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Consumo y disponibilidad de agua en cultivo de riego

Publicado el: 18/1/2016
Autor/es: Aquiles Salinas, Giubergia, Juan Pablo; Matías Boccardo; Severina Ignacio; y Federico Aimar. Grupo de Riego del INTA Manfredi. Cordoba. Argentina
El riego resulta fundamental para la producción de trigo en Córdoba, ya que las características edafoclimáticas de la provincia la convierten una zona marginal para su cultivo. Por tal motivo, el INTA Manfredi investiga desde 1996 la programación del riego a través de la herramienta del Balance Hídrico, que permite estimar el contenido de agua en el suelo.
Las características edafoclimáticas de la provincia de Córdoba ubican a la misma dentro de una zona marginal para la producción de trigo. La inestabilidad hídrica y térmica son las principales causales de esta marginalidad, por lo que gran parte de los trabajos de investigación sobre el tema buscan minimizar los problemas antes mencionados. La principal herramienta que está disponible para una parte finita de los productores es la incorporación de sistemas de riego que permitan cubrir los requerimientos hídricos de los cultivos, y así lograr el objetivo de aumentar y estabilizar los rendimientos, otorgando así una mayor certidumbre económica. El cultivo de trigo requiere durante su ciclo aproximadamente entre 500 a 550 mm de agua, siendo el período de encañazón donde comienza el incremento en la demanda hídrica (3-4 mm/día) y las necesidades se hacen máximas en el llenado de granos (5-6 mm/día).
El INTA Manfredi, desde el año 1996, tomó como una de sus principales líneas de investigación la programación del riego, es decir, ayudar a obtener respuestas a dos preguntas fundamentales que son ¿cuándo y cuánto regar? Para esto, una de las herramientas más probadas y difundidas fue el uso del Balance Hídrico, que permite estimar el contenido de agua en el suelo y decidir los momentos de riego.
Materiales y métodos.
El módulo de riego por aspersión del INTA Manfredi fue instalado en el año 1996 y hasta la fecha se tienen registros de 18 años de uso del balance hídrico en el cultivo de trigo. Para poder llevar a cabo un balance, se requieren principalmente de datos de suelo, clima y cultivo.
Suelo: se requiere conocer la textura del perfil de suelo (en este caso un suelo franco limoso de la serie Oncativo), las constantes hídricas del suelo (capacidad de campo y punto de marchitez permanente) y la densidad aparente, que hacen a su capacidad de almacenar agua. Desde el comienzo de las experiencias se calculó el contenido de agua en el suelo (AU) a través del método gravimétrico. Se realizan muestreos en tres momentos del ciclo del cultivo, el primero a la siembra, luego al inicio de período crítico y el último a la madurez fisiológica del cultivo.
Clima: mediante datos de radiación, temperatura y precipitaciones, principalmente, se estiman semanal o mensualmente la Evapotranspiración potencial, que representa la demanda ambiental (oferta ambiental).
Cultivo: se requiere conocer los coeficientes de cultivos (kc) que se pueden obtener fácilmente en la bibliografía (Manuales de FAO o página de internet del Inta Manfredi). Conociendo este dato, se calcula el consumo del cultivo con la siguiente ecuación:
Cm = ETo * kc
donde Cm representa el consumo del cultivo, ETo, la evapotranspiración potencial y kc coeficiente de cultivo.
Una vez obtenidos los datos mencionados anteriormente, se calcula el consumo aparente del cultivo como:
Cma = AUF – AUI + Pp + R
donde AUF representa el contenido de agua al final del ciclo del cultivo (madurez fisiológica), AUI, representa el contenido de agua a la siembra del cultivo, Pp representan las precipitaciones y R, representan los riegos aplicados.
Además, se midieron los rendimientos del cultivo de trigo durante este periodo de experiencia y también la eficiencia del uso del agua (EUA) que surge de la relación entre el rendimiento y el consumo aparente obtenido en cada año (kg grano/mm consumido).
Resultados.
En el gráfico 1 se muestran los valores del contenido de agua útil en el suelo (expresados en mm) hasta los dos metros de profundidad, al momento de la siembra y en la madurez fisiológica del cultivo de trigo para una serie de 18 años (1996-2014).
El valor de agua útil promedio obtenido a la siembra fue de 212 mm, (con un máximo de 306 y mínimo de 115 mm), que representan un 69% del contenido máximo de agua útil que ese suelo es capaz de almacenar. Al final del ciclo del cultivo (madurez fisiológica) se obtuvieron valores promedios de agua en el suelo de 106 mm, con un máximo de 212 mm y un mínimo de 0 mm, que representa el 69 y 0 %.
 
Consumo y disponibilidad de agua en cultivo de riego - Image 1
Gráfico 1.
El contenido de agua en el suelo hasta los dos metros de profundidad, sumado a las precipitaciones y los riegos, representan la oferta de agua para el cultivo. A diferencia de los cultivos estivales, el trigo crece normalmente en una estación seca, por tal motivo el agua a la siembra explica en un 55% la variación en el rendimiento del cultivo, como se observa en el grafico 2.
Consumo y disponibilidad de agua en cultivo de riego - Image 2
 
Consumo y disponibilidad de agua en cultivo de riego - Image 3
Gráfico 2: Rendimiento en función al agua útil a la siembra. Gráfico 3.
En el gráfico 3 muestra la distribución de las precipitaciones y riegos, como promedio mensual para el ciclo del cultivo de trigo entre precipitaciones y riegos.
La oferta total de agua en el ciclo del trigo es de 380 mm, de las cuales 199 corresponden a precipitaciones y 182 mm a riegos. Guiados por el balance hídrico, que nos permite conocer la disponibilidad de agua en el suelo, podemos observar que durante los primeros cuatro meses del cultivo el agua es principalmente aportada por el riego, mientras que a partir de octubre en general comienza a disminuir el aporte del riego debido al incremento estacional de las precipitaciones.
El consumo aparente promedio durante los 18 años fue de 515 mm, siendo el valor máximo de 789 mm obtenido en la campaña 2012 y el mínimo de 379 mm para la campaña 1997; por ende, si el aporte por lluvias y riegos es de 380 mm, el resto de la oferta hídrica del cultivo proviene de la reserva de agua almacenada en el suelo.
El gráfico 4 muestra los valores de consumo aparente del cultivo de trigo para los 18 años de experiencias.
En la tabla 1 se muestran los rendimientos y la eficiencia del uso del agua para la producción de granos (EUA) para las 18 campañas de trigo.
Consumo y disponibilidad de agua en cultivo de riego - Image 4
 
Consumo y disponibilidad de agua en cultivo de riego - Image 5
Gráfico 4.  Tabla 1.
El rendimiento promedio para el cultivo de trigo en el lote de riego suplementario del INTA Manfredi fue de 4951 kg/ha, con una eficiencia de uso del agua de 10 kg por milímetro consumido. El mayor rendimiento obtenido fue de 7000 kg/ha, que ocurrió durante las campañas 2010 y 2011, y los menores rendimientos en las campañas 1996-2002 y 2012 (entre 2000 y 2890 kg/ha). Esto fue debido a la ocurrencia de granizo previo a cosecha y a problemas con la imposibilidad de regar por desperfectos en la bomba de la perforación.
Consideraciones finales.
  • En el 72 % de los años, el cultivo de trigo inició su ciclo con una muy buena reserva de agua acumulada en el suelo (+/- 10% de los 212 mm).
  • La herramienta de balance hídrico permite ser eficientes en la definición de la aplicación de riego, ya que contempla las precipitaciones y la reserva acumulada en el suelo.
  • Aunque la marginalidad de la región está determinada por cuestiones hídricas y térmicas, los años donde “el ambiente acompaña” se obtienen rendimientos muy elevados.
  • Eliminando los años donde el rendimiento fue afectado por cuestiones extras al manejo, el rendimiento promedio es de 5.440 kg/ha.
 
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