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GESTIÓN EFICIENTE DEL AGUA DE RIEGO (II)

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Academic year: 2022

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P02 Presentación P03 Mejora de la efi ciencia del agua de riego en maíz P07 Riego deficitario controlado en árboles frutales P11 Condiciones básicas de riego por aspersión en cultivos extensivos P14 El riego de los cultivos hortícolas P18 Riego de apoyo en olivo P20 La entrevista

GESTIÓN EFICIENTE DEL AGUA DE RIEGO (II)

www.ruralcat.net

11

www.gencat.net/darp

Mayo 2006

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DOSSIER

N11 02

Cualquier reflexión que se quiera plantear respecto a los aprovechamientos del agua como recurso debe fundamentarse, sin duda, en el hecho incuestionable que el agua es un bien necesario pero escaso, y que su uso se debe hacer bajo criterios de máxima eficiencia.

El presente DOSSIER TÈCNIC dedicado a la gestión eficiente del agua de regadío en diferentes cultivos, como por ejemplo los extensivos, los hortícolas, el olivo (riego de apoyo) resulta de gran interés.

Con la modernización del riego, incorporando procesos como la informatización, automatiza- ción y gestión de las instalaciones, podremos conseguir probablemente que Cataluña sea un referente tecnológico y comercial para las agri- culturas de tipo mediterráneo.

La modernización del riego, con la actual dis- ponibilidad de nuevas tecnologías y los efectos de eficiencia y de ahorro que genera, consti- tuye una línea directriz del Departamento de Agricultura, Ganadería y Pesca (DARP), la ad- ministración agraria catalana.

La política de regadíos, que desarrolla el Go- bierno de la Generalitat de Cataluña mediante el DARP, se aplica desde hace tiempo fomen- tando los usos más ahorrativos y eficaces que facilitan las modernas tecnologías de riego y de gestión del agua.

Respetando siempre estos criterios, el DARP lle- va a cabo una decidida política de ejecución de nuevos regadíos y de mejora de los existentes, puesto que considera que en el mundo agrario el agua es uno de los factores claves para su desarrollo. Es la herramienta básica para traba- jar el campo, aprovechar sus riquezas y con- seguir su máximo rendimiento, al tiempo que se producen efectos medioambientales muy positivos. Al mismo tiempo, la transformación en regadío incentiva la mejora tecnológica y la introducción de nuevos cultivos; y fomenta el espíritu empresarial en el ámbito agrario.

La ejecución de nuevos regadíos y la mejora de los existentes sirven para potenciar el de- sarrollo del campo catalán y del mundo rural en general, puesto que suponen aumentar la competitividad de las explotaciones y dotar de más mano de obra el campo de Cataluña.

Los regadíos diversifican notablemente la pro- ducción agraria y repercuten de una manera clara en el desarrollo económico y social de las zonas donde se llevan a cabo. Representan una importante alternativa para arraigar poblaciones al territorio, mantener el equilibrio territorial, ase- gurar la continuidad de la actividad agraria en el mundo rural y garantizar la renta de las familias que viven y trabajan.

02

Montserrat Gil de Bernabé Sala, Ramon Lletjós Castells, Ramon Jové Miró, Santiago Planas de Martí, Ester Peña de las Heras, Francesc Reguant Fosas, Margarida Franch Gallés (DG02), Agustí Fonts Cavestany (IRTA), Santiago Riera Lloveras (Prem- sa) y Joan S. Minguet Pla.

Coordinación del presente número Joan Salvador Minguet Pla.

Producción

Teresa Boncompte Ribera y Joan S. Minguet Pla.

Corrección estilística i lingüística Teresa Boncompte Ribera.

Asesoramiento lingüístico Joan Ignasi Elias Cruz.

Grafismo y maquetación Quin Team!

Impresión El Tinter, SAL.

Coordinación y traducción de la versión en castellano TRAGSATEC

La versión en castellano de este número de Dossier Tècnic, es fruto de la colaboración del Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino con el Departamento de Agricultura, Ganadería y Pesca de la Generalitat de Catauña.

Depósito legal: B-16786-05 ISSN: 1699-5465

NIPO: 770-10-014-0

El contenido de los artículos es responsabilidad de los au- tores. DOSSIER TÈCNIC no se identifica necesariamente.

Se autoriza la reproducción total o parcial de los artículos citando la fuente y el autor.

DOSSIER TÈCNIC se distribuye gratuitamente. Podéis pedir más ejemplares a la dirección:[email protected] Departamento de Agricultura, Ganadería y Pesca Gran Vía de las Cortes Catalanas, 612, 4a planta 08007 - Barcelona Tel. 93 304 67 45. Fax. 93 304 67 02

[email protected]

Más recursos, enlaces y versión electrónica en la web www.

ruralcat.net Foto portada

Demostración de material de riego. Mollerussa. Marzo 2003.

Foto: A. Bustos, CEMA-DARP.

Jordi William Carnes i Ayats

Consejero de Agricultura, Ganadería y Pesca

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DOSSIER

N11 03

03

01 Introducción

El objetivo final del proceso productivo agrario es incrementar la productividad mediante la mejora conjunta de la producción y la calidad del producto final, sin olvidar el respeto al medio ambiente.

Con este objetivo se puso en marcha la presente actividad, enmarcada en el Plan Piloto para la mejora y modernización de los regadíos. Han participado REGSA (empresa pública de la Generalitat de Cataluña encargada de hacer las obras de transformación y mejora de los regadíos), el Departamento de Agricultura, Ganadería y Pesca de la Generalitat de Cataluña, la Comunidad General de los Canales de Urgell y el IRTA, como ejecutora del proyecto titulado

“Mejora de la eficiencia del uso del agua de riego:

aplicación de diferentes sistemas de riego en maíz en la zona de influencia de las Colectividades de Regantes núm. 5 y 20 en el término municipal de Linyola (Plano de Urgell)”. Este proyecto va asociado a un proceso de concentración parcelaria, que supone un cambio del sistema de riego a manta por un sistema de riego a presión, más eficiente y a la demanda del agricultor.

Tras cinco años de realización del estudio comparativo de los diferentes sistemas de riego en maíz, se concluye que con el riego a presión se mejora la producción y se aplica una menor cantidad de agua de riego, hecho que supone una mayor eficiencia productiva o relación entre la producción obtenida y el agua de riego aplicada.

Este ahorro de agua es especialmente importante, en valores absolutos, por ser un cultivo con altas necesidades de agua. Hace falta considerar como muy positivo este dato, puesto que en los casos en que haya un coste asociado al volumen de agua empleado (p.e., cuando hay bombeo), la reducción del agua aplicada disminuye los costes totales. Otros aspectos como un menor coste de mano de obra para regar, una mayor eficiencia en el uso de los inputs (trabajo del suelo, abonos, fitosanitarios, herbicidas) así como el respeto al medio ambiente (menor contaminación del freático...) pueden ser un valor añadido en el empleo de sistemas de riego a presión.

02 Objetivos

Los objetivos planteados en el proyecto serían:

· Comparar varios sistemas de riego en cultivos de la zona regada por los canales de Urgell.

· Evaluar la producción y la calidad en función del sistema de riego aplicado.

· Informar de los resultados a los regantes de la zona de estudio.

MEJORA DE LA EFICIENCIA DEL AGUA DE RIEGO EN MAÍZ. ESTUDIO COMPARATIVO DEL RIEGO A PRESIÓN RESPECTO AL RIEGO A MANTA EN EL ÁREA REGABLE DE LOS CANALES DE URGELL (LLEIDA)

Camp d’assaig de la Tallada d’Empordà (Baix Empordà) Foto: J. Salvia

ASPERSIÓN

MANTA

Vistas del cultivo de maíz con los diferentes tratamientos de riego. Foto de la izquierda: 50 días tras la siembra (campaña 2002), Foto de la derecha: 60 días tras la siembra (campaña 2002).

Fotos: J. Rufat.

Figura 1. Mapa de situación y plano de la parcela de ensayo.

Año 2004.

MANTA MANTA ASPERSIÓ

ASPERSIÓN

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DOSSIER

N11

03 Características del ensayo

03.01 Parcela demostrativa

La parcela está situada en el término municipal de Linyola (Pla d´Urgell) y dispone de una superficie de 3,66 ha. Las superficies dedicadas a cada sistema de riego oscilan entre los 1.190 m2 de una tabla(unidad operacional) regada por goteo hasta los 8.493 m2 de una tabla regada por aspersión (Figura 1).

El suelo de la parcela es de baja calidad, de textura arcillolimosa, con un valor de caliza activa alto muy clorosante, Mg alto, conductividad ligeramente alta y N-nítrico normal-alto (Tabla 1).

La finalidad de seleccionar esta parcela como objeto de la actividad experimental demostrativa fue poner de manifiesto la potencialidad de las tecnologías de riego a ensayar.

03.02 Sistemas de riego

El objetivo principal del ensayo se basa en probar el comportamiento de diferentes sistemas de riego y evaluar los efectos sobre la producción. Los sistemas de riego utilizados fueron (Tabla 2):

· Riego por gravedad (inundación). Es el riego tradicional de los Canales de Urgell y por lo tanto la referencia de todas las pruebas que se realizan.

· Riego por aspersión. Adaptado en cada caso a las características de los cultivos. Es el sistema de riego que para los grandes cultivos anuales típicos de esta zona (maíz, girasol, etc.) se presenta como alternativo al riego por gravedad.

· Riego por goteo. Alternativa al riego por aspersión para cultivos hortícolas, y muy concretamente cuando las condiciones del medio (tipos de suelo, calidad de las aguas, etc.) no son demasiado favorables. En el caso del maíz, se ha probado su aplicación.

· Riego por cintas exudantes. Alternativa a los sistemas tradicionales de riego por goteo, en especial para aquellos cultivos de corta duración en los cuales se debe mover el sistema de riego con cierta frecuencia. Se trata muchas veces de un material de menor calidad, pero que permite una renovación más frecuente a un coste muy interesante. También se ha comprobado la utilización de este sistema del mismo modo que en el riego por goteo.

03.03 Programación del riego

El riego se ha programado con una periodicidad s e m a n a l , e n b a s e a l o s d a t o s d e E To

(evapotranspiración de referencia) de las estaciones de la XAC (Red Agroclimática de la Generalitat de Cataluña) más próximas (El Poal), utilizando los coeficientes de cultivo (Kc) adaptados, y corregidos los datos en base a la eficiencia de aplicación de agua de cada sistema.

Las programaciones de riego tan sólo se han empleado para los sistemas de riego a presión (aspersión, goteo y cinta). En el caso de riego por inundación, se han seguido turnos de riego de 12 días establecidos del colectivo.

03.04 Elementos de medida del agua aplicada

Se dispuso de un contador individual para cada parcela regada por aspersión, goteo o cinta y de un aforador para las parcelas regadas por inundación.

04 Resultados

04.01 Producción

04.01.01 Producción año 2001

Por problemas en el montaje de la instalación de riego, la siembra del maíz por aspersión se retrasó un mes. La cosecha se realizó el mismo día, con una humedad del grano del 19,8% en aspersión y de 17,9% a manta. La producción fue la misma, aun cuando el maíz regado por aspersión fue sembrado un mes más tarde. El objetivo del primer año en la explotación de la parcela, era la puesta a punto y la comprobación del correcto funcionamiento de todo el sistema.

Aun así, los resultados obtenidos en maíz ya demostraron que, para una misma producción, con riego a manta se necesitaba un mes más de establecimiento del cultivo.

04

Tabla 1. Análisis del suelo. Marzo 2002.

Suelo (0-30) Subsuelo (30-60)

pH agua (1:2.5) 8,2 8,3

CE 25º (dS/m) 0,40 0,77

Materia orgánica (%) 2 0,8

N-NO3 (ppm) 23 15

P asimilable (ppm) 45 11

K (ppm) 206 117

Carbonato cálcico equiv. (%) 24 27

Mg (ppm) 543 548

Caliza activa (%) 13 13

Tabla2. Características técnicas de los diferentes sistemas de riego empleados en la acción experimental demostrativa.

Años Sistemas (1) Emisor (2) Pluviometría (3) Uniformidad (4)

2001 2002 2003 2004 2005

Aspersión 1790-1570 l/h 869-684 l/h

5,5 mm/h 4,7 mm/h

73%

82%

Inundación 125-140 l/s

Goteo 2 l/h 5,7 mm/h 98%

Cinta 0,9 l/h 4,7 mm/h 93%

(1) Goteo y cinta sólo en 2004 y 2005. (2)Caudal del emisor del sistema de riego por cada cultivo.(3)Pluviometría media de cada sistema de riego. (4) Uniformidad media de cada sistema de riego

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DOSSIER

N11 04.01.02 Producción año 2002

El maíz se sembró el mismo día para los dos sistemas de riego. El regado por aspersión admitió una segunda cosecha anterior a la siembra de maíz a base de centeno forrajero. El incremento de producción fue el 11% a favor del riego por aspersión. La humedad en aspersión fue 4,4 puntos más baja, con la consiguiente reducción de gastos de secado.

04.01.03 Producción año 2003

Como el año 2002, el maíz se sembró el mismo día para los dos sistemas de riego. El

incremento de producción en aspersión respecto al riego a manta fue del 46%. La humedad fue prácticamente la misma (17,3% a manta y 17,9% por aspersión). Además, el ataque de carcoma fue muy superior en riego a manta.

Buena parte de estas diferencias podrían ser atribuibles a la diferente capacidad para soportar las condiciones climáticas tan extremas como las del verano de 2003.

04.01.04 Producción año 2004

Los resultados del cuarto año de ensayo confirmaron la tendencia de los años anteriores, con un incremento productivo de las parcelas

con riego por aspersión del 22% respecto al riego a manta. En esta campaña se introdujo el riego por goteo, hecho que todavía incrementó más la producción respecto a los dos sistemas anteriores, llegando a un 24% más que el riego a manta. La producción de maíz regado a manta fue de 12.059 kg/ha. Los porcentajes de humedad del grano en cosecha fueron de 25,3, 23 y 23,8 para el riego a manta, aspersión y goteo, respectivamente.

04.01.05 Producción año 2005

En el último año de ensayo los incrementos productivos de las parcelas con riego a presión

ESTA PRODUCCIÓN,

EXPRESADA EN PORCENTAJE, SUPONE UN 19% DE

INCREMENTO RESPECTO A LA PRODUCCIÓN DEL MAIZ CON RIEGO A MANTA. ESTO EQUIVALE A DECIR QUE, LA PRODUCCIÓN MEDIA EN RIEGO A MANTA PARA LOS DIFERENTES AÑOS FUE REPRESENTATIVA DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS EN LA ZONA DE ESTUDIO

Figura 2. Producción y índice productivo del maíz según el sistema de riego. Media 2002-2003-2004-2005

SI COMPARAMOS LOS VALORES MEDIOS DE LOS AÑOS 2002- 2 0 0 3 - 2 0 0 4 - 2 0 0 5 ( F I G 3 ) , E L AGUA DE RIEGO APLICADA POR ASPERSIÓN FUE UN 29% MENOR QUE EN RIEGO A MANTA

05

3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000 11.000 12.000 13.000

Aspersió 12.949

Manta 10.864

0 20 40 60 80 100

Aspersió 119

Manta 100

Kg/ha Ïndex productiu

120

Índice productivo

Aspersión Aspersión

Figura 3. Agua aplicada según el sistema de riego. Media 2002-2003-2004-2005.

0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000

Aspersió 6.613

Manta 9.355

0 10 20 40 60 80

Aspersió 71

Manta 100

(m3/ha) % respecte manta

100

30 90

70

50

% respecto manta

Aspersión Aspersión

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N11

fueron del 5%, con valores de 13.474 y 13.453 kg/ha para el maíz regado por aspersión y goteo, respectivamente, mientras que la producción para las parcelas regadas a manta fue de 12.781 kg/ha. Los porcentajes de humedad del grano en recolección fueron de 18,8, 18,4 y 19,8 para el riego a manta, aspersión y goteo, respectivamente.

04.01.06 Resumen productivo 2001-2005

Comparando los resultados productivos, media de los años 2002-2005 (Fig. 2), sin tener en cuenta el primer año (campaña 2001), con una fecha de siembra diferente para los dos tratamientos, se obtuvo un incremento de 2.085 kg/ha (879 kg/jornal) para el riego por aspersión (Fig. 2).

Esta producción, expresada en porcentaje, supone un 19% de incremento respecto a la producción del maíz con riego a manta. Hay que destacar que la producción media en riego a manta para los diferentes años fue representativa en los resultados obtenidos para la zona de estudio.

04.02 Agua aplicada

La cantidad de agua aplicada en las diferentes campañas en riego a manta fue de 9.514, 10.483, 8.813 y 8.608 m3/ha para los años 2002, 2003, 2004 y 2005, respectivamente (Tabla 3). En las parcelas con riego por aspersión las aplicaciones serían siempre menores (5.923, 7.805, 6.700 y 6.024 m3/ha los años 2002, 2003, 2004 y 2005, respectivamente), mientras que en el riego por goteo se aplicaron 6.207 y 6.267 m3/ha los años 2004 y 2005, respectivamente, valores ligeramente inferiores a los del riego por aspersión.

Si comparamos los valores medios de los años 2002-2003-2004-2005 (fig. 3), el agua de riego aplicada por aspersión fue un 29% menor que en riego a manta.

04.03 Eficiencia productiva

Se entiende por eficiencia productiva la relación entre el resultado obtenido (kg de maíz) por unidad de input (m3 de agua de riego).

Hace falta destacar los resultados superiores de los sistemas a presión con respecto al riego a manta, con un mantenimiento de las posiciones para los diferentes años (Tabla 3). La eficiencia productiva del riego a presión respecto al riego a manta oscila entre un 161% y un 197%. La eficiencia productiva en el riego por goteo haría falta enmarcarla y compararla con los datos del 2004-2005, donde supone una ligera mejora respecto al riego por aspersión. Pese a que los resultados en riego por goteo son sólo de dos años, sí que muestran una tendencia positiva de este sistema y justifican la búsqueda de nuevos sistemas de riego más eficientes.

De los valores medios de los años analizados, se deduce que la aplicación del agua de riego por aspersión supone un incremento de producción del 19%, con un ahorro de agua de riego aplicada del 29% respecto al riego a manta.

05 Autor y colaboradores

DE LOS VALORES MEDIOS DE LOS

AÑOS ANALIZADOS, SE DEDUCE QUE LA APLICACIÓN DEL AGUA DE RIEGO POR ASPERSIÓN SUPONE UN INCREMENTO PRODUCTIVO DEL 19%, CON UN AHORRO DE AGUA DE RIEGO APLICADA DEL 29% CON RESPECTO AL RIEGO A MANTA

06

Tabla 3. Producción, agua aplicada y eficiencia productiva del maíz. Años 2002, 2003, 2004 y 2005.

Años Sistema Producción

(kg/ha al 14%)

Agua de riego (m3/ha)

Eficiencia productiva (kg maíz/m3)

Eficiencia productiva (índice 100 = manta)

2002 Manta

Aspersión

10.537 11.636

9.514 5.923

1,1 2,0

100 177

2003

Manta

Aspersión 8.300

12.157

10.483 7.805

0,8 1,6

100 197

2004

Manta Aspersión

Goteo

12.059 14.757 14.985

8.813 6.700 6.207

1,4 2,2 2,4

100 161 176

2005

Manta Aspersión

Goteo

12.781 13.474 13.453

8.608 6.024 6.267

1,3 2,2 2,2

100 168 161

Media 2002-2003-2004-2005

Manta Aspersión

Goteo

10.919 13.074 14.219

9.355 6.613 6.237

1,2 2,0 2,3

100 176 195

Colaboradores:

Girona Gomis, Joan Arbonés Florensa, Amadeu Marta Solà, Mercé Del Campo Arrate, Jesús Rufat Lamarca, Josep

Área de TecnologÍa Fructícola. Centro UdL - IRTA [email protected]

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DOSSIER

N11

01 El riego deficitario controlado (RDC) en melocotonero

La introducción del concepto de riego deficitario controlado (RDC) a comienzos de los 80 supuso un estímulo para la búsqueda de nuevas formas de riego en los árboles frutales y búsqueda de los momentos en que las plantas, y sobre todo los frutos, eran más sensibles a la falta de agua.

Todo ello está orientado a controlar el crecimiento vegetativo excesivo y a mejorar la calidad de los frutos, mediante el manejo del riego.

02 El crecimiento del fruto y de la vegetación en el melocotonero

El crecimiento del melocotón (variedades de agosto) presenta una doble sigmoidea (figura 1), con una primera fase de crecimiento desde el cuajado hasta finales de mayo (fase Y). Crecimiento que se produce como consecuencia de la división celular. A finales del mes de mayo empieza la fase II, en que el fruto prácticamente no crece y tan sólo es perceptible el endurecimiento del hueso, y finalmente una tercera fase caracterizada por un crecimiento rápido del fruto (fase III). Siguiendo esta misma división por fases, se observa como la fase Y el crecimiento vegetativo (expresado en la figura 1 como longitud de los brotes) es considerable, que en la fase II el crecimiento es muy importante, y que en la fase III, siempre que haya una carga razonable de frutos, este crecimiento está totalmente parado.

03 Primeros resultados de RDC en melocotonero

A finales de la década de los 70, se introdujeron en algunas zonas productoras de melocotón las plantaciones de alta densidad. Una de estas zonas fue Australia, y allí un grupo de investigadores estudió diferentes formas de controlar el crecimiento vegetativo excesivo que imposibilitaba un cultivo racional, y que presentaban este tipo de plantaciones. Entre todas las alternativas de control (podas de verano, poda de raíces, reguladores hormonales, etc.) se estudió la posibilidad de utilizar el déficit hídrico como un elemento de control, puesto que

el crecimiento vegetativo es altamente sensible a la falta de agua.

Así, se pensó que un déficit hídrico no excesivo, basado en una reducción del 50% de agua de riego (de un tratamiento bien regado) durante la fase II, reduciría el crecimiento vegetativo y no afectaría el crecimiento del fruto. Este planteamiento se basa en actuar en un momento en que el crecimiento vegetativo es máximo y el crecimiento del fruto es muy reducido (fase II, figura 1).

La aplicación de estos tratamientos (Control:

árboles regados al 100% de su demanda hídrica todo el año, y RDC: regados igual que en Control excepto la fase II en que se aplicaba el 50% del que

RIEGO DEFICITARIO CONTROLADO EN ÁRBOLES FRUTALES

Cosecha de melocotón.Foto: J. Girona Pesando la poda de los melocotoneros. Foto: J. Girona

0 20 40 60 80 120 140

21-4 11-5 31-5 20-6 10-7 30-7

100

1-4

Peso Fresco del Fruto (g)

0 10 20 30 40 60 70

50

I

II

III

L. Brosta PPF

Longitud Brotaciones (cm)

Figura 1. Evolución estacional del crecimiento del peso fresco del melocotón y de la longitud de los brotes (Girona et. al., 2003).

07

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DOSSIER

N11

recibían los árboles Control), produjo efectivamente una reducción del crecimiento vegetativo, pero lo más significativo es que no afectó negativamente la producción, incluso los frutos de RDC eran algo más grandes en Control así como la producción total y comercial (Tabla 1).

04 Aplicación del RDC en suelos superficiales

Para estudiar y adaptar las estrategias de RDC a las condiciones de las zonas productoras más próximas, se realizó un trabajo experimental en una parcela comercial de melocotonero de la zona del bajo Segre (Lleida), más concretamente en el térmi- no municipal de Aitona, donde se evalúa la posibili- dad de utilizar esta técnica en suelos superficiales y con una limitada capacidad para almacenar agua.

En esta parcela, cultivada con la variedad Sudanell, se plantearon dos técnicas de riego muy similares a los descritos anteriormente: Una estrategia de riego para satisfacer todas las necesidades de agua del melocotonero (Control) y otra en que durante la fase II de crecimiento del fruto se reducía el aporte de agua al 25% (RDC) (Tabla 2). Después de haber aplicado casi las mismas cantidades de agua al tratamiento Control que al RDC (Tabla 2), se con- siguieron importantes reducciones de crecimiento vegetativo en el tratamiento RDC (figura 2).

Con una carga de frutos similar el primer año de ensayo, se observa que el peso fresco de los melocotones es prácticamente el mismo para los dos tratamientos (Tabla 3); esto confirma que

se puede aplicar un cierto grado de déficit a la fase II sin afectar negativamente el crecimiento del fruto (figura 2). En los siguientes años, y como consecuencia de los efectos acumulados en los años anteriores, se observó que afectaba al cuajado de forma evidente y la carga final de frutos, hecho que afectaba claramente la medida final del fruto (Tabla 3). En todo caso, la producción fue siempre superior para el tratamiento RDC.

Un aspecto positivo del RDC, en este caso, es que limitó en gran parte la caída de frutos típica de la variedad Sudanell: efecto que se repitió de forma constante durante los tres años de ensayo (tabla 3). También se observó que un manejo adecuado

del déficit hídrico en árboles frutales puede mejorar la calidad de los frutos de estos árboles, de forma que los melocotones del tratamiento RDC presentaban el mismo nivel de color que los del tratamiento Control, pero una firmeza claramente superior, hecho que supuso una ventaja en el manejo y conservación de la producción.

05 Ejemplo en suelos profundos y no compactados. Efectos sobre la calidad

En un trabajo posterior al realizado en la parcela con suelos superficiales (poco profundos) se evaluó la posibilidad de aplicar estas estrategias

08

Tabla 1. Respuesta productiva del melocotonero a las estrategias de riego Control y RDC (Chalmers et. al., 1981).

Tratamiento Riego (%)

Peso medio

del fruto (g) NFA Producción (kg/árbol) Total Comercial Ac. 3 Años

Control 100 132 112 14,8 12,7 b 24,4 b

RDC 90 139 125 17,5 14,8 a 27,0 a

Tabla 2. Definición de las estrategias de riego aplicadas al ensayo experimental de RDC al melocotonero en suelos superficiales y volúmenes de agua aplicados a cada estrategia (Girona et. al., 2003)..

Tratamiento

Riego (% sobre control) Total

Fase I Fase II Fase III (mm) (%)

Control 100 100 100 676 100

RDC 100 25 100 627 93

Tabla 3. Respuesta productiva del melocotonero a diferentes tratamientos de riego en suelos superficiales (Girona et. al., 2003).

Tratamiento Año Peso

del fruto (g) NFA Producción (kg/árbol)

Frutos Caídos (%) Control

1994 133 391 51,8 15,5

RDC 131,5 424 54,9 6,5

Control

1995 207,5 20 4,6 14,9

RDC 221,1 37 9,1 6,4

Control

1996 168,6 561 91,3 17,9

RDC 149,5 760 111,4 9

Detalle de un gotero. Foto: J. Girona.

Controles de calidad. Fotos: J. Girona

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DOSSIER

N11 de riego en parcelas con suelos más profundos

y con una mayor capacidad de retención de agua en suelo. Como en estos suelos es más dificultoso aplicar un cierto grado de estrés en la fase II, reduciendo sólo un porcentaje del riego (puesto que el suelo tiene importantes reservas de agua), se opta por recortar el riego hasta que se llega al nivel de déficit deseado, y después mantener este nivel de déficit con riegos puntuales a lo largo del que resta de la fase II.

Este ensayo se realizó en una parcela comercial de melocotonero del término municipal de Alcarràs, en una parcela con suelos profundos y alta capacidad de retención de agua y cultivada con melocotoneros de la variedad Andros. Al igual que en los trabajos anteriores, entre otras estrategias de riego, se estudiaron los tratamientos Control y RDC.

También en este caso se constató que el RDC aplicado a parcelas con suelos profundos permitía un control considerable del crecimiento vegetativo (Tabla 3), con importantes reducciones del agua de riego aplicada (casi un 20%) y las producciones del RDC se mantenían prácticamente idénticas a las del tratamiento Control.

Tal y como había pasado en el caso de suelos superficiales, aquí también se observó una mejora en la calidad de los melocotones del tratamiento RDC, y aun cuando se trataba de otra variedad Andros y de unas condiciones

de cultivo diferentes, se puede ver como el color y básicamente la relación azúcares / acidez mejoran considerablemente (Tabla 4).

06 Consideraciones finales sobre el RDC

La introducción del riego deficitario controlado (RDC) sirvió para entender que es posible jugar con ciertos niveles de déficit hídrico para mejorar

la productividad de algunas especies leñosas.

Buena parte de esta mejora se basa en orientar hacia donde queremos que vayan las fuerzas de los árboles: a producir más madera o a los frutos, y esto lo conseguimos si aplicamos déficits hídricos en momentos determinados.

Estas estrategias se han ensayado también en otras especies leñosas (olivo, manzano, limoneros, cítricos, almendro, peral, etc.).

EL ÉXITO DE LAS ESTRATEGIAS DE RDC DEPENDE BÁSICAMENTE DE LA POSIBILIDAD QUE TENGAMOS DE APLICAR UN ESTRÉS HÍDRICO EN UN MOMENTO CONCRETO DEL CICLO ANUAL

0 10 20 30 40 60 70

1-may 1-jun 1-jul 1-ago

50

1-abr

Longitud de los brotes (cm)

F-I

F-II

F-III

Control RDC Figura 2. Evolución estacional de la longitud de los brotes en melocotoneros (Girona et. al.2003)

0 20 40 60 80 120 140

1-may 1-jun 1-jul 1-ago

100

1-abr

Peso Fresco del Fruto (g)

F-I

F-II

F-III

Control RDC 1994 - 1er año Figura 3. Evolución estacional del peso fresco del fruto de melocotones según la estrategia de riego (Girona et al., 2003).

09

Vista aérea de la fi nca de melocotoneros. Foto: J. Girona

Melocotón marcado. Foto: J. Girona

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DOSSIER

N11

Aunque originariamente se orientaban a reducir el crecimiento vegetativo y a mejorar el crecimiento del fruto, en todo este tiempo se han descrito otras ventajas como mejoras en aspectos de calidad del fruto y una mejor conservación en posrecolección También se ha observado que el RDC puede cambiar conductas de la floración en los años posteriores a su aplicación, tanto en Prunus como en Pyrus. Hará falta buscar solución a estos efectos en el momento del aclareo para dejar el número de frutos apropiados a nuestros objetivos productivos.

En los primeros trabajos de RDC en melocotonero y en peral todo eran aspectos positivos, estudios posteriores han demostrado que hay casos en que estas estrategias no son de utilidad. Algunos ejemplos de estos casos podrían ser suelos muy profundos y que se cierran a la entrada de agua cuando se secan (ejemplo: algunos suelos de California), o en el caso de riego con aguas salinas.

El éxito de las estrategias de RDC depende básicamente de la posibilidad que tengamos de aplicar un estrés hídrico en un momento concreto del ciclo anual y de la facilidad para volver a un estado normal de mínimo estrés cuando se acabe este periodo. Así, el tipo de suelo en que esté la plantación es un elemento

a considerar para aplicar esta técnica. Otro aspecto básico es concretar el momento en qué hemos de aplicar el estrés, y por lo tanto delimitar en estas variedades cuando se da la fase II de crecimiento de fruto.

Buena parte de los trabajos analizados se orientan a melocotoneros que se cosechan en el mes de agosto, en ellos la fase II dura casi un mes y, por lo tanto, es posible aplicar RDC. En otras

variedades (especialmente más tempranas) es difícil aplicar déficit en fase II porque ésta es muy corta o no hay; en estas variedades se puede aplicar un cierto déficit tras la cosecha, aunque hace falta hacerlo con algunas precauciones.

07 Referencias documentales

CHALMERS, D.J., P.D. MITCHELL, AND L. VAN HEEK. 1981. Control of peach growth and productivity by regulated water supply, tree density and summer pruning. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 106:307-312.

GELLY, M., RECASESNS, I., MATA, M. ARBONÉS, I., RUFAT, J., GIRONA, J., MARSAL, J., 2003. Effects of water deficit during stage II of peach fruit development and postharvest on fruit quality and ethylene production.

J. Hort. Sci. & Biotech. 78(3):324-330.

GIRONA, J., GELLY, M., MATA, M., ARBONÉS, A., RUFAT, J., MARSAL, J., 2005. Peach tree response to single and combined irrigation regimes in deep soils.

Agricultural Water Management 72:97-108.

GIRONA, J., MATA, M., ARBONÉS, A., ALEGRE, S., RUFAT, J., MARSAL, J., 2003. Peach tree response to single and combined regulated deficit irrigation irrigation regimes under shallow soils. J. Ame. Soc. Hort. Sci.

128(3):43

08 Autor

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Tabla 3. Respuesta productiva y vegetativa del melocotonero a diferentes tratamientos de riego en condiciones de suelos profundos (Gerona et. al., 2005)

Tratamiento

Riego Peso medio

del fruto (g) NFA Producción (kg/árbol)

IST1 cm2

(mm) (%)

Control 614 100 172 356 53,4 62

RDC 497 81 167 357 53,1 48

Tabla 4. Efectos de los tratamientos de riego en la calidad del fruto en una parcela de melocotonero en suelos profundos. (Gelly et. al., 2003).

Tratamiento Acidez (Ac) Azúcares solubles (ºB)

Relación

ºB/Ac Firmeza Color

Control 8 10,7 1,28 4,72 5

RDC 7,4 11,4 1,44 4,51 9,4

Estación dinámica y detalle de la misma. Foto: J. Girona.

Girona i Gomis, Joan

Área de Tecnología Fructícola. Centre UdL-IRTA, Lleida.

[email protected]

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DOSSIER

N11

01 Introducción

Para poder manejar bien un proceso hay que conocerlo. Como se sabe, el objetivo del riego es suministrar a los cultivos, de forma eficiente y sin alterar la fertilidad del suelo, el agua adicional a la precipitación que necesitan para su crecimiento óptimo, asegurando la sostenibilidad del regadío.

Los recursos que se manejan en el riego son:

agua, energía, mano de obra y equipamiento. La combinación que conduzca al óptimo económico según los condicionantes del medio (suelo, clima, cultivo, parcelación, etc.) y las características del sistema de suministro de agua será la solución que hemos de tratar de encontrar.

El riego por aspersión implica una lluvia más o menos intensa y uniforme sobre la parcela con el objetivo de que el agua se infiltre en el mismo punto donde cae.

El proceso de aplicación de agua de un aspersor consiste en un chorro de agua a gran velocidad que se difunde en el aire en un conjunto de gotas, distribuyéndose sobre la superficie del terreno, con la pretensión de conseguir un reparto uniforme entre varios aspersores. Como efectos derivados de esta aplicación están:

· La relación entre la velocidad de aplicación (pluviometría o pluviosidad del sistema) y la capacidad de infiltración del agua en el suelo, produciéndose escorrentía si la primera supera a la segunda.

· El posible deterioro de la superficie del terreno por el impacto de las gotas si estas son muy grandes, y su repercusión en la infiltración, formación de costra, erosión etc.

· La uniformidad de distribución en superficie y su gran dependencia de la acción del viento, en intensidad y dirección.

· La redistribución dentro del suelo por diferencias de potencial hidráulico a distancias entre 1 y 3 m, que normalmente mejora sensiblemente la uniformidad del agua en el suelo.

En riego por aspersión estacionario, la aplicación uniforme del agua depende principalmente de:

el “modelo” de reparto de agua del aspersor, así como de la disposición y espaciamiento de los aspersores en el campo (marco de riego).

A estos factores hay que añadir otro que es el

viento, (principal distorsionador de la uniformidad de reparto), que juega un papel fundamental en las “pérdidas por evaporación y arrastre”

producidas durante el proceso de aplicación y donde el tamaño de gota y la longitud de su trayectoria de caída son factores fundamentales.

Por otra parte, el modelo de reparto de agua del aspersor viene definido por: el propio diseño del aspersor, el tipo y número de boquillas y la presión de trabajo.

A estos factores pueden añadirse otros de menor trascendencia como la altura del aspersor sobre el terreno, la presencia o no de vaina prolongadora de chorro (VP), que mejora la uniformidad de reparto de agua para velocidades de viento mayores de unos 2 m/s, o la duración del riego, cuyo incremento favorece a la Uniformidad de Distribución (UD) por compensarse en parte las distorsiones producidas por el viento ya que este varia normalmente con el tiempo.

En riegos de media o alta frecuencia, la falta de uniformidad en un riego como consecuencia de la acción del viento puede verse compensada en los riegos sucesivos al ir cambiando normalmente las condiciones del viento. Esta mejora de uniformidad acumulada de varios riegos será más aprovechable por el cultivo cuanto mayor sea la frecuencia de riego ya que de este modo serán menores los déficit hídricos transitorios existentes entre riegos.

CONDICIONES BÁSICAS DE RIEGO POR ASPERSIÓN EN CULTIVOS EXTENSIVOS

Sistema de riego por aspersión en maíz. Foto: J.M. Tarjuelo Evaluación de riego por aspersión. Foto: J.M. Tarjuelo.

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Cabezal de distribución en riego por aspersión. Foto: J.M. Tarjuelo.

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DOSSIER

N11

Para la elección del sistema pueden tenerse en cuenta las siguientes consideraciones:

· La tendencia actual es hacia los sistemas de baja presión, que permitan el riego nocturno (por menor evaporación, velocidad de viento y coste energético), y sean de fácil manejo y automatización. En este sentido uno de los sistemas más interesantes son los pivot o pivotes.

· En parcelas pequeñas o de forma irregular se adaptan mejor los sistemas fijos. Sobre todo los sistema de cobertura total enterrada, por se más baratos y duraderos, con el inconveniente de tener que regar siempre la misma parcela al no poder trasladarse.

· Los sistemas semifijos de tubería móvil se están utilizando cada vez menos, a pesar de ser los que requieren menor inversión, por las mayores necesidades de mano de obra, incomodidad de manejo y peor calidad del riego.

· Los laterales de avance frontal son muy adecuados para parcelas rectangulares de gran longitud, consiguiendo una alta uniformidad de riego con baja presión, pero requieren mayor inversión que los pivotes y tienen un manejo más complicado. Una variante que parece muy interesante son los laterales de tamaño medio (inferiores a 300 - 350 m) que pueden regar con movimiento frontal o en círculo, teniendo la ventaja de su gran movilidad y adecuación a parcelas con forma más o menos irregular.

En este caso, puesto que ambas situaciones funcionan con diferente carta de emisores, se necesitan válvulas hidráulicas en la base de aquellos emisores no comunes a ambas disposiciones, que entran en funcionamiento únicamente en el momento adecuado comandados por un circuito hidráulico.

02 Tendencias del riego por aspersión

· Utilización de la presión más baja posible, donde el adecuado diseño de los aspersor juega un papel fundamental, debiendo tender a que tengan el máximo alcance y un tamaño de gota medio (entre 1,5 y 4 mm), lo que reduce la distorsión originada por el viento (y su efecto sobre la uniformidad de aplicación de agua) y las pérdidas por evaporación y arrastre por el viento.

· La optimización del diseño y el manejo (programación de riegos) para reducir la inversión, alcanzar altas eficiencias de aplicación y ahorrar agua y energía. Esto va ligado normalmente a un importante apoyo informático.

· La automatización parcial, y en algún caso total, que facilite el manejo de la instalación y el riego nocturno, con menor coste energético y menores pérdidas de agua en la aplicación, unido normalmente además a vientos menos intensos.

03 Recomendaciones para el diseño y manejo sobre la base de ensayos de campo

La correcta utilización de los sistemas de riego por el regante requiere:

· Conocer y controlar los principales factores que intervienen en el proceso de aplicación del agua de riego como son: la presión y la pluviosidad como factores controlables y el viento como factor poco controlable. La presión es el principal factor a controlar en una instalación de riego por aspersión. El

control de la pluviosidad es fundamental en las máquinas de riego (cañones, pivotes o laterales de avance frontal, y más si trabajan a baja presión), donde el regante debe conocer las velocidades de avance de la máquina para que no se produzca escorrentía, el sector circular mojado o la separación entre posiciones de riego en el caso de cañones, etc. El viento tiene escasa influencia en el caso de riego con pivotes y laterales autodesplazables, pero su efecto es importante en el riego con cañones y también en el riego estacionario (Tarjuelo, 20051), debiendo conocer lo que puede hacerse para minorar su efecto distorsionador de la uniformidad de reparto de agua.

· Que la instalación esté bien diseñada, conservada y manejada. El diseño es una responsabilidad del técnico, y no siempre lo más barato es lo mejor. La conservación y el manejo es responsabilidad del regante, aunque este último puede necesitar asesoramiento exterior, con cierta responsabilidad de los organismos públicos.

· Aplicar las técnicas de programación de riegos que indican el momento y la cuantía de cada riego. En este sentido puede ser importante la creación de organismos de asesoramiento de riegos como el SIAR (http://crea.uclm.es o bien http//www.jccm.es), existen en Castilla- La Mancha desde el año 2000.

Como idea fundamental puede destacarse pues que, en una instalación de riego por aspersión el regante debe vigilar sobre todo la “PRESIÓN”, y si se riega con máquinas, también la PLUVIOSIDAD.

El resto de factores puede considerarse que no presentan problema si se ha realizado un correcto diseño, a excepción de la aplicación de las técnicas de programación de riegos que requieren la ayuda de un servicio de asesoramiento de riegos.

Con el fin de establecer una serie de directrices generales a tener en cuenta a la hora de realizar el diseño y manejo de los sistemas de aspersión, se exponen a continuación un resumen de recomendaciones, basado en ensayos de campo, cuya justificación puede verse con mayor detalle en Tarjuelo (2005).

03.01 En sistemas estacionarios

· Normalmente se consigue mayor coeficiente de uniformidad (CU) utilizando dos boquillas en el aspersor que una sola, con “vaina prolongadora”

(VP) en la boquilla grande para velocidades de viento mayores de unos 2 m/s. Es importante en tal caso que la boquilla pequeña esté

12

Diferentes boquillas de aspersión. Foto: J.M. Tarjuelo.

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DOSSIER

N11 correctamente diseñada para conseguir que

el modelo radial de distribución de agua del aspersor en ausencia de viento tenga una forma triangular, pero sin producir un exceso de pluviosidad en las proximidades del aspersor (no más de 6 - 8 mm/h) pues sería un síntoma claro de un exceso de gotas pequeñas, que son fácilmente arrastradas por el viento y hace disminuir rápidamente la uniformidad de riego al aumentar la velocidad el viento, a parte de originar mayores pérdidas por evaporación. Si la boquillas pequeña no cumple estas condiciones, puede ser más favorable utilizar una sola boquilla en el aspersor ya que, aunque se obtenga una uniformidad de riego algo menor con velocidades de viento bajas (< 3 m/s), suelen conseguir mayor uniformidad para vientos más intensos.

· Se deben procurar evitar las presiones superiores a 400 KPa ya que, aparte del mayor coste

económico, produce mayor proporción de gota pequeña, con las consecuencias antes apuntadas.

· Diseñar los sistemas con pluviosidades bajas (6-8 mm/h) para que, además de evitar problemas de encharcamiento y escorrentía, sea mayor el tiempo de riego.

· Se obtienen mayores valores de CU con marcos cuadrados (15 m x 15 m y 18 m x 18 m) que con los rectangulares equivalentes (12 m x 18 m y 16 m x 20 m) cuando el aspersor lleva 2 boquillas, cualquiera que sea la velocidad del viento.

· Para riego en bloque, no se han encontrado diferencias significativas en cuanto a la uniformidad de reparto de agua con la altura del aspersor entre 0,6 y 2,2 m, cualquiera que sea la velocidad del viento, pudiendo incluso conseguirse mayor uniformidad con el aspersor a 2,2 m.

· Los aspersores sectoriales, en los bordes de las parcelas, deben trabajar con una sola boquilla, evitando así una excesiva acumulación de agua en las proximidades del aspersor.

· Para cultivos herbáceos extensivos, el marco más pequeño que se suele recomendar es el 12 m x 12 m y el más grande el 18 m x 18 m. Para estos marcos la presión media en el ramal portaaspersores debe estar entre 250 y 350 KPa.

· Para sistemas fijos se recomienda utilizar marcos de 18 m x 15 m en triángulo y 15 m x 15 m ó 18 m x 18 m en cuadrado o en triangulo, con boquillas de 4,4 + 2,4 mm y 4,8 + 2,4 mm, a una presión media en ramal de 300 a 350 KPa. En sistemas fijos enterrados, los valores del marco pueden ajustarse para poder dar un número entero de pases con la maquinaria.

Por último, habría que destacar el hecho de que tanto la Administración Pública como los usuarios particulares deberían exigir, antes de la compra del material de riego, la información técnica adecuada así como la correspondiente homologación o certificación del material. De la misma forma, antes de la entrega de la obra, debería exigirse una prueba de evaluación a la instalación para tener una idea de la uniformidad de reparto de agua que consigue. No hay que olvidar que no siempre la instalación más barata es la más conveniente.

03.02 En riego con laterales autopropulsados

· Se consigue normalmente mayor uniformidad de riego que con los sistemas estacionarios al ser menos afectados por el viento.

· No se han encontrado diferencias significativas en la uniformidad de reparto por factores tales como: tamaño del equipo, tipo de emisor, presión de trabajo o velocidad y dirección del viento, aunque los equipos pequeños (menores de unas 10 ha) son más afectados por el viento.

· Mejora la eficiencia de descarga (relación entre el agua que llega al suelo y el agua descargada) cuando el emisor se sitúa a próximo al suelo (1 m), con unas diferencias de alrededor del 5% respecto a la altura de 2,5 m, debiendo descartarse alturas mayores. Las mejores eficiencias se han conseguido con el emisor Rotator a 2,5 m, con valores superiores del 90%.

· En general, la mejor uniformidad en la distribución de agua es mayor a 2,5 m de altura, que a 1 m, pero esta diferencia no tiene efecto en la producción final ya que se aprovecha mejor el agua de riego al disminuir las pérdidas por evaporación y arrastre durante el riego. Con los emisores se obtienen los mayores valores de coeficientes de uniformidad, superiores al 90%.

· Se recomiendan lo emisores tipo Rotator, I-Wob o Spray, aunque estos últimos suelen dar una uniformidad de riego algo menor, sobre todo en ausencia de viento, pero normalmente no tienen repercusión en la producción final.

Para un riego adecuado, la separación entre emisores tipo Spray debe estar en torno a 2 m, debiendo solaparse más del 100% cada emisor con el anterior y siguiente.

· La disposición de emisores más ventajosa para alcanzar un equilibrio entre pérdidas por evaporación y arrastre y uniformidad de riego parece ser situar los emisores a unos 2,5 m sobre el suelo, con una anchura mojada en torno a los 12-15 m, lo que requiere una presión de trabajo de 1,5 a 2 bar, o algo menor si no hay problemas de escorrentía.

04 Bibliografía

1 TARJUELO, J.M. (2005). El riego por aspersión y su tecnología. Edt. Mundi-Prensa. Madrid

05 Autores

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Detalle de microaspersión en almendro. Foto: J.M. Tarjuelo.

Comprobación de la presión de trabajo en aspersión.

Foto: J.M. Tarjuelo.

Tarjuelo Martín-Benito, José Mª

Centro Regional de Estudios del Agua. Universidad de Castilla-La Mancha. Ctra de Las Peñas, km 3,2.

02071 Albacete España [email protected]

Ortega Álvarez, Fernando

Centro Regional de Estudios del Agua.

Universidad de Castilla-La Mancha.

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DOSSIER

N11

01 Introducción

El riego de los cultivos hortícolas ha evolucionado de una manera notable en los últimos 40 años, fundamentalmente por la mejora de los equipamientos (inyectores, autómatas de riego, goteos) y de las técnicas de cultivo (invernaderos, cultivos sin suelo). Este hecho ha permitido incrementar la producción y la eficacia en el uso del agua y fertilizantes (Kläring, 2001). En la actualidad, los sistemas de riego predominantes en la mayoría de cultivos hortícolas son los localizados (micro aspersión y goteo) o por aspersión; se descarta el riego por gravedad o inundación, excepto en algunos cultivos al aire libre.

En el caso de los cultivos bajo invernadero, la utilización mayoritaria de sistemas de riego de alta frecuencia (micro aspersión y goteo) ha permitido generalizar la técnica de fertirrigación, que consiste en suministrar los fertilizantes disueltos en agua en forma de solución nutritiva. Este sistema proporciona con mucha más precisión el agua y los nutrientes necesarios para el buen desarrollo de los cultivos, hecho que no incrementa la producción.

La posibilidad de control y optimización de las condiciones climáticas de los invernaderos (reducción de la radiación y confinamiento de la humedad) y la utilización generalizada de los sistemas de riego por goteo han permitido reducir considerablemente el consumo de agua e incrementar la eficacia en el uso del agua de riego (Tabla 1) respecto a los cultivos al exterior. Este

hecho todavía es más importante en los cultivos sin suelo, que permiten recoger el drenaje (lixiviados) y volverlo a utilizar en la elaboración de la solución nutritiva (Marfà, 2000).

A pesar de todo, la programación de riego de los cultivos hortícolas, es decir, la determinación de qué cantidad de agua y en qué momento (cuando) se debe regar continúa siendo uno de los grandes retos de la horticultura actual, situación que se complica si consideramos la diversidad de especies y sistemas productivos que prevé.

02 Programación de riego en cultivos hortícolas comestibles al aire libre

La programación de riego en cultivos hortícolas al aire libre se basa en la metodología propuesta por la FAO (Doorenbos y Pruit, 1975) para determinar las necesidades hídricas de un cultivo (ETc). Este método, utilizado a lo largo de los últimos 30 años, ha provocado, en ciertos casos, resultados no satisfactorios que la propia FAO corrigió con la publicación el año 1998 de unas nuevas recomendaciones de cálculo que actualmente son la referencia mundial para determinar las necesidades de riego de los cultivos (Allen y col., 1998).

El cálculo se basa en la evaluación de los requerimientos del cultivo en función de la evapotranspiración de referencia (ET0), que se puede calcular a partir de los datos climáticos de las estaciones meteorológicas y representa la

evapotranspiración de una cubierta de césped de 4 a 10 cm de altura. El coeficiente de cultivo Kc es un parámetro que corrige el valor de ETo a cada condición específica del cultivo (especie, marco de plantación, estado de desarrollo, etc.).

Las necesidades de riego serán, pues:

ET

c

= ET

0

* K

c

La aplicación de esta metodología requiere una experimentación local que permita confirmar los valores de Kc y la validación de los servicios de asesoramiento de riego. La determinación de las necesidades de riego dependerá, además, de otros parámetros como la calidad del agua de riego, la textura y profundidad del suelo, el régimen de lluvias, los sistemas de riego, etc.

Para utilizar el método y determinar las necesidades de riego de diferentes cultivos al aire libre se puede consultar el dossier técnico núm. 4: Gestión eficiente del agua de riego (I), donde se explican los parámetros a considerar y se presenta la herramienta de riego de RuralCat, que posibilita la determinación semanal de las necesidades de agua de varios cultivos hortícolas en función de la fecha de trasplante, de los datos de la estación meteorológica más próxima y del sistema de riego empleado.

Los resultados deben ser validados por el técnico local o por el servicio de asesoramiento de riego, pero son una aproximación muy precisa a las necesidades reales de los diferentes cultivos.

EL RIEGO DE LOS CULTIVOS HORTÍCOLAS

Figura 1. Detalle de un cultivo de pimiento al aire libre con cinta de riego localizado

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N11

03 Innovaciones y perspectivas de los sistemas de microirrigación para la horticultura intensiva

Los sistemas de microirrigación (microaspersión, goteo) son los más utilizados en horticultura intensiva. En los años 80 y primeros de los 90 se adelantó mucho en cuanto a la “maquinaria”

para la irrigación y los equipamientos para la fertirrigación (goteros, inyectores, equipos para el tratamiento del agua,...) (Ballas, 1991).

Actualmente, la innovación se dirige al desarrollo de modelos para la toma de decisiones referidas a la irrigación y de programas informáticos para la gestión automática del riego; también, al desarrollo y aplicación de sensores que permitan medir a tiempo real la humedad del medio de cultivo (sustrato), el estado de hidratación de las plantas cultivadas o su consumo de agua (Marfà, 1996; Marfà, 2000). En el ámbito que nos ocupa, las innovaciones actuales se orientan a:

· Mejorar la capacidad de los sistemas de microirrigación para lograr resultados productivos más ventajosos y compatibles con un uso más eficiente del agua y los fertilizantes.

· Permitir la automatización y la toma de decisiones objetivas de irrigación, es decir que no dependan de la mayor o menor destreza o intuición del usuario.

· Aumentar la fiabilidad de los sistemas de microirrigación; hace falta tener en cuenta que el usuario final, aun cuando es competente en su oficio, no es necesariamente experto en el manejo de sistemas informáticos o sensores.

Los modelos para la toma de decisiones y los sensores antes mencionados se deben poder integrar en sistemas expertos que funcionen a tiempo real (SETR)

¿En qué consiste un SETR? La figura 2 muestra el funcionamiento genérico. El caso más sencillo,

que la mayoría de autómatas de irrigación son capaces de hacer, podría ser el siguiente:

1) Un sensor medirá un parámetro relacionado con el estado de humedad del sustrato, con el estado de hidratación de una planta o bien la radiación solar que llega a las plantas.

2) Un dispositivo para la adquisición de datos graba la información del sensor y la transfiere a un programador.

3) Mediante una regla, el ordenador toma una decisión en lo referente a la activación del riego.

Como por ejemplo el siguiente: Si la radiación solar acumulada sobre las plantas supera un valor establecido por el usuario, se activa el proceso del riego.

4) Se ejecutan las tareas fijadas previamente: por ejemplo, se pone en marcha la bomba, se abre una electroválvula, se aplica una determinada dosis de agua a las plantas (figura 3), etc.

Una etapa más adelantada de prestaciones es cuando hay varios sensores en juego, iguales o distintos entre sí, y entonces interviene una fórmula que se define previamente y que se ha probado que es adecuada para una determinada aplicación. La incorporación de las medidas de los sensores a la fórmula permite establecer una regla de actuación, como se ha explicado antes, o bien permite calcular el consumo de agua del cultivo (evapotranspiración real) a una escala de tiempo horaria o menor. Hoy en día, tenemos

al alcance programadores de irrigación que realizan las funciones de comunicación con el usuario, la gestión de las estaciones de bombeo y de fertirrigación, el control y la vigilancia del sistema (alarmas, averías...), la regulación del pH o de la salinidad, puesto que se dispone de los elementos informáticos y electrónicos para configurar un SETR.

Pero, a menudo las carencias consisten en no disponer de conocimientos específicos que permitan integrar eficazmente sensores o modelos a un SETR, como por ejemplo:

· Significación, representatividad y fiabilidad de diferentes sensores ya desarrollados.

· Comprobación de la validez de las fórmulas para la integración de los diferentes sensores.

· P u e s t a a p u n t o d e l o s m o d e l o s d e cálculo del consumo de agua del cultivo (evapotranspiración).

· Determinación de los coeficientes correctores del consumo de agua máximo, que dependen de cada cultivo, de su estado de desarrollo y d e l a s c o n d i c i o n e s a g ro c l i m á t i c a s específicas.

· Como se debe utilizar la información provista por los sensores para la correcta gestión de la fertirrigación.

· Desarrollo de los programas informáticos que hace falta utilizar en un SETR para una aplicación determinada.

15 Tabla 1. Uso de agua de riego por tonelada de

fruto producido (m3 Tm-1) para los cultivos de judía, melón, tomate y pimiento bajo invernadero y al aire libre. Font: Pérez-Parra 2003.2003.

Cultivo Exterior Invernadero

Judía 162 66

Melón 83 44

Tomate 60 27

Pimiento 300 74

Figura 2. Confi guración básica de un sistema experto a tiempo real para la gestión de la microirrigación.

Usuario

Entradas Salidas

Reglas

Fertilización

Alarmas

Mezclas Riego

Tareas Autoejecución

ciclo Necesidades de riego

Funcionar Llamamiento

a función ...

Sensores

Tiempo real

Actuadores

Hechos Varibles de interés

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DOSSIER

N11

Actualmente ¿qué sensores miden parámetros relacionados con la humedad del sustrato? Pues, por ejemplo con respecto al grado de humedad del medio de cultivo, ya sea el suelo natural o un sustrato, tenemos al alcance entre otras los siguientes sensores:

· Tensiómetros: que miden la fuerza con que el agua es retenida por el sustrato o el suelo.

(figura 4c)

· Sensores tipos TDR o FDR, que miden el contenido del agua en un volumen determinado de suelo o de sustrato.

¿Qué aparatos de medida tenemos al alcance relativos a parámetros ambientales que determinan el consumo de agua por parte de las plantas? Pues, por ejemplo, podemos medir a tiempo real:

· La radiación solar que incide encima el cultivo.

· La humedad relativa o déficit de presión de vapor, la temperatura y la velocidad del viento.

Podemos también medir el consumo de agua de la planta o del conjunto medio de cultivo - planta, ya sea por métodos indirectos, a partir de modelos matemáticos de estimación de la evapotranspiración del cultivo, o bien mediante métodos directos, empleando básculas que registran continuamente la variación de peso de unidades de cultivo, mediante lisímetros o bandejas a la demanda.

Llegados a este punto, nos podemos preguntar qué grado de aplicabilidad tienen en la irrigación de la horticultura intensiva todos o cada uno de los

sensores y métodos disponibles. Un ejemplo, fruto de un desarrollo original del IRTA, puede ayudarnos a aclarar la pregunta antes planteada.

04 Ejemplos de innovaciones para una gestión más eficiente del agua y los fertilizantes en los viveros de plantas ornamentales cultivadas en contenedores al aire libre

La cuestión a resolver es la siguiente: Suponemos que, en un vivero de nuestra casa, tenemos un cultivo en contenedor de plantas ornamentales y contamos, como es relativamente común, con un buen automatismo para la fertirrigación.¿Que podemos hacer para que la activación del riego sea objetiva y automatizada y, por lo tanto, no dependa de la estimación subjetiva del viverista?

Se dispone, como antes se ha comentado, de aparatos como los tensiómetros para medir el estado de humedad de los medios de cultivo.

El mercado pone a nuestro alcance radiómetros para medir la cantidad de energía solar que llega al cultivo y el consumo de agua de los cultivos. Por el contrario, no se dispone de bandejas a la demanda adaptadas al cultivo de plantas en contenedor, que nos permitirían establecer automáticamente el momento de inicio del riego.

Pero, antes de emplear tensiómetros, en el caso de los cultivos en contenedor, hace falta resolver ciertas cuestiones, como por ejemplo:

·¿Cómo debe ser el tensiómetro para la mencionada aplicación? Si se trata de interactuar con un autómata de irrigación, entonces se necesita un tensiómetro que emita una señal eléctrica, es decir, es necesario un electro tensiómetro. Si conviene que el aparato emita una señal continua y precisa para poder actuar en tiempo real, será necesario un transductor de presión en la génesis de la señal. Si hace falta medir con rapidez contenidos de humedad próximos a la saturación -como es el caso cuando se trabaja con sustratos- será necesario que el tensiómetro disponga de una porcelana con un elevado grado de permeabilidad (figura 4b).

·¿Qué grado de representatividad tiene un tensiómetro respecto del conjunto de contenedores el riego de los cuales debe gestionar? ¿Dónde debemos situar el tensiómetro para que sea representativo del bulbo húmedo del contenedor? ¿Qué grado de robustez hace falta que tenga el tensiómetro y como se debe fijar al contenedor? (figura 4a).

Figura 4a. Colocación de un electro tensiómetro en el contenedor

Figura 4b. Electrotensiómetro para cultivo en contenedor.

Figura 4c. Partes de un electrotensiómetro.

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Figura 3. Detalle de un autómata de riego con las electroválvulas y los inyectores tipos venturi para la elaboración de la solución nutritiva.

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