Estrategias y programación del riego - digital.csic.esdigital.csic.es/bitstream/10261/130206/1/Manual de riego_Jefer2015.pdf · ÍNDICE 1. El agua en la agricultura 2. Para qué

Estrategias y programación del riego

José Enrique Fernández Doctor Ingeniero Agrónomo

Investigador Científico del CSIC

Rafael Romero Doctor Ingeniero Industrial

Titulado Superior de Investigaciones

Técnicas y Profesionales del CSIC

Alfonso Pérez Doctor en Biología

Titulado Superior de Investigaciones


Mª Victoria Cuevas Doctora en Biología

Titulada Superior de Investigaciones


Grupo de Riego y Ecofisiología de Cultivos

www.irnas.csic.es/rec

Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla

Consejo Superior de Investigaciones Científicas

Sevilla, 2015 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

ÍNDICE

1. El agua en la agricultura

2. Para qué sirve este manual

3. Estrategias de riego

3.1. Estrategias de riego deficitario

4. Programación del riego

4.1. Método del coeficiente de cultivo

Cálculo de ETo

El coeficiente de cultivo (Kc)

El coeficiente de reducción (Kr)

Aplicación del método en plantaciones de olivar

4.1.1. El método del coeficiente dual de cultivo

4.2. Método del flujo de savia

4.2.1. Fundamento del método

4.2.2. Uso del método para la programación del riego

Indicadores de estrés hídrico

El concepto de intensidad de señal

Ejemplo del concepto de intensidad de señal

aplicado a medidas de flujo de savia en olivo

4.3. Método de la variación del diámetro del tronco



Ejemplo del uso de registros dendrométricos

para la programación del riego en olivar

4.4. Método del potencial de turgencia en hoja




Ejemplo del uso del sistema ZIM para la

programación del riego en olivar

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5. El riego de precisión

5.1. ¿Cuáles son las zonas de mi finca con distintas

necesidades de riego?

5.2. ¿Cómo calculo la cantidad y frecuencia del riego

en cada zona de la finca?

Elección de la estrategia de riego

Elección del método para la programación del riego

Apoyo tecnológico para la aplicación de los nuevos

métodos para la programación del riego

6. Demostración de riego en el Hito 1.3.2

Publicaciones relacionadas

Glosario

Agradecimientos

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PROYECTO RECUPER A 2020

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1. EL AGUA EN LA AGRICULTURA

De toda el agua que hay en nuestro planeta, el 97% es salada y el 2% está congelada, por lo

que tan solo se dispone del 1% para uso humano. Esta agua potable disponible puede tener

un uso doméstico (para beber y para el riego de parques y jardines), industrial o agrícola

(riego de cultivos). Como media se destina el 9% del agua disponible al uso doméstico, el

20% a la industria y el 71% a la agricultura, pero en países semiáridos como España el

consumo de agua en la agricultura supera el 80% del agua potable disponible.

A pesar del elevado porcentaje de agua para uso agrícola, la práctica del riego resulta

imprescindible. En primer lugar, porque hay que asegurar alimento suficiente para la

población de nuestro planeta, que no deja de aumentar. Se espera, de hecho, que la

población mundial aumente de los 7.350 millones de personas en la actualidad (2015) a unos

10.000 millones en 2050. La importancia del regadío para asegurar alimento suficiente para

todos se refleja en el hecho de que, aunque tan solo se riega el 17% del suelo total cultivado,

esta fracción produce el 40% del alimento total que se obtiene de la agricultura.

En segundo lugar, el riego bien manejado puede ayudar a la producción de alimento

allá donde se necesite. En 2030, un 20% de la población del planeta (1.800 millones de

personas) vivirá en regiones con escasez de agua. La disponibilidad de técnicas adecuadas de

riego será imprescindible para asegurar la producción de alimento en esas zonas, reduciendo

la dependencia de la población de las no siempre eficaces políticas de transporte y

distribución de alimentos.

El uso inadecuado del riego, sin embargo, puede dar lugar a problemas

medioambientales como la salinización del suelo o la contaminación de aguas subterráneas.

También hay que considerar que, aunque el agua es barata en la mayor parte de las zonas

regables, el aumento del precio de la energía necesaria para bombearla hace que los excesos

de riego sean cada vez menos asumibles.

Está claro, por tanto, que la práctica del riego plantea retos derivados de la necesidad

de aplicarlo con el menor impacto posible en el ambiente y de forma que se obtenga la

mayor rentabilidad del cultivo. La comunidad científica viene respondiendo a estos retos

desde siempre, pero especialmente tras el inicio de la “Revolución Verde”, a mediados del

siglo XX. Se pretendió entonces aumentar las producciones de los cultivos mediante el uso

de variedades más productivas y mayores aportes de agua, plaguicidas y fertilizantes.

Aunque los resultados fueron buenos, pronto aparecieron problemas derivados del

deterioro del suelo, del agotamiento de acuíferos y de la contaminación de aguas

subterráneas, entre otros. Esto impulsó el desarrollo de técnicas de manejo del cultivo más

inocuas para el ambiente.

EL AGU A E N L A AGR ICU LT URA

6

En lo que al ahorro de agua para el riego se refiere, se han hecho tres grandes

avances en las últimas décadas. El primero fue el aumento del uso del riego localizado. Por

ejemplo, de los 3,5 millones de hectáreas que se riegan hoy día en España (el 20% de la

superficie total cultivada), en casi la mitad (1,7 millones de hectáreas) se aplica riego

localizado. Se consiguen así grandes ahorros de agua y un control mucho más efectivo del

riego, ya que el agua se aplica donde se quiere y cuando se quiere, reduciendo

drásticamente las pérdidas por evaporación, escorrentía y drenaje. El segundo gran avance

ha sido el desarrollo de estrategias de riego deficitario, contempladas en el Capítulo 3. El

tercer avance consiste en el desarrollo de nuevos métodos de programación del riego, como

los descritos en el Capítulo 4. Todo ello ha dado lugar al riego de precisión, con el que se

intenta obtener el mejor equilibrio posible entre producción y calidad a la par que se

reducen los consumos de agua y energía. El riego de precisión, por tanto, permite aumentar

la rentabilidad del cultivo a la par que se protege el medio ambiente.

Sin embargo, y por diversas razones entre las que cabría destacar la falta de servicios

de extensión agraria, estos esfuerzos de investigación orientados a un manejo más efectivo y

ambientalmente aceptable del riego no siempre llegan al agricultor con la rapidez que cabría

desear. Este manual intenta paliar este problema, como se detalla a continuación.


7

2. PARA QUÉ SIRVE ESTE MANUAL

El proyecto Recupera 2020 (www.recupera2020.csic.es) tiene como objetivo desarrollar

prototipos, aplicaciones, modelos y otras herramientas para la transferencia del

conocimiento a empresas y usuarios, potenciando con ello el desarrollo agrario andaluz. Se

trata, en suma, de reducir el desfase, comentado en el capítulo anterior, entre la

investigación y la aplicación de los conocimientos generados para mejorar el sector

productivo. En lo que al riego se refiere, se trata de contribuir a que el regante tenga acceso

a los últimos avances para el manejo efectivo de esta práctica de cultivo.

Colaboran en el proyecto Recupera 2020 casi 40 grupos de investigación de 9 centros

del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ubicados en Andalucía, más los

servicios centrales en Madrid. Todo ello financiado por el CSIC y el Ministerio de Economía y

Competitividad, con cofinanciación de fondos europeos FEDER.

Uno de los objetivos del proyecto Recupera es establecer “Bases Tecnológicas de

Estrategias de Riego Deficitario”, que es de lo que trata el Hito 1.3.2, desarrollado por el

Grupo de Riego y Ecofisiología de Cultivos, del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología

de Sevilla (www.riego-recupera2020.es).

En el Hito 1.3.2 se están contemplando algunos de los avances más relevantes sobre

estrategias de riego (Capítulo 3) y métodos para la programación del riego (Capítulo 4). El

objetivo de este manual es explicar cuáles son esos avances.


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3. ESTRATEGIAS DE RIEGO

La Figura 3.1 nos muestra cómo responde la producción de un cultivo al aumentar la dosis

de riego.

Figura 3.1. Respuesta de la producción de un cultivo al riego. Además de ilustrar cómo las

dosis elevadas de riego pueden resultar innecesarias e incluso perjudiciales para el cultivo, la figura cuestiona si es aconsejable regar hasta lograr la producción máxima (ver Fig. 3.2).

La producción aumenta con el riego, rápidamente al principio y más lentamente al

aproximarnos a la producción máxima. A partir de ahí ya no se registra ningún aumento de

producción aunque aumentemos la dosis de riego. Si ésta sigue aumentando la producción

disminuye por problemas relacionados con el exceso de agua en suelo.

Se podría asumir que la dosis de riego óptima es aquella con la que se consigue la

producción máxima, es decir, la que repone el 100% de las necesidades del cultivo. El

objetivo del agricultor, sin embargo, no suele ser lograr la máxima producción, sino la

máxima rentabilidad, y esto suele lograrse con producciones inferiores a la máxima potencial

(Figura 3.2).

ESTRATE GI AS DE R IE GO

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Figura 3.2. Respuesta de la producción de un cultivo al riego. Se ilustra el hecho de que la

cantidad de agua que debe aportarse para un riego óptimo (ver Glosario) suele ser menor que la necesaria para llegar a la producción máxima potencial, ya que lo que cuesta aplicar r no compensa el aumento de producción p.

La Figura 3.2 ilustra el hecho de que se pueden conseguir producciones próximas a la

máxima potencial con dosis de riego notablemente más bajas que las necesarias para

reponer el 100% de las necesidades del cultivo. Este tipo de riego, con el que no se llega a

reponer las necesidades del cultivo para alcanzar la producción máxima potencial, se llama

riego deficitario. Con el riego deficitario suele lograrse una mayor rentabilidad del cultivo, ya

que lo que se deja de ganar por el descenso de producción (p) está compensado con creces

por lo que se ahorra en agua, electricidad y, en suma, en el manejo del riego (r). Tiene,

además, otras ventajas:

- Con los riegos excesivos el agua penetra hasta capas profundas del suelo, más allá de la

capa de suelo explorada por las raíces, arrastrando a herbicidas y fertilizantes. Esto

provoca un perjuicio económico y un riesgo de contaminación de aguas subterráneas.

Estos problemas se reducen con el riego deficitario.

- Se ahorra en poda, ya que el riego deficitario evita el crecimiento excesivo de las

plantas.

- Mejora la calidad de ciertos productos, como el aceite de oliva y el vino.


11

- Se controla el vigor de la planta, lo cual es fundamental en ciertos casos, como en las

plantaciones de árboles frutales de alta densidad. El riego deficitario, de hecho, facilita

el manejo de este tipo de plantaciones y prolonga su vida útil.

Estas ventajas hacen que rara vez sea aconsejable una estrategia de riego máximo,

con el que se aporte el 100% de las necesidades del cultivo. A este tipo de riego se le suele

denominar riego para reponer el 100% de la evapotranspiración del cultivo (100% de ETc)

pero, como se explica en el Apartado 4.1, esta denominación no es precisa, porque no tiene

en cuenta el agua aportada por la lluvia, entre otros factores. Se da la circunstancia, además,

de que en muchas de las zonas regables no se dispone de agua suficiente para aplicar un

riego máximo, por lo que se está obligado a aplicar una estrategia de riego deficitario.

3.1. Estrategias de riego deficitario

Se han diseñado varias estrategias de riego deficitario. La elección de una u otra dependerá

de varios factores, como el tipo cultivo, disponibilidad de agua y sistema de riego del que se

disponga. A continuación se mencionan las más utilizadas:

- Riego suplementario o complementario. Se dan muy pocos riegos en todo el periodo

de cultivo (2 o 3), preferiblemente en momentos en los que el cultivo más los necesita.

Esta estrategia se aplica en zonas con muy poca agua para el riego.

- Riego deficitario de baja frecuencia. Se deja que el cultivo agote el agua acumulada en

el suelo, hasta el nivel de agotamiento permisible; es decir, hasta justo antes de que la

falta de agua en el suelo produzca una reducción inaceptable del rendimiento del

cultivo. Entonces se da un riego abundante, hasta reponer el agua perdida por el suelo,

quedando este al máximo de su capacidad de retención de agua. El número de riegos

que se den a lo largo del ciclo del cultivo dependerá de la capacidad del suelo para

almacenar agua.

- Riego parcial y alternante (PRD). Esta estrategia de riego, cuyas siglas provienen de su

denominación inglesa (Partial Root-Zone Drying Irrigation), se aplica a cultivos en línea y

con riego por goteo. Consiste en regar deficitariamente la mitad del suelo explorado por

las raíces, durante 2 o 3 semanas. Después se riega la otra mitad durante el mismo

tiempo y así sucesivamente. En el artículo de Fernández y col. (2006a) se estudia un

caso de riego PRD aplicado a un olivar intensivo.

- Riego deficitario sostenido (RDS). Se riega frecuentemente pero con una fracción de lo

que necesita el cultivo para alcanzar la producción máxima. Por ejemplo, con un riego

RDS del 60% se aplica el 60% de las necesidades de riego (NR), entendiendo por tales las

ESTRATE GI AS DE R IE GO

12

que se definen en el Apartado 4.1. A lo largo del ciclo de cultivo las necesidades de

riego van cambiando, por lo que también cambiará la dosis de riego, pero siempre será

el 60% de NR.

- Riego deficitario controlado (RDC). Esta estrategia de riego se aplica a cultivos en los

que se ha estudiado su tolerancia a la falta de agua y se conocen los momentos del ciclo

del cultivo en los que es más sensible a la sequía. El RDC consiste en aplicar riegos

próximos al 100% de NR en estos momentos de mayor sensibilidad del cultivo a la

sequía, como por ejemplo durante la floración o el engorde del fruto. El resto del

tiempo, en los que una falta de agua no penaliza tanto la producción, el riego se reduce

o incluso se interrumpe. En el artículo de Fernández y col. (2013) se estudia un caso de

riego RDC aplicado a un olivar en seto de alta densidad, con el que se establecieron las

bases para la estrategia RDC mostrada en la Fig. 3.3.

La Figura 3.3 muestra una estrategia de RDC diseñada por el Grupo de Riego y

Ecofisiología de Cultivos (Grupo REC, www.irnas.csic.es/rec), al que pertenecen los autores,

para el olivar en seto de alta densidad, u olivar superintensivo, en la provincia de Sevilla. Se

sabe que este cultivo tiene tres periodos en los que es sensible a la sequía: durante la

floración, al principio de la fase de endurecimiento del hueso (unas tres semanas antes de

que el fruto muestre resistencia al corte con navaja) y a finales de verano (unas tres semanas

antes de maduración). En estos tres periodos se aconseja regar diariamente, con dosis

iguales o próximas a las necesidades de riego (NR) con las que se lograría la producción

máxima potencial. Durante el resto del ciclo el cultivo es menos sensible a la sequía, por lo

que se aconseja regar 1 o 2 días por semana tan solo, con el 100% de las necesidades del

cultivo cada vez. En la figura se muestra el porcentaje de NR total aplicado en cada uno de

los periodos. El riego total aportado con esta estrategia en todo el ciclo del cultivo supone el

45% de NR, aproximadamente. La producción de aceite disminuye un 30%

aproximadamente con respecto a árboles regados con el 100% de NR, pero los costes de

manejo del riego son menores y el aceite obtenido es de mayor calidad. Por otro lado, con

esta estrategia de riego se consigue evitar un crecimiento excesivo de los árboles, por lo que

se reducen las necesidades de poda y se alarga la vida útil de la plantación.


13

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14

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15

4. PROGRAMACIÓN DEL RIEGO Una vez elegida la estrategia de riego que consideremos más adecuada para nuestro cultivo

tenemos que proceder al cálculo de la dosis y frecuencia del riego que nos permitan aplicarla

correctamente. Esta operación se denomina programación del riego.

La programación del riego puede hacerse a partir de medidas en el suelo, en el aire o

en la planta (Fig. 4.1).

Figura 4.1. Métodos de programación del riego basados en medidas en el suelo, en la atmósfera próxima al cultivo o en la propia planta. De arriba abajo y de izquierda a derecha: estación meteorológica para el cálculo de la evapotranspiración potencial (ver Glosario); cámara de Scholander para determinar el grado de estrés hídrico en la planta; dendrómetro para la media de variaciones en el diámetro del tronco; sensores para la estima del volumen de savia que fluye desde las raíces a la copa; cámara de infrarrojos para determinar la temperatura de la copa; sonda ZIM para determinar el potencial de turgencia de la hoja; sistema de registro de datos de agua en el suelo, con panel solar; sensores de agua en el suelo, instalados junto a la tubería portagoteros; antena para la transferencia telemática de datos de agua en el suelo.

En los apartados siguientes explicamos los métodos de programación del riego que se

han usado en el Hito 1.3.2 del proyecto Recupera 2020. Ninguno de ellos está basado en

medidas de agua en el suelo.

PROGR AM ACIÓ N DEL R IE G O

16

Uno de los métodos elegidos es el del coeficiente de cultivo, que se basa en medidas

meteorológicas. Este método es barato y fácil de usar, por lo que resulta adecuado para

fincas pequeñas o con poca capacidad de inversión en métodos para la programación del

riego. La facilidad de uso del método estriba en la existencia de la red de estaciones

agrometeorológicas de Andalucía (www.juntadeandalucia.es/agriculturaypesca/ifapa/ria),

de donde se pueden obtener valores de evapotranspiración potencial (ETo) con suma

facilidad, para cualquier zona del territorio andaluz.

Se han elegido, además, tres métodos basados en medidas en la planta, que

permiten un registro automático y continuo de las variables seleccionadas y que están

dotados de sistemas de almacenamiento y transmisión automática de los datos registrados.

Esto permite la programación del riego de manera cómoda, rápida y a distancia

(telemáticamente).

Estos métodos tienen la ventaja de usar a la planta como un biosensor, ya que

registran variables relacionadas con su estado hídrico, el cual depende de la cantidad de

agua en el suelo, de la demanda atmosférica (ver Glosario) y del comportamiento de la

propia planta ante la falta de agua. Integran, por tanto, lo que ocurre en el suelo, en la

atmósfera que rodea a la planta y en la planta en sí, por lo que aportan información muy

valiosa para el cálculo preciso de la dosis y frecuencia de riego.

Los fundamentos de estos métodos se explican a continuación. En los Capítulos 5 y 6

se analiza la conveniencia de usarlos para mejorar la práctica del riego.


17

4.1 Método del coeficiente de cultivo

Este método se denomina también “método FAO”, ya que se publicó en las monografías 24 y

56 de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, conocida

como FAO (ftp://ftp.fao.org/docrep/fao/009/x0490s/x0490s00.pdf).

Las necesidades de riego (NR) de un cultivo en el que se busque alcanzar la

producción máxima potencial se calculan como:

NR = ETc – Pe + Psr + L .

La variable Pe se refiere a la precipitación efectiva, o agua aportada por precipitación

que es aprovechada por el cultivo. La precipitación incluye el agua aportada por la lluvia,

nieve y granizo. No toda el agua aportada por precipitación es aprovechada por el cultivo.

Por ejemplo, parte de la lluvia cae en zonas del suelo alejadas de las raíces, o en la propia

copa del cultivo y se evapora antes de caer al suelo o de ser absorbida por la parte aérea del

cultivo. Como la fracción exacta que es realmente aprovechada por el cultivo no es fácil de

determinar, se usan valores estimados. Por ejemplo, para un olivar tradicional, con unos 200

árboles/ha, Pe se considera que es el 75% de la precipitación medida con pluviómetro.

La variable Psr se refiere a las pérdidas del sistema de riego. Se consideran nulas en el

caso de usar un sistema de riego localizado.

La variable L son las necesidades de lavado, que habrá que tener en cuenta si el agua

es salina o de baja calidad. Suelen ser despreciables en un clima como el nuestro, en el que

las lluvias de invierno suelen lavar las sales acumuladas en la rizosfera durante el periodo de

riego.

Para el caso del riego localizado aplicado en Andalucía, por tanto, la ecuación

anterior suele simplificarse:

NR = ETc – Pe .

El valor de Pe es fácil de determinar. Basta con instalar un pluviómetro en la finca y

considerar que el valor de Pe equivale a un cierto porcentaje de la precipitación que mida,

como se explica arriba.

El valor de ETc, es decir, de la evapotranspiración del cultivo, o cantidad de agua que

consume el cultivo, es más complejo de calcular. El método del coeficiente del cultivo lo

calcula a partir del valor de la evapotranspiración potencial (ETo) en la zona (ver Glosario).


18

La ETo es la cantidad de agua consumida por una pradera vegetal (normalmente

gramíneas, aunque pueden haber otras especies) que cubre totalmente el suelo, que crece

sin limitaciones de agua y nutrientes, libre de plagas y enfermedades y con una altura de

unos 10-15 cm.

Es decir, en el caso de una pradera de estas características, ETo = ETc. Pero en el caso

de otros cultivos contamos con una especie diferente, y no siempre hay una cobertura total

del suelo por la planta. Por lo tanto, se introducen en la ecuación un coeficiente de cultivo

(Kc) que corrige lo primero, y uno de reducción (Kr) que corrige lo segundo (Fig. 4.2).

Figura 4.2. Relación entre la evapotranspiración potencial (ETo) y la evapotranspiración del

cultivo (ETc). Cuando el cultivo no es una pradera hay que introducir un coeficiente corrector Kc, o coeficiente del cultivo, y cuando no cubre toda la superficie del suelo se introduce un segundo coeficiente Kr, o coeficiente reductor.

Así, las necesidades hídricas del cultivo, o evapotranspiración del cultivo (ETc), se

calculan con el método del coeficiente de cultivo con la ecuación:

ETc = Kc Kr ETo .


19

Cálculo de ETo. El valor de ETo para una finca concreta depende de su localización, y se

puede calcular por el agricultor o bien tomarlo de internet, accediendo a la red de estaciones

agrometeorológicas de la Junta de Andalucía, como se comenta en el apartado anterior. Para

ello se accede a www.juntadeandalucia.es/agriculturaypesca/ifapa/ria y se busca la estación

meteorológica más cercana a nuestra finca. Para cada estación se muestran los datos de las

variables meteorológicas más importantes, y los de ETo.

El agricultor puede instalar una estación meteorológica en su propia finca (Fig. 4.3) y

utilizar los datos registrados para calcular él mismo el valor de ETo. Esta opción tiene la

ventaja de que se usan datos meteorológicos obtenidos en la misma finca, por lo que los

valores de ETo obtenidos son más precisos. Una vez registrados los datos meteorológicos, el

valor de ETo se calcula con aplicaciones de ordenador especialmente diseñadas para ello,

como por ejemplo la que se puede obtener gratuitamente de la página web

http://extension.uidaho.edu/kimberly/download-ref-et.

Figura 4.3. Estación meteorológica con registro automático de datos, instalada en la finca La Hampa, adscrita al Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS, CSIC). Esta estación se usa para el cálculo de ETo en la zona y para la programación del riego en la finca de olivar que se ve al fondo, con el método del coeficiente de cultivo.


20

El coeficiente de cultivo (Kc). El valor de Kc se obtiene tras realizar pruebas de riego en el

campo para el cultivo en cuestión. Estas pruebas suelen hacerse por personal especializado,

por ejemplo investigadores o divulgadores, que publican después los resultados para que

estén a disposición de los agricultores. De hecho, hay numerosas publicaciones, libros y

páginas web que facilitan valores de Kc para casi todos los cultivos.

Hay que tener en cuenta, sin embargo, que los valores de Kc dependen de la

localización de la finca, de sus características y de su manejo, por lo que no son

directamente extrapolables a una finca diferente.

Es por ello recomendable elegir aquellos valores de Kc que se hayan obtenido en una

finca lo más parecida posible a la que nos interese y usarlos en nuestra finca a lo largo de

una estación de riego completa, a la par que se va registrando la evolución del agua en el

suelo. Si el agua almacenada en el suelo tiende a aumentar, sabremos que los valores

elegidos son altos y hay que reducirlos. Si, por el contrario, el agua en el suelo disminuye, los

valores elegidos son demasiado bajos y habrá que aumentarlos. Actuando de esta manera

pueden llegar a ajustarse, al cabo de una estación de riego, los valores de Kc que hayamos

encontrado a las particularidades de nuestra finca.

El coeficiente de reducción (Kr). Su valor depende del porcentaje de superficie de suelo

cubierto por el cultivo. Si se trata de un cultivo herbáceo, el cultivo cubrirá pronto toda la

superficie, por lo que no habrá que tener en cuenta el coeficiente Kr o, dicho de otra

manera, Kr = 1.

En el caso de plantaciones de árboles frutales, sin embargo, el cultivo cubrirá un

cierto porcentaje del suelo, y entonces hay que tener en cuenta el valor de Kr.

Se han determinado valores específicos de Kr para muy pocas especies. Es por ello

que no es raro usar valores de Kr obtenidos para especies similares a la que nos interesa. Por

ejemplo, para el olivar se usan con frecuencia valores de Kr obtenidos para almendro, que se

calculan de la siguiente manera:

Kr = 2 Sc / 100 , siendo Sc = (π D2 N) / 400 .

En estas ecuaciones Sc es el porcentaje de suelo cubierto por la copa de los árboles, π

es el número pi (3,1416), D (m) es el diámetro medio de la copa y N es la densidad de

plantación (número de árboles por hectárea).


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Aplicación del método en plantaciones de olivar. En nuestro grupo de investigación hemos

usado este método para determinar las necesidades de riego en olivares con distintas

características.

En un caso se trataba de un olivar con árboles ‘Manzanilla de Sevilla’ de 30 años,

plantados a 7 m x 5 m, que cubrían el 34% del suelo y con un índice de área foliar (m2 de

hoja por m2 de suelo) de 1.5.

En la Tabla 4.1 se aprecia que los valores de Kc se determinaron para cada mes de la

estación de riego, y que este se ajustaba cada semana.

También se aprecia cómo, a finales de octubre, la precipitación efectiva fue superior

a las necesidades de riego. En cualquier caso, el riego se interrumpía tras la cosecha, que

solía ser en la segunda quincena de septiembre.

En el Hito 1.3.2 del proyecto Recupera 2020 trabajamos en un olivar en seto con

árboles ‘Arbequina’ plantados en 2007 a 4 m x 1.5 m (1667 árboles/ha), en el término

municipal de Utrera (finca Sanabria, propiedad de Internacional Olivarera S.A.

www.Interoliva.com). El área foliar de los árboles varía entre un mínimo de unos 5 m2 tras la

poda, en enero, y un máximo de unos 12 m2 tras terminar el crecimiento vegetativo, a

finales de septiembre. Los valores de los coeficientes Kc y Kr que se determinaron en este

olivar se muestran en la Tabla 4.2.

Se han desarrollado también aplicaciones informáticas que ayudan a determinar

fácilmente el valor del coeficiente de cultivo y, en general, de las necesidades de riego, para

fincas de olivar. Por ejemplo, el libro editado por Miguel Pastor (2005, ver lista de

publicaciones) incluye un CD para ello.


22

Tabla 4.1. Necesidades de riego (NR) calculadas con el método FAO para un olivar ‘Manzanilla’ en el

Aljarafe, con árboles de 30 años plantados a 7 m x 5 m, con un diámetro medio de copa de 3.9 m, un

índice de área foliar de 1.7 al final del periodo de crecimiento y un grado de cobertura de la superficie

del suelo del 34%. Los valores de evapotranspiración potencial (ETo) se calcularon con la ecuación de

Penman-Monteith FAO56, a partir de datos meteorológicos medios para un periodo de 30 años (1971

a 2000). Kc = coeficiente de cultivo; Kr = coeficiente reductor; ETc = evapotranspiración del cultivo; Pe =

precipìtación efectiva.

Mes Semana Kr Kc ETo

(L/m2/día)

ETc

(L/m2/día)

Pe

(L/m2/día)

NR

(L/m2/día)

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(L/árbol/día)

Marzo

1

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0.88

1.99

1.23

0.76

0.47

16.33

2 0.7 0.88 2.31 1.42 1.00 0.42 14.80

3 0.7 0.88 2.55 1.57 0.81 0.76 26.60

4 0.7 0.88 2.95 1.82 0.88 0.94 32.73

Abril

1

0.7

0.84

2.85

1.68

1.02

0.66

22.93

2 0.7 0.84 3.23 1.90 0.77 1.13 39.61

3 0.7 0.84 3.31 1.95 0.79 1.16 40.49

4 0.7 0.84 3.47 2.04 1.20 0.84 29.31

Mayo

1

0.7

0.76

4.10

2.18

1.23

0.95

33.30

2 0.7 0.76 4.42 2.35 0.50 1.85 64.73

3 0.7 0.76 4.42 2.35 0.43 1.92 67.18

4 0.7 0.76 4.57 2.43 0.22 2.21 77.46

Junio

1

0.7

0.70

4.83

2.36

0.22

2.14

75.05

2 0.7 0.70 4.90 2.40 0.39 2.01 70.46

3 0.7 0.70 5.06 2.48 0.50 1.98 69.32

4 0.7 0.70 5.14 2.52 0.00 2.52 88.18

Julio

1

0.7

0.63

5.47

2.41

0.00

2.41

84.48

2 0.7 0.63 5.71 2.52 0.00 2.52 88.16

3 0.7 0.63 5.87 2.59 0.00 2.59 90.61

4 0.7 0.63 5.71 2.52 0.00 2.52 88.16

Agosto

1

0.7

0.63

5.67

2.50

0.00

2.50

87.54

2 0.7 0.63 5.43 2.40 0.00 2.40 83.84

3 0.7 0.63 5.19 2.29 0.00 2.29 80.14

4 0.7 0.63 4.79 2.11 0.00 2.11 73.98

Septiembre

1

0.7

0.72

4.65

2.35

0.00

2.35

82.11

2 0.7 0.72 4.24 2.14 0.00 2.14 74.78

3 0.7 0.72 3.82 1.93 0.00 1.93 67.45

4 0.7 0.72 3.32 1.68 0.53 1.15 40.10

Octubre

1

0.7

0.77

3.03

1.63

0.78

0.85

29.82

2 0.7 0.77 2.27 1.22 1.76 - -

3 0.7 0.77 2.10 1.13 1.35 - -

4 0.7 0.77 1.85 1.00 0.85 - -


23

Tabla 4.2. Valores del coeficiente de cultivo (Kc) y del coeficiente reductor en función del grado de cobertura del suelo por la copa de los árboles (Kr), calculados para un olivar ‘Arbequina’ en el término municipal de Utrera (Sevilla), con árboles de 8 años plantados a 4 m x 1.5 m. Se trataba de una plantación en seto, con árboles de unos 2.8 m de altura y 2.1 m de anchura, con un grado de cobertura del suelo del 38%.

Mes Kc Kr

Enero

Febrero

Marzo

Abril

Mayo

Junio

Julio

Agosto

Septiembre

Octubre

Noviembre

Diciembre

1.044

0.954

0.792

0.756

0.684

0.630

0.567

0.567

0.648

0.693

0.963

1.026

0.75

0.75

0.75

0.75

0.75

0.75

0.75

0.75

0.75

0.75

0.75

0.75

4.1.1. El método del coeficiente dual de cultivo

El método que describimos en el Apartado 4.1 se refiere a la versión más sencilla del método

del coeficiente de cultivo, que es la que hemos utilizado en el Hito 1.3.2 del proyecto

Recupera 2020.

Existe una versión más compleja, que se llama método del coeficiente dual de cultivo.

En este caso se determinan por separado los efectos de la transpiración del cultivo y de la

evaporación en el suelo, por lo que el coeficiente Kc se reemplaza por dos coeficientes, uno

llamado coeficiente basal del cultivo (Kcb), que se refiere a la transpiración de la planta, y

otro que se denomina coeficiente de evaporación del agua del suelo (Ke), referido a las

pérdidas de agua por evaporación desde la superficie del suelo. Se puede encontrar más

información sobre este método, y sobre el método del coeficiente de cultivo en general, en

monografías de la FAO (ftp://ftp.fao.org/docrep/fao/009/x0490s/x0490s02.pdf).


24

4.2. Método del flujo de savia

Este método se aplica sobre todo a plantas leñosas, aunque también puede aplicarse a

plantas herbáceas de tallos recios y de cierto diámetro, como el maíz o el girasol. En el

marco del Hito 1.3.2 del proyecto Recupera 2020 lo hemos usado en olivo, por lo que

haremos referencia a este cultivo únicamente.

El método permite determinar consumo de agua de la planta in situ, es decir, en

condiciones reales. Se eligen para ello árboles representativos de la finca y se instrumentan

con los sensores y aparatos que se describen en el siguiente apartado. La información

obtenida permite determinar el grado de estrés hídrico de una planta y, por lo tanto, si hay

que aumentar o disminuir el riego.


Se han desarrollado varios métodos para determinar el flujo de savia a través del órgano

conductor de una planta. El fundamento de estos métodos puede consultarse en

http://www.ishs.org/sites/default/files/documents/methods.pdf. Nosotros usamos el

método de compensación de pulso de calor, o método CPC (Fernández y col., 2001, 2006b).

Para su uso en la programación del riego los flujos de savia se determinan

normalmente en el tronco, ya que por ese órgano pasa toda el agua consumida por el árbol.

En el tronco la savia fluye tan solo por los tejidos más externos, en lo que se llama xilema

funcional. A pocos centímetros por debajo de la corteza el xilema ya no es funcional, ya que

los vasos que conectan las raíces con las hojas están obturados y no circula la savia por ellos

(Fig. 4.4).

Figura 4.4. Xilema funcional y no funcional en un tronco de olivo de 14 cm de diámetro. El xilema funcional tiene una anchura de entre 2 y 6 cm, aproximadamente. Se aplicó un colorante rojo (safranina) al agua absorbida por el árbol, que tiñó de ese color el xilema funcional.

Xilema no funcional

Xilema funcional


25

El método CPC consiste en insertar tres agujas en la zona del tronco en la que se

quiere determinar el flujo de savia, es decir, la cantidad de agua que está circulando desde

las raíces a la copa (Fig. 4.5). La aguja central contiene una resistencia eléctrica que se

calienta durante 1 segundo cada media hora (estos tiempos pueden variar, según las

necesidades). Eso se llama emitir un pulso de calor, y a la aguja se le llama aguja calefactora.

A 10 milímetros por encima se coloca una segunda aguja, que contiene cuatro sensores de

temperatura (termopares) a distintas profundidades, y a 5 milímetros por debajo se coloca

otra aguja igual, también con cuatro termopares. Las agujas se fabrican de tal manera que su

longitud y distancia entre termopares sean las adecuadas para explorar todo el grosor del

xilema funcional. A este conjunto de tres agujas se le llama sonda de flujo de savia.

Figura 4.5. Esquema de la instalación de una sonda de flujo de savia utilizada en el método de compensación de pulso de calor (método CPC). Se ilustra cómo varía la velocidad de la savia a distintas profundidades del xilema funcional. La forma de estas curvas de velocidad de savia puede variar notablemente, en función, sobre todo, del estado hídrico del árbol y de la distribución del agua en el suelo. El caudal total que circula por el tronco se calcula tras integrar varias curvas de velocidad registradas alrededor del tronco (Fig. 4.6) (detalles en Fernández y col., 2001, 2006b).

Tras la emisión de un pulso de calor, este es arrastrado por la savia que fluye de las

raíces a las hojas. Al cabo de unos segundos, el calor llega a la aguja con termopares

colocada más arriba de la aguja calefactora. El tiempo desde la emisión del pulso de calor

hasta que este llega a los termopares es registrado por un ordenador de campo

(datalogger). De hecho, todas las agujas de la sonda están conectadas a este ordenador que


26

controla la emisión del pulso de calor y registra la hora y las temperaturas de los

termopares, entre otras variables.

Si la savia fluye rápidamente, es decir, si el árbol está consumiendo mucha agua, el

calor tarda poco tiempo en llegar a los termopares, ya que es arrastrado rápidamente. Si,

por el contrario, la savia fluye lentamente (por ejemplo en suelos secos de los que el árbol

puede extraer poca agua) el calor tarda más tiempo en llegar a los termopares, tras la

emisión del pulso. Con un programa informático diseñado para ello, los tiempos registrados

se transforman en la velocidad con la que fluye la savia (centímetros/hora). Con la

información que se le da al programa sobre el diámetro del tronco y otras variables, las

velocidades calculadas se transforman en caudales.

Cada aguja tiene varios termopares (cuatro en nuestro caso) porque el flujo de savia

varía en función de la profundidad a la que se mida (Fig. 4.5). Lo que hace el sistema es

calcular las velocidades de savia correspondientes a cada termopar, transformarlos en

caudales e integrar estos valores para obtener los litros de agua que el árbol está

consumiendo cada media hora, es decir, cada vez que se emite un pulso de calor. Con este

dato se calcula el consumo diario, que es el dato que se usa con más frecuencia para el

cálculo de las necesidades de riego.

La aguja con termopares que se coloca más abajo de la aguja calefactora tiene la

misma función, pero en este caso el calor que le llega a los termopares no es arrastrado por

la savia, ya que esta fluye en sentido contrario. Se trata del calor que se transmite por la

madera, que tiene una cierta capacidad de conducción del calor según la especie, y se

determina para que el ordenador pueda separar el desplazamiento del calor debido al flujo

de savia del desplazamiento debido a la conducción de la madera.

En la Figura 4.6 se muestran las agujas que componen la sonda de flujo de savia y el

ordenador de campo al que se conectan. El sistema consume poca electricidad, de manera

que puede alimentarse con placas fotovoltaicas. Esto reduce la presencia de cables en la

finca.


27

Figura 4.6. De izquierda a derecha y de arriba abajo: conjunto de tres sondas de flujo de savia instaladas en el tronco de un olivo, para registrar la variabilidad que suele haber en el tronco de árboles adultos. Sondas de flujo de savia de distinta longitud; la más corta se suele usar en ramas y raíces, y la más larga en troncos; la aguja calefactora es de acero inoxidable, mientras que las agujas con termopares pueden fabricarse en teflón o en acero inoxidable. Poste con panel solar para alimentar el sistema; sostiene dos cajas, una grande que contiene la batería alimentada por el panel solar y que provee de corriente a todo el sistema y otra más pequeña con los componentes electrónicos del sistema. Ordenadores de campo (dataloggers) y controladores para la emisión del pulso de calor.


28

En la Figura 4.7 se muestra la transpiración de un olivo adulto estimada a partir de

medidas de flujo de savia hechas con el método descrito. Teniendo en cuenta que un árbol

suele perder por transpiración un 97% o más del agua que absorbe por las raíces (tan solo un

2 o 3% se emplea en el metabolismo interno del árbol), los valores de flujo de savia se

consideran iguales a los de transpiración. El método permite determinar tanto la dinámica

como el valor total del agua consumida por el árbol. Esta información es muy útil para

determinar las necesidades de riego, como se explica en el apartado siguiente.

Figura 4.7. Dinámica de la transpiración de un olivo ‘Manzanilla’ adulto con unos 40 m2 de

área foliar, estimada a partir de medidas de flujo de savia en una semana de condiciones meteorológicas variables. A mitad de semana hubo unos días de cielo cubierto y lluvias en los que la demanda atmosférica bajó mucho. También lo hizo, por tanto, la transpiración (detalles en Fernández y Moreno, 1999).

La Figura 4.7 muestra la coincidencia entre la dinámica de la transpiración y la del

déficit de presión de vapor del aire, una variable muy relacionada con la demanda

atmosférica. Es de esperar que haya una estrecha relación entre ambas variables, ya que el

déficit de presión del aire es el principal “motor” de la transpiración de las plantas en

nuestras latitudes.

Como se acaba de explicar, el método CPC requiere colocar agujas en el tejido por el

que circula la savia (xilema funcional). Al hacer esto se alteran las propiedades conductoras

de dicho tejido, por lo que hay que corregir los datos obtenidos. Esto se hace mediante

experimentos de calibración para la especie en cuestión (Fernández y col., 2001, 2006b). La

calibración es necesaria si queremos obtener el valor absoluto de la transpiración, es decir,


29

la cantidad de agua real que está consumiendo el árbol. Si lo que queremos obtener es la

dinámica de la transpiración, la calibración no es necesaria.


Indicadores de estrés hídrico. Cada uno de los métodos basados en medidas en la planta

descritos en este manual da lugar a diferentes indicadores de estrés hídrico (ver Glosario

para la definición de estrés hídrico). Se entiende como tales a variables que se derivan de las

medidas hechas con el método y que están relacionadas con el estrés que sufre la planta por

la falta de agua, por lo que pueden usarse para programar el riego.

De los indicadores que se pueden derivar de los datos de flujo de savia registrados

con el método CPC, los más usados para la programación del riego son los siguientes:

- Cantidad de agua consumida diariamente por el árbol (litros/día). Se mide el flujo de

savia en el tronco cada media hora y se integra para el día completo. Así se estima la

cantidad de agua que consume el árbol cada día.

- Cambios en los perfiles de flujo de savia. En la Fig. 4.5 se representa un perfil de flujo de

savia. Se le llama así a la curva que se genera al representar las velocidades de flujo de

savia obtenidas por los cuatro termopares de la aguja, a distintas profundidades por

debajo de la corteza. La forma de estos perfiles cambia notablemente en función del

estrés hídrico de la planta. En plantas bien regadas la savia fluye a mayor velocidad en

las proximidades de la corteza. En plantas con un estrés hídrico severo, es decir, con

una notable falta de agua, el flujo de savia es mayor en zonas más profundas del xilema

funcional (Fig. 4.8).


30

Fig. 4.8. Perfiles de flujo de savia obtenidos en un olivo bien regado (azul) y en un olivo con

falta de agua (rojo). Los perfiles se obtuvieron con sondas de flujo de savia con cuatro termopares, a las profundidades de 10, 20, 30 y 40 mm por debajo de la corteza (detalles en Fernández y col., 2001).

De los dos indicadores descritos, el que más se usa para la programación del riego es

el consumo diario del árbol. Tiene dos inconvenientes, sin embargo: (1) hay que calibrar el

método para la especie en cuestión, operación delicada que solo puede hacer personal

especializado. En nuestro grupo de investigación hemos calibrado el método CPC para el

olivo, naranjo y ciruelo (Fernández y col., 2001, 2006b); y (2) hay que hacer numerosos

cálculos con los datos registrados, lo que consume tiempo y requiere también personal

especializado.

Estos dos inconvenientes se evitan si se usa el segundo indicador de estrés hídrico, es

decir, los cambios en los perfiles de flujo de savia. En este caso la calibración no es necesaria,

pues no se requiere una estima precisa del consumo de agua por el árbol. Además, los

cálculos se simplifican mucho, ya que tan solo hay que tomar el dato medido por el primer

termopar (el más próximo a la corteza) y dividirlo por el registrado por el segundo termopar

(Fernández y col., 2008a), o bien analizar la evolución de los datos del primer termopar

únicamente (Hernandez-Santana y col., 2015).

Profundidad por debajo de la corteza (mm)

10 20 30 40

Den

sid

ad

del

flu

jo d

e s

avia

(mm

h-1

)

0

100

200

300

400

500


31

El concepto de intensidad de señal. Si estamos estimando la transpiración de un árbol con el

método CPC y vemos que baja en un día determinado, podemos pensar que dicho descenso

es debido a falta de agua en el suelo, con lo cual deberíamos aumentar la dosis o frecuencia

de riego. Esta interpretación, sin embargo, puede resultar incorrecta, ya que la disminución

del consumo hídrico mencionado puede deberse a que en ese día la demanda atmosférica

fue menor que en días anteriores, y no a la falta de agua en el suelo. El papel de la demanda

atmosférica en la transpiración se ha explicado en el apartado anterior.

Para evitar este tipo de errores se usa el concepto de intensidad de señal. Este

concepto se aplica sea cual sea el indicador que estemos usando para programar el riego.

Supongamos que usamos la cantidad de agua consumida diariamente por el árbol. Al aplicar

el concepto de intensidad de señal, lo que hacemos es medir dicha variable en un árbol sin

limitaciones de agua en el suelo, que nos sirva de control o referencia, además de en el árbol

de la finca que nos interese, que estará normalmente en condiciones de riego deficitario.

Una vez obtenido el valor de la cantidad de agua consumida diariamente por ambos árboles,

se usa el del árbol que crece en condiciones no limitantes de agua en suelo para normalizar

el del árbol con riego deficitario. Para ello se divide, o se resta, el uno por el otro, según se

indica en la Fig. 4.9. Que sea conveniente hacerlo de una forma o de otra dependerá del

indicador de riego elegido.

Tras hacer la operación de normalización indicada arriba, el valor del indicador se

deberá a la acción del estado hídrico del suelo, habiéndose eliminado el efecto de la

demanda atmosférica. Este valor resultante, por tanto, será más útil para la programación

del riego que el valor del indicador de riego elegido sin normalizar.

El número de pares de árboles necesarios para obtener la intensidad de señal

dependerá de la variabilidad del suelo y del cultivo que haya en cada finca. Sobre este tema

se da información en Fernández y Cuevas (2010).


32

Figura 4.9. Esquema representativo del concepto de intensidad de señal para la programación del riego. El árbol control es un árbol de la finca, similar al regado deficitariamente, pero en el que usan goteros con mayor caudal de descarga para que se mantenga en condiciones no limitantes de agua en el suelo. Las medidas de flujo de savia (o con cualquier otro método basado en medidas en la planta) se hacen simultáneamente en ambos árboles. De ellas se elige el indicador de riego que se quiera (la transpiración del árbol en este caso). La intensidad de señal se calcula dividiendo o restando el valor de dicho indicador para el árbol regado en la finca por el obtenido en el árbol control. NR = necesidades de riego para una producción máxima potencial; RD = riego deficitario.

El cálculo de la intensidad de señal tiene varios inconvenientes: al tener que medir en

el árbol control y en el de riego deficitario (RD), hay que doblar el número de sensores, con

lo que se incrementa el coste y la cantidad de datos a procesar; los árboles control y RD

pueden evolucionar de forma distinta a lo largo de la estación de riego, lo que puede reducir

la fiabilidad de los resultados; finalmente, se pueden producir problemas de asfixia radicular

en los árboles control, sobre todo en suelos pesados, por exceso de agua en el suelo.

Para evitar estos inconvenientes se han desarrollado alternativas a la intensidad de

señal, como las descritas en los Apartados 4.3.1 y 4.4.2.


33

Ejemplo del concepto de intensidad de señal aplicado a medidas de flujo de savia en olivo.

La Figura 4.10 muestra la evolución, a lo largo de una estación de riego, de la intensidad de

señal calculada como la diferencia entre el consumo diario de agua, o transpiración, de

árboles sometidos a un riego deficitario controlado parecido al mostrado en la Fig. 3.3, y el

consumo diario de agua de árboles control que se regaron diariamente con el 110% del agua

necesaria para reponer las necesidades del cultivo. Las medidas se hicieron en la finca

Sanabria, en una plantación ‘Arbequina’ de árboles en seto con 1667 árboles/ha.

Figura 4.10. Valores de potencial hídrico del tallo a mediodía medidos con una cámara de

Scholander (Fig. 5.7) en una plantación de olivar ‘Arbequina’ en seto de alta densidad. En la plantación se aplicaron dos estrategias de riego, una en la que los árboles se regaban diariamente al 110% de las necesidades del cultivo (árboles control, línea azul) y otra con riego deficitario controlado (RDC) y dos niveles de riego, del 60% (línea verde) y 30% (línea roja) de las necesidades del cultivo. En la gráfica inferior se muestran los valores de intensidad de señal obtenidos a partir de valores de transpiración diarios (T) estimados con medidas de flujo de savia en árboles representativos de cada tratamiento (detalles en Cuevas y col., 2013).


34

Las dinámicas temporales de la intensidad de señal calculada con la transpiración

diaria de los árboles fueron similares, para ambos tratamientos RDC, a las de los valores de

estrés hídrico medidos con la cámara de Scholander, que es un indicador de reconocida

validez (Apartado 5.2). Ello avala el potencial de este indicador, derivado de las medidas de

flujo de savia, para la programación del riego.

Cualquier método que se pueda elegir para programar el riego tiene sus ventajas e

inconvenientes y no se puede decir que uno sea mejor que otro, sino que convendrá elegir

uno u otro en función de factores como las características de la finca, disponibilidad de

personal para aplicarlo y capacidad de inversión por parte del propietario, entre otros.

Al comparar las medidas de flujo de savia con las de la cámara de Scholander, por

ejemplo, destaca el hecho de que las primeras se hacen automáticamente y de forma

continua, y con transmisión a distancia de los datos, mientras que la cámara de Scholander

no se puede automatizar y con ella se hacen medidas en ciertos momentos, no de manera

continua. Ahora bien, el procesado e interpretación de los datos es más complejo para las

medidas de flujo de savia que para la cámara de Scholander. La conveniencia de usar unos u

otros métodos para la programación del riego se trata con más detalle en el Capítulo 5.


35

4.3. Método de la variación del diámetro del tronco

Cuando una planta recibe abundante agua se mantiene bien hidratada, turgente y con un

crecimiento activo de todos sus órganos. Al faltarle el agua, la planta se deshidrata y pierde

turgencia. Sus órganos (ramas, hojas, frutos…) se contraen y el crecimiento se ralentiza e

incluso detiene.

Se han desarrollado sensores capaces de medir las expansiones y contracciones que

sufren diferentes órganos de una planta al variar su estado hídrico. Este es el caso de las

variaciones del diámetro del tronco, que pueden usarse para la programación del riego de

árboles frutales. En el Hito 1.3.2 del proyecto Recupera 2020 se aplica este método, de

hecho, para la programación del riego del olivar, como se describe a continuación.


El diámetro del tronco varía continuamente, debido a razones de distinta naturaleza. Las hay

que dan lugar a variaciones a medio y largo plazo, como el estado nutricional y la carga de

fruto. El estado hídrico, sin embargo, da lugar a variaciones a muy corto plazo, de manera

prácticamente continua. Durante el día el árbol transpira, por lo que pierde agua y su tronco

se contrae. Durante la noche los estomas, o poros de las hojas por los que transpira, se

cierran y no hay pérdidas de agua por transpiración, aunque sí absorción de agua por las

raíces. Esto hace que el árbol se rehidrate, aumentando el diámetro del tronco durante las

horas nocturnas.

Aunque estas variaciones de diámetro entre el día y la noche son tan solo de unos

cientos de micras (la micra es la milésima parte de un milímetro), pueden medirse con unos

sensores llamados dendrómetros. A partir de los registros dendrométricos, pues, puede

saberse si el árbol está más o menos estresado. Esta información se usa, de hecho, para

programar el riego.

Hay dendrómetros de varios tipos, siendo los más usados los de desplazamiento

lineal (Fig. 4.11) y los de lámina (Fig. 4.12).


36

Figura 4.11. Dendrómetro de desplazamiento lineal instalado en el tronco de un olivo. Estos

dendrómetros se basan en transductores de desplazamiento variable lineal (Linear Variable Displacement Transducers), por lo que también se conocen como dendrómetros LVDT. Se montan en un soporte de invar, una aleación de hierro y níquel que no se expande ni contrae con los cambios de temperatura, y el conjunto se sujeta al tronco con una cinta elástica. El dendrómetro se conecta a un ordenador de campo para el registro continuo y automático de datos (derecha), dotado de un sistema para la transmisión de la información registrada al ordenador o teléfono móvil del usuario.

Figura 4.12. Dendrómetro de lámina instalado en el tronco de un olivo joven. Al igual que el

de la Fig. 4.11, va montado en un soporte de invar sujeto al tronco con cinta elástica. Para asegurarnos de que el extremo del dendrómetro no se separa del tronco se une a este con “mástic” como el empleado para las heridas de poda. En este caso el dendrómetro se conectó a una estación de medida con sensores meteorológicos y de agua en el suelo (derecha), dotada de un sistema para el registro y transmisión automática de los datos.


37

El dendrómetro mide el diámetro del tronco varias veces por minuto, registrándose

la media cada 15 minutos (estos tiempos pueden ajustarse a las necesidades de cada caso).

De esta manera se obtienen curvas diarias de variación del diámetro del tronco, como se

aprecia en la Fig. 4.13.

Figura 4.13. Registros dendrométricos en tres olivos ‘Arbequina’ de 8 años de edad, bien

regados, de una plantación en seto de alta densidad.


38

Indicadores de estrés hídrico. De los registros dendrométricos como los mostrados en la Fig.

4.13 pueden derivarse varios indicadores de estrés hídrico para la programación del riego,

que se representan en la Fig. 4.14.

Figura 4.14. Esquema de un registro dendrométrico tomado a lo largo de un día y medio y de

los indicadores de estrés hídrico que se pueden deducir de él (detalles en Fernández y Cuevas, 2010).

Los indicadores más usados son la máxima contracción diaria (MCD) y el máximo

diámetro del tronco (máxDT). El primero tiene el problema de que su relación con el nivel de

estrés hídrico no es lineal, de manera que en un árbol poco estresado hídricamente pueden

registrarse valores de MCD similares a los registrados en árboles con estrés hídrico severo.

Es por ello que hay que usarlo con precaución y tras conocer la respuesta dendrométrica de

la especie al estrés hídrico.

A veces no se usa ninguno de los indicadores mostrados en la Fig. 4.14, sino la

evolución de los registros dendrométricos en sí. Esto tiene la ventaja de que no se requiere

hacer ningún tipo de cálculo, ya que se usan los datos tal cual los ha registrado el sistema. En

la Fig. 4.15 se muestra la relación que se obtuvo entre los registros dendrométricos tomados

por nuestro grupo de investigación en la finca La Nava (Carmona, Sevilla), en un olivar

‘Arbequina’, y el estado hídrico del suelo y de la atmósfera.


39

Figura 4.15. Evolución de registros dendrométricos en un olivar ‘Arbequina’ de 22 años, a 7

m x 5 m. Los árboles estaban sometidos a dos estrategias de riego, una en la que se regaban dos o tres veces por semana (T1) y otra en la que no se regaban hasta que las aceitunas se arrugaban (foto en la gráfica inferior) y entonces se daba un riego abundante (T2). En ambos tratamientos se aportó una cantidad de agua similar, equivalente al 65% de las necesidades del cultivo. La evolución de los diámetros máximos del tronco que se deducen de los valores dendrométricos muestran un crecimiento más o menos constante en los árboles T1, aunque con fluctuaciones debidas a variaciones en la demanda atmosférica (ETo) y en el agua en suelo. En los árboles T2, sin embargo, el crecimiento del tronco fue muy distinto, con una marcada influencia de la disponibilidad de agua en el suelo. La explicación sobre las situaciones de “riesgo” y “peligro” se dan en el texto (detalles en Fernández y col., 2011a).

Día del año 2009 (215 = 3 de agosto)

210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265

Co

nte

nid

o r

ela

tivo

de

ag

ua

en

su

elo

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

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9

10

11

riesgo riesgopeligro


40

En la Fig. 4.15 se observa cómo las variaciones del diámetro del tronco estuvieron

muy influidas por el tratamiento de riego. Para los árboles del tratamiento T2, el diámetro

del tronco aumentó notablemente en los tres días posteriores a cada uno de los tres riegos

representados, manteniéndose después más o menos constante durante unos seis o siete

días y decreciendo a partir de entonces, de manera continuada, hasta el siguiente riego.

Esto sugiere que los registros dendrométricos puedan usarse tal cual para la

programación del riego, sin necesidad de calcular ningún indicador como los mostrados en la

Fig. 4.14, ni de aplicar el concepto de intensidad de señal explicado en el Apartado 4.2.2. El

agricultor, de hecho, tan solo tendría que visualizar cada día los registros dendrométricos y

ver si el diámetro de los troncos aumenta, se mantiene constante (situación de riesgo

ocasionado por un estrés hídrico moderado) o disminuye (situación de peligro ocasionado

por un estrés hídrico severo). Esto le permite al agricultor decidir si riega de manera

inmediata o si pospone el riego, en función de la estrategia de riego a aplicar y del momento

del ciclo del cultivo.

Ejemplo del uso de registros dendrométricos para la programación del riego en olivar. En la

Figura 4.16 se muestra un ejemplo del uso de la intensidad de señal calculada a partir del

uso del diámetro máximo del tronco (MXTD en la Fig. 4.16) como indicador de estrés hídrico

para la programación del riego. En este caso, la intensidad de señal se calculó como la

diferencia entre el valor de MXTD en los árboles regados deficitariamente y el valor de MXTD

en los árboles control (DMXTD). Las medidas se hicieron en el olivar en seto de alta densidad

de la finca Sanabria, por lo que los tratamientos de riego son los mismos que se muestran en

la Figura 4.10.

La Fig. 4.16 muestra un descenso en los valores de intensidad de señal, DMXTD, para

ambos tratamientos de riego deficitario controlado, durante los meses de julio y agosto,

cuando los árboles sufrieron un mayor estrés hídrico. En el caso de los árboles 60RDC, en los

que el riego aplicado a partir de finales de agosto fue suficiente para que se recuperaran

totalmente del estrés hídrico, el valor de DMXTD permaneció más o menos constante durante

el otoño. Los árboles 30RDC se estresaron más, como indican los valores de potencial hídrico

del tallo a mediodía mostrados en la figura. En consonancia con esto, los valores de DMXTD

fueron más negativos en los árboles 30RDC que en los 60RDC. En el otoño los valores de

DMXTD en los árboles 30RDC continuaron bajando, lo que coincide con su insuficiente

recuperación hídrica.


41

Figura 4.16. Valores diarios de máximo diámetro del tronco (MXTD) medidos en una plantación de olivar ‘Arbequina’ en seto de alta densidad con dos estrategias de riego, una en la que los árboles se regaban diariamente al 110% de las necesidades del cultivo (árboles control, línea azul) y otra con riego deficitario controlado (RDC) y dos niveles de riego, del 60% (línea verde) y 30% (línea roja) de las necesidades del cultivo. Los datos representados son los valores medios de tres árboles por tratamiento. También se muestran los valores de evapotranspiración potencial determinados para la zona (ETo) y los de potencial del tallo a mediodía medidos con una cámara de Scholander. Con los valores de MXTD se calcularon los de intensidad de señal como la diferencia entre el valor de MXTD en los árboles regados deficitariamente y el valor de MXTD en los árboles control (DMXTD). Las líneas discontinuas delimitan el periodo de tiempo en el cual se midieron valores de potencial hídrico del tallo a mediodía en los árboles 60RDC inferiores a -1.4 MPa, un valor umbral de estrés hídrico para olivos con carga (detalles en Cuevas y col., 2013).


42

4.4. Método del potencial de turgencia en hoja

Cuando una planta está bien hidratada, las células de los tejidos vegetales que forman la

hoja, como las del mesófilo, se mantienen turgentes. A medida que a la planta le va faltando

el agua, las células se van deshidratando y perdiendo turgencia, como un globo que se

deshincha (Fig. 4.17).

Figura 4.17. Cortes transversales de hojas de olivo vistos al microscopio óptico (la barra

horizontal equivale a 100 micras). El corte A corresponde a una hoja tomada de un árbol regado abundantemente. El corte B corresponde a una hoja de un árbol de secano, con un estrés hídrico severo. Se observa que las células del mesófilo de la hoja de secano han perdido turgencia, reduciéndose su volumen y aumentando el espacio intercelular en ese tejido. En estos cortes el haz de la hoja corresponde a la parte inferior de la imagen. 1. Epidermis; 2. Mesófilo esponjoso; 3. Espacio intercelular; 4. Mesófilo en empalizada; 5. Epidermis; 6. Cutícula (detalles en Ehrenberger y col., 2012).

El potencial de turgencia de la hoja está, pues, estrechamente relacionado con el

grado de estrés hídrico de la planta, por lo que es un indicador útil para la programación del

riego. Hasta hace poco, el potencial de turgencia se podía medir únicamente en condiciones

de laboratorio, pero recientemente se ha desarrollado un sistema para la medida en campo

de una variable relacionada con el potencial de turgencia, lo que ha posibilitado su uso para

la programación del riego en fincas comerciales.


43


A finales de la pasada década un equipo de investigación alemán desarrolló un sistema para

medir una variable relacionada con el potencial de turgencia de la hoja en plantas en

condiciones de campo, que está siendo ya comercializado para su uso en plantaciones

comerciales (yara.zim-plant-technology.com).

El sistema consiste en unos sensores que se acoplan a la hoja y se conectan a un

transmisor de radio (sensores ZIM). La información que registran se transmite por radio a un

ordenador de campo, que las envía a su vez a un servidor del fabricante, el cual pone los

datos registrados a disposición del agricultor a través de internet. El sistema lee y almacena

datos cada 5 minutos y actualiza la información en el servidor dos veces al día (estos tiempos

se pueden ajustar a gusto del usuario) (Fig. 4.18).

Figura 4.18. Sistema ZIM para el registro del potencial de turgencia en hoja. Consiste en

sensores que se acoplan a las hojas para registrar su potencial de turgencia (arriba, izqda.), conectados a un transmisor de radio (abajo, izqda.) que envía la información registrada a un ordenador de campo o datalogger (centro). El datalogger está en la base de un mástil que soporta dos antenas (derecha), una para recibir los datos registrados por los señores instalados en campo y otra para transferirlos, con un módem GPRS, a un servidor de internet propiedad de la empresa fabricante. Desde allí se le facilitan las curvas de los datos registrados al usuario, a través de internet.


44

El sensor ZIM se acopla a la hoja mediante dos partes que se atraen magnéticamente.

Una se coloca en la cara superior de la hoja (haz) y la otra en la inferior (envés). Esta última

tiene un sensor de presión. Este sensor registra un valor (representado como Pp en la Fig.

4.19) que depende de la atracción magnética entre las dos partes del sensor, que es

constante, y de la presión de turgencia de la hoja, que es variable. Por lo tanto, al variar la

presión de turgencia varía el valor de Pp.

Figura 4.19. Colocación del sensor ZIM en la hoja. Una parte del sensor se coloca en la cara

superior de la hoja y la otra en la cara inferior, de forma que la hoja queda en medio. Un sensor de presión queda así en contacto con la superficie de la hoja y registra el valor de Pp. Esta variable depende del valor de atracción magnética entre ambas partes del sensor (Pclamp) y de la resistencia a la presión que ofrece la hoja, la cual depende, a su vez, de la presión de turgencia (detalles en Fernández y col., 2011b). La imagen de la derecha se ha tomado de Zimmermann y col., 2010.

El potencial de turgencia de la hoja es mayor durante la noche, ya que los estomas

están cerrados y la hoja, al no perder agua, se mantiene más hidratada. Al salir el sol los

estomas se abren, la hoja empieza a transpirar y el potencial de turgencia decrece,

alcanzando un valor mínimo en las horas centrales del día. Se recupera a la caída de la tarde

por el cierre estomático y alcanza un nuevo máximo durante la noche. El valor de Pp está

inversamente correlacionado con la presión de turgencia de la hoja, por lo que evoluciona al

contrario de este: los valores mínimos se alcanzan durante la noche y los máximos durante

el día. En la Fig. 4.20 se muestran curvas diarias típicas de Pp, registradas con un sensor ZIM

en una hoja de olivo.


45

Figura 4.20. Curvas registradas por un sensor ZIM en una hoja de olivo.


Indicadores de estrés hídrico. De las curvas diarias de Pp pueden obtenerse varios

indicadores relacionados con el estrés hídrico susceptibles de ser usados para la

programación del riego. Algunos de ellos se representan en la Fig. 4.21.

Figura 4.21. Indicadores de estrés hídrico que pueden derivarse de la curva registrada por un sensor ZIM.


46

Para calcular los indicadores mostrados en la Fig. 4.21, sin embargo, hay que hacer

cálculos relativamente complejos con los datos registrados. Esto limita el uso de esos

indicadores para su aplicación a la programación del riego en fincas comerciales.

Para evitar este inconveniente, nuestro grupo de investigación ha propuesto un

indicador que no requiere de procesado alguno de los datos, ni la aplicación del concepto de

intensidad de señal (Apartado 4.2.2), por lo que resulta adecuado para la programación del

riego por personal no especializado.

Dicho indicador se basa en la forma de la curva diaria registrada por el sensor ZIM, ya

que hay una relación entre la forma de la curva y el nivel de estrés hídrico sufrido por la

planta. Dicha correlación depende de la especie. La Fig. 4.22 muestra la relación que hemos

encontrado en olivo.

Figura 4.22. Relación entre la forma de la curva de Pp registrada con el sensor ZIM en olivo y

el grado de estrés de la planta medido con cámara de Scholander (detalles en Padilla-Díaz y col., 2015).

Básicamente, la curva diaria de Pp que se registra en un olivo regado

abundantemente muestra valores mínimos de Pp durante la noche y máximos durante el día

(Fig. 4.20). En este caso decimos que la curva está en Estado 1. Cuando el riego no es

suficiente para evitar niveles de estrés hídrico moderados, la curva muestra una caída en las

horas centrales del día (Estado 2). Si la falta de agua es aún mayor y el estrés hídrico del


47

árbol aumenta aún más, las curvas diarias que se registran son opuestas a las curvas típicas

del Estado 1, es decir, los valores mínimos se alcanzan durante el día y los máximos durante

la noche. En este caso se habla de curva en Estado 3.

En realidad, lo que ocurre en los Estados 2 y 3 es que los valores de Pp no reflejan

bien los de potencial de turgencia de la hoja. Como se ha descrito al principio del Apartado

4.4., al deshidratarse la hoja disminuye el potencial de turgencia de sus células,

disminuyendo su volumen y aumentando el espacio intercelular (Fig. 4.17). Este espacio

intercelular, lleno de aire y de vapor de agua, actúa como un colchón que impide que el

sensor ZIM registre adecuadamente la presión de turgencia de la hoja. Al rehidratarse la

planta, el espacio intercelular disminuye y el sensor vuelve a funcionar con normalidad.

La ventaja de la relación entre los Estados 1, 2 y 3 de la curva diaria registrada por el

sensor ZIM y el nivel de estrés hídrico de la planta es que el agricultor tan solo tiene que

visualizar las curvas y, en función del estado que muestren y de la estrategia de riego

elegida, programar el riego para aplicar la estrategia deseada.

La ventaja de que un indicador de estrés hídrico sea fácilmente visualizable es

importante, ya que ahorra tiempo y esfuerzo al agricultor. Los requisitos de un buen

indicador para la programación del riego se detallan en el Apartado 5.

Ejemplo del uso del sistema ZIM para la programación del riego en olivar. Este método lo

hemos usado para la programación del riego en la finca Sanabria, en el olivar ‘Arbequina’ en

seto con 1667 árboles/ha al que hemos aludido anteriormente.

En 2014 se aplicaron dos estrategias de riego, una de control en la que los árboles se

regaron diariamente para reponer las necesidades del cultivo y otra de riego deficitario

controlado como la mostrada en la Fig. 3.3 (riego 45RDC). La Fig. 4.23 muestra la evolución

estacional de los valores de potencial hídrico del tallo medidos a mediodía con una cámara

de Scholander y los estados de las curvas registradas con sensores ZIM en tres árboles por

tratamiento.

Los árboles control se mantuvieron con niveles bajos de estrés hídrico durante todo

el cultivo, como reflejan los valores de potencial hídrico del tallo. Consecuentemente, en

estos árboles las curvas ZIM mostraban casi siempre un Estado 1, salvo en días de demanda

atmosférica muy alta. Los árboles 45RDC mostraron Estado 1 o 2 en los dos periodos de

riego diario, pero en julio y agosto, cuando se regaba dos veces por semana tan solo, casi

siempre se observó el Estado 3 en las curvas ZIM.


48

Figura 4.23. Evolución del potencial hídrico del tallo medido a mediodía con cámara de

Scholander en árboles control y 45RDC de la finca Sanabria, en 2014. También se muestran los estados de las curvas registradas con sensores ZIM (detalles en Padilla-Díaz y col., 2015).

El riego de los árboles control se programó con el método del coeficiente de cultivo

(Apartado 4.1), y el de los árboles 45RDC con sensores ZIM y usando el estado de la curva

diaria de Pp como indicador de estrés hídrico. Para ello, se visualizaban cada día las curvas de

los tres árboles instrumentados. Si todas estaban en Estado 1 significaba que estaban bien

hidratados, por lo que el riego se reducía en un 15%. Cuando aparecía la primera curva en

Estado 2 sabíamos que con el riego no reponíamos las necesidades del cultivo, por lo que lo

ajustábamos, o no, dependiendo del momento del ciclo del cultivo y del pronóstico del

tiempo a tres días vista. Si lo aumentábamos, lo hacíamos también en un 15%. En la Fig. 4.24

se muestran los ajustes de riego que se hicieron.


49

Figura 4.24. Resultado de la programación del riego 45RDC en función del estado de las

curvas de Pp registradas con sensores ZIM en la finca Sanabria en 2014. Las gráficas A y C muestran curvas Pp registradas por uno de los sensores ZIM; las flechas indican los días en los que se ajustó el riego (hacia arriba: se aumentó un 15%; hacia abajo: se redujo un 15%). Las curvas B y D muestran las dosis de riego (DR) que se aplicaron en los tratamientos control y 45RDI. Las gráficas A y B corresponden al segundo periodo de riego diario (al principio del endurecimiento del hueso) dictado por la estrategia RDC aplicada (Fig. 3.3), y las C y D corresponden al tercer periodo de riego diario (tres semanas antes de la maduración). NR = necesidades de riego. (Detalles en Padilla-Díaz y col., 2015.)


51

5. EL RIEGO DE PRECISIÓN

En los capítulos anteriores se ha destacado que una gestión óptima del riego incluye tres

aspectos:

1. La elección correcta del método de riego (por goteo, por aspersión, por surcos…).

2. La aplicación de la estrategia de riego más adecuada para las características de la

finca y para el objetivo de producción perseguido (riego suficiente para alcanzar la

máxima producción del cultivo, riego deficitario controlado, riego deficitario

sostenido…).

3. El uso de un método para la programación del riego que permita aplicar la estrategia

elegida correctamente (método del coeficiente de cultivo, dendrometría, del

potencial de turgencia en hoja…).

Si se acierta en estos tres aspectos, se conseguirá evitar tanto los riegos excesivos

que desperdician agua como los demasiado reducidos que ocasionan niveles de estrés

hídrico excesivos en momentos inadecuados del ciclo del cultivo.

La consideración de los tres aspectos mencionados da lugar a lo que se denomina

riego de precisión. Este consiste en aplicar, en cada zona de la finca, la cantidad de agua

correcta en cada momento. Es decir, si la finca no es homogénea (casi ninguna lo es), el riego

de precisión conlleva regar de forma diferente cada zona, en función de sus condiciones de

suelo, del cultivo y de microclima. También conlleva modificar la dosis y frecuencia de riego

según el momento del ciclo del cultivo, adaptando los aportes de agua a las exigencias de la

planta y al objetivo del productor.

El agricultor que quiera aplicar un riego de precisión debe contestar, por tanto, a dos

preguntas:

- ¿Cuáles son las zonas de mi finca con distintas necesidades de riego? - ¿Cómo calculo la cantidad y frecuencia del riego en cada zona de la finca?

En los apartados siguientes se describe cómo puede contestarse a estas dos preguntas

con la ayuda de la tecnología existente.

EL R IEGO DE PRE C IS IÓN

52

5.1. ¿Cuáles son las zonas de mi finca con distintas necesidades de riego?

Cualquier finca, por pequeña que sea, suele mostrar una variabilidad notable en las

condiciones de suelo, orografía y microclima, de manera que no suele ser aconsejable regar

toda la finca de la misma manera. Por ejemplo, es habitual que en una finca haya zonas con

suelo más ligero y de menor profundidad que otras. Puede convenir, en estos casos, aplicar

una mayor frecuencia de riego en esas zonas, ya que su capacidad de retención de agua será

menor. La cantidad de agua aplicada a las distintas zonas de la finca puede que sea la misma,

pero en las zonas de suelo ligero habrá que dar riegos menos abundantes y con mayor

frecuencia.

El riego de precisión exige, de hecho, que se identifique la variabilidad existente en la

finca. Para ello se usan, entre otros elementos, el mapa de suelos de la finca y las

apreciaciones que el agricultor vaya haciendo sobre el estado y desarrollo del cultivo en

distintas zonas de la finca, incluyendo el tiempo tras el riego en el que aparecen los primeros

síntomas de estrés hídrico.

Las fotografías aéreas de infrarrojos ayudan mucho a la hora de identificar la

variabilidad ante el estrés hídrico existente en una finca. Las plantas disipan calor cuando

transpiran. En este proceso, el agua líquida que viaja desde las raíces a las hojas se

transforma en vapor en estas últimas, justo antes de pasar al aire. En este paso de líquido a

vapor se absorbe calor, de manera que las hojas mantienen una temperatura relativamente

baja aunque estén al sol. Si hay poca agua en el suelo la transpiración se reduce y la

temperatura de las hojas aumenta. La temperatura de un cultivo puede medirse fácilmente

con fotografías de infrarrojos. Si queremos ver la distribución de la temperatura del cultivo

en toda la finca, o en una buena parte de ella, estas fotografías deben tomarse desde el aire,

de ahí que se llamen fotografías aéreas de infrarrojos (Fig. 5.1).

Estas fotografías pueden tomarse con satélites, aviones (Fig. 5.2) o vehículos no

tripulados que se controlan desde tierra, como aviones y helicópteros de aeromodelismo.

Hoy día se usan mucho los drones, por ser baratos y fáciles de manejar. El uso de estos

pequeños vehículos aéreos no tripulados es posible gracias a que las cámaras de infrarrojos

son mucho más pequeñas y ligeras que antaño. También son mucho más baratas, por lo que

la toma de fotografías aéreas de infrarrojos está hoy día al alcance de cualquier agricultor.


53

Figura 5.1. Fotografía aérea de infrarrojos de un cultivo de algodón. A pesar de haberse

regado todo por igual, se observan zonas del cultivo más calientes (rojas) que otras (azules).

Figura 5.2. Avión usado para la toma de fotografías aéreas de infrarrojos. Se muestra un

modelo de cámara habitual hasta hace pocos años y su emplazamiento en el avión para la toma de fotografías durante el vuelo (cortesía de SM Geodim).


54

En la Figura 5.3 se muestran imágenes del dron usado en el Hito 1.3.2 del proyecto

Recupera 2020, para la toma de fotografías aéreas de infrarrojos del olivar superintensivo de

la finca Sanabria (Fig. 5.4).

Figura 5.3. Dron usado en la finca Sanabria para la toma de imágenes de infrarrojos en

parcelas con distintas condiciones de riego. Se aprecia un rectángulo de plástico negro que se coloca entre las calles, en lugares georeferenciados, con la doble finalidad de situar la imagen tomada por la cámara del dron en la parcela y de servir de temperatura de referencia para el análisis de la imagen. Estos trabajos los hizo la empresa Soluciones Agrícolas de Precisión S.L., autora de esta foto.

Figura 5.4. Imagen de infrarrojos tomada en la finca Sanabria con el dron de la Fig. 5.3, sobre

una parcela de olivar regada. Las zonas azules corresponden a las filas de árboles, que en este tipo de plantaciones forman setos (cortesía de Soluciones Agrícolas de Precisión S.L.).


55

Las fotografías aéreas suministran información de distinto tipo, no solo de la

temperatura del cultivo. Pueden informar también de su grado de desarrollo, estado

sanitario, etc. (Fig. 5.5). Son de gran ayuda, por tanto, para mejorar no solo el riego, sino

también otras prácticas de cultivo. Al informarnos de la variabilidad existente en la finca nos

permiten trabajar en cada zona de forma distinta, por lo que el manejo total de la finca

resulta más adecuado y mejor adaptado a sus características.

Figura 5.5. Fotografías aéreas de una finca de frutales. A la izquierda se muestra una imagen

normal y a la derecha la misma imagen con un tratamiento que nos indica el grado de actividad fotosintética del cultivo. Se aprecian zonas con cuatro colores distintos, de claros (menor actividad) a oscuros (mayor actividad). (Cortesía de SM Geodim.)

En lo que al riego se refiere, las fotografías aéreas de infrarrojos permiten:

- Identificar las zonas de la finca en las que el estrés hídrico aparece antes o después.

Esto nos permitirá saber si con el riego que aplicamos logramos mantener el cultivo en

las condiciones hídricas requeridas, o si, por el contrario, hay zonas de la finca que no se

riegan bien.

- Mejorar el sistema de riego. Una vez conocida la sensibilidad al estrés hídrico que tiene

el cultivo en cada zona de la finca, el agricultor puede plantearse rediseñar el sistema

de riego para que cada zona de la finca se riegue de acuerdo a su sensibilidad al estrés

hídrico.

- Detectar averías en el sistema de riego que hayan dado lugar a escapes de agua o a que

determinadas zonas se hayan quedado sin regar.

- Determinar las zonas a instrumentar con sensores para la programación del riego.

Conocer cuáles son las zonas de la finca con distinta sensibilidad al estrés hídrico

ayudará a elegir acertadamente el número y localización de sensores a instalar en la


56

finca. Esto abarata mucho el uso de los nuevos métodos para la programación del riego

como los descritos en los Apartados 4.2, 4.3 y 4.4.

En el apartado siguiente se dan más detalles de esta última utilidad de las fotografías

de infrarrojos.

Existen empresas especializadas en la toma de fotografías aéreas y en el análisis de la

imagen resultante, que pueden facilitarle al agricultor información útil sobre los puntos

mencionados arriba, a un precio asequible.

También pueden tomarse las imágenes de infrarrojos a nivel de la planta, es decir,

con una cámara situada a la altura de los ojos (Fig. 5.6).

Figura 5.6. Fotografía térmica de la copa de un olivo de la finca Sanabria (cortesía del Dr.

Iván García-Tejero).

5.2. ¿Cómo calculo la cantidad y frecuencia del riego en cada zona de la finca?

Una vez determinadas las zonas de la finca en las que el estrés hídrico aparece antes o

después y llega a ser más o menos intenso, se plantea la pregunta de cómo programar el

riego en cada zona para mantener, en toda la finca, el nivel de estrés deseado en cada

momento. Para ello hay que considerar los aspectos que se mencionan a continuación:


57

Elección de la estrategia de riego. Las estrategias de riego más usadas se describen en el

Capítulo 3. El agricultor debe elegir la que responda mejor a las características de su finca y a

su objetivo de producción. Es decir, tendrá que tener en cuenta la cantidad de agua

disponible para riego, necesidades del cultivo (control del vigor), si quiere conseguir

cantidad, calidad o precocidad, y cualquier otro factor relacionado con el riego para que la

estrategia elegida sea la más acertada.

Conviene, por tanto, asesorarse bien antes de elegir una estrategia de riego

completa. Este asesoramiento debe contemplar aspectos no solo agronómicos, de respuesta

del cultivo al riego, sino también, y fundamentalmente, económicos, para asegurarse de que

elige aquella estrategia con la que va a obtener la mayor rentabilidad de la explotación.

En el cultivo del olivo, por ejemplo, muchos agricultores tienen como objetivo productivo

lograr la mayor cantidad posible de kilos de aceite por hectárea, mientras que otros buscan

producir aceites de mayor calidad. Esto condiciona, sin duda, la estrategia de riego a aplicar,

ya que se sabe que la calidad del aceite mejora si el olivo sufre cierto estrés hídrico en

momentos concretos de su ciclo productivo.

Otro ejemplo en el que la elección de la estrategia de riego es particularmente

importante es el caso de las plantaciones frutales superintensivas. En este tipo de

plantaciones es fundamental controlar el vigor, por lo que se recomienda una estrategia de

riego deficitario para reducir el crecimiento e impedir así problemas futuros por

competencia entre árboles. Un menor crecimiento facilita también la recolección, disminuye

el riesgo de ciertas enfermedades y reduce la intensidad de poda. Todos estos factores

tienen una gran importancia en el resultado económico de la explotación.

Aunque tengamos agua en abundancia, el elevado precio de la energía para bombearla y

la posible necesidad de mejorar la calidad del producto obtenido o de controlar el vigor,

como acabamos de comentar, dará lugar a que, en muchos casos, una estrategia de riego

deficitario sea preferible a un riego para lograr la máxima producción.

Elección del método para la programación del riego. En la mayor parte de las fincas de

regadío no se usa ningún método para la programación del riego. Lo habitual es que el

agricultor determine las dosis y frecuencia del riego basándose en su experiencia y en lo que

hacen sus vecinos. Ambos factores, especialmente la experiencia del agricultor, son muy

importantes, ya que cada finca tiene sus peculiaridades y hay que conocerla bien para

manejar correctamente el riego, como cualquier otra práctica de cultivo. Sin embargo, el uso

de un método adecuado para la programación del riego es imprescindible si se quiere hacer

un riego de precisión.


58

Además de los métodos para la programación del riego descritos en el Capítulo 4,

que son los que se consideran en el Hito 1.3.2 del proyecto Recupera 2020, hay muchos

otros. Básicamente, podemos dividirlos en dos tipos:

- Métodos convencionales, que se caracterizan por medidas esporádicas, manuales y a

veces destructivas. Entre ellos está el uso de la cámara de presión o cámara de

Scholander (Fig. 5.7).

Figura 5.7. Cámara de presión, o cámara de Scholander, para determinar el potencial hídrico

de hojas y ramos. En la programación del riego se usa para determinar el estrés hídrico de un cultivo. El modelo de la foto se ha dotado de una lupa binocular y de una fuente de iluminación para observar mejor el material vegetal durante la medida.

La cámara de Scholander es relativamente barata y fácil de usar, y provee de

información válida y de fácil interpretación, por lo que suele recomendarse para la

programación del riego. Sin embargo, no se puede automatizar y para su uso se requiere un

vehículo y un operario, lo que aumenta notablemente su coste.


59

- Métodos automáticos. Son métodos en los que las medidas se hacen con aparatos

electrónicos que miden de manera continua y automática. Suelen dotarse de sistemas

de transmisión de datos, de manera que el usuario puede acceder a los datos

registrados casi de manera inmediata y desde cualquier sitio, con un ordenador o

teléfono móvil conectado a internet. Entre ellos figuran los basados en medidas de flujo

de savia, del diámetro del tronco y del potencial de turgencia de la hoja (Apartados 4.1

a 4.3).

Los métodos automáticos requieren del uso de aparatos más caros y difíciles de

manejar que los convencionales. No obstante, sus ventajas en la obtención y transmisión de

datos y el hecho, en suma, de que permiten un control del riego preciso y a distancia, le

confieren un gran potencial para el riego de fincas grandes y complejas. En el siguiente

apartado se discuten con más detalle sus posibilidades de uso.

La Tabla 5.1 contiene las características que debe reunir un buen método para la

programación del riego y en qué medida las cumplen los métodos considerados en este

manual.

Tabla 5.1. Características que debe reunir un buen método para la programación del riego y en qué grado las cumplen la cámara de Scholander, las medidas del diámetro del tronco, las de flujo de savia y las del potencial de turgencia de la hoja. El guión significa opción no disponible; el signo ≈ se refiere a que la opción se cumple de forma razonablemente satisfactoria.


60

Apoyo tecnológico para la aplicación de los nuevos métodos para la programación del

riego. Uno de los factores que más se debe considerar a la hora de elegir un método para la

programación del riego es la posibilidad de usarlo correctamente. Por ejemplo, difícilmente

será la cámara de Scholander el mejor método para una finca en la que no haya un operario

que sepa utilizarla.

Anteriormente hemos mencionado dos inconvenientes de los métodos automáticos

de programación del riego, como los basados en el uso de medidas de flujo de savia, de

diámetro del tronco y del potencial de turgencia en hoja: son caros y difíciles de manejar.

Hay, sin embargo, soluciones que palían estos problemas, que deben ser tenidas en cuenta

por el agricultor que se plantee su uso.

Si queremos usar cualquiera de los tres sistemas automáticos para la programación

del riego descritos en este manual tendremos que hacer un desembolso considerable, ya

que los sensores y equipos relacionados no son baratos. Aún así, estos equipos están

especialmente indicados para el caso de fincas grandes y complejas, en las que el uso de

fotografías aéreas es muy útil, como ya se ha explicado. Entre otras cosas, estas fotografías

permitirán elegir adecuadamente las zonas a instrumentar, de manera que lograremos

registrar bien el estrés hídrico de diferentes zonas de la finca con un número reducido de

sensores.

Resulta recomendable, de hecho, combinar el uso de los nuevos métodos para la

programación del riego con fotografías aéreas. No solo ayudarán a programar el riego con un

número reducido de sensores, sino que nos permitirán ver si el manejo del riego que

estamos haciendo es correcto.

Combinando ambas tecnologías se logra aplicar eficientemente estrategias de riego

que no son fáciles de aplicar, como el riego deficitario controlado (Apartado 3.1), lográndose

un notable ahorro en el manejo del riego a la par que se evita que haya zonas mal regadas

en la finca. Estos beneficios suelen dar lugar a una amortización rápida de lo invertido en la

tecnología mencionada.

En cuanto a la dificultad de instalación, uso y manejo de los nuevos métodos

automáticos para la programación del riego, es cierto que todos ellos requieren de un cierto

nivel de especialización. De los tres métodos descritos en el Capítulo 4, el basado en

medidas del potencial de turgencia en hoja es el más fácil de instalar, usar y mantener,

aunque tiene la desventaja de su imposibilidad de uso a partir de ciertos niveles de estrés

(Fernández y col., 2011b; Padilla-Diaz y col., 2015). El trabajo de Fernández (2014a) da más

información sobre la aplicabilidad de estos métodos a la programación del riego en

plantaciones comerciales.


61

En cualquier caso, hay empresas especializadas que instalan y mantienen los equipos

de algunos de estos sistemas para la programación del riego (Fig. 5.7). Algunas de ellas

analizan también los datos registrados y proveen al agricultor de información útil para la

programación del riego, a través de internet. Estos servicios hacen que cualquier agricultor,

independientemente de su nivel de formación, pueda usar estos nuevos métodos en su

finca.

Figura 5.7. Sistemas usados por Verde Smart (izquierda) y Yara-Zim-Technologies (derecha)

para la programación del riego en fincas comerciales. El sistema de Verde Smart mide variables relacionadas con el estado hídrico del suelo y del aire, y usa el dendrómetro como indicador de estrés hídrico en la planta. El sistema Yara-Zim-Technologies usa el sensor ZIM de potencial de turgencia en hoja. En ambos casos la información es registrada continua y automáticamente en el campo y trasmitida a servidores propiedad de la compañía, que la pone, más o menos elaborada, a disposición del agricultor, a través de internet.


63

6. DEMOSTRACIÓN DE RIEGO EN EL HITO 1.3.2

El grupo de Riego y Ecofisiología de Cultivos (Grupo REC, www.irnas.csic.es/rec), al que

pertenecen los autores, está trabajando desde 2010 en la aplicación de estrategias de riego

deficitario controlado (RDC, Apartado 3.1) y de los métodos para la programación del riego

descritos en el Capítulo 4, en un olivar superintensivo de la finca Sanabria.

Como se detalla en el Apartado 4.1., la plantación está compuesta por árboles

‘Arbequina’ que se plantaron en 2007 a 4 m x 1.5 m (1667 árboles/ha). Se hace un manejo

integrado de la plantación. El suelo no se labra, controlándose las malas hierbas debajo de

los árboles con herbicidas y en el centro de las calles con eliminación mecánica al comienzo

de la época seca. Los árboles se podan anualmente, manteniéndose con un tamaño

adecuado para la recolección mecánica (2.8 m de altura y 2.1 m de anchura) (Fig. 6.1).

Figura 6.1. Aspecto de la plantación de olivar en seto de alta densidad de la finca Sanabria, en la que se están estudiando, desde 2010, estrategias de riego deficitario controlado y nuevos métodos para la programación del riego. La foto se tomó en invierno. En la época seca (mayo a septiembre) se siegan las malas hierbas del centro de las calles.

Nuestro grupo ha probado en la finca diferentes estrategias de riego deficitario

controlado, a la par que aplicaba un tratamiento control consistente en regar para reponer

las necesidades de agua del cultivo. El objetivo era definir la estrategia de riego más

adecuada para conseguir el mejor equilibrio entre la cantidad y la calidad del aceite

DEMO STRACIÓ N DE R IE G O EN EL HITO 1.3.2

64

obtenido. Se concluyó que lo más adecuado era una estrategia de riego deficitario

controlado con la que se aporta el 45% de las necesidades de riego (Fig. 3.3).

Las necesidades de riego del tratamiento control, con el que se lograba la producción

máxima potencial, se calcularon con el método del coeficiente de cultivo (Apartado 4.1). Los

datos medios de 5 años, en los que los árboles del tratamiento control produjeron 19.500

kg/ha (no se observó vecería), muestran unas necesidades de riego de 4400 m3/ha. Esto para

árboles con un área foliar que varió de 8 a 13 m2 desde el principio (febrero) al final

(octubre) del ciclo anual de crecimiento.

Con la estrategia de riego deficitario controlado que se encontró más adecuada (Fig.

3.3) se aportan unos 2000 m3/ha. La producción de aceite se reduce en un 30% (es decir, se

obtiene el 70% de lo producido con el tratamiento control), pero el aceite obtenido es de

mejor calidad. Por otro lado, se consigue un control efectivo del vigor (los árboles tienen un

25% menos de área foliar), lo cual ahorra poda, facilita la mejora de la recolección mecánica

y alarga la vida productiva de la plantación (más detalles en Fernández y col., 2013, y en

Fernández, 2014b).

En la plantación se han evaluado también las ventajas e inconvenientes de las

medidas de flujo de savia (Apartado 4.2), diámetro del tronco (Apartado 4.3) y potencial de

turgencia en hoja (Apartado 4.4), para la programación del riego (Fig. 6.2).

Figura 6.2. De izquierda a derecha, sensores de flujo de savia, de diámetro del tronco y de

potencial de turgencia en hoja, instalados en olivos de la finca Sanabria.

Para el desarrollo de estos trabajos se instrumentó la plantación con todos los

métodos descritos, más sensores de agua en el suelo y meteorológicos. Se han venido

haciendo también medidas regulares de variables importantes del cultivo, como de

evolución del crecimiento, área foliar, estado hídrico, intercambio gaseoso, potencial


65

osmótico y ABA, una hormona vegetal que influye en el cierre estomático y, por tanto, en la

transpiración. Todo ello con un diseño estadístico de bloques al azar con cuatro repeticiones,

estando compuesto cada bloque por ocho árboles rodeados de árboles borde (32 árboles

por bloque).

Se decidió, por tanto, llevar a cabo en la plantación los trabajos de demostración de

riego programados en el Hito 1.3.2 del proyecto Recupera 2020. Dicha demostración se está

llevando a cabo durante la estación de riego de 2015, en la que se está aplicando la

estrategia de riego 45RDC de la Fig. 3.3, con el método del potencial de turgencia en hoja

para la programación del riego. Se está usando, además, el método del coeficiente del

cultivo para el riego de cultivos típicos andaluces (Tabla 6.1) con la colaboración de

agricultores de la zona.

Tabla 6.1. Cultivos considerados en la demostración de riego llevada a cabo en el marco del Hito 1.3.2 del proyecto Recupera 2020, durante la estación de riego de 2015.

La elección de estos dos métodos para la demostración de riego se justifica porque el

primero es adecuado fincas grandes y complejas, mientras que el segundo es apropiado para

para fincas pequeñas y homogéneas. Para detalles ver la página web del Hito, www.riego-

recupera2020.es, en la que se incluye un vídeo explicativo de todos los métodos para la

programación del riego descritos en este Manual.

En la demostración se está usando una aplicación para teléfono móvil desarrollada

por la empresa Aquamática (www.aquamatica.net), con la que el agricultor puede calcular

las necesidades de riego para su finca con el método del coeficiente de cultivo. En la Figura

6.3 se observa una de las imágenes generadas por la aplicación.

DEMO STRACIÓ N DE R IE G O EN EL HITO 1.3.2

66

Figura 6.3. Imagen que aparece en el teléfono móvil de los agricultores que usan la aplicación desarrollada en el marco del Hito 1.3.2 del Proyecto Recupera 2020 para las tareas de demostración de los nuevos métodos de riego (cortesía de Aquamática).

La demostración de riego estaba en marcha durante la redacción de este manual, por

lo que no se pueden relatar aquí las conclusiones. Sin embargo, e independientemente de

cuáles vayan a ser estas, se trata de un ejercicio en el que se demuestra que las nuevas

estrategias de riego aumentan notablemente la eficiencia de esta práctica y, con la ayuda del

método adecuado para la programación del riego y el uso de aplicaciones para móviles,

pueden aplicarse en cualquier finca y por cualquier agricultor.


67

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71

Glosario

Control del riego. Este término se refiere a las actuaciones sobre el sistema de riego para

que las dosis de agua calculadas con los métodos de programación del riego se apliquen al

cultivo. Es decir, se refiere al encendido y apagado de la bomba, la apertura y cierre de

electroválvulas, limpieza de filtros y tuberías, etc. A veces, control y programación se usan

indistintamente, pero no deben confundirse.

Cultivo bien regado. Este término es confuso, ya que se suele entender como cultivo bien

regado aquel que se desarrolla en condiciones no limitantes de agua en el suelo, es decir,

que el riego es suficiente para reponer las necesidades de agua del cultivo. Esto, sin

embargo, no es correcto. Un cultivo bien regado es aquel al que se le aplica el riego óptimo

(ver abajo), el cual dependerá del objetivo de producción perseguido.

Demanda atmosférica. Con este término nos referimos a la capacidad que tiene la

atmósfera de absorber agua de un cultivo. Viene condicionada, sobre todo, por la

temperatura y humedad del aire. Así, cuando el aire es seco y caliente, la demanda

atmosférica es mayor que cuando el aire es húmedo y frío. El valor de la evapotranspiración

potencial (ETo, ver más abajo) refleja la demanda atmosférica que hay en cada momento.

Diseño del riego. Con este término nos referimos al cálculo de las características del sistema

de riego, es decir, al tipo de goteros o de aspersor, a las características hidráulicas de las

tuberías, a la potencia del sistema de bombeo, etc.

Estrategia de riego. Describe la modalidad de riego que hemos elegido, en lo que se refiere a

la dosis y frecuencia de riego. Hay dos estrategias de riego principales: riego para cubrir las

necesidades del cultivo, que consiste en regar con frecuencia, incluso a diario, y con agua

suficiente para cubrir las necesidades del cultivo (full irrigation, en inglés); y riego deficitario,

con el que se aporta menos agua de la necesaria para reponer las necesidades del cultivo.

Dentro del riego deficitario se han definido, a su vez, varias estrategias diferentes, que se

describen en el Capítulo 3.

Estrés hídrico. Es el estrés sufrido por una planta cuando le falta agua. Cuando una planta

empieza a deshidratarse por falta de agua, se alteran muchos de sus procesos fisiológicos y

de desarrollo. Se denomina estrés hídrico al conjunto de estas alteraciones. Cuando el estrés

hídrico es severo, aparecen síntomas que se aprecian a simple vista, como por ejemplo la

marchitez de las hojas y el arrugamiento de los frutos. Cuando el estrés hídrico es leve, se

alteran una serie de variables de la planta pero sin síntomas visuales. Estas variables son las

que conviene medir para la programación del riego, ya que, como decimos, responden

rápidamente a la falta de agua y nos permiten reaccionar ante niveles bajos de estrés

hídrico, evitando así episodios de estrés hídrico excesivo. Ejemplos de estas variables de

GLOSARIO

72

rápida respuesta son el potencial hídrico del tallo a mediodía, que se mide con la cámara de

Scholander (Apartado 5.2), y el flujo de savia, diámetro del tronco y potencial de turgencia

de la hoja, que han dado lugar al desarrollo de los nuevos métodos de medidas continuas y

automáticas para la programación del riego (Apartados 4.2, 4.3 y 4.4).

Evapotranspiración del cultivo (ETc). Es el agua consumida por un cultivo. Se llama así por

ser la suma de las pérdidas de agua por evaporación desde la superficie del suelo y por

transpiración de las plantas. Cuando no se especifica lo contrario, este término equivale a la

evapotranspiración máxima potencial, es decir, la del cultivo sano, bien fertilizado y sin

limitaciones de agua en el suelo.

Evapotranspiración potencial (ETo). Evapotranspiración de una pradera vegetal

(normalmente gramíneas, aunque pueden haber otras especies) que cubre totalmente el

suelo, que crece sin limitaciones de agua y nutrientes, que no padece de plagas y

enfermedades y bien desarrollada, con una altura de unos 10-15 cm. Indica la demanda

evaporativa de la atmósfera y se usa como evapotranspiración de referencia en el cálculo de

ETc con el método del coeficiente del cultivo (Apartado 4.1).

Fertirrigación. Práctica que engloba la aplicación de agua y fertilizante al cultivo. Consiste en

aplicar los nutrientes necesarios para el cultivo mediante la inyección de una solución líquida

fertilizante en el sistema de riego.

Indicador de estrés hídrico. Es una variable que se deduce de las medidas hechas con el

método para la programación del riego que estemos usando. Dicha variable debe estar

estrechamente relacionada con el estrés hídrico que sufre la planta, lo que permite que

pueda usarse para programar el riego. En el Capítulo 4 se explican los indicadores de estrés

hídrico más usados para cada uno de los tres métodos de programación del riego basados en

medidas en la planta que se han considerado en el Hito 1.3.2 del Proyecto Recupera 2020.

Método o técnica de riego. Las palabras “método” y “técnica” se diferencian en que un

método está compuesto por varias técnicas. Cuando se aplican al riego, se refieren a la

forma de aplicar el agua: riego por surcos, por aspersión, por goteo, etc.

Necesidades hídricas del cultivo. Es el agua que necesita un cultivo para reponer su

consumo hídrico, es decir, su evapotranspiración o ETc. No suele ser necesario aportar toda

esta agua con el riego, ya que parte la aporta la lluvia (ver Apartado 4.1).

Necesidades de riego (NR). Es el agua con la que hay que regar el cultivo para aplicar la

estrategia de riego elegida. Si hemos elegido un riego para reponer las necesidades del

cultivo, es decir, para mantenerlo en condiciones no limitantes de agua en el suelo, NR


73

coincide con la evapotranspiración máxima potencial menos la precipitación efectiva (ver

“Necesidades hídricas del cultivo”).

Precipitación efectiva (Pe). Es el agua aportada por precipitación que es aprovechada por el

cultivo. El término precipitación se refiere al agua aportada por la lluvia, nieve y granizo. Los

aportes debido a la niebla o a que se alcance el punto de rocío no están englobados en este

término, ya que son aportes por condensación, no por precipitación. No toda el agua

aportada por precipitación es aprovechada por el cultivo. Por ejemplo, parte de la lluvia cae

en zonas del suelo alejadas de las raíces, o en la propia copa del cultivo y se evapora antes

de caer al suelo o de ser absorbida por la parte aérea del cultivo. Por lo tanto, en el cálculo

de NR no se debe considerar la precipitación total, que se mide con pluviómetros situados

sobre el cultivo, sino una fracción de ella. Como no es fácil calcular la fracción de la

precipitación realmente aprovechada por el cultivo, se usan valores estimados. Por ejemplo,

para un olivar tradicional, con no más de 200 árboles/ha, Pe se considera que es el 75% de la

precipitación medida con pluviómetro.

Productividad del agua. Se entiende por tal la cantidad de producto obtenido dividido por el

volumen de agua consumida. El producto obtenido puede expresarse como producto

cosechado (kg de fruta, por ejemplo) o producto elaborado (kg de aceite, por ejemplo). A

veces no se usan las cantidades de producto y de agua, sino su valor económico, de manera

que la productividad del agua puede expresarse, por ejemplo, como “kg de fruta/m3 de agua

aplicada” o bien como “valor neto de la cosecha en euros/coste del agua aplicada en euros).

La productividad del agua suele calcularse por unidad de superficie cultivada, normalmente

por hectárea.

Programación del riego (irrigation scheduling en inglés). Este término se refiere al cálculo de

la dosis y frecuencia del riego. No debemos confundirlo con la estrategia de riego. La

estrategia de riego define con qué frecuencia e intensidad queremos regar, mientras que la

programación del riego consiste en calcular la dosis a aplicar y el momento en que se debe

regar, para que la estrategia de riego se aplique de forma correcta. Tampoco debe

confundirse con el control del riego (ver arriba). En el Capítulo 4 se describen algunos de los

métodos de programación de riego más eficaces.

Riego de precisión. Se trata del uso de estrategias y métodos de programación de riego

adecuados para que cada zona de la finca reciba un riego óptimo. El riego de precisión

implica que las dosis y frecuencia de riego vayan cambiando en función de las necesidades

del cultivo y según su localización en la finca. Se ajustarán, por ejemplo, en función de los

momentos del ciclo del cultivo en los que la planta es más sensible a la sequía y en función

de la capacidad de retención de agua que haya en distintas zonas de la finca.

GLOSARIO

74

Riego óptimo. Es aquel con el que se consiguen los mayores beneficios netos, es decir, la

máxima rentabilidad del cultivo. Suele conllevar aportes de agua inferiores a los necesarios

para conseguir la máxima producción del cultivo, por lo que no debe confundirse con el

riego necesario para mantener al cultivo en condiciones no limitantes de agua en el suelo. El

riego óptimo dependerá del objetivo del productor. Para el aceite de oliva, por ejemplo, el

riego óptimo dependerá de que se busque mejorar la cantidad o la calidad del aceite. En el

primer caso el riego óptimo será probablemente más abundante que en el segundo, ya que

el riego deficitario mejora la calidad del aceite.

Rizosfera. Volumen de suelo explorado por las raíces de una planta.

Sistema de riego. Se refiere a los componentes físicos que nos permiten regar: tuberías,

cabezal de riego, filtros, reguladores de presión, válvulas, emisores, etc.

75

Agradecimientos

Los investigadores del Grupo de Riego y Ecofisiología de Cultivos (grupo REC) agradecen al

equipo de gestión del Proyecto RECUPERA 2020, dirigido por Ana Guerrero y Ángel Caballero

y a Miguel Ferrer, Coordinador Institucional del CSIC en Andalucía, el apoyo que ha prestado

en todo momento al Proyecto y a las actividades del Hito 1.3.2.

A la Gerencia y Administración del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de

Sevilla, por sus esfuerzos para el correcto desarrollo administrativo del proyecto.

A la Junta de Andalucía y al MINECO, por la financiación de los proyectos de

investigación de nuestro grupo de los que se ha obtenido información para el desarrollo del

Hito 1.3.2 (Ref. AGR-6456 y AGL2012-34544).

A los propietarios de Internacional Olivarera S.A. y al personal de la finca Sanabria,

por su apoyo, desde 2010, a la realización de los trabajos de nuestro grupo sobre el riego del

olivar en seto de alta densidad.

Proyecto financiado con cargo al convenio firmado entre MINECO y CSIC para la realización

del proyecto RECUPERA 2020 cofinanciado con fondos FEDER.

Documents

Estrategias y programación del riego - digital.csic.esdigital.csic.es/bitstream/10261/130206/1/Manual de riego_Jefer2015.pdf · ÍNDICE 1. El agua en la agricultura 2. Para qué