Land Degradation Neutrality: State and Trend of Degradation at the Subnational Level in Mexico

Identifying degraded lands and degradation trends is essential to determine measures that contribute to avoiding, reducing, and reversing the rate of deterioration of natural resources. In this study, we assessed the state and trend of degradation in Ixtacamaxtitlan, Puebla, Mexico, by determining the spatial and temporal changes of three indicators, Land Cover (LC), Land Productivity Dynamics (LPD), and Soil Organic Carbon (SOC), during the period 2000–2015, using global data proposed by the Convention to Combat Desertification for the implementation of Land Degradation Neutrality (LDN). The results showed increases in croplands (6.89%) and a reduction in grasslands (9.09%), with this being the transition that presents the most significant extension in the territory. The LPD is the indicator where the most deterioration was observed, and due to negative changes in LC, SOC losses were estimated at more than 7000 tons in the study period. The proportion of degraded land was 19% of approximately 567.68 km2 of Ixtacamaxtitlan’s surface. Although the municipality presents incipient degradation and only a tiny part showed improvement, identifying areas with degradation processes in this work will favor degradation monitoring and the adequate planning and application of restoration measures in the local context to promote the path towards LDN

Land Degradation Neutrality: State and Trend of Degradation at the Subnational Level in Mexico

Identifying degraded lands and degradation trends is essential to determine measures that contribute to avoiding, reducing, and reversing the rate of deterioration of natural resources. In this study, we assessed the state and trend of degradation in Ixtacamaxtitlan, Puebla, Mexico, by determining the spatial and temporal changes of three indicators, Land Cover (LC), Land Productivity Dynamics (LPD), and Soil Organic Carbon (SOC), during the period 2000–2015, using global data proposed by the Convention to Combat Desertification for the implementation of Land Degradation Neutrality (LDN). The results showed increases in croplands (6.89%) and a reduction in grasslands (9.09%), with this being the transition that presents the most significant extension in the territory. The LPD is the indicator where the most deterioration was observed, and due to negative changes in LC, SOC losses were estimated at more than 7000 tons in the study period. The proportion of degraded land was 19% of approximately 567.68 km2 of Ixtacamaxtitlan’s surface. Although the municipality presents incipient degradation and only a tiny part showed improvement, identifying areas with degradation processes in this work will favor degradation monitoring and the adequate planning and application of restoration measures in the local context to promote the path towards LDN

Evaluación de la sustentabilidad de la actividad agrícola de tres localidades campesinas en Pahuatlán, Puebla

Despite the global consensus towards sustainability, there is still no agreement on how to quantify it in order to make practical decisions that will lead to a sustainable development. In its assessment with regards to agroecosystems, it is required to make complex aspects into clearer aspects, that discern trends on a system level, known as indices. The investigation assessed the sustainability of the agroecosystems pertaining to three districts in the municipality of Pahuatlán, Puebla, through the estimation of the sustainable development index (s³). A descriptive longitudinal field study of the year 2009 to 2012, on a total population of 506 agroecosystems in the districts of San Pablito, Xilepa and Tlalcruz, belonging to the municipality of Pahuatlán, Puebla; of the whole, a stratified sample population of 288 agroecosystems was taken as well as their producers, to whom a socioeconomic questionnaire structured to measure the three dimensions of sustainable development (environmental, economic and social) was administered. The results showed that all the districts of Xilepa and Tlalcruz find themselves at a critical level of sustainability with values of 0.34 and 0.40, while San Pablito showed to be at an unstable level with a value of 0.52. The environmental dimension presented the largest limitation for sustainability in these districts. These results are an indication to the need to design and implement plans and programs for rural development, the likes of which promote and improve the level of sustainability in these districts, so as to assure their long-term existence and increase their quality of living.A pesar del consenso mundial para lograr la sustentabilidad aún no existe un acuerdo en la forma de cuantificarla para tomar decisiones prácticas que encaucen el desarrollo sustentable. En el caso de su evaluación en agroecosistemas se requiere transformar aspectos complejos en otros más claros, que permitan detectar tendencias a nivel de sistema, denominados índices. En la presente investigación se evaluó la sustentabilidad en los agroecosistemas de tres localidades del municipio de Pahuatlán, Puebla, mediante la estimación del índice de desarrollo sustentable (s³). Se realizó un estudio descriptivo longitudinal de campo del año 2009 al 2012, sobre una población total conformada por 506 agroecosistemas ubicados en las localidades de San Pablito, Xilepa y Tlalcruz, pertenecientes al municipio de Pahuatlán, Puebla. De esta población total se tomó una muestra estratificada de 288 agroecosistemas y a sus productores, a quienes se les aplicó un cuestionario socioeconómico estructurado para medir las tres dimensiones del Desarrollo Sustentable (ambiental, económica y social). Los resultados obtenidos demostraron que Xilepa y Tlalcruz se encuentran en un nivel crítico de sustentabilidad al presentar valores de 0.34 y 0.40, respectivamente, y San Pablito con un nivel inestable de 0.52. La dimensión ambiental presentó la mayor limitación para la sustentabilidad de estas localidades. Estos resultados indican que es necesario diseñar y ejecutar planes y programas de desarrollo rural, que permitan promover y mejorar la sustentabilidad de estas localidades para asegurar su permanencia en el tiempo e incrementar su calidad de vida

Evaluación de la sustentabilidad de la actividad agrícola de tres localidades campesinas en Pahuatlán, Puebla / Sustainability assessment of the agricultural activity of three rural districts in Pahuatlán, Puebla

A pesar del consenso mundial para lograr la sustentabilidad aún no existe un acuerdo en la forma de cuantificarla para tomar decisiones prácticas que encaucen el desarrollo sustentable. En el caso de su evaluación en agroecosistemas se requiere transformar aspectos complejos en otros más claros, que permitan detectar tendencias a nivel de sistema, denominados índices. En la presente investigación se evaluó la sustentabilidad en los agroecosistemas de tres localidades del municipio de Pahuatlán, Puebla, mediante la estimación del índice de desarrollo sustentable (s3). Se realizó un estudio descriptivo longitudinal de campo del año 2009 al 2012, sobre una población total conformada por 506 agroecosistemas ubicados en las localidades de San Pablito, Xilepa y Tlalcruz, pertenecientes al municipio de Pahuatlán, Puebla. De esta población total se tomó una muestra estratificada de 288 agroecosistemas y a sus productores, a quienes se les aplicó un cuestionario socioeconómico estructurado para medir las tres dimensiones del Desarrollo Sustentable (ambiental, económica y social). Los resultados obtenidos demostraron que Xilepa y Tlalcruz se encuentran en un nivel crítico de sustentabilidad al presentar valores de 0.34 y 0.40, respectivamente, y San Pablito con un nivel inestable de 0.52. La dimensión ambiental presentó la mayor limitación para la sustentabilidad de estas localidades. Estos resultados indican que es necesario diseñar y ejecutar planes y programas de desarrollo rural, que permitan promover y mejorar la sustentabilidad de estas localidades para asegurar su permanencia en el tiempo e incrementar su calidad de vida

Erosion and marginalization in Pahuatlán municipality, Puebla: A binomial of causality?

Entender la interacción entre deterioro ambiental y marginación es esencial para formular políticas públicas que combinen objetivos sociales y ambientales. Por lo que este trabajo tiene como objetivo contribuir al establecimiento del vínculo entre erosión y marginación en el municipio de Pahuatlán, Puebla. La erosión se evaluó según la metodología de la FAO y Ruiz y colaboradores; la marginación se determinó con la metodología del Consejo Nacional de Población (CONAPO) e indicadores del Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI). La relación se estableció con un análisis de correspondencia simple y se confirmó con la prueba chi cuadrada de Pearson. Los resultados demuestran que el municipio presenta tres grados de erosión: moderada, fuerte y muy fuerte; de las 32 localidades que lo conforman, cinco presentan marginación media, 14 alta y 13 muy alta. El análisis de correspondencia y la chi cuadrada muestran la relación entre las variables; por lo que se concluye que existe relación de causalidad entre las variables erosión y marginación; no obstante, no es posible discernir de manera concreta cuál de ellas actúa como causa y cuál resulta ser el efecto; sin embargo, los resultados sirven como herramienta objetiva para el diseño de estrategias sustentables del municipio

Susceptibilidad ambiental a la desertificación en la microcuenca del río Azumiatla, Puebla, México

Desertification is an environmental problem that threatens food production, with Mexico being one of the countries most affected by this problem. There are few studies aimed at determining current desertification levels, and even fewer focused on preventing this process; however, there is a significant need for such studies given the susceptibility of territories to develop this problem or have it worsen. Therefore, the objective of this study was to evaluate the environmental susceptibility to desertification of the Azumiatla River Micro-watershed, Puebla, Mexico. Areas that are environmentally sensitive to desertification (AESD) were defined, grouping indicators into four indices that define soil quality, climate, vegetation and management. Attributes graded were: soil texture, parent material, surface rock fragments, slope, soil depth, rainfall, fire risk, flora protection against erosion, vegetation resistance to drought, cover, intensity and land use, as well as the application of policies for their protection. A geographic information system was used to generate the final AESD map, as well as the maps of the calculated indices. Results show that 84.6% of the area presents critical desertification sensitivity levels, while 15.4% presents fragility to desertification, with steep slopes with shallow soils, sowing of intensive annual crops and deforestation being the main causes that promote soil degradation in the micro-watershed.La desertificación es un problema ambiental que amenaza la producción alimentaria, México es uno de los países más afectados por esta problemática. Pocos son los estudios encaminados para conocer los niveles de desertificación actual, y menores los enfocados a prevenir este proceso, dada la susceptibilidad de los territorios para desarrollarla o agravarla. Por lo anterior, el objetivo del trabajo fue evaluar la susceptibilidad ambiental a la desertificación de la microcuenca del río Azumiatla, Puebla, México. Se definieron áreas ambientalmente sensibles a la desertificación (AASD), agrupando indicadores en cuatro índices que definen la calidad del suelo, clima, vegetación y manejo. Se calificaron los atributos: textura de suelo, material parental, fragmentos de rocas en superficie, pendiente, profundidad del suelo, precipitaciones, riesgo de incendio, protección de la flora contra la erosión, resistencia de la vegetación a la sequía, cobertura, intensidad y uso del suelo, así como la aplicación de políticas para su protección. Se utilizó un sistema de información geográfica para generar el mapa final de AASD, así como los mapas de los índices calculados. Los resultados muestran que el 84.6% del área presenta niveles críticos de sensibilidad a la desertificación, mientras que el 15.4% presenta fragilidad a la desertificación; siendo las pendientes inclinadas con suelos someros, la siembra de cultivos intensivos anuales y la deforestación, las causas que promueven la degradación del suelo en la microcuenca

Movilidad de atrazina en dos tipos de suelo en el estado de Puebla

Surface and groundwater contamination by herbicides such as atrazine occurs by leaching through the soil profile. The objective of the study was to evaluate the mobility of atrazine in plots dedicated to maize cultivation, each with a different type of soil located in the municipalities of San Nicolás Buenos Aires (Regosol) and Los Reyes de Juárez (Calcisol), Puebla, Mexico. Displacement experiments were conducted on soil packed columns (8.5 cm in diameter and 30 cm in length). An aqueous concentration of 6.25 g L-1 of atrazine (Gesaprim®) was applied to each column. First, a pore volume of a soil restorative solution (without atrazine) was used and subsequently, 30 volumes of irrigation water pore containing atrazine were applied. The leachates and three depths of the soil columns (0-2 cm, 2-10 cm and 10-20 cm, respectively) were analyzed. Pearson’s correlation results showed that organic material, texture and cation exchange capacity were the physicochemical characteristics of the soil that affect the mobility of atrazine. Atrazine had a delay coefficient of 1.08 in Regosol and 1.03 in Calcisol. The transport of the herbicide was nine times faster in the Regosol compared to Calcisol. Atrazine was retained in a greater amount in the first two centimeters of soil columns. The degraded mass percentage of atrazine was 94% for Regosol and 69% for CalcisolLa contaminación de aguas superficiales y subterráneas por herbicidas como la atrazina ocurre por lixiviación a través del perfil del suelo. El objetivo del estudio fue evaluar la movilidad de atrazina en parcelas dedicadas al cultivo de maíz, cada una con un tipo de suelo distinto ubicadas en los municipios de San Nicolás Buenos Aires (Regosol) y Los Reyes de Juárez (Calcisol), Puebla, México. Se realizaron experimentos de desplazamiento en columnas empacadas de suelo (8.5 cm de diámetro y 30 cm de longitud). Sobre cada columna se aplicó una concentración acuosa de 6.25 g L-1 de atrazina (Gesaprim®). Se empleó, primero, un volumen de poro de una solución reconstituyente del suelo (sin atrazina) y posteriormente, se aplicaron 30 volúmenes de poro de agua de riego que contenía atrazina. Se analizaron los lixiviados y tres profundidades de las columnas de suelo (0-2 cm, 2-10 cm y 10-20 cm, respectivamente). Los resultados de correlación de Pearson mostraron que la materia orgánica, textura y la capacidad de intercambio catiónico fueron las características fisicoquímicas del suelo que afectan a la movilidad de la atrazina. La atrazina presentó un coeficiente de retardo de 1.08 en Regosol y de 1.03 en Calcisol. El transporte del herbicida fue nueve veces mayor velocidad en el Regosol con respecto al Calcisol. La atrazina se mantuvo retenida en una mayor cantidad en los dos centímetros de las columnas de suelo. El porcentaje de masa degradada de atrazina fue de 94% para el Regosol y 69% para el Calcisol

Biosorción y tolerancia de Pb, Cr y Cd por la biomasa de Pleurotus ostreatus (Jacq. Ex Fr.) P. Kumm

Globally, the indiscriminate use of metal products discharged into water used in agriculture has led to severe contamination, therefore it is important to establish a methodology for decontamination through biological processes, with basidiomycete fungi because it has been shown to degrade a number of persistent organic pollutants using extracellular enzymes, in addition to removing dissolved metals from the water by biosorption, acting, as a natural exchanger. The objectives of this work were to determine between three metals (Pb, Cr and Cd) which was most efficiently removed from the aqueous solution by the fungus mycelium of Pleurotus ostreatus, as well as to evaluate its tolerance and describe the effects caused by each on its cellular structure. The adsorption of metals by mycelium in liquid medium was evaluated using modified Kirk medium, the concentrations retained for 8 days in solution of 20 mg L-1 of each element were quantified, the results indicated that the adsorption of Pb (75%) was the most efficient, followed by Cr (42%) Cd (2.25%). In the results in solid culture medium (PDA) no concentration of Pb and Cr inhibited mycelium growth, however, with Cd was inhibited from 60 mg L-1; however, the three elements caused structural alterations in mycelium. In conclusion, the P. ostreatus strain had tolerance and significant biosorption (p≤ 0.05) for Pb and Cr, so it could be a specific bioremediation biomaterial for Pb and Cr.A nivel mundial, el uso indiscriminado de productos metálicos vertidos en agua utilizada en la agricultura ha generado una grave contaminación, por lo tanto, es importante establecer una metodología para su descontaminación a través de procesos biológicos, con hongos basidiomicetos ya que se ha demostrado que pueden degradar una serie de contaminantes orgánicos persistentes utilizando enzimas extracelulares, además de eliminar metales disueltos del agua mediante biosorción, actuando, como un intercambiador natural. Los objetivos de este trabajo fueron determinar entre tres metales (Pb, Cr y Cd) cuál fue removido más eficientemente de la solución acuosa por el micelio del hongo Pleurotus ostreatus, así como evaluar su tolerancia y describir los efectos causados por cada uno sobre su estructura celular. La adsorción de metales por el micelio en medio líquido se evaluó utilizando medio Kirk modificado, se cuantificaron las concentraciones retenidas durante 8 días en solución de 20 mg L-1 de cada elemento, los resultados indicaron que la adsorción de Pb (75%) fue la más eficiente, seguida de Cr (42%) y Cd (2.25%). En los resultados en medio de cultivo sólido (PDA) ninguna concentración de Pb y Cr inhibió el crecimiento del micelio, sin embargo, con Cd se inhibió a partir de 60 mg L-1; no obstante, los tres elementos causaron en el micelio alteraciones a nivel estructural. En conclusión, la cepa de P. ostreatus presento tolerancia y biosorción significativa (p≤ 0.05) par