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agua y riego

18 de octubre de 2021
Manejo del riego en arándanos - Parte II

Métodos de riego y relevancia de los equipos de monitoreo

Métodos de riego y relevancia de los equipos de monitoreo

Raúl Ferreyra Espada, asesor internacional, especialista en riego y drenaje.

No se entiende un huerto de arándanos, ya sea establecido en suelo o en contenedores, sin riego tecnificado. En la primera parte de este artículo (publicado en la edición número 9 de Redagrícola Colombia) se abordaron aspectos fundamentales en el manejo del cultivo del Arándano como son las características del suelo y el desarrollo de las raíces. No considerar lo indicado en la parte I de este artículo, pueden ser causal de que el riego no tenga la efectividad deseada por los productores.

El agua y el aire son necesarios para el crecimiento de las plantas y las raíces, sin embargo, a medida que aumenta el contenido de agua, puede disminuir la disponibilidad de oxígeno en el suelo. Debido a esto, en suelos de baja macroporosidad, se hace necesaria optimizar la relación agua – aire en el suelo, ya que un inadecuado manejo del riego puede disminuir el oxígeno en la rizosfera, sobre todos en suelo con pocos macroporos.

Para que el arándano tenga un adecuado desarrollo y crecimiento de la parte aérea y raíces, es necesario evitar que las plantas estén sometidas a falta de agua o de oxígeno. La idea, que si bien parece sencilla, es compleja de implementar. Ello porque cada vez que se riega, se aumenta el contenido de agua y se disminuye la aireación en forma importante. Esto es algo que nos obliga a ser muy precisos en la aplicación del agua de riego, para así evitar déficit o exceso de humedad especialmente en suelos pesados.

En general, las imprecisiones en el manejo de riego se deben a tres causas: la primera, es que los equipos están mal sectorizados; la segunda, que estos están descalibrados y la mantención es deficiente (por ello entregan caudales variables y diferentes a lo proyectado) y la tercera, se debería a errores en la aplicación del agua de riego, especialmente en suelos con limitantes de aireación o retención de humedad. Por lo indicado anteriormente es necesario preocuparse de los siguientes factores:

Sectorización de los equipos de riego: En la mayoría de los equipos de riego se encuentran sectores de riego (superficie que se maneja a partir de un mismo mando), con diferentes tipos de suelo (textura, profundidad, pendiente Y exposición, entre otros). Esto dificulta la optimización de la relación agua-aire en el suelo ya que, mientras se está favoreciendo una parte del sector de riego, se está perjudicando otra. Por ello, la sectorización de los equipos de riego es de vital importancia, sobre todo en suelo de textura fina (franco arcillosos a arcillosos), donde hay que ser muy preciso con el manejo del riego para mantener el suelo en buenas condiciones de humedad y aireación.

Uniformidad de descarga de los emisores: Es fundamental considerarlo para que así todas las plantas reciban la misma cantidad de agua y fertilizantes. Para conseguirlo, es necesario tener en cuenta dos aspectos: evitar sobre todo en plantaciones en pendiente, que los sectores más bajos reciban mayor cantidad de agua que los sectores altos, ya que es en estos lugares (sectores bajos) es donde se descarga el agua que está en las tuberías cuando los equipos han dejado de funcionar. Esto toma mayor importancia cuando se utiliza riego de alta frecuencia (pulso), donde el equipo tiene varias partidas y detenciones durante el día, problema que se puede minimizar utilizando emisores anti–drenaje y diseñar con subsectores pequeños. El segundo aspecto es la calibración y mantención en forma periódica de los equipos de riego, de manera que todos los emisores entreguen caudales similares.

Selección del método de riego (volumen de suelo mojado): Una serie de estudios y trabajos han considerado que, para aplicar el agua, los métodos de riego por microaspersión y goteo son los que mejor se adaptan a las plantaciones de arándano. Respecto al riego por aspersión, no se recomienda su utilización por sobre la canopia, excepto para control de heladas (Foto 1), ya que al mojar el follaje puede aumentar la incidencia de enfermedades.

Foto 1. Cultivo de arándano con un sistema de microaspersión para controlar heladas.

Al momento de elegir un equipo de riego localizado, es muy importante tener en cuenta el volumen de suelo a mojar, que en el caso del arándano fluctúa entre un 40% y 70%. En caso de que el suelo donde se plantará el arándano tenga baja macroporosidad (suelo pesado), debemos intentar mojar un volumen cercano al máximo (70%).

Con microaspersión, microjet o doble hilera de goteo se moja -en la mayoría de los casos- un volumen cercano al 70%. Con una línea de goteros por hilera de plantación el volumen de suelo que se moja es de alrededor de un 40%. Por esto, para los suelos pesados con baja macroporosidad, si se utiliza goteo, es recomendable utilizar doble línea de riego por hilera de plantación.

La ubicación de los goteros en la línea de riego, la recomendación es que estén entre distanciados por 30 a 50 cm, para así mojar en su totalidad el camellón, ya que en el arándano las raíces en muchos casos están ubicada principalmente en los primeros 50 cm de suelo.  Si los emisores estuviesen más separados, quedan zonas en el camellón sin humedecer donde el suelo se mezcló con un sustrato para favorecer el desarrollo de raíces.

Programación y control del manejo del riego: Es fundamental conocer de la forma más exacta posible, la cantidad de agua que se debe aplicar al cultivo. Para esto es necesario saber cuáles son los requerimientos de agua de las plantas; disponer de elementos que permitan controlar si las cantidades de agua que se aplican son las correctas; manejar el riego con frecuencias que permitan optimizar la relación aire – agua en el suelo. En cuanto al manejo del riego, es importante tener presente los periodos críticos del cultivo, los que están relacionados principalmente con los periodos de división y elongación celular del crecimiento de raíces y acumulación de reservas.

Programación del riego: La programación del riego localizado se realiza a partir de la estimación de las necesidades hídricas de la planta, lo que incluye la evapotranspiración de referencia (ETo); el coeficiente de cultivo (Kc) del periodo vegetativo correspondiente y la eficiencia del método de riego (Efa). Existen varios métodos que permiten estimar ETo, donde se encuentra la bandeja de evaporación clase A y los modelos matemáticos de variables climáticas.

La evapotranspiración de un cultivo (ETc), en tanto, no solamente depende de la demanda de la atmósfera, sino que es altamente dependiente del estado de desarrollo del cultivo. Por esto es necesario contar con un factor (Kc) que relacione la demanda evaporativa de la atmósfera (ETo) con la evapotranspiración máxima del arándano (ETc) en los diferentes períodos fenológicos (ETc = ETo x Kc). En la figura 1 se presentan los coeficientes de cultivos propuestos para arándanos por D. Bryla 2015 y, en el cuadro 2, los reportados por Yang, W; Bryla D; Strik B 2005.

Figura 1. Coeficiente de cultivo del arándano adaptado de David Bryla, 2015.

Cuadro 1. Coeficiente de cultivo en arándano (Yang, W; Bryla D; Strik B 2005 Hortscience 40(4):1127).

Una pregunta que no resulta fácil de responder es en qué momento determinado se debe seleccionar el valor Kc que debe utilizarse, ya que este coeficiente varía de acuerdo con el estado de desarrollo de las plantas. Otros factores que inciden son las densidades de plantación y los sistemas de conducción, que alteran tanto el área foliar como las características aerodinámicas del cultivo.

El tiempo de riego requerido diario (T.R h/d) para suplir la ETc del cultivo (mm/d) debe considerar el área de plantación (Ap m2), la eficiencia de aplicación del método de riego (efa %/100 ) el número de emisores por planta (Ne) y la descarga de los emisores (Qe l/h), de acuerdo a la siguiente relación:

T.R = (ETo x Kc/ efa) / (Qe x Ne/Ap)

T.R =             NB          /          IPP  

Donde: NB necesidades brutas mm/d y IPP Intensidad

de precipitación mm/h

Hasta hace algunos años atrás los programas de riego localizado en arándano solo consideraban altas frecuencias, es decir, riegos diarios para reponer el agua evapotranspirada por el cultivo, independiente del tipo de suelo. Actualmente, la experiencia ha mostrado que los riegos de alta frecuencia son más apropiados para aquellos suelos de baja capacidad de retención de humedad, de texturas medias a gruesas y de una alta macroporosidad.

Por otro lado, en suelos más pesados, que tienen mayor capacidad de retención de humedad y de baja macroporosidad, los riegos de baja frecuencia se han mostrado más promisorios. Cabe destacar que las aplicaciones diarias de agua en este tipo de suelo pueden presentar problemas respecto a la aireación de suelo y el desarrollo de ciertas enfermedades. Para definir la frecuencia de riego más apropiada, es esencial disponer de antecedentes que permitan determinar la capacidad de retención de agua en el suelo o agua disponible total (ADT), el umbral de riego o fracción de agotamiento máxima antes del riego (P) y el porcentaje de suelo mojado por los emisores (PSM). A modo de referencia, lo recomendable es agotar solamente un 30% de la humedad aprovechable o agua disponible total antes de volver a regar, de forma de no afectar el desarrollo del arándano por falta de agua, mejorando el contenido de oxígeno en el suelo.

En la figura 2 se observa que el arándano variedad Brightwell comienza a restringir la transpiración una vez que el suelo ha perdido un 30% del agua disponible total (ADT) o humedad aprovechable. Por lo que el agua fácilmente aprovechable (AFA) por el arándano es AFA = ADT x P.

Figura 2. Fracción de agotamiento “P” o umbral de riego en arándano variedad Brightwell (datos aportados por A. Diestre y analizados R. Ferreyra). Eje Y: porcentaje del agua disponible total; y eje X: tiempo.

RIEGO DE BAJA FRECUENCIA

Algo que se puede apreciar actualmente es que en suelos de baja macroporosidad el criterio de frecuencia diaria no da los resultados esperados, produciéndose zonas de mucha saturación y bulbos de pequeño tamaño, lo que afecta el desarrollo radicular por falta de una adecuada aireación.

Ante esto, es necesario tener presente que si se agota en demasía el agua en el suelo, se puede afectar el crecimiento de las plantas producto de un déficit hídrico. Por esto es necesario conocer el porcentaje de la humedad aprovechable (P %/100) que se puede agotar en el suelo antes del próximo riego (Figura 2).

Para implementar el riego de baja frecuencia es importante conocer las constantes hídricas del suelo (capacidad de campo base volumen (CdC, punto de marchitez permanente base volumen (PmP)) además de la profundidad radicular efectiva (H mm) y el porcentaje de suelo mojado (PSM %/100). La figura 3 muestra un esquema de un programa de riego.

Figura 3. Esquema de un programa de riego que considera el suelo, clima, cultivo y las características del equipo de riego.

Es necesario destacar que los programas de riego que cuentan con registro de evapotranspiración no aseguran por sí solos que se estén cumpliendo en realidad. Hay posibilidades también de que estos estén subestimados o sobreestimando la evaporación del cultivo. Por esto es recomendable contar con mecanismos de control y ajuste de riego. Para hacer efectivo el control del riego y su efectividad, son necesarias diferentes herramientas y técnicas, como el monitoreo de humedad a través de sensores FDR y calicatas (Figura 3).

Respecto a los equipos que miden humedad de suelo, se han empleado en los últimos años sondas de monitoreo conocidas con el nombre de sondas capacitivas, con el tipo FDR (Frequency Domaine Reflectometry) o TDR (Time Domaine Reflectometry). Ambas basan su medición en la constante dieléctrica del agua. Estos sensores cuentan con una curva de calibración interna con las que entregan sus lecturas como contenido volumétrico de agua en el suelo respecto a la profundidad a la que está instalado. En arándano se utilizan principalmente sondas fijas de medición continua (Foto 2).

Foto 2. Sensores de humedad basados sondas capacitivas fijos con data logger para mediciones continuas.

Las sondas capacitivas fijas se conectan a un Datalogger, que permite mantener un registro y almacenamiento de datos continuo. Lo usual es que el registro de datos se realice cada 30 o 60 minutos, los que pueden ser recuperados a distancia por telemetría para su análisis e interpretación.

Con el uso complementario de sondas de medición continua de la humedad del suelo (FDR) se puede mejorar la estrategia de riego, consiguiendo disminuir los volúmenes de agua que se pierden por percolación profunda, disminuyendo además el consumo de energía eléctrica y optimizando la relación agua–aire en el suelo en cultivo como es el arándano, que tan sensible a la falta de oxígeno en la rizosfera.

Con el fin de dar seguimiento al movimiento del agua del suelo y a su agotamiento dentro de la zona radicular, los sensores deben ser colocados a diferentes profundidades en áreas representativas del campo. A través de los sensores de humedad se puede observar la actividad radicular, las pérdidas de agua por percolación profunda y la profundidad de majamiento de la lámina de riego aplicada. Gracias a la información entregada por estos sensores, también se puede observar el momento en que las plantas disminuyen la transpiración, punto que se produce cuando cambia la pendiente de la disminución de agua en el suelo (comienzo de cierre de estomas).

En la figura 4 (huerto de arándano Blue Ribbon, en la Región del Maule, Chile) se observa que las plantas de arándano dejan de extraer agua del suelo cuando se ha agotado alrededor de un 30% del agua disponible total (ADT) o humedad aprovechable.

Figura 4. Comienzo de cierre de estoma en arándano Blue Ribbon. En algunos riegos se observan pérdidas de agua por percolación profunda (sonda azul).

Como ejemplo para esto, en la figura 5 se presenta el monitoreo de humedad del suelo a través de sondas de capacitancia, en tres variedades diferentes de arándano cultivadas en suelos con baja macroporosidad. En dicha figura 10 se puede observar que los huertos se riegan en periodo de máxima demanda evaporativa cada 2 días, cuando se ha agotado como máximo un 30% del agua disponible total, mejorando la relación agua – aire en el suelo, de manera de evitar disminuir la transpiración por falta de agua o de oxígeno.

Figura 5. Control y monitoreo del riego con sondas de capacitancia, en tres variedades de arándano cultivadas en suelos con baja macroporosidad.

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