ENSAYO 4

USO DE LISÍMETROS DE BALANCE HIDRICO PARA LA

DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE CULTIVO (KC) EN UVA DE

MESA CV THOMPSON SEEDLESS

• INTRODUCCIÓN

En el valle del Aconcagua la vid de mesa es el cultivo más importante, ocupando una

superficie del orden de 13.000 hàs.. El clima mediterráneo de la zona concentra las lluvias en

invierno, las que no alcanzan para suplir las necesidades hídricas del cultivo en el período de

verano. Se hace necesario entonces regar para alcanzar las producciones óptimas., ya que

tanto el déficit como el exceso de agua provocan problemas que redundan en mermas de la

producción o disminución de la eficiencia en el uso de insumos.

La determinación de la evapotranspiración del cultivo y la determinación de los

coeficientes de cultivo, que permitan definir las necesidades de agua a partir de antecedentes

agroclimáticos es la base de la optimización del riego. . La forma clásica de determinar la

evpotranspiraciòn de un cultivo a partir de información meteorológica, se expresa en la

siguiente ecuación.

ETc = ETo x kc

Donde :

ETc, corresponde a la evapotranspiración del cultivo, o requerimientos netos de agua,

expresado en mm/día.

ETo: corresponde a la evapotranspiración de referencia o demanda climática por agua, también

expresada en mm/día.

Kc, o coeficiente de cultivo, corresponde a un factor de corrección, que permite transformar la

ETo en consumo de agua por el cultivo.

La evapotranspiración de referencia, conceptualmente se define como: La

evapotranspiración que presenta un cultivo de pasto corto, bien regado, de altura uniforme,

creciendo activamente y cubriendo completamente el suelo”. Este valor puede ser calculado

con bastante precisión utilizando datos meteorológicos, utilizando la ecuación de penman-

Montheith. s

El coeficiente de cultivo(kc) es un factor que refleja aspectos biológicos, propios del cada

cultivo. Dentro de estos factores se encuentra, la altura de las plantas, el comportamiento

estomático, el área foliar, y el sistema de conducción. Estos dos últimos factores se reflejan en

el porcentaje de cobertura o grado de sombreamiento que produce el cultivo, que es una

imagen del grado de intercepción de radicación solar que realiza la planta.

Los estudios de evapotranspiración de cultivos se realizan en estaciones experimentales,

utilizando lisímetros de pesada (Williams.et al 2003). No obstante también es posible utilizar

lisímetros de balance hídrico, en el cual se obtienes valores menos precisos (Netzer et al 2008)

a escalas de tiempo semanal, pero igualmente útiles para fines de programación de riego ,.

Este estudio tiene por finalidad determinar los coeficientes de cultivo de la variedad

Thompson Seedless en el valle de Aconcagua, cultivada en sistema de parronal, a través del

uso de lisímetros de balance hídrico y datos de evapotranspiración de referencia,,

Adicionalmente se realizaron mediciones de porcentaje de sombramiento a objeto de

establecer relaciones entre ambos parámetros.

• MATERIALES Y MÉTODOS

Unidad experimental

El presente estudio fue llevado a cabo en un parrón español de uva de mesa cv.

Thompson Seedless injertado sobre patrón Harmony, en el predio Santa Griselda, propiedad

de la empresa Agrícola Don Ernesto,. El predio está localizado en la comuna de Los Andes,

valle de Aconcagua, región de Valparaíso (Lat 39° 49’ 18,92”S, Long 70° 37’ 35,76”O). Las

plantas fueron establecidas en el año 2007 y los lisímetros en Septiembre del año 2008.

El consumo de agua del cultivo, ETc, fue estimado usando tres lisímetros ubicados en la parte

media del parrónaA objeto de mantener un régimen de riego que no provocara un estrès

hídrico se aplicaron laminas de agua que permitieran mantener un drenaje equivalente al 30%

del agua aplicada (Netzer et al 2008) .

Lisímetros

Se consideraron tres lisímetros .Los lisímetros fueron construidos en tanques plásticos

de 1,0m de ancho, 1,2m de largo y 1,0m de alto, generando un volumen total de 1,2m3. Los

tres lisímetros fueron llenados con suelo arenoso. Para asegurar el drenaje de toda el agua

desde el lisímetro al estanque receptor, el fondo del lisímetro fue llenado con 20cm de gravilla,

sobre esta gravilla se instaló un geotextil que impidiera la contaminación de la gravilla con

arena (Figura 1).

Figura 1.- Construcción de los lisímetros,.

Dentro del lisímetro, las plantas fueron regadas con ocho goteros de un caudal de 2,4 L*h-1

. El

agua drenada fue recibida en un estanque cilíndrico de 0,55m de diámetro y 1,35m de

profundidad, ubicado bajo el nivel del lisímetro y adyacente a éste, el lisímetro y el estanque

receptor del agua drenada se comunicaron a través de una tubería de PVC de 0,32m de

diámetro. El volumen de agua drenada fue medido en intervalos de tiempo de 1 a 3 días. El

riego fue dado diariamente, para asegurar el drenaje de agua, el riego diario excedió en un

30% las necesidades de agua de la planta

Adicionalmente, en uno de los lisímetros se instalaron sondas capacitivas ( Decagon Device,

ECHO-5), para asegurarse de mantener un contenido de humedad constante en el sistema y

que no se produjeran déficit hídricos. (Figura 2).

Figura 2.- variación del contenido de agua en el lisímetro, a tres profundidades 20, 40 y 60 cm,.

Se realizan cinco riegos diarios, los cuales se reflejan en aumentos temporales de la humedad

del suelo en el curso del día.

Cálculo de Etc y Kc

Para determinar el consumo de agua de las plantas (ETc), a través de los lisímetros, se

realizó el balance entre el agua aplicada y el agua drenada, luego este valor se multiplicó por

un factor 0,1143 (1143 plantas por hectárea). La evapotranspiración de referencia (ET0), se

obtuvo utilizando el método de la bandeja de evaporación descrito por Allen et al (1998) ,

utilizado para el cálculo un kp de 0,8. Además, El coeficiente de cultivo, Kc, para los días en

que se hicieron los análisis fue obtenido de la división de la ETc (mm*d-1) y la ET0 (mm*d-1).

Cálculo del porcentaje de sombra

Semanalmente y durante toda la temporada, desde brotaciòn a caída de hojas , se

hicieron mediciones de Radiación Fotosintéticamente Activa (PAR), con un ceptómetro de

barra ( Decagon ceptometer. )

Las mediciones de PAR se hicieron semanalmente .En cada día de medición se muestrearon

39 puntos, espaciados por 1m, bajo el parrón y una lectura al inicio y al final de las mediciones

fuera del parrón para determinar la radiación incidente tota y la radicòn interceptada por la

cubierta l

Con los datos de esta barra se pudo determinar el porcentaje de sombra (%sombra),

estableciendo la relación entre la radiación fotosintéticamente activa (PARbd) bajo el parrón y

la incidente sobre la canopia (PARi) de este:

100PAR

PAR1%Sombra

i

bd⋅

−=

.

• RESULTADOS •

A la fecha se cuenta con resultados de dos temporadas, completas (2009/10 y 2010/11) y en ejecución una tercera temporada ( 2011/12)

•

En las dos primeras temporadas las mediciones de intercepción de radicación solar

comenzaron a, 45 dìa después de brotaciòn (DDB) cuando las plantas presentaron un 25% de

sombra, alcanzando a fines de temporada cerca de 95 %. En la temporada 21011/12 las

mediciones comenzaron 19 DDB .(Figura 3).

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230

Po

rce

nta

je d

e S

om

bra

(%)

DBD

2009/2010 2010/2011 2011/12

Figura 3.- Evolución del porcentaje de sombra (%) del parronal en las temporadas 2009/10 y

2010711. Variedad Thompson sobre Harmony.

La evolución de la ETc durante la temporada 2009/10 se presenta en la figura 4 y la temporada

2010/11 en la figura 5. En ambas figuras se incluye la evapotranspiraciòn de referencia (ETo).

0

1

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3

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8

9

10

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

Eva

po

tran

spir

aciò

n (m

m/d

)

DDB

Promedio Lisímetros ET0

Figura 4.- Evolución de la ETo y ETc, medida con lisímetros, durante la temporada 2009/10.

Variedad Thompson sobre Harmony. Las flechas indican floración, envero y cosecha.

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30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190

Eva

po

raci

ón

(mm

)

DDB

Promedio Lisímetros ET0

Figura 5.- Evolución de la ETo y ETc, medida con lisímetros, durante la temporada 2010/11.

Variedad Thompson sobre Harmony. Las flechas indican floración, envero y cosecha

En ambas temporadas la ETc es menor que la ETo hasta aproximadamente 90 DDB. Entre 90

y 150 DDB la ETc es superior ( 2009/10) o igual a la ETo. Lo anterior refleja el aumento del

a`rea foliar o porcentaje del sombramiento del cultivo sobre la evapotranpiraciòn, y las

características aerodinámicas del parrón.

En la figura 6 y 7 se presenta la evolución de la ETc y del porcentaje de sombra en cada

temporada

0

20

40

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30 50 70 90 110 130 150 170 190 210 230

So

mb

ream

ien

to (%

)

Eva

po

tran

spir

aciò

n (m

m/d

)

DDB

Sombreamiento Promedio Lisímetros

Figura 6- Evolución de la ETc, medida con lisímetros y del porcentaje de sombra del parronal,

durante la temporada 2009/10. Variedad Thompson sobre Harmony

0

20

40

60

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0

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30 50 70 90 110 130 150 170 190

So

mb

ream

ien

to (%

)

Eva

po

tran

spir

aciò

n (m

m/d

)

DDB

Sombreamiento Promedio Lisímetros

Figura 7.- Evolución de la ETc, medida con lisímetros, y del porcentaje de sombra del parronal

durante la temporada 2010/11. Variedad Thompson sobre Harmony

.

La temporada 2011/12 se encuentra en desarrollo, no obtante, se cuenta con información

lisimétrica entre los días 19 y 70 después de floración

La figura 8 muestra la evolución de ETo y ETc entre los días 17 y 70 DDB, y la figura 9 muestra

la evolución de la ETc y el porcentaje de sombra del parròn.

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Ev

ap

ora

ciò

n (

mm

/d

)

DDB

ET0 ETc

Figura 8.- Evolución de la ETo y ETc, medida con lisímetros, entre 19 y 70 días después de

brotaciòn (DDB) , temporada 2011/12. Variedad Thompson sobre Harmony. La flecha indica

floración.

Figura 9.- Evolución de ETc y el porcentaje de sombra (%) , medida en lisímetros, entre 19 y

70 dìas después de brotaciòn (DDB) temporada 2011/12. Variedad Thompson sobre Harmony.

La flecha indica floración

Para obtener los coeficientes de cultivo se procedió a dividir la ETc determinada en un

período definido, por la ETo del mismo período, los valores promedio mensuales de ETc para

cada temporada se presentan en el cuadro 1

Mes 2009/10 2010/11 2011/12

octubre - - 0,4

noviembre 0,65 0,51 0,6

diciembre 1,16 1,04

enero 1,19 1,00

febrero 1,15 1,16

marzo 1,25 0,79

Cuadro 1.- Valores promedio mensuales kc (ETc/ETo), derivados a partir de

mediconesmediciones lisimétricos en la temporada 2009/10, 2010/11 y 2011/12. .

Variedad Thompson sobre Harmony.

Los valores de kc son similares en alas tres temporadas, salvo para el mes de marzo, donde en

la temporada 2009/10 este valor fue superior a la unidad.

Los valores indicados en el cuadro 1 son promedio del mes, sin embargo en el curso de ese

período de tiempo, a comienzos de temporada, el porcentaje de sombra del parrón aumenta

rápidamente (figura 3)

.

Tomado en cuenta la evolución del porcentaje de sombra del parronal, se estableció una

relación entre este valor y el kc medido en la misma fecha (Figura 10) .. En la relación se

excluyen los valores del mes de marzo de 2010/11, dado que parte del porcentaje de sombra

estaba dado por hojas no activas, con síntomas de senescencia,

y = 0,011x + 0,088

R² = 0,842

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00

Co

efi

cie

nte

de

Cu

ltiv

o (

Kc)

Porcentaje de Sombra (%)

2009/10 2010/11 2011/12

Figura 8.- Relación entre el porcentaje de sombra del parrón y el coeficiente de cultivo.

Temporadas 2009710 y 2010/11. Variedad Thompson sobre Harmony.

La ecuación obtenida permite obtener el valor de kc a partir del porcentaje de sombra que

presenta el parronal:

Kc = 0,011*S% + 0,088

Donde S%, corresponde al porcentaje de sombra del parronal

La relación lineal obtenida en este estudio es similar a la obtenida en ‘Thompson Seedless

utilizando el método de Eddy covarianza en este mismo proyecto (0,0137xS%- 0.014), .

Williams y Ayars (2005a), trabajando con lisímetro de pesada de alta precisión en uva de mesa

, obtuvieron una relación de Kc = 0,017*S% - 0,008. Se ha visto el mismo tipo de relación

lineal entre el Kc y el porcentaje de sombra (%S) en bananero (Santana et al., 1993),

clementinas (Castel, 1997), durazneros (Johnson et al., 2000; Goodwin et al., 2006) y olivos

(Testi et al., 2004).

.

CONCLUSIONES

El uso de lisímetros es una alternativa que permite estudiar el consumo de agua de las plantas

de uva de mesa Thompson Seedless, con un grado de precisión razonable, como lo muestran

los valores obtenidos en tres temporadas.

El coeficiente de cultivo presenta una relación lineal con el porcentaje de sombra que proyecta

el parronal a medio dìa ( Kc = 0,011*S% + 0,088).

El uso de una relación como la señalada por parte de los agricultores permite que estos

puedan tomar en cuenta el vigor del parronal, representado por el porcentaje de sombra , para

determinaran la evapotranspiración del cultivo y programar los riegos,

BIBLIOGRAFIA

Allen, R., L. Pereira, D. Raes y M. Smith. 1998. Crop evapotranspiration. Guidelines for

computing crop water requirements. FAO Irrigation and Dranaige Paper N° 56. 300p.

Castel, J. 1997. Evapotranspiration of a drip-irrigated clementine citrus tree in a weighing

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Goodwin, I., D. Whitfield y D. Connor. 2006. Effects of tree size on water use of peach (Prunus

persica L. Batsch). Irrigation Science 24: 59–68.

Johnson, R., J. Ayars, T. Trout, R. Mead y C. Phene. 2000. Crop coefficients for mature peach

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460.

Netzer, Y., Yao, C., Shenker, M. Bravdo ,B and Schwartz, A.(2008) Water use and the

development of seasonal crop coefficients for Superior Seedless grapevines trained to an open-

gable trellis system. Ir. Science 27:109-120

Santana, J., C. Suárez y E. Fereres. 1993. Evapotranspiration and crop coefficients in banana.

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Testi, L., F. Villalobos y F. Orgaz. 2004. Evapotranspiration of a young irrigated olive orchard in

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Williams, L., C. Phene, W. Grimes y T. Trout. 2003. Water use of mature Thompson Seedless

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