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Se entiende por programación de riegos el proceso que utiliza un conjunto de técnicas para predecir la fecha y dotación de los riegos. La de- terminación de los momentos y dosis de riego es un proceso de toma de decisiones que habitual- mente se ha basado en la experiencia previa y no en procedimientos técnicos. Sin embargo, en la medida en que la conservación del agua de riego pasa a ser un objetivo relevante en el manejo de una explotación de regadío, la necesidad de dispo- ner de información precisa que permita programar los riegos se hace más patente. Existen numerosos métodos de programa- ción de riegos pero todos ellos se han agrupado tradicionalmente en dos enfoques; uno, basado en monitorizar el estado hídrico del suelo y/o de la planta. El otro consiste en considerar el suelo co- mo un almacén de agua y cuantificar el balance hídrico del suelo para estimar el nivel de agota- miento permisible. En ambos enfoques se viene investigando desde hace más de 50 años y se han desarrollado y perfeccionado muchas técnicas que se resumen en las revisiones de Heerman et. al. (1990) y de Martin et. al. (1990). A pesar del amplio arsenal de técnicas dispo- nibles para programar los riegos, es necesario re- conocer de partida que, después de décadas de es- fuerzos en investigación y difusión de dichas téc- nicas, la adopción de estas tecnologías por los usuarios ha sido muy limitada en la mayoría de los regadíos. Es importante hacer esta primera consi- deración para poder enfrentarse con realismo a un problema que muchas veces está más relacionado con las percepciones del agricultor que con el ni- vel tecnológico disponible. Ni que decir tiene que esta situación ha de cambiar y que el manejo del agua de riego debería tecnificarse al nivel máximo posible por los problemas que se mencionan a continuación. 47 INGENIERÍA DEL AGUA · VOL. 7 · Nº 1 MARZO 2000 Introducción Resumen: Se describe el estado actual de las distintas técnicas de programación de riegos, poniendo el én- fasis en las aplicaciones de una nueva generación de sensores de humedad de suelo y de detec- ción de estrés en planta, recientemente desarrollados. Se muestran ejemplos en los que el registro continuo de la humedad volumétrica del suelo a varias profundidades permite detectar de forma casi inmediata una dosis de riego insuficiente. La detección precoz del estrés en el propio cultivo, ya sea por teledetección o por medidas directas o indirectas en el mismo, debe conducir a mane- jar el riego con un elevado nivel de precisión y a modular las aplicaciones de agua para optimizar el riego. Entre todos los indicadores de estrés en planta existentes, se apunta que las medidas de contracción de tronco pueden estar entre las más sensibles a cambios en el estado hídrico del ár- bol. Se presentan casos donde las oscilaciones en el diámetro de los troncos pueden servir para programar los riegos de forma automática. Finalmente, se insiste en la necesidad de integrar estas nuevas técnicas en un enfoque mucho más amplio de manejo del riego, de manera que pueda ge- neralizarse su uso. Palabras clave: riegos, programación, sensor de humedad, estado hídrico. Elías Fereres. 1 David A. Goldhamer. 2 AVANCES RECIENTES EN LA PROGRAMACIÓN DE LOS RIEGOS 1 Instituto de Agricultura Sostenible-CSIC y Universidad de Córdoba, España. 2 Universidad de California, Kearney Hortcultural Center, Parlier, California, USA.

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Page 1: AVANCES RECIENTES EN LA PROGRAMACIÓN DE LOS … · ficiente para mejorar el manejo del riego respecto a lo que hacían con anterioridad (Fereres, 1996). Mientras que los tensiómetros

Se entiende por programación de riegos elproceso que utiliza un conjunto de técnicas parapredecir la fecha y dotación de los riegos. La de-terminación de los momentos y dosis de riego esun proceso de toma de decisiones que habitual-mente se ha basado en la experiencia previa y noen procedimientos técnicos. Sin embargo, en lamedida en que la conservación del agua de riegopasa a ser un objetivo relevante en el manejo deuna explotación de regadío, la necesidad de dispo-ner de información precisa que permita programarlos riegos se hace más patente.

Existen numerosos métodos de programa-ción de riegos pero todos ellos se han agrupadotradicionalmente en dos enfoques; uno, basado enmonitorizar el estado hídrico del suelo y/o de laplanta. El otro consiste en considerar el suelo co-mo un almacén de agua y cuantificar el balancehídrico del suelo para estimar el nivel de agota-miento permisible. En ambos enfoques se viene

investigando desde hace más de 50 años y se handesarrollado y perfeccionado muchas técnicas quese resumen en las revisiones de Heerman et. al.(1990) y de Martin et. al. (1990).

A pesar del amplio arsenal de técnicas dispo-nibles para programar los riegos, es necesario re-conocer de partida que, después de décadas de es-fuerzos en investigación y difusión de dichas téc-nicas, la adopción de estas tecnologías por losusuarios ha sido muy limitada en la mayoría de losregadíos. Es importante hacer esta primera consi-deración para poder enfrentarse con realismo a unproblema que muchas veces está más relacionadocon las percepciones del agricultor que con el ni-vel tecnológico disponible. Ni que decir tiene queesta situación ha de cambiar y que el manejo delagua de riego debería tecnificarse al nivel máximoposible por los problemas que se mencionan acontinuación.

47INGENIERÍA DEL AGUA · VOL. 7 · Nº 1 MARZO 2000

Introducción

Resumen:Se describe el estado actual de las distintas técnicas de programación de riegos, poniendo el én-fasis en las aplicaciones de una nueva generación de sensores de humedad de suelo y de detec-ción de estrés en planta, recientemente desarrollados. Se muestran ejemplos en los que el registrocontinuo de la humedad volumétrica del suelo a varias profundidades permite detectar de formacasi inmediata una dosis de riego insuficiente. La detección precoz del estrés en el propio cultivo,ya sea por teledetección o por medidas directas o indirectas en el mismo, debe conducir a mane-jar el riego con un elevado nivel de precisión y a modular las aplicaciones de agua para optimizarel riego. Entre todos los indicadores de estrés en planta existentes, se apunta que las medidas decontracción de tronco pueden estar entre las más sensibles a cambios en el estado hídrico del ár-bol. Se presentan casos donde las oscilaciones en el diámetro de los troncos pueden servir paraprogramar los riegos de forma automática. Finalmente, se insiste en la necesidad de integrar estasnuevas técnicas en un enfoque mucho más amplio de manejo del riego, de manera que pueda ge-neralizarse su uso.

Palabras clave: riegos, programación, sensor de humedad, estado hídrico.

Elías Fereres. 1

David A. Goldhamer. 2

AVANCES RECIENTES EN LA PROGRAMACIÓN DE LOS RIEGOS

1 Instituto de Agricultura Sostenible-CSIC y Universidad de Córdoba, España.2 Universidad de California, Kearney Hortcultural Center, Parlier, California, USA.

Page 2: AVANCES RECIENTES EN LA PROGRAMACIÓN DE LOS … · ficiente para mejorar el manejo del riego respecto a lo que hacían con anterioridad (Fereres, 1996). Mientras que los tensiómetros

La agricultura de riego es la principal consu-midora de agua del Planeta. Más de las dos terce-ras partes del agua que el hombre destina a los dis-tintos usos se aplican en el riego. La urbanizacióncreciente en todas las sociedades, está alejando alos ciudadanos del mundo rural, ciudadanos quecada vez comprenden menos la necesidad de asig-nar a la agricultura de riego unos niveles tan ele-vados de un recurso que se percibe tan escaso.Además los usos excesivos de agua de riego re-sultan en aportaciones importantes a la contami-nación difusa del agua en los ecosistemas y elloaumenta la actitud crítica de la sociedad hacia elregadío. Sin embargo, el aumento demográficoque se espera en las próximas décadas, va a reque-rir una expansión en la producción de alimentos ypor ende, del regadío. Dicha expansión no va apoder hacerse a costa de utilizar recursos hídricosadicionales a los que ahora usa la agricultura deriego; por el contrario, en muchas zonas habrápresiones para reducir el uso del agua en el riego.Por tanto, parece que ha llegado la hora de renovaresfuerzos para usar el agua más racionalmente ypara compartirla por parte de todos.

Hasta épocas muy recientes se ha cuestiona-do, tanto por parte de muchos regantes como portécnicos del sector, la necesidad de disponer de

métodos técnicos de programación de los riegos.Un solo ejemplo que se cita a continuación, ha deservir para resaltar la importancia que estas técni-cas podrían tener en el momento actual en la ges-tión del regadío en España. Sin duda, uno de loslugares de España donde el agua de riego es másescasa y cara es Almería.

La Figura 1 presenta la relación entre pro-ducción y agua aplicada en riego para los cultivosde pepino, pimiento y sandía, obtenida en inver-naderos comerciales durante tres campañas de rie-go (Caja Rural de Almería, 1997). El rango de va-lores de agua aplicada para los que se obtiene lamáxima producción oscila entre unos 2.000 y5.000 m3/ha para pepino y pimiento y entre 2.400y 5.700 m3/ha en sandía. Asimismo, para una do-tación dada, la producción puede variar más de un100% (Figura 1). Los datos de la Figura 1 eviden-cian el desconocimiento existente entre los agri-cultores en cuanto a la dotación estacional de aguade riego necesaria para alcanzar las produccionesmáximas, objetivo habitual de la horticultura in-tensiva de la zona. Si los datos presentados en laFigura 1 fuesen representativos de la situación ge-neral, parece claro que existen grandes oportuni-dades de mejorar la eficiencia en el uso del aguaen la agricultura de riego, incluso en las áreas másproductivas del país.

Este trabajo examina los últimos avances enprogramación de riegos a dos escalas; por un ladoa escala de planta individual o parcela, centrándo-se en el desarrollo de nuevos sensores de suelo yplanta que permiten detectar los momentos de rie-go con mayor precisión que lo hacían los existen-tes hasta ahora. Por el otro, se examina la progra-mación de los riegos a escala de zona regable a re-gional, describiendo los últimos avances en la di-fusión de información sobre los consumos de loscultivos y sobre los sistemas de apoyo a la tomade decisión para el manejo del riego en zonas re-gables.

Una nueva generación de sensores deestado hídrico del suelo y de la planta.

Los sensores de humedad del suelo

La programación científica de los riegos co-menzó casi en paralelo con el desarrollo de losprimeros sensores de potencial matricial del aguadel suelo, hace más de 50 años. Ello seguramentees debido a la atracción que produce la idea dedisponer de un ‘detector’ que produzca una señal

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ELIAS FERERES y DAVID A. GOLDHAMER

Figura 1. Relaciones entre producción y agua aplicada en el riegoen invernaderos comerciales de Almería

(adaptado de Caja Rural de Almería, 1997)

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inequívoca del momento idóneo del riego quesustituya a la apreciación subjetiva del regante.De ahí que los sensores de estado hídrico del aguadel suelo comenzaran a utilizarse en aplicacionesrelacionadas con el manejo del riego al pocotiempo de su invención para su uso en investiga-ciones sobre la física del agua en el suelo.

Los primeros tensiómetros y bloques de yesoempezaron a usarse comercialmente a finales delos 50 con un entusiasmo inicial que fue perdién-dose con el tiempo (Martin et al., 1990). Como enotros casos, la tecnología ha ido por delante de laciencia y las medidas del potencial hídrico (ψ)fueron más fáciles de hacer que de interpretar. Lasmedidas puntuales de ψ en el espacio y el tiempoestán sujetas a los problemas de variabilidad espa-cial de los suelos y de la distribución del sistemaradical por lo que pueden ser difíciles de interpre-tar lo cual, unido a las dificultades de manteni-miento de estos instrumentos han limitado su usoen la programación de riegos (Campbell y Mulla,1990; Martin et al., 1990). Conviene, no obstante,hacer una consideración que suele olvidarse; aun-que en un momento determinado sean pocos losregantes que usan activamente estos instrumentos,en el transcurso de los años aquellos que han usa-do tensiómetros acaban ‘calibrando’ su sistema deriego y aunque abandonen su uso, aprenden lo su-ficiente para mejorar el manejo del riego respectoa lo que hacían con anterioridad (Fereres, 1996).

Mientras que los tensiómetros han sido utili-zados durante décadas y han tenido un cierto re-surgir reciente coincidiendo con la difusión de sis-temas de riego localizado, los bloques de yeso hansido menos populares que los tensiómetros, debi-do a su baja sensibilidad en el rango de alta hume-dad de suelo y a la necesidad de calibración. Labúsqueda de sensores para determinar la humedaddel suelo ha sido ininterrumpida desde la apari-ción de los primeros tensiómetros y bloques deyeso. En la década de los setenta, se propuso eluso de la sonda de neutrones para la programaciónde los riegos. La aplicación de este instrumento ala determinación del momento y dosis de riego essencilla (Campbell y Mulla, 1990) y fue utilizadaen varios programas de asesoramiento de riego encomunidades de regantes del Oeste de EEUU y deEspaña. Estos programas no persistieron pasadosunos años por las altas necesidades de mano deobra de la metodología propuesta y por los pro-blemas de seguridad asociados al uso de un ins-trumento radioactivo.

En los últimos años, la expansión de los mé-todos de riego localizado ha demandado técnicasque permitan programar el riego con precisión. Eluso del balance de agua no siempre es posible porla incertidumbre en la distribución de agua en elsuelo bajo riego localizado y por la dificultad deestimar los coeficientes de cultivo en árboles jó-venes y otras situaciones de cobertura parcial.Ello ha requerido el uso de sensores de humedaddel suelo particularmente, los tensiómetros. Lasdificultades de mantenimiento y automatizaciónde estos instrumentos ha hecho que se generarauna demanda de sensores de humedad de suelo demayor facilidad de uso y automatización para lec-turas frecuentes o incluso continuas. Aunque du-rante décadas se han estudiado las relaciones entrela constante dieléctrica de suelos humedecidos ysu contenido volumétrico en agua, los primerossensores para su uso práctico en programación deriegos basados en este principio son mucho másrecientes. La aparición de sensores TDR (del in-glés, time domain reflectometry) data de princi-pios de los 80 pero, por su coste y otras dificulta-des técnicas de instalación, apenas se han usadohasta ahora fuera del ámbito de la investigación.En los últimos años, han aparecido otros sensoresbasados en medidas de capacitancia que permitenel registro continuo de la humedad del suelo a va-rias profundidades (Paltineanu y Starr, 1997).

Las ventajas de disponer de datos continuosde humedad del suelo en tiempo real son varias yaque se monitoriza un punto determinado y se pue-den tomar decisiones en base a los cambios obser-vados. Los registros permiten evaluar las tasas deinfiltración y de extracción así como los nivelesde humedad en los distintos estratos. Un ejemplode un trabajo reciente (Goldhamer et al.,1999)servirá para ilustrar la utilidad de estos sensores.La Figura 2 muestra el registro continuo de la hu-medad volumétrica de tres capas utilizando senso-res de capacitancia en un lisímetro con dos melo-cotoneros. El lisímetro había sido regado diaria-mente con una dotación equivalente al 100% de laET real, cuando comenzó a aplicarse un trata-miento de riego deficitario con el objetivo de es-tudiar la sensibilidad de distintos sensores e indi-cadores al déficit hídrico de los árboles (Goldha-mer et al., 1999). La aplicación de un 75% de laET produjo una respuesta inmediata en el sensormás superficial (Fig.2a) cuyas oscilaciones diur-nas se amplificaron con tendencia a decrecer, de-bido a que la extracción superaba la recarga apor-tada por el riego nocturno. A medida que avanza-ban los días y aumentaba la intensidad del déficit

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AVANCES RECIENTES EN LA PROGRAMACIÓN DE LOS RIEGOS

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de riego impuesto, las oscilaciones de la capa su-perficial se amortiguan y comienza a extraerseagua de la capa de 50 cm de profundidad, si bien auna tasa menor. La casi nula extracción a los 90cm que se observa en la Figura 2a indica que ape-nas existen raíces en esa capa debido a la compac-tación del subsuelo en el lisímetro (Goldhamer etal., 1999). La Figura 2b demuestra que es posiblehacer un seguimiento detallado de la dinámica delagua del suelo con estos sensores (Paltineanu yStarr, 1998) puesto que su evolución sigue la tasade ET medida en el lisímetro, si bien existe undesfase que sería indicativo de las resistencias ycapacitancias del sistema suelo-raíz.

Actualmente, a partir de desarrollos recien-tes, existen varios sistemas de medida de la hume-dad del suelo en el mercado. Unos, fijos, se basanen la monitorización de unos lugares determina-dos, seleccionados previamente mediante estudioo reconocimiento de los suelos que componen launidad de riego. También se han desarrollado son-das portátiles que permiten medir en muchas ubi-caciones, si bien se pierde la capacidad de obtenerregistros continuos. Además de la sensibilidad yrobustez en la fabricación de los sensores para suuso en campo, dos aspectos importantes a consi-derar son la calibración y la esfera de influenciade la medida. Los estudios de calibración realiza-dos hasta la fecha (p ej., Paltineanu y Starr, 1997)sugieren que se obtienen relaciones no linealesque pueden variar con el tipo de suelo. Si el uso delas medidas se basa en los cambios relativos dehumedad, la calibración puede ser menos precisa.

El volumen de suelo en el que se evalúa la hume-dad es variable según el tipo de sensor y ha sidouna limitación, pues hay sensores que solo explo-ran muy pocos centímetros a su alrededor. Es re-comendable que el volumen explorado sea al me-nos de 7-10 cm alrededor del sensor para que lasmedidas sean representativas y no se vean muyafectadas por las condiciones de instalación.

Los precios de estos sistemas son elevados ysu uso está justificado cuando los beneficios rea-les o percibidos, sean importantes. Para obtenerbuenos resultados, es necesario diseñar un proto-colo de utilización que requiere ajustes para llegara optimizar el programa de riego. Dicho protocolodebe incluir una estima de las dotaciones de riegorequeridas, en base a los valores calculados parala zona de la ET de referencia (ETo) y del coefi-ciente de cultivo (Kc) Aplicada dicha dosis, elusuario debe ir haciendo ajustes al alza o a la bajaen función de los registros de humedad que se ob-serven. Si se parte de un perfil humedecido, comoes deseable, se puede recortar la dosis en fraccio-nes del 5-10 % y estudiar la evolución de la hu-medad en las distintas capas. Una característicadel riego localizado es que, debido a la prolifera-ción de raíces en las capas superficiales y en laproximidad de los emisores, las tasas de extrac-ción son muy altas y muy sensibles al déficit deriego como se observa en los datos de la Figura 2.En pocos días se puede hacer una calibración localde la dotación calculada, que habrá que compro-bar periódicamente según evolucione la humedaden las capas más activas y en el subsuelo.

Detectando el estado hídrico de la planta

La detección del estado hídrico de la plantapara determinar sus necesidades de riego ha sidosiempre enormemente atractiva, pues evita la eva-luación indirecta a través del suelo o de la atmós-fera. Sin embargo, al ser la planta un intermedia-rio entre fuente y sumidero del agua, su propio es-tado hídrico es tan dinámico que resulta difícil ca-racterizar. Ello ha dificultado el uso de medidas deestado hídrico de la planta para la programaciónde los riegos. No obstante, en algún cultivo comoel algodón, las medidas de potencial hídrico dehoja (ψ) con la bomba de presión se han utilizadoen fincas comerciales para aplicar déficits hídri-cos y regular el crecimiento vegetativo. Para ello,Grimes y Yamada publicaron en 1982 el valor um-bral de ψ al mediodía para algodón por debajo delcual, habría que regar.

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ELIAS FERERES y DAVID A. GOLDHAMER

Figura 2a. Evolución del contenido de agua en el suelo a tres pro-fundidades en un lisímetro con dos melocotoneros. (Tomado de

Mata y cols.,1999)

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Otro indicador del estado hídrico del cultivoque se ha propuesto en el pasado reciente es la tem-peratura de la cubierta vegetal. La aparición de ter-mómetros de infrarrojos que permiten monitorizarla temperatura de la cubierta a distancia, hizo abri-gar esperanzas de utilizar la teledetección como he-rramienta para programar los riegos. Los primerosresultados en trigo en un clima árido fueron muyesperanzadores (Jackson et al., 1977) pero prontose comprobó que la temperatura de la cubierta seveía afectada por los diversos factores ambientalesque determinan la demanda transpirativa ademásde por el estado hídrico del cultivo. Otros factoresque limitan su uso son los efectos en la lectura de latemperatura de la superficie del suelo en coberturaparcial que pueden corregirse- y el hecho de ser unindicador tardío en los casos en los que un cierre es-tomático –causa de la elevación de la temperaturade la superficie de la cubierta- ya afecta el rendi-miento en determinados casos. Posteriormente,Jackson (1981) propuso combinar las medidas determometría con las de déficit de presión de vaporpara calcular un índice de estrés hídrico (crop wa-ter stress index; CWSI). Este índice permite deter-minar si la tasa de ET de un cultivo está por debajode su nivel máximo o potencial. Dada la habitualcorrelación entre transpiración y producción debiomasa, una reducción en la ET implica una re-ducción en la producción por lo que el CWSI pue-de ser un buen indicador para programar los riegosen los casos en los que se pretenda mantener la ETa niveles máximos.

A pesar de la solidez teórica del CWSI, suuso ha sido muy limitado en la práctica al requerirmedidas en parcela y estimas de la ETo . Sin em-bargo, hay usos posibles de la termometría infra-rroja que pueden ser muy útiles en la programa-ción de riegos en el futuro. La variabilidad espa-cial de los suelos en combinación con la variabili-dad inducida por la aplicación del riego, hace quela aparición de los síntomas de estrés no sea uni-forme en un campo regado. El coeficiente de va-riación de la temperatura de la cubierta puede serun buen indicador precoz de las necesidades deriego. Sorprendentemente, sólo unos pocos traba-jos hasta ahora sugieren su uso pero combinandoeste índice con los avances en teledetección, sepueden hacer realidad algunas propuestas innova-doras (Moran, 1994).

Finalmente, dentro de los indicadores conven-cionales de planta, existen algunas nuevas posibili-dades que merece la pena mencionar. La acumula-ción de información experimental sobre los valoresde ψ en distintas especies frutales y la evidencia deque la medida del ψ en hoja cubierta –ψt, que esti-ma el ψ del punto de inserción de la hoja o poten-cial del tallo- es mas robusta y consistente que ladel ψ de una hoja iluminada (Shackel et al.,1997)hace que el ψt sea un indicador prometedor paradiagnosticar déficits hídricos, al menos en especiesfrutales. Si a esto unimos que el Prof. Shackel hadiseñado una nueva bomba de presión (Shackel,comunicación personal) mucho más portátil y que

no requiere fuente de aire comprimido,parece que la medida de ψ puede ser degran utilidad para diagnosticar problemasen la práctica e incluso para calibrar pro-gramas de riego a nivel finca. Para ello esnecesario determinar valores umbrales deψt para las distintas especies y simplificaraún más la metodología para estimar elψt del huerto (Goldhamer y Fereres, enpreparación).

Desde que Huck y Klepper publica-ron en 1976 un trabajo en el que se de-mostraba la relación entre el estado hídri-co de plantas de algodón y las contraccio-nes del tallo, muchos investigadores hanintentado utilizar las medidas de contrac-ción como indicadoras del estado hídricode una planta. En el caso de árboles fruta-les, las oscilaciones diurnas del tronco seasocian al movimiento de agua del floemaal xilema o viceversa, siguiendo la evolu-ción diurna de la corriente transpirativa.

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AVANCES RECIENTES EN LA PROGRAMACIÓN DE LOS RIEGOS

Figura 2b. Evolución diurna del contenido de agua del suelo y dela ET del melocotonero en un lisímetro. Nótese que el riego co-

menzó hacia las 1700 horas. (Tomado de Mata y cols., 1999)

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Uno de los primeros estudios para usar las oscila-ciones del diámetro del tronco (ODT) en programa-ción de riegos de frutales fue el de Garnier y Berger(1986) en melocotonero. Ginestar y Castel (1996)evaluaron recientemente esta técnica para detectarestrés hídrico en mandarinos.

La medida de las oscilaciones del tronco seha perfeccionado con el uso de sensores de des-plazamiento variable y respuesta lineal, que de-tectan cambios micrométricos en el diámetro deltronco y cuya medida se puede registrar de formacontinua y automática. Precisamente han sido losúltimos avances en electrónica y manejo de la in-formación los que han facilitado el uso de estossensores en condiciones de campo durante perio-dos largo de tiempo. La información que se reco-ge de estos sensores puede generar varios paráme-tros basados en medidas de las ODT, como mues-tra la Figura 3. Por un lado, la diferencia entre diá-metros máximos de un día a otro nos da la tasa decrecimiento del tronco. Por otro lado, la diferenciaentre el máximo y el mínimo diario nos da la má-xima oscilación del diámetro (MOD) que se rela-ciona directamente con el estado hídrico (Huck yKlepper, 1976). En general, en muchas especiesde árboles frutales, a medida que se incrementa elestrés hídrico aumenta la oscilación diurna. Porejemplo, Goldhamer et al 1999 encontraron quecuando el ψ de melocotoneros bajó de -.99 a –2.1MPa, la MOD aumentó de 0.27 a 0.63 mm.

La interpretación de la evolución con eltiempo de los distintos parámetros que se mues-tran en la Figura 3 puede dar información útil res-pecto a las respuestas del árbol. Las diferenciasentre dos valores consecutivos de MXD de la tasade crecimiento del tronco mientras que los valoresde MXD acumulados también indican la evolu-ción del crecimiento. La interpretación de loscambios en MND es más compleja aunque se havisto que en melocotoneros la tendencia a decaerel MND en el tiempo es uno de los primeros sín-tomas de estrés (Goldhamer et. al., 1999). La ele-vada sensibilidad del MND probablemente reflejalos efectos combinados del suministro de agua delsuelo y de la demanda evaporativa en la contrac-ción máxima, mientras que el MXD se debe verafectado casi exclusivamente por la rehidrataciónque depende sobre todo del suministro de agua delsuelo (Goldhamer y Fereres, 2000).

Una de las ventajas de los dendrómetros essu alta sensibilidad al estrés hídrico en relacióncon otros parámetros o indicadores convenciona-les de estrés. La figura 4 muestra la respuesta rela-tiva de la OMD en melocotoneros durante un pe-ríodo de riego deficitario (Fereres et. al., 1999).La desviación de la OMD del tratamiento de défi-cit respecto de la del control, comienza antes y esmás pronunciada que la que se midió en tres indi-cadores de estado hídrico; el potencial del tronco(ψt), el potencial de la hoja del mediodía (ψm) yel potencial de la hoja al amanecer (ψa). Nóteseque el ψt es más sensible que los dos otros indica-dores de estado hídrico de la hoja. La compara-ción del OMD con otros indicadores como la tasade crecimiento del fruto, la fotosíntesis y la con-ductancia estómatica del melocotonero tambiéndemostró que el OMD es más sensible que estosúltimos parámetros, con la ventaja adicional deque su medida puede automatizarse sin problemas(Goldhamer et. al., 1999).

El uso de dendrómetros para programar losriegos puede plantear inconvenientes. Uno es lavariabilidad que se observa en las medidas de con-tracción del tronco entre árboles. En una compara-ción realizada en almendro, Goldhamer y Fereres(2000) demuestran que en ese caso, aunque la va-riabilidad en OMD es superior a la del parámetroψt, la fracción: señal/ruido es superior en el indi-cador derivado de los dendrómetros que en el ψt,debido a que la desviación de la señal respecto delos valores de referencia es relativamente mayorque la variabilidad (ruido) que tiene la señal entreárboles.

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ELIAS FERERES y DAVID A. GOLDHAMER

Figura 3. Registros de variaciones del diámetro del tronco en almendro, indicando los parámetros que pueden derivarse de los

mismos. (adaptado de Goldhamer y Fereres, 2000)

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Otro de los problemas es la necesidad de te-ner un valor umbral de OMD de referencia parapoder recomendar el aumento de la frecuencia o ladosis de riego. Existe aún poca información paradesarrollar las recomendaciones correctas para ca-da especie por lo que aún es necesaria una investi-gación más básica que genere la información ne-cesaria. No obstante, es posible ya avanzar unosprotocolos, para el uso de los dendrómetros enprogramación de riegos en árboles frutales jóve-nes y maduros (Goldhamer y Fereres, 2000). Nocabe duda que en el futuro, con los avances ensensores y en el desarrollo de software, será posi-ble programar los riegos de forma automática enbase a las oscilaciones del tronco.

Conclusión:Hacia la integración de la programación deriegos en el manejo del agua en laagricultura.

Los recientes avances tecnológicos descritosanteriormente no pueden ocultar que uno de losprincipales problemas de la programación cientí-fica de los riegos es su escasa adopción a nivelglobal. La gran mayoría de los regantes toman lasdecisiones sobre el riego sin utilizar, no sólo téc-nicas sofisticadas como las descritas, sino cual-quier otro enfoque cuantitativo.

La situación, no obstante, está cambiando enmuchos regadíos donde ya existen incentivos eco-nómicos o imposiciones legales que obligan aconservar el agua. Ello va a requerir que cambie la

actitud, en relación al manejo del agua en la agri-cultura de riego. El desafío real en la actualidad eseliminar los problemas que impiden que todas es-tas técnicas se difundan y se adopten por la mayo-ría de los regantes. Para ello es necesario investi-gar a varias escalas, desde la parcela, finca, área,comunidad de regantes y zona regable, todos losaspectos del manejo del riego y no sólo aquellosdirectamente relacionados con la programación.Es necesario caracterizar las fuentes y procedi-mientos de suministro de agua, los sistemas deaplicación incluida su evaluación, las restriccio-nes técnicas y las bases socio-económicas y cultu-rales del regadío en cuestión. Todos estos factoresinfluyen en el éxito o fracaso de un programa deasesoramiento de riegos dirigido a optimizar ladotación y la frecuencia de aplicación. En muchoscasos son las restricciones en esos otros aspectoslos que limitan el aprovechamiento del agua deriego y sería ocioso intentar introducir, en esos ca-sos, técnicas avanzadas de programación de rie-gos a nivel de parcela; sería, en expresión popularnorteamericana, como “medir con un tornillo mi-crómétrico y cortar con un hacha”. Afortunada-mente, cada vez se está avanzando más en la ca-racterización, análisis y modelización de sistemasy perímetros de riego, lo cual permitirá la selec-ción e integración de la metodología más avanza-da en programación de riegos para hacerla com-patible con el nivel deseado de manejo del agua enla agricultura de riego.

AVANCES RECIENTES EN LA PROGRAMACIÓN DE LOS RIEGOS

Figura 4. Valores relativos al control de la oscilación del diámetrodel tronco y de los potenciales hídricos del tallo y de la hoja, al

amanecer y al mediodía. Tomado de Ferers y cols., 1999.

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Referencias

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ELIAS FERERES y DAVID A. GOLDHAMER

INGENIERÍA DEL AGUA · VOL. 7 · Nº 1 MARZO 2000