Riego de precisión. Uso de imágenes de satélite para programar el riego

En este artículo veremos cómo utilizar los datos climáticos y las imágenes satelitales para determinar las necesidades hídricas de un cultivo ajustadas a las condiciones de un campo.

Lo primero que tenemos que saber es que los requerimientos hídricos de las plantas o árboles dependen de la evapotranspiración del cultivo y del sistema de riego que utilicemos.

¿Qué es la Evapotranspiración del cultivo?

La demanda hídrica de un cultivo se conoce en agronomía como la evapotranspiración del cultivo y es la suma del agua que pierden las plantas (Transpiración) y la que se evapora directamente desde la superficie (Evaporación). Depende de 2 factores:

1. Del Clima, que influye directamente en la pérdida de agua por parte de la planta. Si bien la radiación solar es la principal variable que afecta la evapotranspiración hay otras variables que también influyen. En zonas donde la temperatura es más alta o el viento es mayor tendremos mayor aplicación de agua. Por su parte, si la humedad relativa es más baja, la evapotranspiración será más alta.

2. De la propia planta o árbol, ya que en función de su tamaño, sus características y el momento del ciclo en el que se encuentre requerirá de diferentes aportes de agua.

¿Con qué instrumentos se mide?

La Evapotranspiración de un cultivo se puede medir directamente con instrumentos como los lisímetros o estaciones de balance de energía.

Estos instrumentos miden el calor latente que emite el cultivo con lo cual se puede obtener en forma directa la evapotranspiración.

Pero estas tecnologías son bastante caras. Cada estación cuesta cerca de 100 mil dólares y son muy difíciles de operar. Las utilizan investigadores que han ido determinando la evapotranspiración de diferentes cultivos en localidades específicas.

La ecuación de Penman - Monteith

Como era muy difícil medir la evapotranspiración de cada cultivo en distintos climas, los científicos crearon un parámetro agroclimático que llamaron "Evapotranspiración de referencia" que se calcula a partir de la radiación solar, la humedad, la temperatura y el viento.

Esta evapotranspiración de referencia (ETr) se definió como lo que evotranspira un cultivo de pasto, corto y bien regado. Y luego, se ajusta con un coeficiente de cultivo (Kc) para poder calcular la evapotranspiración del cultivo en cualquier lugar.

Evapotranspiración del Cultivo = Kc * ETr

Así, en la práctica no necesitaban medir la evapotranspiración con estos instrumentos sino a través de un método indirecto, utilizando una evapotranspiración de referencia (ETr) y un coeficiente de cultivo (Kc).

La ecuación que logró determinar esta relación se conoce como la ecuación de Penman – Monteith y fue desarrollada por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO).

¿Cómo ajustar los coeficientes de cultivo a un campo?

Los datos climáticos se obtienen por lo general de estaciones meteorológicas. Son por lo tanto datos objetivos, pero los valores de Coeficiente de Cultivo se obtienen de estas tablas que comentamos antes que simulan el comportamiento del cultivo a lo largo del ciclo, y por lo tanto son totalmente orientativas. No reflejan la situación real de las plantas o árboles en un campo en particular.

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.

El coeficiente de cultivo en este caso disminuirá según la curva que se muestra a continuación:

Por ejemplo, si tenemos un 40% de cobertura, el coeficiente de cultivo que aparece en la literatura hay que multiplicarlo por 0.8. Si tienes un 20% de cobertura tengo que multiplicarlo por 0.5.

Si se trata de cultivos anuales o frutales adultos no se debe hacer este ajuste y puedes usar los coeficientes en forma directa.

Determinación de Coeficientes de cultivo a través de imágenes de satélite

En los últimos años, con la incorporación de imágenes de satélite, ha surgido una forma mucho más sencilla y sobre todo más exacta de determinar los coeficientes de cultivo adaptados a un sector o cuartel: El coeficiente de cultivo satelital.

Ya hemos hablado en artículos anteriores de cómo los índices de vegetación son capaces de captar y medir el grado de desarrollo de los cultivos, por lo que podemos utilizarlos para transformar los valores teóricos de Kc, en valores reales en base al estado actual del cultivo mediante el uso de satélites equipados con sensores.

En la siguiente imagen observamos la relación establecida entre el valor NDVI (obtenido mediante imágen de satélite) y el tamaño de cobertura de un cultivo de Maíz al aire libre durante las fases de su ciclo de desarrollo.

Como se puede observar el crecimiento de las plantas es captado por el índice NDVI, y nos sirven para cambiar los valores teóricos de Kc a valores reales.

En la siguiente imagen vemos en color rojo el cálculo del Kc teórico de FAO 56 y en color azul el real 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.

Por lo tanto, se puede automatizar la recomendación de riego acudiendo a estaciones meteorológicas que nos den el valor de la Evapotranspiración de referencia y a información de satélite que nos dan el valor del coeficiente de cultivo real para cada sector o cuartel, integrando a ambas en un sencillo algoritmo.

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