3. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1 Diseño de dos programas de riego para el cultivo protegido de tomate cv Aegean
Para alcanzar el objetivo general propuesto se diseñaron dos programas de riego teniendo en cuenta las características de las instalaciones de cultivo, el sistema de fertirriego automatizado disponible y el cultivo. Cada programa de riego se aplicó en un módulo (tres casas de cultivo con modelo A-12).
Tiempo de riego
El tiempo de riego se calculó mediante la ecuación referida por Moreno (2007):
=
60
(Ecuación 1)Dónde:
- TR: tiempo de riego (min)
- i: intervalo de riego (días) - q: número de goteros/m2 - qe: caudal de los goteros (L/h)
- 60: factor para expresar el valor en minutos
Monitoreo de la conductividad eléctrica, el pH y la fracción de lavado
Para el monitoreo de la conductividad eléctrica (CE) y del pH de la solución de lixiviada y de la solución nutritiva se emplearon un lisímetro y un riegómetro, respectivamente (Figura 4 M). Las lecturas de pH y CE se realizaron con un pH-metro y un Electroconductímetro (HANNA), calibrado con anterioridad con soluciones recomendadas por el fabricante (Calibration Solution Conductivity, EUTECH INSTRUMENTS, Holanda).
A partir de la CE de la solución nutritiva (CEsn) resultado del ajuste de iones aportados por los fertilizantes (Moreno, 2007) y el agua de riego (Tabla 2) se estimó la CE de la solución lixiviada del suelo (CEsle) máxima que podría alcanzarse para cada fase fenológica del cultivo. Se consideró una fracción de lavado (FL) de 20% para evitar riesgo de salinidad (Ayers y Westcot, 1994). En la ecuación propuesta por Rhoades y Merrill (1976) y recomendada por Ayers y Westcot (1994), se sustituyó la conductividad del agua de riego por la conductividad de la solución nutritiva (CEsn) que se aplica en el fertirriego:
e
=
(
Ecuación 2)Donde:
- CEsle: conductividad eléctrica en la solución lixiviada del suelo (dS/m) - FL: fracción de lavado (0,20)
- CEsn: conductividad eléctrica de la solución nutritiva (con ajuste de iones aportados por los fertilizantes y por el agua de riego) (dS/m)
Cada tres días antes del riego se midió en el lisímetro la conductividad eléctrica real de la solución lixiviada del suelo (CEslr). Si los valores de CEslr>CEsnr en 1,5 dS/m se incrementó del volumen de agua de riego para disminuirlos. Posteriormente en el riegómetro se midió la conductividad eléctrica real de la solución nutritiva (CEsnr) entregada por los goteros. Además, se midió el pH. La FL real (FLr) se estimó mediante la ecuación:
= ó ó ( ) ( ) 100 (Ecuación 3) Donde:
- Volumen de la solución lixiviada: volumen recogido en el lisímetro (L)
- Volumen de la solución nutritiva: volumen de solución nutritiva entregada por los goteros (L)
- 100: valor para expresar la FL en porciento Programa 1 (P-1)
El diseño del P-1 se basó en el programa tradicional de riego propuesto por Moreno (2007) con una dosis orientativa de riego (L/planta/día) para el cultivo de tomate por fases como se describe a continuación:
- Fase I: Trasplante a emisión 1er racimo floral: 0,5 - Fase II: Emisión 1er. racimo floral a cuaje del 3ro : 0,8 - Fase III: Cuaje tercer racimo a inicio de cosecha: 1,2
- Fase IV: Inicio de cosecha a cosecha completa del antepenúltimo racimo: 1,4 Previo al trasplante se efectuó un riego durante 15 minutos que garantizó el humedecimiento total de la superficie. Al día siguiente del trasplante se aplicó un riego (0,5 L/planta), con agua acidulada con H3PO4 al 85,0% a razón de 136,0 mL/m3 de agua. Posteriormente, se sometió la plantación a un período de estrés hídrico durante cinco días con la finalidad de favorecer el desarrollo radical de las plantas. Diariamente se evaluó la humedad del suelo y al quinto día después del trasplante (ddt) se realizó
otro riego con igual condición y se repitió el estrés por cinco días más; siguiendo el procedimiento recomendado por Moreno (2007). El fertirriego se comenzó 17 ddt. El intervalo de riegos fue cada tres días, en el horario de las 9:00 am para un riego, 9:00 am y 1:00 pm para dos riegos.
Programa 2 (P-2)
Para el programa de riego 2 el tiempo de riego se calculó a partir de la estimación de la evotranspiración del cultivo (Etc) mediante la fórmula propuesta por Doorenbos y Pruitt (1977):
= (Ecuación 3) Dónde:
- Etc: Evotranspiración del cultivo (mm/día) - Kc: Coeficiente del cultivo
- Eto: Evotranspiración de referencia (mm/ día)
Siguiendo lo referido por Zamora et al. (2004) para los coeficientes de cultivo (Kc) en Cuba, se empleó un valor de 0,61 inicial, 1,17 medio y 0,77 final (promedios de los valores referidos para tres cultivares de tomate). La Eto (mm/ día) para los meses del desarrollo experimental se tomaron de los valores de Eto calculada por Solano et al. (2003) para Cuba a partir de la ecuación FAO Penman–Monteith:
- agosto 140,8 mm, septiembre 121,3 mm, octubre 107,2 mm, noviembre 85,5 mm, diciembre 77,3 mm, enero 80,9 mm, febrero 89,8 mm y marzo 126,2 mm. Considerando que la Etc en condiciones de cultivo protegido es significativamente menor que en cultivos abiertos (León y Cun, 2001; Fernández et al., 2010) el valor calculado se redujo arbitrariamente al 50%. Con este dato se estimó la demanda neta y del cultivo mediante las fórmulas (Ayers y Westcot,1994; Antúnez y Fermer, 2017):
=
100
(Ecuación 6) Dónde:- DNc: demanda neta del cultivo (L/planta/día) - Etc: evotranspiración del cultivo
- DR: demanda real (L/planta/día)
La eficiencia se consideró al 96%. El tiempo de riego calculado (Ecuación 1) se aproximó al valor entero, múltiplo de diez, inferior y se fraccionó en riegos de 10 min. Previo al trasplante se efectuó un riego durante 15 minutos que garantizó el humedecimiento del suelo.
Después del trasplante la frecuencia de riego fue diaria, con fertirriego después de 2ddt con la solución nutritiva correspondiente a la fase II y posteriormente según esquema de fertilización (Tabla 2) en el horario de las 9:00 am para un riego, 9:00 am y 1:00 pm para dos riegos, 9:00 am, 1:00 pm y 3:00 pm para tres y para cuatro riegos se adicionó uno más a las 6:00 pm.
En ambos programas de riego a partir de los resultados del registro de la conductividad eléctrica (CE) y la fracción de lavado (FL), así como de la observación del desarrollo fenológico y el estado hídrico de las plantas se establecieron los momentos de cambio del tiempo y número de riegos por día durante el ciclo del cultivo. Las fases fenológicas fueron establecidas según la descripción de Moreno (2007), la observación y la experiencia técnica del personal de trabajo del módulo. Se registró la evolución de la conductividad eléctrica medidas en el riegómetro y en el lisímetro.
Los valores de CE de la solución lixiviada reales (CEslr) mínimos y máximos se compararon en cada fase con los valores estimados de CE (CEsle). Además, se cuantificaron los valores que se encontraron por encima de 2,5 dS/m (valor umbral reconocido para el cultivo) (Ayers y Westcot, 1994).
Los datos de CE se analizaron mediante estadísticos descriptivos (media, error típico de la media, mediana, moda, desviación típica, varianza, rango, mínimo y máximo), se realizó un análisis de frecuencia y se determinó el mejor modelo de ajuste.
De igual forma, se registró la evolución de los valores de FLr, se analizaron mediante estadísticos descriptivos y se compararon los valores de la FLr con la FL fijada (20%) durante el periodo de cultivo.
3.2 Efecto del programa riego sobre el crecimiento, desarrollo y rendimiento