Determinación de los requerimientos hídricos de la vid (página 2)

La metodología empleada para
alcanzar los objetivos fue la
siguiente:

1.     DETERMINACION DE LOS
REQUERIMIENTOS HIDRICOS DE LA VID

Para determinar los requerimientos hídricos de los
cultivos se debe tomar en cuenta el clima  que es uno de los
factores más importantes que determinan las perdidas de
agua por evapotranspiracion,
posteriormente y después del clima la Et  de cultivo
queda dada por el propio cultivo.

La elección del método que vaya a utilizarse
para determinar la ETP se baso en el tipo de datos disponibles en la zona de
estudio.

A.) Determinación De La Evapotranspiracion
Potencial

A partir de los datos meteorológicos disponibles se
eligió un método de predicción para calcular la
evapotranspiracion potencial (ETP) del cultivo de referencia. El
método de Pemman y el de la Radiación proporcionan
resultados óptimos pero requieren gran cantidad de datos que
no están disponibles en nuestro medio. El método de la
cubeta de clase A, según cual sea
la ubicación de la cubeta, los datos obtenidos pueden ser
superiores cuando estos estén situados en un emplazamiento
excelente y haya unos vientos débiles. En nuestro caso se
empleo la ecuación de
Blaney Criddle (1950), ya que es uno de los métodos mas ampliamente
utilizados para determinar necesidades de agua de los cultivos,
la misma que se describe a continuación:

ETP = F*Kt

              
F = P*(0,46*t + 8,13)

           
Kt = 0,24 + 0,031*t

Donde:

F = Fuerza Evaporante

Kt =  Factor de Phelman, que considera la relación
(Radiación – Temperatura
-Evapotranspiracion)

T = Temperatura media mensual  en Cº

P = Porcentaje de iluminación mensual 
que  depende de la latitud

B.) Elección  Del Los Coeficientes De
Cultivo  Kc

El coeficiente de cultivo Kc, es un factor  que indica el
grado de desarrollo o cobertura 
del suelo por el cultivo  del
cual se quiere evaluar  su consumo de agua. Estos
coeficientes son empleados para convertir la evapotranspiracion
potencial (ETp), en requerimientos de riego, varia según el
desarrollo de cultivo.  

Para determinar el coeficiente de cultivo nos basamos en el
método recomendado por la FAO (24), que consiste
básicamente en dividir en cuatro fases de desarrollo 
el ciclo vegetativo o productivo como es el caso de frutales
perennes, como la vid. Para la elección de Kc la misma que
toma en cuenta, características del cultivo,  momento
de la plantación o de la siembra y las fases de desarrollo
del cultivo.

Posteriormente, se determina los coeficientes para cada
fase.

Para la determinación del coeficiente Kc se siguen los
siguientes pasos:

a)     Precisar el periodo
vegetativo total y la duración de las fases de desarrollo
del cultivo  de la vid a  partir de la información local. La misma
que se detalla a continuación en la siguiente tabla:

CUADRO  N° 1     
Fases del ciclo de producción de la
vid 

b)    Fase inicial: Para obtener
el valor de Kc inicial, se debe
precisar la frecuencia de riego o  de lluvias, y los valores de la ETp
previamente determinados obtendría el valor de Kc a partir
de los valores del Cuadro Nº 9 y
se  indicara gráficamente el valor correspondiente.
Cabe recalcar que la bibliografía recomienda reducir la Kc para la
fase inicial, para el caso de riego por goteo, suelos ligeros, riego frecuente y
un cultivo de 20 a 30% de cobertura.    

c)     Fase de mediados de
periodo: Para un clima dado humedad y viento, escoger el
valor de Kc a partir del cuadro  N° 10 del anexo y
representarlo con una línea recta.

d)    Fase de finales del
periodo: Con respecto al momento de la plena maduración
o de recolección, se eligió el valor de Kc del cuadro
N° 10 del anexo para un clima dado  (Humedad y viento)
y representarlo gráficamente al finalizar el periodo
vegetativo o la plena maduración.

C.) Evapotranspiracion De Cultivo (ETc) Para Riego
Por Goteo

El riego por goteo se usa principalmente en huertos y cultivos
en línea, donde una gran parte de la superficie esta ocupada
por las plantas. El follaje de estas
plantas cuando son jóvenes y muy separadas no intercepta mas
que la parte de la radiación incidente. En riego por
aspersión o gravedad toda la superficie que no cubre el
cultivo y que esta mojada por el riego  sufre una perdida
debido a la evaporación y transpiración de las malas
hierbas, sin ningún beneficio para el cultivo. Las cifras de
las necesidades de agua determinadas por los métodos de
riego tradicionales incluyen estas perdidas. Se debe pues tomar
en cuenta para calcular las necesidades de agua de los cultivos
en riego por goteo el coeficiente de reducción o cobertura
(Kr). Donde se obtiene la siguiente formula:

  ETC (Rg) = ETC x
Kr       
o       ETC = ETP x Kc x Kr

D.) Determinación Del Coeficiente De Reducción
(Kr)    

No es mas que un coeficiente que toma en cuenta él
calculo de ET e incluye la cantidad de agua evaporada por la
superficie del suelo y las malas hierbas, que rodean al cultivo
este hecho no ocurre en riego por goteo, ya que el agua se le proporciona al
cultivo en el lugar preciso y no se pierde por estos
conceptos.

Aunque la investigación de este
coeficiente necesita una investigación experimental,
se puede utilizar una u otra de las formulas expuestas por la
FAO, donde CS es el índice de cobertura del suelo y expresa
la fracción de la superficie del suelo realmente cubierta
por el follaje de las plantas  vista en proyección
sobre el plano horizontal.

Karmelli y Keller, en 1974 propusieron la siguiente
formula:

                                                        
Kr =  Cs       
o    1

         
                                                
      0.85

Freman y Garzoli. Proponen una relación que se
basa en la hipótesis de la
evaporación de la parte de la superficie no cubierta es un
50% de la transpiración del cultivo. Cuando el cultivo cubre
todo el suelo se toma Kr =1, cuando no cubre mas que una
pequeña parte, es decir Cs < 0.5  se recomienda
tomar Cs=Kr, para que de esta forma se eviten cifras muy
elevadas.

                                  
Kr = Cs+0.5x(1ـ CS)

Decroix. CTGERF. Propone la siguiente relación del
cual se elegirá el menor de los valores.

                           
       Kr = 0.1 + Cs  
o      1

   él termino 0.1 es una constante que toma en
cuenta el efecto oasis del área seca sobre la cual se
humedece por el riego, que es importante cuando el índice de
cobertura es pequeña. Esta sencilla formula da ordenes de
magnitud razonables. Sin enbargo el coeficiente obtenido debe ser
analizado con precaución y verificado con ensayos directos de
campo.   

Indice de cobertura Cs

El índice de cobertura se lo determina con mayor
precisión determinando el área ocupada por las raices
activas de la planta (Ac), entre el marco de siembre o
plantación (Am).

Cs =  Ac

          Am

Ac: Área ocupada por las raíces activas, que es el
área comprendida por las raíces que influyen
directamente sobre el crecimiento y rendimiento de la planta.

Am: Marco de siembre o plantación; área comprendida
por una parte por el espacio entre las plantas (Ep) y por otra
parte el espacio entre hileras (Eh).

Am = Ah x Ep  

Cuando no se tiene determinada el área que ocupan las
raíces por la planta entonces el índice de cobertura Cs
se lo puede expresar como se indico anteriormente, como la
fracción de la superficie realmente cubierta realmente
cubierta por el follaje de las plantas  vista en
proyección sobre el plano horizontal.   En el
cuadro Nº 10 se muestran distintos valores de Kr que
resultan del calculo de las anteriores formulas, en función del índice de
cobertura del suelo (Cs) que esta expresado en
porcentaje. 

TABLA N°  2  Valores de coeficiente de
cobertura o de reducción (Kr)

RESULTADOS Y
DISCUCION

1. CALCULO DE LOS REQUERIMIENTOS HIDRICOS DE LA VID EN LA
ZONA DE  SANTA ANA

A.) Calculo De Evapotranspiracion Potencial (ETp)

Según Penmam, establecido en 1984, Evapotranspiracion
(ETp), es la cantidad de agua que consume un cultivo de talla
baja  y uniforme que cubre totalmente la superficie del
suelo de 15 a 48 cm de altura, con crecimiento activo y que esta
provisto con humedad abundante. 

Para la determinación de la Etp  Dorembos y Pruitt
(1976), en una publicación para la FAO propusieron una serie
de métodos indirectos para al determinación de la ETp,
en cuales se toma en cuenta las variables el clima. 

Por otra parte, la mayoría de los métodos que
más se recomienda usar, requieren de un numero elevado de
factores meteorológicos que solo se obtienen en muy escasas
estaciones completas, este es el caso de Tarija, que solo cuenta
con muy pocas estaciones meteorológicas completas ubicadas
cerca de la ciudad (El Tejar, AASANA, etc.), las mismas que
brindan información de humedad relativa, radiación
solar, horas de sol, velocidad de los vientos,
etc.

Para calcular  la Etp se empleo el método  de
Blaney Criddle simplificado, tomando en cuenta la reducción
del 15% (grado error), el mismo  que se describe a
continuación:

ETP = F*Kt

F = P*(0,46*t + 8,13)

Kt = 0,24 + 0,031*t

Donde :

F = Fuerza Evaporante

Kt =  Factor de Phelman, que considera la
relación 

Radiación – Temperatura –
Evapotranspiracion    

T = Temperatura media mensual  en C°

P = Porcentaje de iluminación mensual  que depende
de la latitud    

CUADRO N° 3

CALCULO DE LA EVAPOTRAMSPIRACION POTENCIAL

FORMULA BLANEY CRIDDLE SIMPLIFICADO

B.) Calculo De Los Coeficientes De Cultivo (Kc) En La Vid
En La Zona De Santa Ana Para El Caso De Riego Por Goteo

  El coeficiente de cultivo (Kc), es un factor que indica
el grado de desarrollo o cobertura del suelo del cual se quiere
evaluar su consume de agua. El coeficiente Kc tendrá una
variación estacional en función a las fases de
desarrollo de la vid.

En el caso de huertos jóvenes (fase inicial) con una
cobertura del 20 a 30% en suelos arenosos ligeros y en
condiciones de gran evaporación que requieren riegos muy
frecuentes, se ha observado una reducción de una ETc de
hasta en 60%, en comparación con los sistemas de riego por
aspersión y gravedad. Por lo tanto Kc obtenido para la fase
inicial se realizara una reducción de 60% para adecuarse a
las necesidades de riego por goteo, de la zona de Santa Ana.

A continuación veremos el procedimiento para él
cálculo de los
coeficientes de cultivo en la vid en la zona de Santa Ana:

·   Establecer la fecha de brotación de
las primeras hojas de acuerdo al calendario fonológico de la
zona en cuestión.

·   Precisar el periodo productivo total y la
duración de las fases de desarrollo en días.

·   El coeficiente de cultivo para la fase
inicial, se determina sobre la base de la evapotranspiracion
potencial en mm/día y la frecuencia de riego adoptado para
este periodo. Con los datos de ETP entramos en el cuadro Nº
9, Interceptamos la curva de frecuencia de riego correspondiente
y en eje Y se determina directamente el coeficiente de cultivo Kc
representándolo con una línea recta, posteriormente se
realizo la reducción del 60% para adecuarse al sistema de riego por goteo.

·   Fase de mediados de periodo: Con los datos
de humedad relativa y la velocidad del viento de la zona para
este periodo elegimos el valor de Kc a partir de la tabla N°
10  

·   Fase de finales de periodo: Se procede de
igual manera que para determinar el coeficiente de mediados de
periodo, con la diferencia de que en la gráfica se lo
representa con punto al finalizar el periodo productivo.

·   Para el periodo de cosecha: Se lo determina
interpolando con los datos anteriormente encontrados.

CUADRO Nº 4      
DATOS PARA éL CALCULO DE Kc

Los coeficientes de cultivo obtenidos para la vid cada fase
son:

Curva  de Kc respecto a sus fases de
desarrollo

Valores Mensuales De Kc Para El Ciclo Productivo

Una ves realizada la gráfica de los coeficientes de
cultivo que se obtuvieron  para cada fase de desarrollo, se
determinan los valores de Kc mensuales. Tomando en cuenta la
reducción 60% de Kc inicial. Así para el mes de
septiembre se obtendrá en forma directa, para los otros
meses se interpola en la como se muestra a continuación.

Kc (Septiembre) = 0,78 (Posterior reducción del
60%)  = 0,35

Valores de Kc a través  del ciclo productivo de la
vid.

En los meses  donde no existe coeficiente de cultivo Kc,
se debe a que la planta esta en reposo, por lo que el consumo de
agua de la planta es mínimo, por ende  en estos meses
solo se aplica un riego deficitario (Una ves por semana para
riego por goteo), para que no proliferen las sales en el suelo y
aumente su tensión.     

Los valores de Kc pueden variar considerablemente en
función de las prácticas de cultivo como,  el
esparcimiento de las hileras y vides, la poda, la extensión
y la altura de la espaldera, y de diferencias externas y de
variedades en el cultivo de la viña.

D.)    Cálculo De La
Evapotranspiracion De Cultivo (Etc)

Es la evapotranspiracion en condiciones reales de cultivo
exento de enfermedades, que crece en condiciones
óptimas de suelo, fertilidad y suministro de agua. 
Donde hay una variación de la humedad del suelo así
como en el desarrollo de los cultivos,  existe una
relación entre la ETC y la ETP.

ETC = Kc  x  ETP

D.)    Evapotranspiracion De Cultivo
(Etc) Para Riego Por Goteo

El riego por goteo se usa principalmente en huertos y cultivos
en linea, donde una gran parte de la superficie esta ocupada por
las plantas. El follaje de estas plantas cuando son jóvenes
y muy separadas no intercepta mas que la parte de la
radiación incidente. En riego por aspersión o gravedad
toda la superficie que no cubre el cultivo y que esta mojada por
el riego  sufre una perdida debido a la evaporación y
transpiración de las malas hierbas, sin ningún
beneficio para el cultivo. Las cifras de las necesidades de agua
determinadas por los métodos de riego tradicionales incluyen
estas perdidas. Se debe pues tomar en cuenta para calcular las
necesidades de agua de los cultivos en riego por goteo un
coeficiente de reducción o cobertura (Kr).

Donde se obtiene la siguiente formula:

ETC (Rg) = ETC x Kr       
o       ETC = ETP x Kc x Kr

CUADRO N° 5     
EVAPOTRANSPIRACION DE CULTIVO (ETC)

E.) Determinación Del Coeficiente De Reducción
(Kr)    

El coeficiente de reducción no es mas que un coeficiente
que toma el cuenta él calculo de Evapotranspiracion e
incluye la cantidad de agua evaporada por la superficie del suelo
y transpirada por las malas hierbas, que rodean al cultivo este
hecho no ocurre en riego por goteo, ya que el agua se le
proporciona al cultivo en el lugar preciso y no se pierde por
estos conceptos.

Aunque la investigación de este coeficiente necesita una
investigación experimental, se puede utilizar una u otra de
las formulas expuestas por la FAO, donde CS es el índice de
cobertura del suelo y expresa la fracción de la superficie
del suelo realmente cubierta por el follaje de las plantas 
vista en proyección sobre el plano horizontal.

Para determinar Kr se aplico la formula de Karmelli y Keller,
debido a que los datos obtenidos son mas equilibrados comparados
con los otros métodos.

                                                      
Kr =  Cs       
o     1

         
                                                
    0.85

Para él calculo de Kr se utilizo el índice Cs = 40%.
De donde obtuvimos el coeficiente Kr = 0.47 para los
cálculos posteriores.  

F.) Calculo De La Precipitación Efectiva

Esta región se caracteriza por  aportar parte de la
demanda de agua en forma de
lluvia, cuyos volúmenes varían mes a mes y año
tras año, razón por la cual se hace necesario calcular
la precipitación que es útil para el cultivo. Por todo
esto es necesario calcular el valor de la precipitación
mensual al 75% de persistencia o precipitación confiable,
llamado también al 75% de probabilidad de
ocurrencia.

Por lo tanto se aplico la siguiente formula:

Para una Pp(media)       >
75

Pp(efec) = 0,8*Pp – 25

Para una Pp(media)       <
75

Pp(efect) = 0,6*Pp – 10

G.) Demanda Neta O Necesidad De Riego

Se define así a la cantidad de agua y al momento de su
aplicación con el objeto de compensar el déficit de
humedad del suelo durante el periodo de desarrollo productivo de
un cultivo, para producir rendimientos óptimos, sin tomar en
cuenta las perdidas de agua dentro de la parcela.

La demanda neta es igual a evapotranspiracion de cultivo menos
el agua que ha sido aportados por la lluvia o las precipitaciones
pluviales y a las posibles aguas subterráneas, más la
acumulación de agua en el suelo.

Cuya formula se describe a continuación:

Dn = ETC -  Pe

Donde:

Dn = Demanda neta de riego (mm/mes)

ETC = Evapotranspiracion de cultivo  (mm/mes)

Pe = Precipitación efectiva

La demanda bruta de riego se puede calcular con la siguiente
expresión:

  Db  =  Db

Donde:    
                                                      
        Ef

Db = Demanda bruta de riego (mm/mes)

Ef = Eficiencia de riego

A continuación se muestran las tablas de  las
demandas netas y brutas de riego en el cultivo de la vid, en la
zona de Santa Ana.

CUADRO N° 6     
  DEMANDA DE AGUA EN LA VID

Sistema de riego: Por goteo (Emisores en linea)

Eficiencia de riego: 85.3%   

CUADRO N° 7     
 CÁLCULO DE LA DEMANDA DE AGUA EN LAVID PARA EL CASO DE
RIEGO POR GRAVEDAD

Eficiencia de riego: 60%

De acuerdo a los resultados obtenidos en los cuadros 16, 17 y
18 de los requerimientos hídricos de la vid, se obtuvo una
ET de cultivo ETc=526 mm/año/Ha, para el caso sistemas de
riego tradicionales, y para el caso de riego por goteo se obtuvo
una ETc (Rg)= 242.4mm/año/Ha, de donde deducimos que las
necesidades de riego son mas bajas en el caso de riego por goteo,
de hasta un 50 %.  Lo que demuestra una verdadera eficacia del riego por goteo en
comparación con los métodos de riego
tradicionales. 

ANEXOS

CUADRO Nº 8

RESUMEN CLIMATOLOGICO

Período Considerado: 1962 – 2005

Estación: AEROPUERTO

Latitud S.:        21°
32' 48''

Provincia: CERCADO

Longitud W.:     64° 42' 39''

Departamento: TARIJA

Altura: 1.849 m.s.n.m.