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Efecto de Distintas Dotaciones de Riego en el Cultivo del Aguacate (Campaña 2016/2017)

1. Introducción

2. Objetivos

3. Material y métodos

4. Resultados y discusión

5. Conclusiones

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“Efecto de Distintas Dotaciones de Riego en el Cultivo del Aguacate (Campaña 2016/2017)”. [Moreno-Ortega et. al.]. – Sevilla. Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural, Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera, 2017. 1-27p. Formato digital (e-book) - (Agricultura y Medioambiente) Aguacate - Riego- Dotación hídrica - Estrés hídrico - Producción - Calidad fruto -Andalucía

Este documento está bajo Licencia Creative Commons. Reconocimiento-No comercial-Sin obra derivada. http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es

“Efecto de Distintas Dotaciones de Riego en el Cultivo del Aguacate (Campaña 2016/2017)”. © Edita JUNTA DE ANDALUCÍA. Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera. Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural. Sevilla, Julio 2017.

Autoría: Guillermo Moreno Ortega1 Clara Pliego-Prieto1 David Sarmiento2 Elsa Martínez Ferri 1*

--------------------------------------------- 1 IFAPA Centro Churriana 2 TROPS *Autor para correspondencia: [email protected]

Este trabajo ha sido realizado dentro del proyecto AVA2016.01.14 cofinanciado al 80% por fondos FEDER dentro del Programa Operativo de Andalucía 2014-2020. Guillermo Moreno Ortega disfruta de un contrato MINECO para la promoción del empleo juvenil.


1. Introducción

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La importancia de España como país productor de aguacate a nivel mundial queda patente con las siguientes cifras: España ocupa el decimo quinto y decimo séptimo lugar en cuanto a la superficie cultivada (ha) y a la producción (Tm) se refiere, respectivamente (Fig. 1).

Figura 1. Área cultivada y producción de los principales países productores de aguacate (Persea americana) incluyendo España. Fuente : FAOSTAT. 2014.

México153771

Colombia34513

Chile31727

Perú30320Indonesia

23981EE. UU.23876

Rwanda19000

R. Dominicana

12927

Kenya11583

España10893

Área cultivada (ha)

México1520695

Colombia288739

Chile160000

Perú349317

Indonesia307326EE. UU.

179124

Rwanda161519

R. Dominicana

428301

Kenya218692

España77401

Producción (Tm)

(15; 2%) (17; 1.5%)


1. Introducción

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A nivel europeo, España es el primer país productor con más del 80% de la producción total (Fig. 2), lo que permite acceder al mercado europeo en unas pocas horas con un producto de alta calidad. Gran parte del área productora nacional se concentra en la costa tropical de Andalucía, con la provincia de Málaga a la cabeza, siendo el sector subtropical andaluz el principal exportador de aguacate (82% de la exportación nacional) y uno de los más competitivos a nivel europeo (La Opinión de Málaga 09.02.2017; Fig. 3).

Figura 2. Producción de aguacate en los países europeos. Fuente : FAOSTAT.

2014.

España77401

Portugal14278

Grecia4630

Bosnia y Herzegovina

1000

Producción Europea (Tm)

Figura 3. La Opinión de Málaga 09.02.2017

1. Introducción

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Actualmente, el aguacate procedente de Málaga consolida su posición en Europa. Pese a ello, el rendimiento de las explotaciones andaluzas en comparación con las del resto del mundo es relativamente bajo situándose en la posición 34 del ranking mundial con 7,1 Tm/ha en 2014 (Fig. 4), cifra que si bien en los últimos años ha aumentado hasta las 11 Tm/ha, está muy lejos de los rendimientos que se obtienen actualmente en otros países productores (~25Tm/ha).


México9.9

Colombia8.4

Chile5.0

Perú11.5

Indonesia12.8

EE. UU.7.5

Rwanda8.5

R. Dominicana

33.1

Kenya18.9

España7.1

Rendimiento (Tm/ha)

(34)

Figura 4. Rendimiento de aguacate en los países productores a nivel mundial incluyendo España. Fuente : FAOSTAT. 2014.

1. Introducción

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Entre otros factores, se baraja que este bajo rendimiento pueda estar ligado a una dotación hídrica insuficiente (~7.500 m3 ha-1 año-1 frente a ~9.500 m3 ha-1 año-1 de otras regiones en plantaciones de más de 10 años). Esta cifra puede incluso verse reducida con las actuales restricciones en el abastecimiento de riego en la zona.

• ¿Hasta que punto la producción y calidad de los frutos puede incrementarse con una mayor disponibilidad hídrica?

• ¿Es la dotación actual suficiente para hacer frente a las necesidades hídricas del cultivo en la región?

• ¿En qué medida el manejo de las dotaciones de riego que se realiza actualmente es adecuado? ¿se aprovecha todo el agua?

• ¿Las dotaciones actuales suponen un estrés hídrico para la planta?

• ¿Podemos reducir el aporte de riego sin que se afecte a la producción y calidad?

• ¿Qué efectos colaterales (i.e. incidencia de hongos patógenos) puede tener el aumento de las dotaciones en su caso?

En este contexto, y pese a la importancia del cultivo del aguacate en la región, existen numerosas incógnitas sobre el uso actual del agua de riego en las explotaciones andaluzas.

2. Objetivos

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Ante estas incertidumbres y con el ánimo arrojar un poco de luz sobre las mismas, desde la Administración Pública (IFAPA) en estrecha colaboración con el sector (TROPS) se ha planteado un proyecto sectorial (PP.AVA.AVA201601.14. Actuaciones encaminadas a mejorar la rentabilidad y sostenibilidad de los cultivos subtropicales del litoral andaluz. IFAPA-FEDER. 2016-2018) en el que se contemplan diversos aspectos relacionados con el cultivo de subtropicales.

El objetivo de este trabajo se enmarca dentro de dicho proyecto y pretende evaluar hasta qué punto el uso actual del agua de riego en las plantaciones comerciales de aguacate del litoral andaluz condiciona su rendimiento y productividad.

Los resultados presentados en este documento pertenecen a los datos de la campaña 2016/2017, si bien el ensayo continúa y futuramente se podrán mostrar los resultados conjuntos de trabajo.


Administración Pública Entidades privadas

Actuaciones conjuntas

3. Material y Métodos

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Para ello en agosto de 2016 se inició un ensayo en campo en una parcela comercial de 6500 m2 con árboles de aguacate ‘Hass’ de 30 años de edad injertados sobre ‘Topa Topa’ con un marco de plantación de 7 x 8 m (Fig. 5).

La parcela experimental se encuentra en Benamocarra (Málaga) dentro de la zona denominada Axarquía.

Esta zona presenta un clima mediterráneo con temperaturas medias anuales en torno a 18ºC y mínimas por encima de 12ºC que permiten el cultivo de especies subtropicales como el aguacate.

El régimen de precipitaciones de la zona es muy variable y heterogéneo provocando una gran variabilidad en la disponibilidad de agua en el suelo.


Figura 5. Vista cenital de la parcela experimental de aguacate en Benamocarra (Málaga). Imágenes 2017 Google Inst. Geogr. Nacional.


9/27

Se establecieron 5 tratamientos de riego siguiendo un diseño en bloques al azar con 4 repeticiones de 3-6 árboles (~80 árboles en total).

Se contemplaron dos tratamientos por encima y dos por debajo del riego convencional para el cultivo en la zona (Fig. 6).

Los tratamientos se aplicaron mediante goteros de diferente caudal en los tratamientos deficitarios y se suplementaron con goteros adicionales en los tratamientos por encima del convencional.


Figura 6. Croquis de la distribución de los bloques de cada tratamiento en la parcela


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El riego convencional consiste en la aplicación del riego mediante 10 goteros autocompensantes de 4L/h en cada árbol y siguiendo la pauta de aplicación del riego conforme a las recomendaciones de los técnicos de TROPS dividiendo el manejo del riego en dos etapas:

•Riegos diarios fraccionados de 3h+2h (5h/día) desde Junio a mediados de Octubre, coincidiendo con el periodo de temperaturas más elevadas.

•Riegos controlados por tensiómetros desde mediados de Octubre hasta Mayo. La frecuencia de los riegos se determinó en función de los niveles que marcaban los tensiómetros instalados en la finca conforme a la tabla (Fig. 7), regándose 4.5h /día en cada evento de riego.

Figura 7. Valores de referencia de tensión del suelo (cbar) a dos profundidades en distintos periodos de cultivo. Fuente: David Sarmiento, TROPS.


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Para poner en perspectiva tanto la dotación convencional como los tratamientos aplicados se han comparado con las recomendaciones realizadas por la FAO para el cultivo del aguacate.

Para calcular la dotación recomendada por la FAO se han utilizando los coeficientes de cultivo (Kc) para el hemisferio norte y se han adaptado a los periodos fenológicos del cultivo en la zona (Fig. 8) en la situación de un 100% de cobertura.


ETc= ETo x Kc

Necesidades del cultivo (ETc) Invierno Primavera Verano Otoño

Persea americana Mill. D E F M A M J J A S O N

Diferenciación e hinchamiento de yemas florales

Iniciación floral

Floración plena

Cuajado de fruto

Caida de frutos

Desarrollo del fruto

Maduración y cosecha del fruto

Brotación vegetativa

Figura 8. Periodos fenológicos del aguacate en el litoral andaluz (Fuente: David Sarmiento,TROPS) y coeficientes de cultivo adaptado a la fenología del aguacate en la zona

Fenología Kc

Crecimiento 0.60

Floración 0.85

Floración/Cuajado 0.80

Fructificación 0.75


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Para ver cómo las diferentes dotaciones de riego afectan a la cantidad de agua disponible en el suelo, se instalaron sensores de humedad en árboles de distintos tratamientos que registraban en continuo la variación de humedad en los primeros 15 cm del perfil del suelo (Fig. 9). También se instalaron tubos de acceso para la sonda DIVINER que permiten evaluar el perfil en profundidad (hasta 1 m; Fig. 10).


Figura 9. Sensores de humedad 10HS y datalogger

Figura 10. Sonda DIVINER y tubos de acceso instalados

http://www.google.es/url?url=http://www.decagon.es/productos/sensores/sensores-de-humedad-del-suelo/10hs-sensor-de-humedad-del-suelo/&rct=j&frm=1&q=&esrc=s&sa=U&ei=9lgtVJmJOo3PaK36gfAL&ved=0CBoQ9QEwAg&usg=AFQjCNEeNQviwymJAlNczPMob6IHis1vLw


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Medidas de potencial hídrico. Se realizaron medidas de potencial hídrico mediante el uso de una cámara a presión tipo Schölander (Fig. 11). El potencial hídrico es una medida integradora del estatus hídrico de la planta y es utilizado de forma genérica como indicador de estrés hídrico. Valores comprendidos entre [0-0,5 MPa] en condiciones de baja demanda evaporativa (al amanecer o en las condiciones de penumbra de media mañana) son considerados normales y valores por debajo de ese rango son indicadores de un cierto grado de estrés hídrico.


Figura 11. Equipo de presión para la medida del potencial hídrico in situ.

Para determinar el estado fisiológico de la planta y el efecto de los tratamientos de riego sobre el mismo se realizaron una serie de medidas fisiológicas en diferentes periodos fenológicos:


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Medidas de intercambio gaseoso. Para evaluara la capacidad fotosintética de las plantas en los tratamientos de riego, a lo largo de la campaña se realizaron 4 mediciones de intercambio gaseoso mediante un sistema de fotosíntesis portátil (modelo LI-6400, LICOR, USA; Fig. 12) equipado con un IRGA dotado con una fuente de iluminación LED (6400-02B). Además, el equipo dispone de una bomba inyectora de CO2 (6400-01) que permite establecer la concentración de CO2 del aire de referencia. Los parámetros evaluados fueron la tasa neta de asimilación (A), conductancia estomática (gs), transpiración (E) y concentración intercelular de CO2 (Ci) cuyos cálculos son realizados automáticamente por el sistema basándose en las ecuaciones de von Caemmerer y Farquhar (1981). Asimismo, se calcularon la eficiencia en el uso del agua intrínseca (A/T) e instantánea (A/gs).


Figura 12. Medidas fisiológicas de intercambio gaseoso realizadas con el LICOR 6400.


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Medida del índice SPAD. Se realizaron medidas del índice SPAD, en una hoja completamente desarrollada de un árbol por repetición tomándose 3-4 medidas a lo largo del nervio principal de la hoja con un medidor SPAD-502 Plus (Konica, Minolta; Fig. 13). El índice SPAD es un parámetro que se ha relacionado directamente con la cantidad de clorofila presente en las hojas de la planta, y por consiguiente, con el grado de clorosis de las mismas. El interés de estas medidas es que permiten obtener de forma rápida, sencilla y de modo no destructivo una valoración objetiva del contenido en dichos pigmentos. ).


Figura 13. Medidor SPAD para la evaluación no destructiva del contenido en clorofilas.


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En Abril de 2017, se cuantificó la producción de la parcela para determinar si los distintos tratamientos de riego tuvieron algún efecto sobre la producción y la calidad comercial del fruto.


Se realizó el recuento por bloques, tanto de la producción total en peso como del calibre de los frutos (Fig. 14), y posteriormente se relativizó al número de árboles.

Figura 14. Recuento de la producción y escalera de calibres

Escalera de calibres

Calibre Peso (gr)

10 366-460

12 306-365

14 266-305

16 236-265

18 211-235

20 191-210

22 171-190

24 156-170

26 146-155

28 135-145

30 125-134

32-S 80-124

Petit -80

Si comparamos las dotaciones de cada tratamientos con las recomendaciones de la FAO para el periodo considerado (desde Agosto de 2016 hasta Abril de 2017) observamos que los tratamientos T2 y T3 están por encima de lo recomendado mientras que T4 y T5 serían tratamientos deficitarios (Fig. 15).

El tratamiento convencional de esa parcela (T1), que representa las prácticas habituales de la zona, supuso una dotación levemente por debajo de las necesidades de riego recomendada por la FAO (~4000m3/ha) para el periodo de estudio una vez considerada la precipitación efectiva en dicho periodo.

4. Resultados y Discusión

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: Recomendaciones netas de la FAO

T1: Riego convencional T2: 20% Por encima T3: 40% Por encima T4: 25% Por debajo T5: 50% Por debajo

Figura 15. Riegos realizados por tratamiento frente a recomendaciones netas de la FAO (una vez sustraídas la

precipitación efectiva) para el periodo de estudio.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

T1 T2 T3 T4 T5

Rie

go a

pli

cad

o (m

3 /h

a)

Periodo total (agosto-abril, ~265 días)

En la figura 16 se muestra el registro de los datos de humedad a 15 cm de profundidad en cada tratamiento desde octubre de 2016 hasta abril de 2017, además de las precipitaciones en dicho periodo.

Los tratamientos comienzan a segregarse a mediados de octubre, momento que coincide con el uso de tensiómetros para programar el riego, de manera que el nivel basal de humedad del suelo se mantuvo más o menos constante en los tratamientos por encima (entre un 35-40%) mientras que en el riego convencional y los tratamientos de riego por debajo, variaron consistentemente con el agua aplicada en los mismos, alcanzando valores por debajo del 30% de humedad.


18/27



19/27


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0

10

20

30

40

50

60

Pre

cipitació

n (m

m)

Hu

me

dad

de

l su

elo

(%

v/v)

T1 T2 T3 T4 T5 Precipitación

T1: Riego convencional T2: 20% Por encima T3: 40% Por encima T4: 25% Por debajo T5: 50% Por debajo

Figura 16. Humedad del suelo para cada uno de los tratamientos y precipitaciones. Datos de humedad obtenidos a partir del registro en continuo de los sensores 10HS instalados a 15 cm de profundidad entre dos emisores bajo la línea de riego.


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En cuanto al estatus hídrico de la planta, los tratamientos de riego por debajo del convencional afectaron al potencial hídrico de la hoja, de forma que las diferencias fueron significativas en 3 de las 4 mediciones realizadas (Fig. 17). Los valores alcanzados en los tratamiento T4 y T5 representaron un estrés hídrico detectable a nivel fisiológico para la planta.

-1

-0.9

-0.8

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

T1 T2 T3 T4 T5

Po

ten

cial

híd

rico

(M

Pa)

16/10/2016 21/02/2017 30/03/2017 26/04/2017

a aa

a

b

AA

B

ABB

A

A

a

B

aba

ab b

C

D

Figura 17. Potencial hídrico de la hoja (MPa) en los diferentes tratamientos. Dentro de cada fecha, letras distintas indican

diferencias significativas (uso de mayúsculas, minúsculas y cursiva para diferenciar las comparaciones dentro de cada fecha) (P<0.05).

Las barras representan la media ±SE (n=8).

Los tratamientos de menor riego no indujeron ningún síntoma de clorosis y no se encontraron diferencias atribuibles a los tratamientos en el índice SPAD cuyos valores promedio estuvieron en torno a 60.13±0.56.

No se obtuvieron diferencias significativas en los parámetros de intercambio gaseoso analizados (Fig. 18). Se observaron diferencias entre periodos fenológicos pero los tratamientos no parecen afectar a la capacidad fotosintética de los árboles.


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Figura 18. Variables de intercambio gaseoso en los 5 tratamientos de riego en cuatro fechas de

muestreo. A= tasa de asimilación de CO2; E= Tasa de transpiración; gs= conductancia estomática; Ci= concentración intercelular de CO2; A/gs= eficiencia del uso del agua intrínseca; A/E= eficiencia del uso

del agua instantánea. Las barras representan la media ± SE (n=8).

18/10/2016 21/02/2017 30/03/2017 26/04/2017

0

2

4

6

8

10

12

14

A (m

mo

l CO

2m

-2s-1

)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

E (mm

ol H

2 O m

-2s

-1)

0

50

100

150

200

250

300

Ci(m

mo

l CO

2 mo

l -1)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35g

s (m

ol H

2O m

-2s-1

)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

T1 T2 T3 T4 T5

A/g

s (m

mo

l CO

2m

ol H

2O

-1)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

T1 T2 T3 T4 T5

A/E (m

ol C

O2 m

ol H

2 O-1)

En cuanto a la producción, el aguacate es un cultivo vecero, es decir, alterna años de alta cosecha con otros de poca producción. Los resultados mostrados pertenecen a la campaña 2016/2017 si bien el ensayo continúa y futuramente se podrán mostrar los datos conjuntos de varias campañas.


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0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

Pro

du

cció

n (k

g/h

a)

La campaña 2016/2017 ha sido un año de alta producción cosechándose 13595 kg/ha en el tratamiento convencional que está en consonancia con los años productivos anteriores obtenidos en la finca en los últimos 5 años (Fig. 19).

Figura 19. Producción del área de estudio en la campaña 2016/2017 y producciones anteriores de la finca

Para comparar mejor el efecto de los distintos tratamientos en la producción, los datos se han relativizado al número de árboles evaluado en cada tratamiento. Así, se observa una tendencia a una mayor producción en los tratamientos de mayor riego y viceversa en los de menor riego (Fig. 20). Sin embargo, la aplicación de riegos por encima o por debajo del 20% del convencional no conlleva una mayor o menor producción, respectivamente.


23/27


0

20

40

60

80

100

120

140

160

T1 T2 T3 T4 T5

Pro

du

cció

n (

Kg/

árb

ol)

+18%

+12%

-16% -10%

Figura 20. Producción de la campaña 2016/2017 para los distintos tratamientos

Si evaluamos la producción agrupando por una parte las dotaciones por encima del riego convencional y por otra parte las dotaciones por debajo obtenemos diferencias estadísticamente significativas de forma que se obtiene un 15% más de producción en los tratamientos por encima y un 12% menos de producción en los tratamientos por debajo (Fig. 21)


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0

20

40

60

80

100

120

140

160

Convencional > 20-40% < 25-50%

Pro

du

cció

n (

Kg/

árb

ol) ab

b

a

Figura 21. Producción de la campaña 2016/2017 agrupada por tratamientos por encima y por debajo del convencional. Letras distintas indican diferencias significativas (P<0.05)

El efecto de los tratamientos también se pone de manifiesto en la distribución por calibres de la producción (Fig. 22). Los tratamientos con mayor dotación hídrica presentaron más frutos de calibres mayores y viceversa, obteniéndose diferencias significativas en los calibres 12, 14 y 16 entre el T1 y los tratamientos T4 y T5. Estas diferencias fueron más notables en el T5, que a su vez presentó una mayor proporción de frutos de pequeño calibre.


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0

5

10

15

20

25

30

35

Pe

so (

kg á

rbo

l-1)

T1 T2 T3 T4 T5

Figura 22. Distribución en calibres de la producción por tratamiento

1. Los valores de potencial hídrico indican que el tratamiento convencional no supone un estrés hídrico para la planta, siendo este parámetro un buen indicador de la falta de agua en los tratamientos de recorte hídrico.

2. Una dotación hídrica del ~120% del riego convencional puede incrementar en un 18% la productividad del cultivo, manteniendo la proporción de calibres. No obstante en futuros proyectos hay que evaluar el posible efecto colateral sobre el control de hongos patógenos del suelo.

3. Dotaciones >120% del convencional no representan una ventaja en el rendimiento e implicarían un derroche de agua.

4. Dotaciones ≤75% del convencional han supuesto en la campaña 2016/2017 una disminución de la producción de hasta el 16% así como de la calidad comercial de los frutos.

5. Conclusiones

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Aunque en este estudio sólo se ha evaluado la campaña 2016/2017, el hecho de haber obtenido producciones similares a las de años anteriores junto con la observación de un efecto claro de las distintas dotaciones de riego sobre la producción, refuerzan los resultados y conclusiones obtenidas en este trabajo y, por tanto, pueden ser extrapolables a la generalidad del cultivo en la zona.


Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera

Avenida de Grecia s/n

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