¿Cuánta Agua Regar?

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Algunas personas recomiendan utilizar sondas de humedad volumétrica para determinar la cantidad de agua necesaria en el riego.

Sin embargo, esta no siempre es la mejor práctica. La forma más precisa de cuantificar la demanda de riego es medir las condiciones atmosféricas en el entorno del cultivo.

Para este propósito, una estación agrometeorológica es el instrumento ideal.

El Balance Hídrico del Suelo

A través del monitoreo de las condiciones atmosféricas, podemos realizar un balance hídrico del suelo, es decir, registrar las pérdidas y ganancias de agua.

La principal pérdida ocurre debido a la transpiración de las plantas y la evaporación desde el suelo, conocidas en conjunto como evapotranspiración.

Otras pérdidas o ganancias pueden ocurrir por flujos laterales, percolación profunda o flujo capilar, que es agua proveniente de las capas freáticas.

En sistemas de riego por surco, una de las principales pérdidas es la escorrentía, es decir, el agua que no se infiltra en el suelo.

La pérdida de agua debe ser compensada por lluvias o riego, siendo el riego la herramienta para suplir lo que las precipitaciones no logran.

Las lluvias que se consideran efectivas son las mayores a 5 milímetros, ya que las de menor intensidad no llegan a la zona de raíces.

Existen modelos gratuitos como AguaCrop y CropWat que permiten realizar este balance hídrico, requiriendo solo datos de una estación meteorológica.

Uso de Sondas Volumétricas para Ajustar el Riego

Las sondas volumétricas o de potencial mátrico son idóneas para determinar el momento óptimo de riego.

En ese momento, se calcula la pérdida de agua desde el último riego utilizando datos de la estación meteorológica.

Posteriormente, se aplica la cantidad de agua necesaria y se verifica con las sondas que la profundidad de riego sea adecuada. Esto permite ajustar un modelo de riego de manera precisa.

¿Qué Mide la Estación Meteorológica?

La estación meteorológica no mide directamente la evapotranspiración del cultivo.

La calcula de forma indirecta, relacionándola a la cantidad de agua perdida hacia la atmósfera por transpiración y evaporación, utilizando como referencia una pradera de pasto de festuca de entre 8 a 15 centímetros.

Es importante recordar que este es un cultivo de referencia y no refleja el cultivo específico del huerto.

Por este motivo, no debemos aplicar directamente la evapotranspiración de una estación meteorológica como el agua a reponer.

La evapotranspiración depende de cuatro variables:

• La radiación solar

• La temperatura

• La humedad del aire

• La velocidad del viento

Aumenta con mayor radiación solar (días despejados), temperaturas elevadas, baja humedad relativa y con mayor velocidad del viento.

Para medir directamente la evapotranspiración del cultivo, se utilizan los lisímetros de pesada, actualmente disponibles para cultivos en maceta. Un ejemplo es el que ofrece la empresa Paskal para Invernaderos.

En campo abierto, se recurre a las estaciones meteorológicas. Estas estaciones utilizan la ecuación desarrollada por los científicos franceses Penman y Monteith para determinar la evapotranspiración de referencia (ETo).

Luego, la evapotranspiración de referencia debe transformarse a la del cultivo específico. Para ello, se utiliza un coeficiente de cultivo (Kc) que ajusta el valor desde el cultivo de referencia al cultivo real en esa parcela.

Aunque estos coeficientes de cultivo se publicaron como valores referenciales en el manual FAO 56, hoy en día se emplea una metodología diferente basada en el uso de imágenes satelitales.

En los frutales estos coeficientes de cultivo se determinaron para huertos adultos. Si tenemos un huerto en formación y por lo tanto, no se han logrado aún al menos el 60% de cobertura del suelo, debemos hacer un ajuste.

En la práctica estos coeficientes de cultivo de tablas son solo una referencia porque fueron calculados bajo ciertas condiciones específicas que no reflejan necesariamente la situación real de las plantas o árboles de nuestro huerto en particular.

El Coeficiente de Cultivo Satelital

Numerosas investigaciones respaldan el uso del índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) para determinar el coeficiente de cultivo. Se calcula el NDVI promedio de cada sector de riego y se aplica una función matemática para obtener el Kc.

En la siguiente imagen vemos en color rojo el cálculo del Kc teórico de FAO-56 y en color azul el medido por el índice NDVI.

Si hubiéramos aplicado el riego de acuerdo a FAO 56 habríamos desperdiciado riego a fines de Noviembre y aplicado menos riego del necesario desde diciembre hasta febrero.

Aquí es donde podemos empezar a aplicar el concepto de “riego de precisión”. Ya no necesitamos utilizar una tabla que define el coeficiente para ese cultivo, sino que se obtiene un valor diferente y adaptado por cada sector u operación de riego.

Cada bloque de riego tiene un NDVI distinto según el estado de desarrollo y vigor de su vegetación, generando un Kc único para cada sector de acuerdo a su desarrollo vegetativo.

En 2006 una publicación del investigador Tasumi realizada para distintos cultivos, mostraba una alta correlación con el coeficiente de cultivo de tipo lineal.

Posteriormente un estudio del investigador español Calera en 2017 mostró una alta correlación entre las mediciones realizadas con lisímetros y el coeficiente basado en NDVI.

Un beneficio del uso de NDVI es que esta medición es independiente del cultivo, ya que mide la actividad fotosintética de las plantas que están transpirando en un momento dado, sin importar el tipo de cultivo.

Incluso, algunas investigaciones recientes en cultivos bajo cobertura de mallas en cerezos también han permitido establecer una correlación directa con el NDVI bajo estas condiciones, reflejando la disminución en la demanda transpiratoria.

¿Cómo se calcula el Kc satelital?

Hoy en día, se trabaja con 2 modelos, uno para satélites y otro para drones.

El modelo satelital, creado por el español Calera en 2014 (inicialmente propuesto por Campos en 2010) es el siguiente:

1. Para cultivos anuales con baja cobertura de suelo, como la cebolla, el ajo o cultivos anuales en sus primeros estadíos donde la evaporación del suelo es más relevante que la transpiración de las plantas se utiliza la siguiente función:

2. En cultivos anuales con alta cobertura de suelo, donde la componente de transpiración es mucho mayor que la evaporación del suelo, se utiliza la siguiente función:

3. Para frutales se utiliza la siguiente función:

En algunos frutales puede haber un factor importante de evaporación del suelo, dependiendo de la densidad de plantación y edad de los árboles. Si este fuera el caso, se deben hacer algunos ajustes.

El segundo modelo fue desarrollado por el investigador norteamericano Kamble en 2013.

Se usa para imágenes multiespectrales capturadas por drones o radiómetros instalados en el cultivo. La fórmula utilizada es la siguiente:

Un estudio realizado en 2010 por investigadores italianos evaluó diversas estrategias de riego, concluyendo que la combinación de uso de sondas potencial mátrico o tensiómetros y la evapotranspiración estimada con una estación meteorológica es la mejor metodología, logrando ahorrar hasta un 53% del agua que se estaba aplicando.

¡Espero que encuentres esta información útil! y nos vemos en el siguiente.

Este correo ha sido preparado por el Equipo de ViLab | www.vilab.cl