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  • 8/14/2019 RIEGO POR GOTEO Libro Cap20xilema[1]

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    CAPITULO XXRIEGO AL XILEMA: PRINCIPIOS, PERSPECTIVAS Y PROBLEMAS1,2

    Megh R. Goyal, Eladio A. Gonzlez y Octavio Colberg Rivera

    1.0 Introducin -------------------------------------------------------------------------------------- 4491.1 Definicin de riego al xilema ----------------------------------------------------------- 450

    2.0 Principios----------------------------------------------------------------------------------------- 4512.1 Estructura y crecimiento del tronco del rbol --------------------------------------- 451

    2.2 Acarreo por el xilema ------------------------------------------------------------------- 4572.3 Teoras alternas -------------------------------------------------------------------------- 461

    2.4 Movimientos de solutos ----------------------------------------------------------------- 461

    3.0 Prcticas ----------------------------------------------------------------------------------------- 4623.1 Ventajas ----------------------------------------------------------------------------------- 462

    3.2 Desventajas ------------------------------------------------------------------------------- 464

    3.3 El sistema y sus problemas ------------------------------------------------------------- 4643.4 Modo de operacin ---------------------------------------------------------------------- 464

    3.5 Descripcin del sistema ----------------------------------------------------------------- 466

    4.0 Situacin actual -------------------------------------------------------------------------------- 467

    5.0 Estudios preliminares ------------------------------------------------------------------------- 4676.0 Bibliografa ------------------------------------------------------------------------------------- 470

    447

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    Manejo de Riego Por Goteo Capitulo XX: Riego al Xilema: Principios, Perspectivas y Problemas

    _______________________1 Este captulo fue preparado para el libro Manejo de Riego por Goteo. Autor: Dr. Megh R.

    Goyal, Profesor en Ingeniera Agricola y Biomdica, Universidad de Puerto Rico- Recinto de

    Mayagez , PO Box 5984, Mayagez, Puerto Rico 00681-5984. Para ms detalles puedecomunicarse por correo electrnico: [email protected] o puede visitar la pgina de

    internet: http://www.ece.uprm.edu/~m_goyal/home.htm

    2 Esta publicacin es propiedad pblica. Ejemplares pueden reimprimirse con la debida

    referencia al autor y al Servicio de Extencin Agricola, Universidad de Puerto Rico,

    Mayagez Puerto Rico, E.E.U.U.

    3 La versin en ingls fue presentada en la publicacin #85-2620 de la Sociedad Americana deIngenieros Agrcolas, St. Joseph MI. 17 20 de diciembre de 1985.

    448

    mailto:[email protected]://www.ece.uprm.edu/~m_goyal/home.htmhttp://www.ece.uprm.edu/~m_goyal/home.htmmailto:[email protected]
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    Manejo de Riego Por Goteo Capitulo XX: Riego al Xilema: Principios, Perspectivas y Problemas

    1.0 INTRODUCCIN

    El agua es la inversin ms crtica en la agricultura, ya que slo una pequea rea

    cultivada est regada mientras que una gran extensin de terreno necesita que se le provea riego.

    Por consiguiente, es sumamente importante que todas las fuentes de agua disponibles se usen

    inteligentemente para el mejor provecho. Investigaciones recientes en muchas partes del mundo

    han demostrado que los redindimientos por unidad cuantitativa de agua pueden aumentarse si los

    campos se nivelan, si le conocen los requisitos de agua de las cosechas y las caractersticas del

    suelo y se se siguen correctamente los mtodos para regar. Se pueden obtener ganancias

    significativas si se cambiasen los patrones de cosechas para minimizar el almacenamiento

    durante los meses caluroso de verano cuando las prdidas por evaporacin son ms altas, si se

    reducen las prdidadas por el acarreo y si el agua se aplica en el tiempo crtico cuando es ms

    til para las plantas .

    El objetivo principal del riego es proveerle a las plantas suficiente agua para prevenir

    condiciones estresantes que puedan disminuir el rendimiento. La frecuencia y la cantidad de

    agua necesaria depende de las condiciones climatolgicas, el cultivo, el estado de crecimiento y

    la relacin entre suelo-humedad-planta. Se puede determinar la necesidad de riego de varias

    formas que no requieren saber sobre tasas de evapotranspiracin (ET). Una forma es observar

    indicadores en la cosecha, tales como cambios de color o ngulo de la hoja, pero esta

    informacin se obtiene muy tarde para evitar reduccin en el rendimiento o calidad de la

    cosecha. Otros mtodos similares para programar el riego incluyen determinacin de la falta de

    agua de la planta, estado de la humedad del suelo o el potencial de agua en el suelo.

    Los mtodos para estimar los requisitos de agua en los cultivos a base de la

    evapotranspiracin y las caractersticas del suelo no slo tienen la ventaja de ser tiles para

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    determinar cundo regar, sino cunta agua es necesaria. No se han hecho estimados de ET para

    Puerto Rico, aunque la informacin bsica en datos meteorolgicos est disponible.

    Esto es la causa de uno de los problemas existentes: a los frutales se les mantiene con

    poco riego mientras que a las hortalizas se les riega en exceso. Los abastecimientos de agua en

    Puerto Rico estn disminuyendo. Usar las fuentes da agua subterrneas para riego es un lujo por

    la demanda para uso domstico, industrial; porque la calidad del agua baja, como ocurre en el

    Valle de Lajas, y por las prdidas por infiltracin, escrenta y evaporacin (costa sur de Puerto

    Rico). El agua, igual que la tierra, es un factor limitivo para la autosuficiencia agrcola de Puerto

    Rico. El uso inteligente del agua evita que el agua del mar entre en los acuferos y complique el

    problema. La introduccin de nuevos mtodos de riego ha alentado a los agricultores

    marginados a adoptar los mtodos sin tomar en consideracin los beneficios econmicos de los

    sistemas corrientes de riego por aspersin y por goteo. El riego de cultivos en suelos tropicales

    requiere saber los principios apropiados para usar eficazmente todos los recursos peculiares a

    las condiciones locales. Los mtodos de riego incluyen riego por zanja, por canales, por

    inundacin, bajo la superficie, por aspersin, por goteo y al xilema.

    1.1 Definicin de riego al xilema

    Riego al xilema es la aplicacin directa del agua de riego con los nutrimentos necesarios

    al xilema del tronco del rbol usando una serie de inyecciones dependiendo de su edad. Al riego

    de xilema tambin se le llama ultramicro, alta frecuencia, suero, tensin, inyeccin al rbol,

    inyeccin al tronco, agrostoiquiomtrico, a la savia, circulatorio interno, riego de quimioterapia.

    No hay diferencia en el concepto que estos nombres representan. La idea bsica se origin

    cuando varios productos qumicos se le inyectaron al sistema circulatorio de la planta.

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    Es simple inyectar agua, fertilizantes, micronutrientes, reguladores e inhibidores de

    crecimiento, plaguicidas, oligo, elementos gases, precursores de sabor, color, aroma y en general

    cualquier sustancia valiosa para mejorar la calidad del producto.

    2.0 PRINCIPIOS

    2.1 Estructura y crecimiento del tronco del rbol [2]

    Los tallos de dicotiledneas y monocotiledneas tienen varias estructuras y tipos de

    clulas en comn, pero tienen ciertas diferencias en el arreglo de los tejidos. Ambos tienen una

    capa externa usualmente cubierta con una cutcula cerosa. El principal tipo de clulas del

    material de la base lo componen clulas grandes de pared fina y relativamente indiferenciadas

    llamadas parnquimas. Los haces vasculares en el exterior forman la corteza, usualmente

    compuesta de parnquimas pequeos y ms diferenciados; en el centro est la mdula

    compuesta de algunas parnquimas ms grandes y de pared ms fina. Los haces vasculares de

    las monocotiledneas estn dispersos por todas las parnquimas, mientras que las dicotiledneas

    estn arreglados en un anillo. Cada haz vascular contiene clulas del xilema alrededor del

    centro y floema alrededor del exterior (Figura 1).

    El floema est compuesto principalmente de clulas de dimetro grande, pared fina, con

    caractersticas como un tamiz; llamadas elementos del tamiz, alineados terminal con terminal

    para para formar los tubos eribosos. Estos estn asociados con pequeas clulas parenquimticas

    llamadas clulas compaeras. Los vasos y traqueidas mueren segn maduren su contendido

    celular, mientras que las cn maduren su contendido celular, ,mientras que las clulas del floema,

    como las clulas parenquimticas no especializadas de la corteza y la mdula, se mantienen vivas

    y retienen alguna de su integridad celular. Los elementos del tamiz pueden perder su ncleo y

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    sufrir modificaciones en estructuras, pero se mantienen vivas y aparentemente capaces de

    metabolizar.

    El xilema est compuesto de clulas de pared gruesa muertas y uno u otros vasos

    (grandes clulas sin pared celular que forman un tubo que corre a lo largo del tallo) o traqueidas

    ms pequeos en dimetro que tienen pared terminal y usualmente ms fuerte y engrosamiento

    secundario .El xilema puede contener fibras (similar a las traquideas, pero con puntas ms largas

    y angostas) que sirven para soporte estructural y aislar las clulas parenquimticas que penetran

    el xilema. La diferencia principal entre los tallos de dicotiledneas y monocotiledneas es la

    organizacin de los haces vasculares y la existencia de tejido meristemtico en los haces de

    dicotiledneas.

    Los haces de las monocotiledneas estn dispersos por todo el parnquima, cada uno

    tiene xilema alrededor del centro y floema en el exterior. El primer xilema formado, llamada

    protoxilema, est cerca al centro y el ltimo xilema, llamado protoxilema, est cerca del floema.

    No ocurre divisin celular una vez los haces estn formados. Una gran parte de la maduracin y

    diferenciacin del tejido ocurre antes que el alargamiento en el tallo de las monocotiledneas.

    Los tallos de las dicotiledneas son ms comlejos e invarialblemente capaces de un

    crecimiento secundario. Inicialmente los haces estn arreglados en un cculo alrededor del centro

    de la mdula.

    El xilema y el floema estn separados por una capa de clulas con capacidad de divisin,

    llamadas cambium. El crecimiento secundario del cambium ocurre por divisin tangencial a la

    circunferencia del tallo, surgiendo clulas nuevas del floema hacia fuera y nuevas clulas del

    xilema hacia el interior. Ms tarde se desarrolla el cambium interfascicular (entre haces) por

    rejuvenecimiento de clulas parenquimticas entre los haces.

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    Figura 1a. Seccin transversal de un tallo monocotiledneo y cotiledneoy uno dicotiledneo.

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    Figura 1b. Seccin longitudinal del extremo superior de un tallo.

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    Figura 1c. Diagrama del sistema de flujo de masa en una planta.

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    Figura 1d. Secciones transversales de un tallo de madera con crecimiento secundario. Estassecciones pueden ser relacionadas con la seccin longitudinal a la derecha.

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    As se forma un crculo completo de cmbium, el cual forma un crculo de xilema en el

    interior y uno de floema en el exterior. A la seccin central del tallo, incluyendo el floema y

    todo lo que hay dentro, se le llama estela. La corteza externa y ms tarde las capas del floema

    ms externas le forman un meristemo felognico, o sea, que forma corcho. El felgeno produce

    las clulas de corcho que principalmente constituyen la corteza del rbol. Segn el tallo de

    dicotiledneas aumenta en dimeytro la corteza vieja se cae y se forma nueva corteza del corcho

    y de las capas del floema viejo.

    Las dicotiledneas perennes pueden continuar expandindose por largo tiempo por

    crecimiento secundario. El xilema secundario se forma en anillo anuales con grandes clulas en

    la madera de primavera los cuales contienen con frecuencia la mayora de los vasos en

    angiospermas de madera dura, y pequeas clulas en madera de verano. Los tallos de

    dicotiledneas perennes rara vez retienen el crecimiento del floema por ms de un ao o dos. El

    floema viejo muere y cae segn el dimetro del tallo aumenta. La base de las ramas se cubre de

    madera nueva y forman nudos.

    2.2 Acarreo por el xilema [2]Cuando el agua se pierde por transpiracin se reemplaza a travs de las races. La

    prdida de agua por las hojas significa que la cantidad de agua en la planta disminuye

    consecuentemente su potencial es ms bajo (se vuelve fuertemente negativo) y el agua se

    difunde por las races por el potencial en gradiente desarrollado. Las races son esesnciales por

    su gran superficie absorvente que provee el contacto necesario entre la parte epgea de la planta y

    el agua del suelo.

    El agua puede difundirse de una clula a otra por un gradiente en potencial y puede entrar

    al xilema con suficiente fuerza para generar una presin tan alta como 2 a 3 bares o ms.

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    Aunque esta presin en la raz nunca es suficiente para elevar el agua al tope de un rbol alto, y

    en muchas ocasiones pudiera ser muy baja en la mayora de las plantas, particularmente cuando

    la prdidad de agua es grande.

    El flujo de la presin de la raz no es lo suficientemente grande para estimar el volumen

    de agua que actualmente se mueve a travs del rbol. Se requiere una presin de 10 bares para

    levantar 300 pies de agua y an ms presin para vencer la resistencia en el tronco y mantener un

    flujo adecuado. Definitivamente esta presin no la suple la presin de la raz; su magnitud nunca

    se ha medido. La capilaridad y el potencial creado en un sistema con pasajes angostos, pueden

    ser suficientes para elevar el agua a distancias cortas en los tallos, pero no a las alturas requeridas.

    Esto puede implicar que el agua puede moverse bajo un potencial en un gradiente del

    suelo a la atmsfera va la planta. Esto significa que un potencial muy bajo de agua en la

    atmsfera, relativo al potencial de agua en el suelo, suple la fuerza que eleva el agua a las hojas

    de la planta. En otras palabras, segn el agua se evapora de la superficie de las hojas, ms agua

    se eleva hacia arriba por la tensin que se crea. Parece increble que las clulas frgiles de la

    hoja puedan aguantar tensiones de 150 lbs/pulgada cuadrada o ms sin colapsarse. De hecho,

    debido a su pequeo tamao, las clulas pueden resistir tensiones ms grandes. El potencial de

    agua del aire es muy bajo.

    A una humedad relativa de 50%, es cerca de -1,000 bares, lo cual es mucho mayor a HR

    baja [= -10.7 (T) 1og (100/HR), de donde: T = Temperatura en grados absolutos y HR es

    humedad relativa]. La diferencia del potencial de agua entre las clulas de la hoja y la atmsfera

    es muchas veces muy grande y la prdida de agua de la superficie de la hoja clula induce

    tramendas tensiones dentro de las clulas. Estas tensiones se alivian por el flujo de agua en el

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    interior de la clula y ltimamente, del xilema y de las venas de la hoja, de modo que la tensin

    se transmite al agua en el xilema.

    En cuanto a la cohesin del agua, el problema es cmo puede elevarse el agua por un

    sistema de tubera, tal como es el xilema, por distancias mayores a la altura de una columna de

    agua soportada por una atm (30 pies). Si uno trata de subir el agua por un tubo aplicando

    succin en el tope, la columna se romper y se formar un vaco para la columna de 30 pies o

    ms. De hecho, las molculas de agua tiene gran afinidad entre s y las columnas angostas de

    agua pueden levantar una tensin arriba hasta 1000 atm sin romperse debido a la propiedad

    cohesiva de las molculas. Desde el 1984, ha progresado la teora de que el agua se puede elevar

    hasta muy alto en los rboles en largas columnas tal como hilos por xilema. Estas columnas

    normales no se rompen debido a que la propiedad cohesiva de las molculas de agua es

    suficiente para prevenir que el haln las separe de las parede de los vasos.

    Hay evidencia indirecta que apoya la teora de que al agua la halan hacia arriba las

    fuerzas de evaporacin de las hojas. Esto se muestra claramente inyectando pintura, seales

    radiactivas o pequeas pulsaciones de calor dentro del tronco del rbol y sigiendo el movimiento

    que el marcador hace en el agua al moverse por el xilema. El hecho de que el agua en el xilema

    est bajo tensin puede observarse cortando el tallo de la planta. El agua se vuelve atrs por el

    xilema y si se riega agua sobre la superficie cortada, el agua se absorbe hacia el interior. Si se

    coloca un micrfono sensitivo en el tallo, puede escucharse el chasquido del hilo del agua por el

    xilema particularmente en das calientes y secos. Una cavidad extensiva puede causar marchitez

    severa debido a que una columna rota no puede transmitirle a las races la tensin requerida para

    subir el agua. Por la noche, cuando la tensin causada por la evaporacin baja, se presume que

    el hilo de agua roto se uno otra vez por la presin de las races.

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    Un problema con esta teora del movimiento del agua en los tallo es que ocurren roturas

    en la columna de agua como resultado de sequas prolongadas por la formacin de burbujas de

    gas del aire disuelto y por causas mecnicas. Tericamente estas roturas deberan inactivar el

    hilo del xilema en el cual ocurre y reduce la capacidad del sistema para mover el agua. Muchas

    roturas semejantes ocurren, pero no parece que afectan el movimiento de agua seriamente. Se

    presume que cuando la tensin baja por la noche, las columnas se vuelven a unir. Si se han

    hecho cortaduras en el tronco, la columna continua no permanece vertical, el agua es capaz de

    ascender siguendo un patrn zigzag a una raz ms baja. Parece imposible que ocurra una

    corriente lateral como resultado de la difusin en las parnquimas del xilema (tejido vivo del

    xilema).

    Tamao del vaso: Se ha demostrado que en vasos pequeos la razn del flujo del agua vara

    con el cuadrado del radio del vaso (Ley de Poisueville). Las plantas con tallos largos angostos

    como las enredaderas, tienden a tener vasos con dimetro grande que permiten altas razones de

    flujo. Puesto que la razn del flujo vara inversamente proporcional con el riego, este arreglo

    permite la transferencia eficiente del agua a travs de distancias largas en tallos de seccin

    transversal pequea. Sin embargo, tales vasos estn ms sujetos a cavidades o a que se les

    rompa la columna y las altas presiones en la raz de estas plantas pueden estar asociadas con la

    necesidad de rellenar los vasos que las cavidades vacan. Por otro lado, los rboles que tienen

    una seccin transversal ms grande en relacin a la longitud, tienden a tener conductos del

    xilema ms pequeos. Esto significa que el agua la puede elevar a mayores alturas, las fuerzas

    mayores y la reduccin en la intensidad de la corriente causada por el pequeo dimetro de los

    vasos, se compensa con el incremento en el dimetro del tronco y el mayor nmero de elementos

    conductores.

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    Manejo de Riego Por Goteo Capitulo XX: Riego al Xilema: Principios, Perspectivas y Problemas

    Los cambios extremos en temperatura causan la formacin de burbujas en el agua en

    tensin. Las plantas en zonas de temperaturas ms fras tienden a tener vasos ms pequeos que

    las plantas en zonas tropicales. Las conferas slo tienen traqueidas, no vasos.

    2.3 Teoras alternasUna de estas teoras postula que el agua asciende como vapor. Sin embargo, se sabe que

    la mayor parte del agua en el xilema es lquida, no vapor. Varias sugerencias de sistemas de

    bombas activas se han hecho, pero no se han encontrado mecanismos bioqumicos o mecnicos

    que cumplan con los requisitos de estas bombas. El transporte activo en clulas vivas del rbol

    parece improbable. Primero, porque la resistencia de clulas vivas al flujo sera muy grande y

    debiera aadir en gran parte a las fuerzas requeridas para mover cantidades de agua. Si le cortan

    a las races una planta y la planta marchita se pone en agua, la planta recobrar ms lentamente

    que una con las races intactas.

    Esto muestra la mayor resistencia al transporte del agua causada por el tejido vivo, y se

    sugiere que el agua se mueve a travs del tallo por un tejido no vivo. La aplicacin de venenos

    al tallo tiene muy poco efecto o ninguno sobre el movimiento del agua, reforzando el concepto

    de que las clulas no vivas participan en el transporte del agua y que el tallo no utiliza energa

    para realizarlo.

    Parece cierta la teora de que el agua asciende por el xilema de plantas altas bajo la

    influencia de las fuerzas de la evaporacin del agua de las hojas.

    2.4 Movimiento de solutos

    Puesto que el xilema representa un sistema de transporte de agua ilimitado, esencialmente

    en una direccin, parece que los solutos se mueven el xilema por el arrastre del disolvente. Estos

    no tienen que moverse con la misma velocidad que el agua, puesto que sus movimientos pueden

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    Manejo de Riego Por Goteo Capitulo XX: Riego al Xilema: Principios, Perspectivas y Problemas

    estar infludos por la abosorcin de las paredes de los vasos o por la difusin bajo un potencial en

    gradiente dentro del sistema que est fluyendo. Con tal que algn sistema de transporte activo

    est disponible para transferir solutos al apoplasto del xilema, en otras palabras, para cargar la

    corriente de traslado, no se requiere fuerza alguna de movimiento que no sea el flujo de agua

    para moverlos al tope del sistema de xilema. En este punto los solutos pueden moverse por

    transporte activo o por difusin, dependiendo de la concentracin de los solutos en las clulas de

    la hoja y sus requisitos. Se puede notar:

    1. Las sales y sustancias inorgnicas se mueve hacia arriba por el xilema y hacia abajopor el floema.

    2. Las sustancias orgnicas se mueven hacia arriba y hacia abajo por el xilema y haciaabajo por el floema.

    3. El nitrgeno puede moverse por el xilema (en rboles) o por el floema (en plantasherbceas).

    4. Compuestos orgnicos como el azcar pueden estar presentes en la savia del xilemaen grandes concentraciones durante la primavera cuando la savia sube en los rboles

    antes de que las hojas broten.

    5. El transporte lateral de solutos de un tejido a otro ocurre, presumiblemente pormecanismos normales de transferencia (Difusin, transporte activo y otros).

    3.0 RIEGO AL XILEMA: PRACTICAS

    3.1 Ventajas

    3.1.1 Uso eficiente del agua

    1. No ocurren prdidas por evaporacin.

    2. Se elimina la infiltracin en el subsuelo cuando las races son incapaces de absorber

    el agua.3. Se elimina la escorrenta.4. No humedeces el follaje.5. Se elimina el consumo de agua de los yerbajos; adems se mantiene el suelo libre de

    yerbajos ya que no hay riego superficial.6. Se puede regar el rea completa hasta los bordes.

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    7. Se puede aplicar una cantidad precisa de agua segn la razn de transpiracin de laplanta.

    8. La eficiencia de la aplicacin del agua puede alcanzar hasta 99%.9. Se ahorra de 90 a 95% del agua.

    3.1.2 Reaccin de la planta1. Se pueden manipular las caractersticas de crecimiento del cultivo.2. Se puede obtener una cosecha de mayor calidad y uniformidad.

    3.1.3 Ambiente de la raz1. Poca profundida del sistema de raz.2. Aereacin eficaz del suelo.3. Provee la cantidad apropiada de nutrimentos.

    3.1.4 Plagas y enfermedades

    1. Es posible inyectar los plaguicidas dentro del sistema de la planta.

    2. Se reducen las frecuencias de las aspersiones.

    3. Se reduce la incidencia de insectos y enfermedades.4. Es posible reducir la frecuencia de la aplicacin de plaguicidas.

    3.1.5 Crecimiento de yerbajos

    1. Es mnimo

    2. No existen yerbajos en el terreno o entre los rboles.

    3.1.6 Beneficios agronmicos

    1. Las actividades relacionadas con el funcionamiento del sistema de riego no interfieren

    con las del cultivo, las asperciones y las cosechas.

    2. Reduce la necesidad de cultivo, ya que hay menos yerbajos, endurecimientosuperficial y compactacin.

    3. Se elimina la escorrenta.

    4. Se elimina la erosin causada por el riego por infiltracin.5. Es posible aplicar fertilizantes con el sistema de riego ahorrando energa y cantidad.6. Otros productos qumicos necesarios se pueden aplicar con el agua de riego.

    3.1.7 Beneficios econmicos1. Ahorro significativo en energa.2. Los costos son bajos.3. El tamao de la tubera es significativamente menor comparado con el tamao de

    tubera de otros sistemas de riego.

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    Manejo de Riego Por Goteo Capitulo XX: Riego al Xilema: Principios, Perspectivas y Problemas

    travs de un tubo plstico a una presin muy baja o sin presin. El fluido puede moverse en la

    planta en cualquier direccin. Las races continan alimentando la planta en la forma natural,

    buscarn la humedad y crecern hacia abajo estimuladas por el geotropismo.

    Las plantas eliminan agua mediante el proceso de transpiracin. La cantidad de agua que

    la planta elimina y la cantidad que sta necesita son dos cosas diferentes. La bien conocida

    Reaccin de Hill es [6C02 + 6H20 = C6H1206 + 602]. A la inversa de sa se le llama

    respiracin. Si medimos cuidadosamente las cantidades de azcar sintetizadas en la hoja por

    superficie unitaria y tiempo (10 a 15 mg de hexosa2/dm2hr) entonces se puede calcular

    fcilmente qu cantidad estoiquiomtrica de agua se requiere bajo las mismas condiciones (e.g.

    50 a 80 ml para un perodo de 8 horas considerando una superficie de follaje de 8 a 10 m 2). Esta

    cantidad se aproxima mucho a la cantidad de agua consumida en riego al xilema durante el

    mismo perodo y bajo las mismas condiciones. El mayor consumo de agua ocurre durante la

    fotosntesis o sea durante el da [12].

    Modificaciones del sistema se logra colocando la pieza de cermica en la zona radical de

    las plantas de interior, en plantas de invernadero o en cualquier planta muy pequea como para

    recibir el implante en el tronco. La misma eficiencia de uso de agua y nutrimentos es aplicable,

    pero alguna de al ingeniera metablica (modular el metabolismo de la planta para obtener

    mejores frutas mediante la inyeccin de sustancias como promotores de color, sabor, metabolitos,

    enzimas o coenzimas) pudiera no ser eficaz. Las semillas para invernadero pueden tambin

    germinarse y crecer de un implante en el suelo. La semilla se puede adherir al implante, luego se

    siembra y se deja crecer hasta que madure. Los rboles pueden crecer el primer ao con otro

    sistema de riego y despus instalarales el sistema al xilema. Se han informado usos de agua de

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    Manejo de Riego Por Goteo Capitulo XX: Riego al Xilema: Principios, Perspectivas y Problemas

    4.0 Situacin actual

    El cuadro 1 revela la informacin actual disponible en las diferentes reas de riego al

    xilema. La mayor parte de la informacin disponible es inyeccin de plaguicidas dentro del

    tronco del rbol usando jeringuilla, botella plstica por gravedad, etc. La informacin de riego al

    xilema necesita desarrollarse. La publicacin Drip/Trickle Irrigation de 1984 describe

    brevemente la tecnologa necesaria.

    5.0 Estudios preliminares.

    Para establecer las bases para un programa de riego al xilema, se instalaron tensimetros

    en el suelo y el tronco de algunos rboles de mang regados por goteo, riego por inundacin y

    riego por aspersin. Se tomaron lectoras de los tensimetors por 13 das a las 7:00 A.M., 12:00

    m y 3:00 P.M. cada da. En todos los casos se observ que los tensimetros en los rboles no

    respondan despus de varios das de la operacin del implante ya que las puntas obstruyen. La

    variacin en las lecturas de tensin para tres tensimetros sigui el mismo patrn que los

    tensimetros en el suelo. Aunque las lecturas de tensin en el suelo fueron ms pronunciadas

    (Figura 2).

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    Manejo de Riego Por Goteo Capitulo XX: Riego al Xilema: Principios, Perspectivas y Problemas

    Cuadro 1. Estado actual del sistema de inyeccin al rbol.

    Descripcin Bibliografa **

    Equipo 2, 4, 17, 19, 25, 28, 31

    Fertilizante/ micronutrimentos 7, 38

    Inyectores 19, 39, 45, 50

    Medida del potencial de agua en xilema 1,23

    Mtodos 5, 6, 7, 8, 13, 17, 18, 25, 26, 28, 33, 35

    Plaguicida 4, 6, 13, 18, 19, 20, 24, 27, 36

    37, 39, 40, 41, 43, 46, 49

    Presin en la inyeccin 17, 19, 22, 29, 31, 34, 38, 41, 42, 43, 45

    Principios de la inyeccin y tecnologa 5, 20, 32, 42, 48, 50

    Quimigacin 5, 8, 14, 15, 16, 20, 22, 25, 26, 34, 35

    Regulador de crecimiento/inhibidor 2, 3, 21, 29, 33, 42, 44, 46

    Riego: Tecnologa y principios 12

    ** Los nmeros se refieren a la bibliografa.

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    Manejo de Riego Por Goteo Capitulo XX: Riego al Xilema: Principios, Perspectivas y Problemas

    Figura 2. Las lecturas de tensin estan basadas en tensimetro instalado a 12 cm de profundidaden el suelo y tensimetro instalado en el xilema de un rbol de mang bajo riego por goteo. Laslecturas fueron registradas a las 3:00 p.m diariamente.

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    25/27

    Manejo de Riego Por Goteo Capitulo XX: Riego al Xilema: Principios, Perspectivas y Problemas

    15. Goyal, M. R. and L. E. Rivera, 1985. Bibliography Drip / Trickle Irrigation

    (Supplement). Publication No. 84-13 by College of Engineers and Surveyor of

    Puerto Rico , GPO Box 3845, San Juan, P.R. 00936-3845.

    16. Goyal, M. R., 1985. CBAG TAD P.R project proposal , Irrigation RequirementEstimations in Puerto Rico . Agricultural Experiment Station, UPR-RUM, Rio Piedras.

    17. Gregory, G. F. and T. W. Jones, 1975. An improved apparatus for pressure injecting

    fluid into trees. USDA Forest Service Research Note, NE- Z14.

    18. Harries, F. H., 1965. Control of insects and mites on fruit trees by trunk injections.

    Journal of Economic Entomology 58 (4): 631-34.

    19. Hedden, S. L., R. F. Lee, L. W. Timmer and L.W. Albrigo, 1981. Improved injector

    design for pressure injecting citrus trees with tetracycline. Phytopathology71 : 880.

    20. Helburg, L. W., M.E. Schomaker and R. A. Morrow , 1973 . A new trunk injection

    Technique for systemic chemicals. Plant disease Report, 57 (6) : 513-14

    21. Hield, H., S. B. Boswell and S. Hemstreet, 1977. Eucalyptus tree growth control byinhibitors applied as sprays , injection, cut painting or trunk banding. J. Am. Soc.

    Horti. Sci. 102: 665-69.

    22. Himelick, E. B., 1972. High pressure injection of chemicals into trees. Arborists News

    37: 97-103.

    23. Huzulak, J. and F. Matejka, 1980. Study of xylem pressure potential dailydynamics by means of autocorrelation analysis. Biologia Plantarum 22 (5): 336-40.

    24. Jeppson, L. R., M. J. Jesser and J. O. Complin, 1952. Tree trunk application as a possiblemethod of using Systemic insecticides on citrus. J. Econ. Entomology (4) : 669-71.

    25. Jones, T. W. and G. F. Gregory , 1971. An apparatus for pressure injection ofsolutions into trees. U.S Forest Sevice Res. Pap. NE-233. Pages 7.

    26. Lantz, A. E., 1938. An efficient method for introduction of chemicals into living trees.

    US Bur. Ent. Plant Q. E-434. Page 4.

    27. Lee, R. F., L.W. Timmer and L. G. Albrigo, 1982. Effect of Oxytetracycline and

    Benzimidazole treatments on blight-affected citrus trees. J. Am. Soc. Hort. Sci., 107

    (6) 1133-38.

    28. May, C., 1941. Methods of tree injection. Trees, 4 : 7 , 10 - 12, 14, 16.

    471

  • 8/14/2019 RIEGO POR GOTEO Libro Cap20xilema[1]

    26/27

    Manejo de Riego Por Goteo Capitulo XX: Riego al Xilema: Principios, Perspectivas y Problemas

    29. Miller, S.S., 1982. Growth and branching of apple seedlings as influenced by

    pressure injected plant growth regulators. Hort. Sci. 17 (5) : 775-76.

    30. Pryor, A., 1984. How to fight phytophthora in avocados. Agrichemecal Age, March1984. Pages 53 - 54.

    31. Reil, W. O. and J.A. Bentel, 1976. A pressure machine for injecting trees. Calif.Agric. 30 (12) : 4-5.

    32. Roach , W. A., 1939. Plant injection as a physiological method. Ann. Bot. 3: 156-225

    33. Roberts, B. R., D. E. Wuertz, G. K. Brown and W. F. Kwolek, 1979

    Controlling sprout growth in shade trees by trunk injection. J. Am. Soc. Hort. Sci; 104:883-887.

    34. Sachs, R.M., G. Nyland , W. P. Hackett, J. Coffelt, J. DeBie and G. Giannini, 1977.

    Pressurized injection of aqueous solutions into tree Trunks. Scientia Hort. 6: 297-310.

    35. Schreiber, L.R., 1969. A method for the injection of chemicals into trees. PlantDis. Reporter 538764-65

    36. Schwarz, R. E., J. N. Moll and S. P. Van Vuuren, 1976. Control of citrusgreening and its psylla vector by trunk injections of tetracyclines and insecticides.

    Proc. 7th Conf. Int. Organ, Citrus Visol, Univ. of CA, Riverside- CA. Pages 26-

    29.

    37. Schwarz, R. E. and S. P. Van Vuuren, 1971. Decrease in fruit greening of sweetorange by trunk injection of tetracyclines. Plant Dis. Reporter. 55: 747-50.

    38. Southwick, R. W., 1945. Pressure injection of iron sulphate into citrus trees. Proc. Am.

    Soc. Hortic. Sci. 46: 27-31.

    39. Sterrett, J. P.,1968. Response of oak and red maple to herbicides applied with an injector.

    Weed Sci, 16: 159-60.

    40. Sterrett, J. P., 1969. Injection of hardwoods with dicamba, picloram and 2, 4-D,

    Journal Forestry, 67: 820-21.

    41. Sterrett, J. P., 1979. A pressure injector for herbicidal control of potencial danger

    trees. Proc. Northeast Weed Sci. Soc. 33: 207-212.

    472

  • 8/14/2019 RIEGO POR GOTEO Libro Cap20xilema[1]

    27/27

    Manejo de Riego Por Goteo Capitulo XX: Riego al Xilema: Principios, Perspectivas y Problemas

    42. Sterrett, J. P., 1979. Injection methodology for evaluating plant growth retardants.Weed Sci, 27: 688-90.

    43. Sterrett, J. P., 1982. Selective control of trees by pressure injection of herbicides.

    Hort. Scince, 17 (3) : 360-61.

    44. Sterrett, J. P., 1985. Paclobutzrazol : A promising growth inhibitor for injection

    into woody plants. J. Am. Soc. Hort. Sci. 110(1): 4-8.

    45. Sterrett, J. P. and R. A. Creager, 1977. A miniature pressure injector for deciduous

    woody seedlings and branches. Hort. Sci. 12 (2) : 156-58.

    46. Sterrett, J. P., R. H. Hodgson and R. H. Snyder, 1983. Growth retardant response

    of bean and woody plants to injections of MBR 18337. Weed Sci. 31: 431-35.

    47. Timmer, L. W. , R. R. Lee and L. G. Albrigo, 1982. Distribution and persistenceof trunck injected oxytetracycline in blight affected and healthy citrus. J. Am.

    Hort. Sci. 107: 428-32.

    48. Tree injection - New. Farm chemicals 138 (12) : 64-66.

    49. Van Vuuren, S. P., J. N. Moll and J. V. de Graca, 1977. Preliminary report

    on extended treatment of citrus greening with tetracycline hydrochloride by tree

    injection. Plant Disease. Reporter, 61: 358-59.

    50. Young, R. H., S. M. Garnsey and G. Horanic, 1979. A device for infusing liquids

    into the outer xylem vessels of citrus trees. Plant Disease Reporter,63 (9): 713-15.