A. L. Alarcón(1) & J. F. Moreno (2)
(1) Dpto. Producción Agraria.ETSIA. UPCT & CIFACITA S. L. (2) ETIFA S. L.
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Una importante proporción de las producciones agrícolas a nivel mundial se producen bajo climas áridos y semiáridos. De forma general, se puede afirmar que en estas zonas, las condiciones climáticas de temperatura, humedad relativa y luz, favorecen e intensifican la productividad de los cultivos. En contra, y siempre hablando de forma general, los recursos hídricos en estas zonas suelen ser escasos y de deficiente calidad, y los suelos poco fértiles o con una intensa tendencia a perder su estructura y, en consecuencia, su fertilidad.
Ante este panorama, la adopción, adaptación e implementación tecnológicas, juegan un importante papel de cara a aprovechar las ventajas y paliar los inconvenientes de estas áreas de producción.
Para la producción de un kilogramo de materia vegetal seca, se necesitan entre 200 y 1000 litros de agua. Las necesidades de agua de las plantas van a depender de la especie y su estado fenológico, del medio de cultivo y de las condiciones ambientales. El 98-99% del agua que absorbe la planta se pierde en el proceso transpirativo. Para evaluar las necesidades de riego, hay que añadir la pérdida de agua desde la superficie del suelo/sustrato (evaporación) y la cantidad de agua necesaria para evitar la acumulación de sales en el entorno radicular. Es decir, las necesidades de agua de un cultivo vienen marcadas por el agua perdida por evapotranspiración y sus requerimientos de lixiviación.
Si el objetivo del siglo XX era encontrar nuevas fuentes de agua, en el siglo presente, el objetivo es aumentar la productividad del agua, es decir, hacer más con el agua que tenemos a nuestra disposición. Todos aquellos sistemas conducentes a optimizar el consumo hídrico de los cultivos e incrementar la eficiencia del agua, son de necesario desarrollo y aplicación, tal es el caso de los diferentes tipos de riego a la demanda.
Dosis de riego
De modo general se puede afirmar que lo adecuado es trabajar con dosis de riego fijas, para mantener un ambiente en la rizosfera lo más uniforme posible, e ir ajustándose a las necesidades hídricas demandadas por el cultivo mediante variación de la frecuencia de riegos.
La dosis de riego vendrá dada fundamentalmente por la capacidad de retención de agua útil del suelo/sustrato. Tiempos o volúmenes de riego superiores a esta capacidad supondrán un drenaje excesivo, un lavado de nutrientes y, en ocasiones, un riesgo de asfixia radicular.
Teóricamente siempre interesan dosis de riego pequeñas, pero siempre habrá de tenerse en cuenta que los equipos de fertirrigación necesitan un tiempo de estabilización de los diferentes parámetros para que a la planta llegue la solución nutritiva pretendida, que una mayor frecuencia de riegos puede suponer un incremento de gasto energético, mano de obra, riesgo de fallos, que en suelos/sustratos de textura muy fina puede conllevar problemas de anoxia y que, en ocasiones, el mismo diseño hidráulico del sistema puede limitar el número de riegos a efectuar a cada uno de los sectores.
Frecuencia de riego
El ajuste de la frecuencia puede establecerse de modo horario, si bien, la programación horaria de los riegos puede en algunos casos plantear problemas. Por muy ajustados que éstos sean, períodos de tiempo climáticamente anormales pueden implicar exceso de aporte respecto a la cantidad de agua necesaria o un déficit hídrico temporal para la plantación.
Estamos en la obligación de contemplar, debido a la escasez de recursos hídricos, que las necesidades de agua de los cultivos difieren de un día a otro, e incluso son distintas a lo largo de un mismo día (cuestión que se hace plenamente patente en los cultivos sin suelo o en suelos de textura ligera), con lo que puede perder sentido el efectuar programaciones de riego previas a la demanda actual del cultivo.
Métodos de riego a la demanda
Actualmente existen en el mercado numerosos métodos capaces de solucionar el problema anteriormente planteado, son los denominados métodos de riego a la demanda, que actúan de acuerdo con los procesos evapotranspirativos que sufre el cultivo, activando el riego mediante sensores externos.
Todos los equipos de fertirrigación automáticos, contemplan la posibilidad de ejecutar el riego según dosis (por tiempo o por volumen) o según frecuencia (por horario programado o por demanda del cultivo).
El riego a la demanda, siempre y cuando esté bien diseñado el proceso de riego y fertilización, presenta la gran ventaja de que los riegos se efectúan cuando las necesidades fisiológicas del cultivo así lo requieren, con lo que se asegura un óptimo estado de nutrición hídrica y mineral del cultivo, uniforme a lo largo del tiempo y en cierta medida independiente de factores microclimáticos, a la vez que se ahorra agua y fertilizantes.
Dentro del riego por demanda encontramos distintos sensores o controladores que lo gobiernan:
- Tensiómetros y laptómetros. Miden el potencial hídrico del suelo/sustrato, accionan el inicio del riego por debajo de un umbral de presión de succión (cb) preestablecido.
- Bandeja de lixiviación o bandeja de nivel. Es el sistema de demanda más empleado. Consiste en una bandeja sobre la que se depositan normalmente 2 unidades de cultivo, y en cuyo extremo hay un pequeño depósito que acumula el agua de drenaje. Las raíces de las plantas están en contacto con este depósito por medio de una manta higroscópica situada en el fondo de la bandeja.
Cuando el cultivo demanda agua, la planta absorbe la solución del depósito a través de la manta higroscópica, y de este modo, desciende el nivel de agua del depósito. Este descenso es detectado por un electrodo que, por medio de un controlador de nivel emite una señal eléctrica hacia el controlador de riego.
La bandeja de lixiviación es un automatismo muy útil y práctico, aunque el ajuste del riego que realiza no es totalmente perfecto. Así, en los momentos del día de mayor demanda hídrica (mediodía) se consigue un drenaje menor que en aquellos con demanda más baja (por la tarde).
- Sondas de radiación. Miden el nivel de radiación solar (W/m2) que resulta proporcional al consumo hídrico del cultivo, accionan el riego a partir de umbrales prefijados de radiación acumulada que previamente habrá sido indicado al programador, en ese instante se activa el riego y el contador se pone a cero para iniciar un nuevo ciclo. Podría ser aplicables tanto a cultivos en suelo como hidropónicos.
El problema de este método es que la correlación entre radiación y transpiración del cultivo no es perfecta y, al no tener en cuenta otros factores ambientales, tales como la temperatura o el déficit de presión de vapor que también influyen sobre dicha transpiración, se producen importantes desajustes a lo largo del día.
Una posibilidad para solucionar este inconveniente consiste en combinar el solarímetro con una bandeja de drenaje, la cual mide el lixiviado producido de forma automática mediante pulsos. El drenaje se aloja en un recipiente o vaso que cuando está lleno es detectado por un controlador de nivel, que envía una señal eléctrica al programador de riego, el cual toma lectura de ese volumen. Simultáneamente, el recipiente se desagua por medio de una electroválvula ubicada en su fondo. El controlador calcula el porcentaje de drenaje en base al volumen de drenaje medido y la aportación de agua realizada. Normalmente y tras un riego, el recipiente se llena y desagua varias veces, emitiendo un ?pulso? cada vez que esto ocurre.
Por otro lado, el sistema utiliza también una sonda de radiación que registra la radiación global acumulada. El sistema consiste en utilizar la radiación como método de demanda y la lectura de drenaje como medida para ajustar y modificar la tasa de radiación acumulada programada. De esta forma, el programador es capaz de modificar por sí mismo y mediante el software adecuado el factor de radiación y ajustarlo a lo largo del día. En la programación del riego se establecen dos datos, el porcentaje de drenaje deseado y la radiación acumulada a la que se desea la activación del riego. El primer riego se establece en función del dato de radiación acumulada. El equipo comprueba si el drenaje es el deseado, y en caso contrario modifica el valor mínimo de la radiación para adelantar o atrasar el riego.
- Unidades evaporimétricas que disparan el riego mediante sondas de nivel en función de la evaporación sufrida. Aplicables a cultivos con y sin suelo.
- Bandeja de peso. Balanzas que accionan el riego como respuesta a una pérdida de peso (válido para cultivos en contenedor o en sacos). Consiste en una bandeja que pesa dos o más unidades de cultivo. El peso de la bandeja varía a lo largo del día, existiendo una relación directa entre peso y contenido de humedad del sustrato.
De este modo se puede conocer de forma bastante aproximada el contenido de humedad del sustrato. Este sistema se puede utilizar en aquellos cultivos que están totalmente sustentados de la barra de cultivo, como por ejemplo tomate. Ya que el peso propio del cultivo no afecta a las medidas de peso de la bandeja.
- Modelos de estimación de la transpiración. Consiste en medir a tiempo real los diferentes parámetros ambientales que influyen sobre dicho proceso y en integrarlos en un software adecuado, capaz de calcular la transpiración del cultivo. De esta forma, cuando se alcanza un cierto valor que previamente se habrá establecido como consigna, se activa el riego. Este sistema puede actuar con gran precisión pero requiere un alto nivel de investigación para ajustar el modelo a la zona concreta donde va a ser usado.
- Sensores de medida de las microvariaciones del diámetro de tallos y frutos. Ante la necesidad de suministro hídrico frutos y tallos experimentan unas microcontracciones que pueden ser detectadas para activar el riego. Presentan el inconveniente de cómo identificar de manera independiente las variaciones de diámetro debidas al crecimiento del órgano de aquellas ocasionadas por una pérdida de agua, además, déficit de oxígeno, temperaturas extremas o altos niveles de salinidad también inducen contracciones similares a las ocasionadas por una falta de agua.
- Existen otros métodos de aplicación más limitada en la actualidad como medidores de agua en el suelo/sustrato (sonda de neutrones, TDR, sensores tipo EnviroScan), medidores del potencial de agua en el suelo (bloques porosos), lectura de temperatura de la superficie de la planta (termómetro de infrarrojos), medida del potencial de agua del xilema mediante cámara de presión, sondas de medida del flujo de savia, etc.
Las necesidades de riego vienen definidas, entre otros, por la combinación de una serie de factores ambientales tales como temperatura, radiación, humedad relativa, humedad del suelo/sustrato, viento, etc. Algunos de estos métodos a la demanda han caído en desuso, precisamente por no contemplar todos los factores que intervienen. Así por ejemplo, el riego por tensiómetros presenta el inconveniente de la heterogeneidad de los suelos de cultivo que pueden dar lugar a lecturas incorrectas. El riego por radiación tiene el inconveniente de la falta de precisión en días nublados pero con altas temperaturas y viento seco.
Actualmente, los métodos que se están usando se limitan a cultivos hidropónicos y bajo plástico, pues son aquellos que permiten un mejor control y manejo de los parámetros ambientales, lo cual no quiere que cada vez con más fuerza se imponga su adaptación a sistemas al aire libre.
Otro paso innovador relacionado con este aspecto, es la entrada en el mercado de equipos que efectúan una fertilización a la demanda, es decir, equipados con diferentes electrodos selectivos para medir iones (nutritivos o fitotóxicos) de manera continua y automatizados, para ir ajustando, no sólo el suministro hídrico, sino también los aportes fertilizantes en función de la demanda instantánea del cultivo.
Tomado del sitio: http://www.horticom.com/pd/imagenes/53/550/53550.html#init
