Sobre la base de los resultados de las encuestas realizadas a los productores, así como a la consulta de información de fuentes oficiales, sobre el establecimiento y la gestión de los huertos, fue posible determinar el costo del establecimiento y la gestión de ambos sistemas de producción por hectárea (Figura 1).

En el primer año de establecimiento de la huerta, el mayor costo de inversión fue en la plantación de baja densidad más el cultivo de la alfalfa, con un costo de $ 69157,00, en cambio en la huerta de alta densidad se generó un costo de $ 64764,00. En la Figura 1 se puede apreciar que en los primeros cuatro años es mayor el costo de establecimiento y manejo en huertas de bajas densidades, que el costo y el manejo de las huertas de altas densidades. A partir del quinto año las huertas de altas densidades causan el mayor costo de manejo en comparación con las huertas de bajas densidades. Este resultado no coincide con el obtenido en otras investigaciones ¹⁵, donde la plantación de alta densidad, de frutales que duran menor tiempo que el nogal para producir, alcanzan la producción total en el cuarto año y también tuvo la proporción más alta (>80 %) de frutas que fueron mejores, tanto en términos de calidad como de precio. Otro resultado que no coincide con el obtenido en esta investigación fue en ciruela (Prunus domestica L.) donde los costos de establecimiento fueron 1,9 veces mayores en la huerta de alta densidad (7,729 € ha^-1) que en la de baja densidad (€ 4,069,3 ha^-1), aunque la inversión se recuperó entre el segundo y el tercer año de producción ¹⁶.

En el cultivo del mango (Mangifera indica L.) es improbable que la productividad se incremente mediante el uso de plantaciones de alta densidad, sin grandes esfuerzos en el mejoramiento de plantas y el manejo de las copas ¹⁷. En el caso específico del nogal, la poda es un aspecto básico a tener en cuenta para incrementar los rendimientos, aún más en las huertas de alta densidad.

El mayor costo generado en el año de establecimiento y los siguientes tres años en las huertas de nogal de baja densidad se atribuye al costo de producción del cultivo de alfalfa intercalada en el sistema de bajas densidades, ya que del total del gasto del primer año ($ 69157,00), el costo del establecimiento y el manejo de alfalfa corresponde a $ 39533,00, esto representa el 57 % del costo total de este sistema de producción de baja densidad. En contraste la plantación y el manejo del nogal generan un costo total de $ 29624,00, lo cual representa el 43 % del costo total del sistema de producción. En el segundo, el tercero y el cuarto año, el costo del manejo de la alfalfa nuevamente fue el que incrementó el costo del sistema de bajas densidades, siendo 85,7, 75,4 y 71,6 %, respectivamente, mientras que el manejo del nogal solamente representó el 14,3, 24,6 y 28,4 % del costo total. El incremento en el costo de producción del nogal, a partir del segundo año, se atribuye a que conforme el nogal va creciendo requiere mayores cantidades de insumos como fertilizantes, insecticidas y gasto en podas.

A partir del quinto año en el sistema de producción de bajas densidades, los nogales por su crecimiento ocupan mayor espacio, originando mucha sombra, que no permite el desarrollo de otro cultivo entre los nogales y a partir de esta fecha los costos fueron generados sólo por el manejo del nogal. Al hacer la comparación de los costos generados por altas y bajas densidades se aprecia en la figura 1 que las huertas de altas densidades al quinto año generaron un mayor costo que las de bajas densidades, en $ 10,086 y se incrementó paulatinamente en los siguientes años del frutal. Al décimo año el costo de producción de altas densidades fue mayor en $ 20,092, con respecto al costo de producción de bajas densidades del nogal. Este incremento en los costos se debió a una mayor cantidad de fertilizantes, insecticidas, podas, cosecha y riegos, debido al mayor número de árboles.

Según investigaciones realizadas el uso de plantaciones de alta densidad en huertos es un concepto innovador para aumentar la productividad sin alterar la calidad de las frutas, incluso cuando estos huertos necesitan una mayor inversión, en comparación con los convencionales ¹⁵, es útil aplicar el concepto porque pueden proporcionar rendimientos más rápidos y mejores sobre los fondos invertidos.

El nogal empieza su producción a partir del quinto año. Considerando que cada productor le da su propio manejo a la huerta, de acuerdo a su conocimiento, experiencia o asesor, se puede decir que existe una gran diversidad de manejos que puede producir diferentes rendimientos; sin embargo, son menos de 20 nueces por nogal las que produce en su primer año de ensayo, el número de nueces se incrementa para el sexto año de edad, pero no es significativo su rendimiento. A partir del séptimo año, de acuerdo con los resultados de la encuesta, el nogal produce en promedio 1,5 kg de nuez por árbol e incrementa su rendimiento, de acuerdo al manejo que recibe en la huerta, aún cuando el manejo que se les da depende del productor.

En huertas de bajas densidades (100 nogales por ha^-1), se encontró que árboles de ocho años tienen una producción de 3,34 kg, en promedio, este rendimiento se incrementa a 6,85 kg en el noveno año y a 10 kg en el décimo año. En huertas de altas densidades hasta el séptimo año no existe competencia de luz entre los árboles de nogal; por lo tanto, su potencial de rendimiento (1,5 kg) es igual a los árboles establecidos en bajas densidades. Sin embargo, a partir del octavo año el rendimiento por árbol tiende a disminuir, en relación con los árboles plantados a 10 x 10 metros con un rendimiento de 3,33 kg. El rendimiento a los nueve años es de 6 kg, este rendimiento se sigue incrementando en promedio a 7,35 kg y 9 kg en el décimo y onceavo año, respectivamente. Estos rendimientos de los últimos tres años, son menores a los rendimientos que producen nogales de la misma edad en bajas densidades (Figura 2). Este menor rendimiento se atribuye a lo mencionado por otros autores ¹⁰, que el sombreado de hojas ocasiona una menor eficiencia fotosintética, que afecta negativamente el rendimiento, retención de frutos y producción de yemas florales.

El menor rendimiento que se obtiene a partir del noveno año en la huerta de alta densidad se atribuye a que, a partir de esta fecha, las ramas entre nogales vecinos se entrelazan, provocando una menor penetración de luz a las hojas internas del nogal. Esta baja cantidad de luz recibida por las hojas internas del nogal tiene un efecto negativo en la fotosíntesis del árbol y por consecuencia se afecta el rendimiento, ocasionándose una disminución de este, como ha sido informado ¹⁰.^.Al realizar la estimación de rendimientos por hectárea (Figura 3), se encontró que a partir del séptimo año hasta el onceavo año el rendimiento es mayor cuando se tiene la densidad de 204 árboles (alta densidad).

El mayor rendimiento en la alta densidad se obtiene porque en esta existe más del doble de nogales que en la baja densidad. También se aprecia que en el séptimo y octavo año el rendimiento en altas densidades es el doble del rendimiento en bajas densidades. En el onceavo año se obtiene un mayor rendimiento en altas densidades de 230 kg ha^-1 con respecto a las bajas densidades, aunque no existen diferencias significativas. Lo anterior se atribuye a que a partir del noveno año el rendimiento por árbol en altas densidades tiende a disminuir por efectos del sombreado, que causa una menor fotosíntesis, disminución de emisión de yemas florales y caída de nueces ¹⁰.

En otra investigación se estudiaron tres variedades de almendras en baja y alta densidad y los autores encontraron que el rendimiento por árbol de la nuez fue mayor en baja densidad, pero el rendimiento por hectárea fue superior en alta densidad ¹⁸, esto fue debido a la existencia de un mayor número de árboles por hectárea. Este resultado coincide con el de esta investigación, donde el mayor rendimiento por hectárea también se obtuvo en altas densidades. Lo anterior, es muy importante en los primeros años de producción del nogal y uno de los objetivos de los productores, es obtener mayores rendimientos por hectárea, con el fin de lograr mayores ingresos.

En relación al mayor rendimiento por árbol en las bajas densidades, que en las altas, este se atribuye a que en bajas densidades el árbol, tiene un mayor espacio y recibe más luz, lo que causa una mayor fotosíntesis y mayor rendimiento. En este tema, algunos autores establecieron que el crecimiento aumenta, de acuerdo con la mayor accesibilidad ¹⁹; es decir, en bajas densidades.

La Relación Beneficio-Costo (B/C) siempre se desea que sea mayor a uno, al ser de esta forma se indica que se está generando una ganancia mayor a la inversión realizada en la actividad que se está practicando. En la producción de nogal con bajas y altas densidades se empezó a analizar la relación B/C, a partir del primer año en las huertas de bajas densidades. El primer año, a pesar de que la alfalfa generó un ingreso de $ 51408,00 pesos, la relación B/C fue de 0,74, una relación negativa, debido a que se consideró el costo de establecimiento de la huerta y de la alfalfa. A partir del segundo año, la relación B/C, fue mayor de uno hasta el cuarto año, mientras que en las huertas de altas densidades, al no generar ingresos, no se obtiene una relación B/C. La buena relación B/C obtenida en los primeros años en huertas de bajas densidades se atribuye al ingreso que genera el cultivo de la alfalfa, ya que en estos años el nogal no produce. A partir del séptimo año, que es cuando el nogal empieza a tener producción comercial, se analiza la relación B/C generada por los ingresos. La producción en ambas densidades es baja y el costo de manejo es mayor que el ingreso obtenido, lo que genera que se obtenga una relación B/C menor a uno, siendo mucho menor del séptimo al noveno año en huertas con baja densidad. La mayor relación B/C obtenida en estos años en las huertas de altas densidades se atribuye a una mayor producción de nuez, ocasionada por el mayor número de árboles por hectárea que en las huertas de bajas densidades (Tabla 1).

Hasta la fecha no existe información en este tema en nogal, siendo esta la primera investigación de este tipo, de aquí la importancia de los resultados que se presentan. Se resalta la relevancia de intercalar la alfalfa con nogal en bajas densidades en los primeros cuatro años de establecida la huerta, ya que permite generar ingresos que ayudan al mantenimiento de la huerta de nogal, no siendo esto posible en las huertas de altas densidades, que no generan ingresos en estos años. Sin embargo, es importante resaltar, que, en los primeros años de producción del nogal, las huertas con altas densidades, a pesar de tener mayores costos de producción que huertas de bajas densidades, generan una mejor relación B/C. Lo anterior, debido al mayor número de nogales en altas densidades. En ambas densidades de nogal estudiadas, el décimo y onceavo año después del establecimiento, se genera una relación B/C mayor a dos. Esto indica que en estos años y en los posteriores, debido al alto rendimiento y el precio de venta de la nuez, el ingreso por hectárea será muy benéfico para los productores, que podrán recuperar lo invertido en los primeros años y obtener ganancias.

Resultados similares a los de esta investigación fueron informados en otras investigaciones realizadas en una plantación de mango ²⁰, donde la relación B/C fue de 1,49 y 2,00 en densidad tradicional y alta, respectivamente y la tasa interna de rendimiento fue mayor en las plantaciones de alta densidad que en la tradicional ²⁰. Un resultado similar pero referido al ingreso se obtuvo en el cultivo de palma, donde el análisis indicó que el ingreso máximo se podía obtener en alta densidad, en comparación con el convencional ²¹. En nogal no hay información sobre estudios de relación B/C, siendo esta investigación la primera que compara plantaciones de alta y baja densidad.

Based on the results of the surveys carried out with the producers, as well as the consultation of information from official sources, on the establishment and management of the orchards, it was possible to determine the cost of establishment and management of both production systems by hectare. (Figure 1).

In the first year of orchard establishment, the highest investment cost was in the low-density plantation plus the cultivation of alfalfa with a cost of $ 69,157.00, whereas in the high-density orchard a cost of $ 64,764.00 was generated. In Figure 1 it can be seen that in the first 4 years the cost of establishment and management in low-density orchards is higher than the cost and management of high-density orchards. From the fifth year on, high-density orchards cause the highest management cost compared to low-density orchards. This result does not coincide with the one obtained ¹⁵ where the high-density plantation of fruit trees that last less time than walnut to produce, reached total production in the fourth year and also had the highest proportion (>80 %) of fruits that were better both in terms of quality and price. Another result that does not coincide with that obtained in this research was in plum (Prunus domestica L.) where the establishment costs were 1.9 times higher in the high-density orchard (7,729 € ha ^-1) than in the low-density one (€ 4,069.3 ha ^-1), although investment recovered between the second and third year of production ¹⁶.

In mango cultivation (Mangifera indica L.) is unlikely that productivity will increase through the use of high density plantations without great efforts in plant improvement and crown management ¹⁷. In the specific case of walnut, pruning is a basic aspect to take into account to increase yields even more in high-density orchards.

The higher cost generated in the year of establishment and the following three years in the low-density walnut orchards is attributed to the production cost of the intercropped alfalfa crop in the low-density system, since the total expenditure for the first year ($ 69 157.00), the cost of the establishment and management of alfalfa corresponds to $ 39,533.00, this represents 57 % of the total cost of this low-density production system. In contrast, the plantation and management of walnut generates a total cost of $ 29,624.00, which represents 43 % of the total cost of the production system. In the second, third and fourth years, alfalfa management cost was again the one that increased the cost of the low-density system, being 85.7, 75.4 and 71.6 % respectively, while the management of walnut only represented 14.3, 24.6 and 28.4 % of the total cost. The increase in the production cost of walnut from the second year is attributed to the fact that as walnut grows, it requires greater amounts of inputs such as fertilizers, insecticides and spending on pruning.

From the fifth year in the low-density production system, the walnut trees, due to their growth, occupy more space, causing a lot of shade, which does not allow the development of another crop among the walnut trees and from this date the costs were generated only by the management walnut. When making the comparison of the costs generated by high and low densities, it can be seen in figure 1 that the high-density orchards in the fifth year generated a higher cost than those of low densities, in $ 10,086 and gradually increased in the following years of the fruit tree . In the tenth year, the cost of producing high densities was $ 20,092 higher than the cost of producing low-density walnut. This increase in costs was due to a greater amount of fertilizers, insecticides, pruning, harvesting and irrigation, due to the greater number of trees.

According some author the use of high-density plantations in orchards is an innovative concept to increase productivity without altering the quality of the fruits ¹⁵, even when these orchards need a greater investment compared to conventional ones, it is useful to apply the concept because they can provide faster and better returns on invested funds.

The walnut begins its production from the fifth year. Considering that each producer gives his own management to the garden according to his knowledge, experience or advisor, it can be said that there is a great diversity of management that can produce different yields, however, there are less than 20 walnuts per walnut that produced in its first year of trial, the number of walnuts increases by the sixth year of age, but its performance is not significant. From the seventh year according to the results of the survey, the walnut tree produces an average of 1.5 kg of walnut per tree and increases its yield according to the management it receives in the orchard, even when the management that is given depends on the producer.

In low-density orchards (100 walnut trees per ha^-1), it was found that 8-year-old trees have a production of 3.34 kg, on average, this yield increases to 6.85 kg in the ninth year and to 10 kg in the tenth year. In high-density orchards until the seventh year there is no competition for light between walnut trees, therefore, their yield potential (1.5 kg) is equal to trees established at low densities. However, after the eighth year, the yield per tree tends to decrease, in relation to the trees planted at 10 x 10 meters with a yield of 3.33 kg. The yield at nine years is 6 kg, this yield continues to increase on average to 7.35 kg and 9 kg in the tenth and eleventh year respectively. These yields of the last 3 years are lower than the yields that produce walnut trees of the same age at low densities (Figure 2). This lower yield is attributed to what is mentioned by some researchers ¹⁰, that the shading of the leaves causes a lower photosynthetic efficiency of the leaves, which negatively affects the yield, retention of fruits and production of flower buds.

The lower yield obtained from the ninth year in the high-density orchard is attributed to the fact that from this date the branches between neighboring walnut trees intertwine causing less penetration of light to the internal leaves of the walnut. This low amount of light received by the internal leaves of the walnut has a negative effect on the tree photosynthesis and consequently its performance is affected, causing a decrease in it, as reported ¹⁰.

When estimating yields per hectare (Figure 3), it was found that from the seventh year to the eleventh year, the yield is higher when there is a density of 204 trees (high density).

The highest performance in high density is obtained because in this there are more than twice as many walnut trees as in low density. It is also appreciated that in the seventh and eighth years the performance at high densities is twice the performance at low densities. In the eleventh year, a higher yield is obtained at high densities of 230 kg ha^-1 with respect to low densities, although there are no significant differences. This is attributed to the fact that from the ninth year the yield per tree at high densities tends to decrease due to shading effects, which causes less photosynthesis, decreased emission of flower buds, and walnut fall ¹⁰.

In another investigation, three varieties of almonds were studied in low and high density and the authors found that the yield per nut tree was higher in low density, but the yield per ha was higher in high density ¹⁸, this due to the existence of a greater number of trees per hectare. This result coincides with that of this research where the highest yield per hectare was also obtained at high densities. This is very important in the first years of walnut production and one of the producers’ objectives is to obtain higher yields per hectare, in order to achieve higher income.

In relation to the higher yield per tree in low densities than in high ones, this is attributed to the fact that in low densities the tree has a greater space, receives more light, which causes greater photosynthesis and higher yield. On this subject, some authors established that growth increases according to greater accessibility, that is, at low densities ¹⁹.

The Benefit-Cost Ratio (B/C) is always desired to be greater than one, being this way it indicates that a greater profit is being generated than the investment made in the activity that is being practiced. In the production of walnut with low and high densities, the B / C ratio began to be analyzed from the first year in the low-density orchards. The first year, despite the fact that the alfalfa generated an income of $ 51,408.00 pesos, the B/C ratio was 0.74, a negative relationship because the cost of establishing the orchard and the alfalfa was considered. From the second year onwards, the B/C ratio was greater than one until the fourth year, while in the high-density orchards, as they did not generate income, a B/C ratio was not obtained. The good B/C ratio obtained in the first years in low-density orchards is attributed to the income generated by the cultivation of alfalfa since in these years the walnut does not produce. As of the seventh year, which is when the walnut tree begins to have commercial production, the B/C ratio generated by income is analyzed. The production in both densities is low and the management cost is higher than the income obtained, which generates a B/C ratio of less than one, being much lower from the seventh to the ninth year in orchards with low density. The higher B/C ratio obtained in these years in the high-density orchards is attributed to a higher production of walnut caused by the greater number of trees per hectare than in the low-density orchards (Table 1).

To date, there is no information on this subject in walnut, this being the first investigation of this type from here on the importance of the results that are presented. The relevance of interspersing the alfalfa with walnut in low densities in the first four years after the orchard is established is highlighted, since it allows generating income that helps the maintenance of the walnut orchard, not being possible in the orchards of high densities, which are not generate income in these years. However, it is important to note that, in the first years of walnut production, orchards with high densities, despite having higher production costs than orchards with low densities, generate a better B/C ratio. The above, due to the greater number of walnut trees in high densities. In both walnut densities studied, the tenth and eleventh year after establishment, a B/C ratio greater than two is generated. This indicates that in these years and in the following years, due to the high yield and sale price of the walnut, the income per hectare will be very beneficial for the producers, who will be able to recoup the investment in the first years and obtain profits.

Similar results to those of this research were reported that in a mango plantation where the B/C ratio was 1.49 and 2.00 in traditional and high density respectively and the internal rate of return was higher in high density plantations than in the traditional ²⁰. A similar result, but referring to income, was obtained in palm cultivation, where the analysis indicated that the maximum income could be obtained in high density compared to conventional ²¹. In walnut there is no information on studies of the B/C ratio, this being the first investigation to compare high and low density plantations.