2350000 2360000 2370000 2380000
200000 210000 220000 230000 240000 250000 260000
Leyes
Subcuencas
León
Sierra de lobos
Figura 1. Ubicación del área de estudio enmarcada por la
Sierra de Lobos, el Municipio de León, Guanajuato
y las cuencas La Patiña, El Palote, Las Amapolas y
Pénjamo-Irapuato-Silao.
Figure 1. Location of the studied area encompassed by the
Sierra de Lobos, León, Guanajuato, and the basins
La Patiña, El Palote, Las Amapolas, and Pénjamo-
Irapuato-Silao.
The information from 1970 comprised of aerial photographs
taken by the National Statistics and Geography Institute
(INEGI) between December 1970 and March 1971 at a
2310000 2320000 2330000 2340000 2350000 2360000 2370000 2380000
N
0 3 6 12 18 24
km

130 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Ramón Trucíos-Caciano et al.
decir, “se interpretaron las diferencias entre dos momentos
temporales para las distintas unidades de observación”
(Gutiérrez y Gould, 2000; Rosete et al., 2008; Pineda et
al., 2009). La proyección utilizada para este estudio fue
UTM, zona 14, datum WGS84 y elipsoide Clarke de 1866.
El programa utilizado para el análisis descrito fue ArcGis
versión 9.2.
Para obtener los cambios en función de presión por procesos
de deforestación, se utilizó un modelo de cambio de uso
en coberturas dominadas por formas de vida arbórea
(bosques y selvas), hacia aquellas categorías con cubiertas
antropogénicas. Este modelo fue generado en el Instituto
de Geografía de la Universidad Nacional Autónoma de
México (UNAM) y en la Figura 2, se observa un diagrama
de flujo que representa el parámetro que se asigna a cada tipo
de cambio de la cobertura vegetal (Velásquez et al., 2002).
4
5
1 5
Selva primaria 2 Selva secundaria
3
6
Otras coberturas:
Coberturas
-Matorral
3
antrópicas
-Vegetación
3 3 3 -Cultivos
hidrófila
6 -Pastizalea
-Otros tipos
-Asentamientos
Bosque primario 2 Bosque secundario
1 5
5
6
1 Alteración
2 Sucesión secundaria
3 Falso cambio
4 Otros procesos de degradación
5 Deformación
6 Revegetación
Figura 2. Modelo de procesos de deforestación.
Figure 2. Model of deforestation processes.
A este modelo para los fines de este estudio se agregaron
dos categorías: 0, que representa aquellas superficies que
no presentaron cambio y 7, representando otro tipo de
alteración como cambio hacia abrevaderos (cuerpos de
agua) o erosión.
Para el impacto pecuario se utilizó un modelo que cuantifica
los cambios realizados por categorías, que utilizan total o
parcialmente a la actividad pecuaria en combinación con
otras actividades (colecta de leña, agricultura nómada, tala
clandestina de menor escala). Al igual que el modelo anterior,
este ha sido generado por el Instituto de Geografía de la
UNAM y se representa por medio de la Figura 3.
scale 1:25 000. These photographs were scanned using
a resolution of 1 200 dots per inch, and they were georeferenced
taking as base the information of an ortorectified
photograph generated by INEGI in 1995 in order to make
the 1970 mosaic.
Also, in April 2007, the area under study was shot by aerial
photography. A camera with a multispectral sensor and a
pixel definition of 1∗1 m was used. A mosaic of images of
the area under study was subsequently generated in order
to have the basic material with which to interpret the state
of the resources in the area for the year 2007.
Spatial analysis was the method used for evaluating the
changes in natural vegetation and land use, based on the
identification of changes in thematic and spatial components,
as well as in representation of spatial-temporal processes
after elaborating a cartographic product expressing the
changes in vegetation across time (1970-2007); that is to
say, “differences in two temporal spaces were interpreted
for the different observation units” (Gutiérrez and Gould,
2000; Rosete et al., 2008; Pineda et al., 2009). The projection
used for this study was UTM zone 14, datum WGS84 and
Clarke ellipsoid 1866. The program used for the analysis
was ArcGis edition 9.2.
In order to evaluate the process of deforestation, in zones
formerly dominated by tree life (forests and jungles) into
categories with anthropogenic cover, a model for changes
in land-use was employed. This model was generated in
the Institute of Geography at the National Autonomous
University of Mexico (UNAM); in Figure 2 it can be observed
a flowchart, representing the parameter assigned to each type
of change in vegetation cover (Velásquez et al., 2002).
In order to be compatible with the aims of the present study,
two additional categories were added to the original model:
0, representing unchanged surfaces, and 7, representing other
types of changes such as transformation in water bodies
(watering holes) or erosion.
For evaluating the impact of livestock, we used a model that
quantifies changes by categories; these categories account
for land used exclusively for livestock activities or partially
in combination with other activities (firewood collection,
nomadic pastoralism, minor scale felling). As in the previous
model, this was also generated by the Institute of Geography
at UNAM and is represented in Figure 3.

Dinámica del cambio de uso de suelo en el norte de León, Guanajuato 131
De igual manera que el modelo anterior, se adicionaron dos
categorías para representar procesos no considerados en el
modelo siendo los siguientes: 0, que representa aquellas
superficies que no sufrieron alteración de uso de suelo
y 9, que representa otro tipo de alteración como cambio
hacia abrevaderos (cuerpos de agua), erosión e invasión de
matorrales en áreas agrícolas.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Otras
coberturas:
-Matorral
-Vegetación
hidrófila
-Otros tipos
6
4
5
7
3 Bosque
3
6
primario
Selva primaria Ganadería
8
8
8
7
8
5
Coberturas
antrópicas
-Cultivos
-Asentamientos
La respuesta al cambio de uso de suelo de 37 años para
el área de estudio, como objetivo principal de este
trabajo, se observa en el Cuadro 1. En este, se enlistan las
categorías de uso de suelo, superficie y porcentaje que se
presentó para 1970 y 2007, en cada una de las categorías
de vegetación y uso de suelo asignados, en el campo de
cambio de uso de suelo, se refiere al número de hectáreas
que se incrementaron o disminuyeron en cada categoría y
el campo de tasa de cambio es el incremento o disminución
en ha año -1 .
1 Alteración
2 Sucesión secundaria
3 Falso cambio
4 Procesos de degradación por cobertura antrópica
5 Deforestación por cobertura antropica
6 Degradación por ganadería
7 Deforestación por ganadería
8 Re-vegetación
Figura 3. Principales procesos de degradación tanto para la
actividad pecuaria (incluyendo las categorías de
vegetación secundaria) y actividad agrícola.
Figure 3. Main degradation processes for livestock and
agricultural activities (including secondary
vegetation categories).
Cuadro 1. Distribución superficial (ha) del uso de suelo y vegetación 1970 y 2007.
Table 1. Surface distribution in land-use and vegetation in hectares (ha), 1970 and 2007.
1970 2007 Cambio de uso de suelo 2007-1970 Tasa de cambio
Uso de suelo y vegetación
ha (%) ha (%) ha ha año -1
Área agrícola 5 525 24.3 2 395 10.5 -3 130 -84.6
Bosque de encino 4 827 21.3 4 770 21 -56 -1.5
Cuerpo de agua 22 0.1 132 0.6 110 5
Erosión 234 1 149 0.7 -85 -2.3
Matorral 7 768 34.2 8 170 36 402 10.9
Pastizal inducido 3 660 16.1 6 189 27.3 2 530 68.4
Pastizal natural 575 3 824 3.6 149 4
Zona urbana 80 0.4 80 2.1
Total 22 710 100 22 710 100
La disminución de bosque de encino (56 ha), presenta la
misma tendencia en el estado, observada de 1980 a 2000 de
acuerdo al plan estatal (PE) de ordenamiento territorial de
Guanajuato (Gobierno del estado de Guanajuato, 2006); lo
anterior, se documenta en el estudio realizado por Castro et
al. (2008) en ejidos de la Sierra de Lobos y el municipio de
León, Guanajuato; donde se destaca el consumo de encino
Just as in the case of the previous model, two extra
categories were added to this model in order to represent
the following processes: 0, representing surfaces that had
no changes in land-use, and 9, representing other types
of changes such as transformation in troughs (watering
holes), erosion, and invasion of shrublands in agricultural
areas.

132 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Ramón Trucíos-Caciano et al.
por parte de la población de los ejidos dentro del área natural
protegida, cerca de 40% de los productores utiliza el encino
para leña en los hogares, y si consideramos la información
sobre incremento de poblaciones en el municipio de León,
la población en 1970 fue de 420 000 habitantes, y esta se
incremento en 2005 a 1 283 143 habitantes (INEGI, 2008),
esto ha traído como consecuencia una mayor presión para
el uso de recursos naturales.
Con respecto al matorral, se han incrementado en promedio
10.87 ha cada año de esta vegetación; a nivel nacional,
en los diferentes tipos de matorrales del centro y norte
de México (SEMARNAT, 2009) y estatal (Gobierno del
estado de Guanajuato, 2006), se observa un efecto contrario;
sin embargo, existe justificación para el incremento de
especies arbustivas por efecto de invasión de áreas agrícolas
abandonadas, lo cual es similar a lo presentado en la Comarca
Lagunera con mezquite y huizache principalmente (Jasso et
al., 2002, citado por Villanueva et al., 2004).
El pastizal natural, por su parte, ha incrementado su
superficie debido a que 85% de los productores del área
de estudio cuentan con ganado mayor, el cual manejan en
pastoreo intensivo o semiestabulado (Castro et al., 2008),
ha ido en incremento el área de pastizales inducidos. De lo
anterior se observa, una diminución de la superficie vegetada
por bosques y matorrales representada por bosque de pino,
oyamel, cedro y táscate; así como de todos los tipos de
matorrales con excepción del sarcocrasicaule. Respecto a los
pastizales, a nivel nacional se ha incrementado la superficie
de pastizales naturales y halófitos (SEMARNAT, 2009).
La superficie agrícola disminuyó 3 130 ha; sin embargo, esta
información no refleja la dinámica de cambio de superficie
de vegetación, que ha existido en el área de estudio. Esto quiere
decir, que existe desaparición de área de vocación agrícola
y áreas nuevas para su uso en agricultura, principalmente
aquellas que se encuentran cercanas a presas y pequeños
presones o bordos de contención de agua, que se extienden
a lo largo del área de estudio con una superficie de 132 ha
en 2007, siendo que en 1970 eran solamente 22 ha (en 1970
existían 27 obras de este tipo, mientras que en 2007 fueron
encontrados 506), lo cual ha beneficiado el desarrollo de
pequeñas áreas de agricultura; sin embargo, ha modificado
de cierta forma los escurrimientos superficiales aguas
abajo de la Sierra de Lobos, situación que se relaciona a lo
encontrado por Viramontes y Decroix (2001), para la Comarca
Lagunera con respecto a la Cuenca Alta del Río Nazas.
RESULTS AND DISCUSSION
The response to the changing in the land-use over 37 years in
the studied area is shown in Table 1 as the main objective of
this paper. Here, we find the categories of land-use, surface
area, and the percentage that each category had in terms of
vegetation and assigned land used in 1970 and 2007. To
the right, changes in number of hectares that each category
increased or decreased as well as the annual rate of change
per ha year -1 .
The decrease in oak forest areas (56 ha) is congruent with
the same trend observed in the state from 1980 to the
year 2000 according to the State Plan (PE) of territorial
ordering of Guanajuato’s State (Gobierno del Estado de
Guanajuato, 2006). This has been documented in a study
undertaken by Castro et al. (2008) in ejido lands in the
Sierra de Lobos region and the municipality of León,
Guanajuato, where oak consumption by the population of
the ejido within the natural protected area is high; nearly
40% of producers use oak as firewood. If we consider the
demographic trend for the municipality of León according
to the National Population Census (INEGI, 2008), with 420
000 inhabitants in 1970 and 1 283 143 inhabitants in 2005,
this has led to an enormous pressure for consumption of
natural resources.
Regarding shrublands, there has been an annual increase
of 10.87 ha of this type of vegetation. At national level, in
the different types of shrublands in the central and northern
areas of Mexico (SEMARNAT, 2009), and in the State of
Guanajuato itself (Gobierno del Estado de Guanajuato,
2006), we observed the contrary trend. However, this can be
explained as it is a common effect in abandoned agricultural
areas, and it is similar to findings in the Comarca Lagunera
region mainly with mesquite and acacia shrubs (Jasso et al.,
2002, quoted by Villanueva et al., 2004).
The natural grazing lands have increased their surface
areas, mainly as 85% of producers in the region have
increased their livestock which is managed by intensive and
rotational grazing (Castro et al., 2008), leading to increasing
artificial grazing lands. This can be observed together with
a diminution in vegetation cover of forests and shrublands
represented by pines, sacred fir, and juniper as well as all
shrubs except for sarcocrasicaul. At national level, grazing
lands have increased their surfaces, both with natural grazing
vegetation and halophytes (SEMARNAT, 2009).

Dinámica del cambio de uso de suelo en el norte de León, Guanajuato 133
La aparición de zonas urbanas constituye un incremento
en aprovechamiento de recursos y cambio de la vocación
del suelo, hacia aquellos usos que tengan una mayor
aprovechamiento de actividades antropogénicas (Meyer
y Turner, 1992; Lambin et al., 1999), lo cual se ha visto
reflejado en la disminución de bosque y aumento de áreas
para pastoreo de ganado, reportado por Castro et al. (2008)
para el área de estudio.
Finalmente la disminución de áreas con algún grado de
erosión, obedece al crecimiento de matorrales que al ser
vegetación con menor exigencia en cuanto a calidad del sitio,
contó con las características necesarias para su desarrollo en
zonas de pérdida de vegetación principal; lo anterior, también
fue documentado por el Instituto de Ecología de Guanajuato
(Gobierno del Estado de Guanajuato, 2009) a nivel Estatal y
por Rosete et al. (2008), en un análisis de cambio de cobertura
vegetal en la Península de Baja California, sobre la dinámica
de cambio de uso de suelo y vegetación.
La dinámica de cambios, corresponde a las alteraciones a
través del tiempo y representan a la superficie de vegetación
o uso de suelo de 1970, que fue sustituida por el uso de suelo
de 2007. El Cuadro 2 contiene en su margen izquierda el
uso de suelo de 1970 y en la parte superior el uso de suelo o
vegetación hacia el cual se efectuó la modificación de uso
en 2007, expresado en hectáreas de superficie. De manera
general, si sumamos la categorías de no cambio; es decir, 1
736 ha de área agrícola que continuó con esa función, se tiene
una superficie de 15 416 ha que no tuvieron modificación de
uso y 7 294 ha con cambios en el uso de suelo. Es decir, que
68% de la superficie estudiada no sufrió cambios lo cual es alto
comparado a lo encontrado en estados del sur de México con
75% de cambio (Cortina et al., 1998) o incluso el calculado a
nivel nacional de 92-97% (Velázquez et al., 2002b).
The agricultural surface areas decreased by 3 130 ha,
although this data does not reflect the dynamics of change in
vegetation covers in the region. This means that important
areas with agricultural potential have disappeared, but
also that new areas are apt for being used in agriculture,
mainly those located near dams or water bodies extending
along, a surface of 132 ha in 2007 compared to 1970 when
there were only 22ha (in fact in 1970 there were 27 works
for benefiting from this water bodies, whereas in 2007,
506 works were found). These changes have benefitted
the development of small agricultural areas; however,
modifying also the surface runoff in the Sierra de Lobos,
situation linked to findings by Viramontes and Decroix
(2001) for the Comarca Lagunera region in the upper basin
of the Nazas River.
The emergence of urban zones constitutes a greater
demand for natural resources and changes in land-use
towards anthropogenic priorities (Meyer and Turner, 1992;
Lambin et al., 1999), reflecting in decreasing forest areas
and increasing areas for livestock grazing as reported by
Castro et al. (2008).
Finally, the decrease in the surface of eroded areas obeys
the growth of shrublands, being a type of vegetation that
has less quality of vegetation than its original cover. This
finding was also documented at state level by the Institute
of Ecology of the State of Guanajuato (Gobierno del Estado
de Guanajuato, 2009), and by Rosete et al. (2008) in a study
analyzing changes in vegetable cover and land-use in the
Baja California Peninsula.
The dynamics of change correspond to changes in vegetable
cover and land-use comparing 1970 and 2007. The Table 2
represents a matrix for these changes. In the left margin we
Cuadro 2. Matriz de superficie de cambio de coberturas en el periodo de 1970 a 2007.
Table 2. Matrix of changes in land-use and vegetation cover for the period 1970-2007.
Vegetación Área agrícola
Bosque de
Zona
Cuerpos de agua Erosión Matorral Pastizal
encino
urbana
Área Agrícola 1 756 65 62 52 1 146 2 396 49
Bosque de encino 35 4 212 13 0 145 422 0
Cuerpos de agua 4 1 8 1 2 6 0
Erosión 23 1 2 79 129 1 0
Matorral 245 180 25 13 6 224 1 050 31
Pastizal 334 312 22 4 525 3 138 0
Total 2 395 4 770 132 149 8 170 7 013 80

134 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Ramón Trucíos-Caciano et al.
Cambio de uso de suelo asociado a la deforestación
Una vez obtenidos los resultados sobre superficies de
cambio de uso para cada categoría se asignaron los valores
(Cuadro 3) de acuerdo al modelo de deforestación (Figura
2) propuesto por Velázquez et al. (2002a).
find the land in 1970, and in the upper part we find the
land-use or vegetation towards which modifications were
made in 2007, expressed as hectares (ha). Generally, if
we sum the categories left unchanged; i. e., 1 737 ha of
agricultural areas that keep this function we find a surface
of 15 416 ha without changes and 7 294 ha with changes in
Cuadro 3. Sustitución de la matriz de cambios por valores establecidos en el modelo relacionado con deforestación de
1970-2007.
Table 3. Matrix substituting the values in the original model with those relating to deforestation of the 1970-2007.
Vegetación Área agrícola Bosque de encino Cuerpos de agua Erosión Matorral Pastizal Zona urbana
Área agrícola X 6 7 7 6 6 -
Bosque encino 5 X 7 - 3 5 -
Cuerpos agua 7 6 X 7 6 6 -
Erosión 7 6 7 X 6 6 -
Matorral 4 3 7 7 X 4 4
Pastizal 0 6 7 7 6 X -
Este análisis está dirigido a diferenciar los cambios de
vegetación atribuidos por actividades humanas hacia las
coberturas vegetales existentes, se pueden considerar cambios
favorables los correspondientes a la categoría 6 (revegetación)
con 4 582 ha, lo cual representó 63% si tomamos en cuenta
la superficie total de cambios (7 294 ha), y en menor
medida cambios desfavorables con las categorías 1, 4 y 5
(alteración, degradación y deforestación, respectivamente).
De igual forma, se obtuvieron 326 ha de superficie con
falso cambio y 221 ha que representaron cambios hacia
cuerpos de agua o presentaron fenómenos de erosión.
Cambio de uso de suelo asociado a actividades pecuarias
Sustituyendo la información de superficie del cuadro 2
por los valores del modelo pecuario (Figura 3), se obtuvo
el Cuadro 4, que representa la matriz de cambios de uso
relacionados con actividades pecuarias.
land-use. That is to say, 68% of the studied area suffered
no changes in land-use or vegetation cover, which is high,
compared to the findings of studies in States to the south of
Mexico with 75% of change (Cortina et al., 1998), or even
with the overall national statistic at 92-97% (Velázquez et
al., 2002b).
Changes in land-use associated to deforestation processes
Once the results of changes in land-use in surfaces for each
category were obtained (Figure 2), values according to the
deforestation model proposed by Velázquez et al. (2002a)
were assigned (Table 3).
This analysis is directed in order to differentiating the
changes in the existing vegetation cover due to human
activities. Changes falling under the category 6 can be
considered (revegetation) to be favorable with 4 582 ha,
Cuadro 4. Sustitución de la matriz de cambios por parámetros, establecidos en el modelo de cambios de cobertura
relacionados a actividades pecuarias de 1970-2007.
Table 4. Matrix substituting the values in the original model with those relating to livestock activities of the 1970-2007.
Vegetación Área agrícola Bosque de encino Cuerpos de agua Erosión Matorral Pastizal Zona urbana
Área agrícola X 8 9 9 9 6 -
Bosque de
encino
5 X 9 - 3 7 -
Cuerpos agua 9 8 X 9 8 8 -
Erosión 9 8 9 X 8 8 -
Matorral 4 3 9 9 X 6 4
Pastizal 1 8 9 9 8 X -

Dinámica del cambio de uso de suelo en el norte de León, Guanajuato 135
En este análisis se relacionó el efecto de la ganadería con
los cambios de cobertura vegetal, al igual que en el análisis
anterior se puede asignar una agrupación de valores para
cambios favorables como revegetación (categoría 8), lo cual
representó 1 041 ha, y cambios desfavorables relacionados
a alteración, degradación y deforestación por cobertura
antrópica, degradación y deforestación por ganadería
(categorías 1, 4, 5, 6 y 7) con 4 561 ha. La superficie de errores
de cambio es igual a la obtenida anteriormente (326 ha) y
la categoría 0; es decir, sin cambio de categoría 9 verificó 1
367 ha respecto al modelo usado.
Lo anterior nos permite realizar una comparación entre
los resultados de ambos modelos (deforestación e impacto
pecuario), siendo mayor el cambio de cobertura vegetal
generado por las actividades pecuarias, con 4 561 ha en
comparación a los resultados generados por deforestación
con 2 712 ha.
CONCLUSIONES
Las actividades que se realizan por parte de los habitantes
del ANP Sierra de Lobos, se han manifestado en el uso de
suelo que se está realizando en su área común con el norte del
municipio de León, Guanajuato. En este uso, los pastizales,
la agricultura, los cuerpos de agua y áreas urbanas que en
conjunto reúnen la superficie de 9 620 ha, representan 42.4%
del área de estudio. Destaca la disminución de superficie con
vegetación de bosques de 4 870 a 4 770 ha, el incremento en
402 ha de matorrales y 540 ha de superficie con deterioro
expresado en cárcavas, por la pérdida de vegetación y
posteriormente de suelo.
Al eliminar las coberturas vegetales (bosque y matorral), se
incrementa el riesgo de degradación de suelos por la acción
de escurrimientos superficiales, que al pasar sobre suelos
desnudos o con escaza vegetación, se provocará erosión y
por ende la pérdida del mismo, lo cual repercutirá también en
la calidad de los escurrimientos que llevarán consigo suelo,
provocando así un azolve en presas y bordos (actualmente
506), restando la capacidad de producción de agua de la
Sierra de Lobos para el municipio de León.
Por otra parte, se hace énfasis en el cambio de uso de áreas de
cultivos de temporal, que han sido ocupadas por matorrales
debido a la diseminación de estos por los animales en el
pastoreo extensivo, que se reporta 85% de los habitantes
representing 63% of overall changes (7 294 ha), unlike the
rest falling into the unfavorable changes under categories
1, 4 and 5 (land alteration, degradation and deforestation
respectively). Also, 326 ha had false changes and 221
ha had changes to become water bodies or presented
erosion.
Changes in land-use associated to livestock activities
By substituting the results of changes in land-use for each
category in Table 2 for the values of the livestock model
(Figure 3), we’ve got the following matrix representing
changes in land-use associated to livestock activities
(Table 4).
This analysis linked the effects of livestock with changes in
vegetation cover. As with the case in the previous analysis,
we can assign a group of values to favorable changes
such as revegetation (category 8), representing 1 041 ha,
and unfavorable human induced changes linked to land
alteration, degradation, and deforestation due to livestock
activities (categories 1, 4, 5, 6, and 7) with 4 561 ha. The
surface for errors (false changes) is the same as in the
previous case (326 ha), and category 0 “without changes”
obtained 1 367 relative to this model.
These results make it possible to compare both models
(deforestation and livestock impact); finding that there
have been more changes due to livestock activities in 4 561
hectares, compared to changes due to deforestation in a total
of 2 712 hectares.
CONCLUSIONS
Activities by the inhabitants of the National Protected Area
“Sierra de Lobos” are manifested in the changes of land-use
in the common area to the north of the municipality of León,
Guanajuato. Amongst these uses agriculture, grazing lands,
water bodies and urban zones, make up to 9 620 hectares,
42.2% of the studied area. The decrease in cover of forest
vegetation from 4 870 to 4 770 ha; as well as the increase of
shrublands by 402 ha and of damaged soils by vegetation
loss and erosion in 540 ha are noteworthy.
Eliminating vegetation cover (forests and shrublands)
increases the risk of land degradation by the action of surface
runoff; when waters run through naked soils or lands with

136 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Ramón Trucíos-Caciano et al.
del área de estudio y que puede ser una de las principales
causas de la degradación de suelos y formación de cárcavas
(Lambin, 1997).
Los cambios obtenidos en cobertura vegetal, indican una
influencia de las actividades pecuarias en la presión de
los recursos naturales, de acuerdo al modelo utilizado y
reforzado por la presencia de un incrementó en pequeñas
obras de captación, que generalmente son usados como
abrevaderos en la región. También se destaca la conversión
de 7 013 ha de diferentes coberturas hacia áreas de pastizal.
AGRADECIMIENTOS
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scarce vegetation, erosion is quite likely. This will also
have repercussions in the types and intensity of surface
runoff, causing sediments in dams and shores (currently
506), negatively impacting on the water production
activity of the Sierra de Lobos for the Municipality of
León.
Also, it is worth emphasizing changes in land-use in areas
of seasonal crops that have become shrublands due to
intensive livestock activities and extensive land-grazing
by 85% of inhabitants in the area; this may be one of the
main causes of land degradation and gully formation
(Lambin, 1997).
Changes in vegetation cover, evidence the influence of
livestock activities and the pressure for natural resources
according to the model used. This is reinforced by the
presence of an increasing number of small watering hole
projects in the region, used for feeding livestock. The
conversion of 7 013 hectares of different types of lands
into grazing-areas is also noteworthy.
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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011 p. 139-150
EL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES EN
LAS COMUNIDADES RURALES DE MÉXICO*
MUNICIPAL WASTEWATER TREATMENT IN
RURAL COMMUNITIES IN MEXICO
Florentina Zurita-Martínez 1§ , Osvaldo A. Castellanos-Hernández2 y Araceli Rodríguez-Sahagún 2
1
Laboratorio de Calidad Ambiental. Departamento de Ciencias Tecnológicas. Centro Universitario de la Ciénega. Av. Universidad # 1115. Colonia Lindavista, Ocotlán,
Jalisco. C. P. 47820. Tel. 01 392 9259400. Ext. 8346. 2 Laboratorio de Biología Molecular. Departamento de Ciencias Médicas y de la Vida. Centro Universitario de la
Ciénega. (ocnoscr@gmail.com), (aracelicrs@gmail.com). § Autora para correspondencia: fzurita2001@yahoo.com.
RESUMEN
ABSTRACT
Recientemente se han hecho esfuerzos, por incrementar
la cobertura de plantas de tratamiento de aguas residuales
municipales en México; sin embargo, estos esfuerzos se
han enfocado principalmente en las comunidades urbanas.
Para el tratamiento de aguas residuales municipales,
existen diversas tecnologías que van desde las altamente
mecanizadas y costosas, hasta las tecnologías relativamente
simples y de bajo costo. El objetivo de este trabajo, es
investigar el estado actual del tratamiento de las aguas
residuales municipales en las comunidades rurales en
México, así como discutir cuáles son las barreras y retos
que se deben superar, para incrementar la cobertura de
plantas de tratamiento. En la mayoría de los estados, se
está dejando de atender las pequeñas comunidades rurales
de menos de 2 500 habitantes, en especial aquellas 47 233
localidades con 100-2 499 habitantes, en donde es factible
instalar plantas de tratamiento. En las zonas rurales se ha
dado prioridad a la cobertura de agua potable y los servicios
de alcantarillado, lo que ha incrementado el volumen de
aguas residuales municipales. Los sistemas de tratamiento
que más se emplean en las comunidades rurales, que cuentan
con plantas de tratamiento de aguas residuales municipales,
son las lagunas de estabilización y los humedales artificiales
Recently, efforts have been made to increase municipal
wastewater treatment plants in Mexico; however, efforts have
focused mainly on urban communities. Municipal wastewater
can be treated with different technologies ranging from
expensive and highly mechanized equipment to relatively
simple and low-cost ecological treatment systems. This
paper’s aim is to research the current status of municipal
wastewater treatment in Mexican rural communities,
discussing the main barriers and challenges to overcome
in order to increase coverage of treatment plants in these
communities. In most states, municipal wastewater treatment
plants coverage in small rural communities, with less than 2
500 inhabitants have not been taken care of, especially those
47 233 villages with populations ranging from 100 to 2 499
inhabitants, where it is feasible to install treatment plants. In
rural areas, the priority has been given to drinking water supply
and sewage, increasing the volumes of wastewater collected.
The treatment systems that are most commonly used for the
small rural communities with municipal wastewater treatment
plants are stabilization ponds and constructed wetlands,
followed by sedimentation or septic tanks. Stabilization ponds
are quite common in Mexico, whereas constructed wetlands
have faced dome barriers preventing their implementation
* Recibido: abril de 2011
Aceptado: noviembre de 2011

140 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Florentina Zurita-Martínez et al.
precedidos de sedimentación o fosa séptica. Mientras que las
lagunas de estabilización son bastante comunes en México,
los humedales artificiales enfrentan algunas barreras, que
han evitado su implementación en forma masiva; por el
poco conocimiento de esta tecnología y la falta de diseños
accesibles a los usuarios directos.
Palabras clave: lagunas de estabilización, humedales
artificiales, saneamiento, sistemas naturales de tratamiento.
on a larger scale. Some of these obstacles are: deficient
knowledge about this technology, lack of basic, easily
designed manuals for potential users, etc.
Key words: constructed wetlands, natural treatment
systems, sanitation, stabilization ponds.
INTRODUCTION
INTRODUCCIÓN
Para tratar las aguas residuales domésticas o municipales,
existen diversas tecnologías que varían desde las
convencionales altamente mecanizadas, que demandan
un gran consumo energético, hasta tecnologías ecológicas
de bajo costo. Los sistemas de tratamiento convencionales
remueven los contaminantes, mediante procesos que
consumen grandes cantidades de energía procedentes de
combustibles fósiles, con tiempos de retención hidráulico
cortos y requieren cantidades relativamente menores de
terreno. Las tecnologías convencionales, son ventajosas
para las zonas urbanas o en áreas en donde el costo del
terreno representa una parte importante de los gastos de
inversión.
En general, estos sistemas de tratamiento tienen elevados
costos de construcción, operación y mantenimiento;
sin embargo, se han utilizado ampliamente y seguirán
utilizándose, para el tratamiento de las aguas residuales
municipales en zonas densamente urbanizadas; por lo tanto,
algunos aspectos negativos (además de sus altos costos),
sobre su uso se hacen cada vez más evidentes.
Las tres consecuencias ambientales comunes a la mayoría
de los sistemas convencionales son: a) el consumo de
recursos no renovables que se están agotando con el
tiempo, lo que limitará su disposición para las áreas de
aplicación en las que son realmente insustituibles; b) la
degradación ambiental asociada con la extracción y uso
de combustibles fósiles, plásticos, concreto y reactivos
químicos; y c) el destino de grandes cantidades de
subproductos resultantes como el lodo generado (Kadlec
y Knight, 1996; Kinwaga et al., 2004). Por otra parte, la
mayoría de los sistemas convencionales de tratamiento no
reducen el contenido de patógenos en forma significativa
(Parr et al., 1999).
There are different technologies to treat domestic or municipal
wastewater, ranging from highly mechanized conventional
equipment, demanding a high energetic input, to ecological
low-cost technologies. Conventional treatment systems
remove contaminants through costly processes, using
important quantities of fossil fuels with a short-time hydraulic
retention, requiring smaller-land extensions. The conventional
technologies are adequate for urban areas or zones where the
land’s cost represent an important share of the investment.
Generally, these treatment systems imply high building,
operation, and maintenance costs. However, they have been
widely and should continue to be used in heavy populated
urban areas. Nevertheless, some of their negative aspects,
besides their high costs are increasingly evident.
The three common environmental consequences of
conventional systems are: a) non-renewable resources’
consumption that are being depleted over-time, limiting
their use to the areas where they cannot be substituted; b)
environmental degradation associated to the extraction and
use of fossil fuels, plastic, concrete and chemical reactors;
and c) management of associated byproducts such as sludge
(Kadlec and Knight, 1996; Kinwaga et al., 2004). Also, most
conventional treatment systems do not reduce pathogen
contents in a significant way (Parr et al., 1999).
In contrast, natural treatment systems (for example,
stabilization ponds and constructed wetlands) need a
bigger land surface, but they have important comparative
advantages such as simplicity and reliability, low cost, low
maintenance, low energy consumption from nonrenewable
sources, and high efficiency in contaminant removal (Brix
1999; Kayombo et al., 2005; Arias and Brown, 2009).
These characteristics make them very appealing for
underdeveloped countries where resources and trained
personnel for conventional systems are scarce (Ayaz and

El tratamiento de las aguas residuales municipales en las comunidades rurales de México 141
En contraste, los sistemas naturales de tratamiento
(por ejemplo, los humedales construidos y lagunas de
estabilización), requieren una mayor superficie de terreno,
pero tienen ventajas importantes como la simplicidad
y confiabilidad, bajo costo, poco mantenimiento, bajo
consumo de energía de fuentes no renovables y alta eficiencia
de remoción de contaminantes (Brix 1999; Kayombo et al.,
2005; Arias y Brown, 2009).
Estas características los hacen muy atractivos para
los países subdesarrollados, en donde los recursos y
personal capacitado para la operación de los sistemas
convencionales son escasos (Ayaz y Akca, 2001; Ciria et
al., 2005); en particular para las áreas rurales en las que
la disposición de terreno no sea una limitante. La mayor
superficie requerida representa su principal desventaja
frente a los sistemas convencionales de tratamiento, porque
hace prohibitivo su implementación en localidades muy
pobladas en las que los costos de los terrenos, pueden
provocar que sean incluso más costosos que los sistemas
convencionales (Ayaz y Aka, 2001).
Actualmente el porcentaje de aguas residuales municipales
(ARM), que se trata en los países subdesarrollados apenas
ronda 10% (Reynolds, 2002), mientras que en América
Latina es ∼14% (Silva, 2006) debido principalmente a los
altos costos de las plantas de tratamiento (Kivaisi, 2001). En
México, solamente se tratan 83.6 m 3 s -1 de los 235.8 m 3 s -1 que
se generan; es decir, sólo 35.5% (CONAGUA, 2010). México
se sitúa entre los países latinoamericanos, que han extendido
su cobertura de tratamiento de aguas residuales domésticas en
los últimos años, al lado de Brasil, Chile, Colombia, Honduras,
Nicaragua, Perú y Uruguay (ONU, 2005).
En el periodo 2000-2008 se construyeron numerosas
instalaciones de tratamiento, pasando de 1 018 a 2 101
instalaciones. Este incremento se dio principalmente en
las comunidades urbanas de más de 15 000 habitantes
(CONAGUA, 2010), y fue posible en gran medida por
la creación de un programa de la Comisión Nacional del
Agua (APAZU, programa de agua potable, alcantarillado
y saneamiento en zonas urbanas), establecido para cubrir
rezagos y atender demandas de servicios de agua potable,
alcantarillado y saneamiento en localidades mayores a 2
500 habitantes.
Este programa les permite a los municipios tener acceso a
financiamientos federales para la construcción de plantas
de tratamiento. Para las zonas rurales (localidades con < 2
Akca, 2001; Ciria et al., 2005); especially, for rural areas
where the land is not a problem. The fact that these systems
require greater land extensions is their main disadvantage
when compared to conventional treatment systems, as
land costs in highly populated areas might make them
more expensive than conventional systems (Ayaz and
Aka, 2001).
Currently, Currently the municipal wastewater (MWW)
percentage in underdeveloped countries is about 10%
(Reynolds, 2002); this estimate is ∼14% (Silva, 2006) for
Latin America, mainly due to the high costs of treatment plants
(Kivaisi, 2001). In Mexico, about 83.6 m 3 s -1 of the 235.8
m 3 s -1 generated is treated, that is to say, only 35.5% percent
(CONAGUA, 2010). Mexico is amongst the Latin American
countries that have extended their services of domestic
wastewater treatment, together with Brazil, Chile, Colombia,
Honduras, Nicaragua, Peru and Uruguay (ONU, 2005).
In the 2000-2008 periods, several treatment facilities were
built, going from 1 018 up to 2 101. This increase, took
place mainly in urban communities with more than 15 000
inhabitants (CONAGUA, 2010), and it was possible through
a special program by the National Water Commission named
(APAZU, Potable, Sewage, and Wastewater Treatment
Program in Urban Zones), established in order to overcome
service delays in localities greater than 2 500 inhabitants.
This program enables municipalities to access federal funds
for building treatment plants. For rural areas (localities
with less than 2500 inhabitants), there is a similar program
with similar goal, called (PROSSAPYS, Potable Water
and Sewage Program in Rural Communities). However,
given the existing service delays in rural communities in
terms of access to drinking water and sewage systems,
most PROSSAPYS resources are apparently assigned for
these items. The aim of this paper is to analyze and discuss
the current scenario of municipal wastewater in rural
communities in each state, presenting the main challenges
and opportunities to increase treatment plant coverage in
such communities.
MATERIALS AND METHODS
For preparing this analysis, information regarding the
evolution of sewage coverage in rural communities (RC) was
used, as well as the number of rural communities according

142 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Florentina Zurita-Martínez et al.
500 habitantes), existe un programa similar (PROSSAPYS,
programa de agua potable y saneamiento en comunidades
rurales), cuyo objetivo es en esencia el mismo. Sin embargo,
debido a los rezagos existentes en las comunidades rurales
en materia de cobertura de agua potable y servicios de
alcantarillado, la mayor parte de los recursos captados
del PROSSAPYS, al parecer se destina a estos rubros.
El objetivo de este trabajo es analizar y discutir cuál es
el escenario actual del tratamiento de las ARM, en las
comunidades rurales en cada uno de los estados y cuáles
son los retos para incrementar la cobertura de plantas de
tratamiento en tales comunidades.
MATERIALES Y MÉTODOS
En la preparación de este análisis se utilizó información
sobre la evolución en la cobertura de alcantarillado en
las comunidades rurales (CR), así como información
con respecto al número de localidades rurales por rango
de población, existentes en cada uno de los estados y la
referente a las localidades rurales, que cuentan con plantas
de tratamiento. Los datos analizados y procesados se
tomaron de fuentes oficiales como la Comisión Nacional
del Agua (CONAGUA) y el Instituto Nacional de
Estadística, Geografía (INEGI), a través de sus páginas
web. Esta información se complementó y amplió con la
información publicada en fuentes académicas.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Cobertura de alcantarillado en las comunidades rurales
y generación de aguas residuales
La evolución en la cobertura de alcantarillado para la
población rural, se muestra en la Figura 1. Se puede
observar que en el 2008, 14.8 millones de personas estaban
conectadas al sistema de drenaje. Si consideramos que en
promedio una persona gasta al día 250 litros de agua y
que 80% se transforma en agua residual (Metcalf y Eddy,
2003), significa que estos habitantes estarían generando
34.3 m 3 s -1 de agua residual doméstica.
El incremento en la cobertura de alcantarillado
definitivamente se ha privilegiado en las CR, por encima
de la instalación de sistemas de tratamiento. En el 2007,
to the population existing in each state, and looking at the
number of communities that have treatment plants. Data
analyzed and processed was taken from official sources
such as the National Water Commission (CONAGUA), and
the National Statistics and Geography Institute (INEGI)
via their webpages. This information was cross-checked
and complemented with academic sources.
RESULTS AND DISCUSSION
Sewage coverage in rural communities and wastewater
generation
The evolution of coverage of sewage services in rural
populations is shown in Figure 1. It can be observed that
in the year 2008, 14.8 million people were connected to
drainage systems. Considering that a person uses an average
of 250 liters of water daily, and eighty percent of it becomes
wastewater (Metcalf and Eddy, 2003), it means that these
inhabitants would be generating 34.3 m 3 s -1 of domestic
wastewater.
Millones de habitantes
25
20
15
10
50
0
15.3
8.9
10.2 10.1 9.6 9.1
13.8
2000 2005 2006 2007 2008
Con servicio
Sin servicio
Figura 1. Evolución de la cobertura de alcantarillado en
zonas rurales, 2000-2008. Elaboración con datos
de CONAGUA (2009b).
Figure 1. Evolution of sewage coverage in rural areas, 2000-
2008. Elaboration with data from CONAGUA
(2009b).
Increasing coverage of sewage services has definitively
been prioritized and privileged in rural communities over
installation of treatment systems. In 2007, only 3.4% of
the resources under the PROSSAPYS program were used
to sanitation, whereas 51.5% and 34.6% were destined
for potable water and sewage, respectively (CONAGUA,
14
14.4 14.8

El tratamiento de las aguas residuales municipales en las comunidades rurales de México 143
sólo el 3.4% del recurso ejercido del PROSSAPYS fue
empleado para saneamiento, mientras que 51.5% y
34.6% se destinaron para agua potable y alcantarillado,
respectivamente (CONAGUA, 2008). Con estas acciones,
en las zonas rurales la cobertura de alcantarillado pasó de
36.7% en 2000 al 61.8% en 2008 (CONAGUA, 2009b).
Esto significa la colección de mayores volúmenes de
aguas residuales domésticas, que se están descargando
sin tratamiento en ríos y arroyos cercanos o se están
utilizando en forma directa en la agricultura; afectando
negativamente la salud de los ecosistemas y de las
personas. Muchas fuentes de agua para consumo humano
se están contaminando. En 2005, las enfermedades
intestinales fueron la causa del 9.7% de las muertes
de niños (as) menores a 5 años (627 casos) en México
(De Anda y Shear, 2008) y muchos de estos casos están
relacionados con la contaminación del agua.
Distribución de localidades rurales en el país y sistemas
de tratamiento de aguas residuales municipales
A pesar que la población en México es predominantemente
urbana y la tendencia desde hace décadas es hacia una
disminución del porcentaje de la población rural, la
proporción de la población mexicana distribuida en
localidades rurales permanece elevada (Cuadro 1).
Al año 2005, 23.5% de la población; es decir, 24 276
536 personas habitaban en 184 748 localidades rurales
(INEGI, 2005). En 47 233 de estas localidades, viven
entre 100 y 2 499 habitantes. Los estados con un mayor
número de localidades rurales son Veracruz, Chiapas y
Oaxaca (Figura 2). En cada uno de los estados la mayor
parte de estas localidades son aquellas con 100 a 499
habitantes.
2008). With this actions, sewage system coverage in rural
zones increased from 36.7% in 2000 to 61.8% in 2008
(CONAGUA, 2009b).
This means that greater volumes of domestic wastewaters are
collected and being discharged without treatment into nearby
rivers and streams or directly for agriculture, negatively
affecting the health of the people and the ecosystems.
Many water sources for human consumption are being
contaminated. In 2005 in Mexico, intestinal diseases caused
9.7% of deaths in children under 5 years old (627 cases) (De
Anda and Shear, 2008), and many of this cases are directly
linked to water pollution.
Distribution of rural localities in the country and existing
municipal wastewater treatment systems
Although, the Mexican population is predominantly urban
and the trend for the past decades has been decreasing rates of
rural populations, the proportion of the Mexican population
distributed in rural localities remains high (Table 1). Up to the
year 2005 in Mexico, 23.5% of the population lived in 184
748 rural localities, that is to say 24 276 536 people (INEGI,
2005). In 47 233 of these localities, there are between one
hundred and 2 499 inhabitants. The states with greatest
number of rural communities are Veracruz, Chiapas, and
Oaxaca (Figure 2). In each of these states, the highest portion
of these communities has between 100 at 499 inhabitants.
It is quite possible that the approach “attend the most
densely populated communities first” currently used
for construction of wastewater treatment plants, is also
being used for sewage service coverage in rural areas
as well. This means that coverage of sewage services
must be very limited in rural communities of less than a 100
Cuadro 1. Distribución de la población rural y urbana en México.
Table 1. Distribution of the rural and urban population in Mexico.
Tamaño (habitantes) (%) de la población Número de localidades Número de habitantes
< 2 500
500-2 499
100-499
< 100
2 500-15 000
>15 000
Elaboración con datos del INEGI (2008).
23.5
13.5
7.65
2.4
13.7
62.8
184 748
13 819
33 414
137 515
2 640
550
24 276 536
13 938 122
7 900,437
2 437 977
14 147 084
64 849 408

144 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Florentina Zurita-Martínez et al.
7000
6000
5000
100-499 habitantes
500-900
1000-1999
2000-2499
4000
3000
2000
1000
0
Aguascalientes
Baja California
Baja Califonia Sur
Campeche
Coahuila
Colima
Chiapas
Chihuahua
Distriro Federal
Durango
Guanajuato
Guerrero
Hidalgo
Figura 2. Clasificación de localidades rurales por entidad federativa. Elaboración con datos del INEGI (2005).
Figure 2. Classification of rural localities by state. Elaboration with data from INEGI (2005).
Jalisco
Estado de México
Michoacán
Morelos
Nayarit
Nuevo León
Oaxaca
Puebla
Querétaro
Quintana Roo
San Luis Potosí
Sinaloa
Sonora
Tabasco
Tamaulipas
Tlaxcala
Veracruz
Yucatán
Zacatecas
Es altamente probable que el enfoque de “atender primero a
las comunidades más pobladas”, aplicado en la construcción
de plantas de tratamiento y la cobertura de sistemas de
alcantarillado en las zonas rurales. Significa que la cobertura
de servicios de alcantarillado puede ser muy limitada
en las CR de

El tratamiento de las aguas residuales municipales en las comunidades rurales de México 145
1800
1600
1400
500-900 habitantes
1000-1999
2000-2499
1200
1000
800
600
400
200
0
Aguascalientes
Baja California
Baja Califonia Sur
Campeche
Coahuila
Colima
Chiapas
Chihuahua
Distriro Federal
Durango
Guanajuato
Guerrero
Hidalgo
Jalisco
Estado de México
Michoacán
Morelos
Nayarit
Nuevo León
Oaxaca
Puebla
Querétaro
Quintana Roo
San Luis Potosí
Sinaloa
Sonora
Tabasco
Tamaulipas
Tlaxcala
Veracruz
Yucatán
Zacatecas
Figura 3. Clasificación de localidades rurales por entidad federativa, excluyendo localidades de 100-499 habitantes. Elaboración
con datos del INEGI (2005).
Figure 3. Classification of rural localities by state, excluding communities with 100-499 inhabitants. Elaboration with data from
INEGI (2005).
140
120
100
80
60
40
20
0
Aguascalientes
Baja California
Baja Califonia Sur
Campeche
Coahuila
Colima
Chiapas
Chihuahua
Distriro Federal
Durango
Guanajuato
Guerrero
Hidalgo
Jalisco
Estado de México
Michoacán
Figura 4. Número de localidades rurales por entidad federativa que cuentan con planta de tratamiento de aguas residuales.
Elaboración con datos de CONAGUA (2009a).
Figure 4. Number of rural localities with wastewater treatment plants by state. Elaboration with data from CONAGUA (2009a).
Morelos
Nayarit
Nuevo León
Oaxaca
Puebla
Querétaro
Quintana Roo
San Luis Potosí
Sinaloa
Sonora
Tabasco
Tamaulipas
Tlaxcala
Veracruz
Yucatán
Zacatecas
En general, los sistemas de tratamiento que más se están
utilizando en las comunidades rurales, son las lagunas
de estabilización y los humedales artificiales precedidos
de sedimentación o fosa séptica (Figura 5). Existen
también instalaciones en Sinaloa, que operan mediante un
with enzymatic reactors; all of them were built before the
year 2000. It is also observed the presence of sedimentation
or septic tanks which provide only a primary treatment.
However, most wastewaters have a secondary treatment
with natural systems.

146 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Florentina Zurita-Martínez et al.
reactor enzimático; los cuales fueron construidos antes de
2000. También se observa la presencia de fosas sépticas
o sedimentación, que están proporcionando sólo un
tratamiento primario. Sin embargo, la mayor parte de las
aguas residuales están recibiendo un nivel secundario de
tratamiento con sistemas naturales de tratamiento.
Es interesante encontrar que las lagunas de estabilización
son ya bastante comunes en México (se utilizan incluso
en localidades más grandes, desde hace décadas), el uso
de los humedales artificiales es más reciente. En 2000 no
existían PTARM con este sistema; sin embargo, en 2008
ya existía un total de 128 instalaciones (CONAGUA,
2009a). Los estados con mayor número de humedales son
Oaxaca y Sinaloa en los que tratan 240.6 L s -1 y 174.3 L s -1
de agua residual, respectivamente. Su presencia es también
importante en el estado de Chihuahua. Es de resaltar que
los sistemas de tratamiento que se están utilizando en las
CR, son los más recomendables en la mayoría de los casos,
luego entonces, el reto es cómo multiplicar el uso de tales
sistemas en todo el país.
Retos por vencer
El incremento en el número de plantas de tratamiento de
aguas residuales municipales, en las zonas urbanas del país
es definitivamente aplaudible, al igual que el incremento
en la cobertura de sistemas de alcantarillado, en el país y en
particular en las áreas rurales. Sin embargo, se puede avanzar
al mismo tiempo, en el saneamiento en las zonas rurales, si
se seleccionan tecnologías alternativas o naturales de bajo
costo. De acuerdo con la información recabada, las áreas en
donde estos sistemas se pueden aplicar son muy numerosas.
La principal desventaja de las lagunas de estabilización y
los humedales artificiales, es la gran cantidad de terreno que
requieren en comparación con las tecnologías convencionales
como el sistema de lodos activados. Sin embargo, esta
desventaja puede ser un problema menor en las comunidades
de 100 a 2 500 habitantes, e incluso para aquellas entre 2 500
a 5 000 habitantes (1 627 localidades). En los demás estados
de la república, se debe imitar la estrategia seguida por los
estados que tienen un alto nivel de tratamiento de sus aguas
residuales municipales (Aguascalientes, Durango, Sinaloa
y Chihuahua), que han utilizado tecnologías convencionales
en las grandes ciudades y tecnologías naturales en las
localidades más pequeñas. En Aguascalientes se trata 96%
de las aguas residuales (INAGUA, 2010), en Sinaloa 91.8%
(Pineda, 2010), y en Chihuahua, 72%.
140
120
100
80
60
40
20
0
Reactor enzimatico
Fosa séptima+wetland
Lodos activados
Fosa séptica
Humedal (wetland)
Primario o sedimentación
Sedimentación+wetland
Lagunas estabilización
Aguascalientes Chihuahua Durango Sinaloa
Figura 5. Sistemas utilizados en los estados que existe un mayor
número de instalaciones en localidades rurales.
Figure 5. Systems used in states where there are an increased
number of facilities in rural locations.
It is interesting to find that even if the use of stabilization
ponds is very familiar in Mexico (it has been used in bigger
localities for decades already), the use of constructed
wetlands is more recent. In the year 2000 there were no
municipal wastewater treatment plants using this system;
however, for the year 2008, there were 128 (CONAGUA,
2009a). The states with most constructed wetlands are
Oaxaca and Sinaloa, where 240.6 L s -1 and 174.3 L s -1 of
wastewaters are treated, respectively. Their presence is also
important in the state of Chihuahua. Itʼs noteworthy, that
the treatment systems that are currently being used in rural
communities are the most recommendable in most of the
cases, thus the challenge is to making such systems available
in other areas of the country as well.
Future challenges
The increase in the number of municipal wastewater
treatment plants in urban areas in Mexico is quite impressive,
as well as the increase in sewage service coverage in the
country as a whole and in rural areas in particular. However,
there could be significant advances in terms of sanitation
in rural areas, if alternative or low cot natural alternatives
were selected. According to the information gathered in this
study, the areas where these systems could be implemented
are numerous.
The main disadvantage of stabilization ponds and constructed
wetlands is the large extension of land needed, compared
to the conventional technologies such as activated sludge
systems. However, this disadvantage is a minor problem in

El tratamiento de las aguas residuales municipales en las comunidades rurales de México 147
Las lagunas de estabilización y los humedales artificiales,
se han recomendado ampliamente por múltiples autores
para los países subdesarrollados, por su sencillez de
operación y bajo costo (Kivaisi, 2001). Como tecnología de
tratamiento de las aguas residuales domésticas, las lagunas
de estabilización, representan la tecnología más utilizada en
los países subdesarrollados (Kivaisi, 2001; Peña and Mara,
2004). En México se utilizan desde hace muchos años incluso
en comunidades urbanas (Calderón, 2007). En contraparte, el
uso de los humedales artificiales (HA) en México es aún muy
limitado, a pesar que es una tecnología bastante recomendable,
principalmente en su versión de tipo subsuperficial.
Los HA tienen algunas ventajas importantes sobre las
lagunas de estabilización (LE); algunas de ellas son la
minimización de olores, la no proliferación de mosquitos
(Kayombo et al., 2005), y el poderse utilizar en el sitio
de generación de las aguas residuales, como en las casas
individuales o en conjunto. Estas ventajas hacen que sea una
tecnología muy apropiada para las comunidades de menos
de 100 habitantes, los que no se dispone de sistemas de
alcantarillado. Además, en los HA se tiene la oportunidad de
plantar especies ornamentales de valor comercial (Zurita et
al., 2008), que pueden permitir la recuperación de los gastos
de inversión a mediano plazo.
Un análisis de los sistemas de tratamiento que se utilizan
actualmente en México, así como de las experiencias
recientes en el uso de humedales, muestra cuáles son
algunas de las barreras que han frenado el uso extendido
de tales sistemas en México. La principal de ellas, es el
poco conocimiento de esta tecnología por parte del sector
empresarial mexicano, dedicado al tratamiento de aguas
residuales; lo que propicia que en el momento de ofertar
sistemas de tratamiento a los municipios, sólo ofrezcan
tecnologías convencionales.
Esta barrera se puede subsanar mediante una mayor
participación de las instituciones de investigación, como el
caso del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA),
que dirigió la construcción de HA en las localidades de
Santa Fe de la Laguna, Quiroga, Cucuchucho Tzintzuntzan,
Erongarícuaro, Erongarícuaro en la ribera del Lago de
Patzcuaro, involucrando a los pobladores (González y
Rivas, 2008).
Otra barrera es la falta de manuales de diseño y operación
accesibles a las autoridades locales y usuarios directos.
Porque si bien existe información en español en internet,
communities of populations ranging from one hundred up to
2 499 inhabitants, and even for those between 2 500 and five
thousand inhabitants (1 627 localities). In the other states,
the strategy followed by the states that have the highest
level of municipal wastewater treatment should be imitated
(Aguascalientes, Durango, Sinaloa, and Chihuahua), where
conventional technologies have been used in bigger cities
and natural technologies have been implemented in smaller
communities. In Aguascalientes, 96% of wastewaters are
treated (INAGUA, 2010), in Sinaloa 91.8% (Pineda, 2010),
and in Chihuahua 72%.
Stabilization ponds and constructed wetlands have
been widely recommended by multiple specialists for
underdeveloped countries, as they are user-friendly and
involve low operation costs (Kivaisi, 2001). As domestic
wastewater treatment technologies, stabilization ponds
represent the most widely used option in underdeveloped
countries (Kivaisi, 2001; Peña and Mara, 2004). In Mexico,
they have been used for decades, even in urban areas
(Calderón, 2007). Instead, the use of constructed wetlands
in Mexico is very limited, despite being the most suitable
technology, especially in its sub-superficial version.
Constructed wetlands have important advantages when
compared to stabilization ponds.
Some of them are the minimization of odors; the lack of
proliferation of mosquitoes (Kayombo et al., 2005);
and being able to use them on site, where wastewater is
generated, for example in individual homes or household
clusters. These advantages make it a suitable technology
for communities of less than one hundred inhabitants,
where sewage services are not available. Besides, in
constructed wetlands it is possible to plant ornamental
plants of commercial value (Zurita et al., 2008), allowing
the mid-term recovery of investment costs.
An analysis of wastewater treatment systems currently
utilized in Mexico, as well as recent experiences using
wetlands shows some of the barriers that have prevented
their widespread adoption. The main one is the lack of
knowledge of this technology by the Mexican business sector
dedicated to wastewater treatment; this means that usually
only conventional systems are offered to municipalities
seeking treatment options.
This impediment can be overcome with a greater
participation of research institutions and experts, for
example the Mexican Institute of Water Technology

148 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Florentina Zurita-Martínez et al.
esta información no está disponible tan fácilmente en las
comunidades. Una evaluación de los humedales utilizados
in situ en la comunidad de Akumal, Quintana Roo; demostró
que no están funcionando apropiadamente porque fueron
mal construidos, diseñados y manejados por los usuarios
(Varma, 2009), quienes no tuvieron a la mano la información
y capacitación necesaria.
El estudio de los humedales construidos en localidades
rurales y urbanas en el Valle de Oaxaca, arrojó resultados
similares. Los sistemas están operando deficientemente
como resultado de un mal diseño, operación inadecuada y
mantenimiento nulo (Haase, 2010). Estos casos en México,
demuestran que esta tecnología se ha sobre simplificado; lo
que ha conducido al error de construirlos y abandonarlos,
con la idea equivocada de que no requieren supervisión
alguna ni mantenimiento. Finalmente, la barrera más fuerte
para impulsar esta tecnología, es la falta de integración entre
los grupos de investigación en el país, que trabajen con
humedales artificiales.
Por lo tanto, el reto para los investigadores del agua es aportar
propuestas que permitan incrementar la instalación de
sistemas de tratamiento en las comunidades rurales, en
particular de los HA. Probablemente, se debe iniciar con la
integración de los esfuerzos aislados de diferentes grupos
de investigación en todo el país, a través de la conformación
de grupos de especialistas que se encarguen de coordinar
la elaboración de guías específicas de diseño, operación
y mantenimiento, y que sirvan de interlocutores entre
las comunidades, los diferentes niveles de gobierno y el
sector empresarial involucrado en el tratamiento de aguas
residuales.
CONCLUSIONES
La construcción de plantas de tratamiento en las localidades
urbanas altamente pobladas, resulta muy costosa por el tipo
de tecnología que se requiere para tratar grandes volúmenes
en espacios reducidos. Sin embargo, para las pequeñas
comunidades rurales de 100-2 500 habitantes, es posible
emplear tecnologías naturales de tratamiento, tales como
las lagunas de estabilización y los humedales artificiales,
que implican bajos costos de construcción, operación y
mantenimiento. Las tecnologías de bajo costo, amigables
con el ambiente, representan la opción más recomendable
para países en vías de desarrollo como México.
(IMTA), which directed the construction of wetlands in the
localities of Santa Fe de la Laguna in Quiroga; Cucuchucho
in Tzintzuntzan; and Erongarícuaro in the shore of Lake
Patzcuaro involving the local population (González and
Rivas, 2008).
Another barrier is the lack of basic and detailed design
manuals for potential users, including local authorities
and direct users, considering that even if there is some
information online in Spanish, it is not easily accessible in
rural communities. An evaluation of in situ wetlands in the
community of Akumal, Quintana Roo, demonstrated that
they are not working properly as they were poorly designed,
built and managed by users who had no information or
training at hand (Varma, 2009).
A study of wetlands constructed in rural and urban localities
in the Valley of Oaxaca presented similar findings.
Systems are operating deficiently as a result of poor design,
inadequate operation and lack of management (Haase, 2010).
These case studies from Mexico show that technologies
have been oversimplified, leading to errors in the process
of building and abandoning them, with the idea that they
require no supervision or management at all. Lastly, and
possibly the most important barrier for this technology, is
the lack of integration amongst research groups specializing
on constructed wetlands.
Thus, the challenge for water researchers is to make
proposals that lead to an increase of wastewater treatment
systems in rural communities, especially of constructed
wetlands. Possibly, it would be useful to start by integrating
isolated efforts of different research groups across the
country, through the establishment of specialized groups
to coordinate the elaboration of specific guides of design,
operation and management, at the same time as serving as
spokesperson and bridge between the communities, the
different levels of government and the Mexican business
sector involved in wastewater treatment.
CONCLUSIONS
The construction of treatment plants in densely populated
urban localities is very costly due to the types of technology
that are required, involving the treatment of large volumes of
water in reduced spaces. However, for small rural communities
with populations ranging between one hundred and two

El tratamiento de las aguas residuales municipales en las comunidades rurales de México 149
Se debe promover a corto plazo, la aplicación en las numerosas
CR esparcida en todo lo largo y ancho del país, porque es en estas
comunidades pequeñas es más cómoda su implementación.
El uso de estas tecnologías en forma masiva, principalmente
los HA, cuyo uso es muy limitado, ayudaría a frenar la
degradación de los ecosistemas acuáticos y la contaminación
de las aguas superficiales y subterráneas en México.
La implementación de tales sistemas también permitiría el
rehúso de las aguas residuales tratadas para la irrigación de
los cultivos, con lo que se disminuiría el consumo de agua
de primer uso. Los casos observados en el país, demuestran
que la implementación de los humedales artificiales debe
ser cuidadosa, para no desalentar su uso; para que esto sea
posible, es esencial que en el país se conformen grupos de
especialistas en sistemas naturales de tratamiento de aguas
residuales, en particular de los humedales artificiales.
Especialistas que promuevan el uso de estas tecnologías, que
desarrollen otras y que compartan experiencias de éxitos y
fracasos, con el objetivo común de acelerar el saneamiento
en las comunidades rurales de México.
LITERATURA CITADA
Arias, M. E. and Brown, M. T. 2009. Feasibility of using
constructed treatment wetlands for municipal
wastewater treatment in the Bogotá Savannah,
Columbia. Ecol. Eng. 35:1070-1078.
Ayaz, S. C. and Akca, L. 2001. Treatment of wastewater by
natural systems. Environ. Int. 26:189-195.
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Ciria, M. P.; Solano, M. L. and Soriano, P. 2005. Role of
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Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). 2008.
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y saneamiento. Secretaría de Medio Ambiente y
Recursos Naturales. D. F., México. 167 p.
Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). 2009a.
Inventario nacional de plantas municipales de
potabilización y tratamiento de aguas residuales
en operación. Secretaría de Medio Ambiente y
Recursos Naturales. D. F., México. 302 p.
and a half thousand inhabitants, it is possible to employ
natural treatment technologies such as stabilization ponds
and constructed wetlands implying low building, operation
and management costs. Low cost and environmentally
friendly technologies are the most recommendable option
for developing countries such as Mexico.
In the short term, their use should be promoted in numerous
rural communities scattered across the national territory, as
they are most easily implemented there. The massive use of
these technologies, particularly constructed wetlands that are
currently underutilized, would help to stop degradation of
aquatic ecosystems and pollution of surface and underground
waters in Mexico.
The implementation of such systems would also enable to
reusing treated wastewaters for crop irrigation, balancing
the current first-hand water demand. The cases observed
in Mexico show, that the implementation of constructed
wetlands must be carefully performed, in order to not
discourage their use. It is imperative not to repeat the
mistakes of inadequate designing and lack of maintenance
and management. In order to make this possible, it is
essential to form groups of experts in natural wastewater
treatment systems, particularly about constructed wetlands.
Specialists that will promote the use of these technologies,
develop others, and share success and failure experiences
with the common objective of promoting sanitation in
Mexican rural communities.
End of the English version
Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). 2009b.
Situación del subsector agua potable, alcantarillado
y saneamiento. Secretaría de Medio Ambiente y
Recursos Naturales. D. F., México. 223 p.
Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). 2010.
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Calderón, C. G. 2007. Serie autodidáctica de medición de
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Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011 p. 151-162
PROPIEDADES FÍSICAS DE UN ANDOSOL MÓLICO
BAJO LABRANZA DE CONSERVACIÓN*
PHYSICAL PROPERTIES OF A MOLLIC ANDOSOL
UNDER CONSERVATION TILLAGE
Jesús Arcadio Muñoz Villalobos 1 , Klaudia Oleschko Lutkova 2 , Miguel Agustín Velásquez Valle 1 , Jaime de Jesús Velázquez García 1 ,
Mario Martínez Menes 3 y Benjamín Figueroa Sandoval 3
1
Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en relación Agua-Suelo-Planta-Atmósfera. INIFAP. Margen derecha canal Sacramento, km 6.5. Gómez Palacio, Durango,
México. 2 Instituto de Geología, Ciencias de la Tierra. Universidad Autónoma de México. Juriquilla, Querétaro. 3 Posgrado de Hidrociencias. Colegio de Postgraduados.
Carretera México-Texcoco, km. 36.5. Montecillo, Texcoco, Estado de México, México. Autor para correspondencia: villalobos.arcadio@inifap.gob.mx.
RESUMEN
ABSTRACT
Las propiedades físicas de los Andosoles mólicos están
condicionadas por una textura fina, aunque su contenido en
arcilla no suele pasar de 20 a 25%, escasas en arenas y tanto
más cuanto mayor es la evolución. El conocimiento de su
estabilidad estructural permite a los Andosoles mantener una
estructura muy porosa (porosidad entre el 71 y 78%) con una
densidad aparente muy baja, entre 0.5 y 0.8 kg m -3 , y una
permeabilidad muy elevada. Cuando se secan las partículas
primarias (arcillas) en los agregados se contraen fuertemente
y por esta razón la capacidad de retención de agua puede
reducirse hasta en 60% de la inicial. El objetivo fue evaluar
los efectos de la labranza de conservación, sobre la humedad
gravimétrica, la resistencia mecánica y la densidad aparente,
como indicadores de la calidad física del Andosol bajo el
manejo de labranza de conservación y labranza convencional
en dos fechas del muestreo. El área de estudio se ubicó en
la cuenca del lago de Pátzcuaro, Michoacán. Se tomaron
muestras a una profundidad de 0 a 10 y de 10 a 20 cm. Se
hizo un análisis estadístico completamente al azar, pruebas
de medias por el método de Tukey y análisis de correlaciones
Pearson. En la labranza de conservación se documentó el
contenido máximo de la humedad gravimétrica (60.8%)
durante el primer muestreo, porcentaje que disminuyó hasta
The physical properties of mollic andosols are conditioned
by a fine texture, although the clay content does not usually
overpass 20 to 25%, poor in sands and the more the higher
the evolution. The knowledge of its structural stability allows
the andosols to maintaining a quite porous structure (Porosity
between 71 and 78%) with a very low bulk density, between
0.5 and 0.8 kg m -3 , and a very high permeability. When the
primary particles get dried (clays) in the aggregates, they
contract themselves quite strongly and for this reason the
water holding capacity can be reduced up to 60% from
the initial. The objective was to evaluate the effects of
conservation tillage on gravimetric moisture, the mechanical
resistance and bulk density as indicators of the physical
quality of andosol, under conservation tillage management
and conventional tillage in two sampling dates. The study
area was located in the basin of Lake Patzcuaro, Michoacán.
Samples of gravimetric moisture, mechanical resistance and
bulk density were taken at a depth of 0 to 10 and 10 to 20 cm.
A completely randomized statistical analysis, means tests by
the method of Tukey and Pearson correlation analysis were
done. In the conservation tillage management treatment,
the maximum gravimetric moisture got documented
(60.8%) during the first sample, the percentage decreased
* Recibido: abril de 2011
Aceptado: octubre de 2011

152 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Jesús Arcadio Muñoz Villalobos et al.
56.41%, cuatro años después cuando se realizó el segundo
muestreo. Cabe mencionar que las diferencias en humedad
del Andosol, son altamente significativas entre labranza
convencional con labranza de conservación, en el primer
muestreo (R 2 = 0.804), mientras que en el segundo muestreo,
esta diferencia no fue estadísticamente significativa. Con el
análisis estadístico se observó que la resistencia mecánica se
incrementó de un muestreo (2001) al otro (2004) y que sus
valores abarcan un amplio rango desde 184.4 hasta 274.9 kPa
en labranza convencional, que se incrementa aún más bajo
la labranza cero, llegando a valores entre 152.8 y 285.4 kPa.
La densidad aparente mostró diferencias significativas (p≤
0.05) entre los tratamientos comparados. En general, entre
muestreos, la densidad aparente se incrementó de 0.53 a 0.57
kg m -3 en la labaranza convencional, variando de 0.51 a 0.55
kg m -3 en el campo con labranza de conservación. Se encontró
una alta correlación entre la resistencia mecánica, la humedad
gravimétrica y la densidad aparente del suelo, concluyendo que
estas propiedades del Andosol, son indicadores de naturaleza
integral indicativa de la dinámica de sus propiedades físicas,
como una medida del grado de su compactación por efecto
del manejo, lo cual permite reconocerlas para un diagnostico
instantáneo del deterioro de la calidad física del suelo.
Palabras clave: densidad aparente, humedad gravimétrica,
resistencia mecánica.
up to 56.41%, four years later, when the second sampling
was performed. It is noteworthy that differences in the
andosolʼs gravimetric moisture, are highly significant
between conventional tillage with conservation tillage in
the first sampling (R= 0.804), whereas in the second one,
this difference was not statistically significant. According
to the statistical analysis, it was shown that the mechanical
resistance increased from one sampling (2001) to another
(2004) and their values span a wide range from 184.4 to
274.9 kPa for the conventional tillage treatment, which is
further increased under zero tillage, reaching values between
152.8 and 285.4 kPa. The bulk density showed significant
differences (p≤ 0.05) between the compared treatments. In
general, during sampling, ρb increased from 0.53 to 0.57 kg
m -3 in the conventional tillage, ranging from 0.51 to 0.55 kg
m -3 in the field with conservation tillage. A high correlation
between the mechanical resistance, gravimetric moisture and
bulk density was found, concluding that these properties are
indicators of the andosol’s integrated nature indicative of
the dynamics of their physical properties, as a measurable
degree of compaction as a result of its management, which
allows instantaneous diagnosis recognition of the soil’s
physical quality deterioration.
Key words: bulk density, gravimetric moisture, mechanical
resistance.
INTRODUCCIÓN
INTRODUCTION
El suelo es un cuerpo heterogéneo con una alta variabilidad
espacio-temporal, provocada principalmente por la
dinámica de los procesos internos y su interacción con
factores externos, como el clima y la topografía, los cuales
modifican las propiedades físicas, químicas y biológicas del
suelo de un punto a otro (Hillel, 1998). Un factor externo
que favorece la variabilidad de las propiedades del suelo
es la labranza continua, la cual provoca rompimiento de
los agregados y degradación de la estructura en la zona de
influencia del laboreo y aumenta la susceptibilidad a la
disgregación superficial y en consecuencia, se aceleran los
procesos erosivos (Chien et al., 1997).
Los andosoles, a diferencia de los vertisoles, tienen una
microestructura bien desarrollada y estable al agua,
además de tener una resistencia mecánica alta a las fuerzas
externas, acompañada por una macroestructura inestable y
pobremente desarrollada (Oleschko y Chapa, 1989; Salton
The soil is a heterogeneous body, with high spatialtemporal
variability, caused mainly by the dynamics of
internal processes and their interaction with external
factors such as climate and topography, which modify
the physical, chemical and biological properties of the
soil, from one point to another (Hillel, 1998). An external
factor that favors the variability of the soil´s properties
is the continuous tillage, which causes disruption of the
aggregates and degradation of the structure in the area
of influence of tillage and increases the susceptibility to
the surface disruption and thus accelerating the erosive
processes (Chien et al., 1997).
The andosols, unlike vertisols, have a well-developed
microstructure stable to water, besides having a high
mechanical resistance to external forces, accompanied by
an unstable and poorly developed macrostructure (Oleschko
and Chapa, 1989; Salton and Mielniczuck, 1995). The

Propiedades físicas de un Andosol mólico bajo labranza de conservación 153
y Mielniczuck, 1995). El análisis de la dinámica de las
propiedades físicas del suelo, se utiliza como indicador
de la calidad del suelo y de la magnitud de los procesos de
degradación de la estructura y la compactación del mismo.
Este método considera los cambios espaciales y temporales
que pueden ocurrir en las propiedades del suelo y proporciona
evidencias sobre su comportamiento e incrementa la certeza
de los pronósticos acerca de la respuesta de estos atributos
a diversos usos, bajo determinadas prácticas de manejo
(Ovalles y Rey, 1995; Alperin et al., 2002).
Existen métodos de siembra alternativos que se puede
combinar con los cultivos en agricultura de ladera,
incrementando en gran medida la protección y conservación
del suelo. Uno de ellos es la labranza de conservación.
Actualmente se han logrado avances significativos en la
aplicación de la labranza mínima o cero en combinación con
una cubierta de residuos (labranza de conservación), para
proteger el suelo contra el impacto de las gotas de lluvia y el
arrastre, lo que disminuye de una manera efectiva la erosión.
Existen numerosos reportes de estudios donde los residuos
de cosecha se han utilizado para disminuir la erosión en
sistemas de labranza de conservación (Richardson y King,
1995; Thierfelder et al., 2005).
Diferentes procesos y mecanismos involucrados tanto en
la génesis de estructura del suelo como en su degradación,
operan dentro de un amplio rango de escalas, empezando
desde la escala sub-microscópica donde se realizan los
procesos de unión de las partículas sólidas elementales (PSE)
del tamaño de arcillas, que se mantienen posteriormente
unidas por las fuerzas tanto electromagnéticas como de otra
naturaleza, formando microagregados del tamaño inferior
a 0.25 mm. Los agregados de tamaño mayor a 0.25 mm
(macroagregados), obtienen una gran parte de su estabilidad
al efecto del agua a partir de la interacción con las raíces de
plantas vivas o parcialmente descompuestas, más que nada
con las hifas de hongos y residuos de la descomposición
sucesiva de las plantas (Dexter, 2004).
El suelo sigue siendo uno de los principales recursos
indispensables para el desarrollo de las actividades agrícolas;
sin embargo, en muchas regiones del mundo su uso y
manejo hasta la fecha, no son sustentables (Bruma et al.,
1998). En los últimos años se ha puesto mayor énfasis en la
optimización de las propiedades físicas del suelo, a través de
un manejo sustentable que disminuye el riesgo de los efectos
negativos que acompañan la labranza de conservación, y
que ha sido ampliamente reconocido como un sistema de
analysis of the soilʼs dynamic physical properties is used
as an indicator of soil quality and the magnitude of the
processes of degradation of the structure and compaction.
This method considers the spatial and temporal changes
that may occur in the soil’s properties, providing evidence
of their behavior and increasing the accuracy of the
predictions of the response of these attributes to different
uses under certain management practices (Ovalles and
King, 1995; Alperin et al., 2002).
There are alternative planting methods that can be
combined with crops in hillside agriculture, greatly
increasing the soil’s protection and conservation. One of
them is the so called conservation tillage. Currently, there
have been significant advances in the application of the
minimum or zero tillage, in combination with a residue
cover (conservation tillage) to protect the soil against the
impact of raindrops and drag, which effectively decreases
the erosion. There are many reports of studies, where crop
residues were used to reduce erosion in the conservation
tillage systems (Richardson and King, 1995; Thierfelder
et al., 2005).
Different processes and mechanisms involved, in both, the
soil’s structure genesis and in its degradation, operate within
a wide range of scales, starting from the sub-microscopic
scale where the elementary solid particles (ESP) union
processes are performed, with the size of clays that are later
held together by electromagnetic forces as well as with
others of different nature, to form micro-aggregates smaller
than 0.25 mm. The aggregates larger than 0.25 mm (macroaggregates)
derive much of their stability to the effect of
water from the interaction with living plantʼs roots and
partially decomposed, mostly with the hyphae of fungi and
residue derived from the plant´s successive decomposition
(Dexter, 2004).
The soil is still one of the main resources required for the
development of agriculture activities. However, in many
regions, its management and use are up to this date, not
sustainable (Bruma et al., 1998). In recent years, greater
emphasis has been placed upon optimizing the soilʼs
physical properties, through sustainable management that
reduces the risk of negative effects that accompany the
conservation tillage, which has been widely recognized
as a management system ensuring the development
of a stable structure, resistant to degradation under
agricultural use (Lal, 2000). The main challenges in the
management of the soil’s physical properties are linked to

154 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Jesús Arcadio Muñoz Villalobos et al.
manejo, que asegura el desarrollo de una estructura estable
y resistente a la degradación de los suelos sometidos al uso
agrícola (Lal, 2000). Los principales retos del manejo de las
propiedades físicas del suelo, están vinculados al incremento
de la productividad agronómica, así como al mejoramiento
de la calidad ambiental, vía la eficiencia de flujos de masa
y energía (Slepetiene y Slepetys, 2005).
MATERIALES Y MÉTODOS
Este estudio se realizó en la comunidad de Sta. Isabel de
Ajuno, ubicada en la cuenca del lago de Pátzcuaro, en el
estado de Michoacán, en un Andosol mólico de textura
migajón arenoso (Cuadro 1).
the increasing agricultural productivity and improvement
of the environmental quality, via the efficiency of mass and
energy flows (Slepetiene and Slepetys, 2005).
MATERIALS AND METHODS
This study was conducted in the community of St. Elizabeth
of Ajun, located in the basin of Lake Patzcuaro in Michoacán
State in a mollic andosol sandy loam texture (Table 1).
Landrace maize was planted in both treatments, between
the last week of April and early May. Fertilization was
divided into two stages, in the first one, half of the nitrogen
Cuadro 1. Valores promedio de las propiedades físicas y químicas del Andosol † .
Table 1. Andosol’s physical and chemical properties mean values † .
Propiedades físicas
Propiedades químicas
Textura Migajón arenoso pH 5.5
Densidad real 2.72 kg m -3 CIC 39.5 cmol kg -1
Densidad aparente 0.6-0.8 kg m -3 MO 1.74
Porosidad total 45%
CIC= capacidad de intercambio catiónico; MO= materia orgánica; † = Chapa (1987) y Tiscareño-López et al. (1999).
En ambos tratamientos se sembró maíz criollo, entre la
última semana de abril y la primera de mayo. La fertilización
se dividió en dos etapas, en la primera se aplicó la mitad del
nitrógeno con 180 kg de nitrato de amonio (60 unidades de
N) y 130 kg de superfosfato de calcio triple (90 unidades de
fósforo) en la siembra y en la segunda escarda se aplicó el
resto del nitrógeno; la siembra y fertilización se realizó con
maquinaria para labranza cero.
La parcela experimental se estableció en unas terrazas
de base ancha, donde se evaluaron dos tratamientos de
labranza: labranza convencional (LCv) y labranza cero
(LCz). El tratamiento LCv consistió en un paso de arado,
rastra y trazo de siembra; mientras que en el tratamiento
LCz, el cultivo se sembró directamente sobre el suelo
con presencia de residuos del cultivo anterior en un 30%
de la superficie del terreno. Al final del ciclo se hicieron
dos muestreos de suelo con una diferencia de cuatro años
entre el primer muestreo y el segundo muestreo (2001
a 2004) para obtener información sobre resistencia a la
penetración (γ), contenido de humedad (W i ) y densidad
aparente (ρ b ).
applied with 180 kg of ammonium nitrate (60 units of N)
and 130 kg of calcium superphosphate triple (90 units
of phosphorus) in the planting and during the second
weeding the rest of nitrogen was applied; the seeding and
fertilization was done with zero tillage machinery.
The experimental plot was established in a broadbased
terrace, where two tillage treatments were tested:
conventional tillage (LCv) and zero tillage (LCz). The LCv
treatment consisted of passing a plow, harrow and seed lining,
while in the LCz treatment, the crop is directly planted on the
soil with residues of previous crop on 30% of the land surface.
At the end of the cycle, two soil samplings were performed,
with a gap of four years between the first sampling and second
one (2001 to 2004) in order to get information on penetration
resistance (γ), moisture content (W i ) and bulk density (ρ b ).
Sampling for physical properties
For the first sampling of soil’s physical properties, grids
of 15∗55 m were drawn (to approximate a rectangle to
the dimensions of the terrace) in each tillage system with

Propiedades físicas de un Andosol mólico bajo labranza de conservación 155
Muestreo de propiedades físicas
Para el primer muestreo de las propiedades físicas del suelo,
se trazaron cuadriculas de 15∗55 m (para aproximar un
rectángulo a las dimensiones de la terraza), en cada sistema
de labranza con unidades de muestreo de 5∗5 m, orientadas
de este a oeste, con el fin de ubicar los mismos puntos en
el segundo muestreo. Los muestreos se realizaron en los
puntos de intersección de la cuadrícula a una profundidad
de 0 a 10 cm y 10 a 20 cm.
Resistencia mecánica (γ), humedad del suelo (W i ) y
densidad aparente (ρ b )
La densidad aparente (ρ b ) se determinó con el método del
cilindro de volumen conocido, donde un cilindro de PVC
se introduce en el suelo obteniendo una muestra de suelo
inalterada que se seco a la estufa a 105 °C durante 24 h, para
determinar la masa de suelo seco. Con estos datos se estimó
ρ b dividiendo la masa de suelo entre el volumen del cilindro.
Simultáneamente se determinó el contenido gravimétrico
de humedad (W i ). La resistencia mecánica se determinó con
un penetrómetro de impacto que posee una punta cónica de
área conocida, el método consiste en introducir la varilla de
la herramienta directamente en el suelo.
La resistencia a la penetración (γ) se calculó considerando
el número de golpes necesarios (N) para alcanzar una
profundidad de penetración de 10 y 20 cm (DP), la masa del
golpe (3.85 kg), la aceleración de la gravedad (9.81 m s -2 ), la
distancia del golpeo (DG) y el área del cono (A= 0.002001 m 2 ).
Análisis estadísticos
Para evaluar el efecto de los tratamientos de labranza sobre
las propiedades físicas estudiadas, se realizó el análisis de
varianza y prueba de medias por el método de Tukey para un
diseño completamente al azar. Se hizo también un análisis
de correlaciones Pearson.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Resistencia mecánica
En el Cuadro 2 se muestran los valores de las propiedades
físicas estudiadas (γ, W i y ρ b ) del Andosol para tratamientos
de labranza en los dos muestreos realizados. Los datos
sampling units of 5∗5 m, oriented east to west, in order to
locate the very same points in the second sampling. The
samples were taken at the points of intersection of the grid
to a depth of 0 to 10 cm and 10 to 20 cm.
Mechanical resistance (γ), soil moisture (W i ) and bulk
density (ρ b )
The bulk density (ρ b ) was determined using the known
volume cylinder method, where a PVC cylinder gets buried
into the ground, getting an undisturbed soil sample, which
got dried in an oven at 105 o C for 24 h to determine the mass
of dry soil. With these data, the ρ b was estimated, dividing the
mass of soil by the volume of the cylinder. Simultaneously
determining the gravimetric moisture content (W i ). The
mechanical resistance was determined with an impact
penetrometer, which has a conical tip of known area; the
method involves introducing the toolʼs shaft directly into
the ground.
The resistance to penetration (γ) is calculated considering
the number of strokes required (N) to achieve a penetration
depth of 10 and 20 cm (DP), the strokeʼs mass (3.85 kg), the
acceleration of gravity (9.81 m s -2 ), the distance of the blow
(DG) and the cone area (A= 0.002001 m 2 ).
Statistical analysis
In order to evaluate the effect of the tillage treatments on
the physical properties studied, an analysis of variance and
a mean test by Tukey’s method for a completely randomized
design were performed. There was also a Pearson correlation
analysis.
RESULTS AND DISCUSSION
Mechanical resistance
The Table 2 shows the values of andosol’s physical
properties studied (γ, W i and ρ b ) for tillage treatments
in both samplings performed. The data indicates that γ
showed significant differences between treatments and
sampling dates. The mechanical resistance increased from
one sampling to another. The change was from 184.4 to
274.9 kPa for the LCv treatment and 152.8 to 285.4 kPa
in the zero tillage. The most evident changes occur in the
zero tillage treatment at presenting a difference of 132.6

156 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Jesús Arcadio Muñoz Villalobos et al.
muestran que la γ presentó diferencias significativas entre
tratamientos y fechas de muestreo. La resistencia mecánica se
incrementó de un muestreo a otro. La variación fue de 184.4 a
274.9 kPa en el tratamiento de LCv y de 152.8 a 285.4 kPa en
la labranza cero. Los cambios más evidentes se presentan en el
tratamiento de labranza cero al tener una diferencia de 132.6
kPa entre un muestreo y otro, lo que permite apreciar un claro
aumento en la compactación en la capa superficial del suelo,
atribuida a la falta de movimiento de la capa por el laboreo
y la existencia de procesos continuos de empaquetamiento
de las partículas del suelo, mayor continuidad en el espacio
poroso y mejoramiento de la estructura.
Sin embargo, a pesar de estas diferencias, existe menor
variabilidad de la γ en el tratamiento de LCz, al presentar
coeficientes de variación más bajos. Así mismo Sharma, et
al., (2005) reportan que la densidad aparente y la densidad
real son buenos indicadores para establecer el estado actual
de la distribución de la porosidad, y que la resistencia
mecánica no registra diferencias entre los sistemas de manejo
de los cultivos (Mulholland et al., 1999; Hussain et al., 2000).
Densidad aparente
La densidad aparente (ρ b ) mostró diferencias significativas
(p≤ 0.05) entre tratamientos, la ρ b en el tratamiento de LCv
fue mayor que la registrada en la LCz en los dos muestreos.
En general la ρ b se incrementó entre muestreos de 0.53
a 0.57 kg m -3 en la LCv, mientras que para el tratamiento
de LCz varió de 0.51 a 0.55 kg m -3 . En un estudio sobre
la dinámica estructural del Andosol mólico bajo sistemas
de labranza, Oleschko y Chapa (1989) reportan que el
tratamiento de cero labranza mostró valores de ρ b menores
de 0.63 kg m -3 . La ρ b refleja un ligero aumento de la masa
del suelo y en consecuencia, una disminución del espacio
poroso, atribuible al efecto de compactación ejercida por
fuerzas externas, como el tráfico de maquinaria, lo anterior
se confirma con una mayor γ, variable que se incrementa
con el tiempo, como la ρ b .
En el mismo sentido Kuht y Reintam (2001) observaron una
mayor estabilidad estructural en los suelos cultivados bajo
labranza cero. Este efecto, se observa cuando la ρ b aumenta
al manejar el suelo con un sistema de cultivo convencional,
a uno donde el suelo se maneja bajo labranza cero (Lipiec y
Hakansson, 2000). El incremento de la ρ b en el tiempo sugiere
una degradación mínima del suelo por compactación; sin
embargo, estos cambios no son tan drásticos para afectar la
calidad física del perfil.
kPa between one sampling and the another, allowing a
particularly marked increase in the compaction of the topsoil,
attributed to the lack of movement of the tillage layer and the
existence of a continuous process of packing-particles of the
soil, greater continuity in the pore space and improvement
of the structure. However, despite these differences, there is
less γ variability in the LCz treatment, by presenting lower
coefficients of variation.
Likewise Sharma, et al., (2005) report that the bulk density
and true density are good indicators to establish the current
state of the distribution of porosity and that mechanical
resistance does not record differences between crops’
management systems (Mulholland et al., 1999; Hussain et
al., 2000).
Bulk density
The bulk density (ρ b ) showed significant differences (p≤
0.05) between treatments (Figure 1). The ρ b in the treatment
of LCv was higher than that in the LCz in both samplings
(Table 2). Overall, ρ b between samplings increased from 0.53
to 0.57 kg m -3 in LCv, while for the treatment of LCz ranged
from 0.51 to 0.55 kg m -3 . In a study on mollic andosol’s
structural dynamics under tillage systems, Oleschko and
Chapa (1989) report that zero tillage treatment showed
values lower than 0.63 kg ρ b m -3 . The ρb reflects a slight
increase in the soil’s mass and, consequently, a decrease of
porous space, attributable effect to the exerted compaction by
external forces, such as machinery transit for the preparation
and planting; this is confirmed by a higher γ, variable that
increases with time just as the ρ b does.
In the same way, Kuth and Reintam (2001) observed a
greater structural stability in cultivated soils under zero
tillage. This effect is observed when the ρ b increases by
managing the ground with a conventional culture system,
to one where the land is managed under zero tillage (Lipiec
and Hakansson, 2000). The ρ b increasing over time suggests
minimum soil degradation by compaction; however, these
changes are not so drastic to affect the physical quality of
the profile.
In this regard, Quiroga et al. (1999); Álvarez and Barranco
(2005) reported that in soils managed under zero tillage, bulk
density and penetration resistance are higher than 1.35 kg
m -3 , while the macro-porosity and hydraulic conductivity
are lower in the stratum 0 to 10 cm and in the sub-surface
layer it showed a similar behavior. The bulk density (ρ b )

Propiedades físicas de un Andosol mólico bajo labranza de conservación 157
Al respecto, Quiroga et al. (1999) y Álvarez y Barranco
(2005), reportan que en suelos manejados bajo labranza cero,
la densidad aparente y la resistencia a la penetración son
mayores de 1.35 kg m -3 , mientras que la macroporosidad y la
conductividad hidráulica son menores en el estrato de 0 a 10
cm y en la capa sub-superficial registraron un comportamiento
similar. La densidad aparente (ρ b ) puede ser incluida dentro
del grupo mínimo de propiedades físicas a medir para
evaluar la calidad física de un suelo, como indicador de la
estructura, la resistencia mecánica y la cohesión del mismo.
Con un incremento de la densidad aparente, la resistencia
mecánica tiende a aumentar y la porosidad del suelo tiende
a disminuir, con estos cambios limitan el crecimiento de las
raíces a valores críticos (Cuadro 2).
may be included within the minimum set of physical
properties measured to evaluate the soilʼs physical quality
as an indicator of the structure, mechanical resistance
and its cohesion. With an increase in the bulk density,
the mechanical resistance tends to increase and the soil’s
porosity tends to decrease; these changes limit the growth
of the roots to critical values (Table 2).
The bulk density’s critical values for root growth vary
depending to the texture of the soil and the species concerned.
For example, for sandy soils, a bulk density of 1.76 kg m -3
limits the growth of the roots of sunflower, while in clay soils
the critical value is 1.46 to 1.63 kg m -3 , for the same species
(Doran et al., 1994; Cunha et al., 1997).
Cuadro 2. Medias y desviación estándar (p< 0.05) de las propiedades físicas del Andosol obtenidas con métodos tradicionales.
Table 2. Means and standard deviation (p< 0.05) of the Andosol’s physical properties obtained using traditional methods.
Años Parámetros
Labranza convencional
(kPa) W i (%) ρ b (kg m -3 )
0-10 cm 10-20 cm 0-10 cm 10-20 cm 0-10 cm 10-20 cm
2001 X 184.4 360.6 58.1 60 0.53 0.61
2004
DE 24.35 36.83 0.962 0.996 0.014 0.012
X 216.7 513.5 50.64 54.61 0.57 0.72
DE 21.47 45.93
Labranza de conservación
2.081 2.008 0.009 0.01
2001 X 152.8 329.9 60.8 62.61 0.51 0.63
2004
DE 23.82 20.97 2.585 0.426 0.017 0.009
X 285.4 583.1 56.41 58.29 0.55 0.66
DE 22.52 50.82 2.221 1.331 0.008 0.012
γ = resistencia mecánica; W i= humedad gravimétrica; ρ b
= densidad aparente; DE= desviación estándar.
Los valores críticos de la densidad aparente para el
crecimiento de las raíces, varían según la textura que presenta
el suelo y de la especie de que se trate. Por ejemplo, para
suelos arenosos una densidad aparente de 1.76 kg m -3 limita
el crecimiento de las raíces de girasol, mientras que en suelos
arcillosos, ese valor crítico es 1.46 a 1.63 kg m -3 , para la
misma especie (Doran, et al., 1994; Cunha et al., 1997).
Esta afirmación, está basada en que los primeros 10 cm de la
capa superficial, no se ha removido con maquinaria agrícola
en un periodo de cuatro años (Cunha et al., 1997; Dorel et
al., 2000). En el mismo sentido, la compactación se puede
definir como el aumento en la densidad (valores mayores de
1.3 kg m -3 ), a niveles que limiten los procesos básicos en el
suelo como el movimiento de agua y nutrientes, la aireación
y el crecimiento de raíces (o la disminución de la porosidad)
This statement is based that in the first 10 cm of the surface
layer, has not been removed by farming machinery in four
years (Cunha et al., 1997; Dorel et al., 2000). Likewise,
the compaction can be defined as the increase in density
(values greater than 1.3 kg m -3 ) to levels that limit the
basic processes in the soil and the movement of water and
nutrients, aeration and growth of roots (or the decrease
in porosity) (Cornia et al., 1994; Arvidsson, 1998). The
agricultural soil’s susceptibility to compaction leads, in
many cases, to lower yields as a result of its effects on the
plant’s growth and water movement in the soil (Arvidsson,
1998; Quiroga et al., 1999).
In soils with different texture, the adequate, critical, and
limiting bulk density values may vary according to the
parental material from which they had developed, such as:

158 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Jesús Arcadio Muñoz Villalobos et al.
(Comia et al., 1994; Arvidsson, 1998). La susceptibilidad de
los suelos agrícolas a la compactación conduce, en muchos
casos, a bajos rendimientos agrícolas como resultado de sus
efectos sobre el crecimiento de la planta y el movimiento
del agua en el suelo (Arvidsson, 1998; Quiroga et al., 1999).
En suelos con diferente textura los valores de densidad
aparente adecuados, críticos y limitantes, pueden variar de
acuerdo con el material parental a partir del cual ellos se han
desarrollado; por ejemplo, en suelos con textura de fina a
media los valores adecuados de la densidad aparente están
por debajo de 1.3 kg m -3 , con un valor crítico de 1.4 kg m -3 ,
por arriba del cual la densidad aparente comienza a ser un
factor limitante para el desarrollo del cultivo. Para suelos de
texturas medias, los valores críticos de la densidad aparente
se ubican en el rango entre 1.3 y 1.55 kg m -3 , mientras que
para suelos de textura gruesa, entre el rango más amplio,
abarcando los valores entre 1.3 y 1.8 kg m -3 , a partir del último
valor la densidad empieza a ser limitante para el desarrollo
de las raíces de las plantas (Panayiotopoulos et al., 1994;
Ferreras et al., 2000).
Humedad gravimétrica
La humedad gravimétrica (W i ) mostró diferencias
significativas entre tratamientos, los valores de las medias
indican un mayor porcentaje de humedad en el tratamiento de
LCz (Cuadro 2), al alcanzar un máximo 60.8% en el primer
muestreo después del primer ciclo de cultivo, porcentaje
que disminuyó hasta 56.41% en el segundo muestreo cuatro
años después. La variación de la ρ b y la γ en el tiempo, el
incremento sugiere una disminución del espacio poroso en el
suelo por compactación lo cual pudiera afectar la capacidad
de almacenaje de agua; sin embargo, estos cambios no fueron
muy fuertes si se considera que el valor de W i entre muestreos
bajó de 58.1 a 50.64 en el tratamiento de LCv, mientras que
en la LCz la diferencia fue de 4.39% entre un muestreo y otro
como lo consideran algunos autores que han hecho trabajos
similares (Cabria y Culot, 2001).
En el Cuadro 2 se muestra que los porcentajes de W i en el
tratamiento de LCz fueron mayores que en el tratamiento
de LCv, en ambos muestreos, al tomar en cuenta las lluvias
de cada año. Las precipitaciones en el área donde se realizó
el estudio fueron de 472 mm en el año 2001 y de 963
mm en el año de 2004. Cabe aclarar que en el tiempo en
que se muestreo fue el tiempo de secas para esta región,
y los productores aprovechan la humedad residual para
sembrar el maíz.
in soils with fine and medium texture, the adequate bulk
density values are below 1.3 kg m -3 , with a critical value of
1.4 kg m -3 , higher values than these, the bulk density becomes
an impediment for the crop’s development. For medium
textured soils, the medium bulk density values are between
a range from 1.3 and 1.55 kg m -3 , while for rough textured
soils, in the widest range, covering values between 1.3 and
1.8 kg m -3 , higher than the latter value, the bulk density
becomes a limiting factor for the plant’s roots development
(Panayiotopoulos et al., 1994; Ferreras et al., 2000).
Gravimetric moisture
Between treatments, the gravimetric moisture (W i
)
displayed significant differences, for the LCz (Table 2),
the mean values indicate a higher humidity percentage,
reaching a maximum 60.8% in the first sampling after
the first cultivation cycle, this percentage decreased in
the second sampling 54.41% four years later. The ρ b and
γ variation over time, due to compaction the increase
suggests the soil’s diminished porous space which could
affect the water storage capacity; however, these changes
were not quite significant considering that Wi’s values
between samplings decreased from 58.1 to 50.64 in the
LCv treatment, while in the LCz’s the difference was
4.39% between one sampling and the other, as considered
by other authors whom have written similar papers (Cabria
y Culot, 2001).
Considering each year’s rain fall, Wi’s percentages of the
LCz treatment were higher than those of the LCv’s in both
samplings, as shown in Table 2. In 2001, the precipitation
was of 472 mm in the area under study and 963 mm in 2004.
Is noteworthy to mention that during the sampling time, it
was also the drought season of this area, because of this,
the producers used the residual humidity for the seeding
of maize.
This suggests that at the second sampling, higher humidity
should’ve been recorded; however, variation of humidity
over time can be partially attributed to the use of machinery
before the seeding, which for the LCv treatment’s case, it’s
linked to the direct evaporation’s humidity loss, due that
the second sampling got seeded later on than the first one,
leaving the soil exposed for a longer time.
For the LCz treatment, where there is no mechanical weed
control, besides direct evaporation, water losses are due to
the weed’s water extraction left in the field after the maize

Propiedades físicas de un Andosol mólico bajo labranza de conservación 159
Esto sugiere que debería haberse registrado más humedad en
el segundo muestreo; sin embargo, la variación del contenido
de humedad en el tiempo, se pueden atribuir en parte al
manejo del suelo con maquinaria, antes de la siembra, lo cual
está relacionado con la pérdida de humedad por evaporación
directa en el caso del tratamiento de LCv, debido que se
sembró mas tarde en el segundo muestreo que en el primero,
de tal manera, que el suelo duró más tiempo expuesto.
En el caso del tratamiento de LCz donde no hay un control
mecánico de malezas, las pérdidas de agua se debieron,
aparte de la evaporación directa, a la extracción de agua que
toma la maleza que permanece sobre el terreno después de
que el maíz se cosechó; además, en estos tratamientos no se
movía el suelo hasta el siguiente ciclo de cultivo. Por otra
parte, se debe considerar la posibilidad de la reducción de
los espacios de almacenamiento de agua en la estructura
del suelo si se incrementaron los valores de ρ b y la γ. La
evolución de la resistencia mecánica a través del tiempo, se
observó un aumento de este índice, del primer al segundo
muestreo; tanto en el incremento en la densidad aparente
como en la disminución del contenido de humedad de suelo
en el mismo año de muestreo (Chagas et al., 1995; Arvidsson
y Håkansson, 1996; Díaz-Zorita, 1999).
Las diferencias en las propiedades (γ, ρ b y W i ) que se
encontraron entre los muestreos para un mismo tratamiento,
también mostraron diferencias entre los tratamientos,
incrementado o disminuyendo sus valores de las propiedades
físicas evaluadas, por ejemplo la W i se incrementó 58.1%,
en el tratamiento de LCv, a 60.8%, mientras que en Lcz
el incremento fue de 5.8% de humedad, con respecto al
tratamiento de LCv. La γ aumentó en la capa superficial, con
una diferencia de 132.5 kPa para LCz y de 32.3 kPa en LCv,
mientras que la ρ b se mantuvo entre 0.51 a 0.57 kg m -3 . La W i
en LCz se redujo en 4.39 % y para la LCv la reducción fue
de 7.46 %. Por lo tanto, al comparar los tratamientos en el
mismo muestreo, el contenido de humedad se conservó por
más tiempo en el sistema de labranza cero, lo que se puede
atribuir a la falta de laboreo y al efecto de la cobertura de
residuos sobre la superficie del suelo (Navarro et al., 2000).
Análisis de correlación entre variables
De acuerdo con los resultados de las correlaciones Pearson
(Cuadro 3), la resistencia mecánica tiene una relación
directa con la densidad aparente y una relación inversa
con la humedad gravimétrica. Esto significa que cuando
la resistencia mecánica del suelo se incrementó la ρ b sufrió
was harvested; even so, in this treatments, the ground were
not moved until the next crop’s cycle. On the other hand, if
the ρ b and γ’s values are increased, the possibility to reduce
the soil’s water storage structure must be considered. From
the first sampling to the second one, an increase through
time of the mechanical resistanceʼs index was noted. This
proved to be quite relevant during the very same year of
the sampling, for both, the increase in the bulk density and
the soilʼs moisture content diminishing (Chagas et al.,
1995; Arvidsson y Håkansson, 1996; Díaz-Zorita, 1999).
The difference in the properties (γ, ρ b and W i ) found
between the samplings of the same treatment, also showed
differences between treatments, increasing or decreasing
the physical properties’ values evaluated, for example
in the LC v treatment, W i got 58.1% increased, while for
LCz’s the humidity increased 5.8%, with respect to the LCv
treatment. In the surface layer y increased, with a difference
of 132.5 kPa for LCz and 32.3 kPa for LCv, while the ρ b
stayed between 0.51 a 0.57 kg m -3 . The W i or LCz decreased
in 4.39% and for the LCv it was 7.46% reduction. Because of
this, by comparing the treatments in the same sampling, the
moisture content’s conservation for a longer time under zero
tillage was noted, which can be attributed either to the lack
of laboring and the effect caused by the residue’s covering
over the surface of the soil (Navarro et al., 2000).
Correlation analysis between variables
According to the Pearson correlation’s results (Table 3),
the mechanical resistance has a direct relation with the
bulks density and an inverse relation with the gravimetric
moisture. This means, that when the soil’s mechanical
resistance increased, ρ b got higher as well in both depths,
with a probability of 0.67 and 0.82 at both of them. And
the gravimetric moisture (W i ) had an inverse proportional
correlation with y up to a -0.74% probability that the
humidity stuck in the ground gets lower when γ increases.
The high correlation between the bulk density (ρ b ) and the
gravimetric moisture (W i ) is quite clear when an inverse
relation (R 2 from -0.82 to -0.99) is displayed. Since the
probability’s values are negative, the hypothesis that states,
that when ρ b is increased the soil’s moisture store capacity
is reduced, is proven to be correct.
The Table 3 presents the correlations between the sampled
physical properties with traditional methods, and a high
correlation (R 2 between 0.7 and 0.9) is shown for the

160 Rev. Mex. Cienc. Agríc. Pub. Esp. Núm. 1 1 de julio - 31 de agosto, 2011
Jesús Arcadio Muñoz Villalobos et al.
un incremento en las dos profundidades con probabilidad
de 0.67 y 0.82 a las dos profundidades. La humedad
gravimétrica se correlacionó inversamente proporcional
con la γ hasta en -0.74% de probabilidad de que la humedad
retenida en el suelo sea menor cuando la γ se incremente.
Es evidente la alta correlación de la densidad aparente con
la humedad gravimétrica al mostrar una relación inversa
(R 2 de -0.82 hasta -0.99). Este comportamiento demuestra
la hipótesis que dice, que cuando hay un incremento de la
ρ b
la capacidad de retención de humedad del suelo se reduce
es cierta, ya que los valores de probabilidad son negativos.
En el Cuadro 3 se presentan las correlaciones entre
las propiedades físicas muestreadas con los métodos
tradicionales, y se observa una alta correlación (R 2 entre 0.7
y 0.9) para las variables de densidad aparente y resistencia
mecánica con una menor coincidencia de las áreas
degradadas y por ende de las correlaciones encontradas
para el contenido de humedad. En este último caso los datos
presentan una mayor variabilidad sin llegar a una tendencia
de comportamiento clara, ya que entre las variables de interés
se observan tanto correlaciones positivas como negativas,
fluctuando la R 2 entre 0.42 y 0.99. Las variaciones que aquí
se interpretan como efecto del muestreo destructivo para las
técnicas tradicionales, donde se espera un mayor número de
errores al momento de medir la variable de interés.
bulk density and mechanical resistance variables with
a minor coincidence of degraded areas and thus for
the correlations found for the moisture content (W i ) as
well. In the latter case the data show greater variability
without a clear trend behavior, as among the variables
of interest are observed both positive and negative
correlations, ranging between 0.42 and the R 2 0.99. The
variations are interpreted as an effect of destructive
sampling for the traditional techniques, where it is
expected a greater number of errors measuring the variable
of interest.
CONCLUSIONS
The conservation tillage (zero with a layer of stubble) did
not significantly modify the andosolʼs physical properties,
even though this management was applied during four
years, showing a lower spatial and temporal variability
than that observed in conventional tillage.
The results of this study indicate that traditional sampling
methods are a good choice for accurate and precise
monitoring, and rapid and accurate prediction of
soil’s physical quality and its behavior under different
management systems.
Cuadro 3. Correlaciones Pearson de las propiedades físicas del Andosol obtenidas con métodos tradicionales, a dos
profundidades del muestreo.
Table 3. Pearson correlations of Andosol’s physical properties obtained using traditional methods at two sampling depths.
Variables γ (0-10 cm) γ (10-20 cm) Wi (0-10 cm) Wi (10-20 cm) ρ b (0-10 cm)
γ (10-20 cm) 0.95
Wi (0-10 cm) -0.46 -0.67
Wi (10-20 cm) -0.55 -0.74 0.99
ρ b (0-10 cm) 0.67 0.82 -0.82 -0.99
ρ b (10-20 cm) 0.42 0.68 -0.91 -0.88 0.86
γ= resistencia mecánica;W i= humedad gravimétrica; ρ b= densidad aparente.
CONCLUSIONES
La labranza de conservación (cero con una capa de rastrojo),
no modificó significativamente las propiedades físicas del
Andosol, aún cuando este manejo se aplicó durante cuatro
años, mostrando una menor variabilidad espacial y temporal
que la observada en la labranza convencional.
Traditional methods are accurate compared to other current
methods, easier and faster to use to creating data banks of the
dynamic andosol’s physical properties, so, it’s concluded,
that they are suitable for monitoring the soil’s physical
quality under the different management systems under study.
End of the English version

Propiedades físicas de un Andosol mólico bajo labranza de conservación 161
Los resultados de este estudio indican que los métodos
tradicionales de muestreo son una buena opción para el
monitoreo preciso y exacto, y un rápido y acertado pronóstico
de la calidad física del suelo y de su comportamiento bajo
diferentes sistemas del manejo.
Los métodos tradicionales son precisos en comparación con
otros métodos actuales, son más fáciles y rápidos de usar para
crear los bancos de datos de la dinámica de las propiedades
físicas del Andosol, por lo que se concluye que son aptos para
el monitoreo de la calidad física del suelo bajo los diferentes
sistemas de manejo estudiados.
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Thierfelder, C.; Amézquita, E. and Stahr, C. 2005. Effects of
intensifying organic manuring and tillage practices
on penetration resistance and infiltration rate. Soil
Tillage Res. 82:211-226.
Tiscareño-López, M.; Báez-González, A. D.; Velázquez-
Valle, M.; Potter, K. N.; Stone, J. J.; Tapia-Vargas, M.
and Claverán-Alonso, R. 1999. Agricultural research
for watershed restoration in central Mexico. J. Soil
and Water Conservation. 54(6):686-692.

INSTRUCCIONES PARA AUTORES(AS)
La Revista Mexicana en Ciencias Agrícolas (REMEXCA),
ofrece a los investigadores(as) en ciencias agrícolas y
áreas afines, un medio para publicar los resultados de las
investigaciones. Se aceptarán escritos de investigación
teórica o experimental, en los formatos de artículo científico,
nota de investigación, ensayo y descripción de cultivares.
Cada documento será arbitrado y editado por un grupo de
expertos(as) designados por el Comité Editorial; sólo se
aceptan escritos originales e inéditos en español o inglés y
que no estén propuestos en otras revistas.
Las contribuciones a publicarse en la REMEXCA, deberán
estar escritas a doble espacio (incluidos cuadros y figuras)
y usando times new roman paso 11 en todo el manuscrito,
con márgenes de 2.5 cm en los cuatro lados. Las cuartillas
estarán numeradas en la esquina inferior derecha y numerar
los renglones iniciando con 1 en cada página. Los apartados:
resumen, introducción, materiales y métodos, resultados,
discusión, conclusiones, agradecimientos y literatura citada,
deberán escribirse en mayúsculas y negritas alineadas a la
izquierda.
Artículo científico. Escrito original e inédito que se
fundamenta en resultados de investigaciones, en los que se ha
estudiado la interacción de dos o más tratamientos en varios
experimentos, localidades y años para obtener conclusiones
válidas. Los artículos deberán tener una extensión máxima
de 20 cuartillas (incluidos cuadros y figuras) y contener los
siguientes apartados: 1) título; 2) autores(as); 3) institución
de trabajo de autores(as); 4) dirección de los autores(as) para
correspondencia y correo electrónico; 5) resumen; 6) palabras
clave; 7) introducción; 8) materiales y métodos; 9) resultados
y discusión; 10) conclusiones y 11) literatura citada.
Nota de investigación. Escrito que contiene resultados
preliminares y transcendentes que el autor(a) desea publicar
antes de concluir su investigación; su extensión es de ocho
cuartillas (incluidos cuadros y figuras); contiene los mismos
apartados que un artículo científico, pero los incisos 7 al 9 se
escribe en texto consecutivo; es decir, sin el título del apartado.
Ensayo. Escrito recapitulativo generado del análisis de temas
importantes y de actualidad para la comunidad científica,
en donde el autor(a) expresa su opinión y establece sus
conclusiones sobre el tema tratado; deberá tener una extensión
máxima de 20 cuartillas (incluidos cuadros y figuras). Contiene
los apartados 1 al 6, 10 y 11 del artículo científico. El desarrollo
del contenido del ensayo se trata en apartados de acuerdo al
tema, de cuya discusión se generan conclusiones.
Descripción de cultivares. Escrito hecho con la finalidad
de proporcionar a la comunidad científica, el origen y las
características de la nueva variedad, clon, híbrido, etc; con
extensión máxima de ocho cuartillas (incluidos cuadros
y figuras), contiene los apartados 1 al 6 y 11 del artículo
científico. Las descripciones de cultivares es en texto
consecutivo, con información relevante sobre la importancia
del cultivar, origen, genealogía, método de obtención,
características fenotípicas y agronómicas (condiciones
climáticas, tipo de suelo, resistencia a plagas, enfermedades
y rendimiento), características de calidad (comercial,
industrial, nutrimental, etc) y disponibilidad de la semilla.
Formato del escrito
Título. Debe aportar una idea clara y precisa del escrito,
utilizando 13 palabras como máximo; debe ir en mayúsculas
y negritas, centrado en la parte superior.
Autores(as). Incluir un máximo de seis autores, los nombres
deberán presentarse completos (nombres y dos apellidos).
Justificados inmediatamente debajo del título, sin grados
académicos y sin cargos laborales; al final de cada nombre
se colocará índices numéricos y se hará referencia a estos,
inmediatamente debajo de los autores(as); en donde, llevará
el nombre de la institución al que pertenece y domicilio
oficial de cada autor(a); incluyendo código postal, número
telefónico y correos electrónicos; e indicar el autor(a) para
correspondencia.
Resumen y abstract. Presentar una síntesis de 250 palabras
como máximo, que contenga lo siguiente: justificación,
objetivos, lugar y año en que se realizó la investigación, breve
descripción de los materiales y métodos utilizados, resultados,
y conclusiones; el texto se escribe en forma consecutiva.
Palabras clave y key words. Se escriben después del
resumen y sirven para incluir al artículo científico en índices
y sistemas de información. Seleccionar tres o cuatro palabras
y no incluir palabras utilizadas en el título. Los nombres
científicos de las especies mencionadas en el resumen,
deberán colocarse como palabras clave y key words.
Introducción. Su contenido debe estar relacionado con el
tema específico y el propósito de la investigación; señala el
problema e importancia de la investigación, los antecedentes
bibliográficos que fundamenten la hipótesis y los objetivos.
Materiales y métodos. Incluye la descripción del sitio
experimental, materiales, equipos, métodos, técnicas y
diseños experimentales utilizados en la investigación.

Resultados y discusión. Presentar los resultados obtenidos
en la investigación y señalar similitudes o divergencias con
aquellos reportados en otras investigaciones publicadas. En la
discusión resaltar la relación causa-efecto derivada del análisis.
Conclusiones. Redactar conclusiones derivadas de los
resultados relevantes, relacionados con los objetivos e
hipótesis del trabajo.
Literatura citada. Incluir preferentemente citas bibliográficas
recientes de artículos científicos de revistas reconocidas, no
incluir resúmenes de congresos, tesis, informes internos,
página web, etc. Todas las citas mencionadas en el texto
deberán aparecer en la literatura citada.
Observaciones generales
En el documento original, las figuras y los cuadros deberán
utilizar unidades del Sistema Internacional (SI). Además,
incluir los archivos de las figuras por separado en el programa
original donde fue creado, de tal manera que permita, de ser
necesario hacer modificaciones; en caso de incluir fotografías,
estas deben ser originales, escaneadas en alta resulución y
enviar por separado el archivo electrónico. El título de las
figuras, se escribe con mayúsculas y minúsculas, en negritas;
en gráfica de barras y pastel usar texturas de relleno claramente
contrastantes; para gráficas de líneas, usar símbolos diferentes.
El título de los cuadros, se escribe con mayúsculas y
minúsculas, en negritas; los cuadros no deben exceder de una
cuartilla, ni cerrarse con líneas verticales; sólo se aceptan tres
líneas horizontales, las cabezas de columnas van entre las
dos primeras líneas y la tercera sirve para terminar el cuadro;
además, deben numerarse en forma progresiva conforme se
citan en el texto y contener la información necesaria para que
sean fáciles de interpretar. La información contenida en los
cuadros no debe duplicarse en las figuras y viceversa, y en
ambos casos incluir comparaciones estadísticas.
Las referencias de literatura al inicio o en medio del texto, se
utiliza el apellido(s) y el año de publicación entre paréntesis;
por ejemplo, Winter (2002) o Lindsay y Cox (2001) si son
dos autores(as). Si la cita es al final del texto, colocar entre
paréntesis el apellido(s) coma y el año; ejemplo: (Winter,
2002) o (Lindsay y Cox, 2001). Si la publicación que se cita
tiene más de dos autores(as), se escribe el primer apellido del
autor(a) principal, seguido la abreviatura et al. y el año de la
publicación; la forma de presentación en el texto es: Tovar
et al. (2002) o al final del texto (Tovar et al., 2002). En el
caso de organizaciones, colocar las abreviaturas o iniciales;
ejemplo, FAO (2002) o (FAO, 2002).
Formas de citar la literatura
Artículos en publicaciones periódicas. Las citas se deben
colocar en orden alfabético, si un autor(a) principal aparece
en varios artículos de un mismo año, se diferencia con letras
a, b, c, etc. 1) escribir completo el primer apellido con coma
y la inicial(es) de los nombres de pila con punto. Para separar
dos autores(as) se utiliza la conjunción o su equivalente
en el idioma en que está escrita la obra. Cuando son más
de dos autores(as), se separan con punto y coma, entre el
penúltimo y el último autor(a) se usa la conjunción o
su equivalente. Si es una organización, colocar el nombre
completo y entre paréntesis su sigla; 2) año de publicación
punto; 3) título del artículo punto; 4) país donde se edita punto,
nombre de la revista punto y 5) número de revista y volumen
entre paréntesis dos puntos, número de la página inicial y final
del artículo, separados por un guión (i. e. 8(43):763-775).
Publicaciones seriales y libros. 1) autor(es), igual que para
artículos; 2) año de publicación punto; 3) título de la obra
punto. 4) si es traducción (indicar número de edición e idioma,
nombre del traductor(a) punto; 5) nombre de la editorial punto;
6) número de la edición punto; 7) lugar donde se publicó
la obra (ciudad, estado, país) punto; 8) para folleto, serie o
colección colocar el nombre y número punto y 9) número total
de páginas (i. e. 150 p.) o páginas consultadas (i. e. 30-45 pp.).
Artículos, capítulos o resúmenes en obras colectivas
(libros, compendios, memorias, etc). 1) autor(es), igual
que para artículos; 2) año de publicación punto; 3) título
del artículo, capítulo o memoria punto; 4) expresión
latina In: 5) titulo de la obra colectiva punto; 6) editor(es),
compilador(es) o coordinador(es) de la obra colectiva
[se anotan igual que el autor(es) del artículo] punto, se
coloca entre paréntesis la abreviatura (ed. o eds.), (comp.
o comps.) o (coord. o coords.), según sea el caso punto;
7) si es traducción (igual que para publicaciones seriadas
y libros); 8) número de la edición punto; 9) nombre de la
editorial punto; 10) lugar donde se publicó (ciudad, estado,
país) punto y 11) páginas que comprende el artículo, ligadas
por un guión y colocar pp minúscula (i. e. 15-35 pp.).
Envío de los artículos a:
Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Campo
Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los
Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado
de México. C. P. 56250. Tel. 01 595 9212681. Correo
electrónico: revista - atm@yahoo.com.mx. Costo de
suscripción anual $ 550.00 (6 publicaciones). Precio de
venta por publicación $ 90.00 (más costo de envío).

INSTRUCTIONS FOR AUTHORS
The Mexican Journal in Agricultural Sciences (REMEXCA),
offers to the investigators in agricultural sciences and
compatible areas, means to publish the results of the
investigations. Writings of theoretical and experimental
investigation will be accepted, in the formats of scientific
article, notice of investigation, essay and cultivar description.
Each document shall be arbitrated and edited by a group of
experts designated by the Publishing Committee; accepting
only original and unpublished writings in Spanish or English
and that are not offered in other journals.
The contributions to publish themselves in the REMEXCA,
must be written in double-space (including tables and
figures) and using “times new roman” size 11 in all the
manuscript, with margins in the four flanks of 2.5 cm. All
the pages must be numbered in the right inferior corner
and numbering the lines initiating with 1 in each page. The
sections: abstract, introduction, materials and methods,
results, discussion, conclusions, acknowledgments and
mentioned literature, must be in upper case and bold left
aligned.
Scientific article. Original and unpublished writing which
is based on researching results, in which the interaction of
two or more treatments in several experiments, locations
through many years to draw valid conclusions have been
studied. Articles should not exceed a maximum of 20 pages
(including tables and figures) and contain the following
sections: 1) title, 2) author(s), 3) working institution of the
author(s), 4) address of the author(s) for correspondence
and e-mail; 5) abstract; 6) key words; 7) introduction;
8) materials and methods; 9) results and discussion; 10)
conclusions and 11) cited literature.
Notice of investigation. Writing that contains
transcendental preliminary results that the author wishes to
publish before concluding its investigation; its extension of
eight pages (including tables and figures); it contains the
same sections that a scientific article, but interjections 7
to 9 are written in consecutive text; that is to say, without
the title of the section.
Essay. Generated summarized writing of the analysis of
important subjects and the present time for the scientific
community, where the author expresses its opinion and
settles down its conclusions on the treated subject; pages
must have a maximum extension of 20 (including tables and
figures). It contains sections 1 to 6, 10 and 11 of the scientific
article. The development of the content of the essay is
questioned in sections according to the topic, through this
discussion conclusions or concluding remarks should be
generated.
Cultivar description. Writing made in order to provide
the scientific community, the origin and the characteristics
of the new variety, clone, hybrid, etc; with a maximum
extensions of eight pages (including tables and figures),
contains sections 1 to 6 and 11 of the scientific article.
The descriptions of cultivars is in consecutive text, with
relevant information about the importance of cultivar, origin,
genealogy, obtaining method, agronomic and phonotypical
characteristics (climatic conditions, soil type, resistance
to pests, diseases and yield), quality characteristics
(commercial, industrial, nutritional, etc) and availability
of seed.
Writing format
Title. It should provide a clear and precise idea of the
writing, using 13 words or less, must be in capital bold
letters, centered on the top.
Authors. To include six authors or less, full names must
be submitted (name, surname and last name). Justified,
immediately underneath the title, without academic degrees
and labor positions; at the end of each name it must be
placed numerical indices and correspondence to these shall
appear, immediately below the authors; bearing, the name
of the institution to which it belongs and official address
of each author; including zip code, telephone number and
e-mails; and indicate the author for correspondence.
Abstract and resumen. Submit a summary of 250 words
or less, containing the following: justification, objectives,
location and year that the research was conducted, a brief
description of the materials and methods, results and
conclusions, the text must be written in consecutive form.
Key words and palabras clave. It was written after the
abstract which serve to include the scientific article in
indexes and information systems. Choose three or four
words and not include words used in the title. Scientific
names of species mentioned in the abstract must be register
as key words and palabras clave.
Introduction. Its content must be related to the specific
subject and the purpose of the investigation; it indicates
the issues and importance of the investigation, the
bibliographical antecedents that substantiate the
hypothesis and its objectives.

Materials and methods. It includes the description of
the experimental site, materials, equipment, methods,
techniques and experimental designs used in research.
Results and discussion. To present/display the results
obtained in the investigation and indicate similarities
or divergences with those reported in other published
investigations. In the discussion it must be emphasize the
relation cause-effect derived from the analysis.
Conclusions. Drawing conclusions from the relevant results
relating to the objectives and working hypotheses.
Cited literature. Preferably include recent citations of
scientific papers in recognized journals, do not include
conference proceedings, theses, internal reports, website,
etc. All citations mentioned in the text should appear in
the literature cited.
General observations
In the original document, the figures and the pictures must
use the units of the International System (SI). Also, include
the files of the figures separately in the original program
which was created or made in such a way that allows, if
necessary to make changes, in case of including photographs,
these should be originals, scanner in resolution high and
send the electronic file separately. The title of the figures
is capitalized and lower case, bold; in bar and pie graphs,
filling using clearly contrasting textures; for line graphs
use different symbols.
The title of the tables, must be capitalized and lower case,
bold; tables should not exceed one page, or closed with
vertical lines; only three horizontal lines are accepted,
the head of columns are between the first two lines and
the third serves to complete the table; moreover, must be
numbered progressively according to the cited text and
contain the information needed to be easy to understand.
The information contained in tables may not be duplicated
in the figures and vice versa, and in both cases include
statistical comparisons.
Literature references at the beginning or middle of the text
use the surname(s) and year of publication in brackets, for
example, Winter (2002) or Lindsay and Cox (2001) if there
are two authors(as). If the reference is at the end of the text,
put in brackets the name(s) coma and the year, eg (Winter,
2002) or (Lindsay and Cox, 2001). If the cited publication
has more than two authors, write the surname of the leading
author, followed by “et al.” and year of publication.
Literature citation
Articles in journals. Citations should be placed in
alphabetical order, if a leading author appears in several
articles of the same year, it differs with letters a, b, c, etc.1)
Write the surname complete with a comma and initial(s)
of the names with a dot. To separate two authors the “and”
conjunction is used or its equivalent in the language the work
it is written on. When more than two authors, are separated
by a dot and coma, between the penultimate and the last
author a “and” conjunction it is used or it’s equivalent. If
it is an organization, put the full name and the acronym in
brackets; 2) Year of publication dot; 3) title of the article
dot; 4) country where it was edited dot, journal name dot
and 5) journal number and volume number in parentheses
two dots, number of the first and last page of the article,
separated by a hyphen (ie 8 (43) :763-775).
Serial publications and books. 1) author(s), just as for
articles; 2) year of publication dot; 3) title of the work
dot. 4) if it is translation ( indicate number of edition and
language of which it was translated and the name of the
translator dot; 5) publisher name dot; 6) number of edition
dot; 7) place where the work was published (city, state,
country) dot; 8) for pamphlet, series or collection to place
the name and number dot and 9) total number of pages (i.
e. 150 p.) or various pages (i. e. 30-45 pp.).
Articles, chapters or abstracts in collective works (books,
abstracts, reports, etc). 1) author(s), just as for articles;
2) year of publication dot; 3) title of the article, chapter
or memory dot; 4) Latin expression In two dots; 5) title
of the collective work dot; 6) publisher(s), compiler(s) or
coordinating(s) of the collective work [written just like the
author(s) of the article] dot, at the end of this, the abbreviation
is placed between parenthesis (ed. or eds.), (comp. or
comps.) or (cord. or cords.), according to is the case dot;
7) if it is a translation (just as for serial publications and
books); 8) number of the edition dot; 9) publisher name
dot; 10) place where it was published (city, state, country)
and 11) pages that includes the article, placed by a hyphen
and lowercase pp (i. e. 15-35 pp.).
Submitting articles to:
Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. Campo
Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes-
Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México.
C. P. 56250. Tel. 01 595 9212681. E-mail: revista - atm@
yahoo.com.mx. Cost of annual subscription $ 46.00 dollars
(6 issues). Price per issue $ 8.00 dollars (plus shipping).

R e v i s t a M e x i c a n a d e C i e n c i a s A g r í c o l a s
Mandato:
A través de la generación de conocimientos científicos y de innovación tecnológica agropecuaria y forestal
como respuesta a las demandas y necesidades de las cadenas agroindustriales y de los diferentes tipo de
productores, contribuir al desarrollo rural sustentable mejorando la competitividad y manteniendo la base de
recursos naturales, mediante un trabajo participativo y corresponsable con otras instituciones y organizaciones
públicas y privadas asociadas al campo mexicano.
Misión:
Generar conocimientos científicos e innovaciones tecnológicas y promover su trasferencia, considerando
un enfoque que integre desde el productor primario hasta el consumidor final, para contribuir al desarrollo
productivo, competitivo y sustentable del sector forestal, agrícola y pecuario en beneficio de la sociedad.
Visión:
El instituto se visualiza a mediano plazo como una institución de excelencia científica y tecnológica, dotada de
personal altamente capacitado y motivado; con infraestructura, herramientas de vanguardia y administración
moderna y autónoma; con liderazgo y reconocimiento nacional e internacional por su alta capacidad de
respuesta a las demandas de conocimientos, innovaciones tecnológicas, servicios y formación de recursos
humanos en beneficio del sector forestal, agrícola y pecuario, así como de la sociedad en general.
Retos:
Aportar tecnologías al campo para:
● Mejorar la productividad y rentabilidad
● Dar valor agregado a la producción
● Contribuir al desarrollo sostenible
Atiende a todo el país a través de:
8 Centros de Investigación Regional (CIR’S)
5 Centros Nacionales de Investigación Disciplinaria (CENID’S)
38 Campos Experimentales (CE)
Dirección física:
Progreso 5, Barrio de Santa Catarina, Delegación Coyoacán, Distrito Federal, México. C. P. 04010
Para más información visite: http://www.inifap.gob.mx/otros-sitios/revistas-cientificas.htm.

PRODUCCIÓN
Dora M. Sangerman-Jarquín
DISEÑO Y COMPOSICIÓN
María Otilia Lozada González
y
Agustín Navarro Bravo
ASISTENTE EDITORIAL
Doralice Pineda Gutiérrez