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RELACION AGUA PLANTA

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RELACION AGUA PLANTA

  1. 1. UNIVERSIDAD SAN PEDRO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE AGRONOMIA RELACION AGUA, SUELO Y PLANTA ING. MANUEL RISCO CAMPOS.
  2. 2. CLASE Nº 11 RELACIONES AGUA-PLANTA Y ASPECTOS AGRONÓMICOS DEL RIEGO
  3. 3. RELACIONES AGUA-PLANTA Y ASPECTOS AGRONÓMICOS DEL RIEGO: 1. Respuesta de los cultivos al riego. 2. Relación agua-rendimiento. 3. Relación entre la producción y el agua consumida por el cultivo. 4. Funciones de producción, basado el estado hídrico del suelo. 5. Efecto del riego sobre el rendimiento del cultivo.
  4. 4. Respuesta de los cultivos al riego La producción de alimentos y el uso de agua están relacionados de forma inseparable. El agua siempre ha sido el principal factor que limita la producción agrícola en gran parte del mundo, donde la precipitación no es suficiente para satisfacer la demanda de los cultivos. Con la competencia cada vez mayor por recursos hídricos no renovables en todo el mundo y la creciente demanda de productos agrícolas, nunca antes ha sido tan apremiante la necesidad de mejorar la eficiencia y productividad del uso del agua para la producción de cultivos, a fin de garantizar la seguridad alimentaria en el futuro y enfrentar las incertidumbres asociadas con el cambio climático. Con el fin de analizar las alternativas para incrementar la eficiencia y productividad en el uso del agua, es necesario conocer la respuesta del rendimiento de los cultivos al agua. La naturaleza de esta relación es compleja, y se han realizado varios intentos para establecer planteamientos simplificados, pero razonables, que recopilen las características básicas de la respuesta.
  5. 5. DESCRIPCIÓN GENERAL A finales de los setenta, la FAO abordó la relación entre el rendimiento del cultivo y el uso del agua y propuso una ecuación sencilla que relacionaba la disminución relativa del rendimiento con la disminución relativa correspondiente en la evapotranspiración (ET). Concretamente, la respuesta del rendimiento a la ET se expresa como: donde Yx y Ya son los rendimientos máximo y real, ETx y ETa son la evapotranspiración máxima y real, y Ky es el factor de respuesta del rendimiento que representa el efecto de una disminución de la evapotranspiración sobre las pérdidas de rendimiento. La ecuación 1 es una función de productividad del agua y puede ser aplicada a todos los cultivos agrícolas; es decir, herbáceos, arbóreos y vides. El factor de respuesta del rendimiento (Ky) capta la esencia de las complejas relaciones que existen entre la producción y el uso del agua en un cultivo, donde ocurren procesos biológicos, físicos y químicos. La relación ha demostrado una notable validez y ha brindado un procedimiento utilizable para cuantificar los efectos de los déficits de agua sobre el rendimiento.
  6. 6. El factor de respuesta del rendimiento (Ky) Los valores de Ky son específicos para cada cultivo y varían durante el período de crecimiento, según las etapas de crecimiento, así: Ky >1: la respuesta del cultivo es altamente sensible al déficit hídrico, con una disminución del rendimiento proporcionalmente mayor que la disminución del uso del agua debido al estrés. Ky <1: el cultivo es más tolerante al déficit hídrico y se recupera parcialmente del estrés, mostrando disminuciones del rendimiento proporcionalmente menores, debidas a la disminución del uso del agua. Ky =1: la disminución del rendimiento es directamente proporcional a la disminución del uso del agua. En base al análisis de una cantidad considerable de bibliografía disponible sobre las relaciones entre agua y rendimiento del cultivo, y riego deficitario, se obtuvieron los valores de Ky para varios cultivos.
  7. 7. Funciones lineales de productividad del agua para el maíz, sujetas a déficits hídricos durante los períodos vegetativo, de floración, de formación del rendimiento y de maduración. A mayor pendiente (es decir, mayor valor de Ky), mayor será la disminución del rendimiento para una disminución dada de ET por déficits hídricos en el período específico
  8. 8. Procedimientos de cálculo El procedimiento de cálculo de la ecuación 1 para determinar el rendimiento real Ya consta de cuatro pasos: i. Estimar el máximo rendimiento (Yx) de una variedad adaptada de cultivo, según su comportamiento genético y el clima, suponiendo que los factores agronómicos (p. ej., agua, fertilizantes, plagas y enfermedades) no son limitantes. ii. Calcular la evapotranspiración máxima (ETx) según metodologías establecidas y teniendo en cuenta que se han suministrado todos los requerimientos de agua del cultivo. iii. Determinar la evapotranspiración real (ETa) del cultivo en el caso específico, de acuerdo con el suministro de agua disponible para el cultivo. iv. Evaluar el rendimiento real (Ya) mediante la selección apropiada del factor de respuesta (Ky) para todo el período de crecimiento o en cada una de las distintas etapas de crecimiento.
  9. 9. Rendimiento máximo (YX) El Estudio FAO: Riego y Drenaje N.º 33 recomendó procedimientos para estimar el máximo rendimiento a partir de datos locales disponibles de rendimientos máximos de cultivos o basados en el cálculo de la biomasa máxima y el índice de cosecha correspondiente, mediante dos procedimientos diferentes: 1. Procedimiento de Wageningen (De Wit, 1968; Slabbers, 1978) 2. Enfoque de zona ecológica (Kassam, 1977) Estos procedimientos de estimación del rendimiento fueron desarrollados a finales de los sesenta y en los setenta. Sin embargo, los avances importantes en agronomía y fisiología del cultivo permiten el uso de métodos más precisos para estimar los rendimientos máximos
  10. 10. Evapotranspiración máxima del cultivo (ETX) Los procedimientos para determinar la ETx se basaron en las guías de la FAO para los requerimientos de agua en los cultivos (ETc), y el componente ETx de la ecuación 1, equivalente a ETc, determinada como el producto de la evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo) por el coeficiente de cultivo (Kc), es decir: Etx = Kc X ETo Los procedimientos originales para determinar la ETo se describen en el Estudio FAO: Riego y Drenaje N.º 24 (Doorenbos y Pruitt, 1977), el cual presenta diferentes ecuaciones para calcularlo, de acuerdo con los datos climáticos disponibles. Se proporcionaron los valores del Kc para un gran número de cultivos y procedimientos para determinar la ETc durante el período de crecimiento. Posteriormente, en el Estudio FAO: se introdujeron procedimientos modificados para calcular la ETo según la ecuación Penman-Monteith de la FAO, que se ha convertido en el estándar para estimar la evapotranspiración del cultivo de referencia
  11. 11. Evapotranspiración real del cultivo (ETa) Es muy difícil estimar con precisión la evapotranspiración real del cultivo. El Estudio FAO: Riego y Drenaje N.º 33 proporcionó tablas que podrían usarse para estimar la ETa, a partir de datos de tasas de evapotranspiración, agua disponible en el suelo e intervalos de humedad. Sin embargo, las tablas eran engorrosas y más adelante fueron sustituidas por cálculos más precisos de la ETa, basados en los cálculos diarios de balance de agua y métodos digitales de computación. Los cálculos de balance de agua permiten determinar diariamente el nivel de agua disponible en el suelo en la zona radicular. Siempre que haya agua fácilmente extraíble del suelo para el cultivo, la ETa = ETx. Cuando se alcance el nivel de humedad crítico del suelo, definido como una fracción del contenido total de humedad del suelo (p), la transpiración disminuye por el cierre de los estomas, y por lo tanto, la ETa < ETx, hasta que el nivel de humedad del suelo en la zona radicular alcance el punto de marchitez permanente, cuando se asume ETa como cero.
  12. 12. Rendimiento real del cultivo (Ya) Y disminución del rendimiento Con base en el Yx estimado y la ETx y ETa calculadas, el rendimiento real (Ya) se puede determinar usando la ecuación (1). Sin embargo, en muchos estudios de planificación y manejo que requieren la estimación del rendimiento según la disponibilidad de agua, la disminución del rendimiento se expresa en términos relativos; por ejemplo, como fracción o porcentaje más que como valor absoluto (Ya). De hecho, los errores de estimación del rendimiento real usando las funciones de productividad del agua son considerables, dada la naturaleza empírica de las relaciones y la incertidumbre al estimar los parámetros indicados anteriormente.
  13. 13. Comparaciónde los valores del Ky del Estudio FAO: Riego y Drenaje N.º 33 con los de las investigacionesdel IAEA (FAO, 2002)
  14. 14. Manejo del riesgo en el uso del agua en la agricultura La naturaleza del riesgo La vulnerabilidad a la sequía varía de país a país, dependiendo del estado de desarrollo. Los sistemas económicos en las primeras etapas de transición de la agricultura de subsistencia a una economía moderna y productiva son particularmente vulnerables, sobre todo en la agricultura de secano. A pesar de lo que se ha sostenido, el tipo de lluvias no ha cambiado significativamente en el último siglo. Los años buenos y los años malos no ocurren al azar sino que tienden a estar agrupados, lo que tiene importantes implicaciones para la seguridad alimentaria ya que el agua y los alimentos deben ser almacenados durante largo tiempo para las necesidades de los años. Según Gommes (1999) el riesgo es también definido más simplemente como la pérdida debida a un evento perjudicial. La ventaja de esta definición es que puede ser materializada y medida fácilmente (p. ej., pérdida de producción agrícola, pérdida de ingresos).
  15. 15. Despilfarro y mal uso del agua La utilización de los recursos de agua dulce deja mucho que desear, especialmente en la agricultura. En algunos casos, estos recursos son sobreexplotados si el consumo supera al suministro de recursos renovables, originándose así una situación insostenible. Generalmente, el despilfarro en una zona priva a otras áreas del agua que necesitan, disminuyendo allí la producción agrícola y el empleo. Otros casos de mala gestión del agua se deben a la extracción de agua de buena calidad y al retorno al sistema hidrográfico de aguas de calidad inaceptable
  16. 16. Relación Agua, Suelo y Planta

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