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Riego

22 de febrero de 2017
Estudio de caso en palto

Riego en condiciones de recursos hídricos restringuidos

Riego en condiciones de recursos hídricos restringuidos

En este artículo el experto en riego de INIA, Raúl Ferreyra, explica la estrategia con que se logró aumentar producción, calibre de fruta y rentabilidad de un huerto de palto con agua insuficiente para cubrir los requerimientos hídricos de todos los árboles de la superficie de la plantación.

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A continuación se analiza un “estudio de caso” llevado a cabo en un  huerto de 245 ha de paltos, en el del valle del río La Ligua, el sector de Alicahue, región de Valparaíso, Chile. En esta zona las precipitaciones se concentran en los meses de invierno, normalmente entre mayo y julio (hemisferio sur), no sobrepasando los 150 mm, en consecuencia el riego es fundamental en el desarrollo del cultivo del palto.

Las condiciones hidrológicas de la cuenca del río La Ligua indican que, en general, los huertos del sector de Alicahue tienen una seguridad de riego inferior al 50% de probabilidad de ocurrencia. Esto significa que si se considera un período de 10 años, en cinco de ellos la disponibilidad hídrica de los predios es inferior a los requerimientos de las plantas, que se estiman en este sector cercano a los 12.663 m3/ha/año. (Cuadro 1)

El predio estudiado comenzó a plantarse en el año 2004. Al inicio cuando las plantas eran pequeñas y no toda la superficie estaba plantada, los requerimientos hídricos de las plantas pudieron ser suplidos en su totalidad con el agua disponible. A medida que se aumentaba la superficie plantada y las arboles alcanzaban su máximo desarrollo foliar,  la  dotación de agua del predio no fue suficiente para suplir totalmente los requerimientos hídricos de las plantas.

En el año 2009 – 2010 el campo en estudio tenía una superficie plantada de 245 ha de paltos Hass adultos y una dotación real de agua 1.322.449 m3. Los que permitió aplicar solamente 5.394,8 m3/ha de agua de riego, lo que representa solo el 47% de los requerimientos del cultivo (12.663 m3/ha) en esta zona. Lo anterior implica un déficit hídrico del 53% en promedio en esa temporada.

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A partir de la temporada 2010-11 se implementaron varia acciones para manejar el cultivo y el riego en condiciones de recursos hídricos restringidos. Estas acciones permitieron aumentar la producción del predio de 859.000 kg (temporada 2010-11) a 2.200.000 kg en la temporada 2013-14 y mejorar el porcentaje de fruta de mayor calibre.

Las prácticas implementadas, que permitieron estos resultados, se comentan a continuación:

AJUSTE DE LA SUPERFICIE PLANTADA A LA DISPONIBILIDAD HÍDRICA DEL PREDIO

A partir de la temporada 2010-11, en el predio estudiado la superficie plantada con paltos (245 ha) se comenzó a disminuir (Foto 1) hasta estabilizarse en el 2012-13 en 150 ha (Cuadro 2). Esta disminución de la superficie permitió aumentar la seguridad de riego del predio (Cuadro 2) disminuyendo el déficit hídrico de un 53 a un 20%. El hecho de disminuir la superficie cultivada del predio, junto a otras prácticas que se comentaran posteriormente, permitieron aumentar la producción del predio de 859.000 kg (temporada 2010-2011) a 2.200.000 kg (temporada 2013-2014), como se aprecia en el cuadro 2. Además se mejoró el porcentaje de fruta de mayor calibre, pasando de un 57% a un 74% de fruta bajo calibre 60. Esta disminución de superficie también tuvo un efecto en la disminución de los costos de producción. En resumen en este caso una disminución de la superficie cultivada en un 38,8%, junto a otras prácticas de manejo, permitió aumentar la producción total del campo y la calidad de la fruta cosechada. Es necesario indicar que la superficie que se disminuyo correspondía a las zonas con mayores limitantes climáticas (heladas) y de suelo (suelos de baja capacidad de aire y profundidad)

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En la figura 1 se observa la función agua -rendimiento y superficie plantada- costo en energía eléctrica por kg de fruta producida, obtenida a partir de los datos generados en  este estudio de caso, lo que será útil para planificar estrategias futuras. En la figura 1 la función agua-rendimiento, está representada como disminución relativa del rendimiento (1-Ya/Ym), respecto de la disminución relativa del agua evapotranspirada (1-ETa/ETc), Ya/Ym,  corresponde a la producción del año respecto de la producción máxima (19 t/ha) de predios de la zona y ETa/ETc, corresponde a la fracción de agua suplida respecto de la los requerimientos hídricos del cultivo (12,663 m3/ha).  La pendiente de esta relación indica la sensibilidad del cultivo al déficit hídrico (Doorembos y Kassan, 1979), en este caso el valor de la pendiente es 1,5. Esto quiere decir que si se produce un déficit hídrico de 20%, los rendimientos esperados podrían disminuir en un 30%, respecto de una situación sin déficit.

Esta función indica que la pérdida de producción es más que proporcional a la magnitud del déficit hídrico (1,5 veces), por lo que en este cultivo ajustar la superficie plantada a las disponibilidades de agua con una alta seguridad hidrológica, es una mejor estrategia que mantener una mayor superficie plantada, sujeta a períodos permanentes de déficit hídrico.

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El costo del agua en la zona del estudio es despreciable de modo que solo son importantes los costos de la energía eléctrica utilizada en impulsar el agua de riego. El costo del KWH en la zona en estudio es de aproximadamente US$ 0,16.

Aunque se disminuyó la superficie en un 38,8% (95 ha) siempre se mantuvo un déficit hídrico, que varío entre 20 a 30%. Por lo tanto, para atenuar los efectos de esta situación en forma simultánea a la disminuir la superficie cultivada, se aplicaron prácticas complementarias, las cuales se comentan a continuación.

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EVITAR DÉFICIT HÍDRICO EN PRIMAVERA

El periodo más sensible para el desarrollo del palto es durante la primavera e inicio de verano. Durante este periodo se desarrolla el sistema radicular (Figura 2), crece la parte vegetativa, se producen los mayores requerimientos de zinc, boro y calcio, se definen el número de células en el fruto. Por lo cual cualquier estrés, por exceso o déficit hídrico en este periodo, puede afectar el tamaño de la fruta, principalmente los ocurridos en los primeros 120 días después de plena flor (Cowan et al, 1997; Bower, 1985; Whiley et al., 1988). Un estrés en este periodo también afecta la cuaja, la caída de frutos y los desórdenes internos, como el pardeamiento de pulpa y el bronceado vascular (Ferreyra y Defilippi 2012)

Por lo indicado anteriormente en este estudio de caso se trató en lo posible de suplir en su totalidad los requerimientos hídricos en primavera e inicio de verano. Además se trató de evitar el déficit hídrico que se producen en primavera, al iniciar los riegos con baja humedad en el suelo o por reparaciones tardías de los equipos de riego al finalizar el periodo de lluvia.

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Es común al inicio de la temporada de riego, luego de finalizado el periodo de lluvias, donde todos los sectores de riego presentan humedades similares, comenzar el programa de riego con humedad  cercana al cierre estomático (60 a 50% PAW (Ferreyra y Selles 2007) o una potencial matricial entre 40 a 50 cb que corresponde a un potencial de brote a mediodía de 0,9 Mpa (Ferreyra et al 2007 y Ferreyra et al 2010). Por lo cual es común observar al inicio de temporada que los cuarteles que se riegan al final de cada ciclo, presenten un contenido de humedad muy bajo durante un periodo importante de la primavera, sobre todo en profundidad.

En otros casos por arreglo de los equipos de riego después del periodo invernal o por restricción horarias debido a las condiciones de las tarifas eléctricas, es bastante común que se retrase el inicio del primer riego. En este caso es necesario aplicar laminar de 50 a 60 mm para luego comenzar los programas de riego normales. Si no realizamos este riego es posible que pasemos gran parte de la temporada con plantas estresadas.

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En la figura 3 se observa un huerto en primavera en el que por las razones antes indicadas fue necesario aplicar varias láminas de riego que sumaron entre 50 a 60 mm para recuperar la humedad en el suelo. Esta situación en este huerto se repitió en dos temporadas círculo amarillo.

AJUSTE DE FRECUENCIA Y TIEMPO DE RIEGO SEGÚN CARACTERÍSTICAS DE CADA SECTOR DE RIEGO

En este estudio de caso se ajustaron la frecuencia y los tiempos de riego a través del uso de sensores de humedad continuos tipo FDR de manera de disminuir las pérdidas de agua por sobre o subestimación de los requerimiento hídricos de la plantas. En la figura 4 se observa, a modo de ejemplo, cómo se ajusto el coeficiente de cultivo en un huerto que se podo el 15 de noviembre. En noviembre los Kc antes de la poda eran 0,75, los cuales bajaron a 0,52 después de la poda (Figura 4). A mediados de enero las plantas habían recuperado gran parte de la canopia y el Kc volvió a aumentar a 0,75 (Figura 4).

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Se buscó minimizar el efecto de la restricción hídrica al regar con baja frecuencia, volviendo la humedad del suelo a capacidad de campo después de cada riego.

En el caso en estudio se regó con frecuencia baja. En primavera, durante floración y cuaja, se regó tratando de reponer la totalidad de los requerimientos hídricos, por lo cual se regaba cuando el suelo agoto el 60% del PAW (Figura 5) y en verano, donde un déficit hídrico produce menos daño en la planta, solo se aplicó una parte de los requerimientos hídricos, dejando que el suelo se agotara hasta un 80% del PAW (Figura 5). Esta estrategia tuvo por objetivo permitir que las plantas no presenten déficit hídrico en primavera (agotamiento hasta 60% del PAW) y en el verano estén evapotraspirando en forma adecuada gran parte del tiempo (hasta llegar a 60% del PAW), solo presentando déficit hídrico algunos días ante el próximo riego (entre 60 y 80% del PAW, Figura 5). En el caso estudiado en verano se regaba cada 7 días y las plantas presentaban déficit hídrico solo 2 días antes del próximo riego (Figura 5).  Con esta estrategia se está aplicando un 20 a 30% menos del agua de lo que las plantas requerían sin afectar en forma importante su desarrollo, al compararlo con la situación inicial donde se regaba una superficie mayor con un plan de riego de alta frecuencia (diario o cada dos días), sometiendo a las plantas a un estrés hídrico permanente que se va agudizando a medida que avanza la temporada. También es necesario indicar que con esta estrategia de riego se disminuyeron las percolación del agua en profundidad.

El regar con baja frecuencia, volviendo la humedad del suelo a capacidad de campo después de cada riego permitió mejorar también la densidad y distribución del sistema radicular. En las figura 6 y foto 2 se observa el sistema radicular de huertos del predio en estudio en noviembre del 2013. El sistema radicular denso y homogéneo en profundidad al compararlo con sistemas radiculares de huertos donde los riegos son aplicados con alta frecuencia (Figura 6). Con el plan de manejo de riego aplicado en el predio en estudio, a demás de aumentar la densidad y distribución del sistema radicular, se logró desarrollar raíces bajo el punto de emisión debido a que se logró también una buena relación agua – aire en el suelo.

—————————-  MANEJO DEL RIEGO EN PALTO  —————————-

El manejo de riego de riego consiste en estimar el agua requerida por el cultivo para su desarrollo, en la cantidad y momento adecuado, con el objetivo de maximizar su producción o bien obtener un producto de calidad definida.

El manejo del riego hay que dividirlo en dos etapas, una predicativa que corresponde a un programa de riego y una de control, a través de la cuantificación de la humedad del suelo.

La etapa de programación de riego tiene por finalidad establecer a priori los tiempos y las frecuencias de riego que permitan obtener un adecuado desarrollo de los cultivos.

A objeto que la programación pueda funcionar adecuadamente es necesario considerar una serie de factores, entre los cuales intervienen:

-Condiciones del clima, que determinan la demanda evaporativa de la atmósfera o la evapotranspiración de referencia (ETo).

-Características propias del cultivo, como son su estado de desarrollo, el período fenológico (coeficiente Kc) y  la distribución del sistema radicular.

-Características propias del suelo, tales como capacidad de retención de humedad, aireación, profundidad y su variabilidad espacial, entre otras.

En el caso de utilizar equipos de riego presurizado, se debe considerar las características del equipo, como es la intensidad de precipitación real o el caudal aplicado por planta.

En la figura 3 se muestra como se relación los factores antes indicados.

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Figura 3: Factores que intervienen en la programación del riego.

(AWD) = Agua fácilmente aprovechable; FC= Capacidad de Campo del suelo base volumen (%/100); WP= Porcentaje de marchites permanente base volumen (%/100); Z = profundidad de raíces (mm); P = fracción de agotamiento o umbral de riego; S = Fracción de piedras presentes en el perfil de suelo; PWS = Fracción de suelo mojado por los emisores de riego; CR = Acenso capilar.

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