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Apuntes curso Diseo de sistemas de riego AGR-351

Programacin

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ndice 1 Introduccin ........................................................................................................................... 1

2 Mtodos basados en el contenido de humedad en el suelo ................................................... 1

2.1. Medicin contenido de humedad ........................................................................................... 2

2.1.1. Gua de contenido de humedad por apariencia y tacto ....................................................... 2

2.1.2. Medicin humedad gravimtrica ....................................................................................... 3

2.1.3. Lismetros .......................................................................................................................... 4

2.1.4. Aspersor de neutrones ....................................................................................................... 5

2.1.5. TDR y FDR .......................................................................................................................... 6

2.1.6. Tensimetros ..................................................................................................................... 7

2.2. Programacin de riego mediante el suelo ............................................................................... 8

2.2.1. Utilizando lismetros .......................................................................................................... 8

2.2.2. Utilizando la medicin del contenido de humedad del suelo ............................................. 11

3 Mtodos basados en parmetros climticos ........................................................................ 15

4 Mtodos basados en mediciones directa sobre la planta ..................................................... 17

4.1. Cmara de Presin o Bomba de Scholander .......................................................................... 18

4.2. Medicin temperatura de la hoja ......................................................................................... 19

4.3. Dimetro de tronco, ramas y frutos ...................................................................................... 20

4.4. Pormetro ............................................................................................................................ 21


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1 Introduccin

Poseer un sistema de riego presurizado de alta eficiencia no es suficiente para regar bien. Es

posible disponer de un sistema de riego presurizado y an el riego ser deficiente. La tecnologa

permite distribuir aproximadamente la misma cantidad de agua a todas las plantas, en cualquier

momento, no obstante eso no garantiza que la cantidad entregada sea la correcta y el momento

sea el adecuado. El objetivo de la programacin de riegos es responder a dos preguntas

fundamentales: cuando y cuanto regar. La tendencia mundial es eliminar las apreciaciones

subjetivas, las cuales han sido cambiadas por mediciones objetivas.

Los mtodos de programacin se pueden agrupar en tres categoras: los basados en parmetros

climticos, los que toman mediciones del contenido de humedad del suelo y los que cuantifican el

estado hdrico directamente desde la planta. A continuacin se revisan brevemente cada uno de

estos tipos de mtodos, y se profundizar en el mtodo climtico, tomando los datos desde una

estacin meteorolgica y calibrando los tiempos y calendarios de riego a la realidad de cada

huerto.

2 Mtodos basados en el contenido de humedad en el suelo

El suelo es un material poroso cuyo espacio puede contener agua, aire o una mezcla de ambos.

Desde el punto de vista del almacenamiento de agua, puede ser considerado como un estanque

que tiene una determinada capacidad, cuyo mximo corresponde al volumen de poros propio de

cada suelo particular. Si al final de un riego o una lluvia el estanque est lleno, ste comenzar a

vaciarse como consecuencia de la extraccin del agua por parte de la planta. Cuando el nivel del

agua en el estanque llegue a un punto crtico definido como el momento en que se comienza a

producir dao a las plantas- ste debe ser rellenado, lo que hacemos mediante un nuevo riego.

La capacidad estanque del suelo depende tanto de la textura como de la profundidad que

alcanzan las races. Suelos ms arcillosos poseen un estanque ms grande y eso explica por qu se

puede dejar de regar estos suelos por varios das sin mayores problemas. Lo contrario sucede en

suelos ms arenosos, cuyo estanque es de menor capacidad, razn por la cual es necesario regar

con mayor frecuencia (Figura 1).


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Figura 1: capacidad de estanque de des tipos de suelo

El motor de este consumo de agua por las plantas es el clima y por lo tanto dos rboles de igual

tamao puestos uno al lado del otro pero con distinto suelo (arenoso y arcilloso) sacarn la misma

cantidad de agua desde el suelo. Debido a que el estanque del suelo arenoso es ms pequeo se

vaciar ms rpido, por lo que se debe volver a regar con mayor frecuencia.

Existen formas directas de medir el contenido de humedad en el suelo, lo que permite determinar

el volumen de agua existente en el suelo. Existen instrumentos especialmente desarrollados para

medir el contenido de humedad en el suelo.

2.1 Medicin contenido de humedad

2.1.1 Gua de contenido de humedad por apariencia y tacto

Se han estimado mltiples formas de medir la humedad del suelo. El Departamento de Agricultura

de Estados Unidos (USDA por sus siglas en ingls) ha desarrollado una gua para una estimacin

directa del suelo mediante el tacto y apariencia (Figura 2). Esta tcnica no posee el grado de

exactitud requerido bajo los sistemas de riego presurizados, ya que la variacin del contenido de

humedad es muy baja. Sin embargo, en sistemas de riego superficial puede ser aplicado. El

sistema requiere de un entrenamiento del operario para poder utilizarlo.


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Figura 2: Gua visual del contenido de humedad (% humedad

aprovechable) en distintas texturas.

2.1.2 Medicin humedad gravimtrica

Todas las mediciones intentan establecer la cantidad de agua que posee el suelo. Una forma

directa de realizarlo es tomando una muestra se suelo, pesarla, secarla en un horno y volver a

pesarla. Si bien es un mtodo de fcil aplicacin no posee la rapidez necesaria para tomar

decisiones da a da. Esta forma expresa la humedad del suelo como relacin de pesos, es decir el

peso de agua presente en el suelo por unidad de peso de suelo seco (Figura 3).

Figura 3: Mtodo de medicin directa del contenido de humedad del suelo.

Otra forma de expresin de la humedad es relacionando los volmenes de agua por unidad de

volumen de suelo. Este forma, que como se ver ms adelante es muy til, es muy difcilmente

medible en forma directa. No obstante, determinado el contenido de humedad gravimtrica () y

multiplicndolo por la densidad aparente del suelo (Da) se obtiene el contenido de humedad

volumtrica ():

100 g

= 24.9 g

75.1

= 75.1 g x 100 = 33.1%

Humedad gravimtrica

=

24.9 g


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2.1.3 Lismetros

Corresponde a una medicin directa del contenido de humedad, los cuales por distintas tcnicas

(por peso o drenaje) permiten establecer la cantidad de agua que se pierde por

Evapotranspiracin del cultivo (ETc) para reponerla a travs del riego. Existen los lismetros de

pesada en los cuales se requiere pesar el contenedor, con suelo y planta (Figura 4). Adems

existen los lismetros de drenaje en los cuales siempre se repone la capacidad de campo y de

requiere la existencia de un drenaje (Figura 5).

Figura 4: Lismetros de pesada para hortalizas (a) y frutales (b).

Figura 5: Lismetro de drenaje

Para la programacin de riego se utiliza la ecuacin del balance hdrico:

a b


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2.1.4 Aspersor de neutrones

Se trata de un instrumento diseado para medir la humedad del suelo bajando una sonda a travs

de un tubo de acceso, instalado permanentemente en el sitio de medicin. El principio de

funcionamiento de las sondas de neutrones es simple. La sonda cuenta con un material

radioactivo (AmBe) que emite neutrones rpidos en todas direcciones alrededor de la fuente.

Estos neutrones chocan con todo tipo de partculas que encuentran a su paso (suelo, agua, otros)

y una cierta proporcin de stos son devueltos alcanzando un sensor ubicado en la misma sonda.

Como los neutrones no tienen carga, los campos elctricos asociados con las partculas de suelo

cargadas no afectan su movimiento. Tres procesos ocurren durante esta interaccin: absorcin de

neutrones por los ncleos atmicos, dispersin de neutrones por las colisiones, y la desintegracin

de los neutrones.

La dispersin de neutrones por colisiones elsticas e inelsticas es el proceso ms importante en el

cual se basa el principio de funcionamiento de la sonda de neutrones. A travs de las colisiones,

los neutrones rpidos de alta energa, pierden energa (moderacin) y se tornan lentos o trmicos.

Cuanto ms pesado es el ncleo blanco, menor ser la energa perdida por el neutrn como se

aprecia en el Cuadro 1.

Cuadro 1: Nmero de colisiones necesarias para

reducir la energa de un neutrn

Isotopo N colisiones 1H 18

2H 25

12C 115

16O 152

238U 2.172

El contenido de hidrgeno en el suelo depende casi exclusivamente del contenido de agua en

suelo, por lo cual la reduccin de energa se relaciona con dicho contenido (Figura 6).


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Figura 6: Moderacin de neutrones por molculas de agua

La sonda de neutrones se desliza por tubos de acceso de aluminio hasta la profundidad a la que se

desea medir el contenido de humedad (Figura 7).

Figura 7: Sonda de neutrones

El mejor material para los tubos de acceso es el aluminio, debido a su transparencia para los

neutrones, resistencia a la corrosin salvo en suelos muy cidos. Otros materiales usados (acero,

hierro, latn, as como polietileno y otros plsticos) presentan diferentes comportamientos con

relacin a la interaccin con los neutrones. Una vez que se ha escogido tubos de un determinado

material, stos deben utilizarse tanto en la calibracin como en el trabajo experimental. El acero y

el latn afectan ligeramente la sensibilidad de la sonda debido a la absorcin de neutrones por el

hierro y el cobre. Por otra parte, el conteo de neutrones termalizados es incrementado por el

hidrgeno que se encuentra presente en los tubos de polietileno y PVC.

2.1.5 TDR y FDR

Ambas metodologas miden la constante dielctrica o capacitancia del suelo. Cuando se conectan

a las terminales de una fuente de alimentacin elctrica dos elementos metlicos paralelos, una

cantidad de las cargas de la alimentacin se desplazar a estos elementos. Si la alimentacin es

desconectada, una pequea cantidad de energa elctrica quedar almacenada en los terminales y

se ir liberando poco a poco segn sea el material de las placas y las condiciones de aislacin entre

stas. La capacitancia es por consiguiente la medida de la capacidad de almacenamiento de la

carga elctrica y est definida como la cantidad de carga almacenada por unidad de diferencia de

potencial aplicada. La capacitancia es funcin de las constantes dielctricas del material entre los

conectores.


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La constante dielctrica del agua pura a 20C y a presin atmosfrica es de 80,4; la de los slidos

del suelo es de 3 a 7 y la del aire es 1. A travs de experimentos de laboratorio se determin de

manera emprica la relacin entre la constante dielctrica del suelo y el contenido volumtrico de

agua. Tanto los equipos FDR como TDR miden la constante dielctrica del suelo, pero la forma de

hacerlo es distinta. El sistema FDR (Frequency Domain Reflectometry) mide la frecuencia de carga

de un condensador, en cambio el sistema TDR (Time Domain Reflrctometry) determina el tiempo

que demora una onda electromagntica en propagarse por una lnea de transmisin.

La frecuencia a la que trabajan los equipos FDR es entre 1 MHz y 100 MHz y los TDR a frecuencias

mayores, entre 1 MHz y 1 GHz, lo que hace a estos ltimos menos sensibles a la salinidad. Dado

que los primeros FDR son ms sensibles a la salinidad y la temperatura, en suelos con alta

conductividad elctrica se requiere una calibracin especial del equipo. Otra diferencia es que el

tiempo requerido por los FDR para tomar una lectura es mucho menor que el requerido por el

equipo TDR. Los sensores FDR son mucho ms econmicos y simples de usar que los equipos TDR.

En el mercado de han desarrollado una gran gama de opciones, algunas porttiles y otras

requieren la instalacin en el terreno, lo que permite un monitoreo continuo de la humedad de

suelo mediante una conexin inalmbrica (Figura 8).

Figura 8: Modelos portables de FDR (a y b) y modelo de conexin remota (c).

2.1.6 Tensimetros

Otra forma de determinar el contenido de humedad del suelo es mediante un instrumento que

mide la tensin con que el agua est retenida en el suelo. Si el suelo tiene alto contenido de

humedad (baja tensin) ser fcil para la planta extraer el agua necesaria. Al contrario, si el suelo

tiene bajo contenido de humedad (alta tensin), ser mucho ms difcil para la planta extraer el

agua. Si dejamos que el suelo se seque bastante, llegar un punto en que la planta no puede sacar

ms agua.

Este instrumento es llamado comercialmente tensimetro. Se compone de una cpsula de

cermica porosa llena de agua, enterrada en el suelo a la profundidad deseada (zona de mayor

a b c


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actividad radical), y conectada hermticamente por un tubo lleno de agua a un manmetro de

vaco (Figura 9). Este manmetro indica la tensin con que est retenida el agua en el suelo.

Mientras ms seco este el suelo, el manmetro marca un nmero mayor.

Figura 9: Esquema tensimetro

El tensimetro es un instrumento que debe quedar permanentemente instalado en el suelo a la

profundidad que sea necesario. La instalacin debe seguir un estricto procedimiento de manera

de asegurar que dentro del tensimetro no quede nada de aire y que la cpsula porosa quede en

estrecho contacto con el suelo. Es as que antes de la instalacin el aparato debe prepararse

sumergiendo la cpsula en agua por al menos 24 h hasta lograr su saturacin. El llenado del

tensimetro debe realizarse con agua hervida (as se elimina el aire disuelto) y se debe extraer

todas las burbujas de aire. En el suelo se debe abrir un hoyo con un barreno de aproximadamente

5 cm de dimetro y hasta la profundidad necesaria. Al momento de instalar el tensimetro se

debe hacer un barro y depositarlo en el fondo del hoyo en una altura de unos 15 cm. Dentro de

ese barro se debe colocar la cpsula porosa, asegurando de ese modo el completo contacto entre

la cpsula y el suelo.

2.2 Programacin de riego mediante el suelo

Las metodologas basadas en el suelo permiten una programacin adecuada del riego, esto es

definir cuando y cuanto regar.

2.2.1 Utilizando lismetros

En el caso de hortalizas y flores en contenedores se puede implementar un lismetro de pesada

como el que se aprecia en la Figura 4a. Se debe pesar diariamente el contenedor y la diferencia

constatada corresponde a la cantidad de agua que se debe reponer. En el Cuadro 2 se aprecia la

determinacin del riego para un contenedor con un peso inicial a capacidad de campo de 10 kilos.

Cpsula porosa

Tubo

Tapa removible

Manmetro de vaco

Partculas de suelo

Aire

Agua

Agua


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Cuadro 2: Planilla para registrar y tomar decisiones de riego

Da Peso (kg)

Cantidad de agua que

se debe reponer (cc)

1 9,8 200

2 9,5 500

3 9,0 1.000

4 8,0 2.000

5 9,5 500

6 9,0 1.000

7 9,5 500

Esta metodologa requiere tener varios contenedores para lograr representatividad de las

mediciones. Su aplicacin en frutales, no obstante, presenta diversas complicaciones tcnicas

importantes, por lo cual su uso se restringe a investigacin.

El uso de lismetros de drenaje tambin se puede adaptar a hortalizas dentro o fuera de

invernadero. Se puede construir un estanque de madera recubierto de plstico que permita

recoger la cantidad de agua que drena (Figura 10).

Figura 10: Esquema y fotografa de un lismetro en tomate

Para evaluar la cantidad de agua que ingresa al lismetro se recolecta la descarga que entrega la

cinta de riego en toda la extensin del lismetro (Figura 11). Este instrumento permitir

determinar si los tiempos de riego utilizados son los adecuados. El primer punto a establecer es la


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dimensin del lismetro, la cual depende del tipo de cultivo, plantas ms grandes requieren mayor

profundidad y mayor ancho que plantas ms pequeas.

Figura 11: Esquema y fotografa de un riegmetro en tomate

Es importante evaluar diariamente el riego realizado. Se ha establecido que el drenaje debe ser

entre un 10 y 20% el riego para tomates, para asegurar un correcto lavado de sales desde el suelo

y permitir un mojamiento completo del suelo (Cuadro 3).

Cuadro 3: Planilla de control de riego

Da Riego

(cc)

Volumen

de drenaje

(cc)

Fraccin

de drenaje

(%)

1 2.500 250 10

2 2.000 280 14

3 1.800 100 6

4 3.000 350 12

5 2.500 200 8

6 2.000 300 15


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2.2.2. Utilizando la medicin del contenido de humedad del suelo

Independiente del mtodo elegido para medir el contenido de humedad del suelo, el primer paso

es determinar la curva caracterstica de humedad del terreno. Esta curva relaciona el contenido

de humedad y la tensin con que el agua est retenida en el suelo (Figura 12).

Figura 12: Curva caracterstica de humedad

El tiempo de riego depende de la lmina que se debe aplicar la cual, a su vez, depende de las

caractersticas del suelo. Se busca determinar la humedad fcilmente disponible (HFD) a partir de

las caractersticas hidrulicas del suelo.

Figura 13: Constantes hdricas del suelo y determinacin de la HFD

El punto a dilucidar es cul es la tensin crtica del suelo, lo cual depende de las caractersticas de

cada cultivo y del estado fenolgico que experimenta en el instante especfico. A modo de

ejemplo se presentan algunos valores de tensiones crticas (Cuadro 4).


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Cuadro 4: Valores de tensiones crticas

para algunos cultivos

Cultivo Tensin crtica

(cbar)

Palto 30

Limonero 25

Chirimoyo 20

Clementinas 30

A partir de la informacin de tensin crtica y con la curva caracterstica de humedad del suelo se

puede determinar la HFD. Es importante establecer que el valor de la tensin crtica es distinta

para los sistemas de riego superficiales. Mucha de la informacin bibliogrfica disponible para

riegos superficiales utiliza el concepto de criterio de riego (CR), que corresponde al porcentaje de

la humedad aprovechable factible de utilizar, los fundamentos detrs de la determinacin del CR

son similares a la determinacin de HFD solo varia la metodologa utilizada para su determinacin

(Cuadro 5).

Cuadro 5: Criterios de riego para diferentes

cultivos

Cultivo CR

Ajo 0,50

Durazno 0,65

Trigo 0,65

Vid 0,65

Finalmente la HFD debe traducirse en una lmina de riego mediante la frmula:

Donde:

L = lmina de riego, mm

HDF = humedad fcilmente disponible, 0/1

prof = profundidad del cultivo, mm (Cuadro 6)


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Cuadro 6: Profundidad de races de

diferentes cultivos

Cultivo Profundidad

(cm)

Ajo 60

Durazno 180

Trigo 90

Vid 180

La profundidad del cultivo se puede limitar por la profundidad del suelo, es la profundidad menor

la que debe ser utilizada en la frmula para determinar la lmina de riego. Para el caso de

hortalizas la profundidad va cambiando a mediad que el cultivo se desarrolla (Figura 14).

Figura 14: Desarrollo profundidad de races en tomate

Con esta informacin se monitorea constantemente el suelo y cuando el contenido de humedad

se iguale al contenido crtico, establecido a partir de la HFD se debe volver a regar (Figura 15).


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Figura 15: Variacin contenido de humedad del suelo en un cultivo de tomate

El tiempo de riego en cada riego ser variable y depender del valor de la HFD al momento de

aplicarlo. Para determinar el tiempo de riego se debe aplicar la ecuacin:

Donde:

HDF = humedad fcilmente disponible al momento de aplicar el riego, mm

Prec = precipitacin del sistema, mm h-1

Efic = eficiencia del sistema de riego, 0/1

Cuando se controla el riego solo a base de la medicin de parmetros de humedad del suelo uno

de los principales problemas que se presenta es la seleccin del lugar y nmero de muestras que

deben tomarse para lograr que stas sean representativas de la condicin promedio del suelo. El

contenido de humedad vara notoriamente en el bulbo de mojamiento segn el tipo y ubicacin

del emisor, por lo tanto la ubicacin de los instrumentos de medicin afectar la lectura. Adems,

la forma del bulbo de mojamiento depende del tipo de suelo (Figura 16).

Figura 16: Bulbo de mojamiento de un gotero en distintos suelos

Arena

Franco Arcilla


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3 Mtodos basados en parmetros climticos

En relacin al agua, las plantas forman parte de un sistema continuo que comienza en las races y

termina en las hojas en contacto con el aire. Las races absorben el agua desde el suelo y la

trasmiten por el sistema conductor a travs del tallo hasta las hojas. Una vez en las hojas el agua

es eliminada como vapor por los estomas (aberturas microscpicas existentes en la superficie de

las hojas). El aire, normalmente mucho ms seco, extrae el agua desde las hojas. Esta

extraccin de agua desde las hojas ser mayor cuando el aire est ms seco, o existe ms viento,

o el da est ms caluroso. Por lo tanto se puede decir que la atmsfera ejerce una demanda de

agua sobre las plantas. Si la planta tiene una suficiente cantidad de agua y puede responder a

dicha demanda, el sistema funcionar en forma normal. Lo contrario sucede si la planta no tiene

la cantidad de agua necesaria. En este ltimo caso la planta cierra total o parcialmente sus

estomas con lo que sube su temperatura y en consecuencia disminuye su fotosntesis neta. En

consecuencia el clima es el elemento central para definir el requerimiento de agua por las plantas.

Gran parte del mtodo descansa sobre una adecuada determinacin de la evapotranspiracin de

referencia (ETo), que en trminos sencillos es la cantidad de agua que el clima le exige a las

plantas. Hoy en da existen estaciones meteorolgicas automticas que entregan la

evapotranspiracin potencial, determinada con la frmula de Penman-Monteith, la cual cuenta

con un alto grado de precisin. Una vez obtenida esta medicin se relaciona con la

evapotranspiracin del cultivo (ETc) (o requerimiento de la planta especfica), mediante el

coeficiente de cultivo (Kc), segn la siguiente frmula:

( )1 * = diammEToKcETc

Para el caso de frutales, se debe considerar que esta relacin se cumple para un huerto que est

en plena produccin. Cuando los huertos an no alcanzan su total desarrollo y por lo tanto no

han ocupado todo el espacio asignado la evapotranspiracin es menor. En esta condicin el

aporte de agua debe reducirse, segn la ecuacin:

FSETcETc corregido *)( =


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En que FS (factor de sombreamiento) depende a su vez del rea de sombreamiento del rbol que

es una relacin entre el dimetro del rbol y del marco de plantacin, segn la frmula:

acinMarcoPlantDimetro

nto sombramierea2

=

Luego de realizar la correcta determinacin de la ETo se debe seleccionar cuidadosamente el Kc

correspondiente, este valor cambia a lo largo del desarrollo del cultivo (Figura 17).

Figura 17: Coeficientes de cultivo del tomate

Bajo este esquema se pueden programar riegos diarios los cuales repondrn al suelo el agua

evapotranspirada por el cultivo el da anterior. El tiempo de riego se determina dividiendo el ETc

por la precipitacin del sistema, en este punto se debe considerar la eficiencia del sistema.

( )( ) Eficiencia*h mm sistemainPrecipitac

dia mm ETc(h) riego Tiempo 11

=

La mayor ventaja corresponde a la sencillez de uso, los datos obtenidos desde una estacin

meteorolgica pueden ingresar directamente a una planilla de clculo para determinar el tiempo

de riego diario. Las nuevas estaciones meteorolgicas proveen del dato de ETc directamente y es

posible automatizar su descarga de informacin (Figura 18), la cual es representativa de un rea

relativamente grande en comparacin con las metodologas del suelo.


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Figura 18: Estacin meteorolgica automtica

La principal desventaja es que este mtodo considera al suelo como un simple sustrato de

sujecin, lo cual puede traer problemas al no incluir el efecto de las tensiones a que son sometidos

los cultivos entre los riegos. Frecuencias muy cortas pueden mantener a las races en una

condicin de saturacin, provocando su asfixia. Frecuencias muy largas pueden someter a las

races a tensiones muy altas, inadecuadas para un sistema de produccin intensivo.

La integracin de las metodologas de suelo y clima es una buena combinacin para realizar una

correcta programacin de riego, donde mediante el anlisis del suelo se puede definir la HFD

durante el desarrollo de un cultivo. Los datos provenientes de la estacin meteorolgica

permitiran acumular la ETc en forma diaria y as cuando la ETc acumulada se iguala a la HFD se

procede al riego. Este sistema requiere una caracterizacin inicial del suelo y un seguimiento

mediante variables climatolgicas.

4 Mtodos basados en mediciones directas sobre la planta

Este mtodo es el ms antiguo y consiste en determinar el momento que se debe aplicar el riego,

atendiendo a sntomas que se puedan observar en la planta. Aun cuando este mtodo es muy

directo ya que se basa en la observacin visual de la propia planta, la principal desventaja es que

cuando aparecen los sntomas evidentes de estrs hdrico ya el dficit de agua ha causado daos

severos. El problema se origina en poder determinar aquellos niveles de estrs que sean

reconocibles y que an no hayan causado deterioro en la produccin. Para ello se han

desarrollado una serie de equipos que pueden medir distintas respuesta de la planta.


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4.1 Cmara de Presin o Bomba de Scholander

Es un cilindro de acero inoxidable con tapa hermtica, conectado a travs de una vlvula a una

fuente de gas (aire, nitrgeno) a alta presin. Dentro del cilindro se introduce una hoja de la

planta a medir, recientemente cortada desde una zona representativa, dejando su pecolo (el

pequeo tallo de la hoja que la une a la rama) fuera, a travs de un conducto especial de la tapa

hermtica. Con la vlvula reguladora se deja pasar lentamente gas a presin desde la fuente al

cilindro, lo que comprimir la hoja, produciendo un ascenso del agua del interior de la hoja a

travs del pecolo. Se agrega ms presin hasta que se observe que aparece la primera gota de

agua en la base del pecolo de la hoja. En ese momento se estima que la presin del agua en la

hoja, que es negativa, se ha igualado a la presin del gas en el cilindro y se toma el valor que indica

el manmetro (Figura 1).

Figura 19: Esquema medicin bomba Scholander

Mientras menos agua tenga la planta muestreada ms presin ser necesario agregar para sacar

agua desde la hoja. Con esto se puede establecer el nivel de presin crtico que hace necesario un

nuevo riego.

Para realizar la medicin del potencial xilemtico de la planta y no del foliar que presenta mayor

variabilidad se deben preparar las hojas previamente. La preparacin consiste en envolver las

hojas en una bolsa plstica para cortar la transpiracin y luego en un papel de aluminio para evitar

que se quemen (Figura 20). En un cierto tiempo el potencial xilemtico se iguala al potencial de la

hoja y as se logra la medicin del potencial xilemtico del cultivo.


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Figura 20: Preparacin hojas para medicin con bomba Scholander

El mtodo de la bomba de Sholander es destructivo, se requiere cortar las hojas de los rboles, de

difcil empleo en el campo y difcil automatizacin. Sin embargo, puede ser usado como

referencia para calibrar otros mtodos.

4.2 Medicin temperatura de la hoja

El 99% del agua que toma una planta desde el suelo la utiliza para bajar su temperatura,

fenmeno conocido como transpiracin. Por lo cual si a la planta no le falta agua la temperatura

de las hojas se mantiene baja. La temperatura de la planta se puede medir con un termmetro

(infrarojo) (Figura 21). Cuando sta comienza a subir indica que la planta est experimentando

falta de agua. Sin embargo la variabilidad de las temperaturas entre las hojas de una misma planta

ha impedido la masificacin de esta tcnica.

Figura 21: Sensor infrarrojo porttil


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4.3 Dimetro de tronco, ramas y frutos

La medicin de dimetros de diferentes rganos se basa en las pequeas variaciones que

experimentan en funcin de su contenido de agua. Los rganos ms sensibles corresponden a los

tejidos ms tiernos, brotes y frutos, siendo adems distinto para cada especie. Para estas

mediciones se debe contar con instrumentos especializados llamados dendrometros, los cuales

pueden medir variaciones muy pequeas de los dimetros (Figura 22).

Figura 22: Dendrmetros

A partir de esta informacin se pueden realizar grficos y clculos de la evolucin de los dimetros

del rgano. Se han establecido varias relaciones entre las mximas contracciones y expansiones

diarias y de dos das consecutivos (Figura 22).

Figura 22: Evolucin del permetro de un tronco en naranjo


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La desventaja de estos mtodos radica en el gran nmero de repeticiones que se deben hacer en

un huerto, para representar la condicin hdrica general, adems del alto valor que poseen los

instrumentos necesarios. Finalmente la toma de decisin requiere de un profundo conocimiento

de las respuestas de las plantas antes situaciones de estrs.

4.4 Pormetro

El pormetro estima la conductividad estomtica de las hojas para lo cual se mide la presin de

vapor y el flujo de vapor sobre la superficie de la hoja. La pinza del pormetro (Figura 23), que

incorpora una cmara con un recorrido de difusin conocido, se fija a la superficie de las hojas, y a

continuacin se empieza a medir la presin de vapor entre dos puntos de esta trayectoria. La

conductividad estomtica se relaciona con el estado hdrico de la planta. A mayor conductancia

los estomas estn ms abiertos, una reduccin de la conductividad estomtica significa una

alteracin en el estado hdrico de la planta.

Figura 23: Pormetro

En general, los mtodos basados en la planta han permitido conocer los procesos que ocurren en

stas bajo condiciones de estrs hdricos. Sin embargo, su utilizacin en agricultura comercial es

an restringida ya que no existen las calibraciones necesarias entre los parmetros que se pueden

medir y el correspondiente estatus hdrico de las plantas. La mayor parte de estos instrumentos

estn en etapa de calibracin y desarrollo.

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