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01 September 2025
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01 September 2025
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Abstract
The rural population in areas of the Mexican semi-desert experiences poverty levels that limit a life free from socioeconomic deprivation, and they migrate, abandoning their assets. This is exacerbated by climate change (drought, temperatures), which affects crops. Although farmers try to cope with this, their strategies are insufficient. A low-cost Complementary Agriculture (AgriCom) model was designed using local resources to produce prickly pear cactus (Opuntia ficus-indica Mill.) known as “nopal” and corn (Zea mays L.), and to conserve regional germplasm of Opuntia spp. Yield, profitability, and Equivalent Land Use (ELU) were evaluated on seven varieties of prickly pear cactus. The Verdura, Atlixco, and Rojo Liso varieties showed higher cladode yield (vegetable), internal rate of return, and net present value; and their cost-benefit ratios were 7.97, 6.35, and 6.82, respectively. The ELU was greater than 1.0 when combining cactus varieties. The agroclimatic conditions did not allow corn to reach its phenological cycle and its ELU was zero. A total of 70 nopal genotypes were collected, with three replicates (N=210 conserved plants) integrated into the production module of eight Opuntia species. This model has been accepted in the Bank of Low-Cost Technological Solutions and/or Based on Local Resources, in the Platform for Climate Action in Agriculture in Latin America and the Caribbean (PLACA), to be installed in other communities in Latin America.

Keywords:
1. Introduction
2. Materials and Methods
2.1. Geographical Area of Intervention
2.2. Research Phases
2.3. Plant Yield Variables
2.4. Equivalent Land Use (ELU)
2.5. Conservation Strategies
2.6. Collection, Uses and Geographical Origins
2.7. Production Yields and Costs
2.8. Minimum Infrastructure
2.9. Statistical Analysis
3. Results
3.1. First Phase: Survival After Sowing and Emission of the Second and Third Levels of Cladodes
3.2. Yields and ELU
3.3. General Costs and Profitability Indices
3.4. Structuring of the Rainwater Harvesting System, Emergency Irrigation System
3.5. Conservation of Genotypes Collected

4. Discussion
5. Conclusions
Author Contributions
Funding
Institutional Review Board Statement
Informed Consent Statement
Acknowledgments
Conflicts of Interest
Abbreviations
| AGRICOM | Complementary Agriculture |
| ELU | Equivalent Land Use |
| RTR | Relative Total Yield |
| GRFA | Genetic Resources for Food and Agriculture |
| NPV | Net Present Value |
| IRR | Internal Rate of Return |
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| Species | Variety | Use | Density (plants ha-1) |
| Opuntia ficus-indica Mill. | Copena | Vegetable | 20,952 |
| Opuntia ficus-indica Mill. | Pelón blanco | Forage | 20,952 |
| Opuntia ficus-indica Mill. | Verdura | Vegetable | 20,952 |
| Opuntia ficus-indica Mill. | Pelón rojo | Forage | 20,952 |
| Opuntia ficus-indica Mill. | Rojo liso | Vegetable | 20,952 |
| Opuntia ficus-indica Mill. | Atlixco | Vegetable | 20,952 |
| Opuntia ficus-indica Mill. | Villanueva | Vegetable | 20,952 |
| Zea mays L. | Criollo local | Grain | 20,000 |
| Variety (Opuntia ficus-indica |
Second level emission (t ha-1) |
Third level emission (t ha-1) |
Emission ratio between second and third level (%) |
| Verdura | 10.83 | 4.653 | 42.96 |
| Atlixco | 10.38 | 2.750 | 26.49 |
| Rojo liso | 8.33 | 1.519 | 18.24 |
| Pelón rojo | 7.40 | 1.149 | 15.53 |
| Villanueva | 6.70 | 0.633 | 9.45 |
| Pelón Blanco | 6.40 | 0.368 | 5.75 |
| Copena | 5.921 | 0.302 | 5.10 |
| Variety | Yield (kg ha-1) | Income $ ha-1 ($10.00 kg) |
Yield (kg ha-1) |
Income $ ha-1 ($10.00 kg) |
Yield (kg ha-1) |
Income $ ha-1 ($10.00 kg) |
ELU (nopal variety versus corn) |
| R1 | R2 | R3 | |||||
| Verdura | 5276.92 | 52,769.23 | 7543.59 | 75,435.90 | 9052.31 | 90,523.08 | >1.0 |
| Atlixco | 6400.00 | 64,000.00 | 6768.42 | 67,684.21 | 8122.11 | 81,221.05 | >1.0 |
| Rojo liso | 5920.63 | 59,206.35 | 6222.22 | 62,222.22 | 7466.67 | 74,666.67 | >1.0 |
| Pelón rojo | 4913.98 | 49,139.78 | 6215.05 | 62,150.54 | 7458.06 | 74,580.65 | >1.0 |
| Villanueva | 3750.00 | 37,500.00 | 4433.33 | 44,333.33 | 5320.00 | 53,200.00 | >1.0 |
| Pelón Blanco | 3497.49 | 34,974.87 | 4040.20 | 40,402.01 | 4848.24 | 48,482.41 | >1.0 |
| Copena | 3526.32 | 35,263.16 | 3859.65 | 38,596.49 | 4631.58 | 46,315.79 | >1.0 |
| Corn | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.0 |
| Variety (Opuntia ficus-indica) | Net Present Value (NPV) | Internal Rate of Return (IRR %) | Benefit /Cost Ratio (B/CR) |
| Verdura | 231,077.73 | 67 | 7.97 |
| Atlixco | 143,831.02 | 70 | 6.35 |
| Rojo liso | 139,288.51 | 51 | 6.82 |
| Pelón rojo | 99,715.71 | 48 | 6.28 |
| Villanueva | 88,646.13 | 42 | 5.67 |
| Pelón Blanco | 51,580.62 | 26 | 5.40 |
| Copena | 38,630.41 | 21 | 4.93 |
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