Uso de lisímetros de drenaje artesanales para determinar el KC de los principales estados fenológicos de la uva

1.0
INTRODUCCIÓN

El cultivo de Vitis vinífera presenta
una superficie en el mundo según cifras de la FAO (2009),
de 7,41 millones de hectáreas en el año 2008,
registrando un 2,4% de crecimiento durante la década
1999-2008. De acuerdo a la información entregada por la
OIV, Chile ocupa el 8° lugar como mayor productor mundial de
uva de mesa con 0,83 millones de toneladas (ODEPA,
2010).

Los doce mayores exportadores mundiales de uva de mesa
concentran más de 80% de las Exportaciones,
siendo Chile el líder del grupo, con una
participación de 23% (ODEPA, 2010;
CIC.2010).

La superficie plantada de vid en Chile alcanzó en
2007 las 53.926 hectáreas, siendo el frutal más
relevante. La estimación de los últimos catastros e
intercatastros frutícolas de Cirén (2008 y 2010),
correspondientes a la variedad Thompson Seedless indican que es
la variedad que cubre la mayor superficie plantada con parronales
de uva de mesa a nivel nacional correspondiente a 15.971
hectáreas.

Los coeficientes de cultivo utilizados en el valle de
Aconcagua con frecuencia se han obtenido de información
extranjera, es por esto que el conocimiento de la
evapotranspiración de los cultivos, a nivel local es
esencial para un manejo eficiente del riego de las distintas
etapas de los cultivos (YAKOSOVI ,1994).

Es por esto la importancia de los lisímetros en
la obtención de información local respecto al
cálculo y medición el agua perdida del suelo, ya
sea, en la forma de drenaje, evaporación o
transpiración de las plantas que crecen en el. (CIFUENTES,
1971). Los lisímetros que se emplearan en el ensayo
presentaran ventajas tales como: económicos en cuanto a
materiales y prácticos en la metodología se
mediciones, lo cual si dan buen resultado se podrían
utilizar a mayor escala con los beneficios que
implica.

1.1.2 Hipótesis

La hipótesis planteada en este
estudio considera que:

"Es posible utilizar lisímetros de
drenaje artesanales de bajo costo para calcular el Kc de los
principales estados fenológicos de la uva de mesa cv.
Thompson Seedless con conducción en parrón
español en el Valle de Aconcagua."

Objetivos

1.1.3 Objetivo general

ü Determinar el Kc para los
principales estados fenológicos entre brotación y
cosecha en Vitis vinífera cv. Thompson
Seedless.

1.1.4 Objetivos
específicos

ü Determinar la
evapotranspiración existente durante los principales
estados fenológicos entre brotación y
cosecha.

ü Determinar la relación
existente entre el índice de área foliar (IAF) y el
Kc en este cultivo.

2.0 ANTECEDENTES
GENERALES

2.1.1 Los
lisímetros

Son dispositivos destinado a medir el agua
perdida del suelo encerrado en un receptáculo, ya sea, en
la forma de drenaje, evaporación o transpiración de
las plantas que crecen en el. Se aprovecha además para
determinar el contenido de sales solubles y nutrientes que el
suelo pierde por lixiviación (CIFUENTES, 1971).

A continuación se enumeran los
objetivos de los lisímetros en todas sus
aplicaciones (CIFUENTES, 1971):

1. Obtener medidas directas de evaporación y
transpiración, permitiendo estudiar los factores que
afectan dichos procesos.

2. Proporcionar una medida absoluta y exacta del flujo
evaporativo, como una primera etapa en la interpretación
de fenómenos físicos encerrados en la atmosfera
adyacentes. El flujo evaporativo es solo uno de los tres
principales fenómenos de transporte –flujo de vapor
de calor y flujo de impulso y se puede ser medido en forma
directa con satisfactoria exactitud.

3. Servir como un factor de comparación para la
evaluación indirecta de métodos de medida o
predicción de la evapotranspiración.

4. Servir como un factor de comparación en la
evaluación de instrumentos diseñados para medir
precipitaciones en la forma de lluvia o rocio.

5. Medir exactamente las pérdidas de
evaporación de agua desde un suelo desnudo como
consecuencia del ascenso capilar.

6. Estudiar la lixiviación de los
diferentes nutrientes del suelo.

7. Determinar la cantidad de agua que
escurre a través del suelo por drenaje.

8. Como medio para determinar las cantidades de agua,
fertilizantes y nutrientes que es necesario agregar al
suelo.

2.1.2 Correlación entre la ET
medida en lisímetros y la evaporación
medida mediante instrumentos y Formulas
empíricas.

CIFUENTES (1971) indica en los resultados de sus
ensayos, que los coeficientes de correlación de los
diversos métodos empleados (Cuadro 1), varían desde
0,732 a 0,856 y se mostraron altamente significativos a niveles
de 1% de seguridad. Ello significa en forma general, una estrecha
correlación entre la evapotranspiración medida y la
evapotranspiración calculada mediante los diferentes
métodos (Cuadro 1).

Cuadro 1 .Comparación de la
evapotranspiración medida en lisímetros con la
evaporación de bandeja, la balanza y la obtenida mediante
algunas ecuaciones empíricas (CIFUENTES,
1971).

2.1.3 Estimación de tasa de
riego

La información necesaria para determinar los
requerimientos hídricos de la vid o
evapotranspiración máxima del cultivo (ETc.),con
fines de programación de riego o de diseño de
equipos ,son la evaporación potencial (ETo) y los
coeficientes de cultivo (Kc), de acuerdo a la siguiente
expresión :

ETc.= ETo * Kc

La ETo se conoce como la evapotranspiración de
referencia y corresponde al agua usada por un cultivo de pasto
corto y uniforme, que cubre completamente el suelo y con un
suministro de agua adecuado .La ETo es una medida de demanda
de evapotranspiración potencial o de
referencia pueden ser determinada a través del
método de PENMAN y MONTEITH et al (1998) o
utilizado el método de la bandeja de evaporación
clase A.
(httpwww.inia.clmediosbibliotecaboletinesNR27126.pdf).

Cabe destacar que para obtener valores reales de
evapotranspiración se requiere de estaciones
experimentales con equipos especiales; por esta razón es
muy difícil la obtención de dichos valores, para
los distintos cultivos y zonas climáticas del país.
Sin embargo, para solucionar los problemas derivados de escases
de datos, desde 1945 existen una serie de formulas
empíricas basadas en relación entre el
uso–consumo y clima, desarrolladas y adaptadas para lugares
específicos, por lo que es difícil obtener una
formula universal (TOSSO, 1974).

La evapotranspiración potencial (ETo) se puede
determinar por distintas formulas, cuyo uso depende de la
disponibilidad de datos en las estaciones meteorológicas
(Cuadro 2).

2.1.4 NORUM, (1993).Resumen los 4 mejores
métodos para estimar la
evapotranspiración:

1. BLANEY-CRIDDLE: El método original
involucra el uso de una formula derivada empíricamente que
solo requiere como dato la temperatura a determinadas horas
diurnas debido a que el uso-consumo de los cultivos
también está influenciado por la humedad relativa,
viento e insolación, debe ser corregida para conseguir
predicciones mas adecuadas (DOORENBOS Y PRUITT,1976).

2. Radiación: El método
también involucra una formula derivada
empíricamente, en este caso se requiere de mediciones de
temperatura del aire, radiaciones y nubosidad
generalmente es más adecuada que la de
BLANEY-CRIDDLE. , cuando se aplica en lugares de difícil
acceso, como lo son zonas ecuatoriales, en islas pequeñas
o gran altitud (DOORENBOS Y PRUITT ,1976).

3. PENMAN: En este método ,se requiere de
la disponibilidad de temperatura, humedad,viento e
insolación o radiación .de los métodos
usados, se cree que es el más adecuado, pero
se requiere de instalaciones climatológicas mas complejas
.su formula constas de una parte empírica , la que se
refiere a la función del viento , y una parte que se puede
derivarse teóricamente ,donde se considera el balance de
energía .por esta razón se le denomina
método " combinado", (DOORENBOS Y PRUITT,
1976).

4. Bandeja evaporometrica: En este caso se
obtiene la evapotranspiración, medida de la superficie de
agua libre desde un recipiente o bandeja especial construida de
metal, y es usada para los efectos de radiación, vientos,
temperatura y humedad .La ventaja de este método se basa
en la facilidad de visualización .De un modo
análogo, la planta responde a las mismas variables
climáticas, pero diversos factores importantes pueden
introducir cambios significativos en la perdida de agua
(DOOREMBOS Y PRUITT, 1976).

Cuadro 2. Datos climatológicos necesarios para la
determinación de la ETo, de acuerdo a los principales
métodos de cálculo.

*datos medidos; o datos estimados; (*)
cuando se puede disponer de ellos pero no son
indispensables.

Fuente DOORENBOS y PRUITT
(1976).

De todos los métodos para estimar la
evapotranspiración potencial (ETo), el de la bandeja
evaporometrica es el más usado en chile y su uso es
común en todas las estaciones meteorologías del
mundo (DÍAZ, 1988).

Existen varios tipos y modelos en diversas condiciones
de instalación, pero el mas utilizado en el mundo es el
evaporimetrico de Bandeja Clase A, que muestra las mas altas
correlaciones entre evaporación de bandeja (Eb) y la
evapotranspiración potencial (ETo), medida con
lisímetro (JENSEN Y MIDDLETON, 1965; PRUITT, 1966;
CHRISTIANSEN, 1968).

DOORENBOS Y PRUITT (1976) informan que si bien la
evaporación de bandeja y la evapotranspiración
responden a las mismas variables climáticas, existen
diferencias debido al origen de las estructuras evaporantes; a
pesar de ello, estima que con una buena instalación y
mantenimiento la bandeja en condiciones y medio normalizados, se
justifica su empleo para predecir las necesidades de agua de los
cultivos.

Para estimar la evapotranspiración potencial
(ETo) se debe aplicar un coeficiente de bandeja (Kb), determinado
empíricamente. Este coeficiente refleja los efectos de las
condiciones de instalación sobre la
evapotranspiración potencial .Así la
evaporación de bandeja se relaciona con la
evapotranspiración potencial de la siguiente manera
(DOORENBOS y PRUITT, 1976):

ETo= Kb*Eb

Siendo,

ETo: evapotranspiración potencial,
mm/día. Eb: evaporación de bandeja,
mm/día.

Kb: coeficiente de bandeja.

2.1.5. El coeficiente de bandeja (Kb)

Estos varían en función del
viento ,humedad relativa ,distancia a barlovento de la cubierta
verde y las condiciones de instalación dependiendo de
estas condiciones ,NORUM (1993) , recomienda aplicar
el valor de Kb en un Rango entre 0.35 a 0.85 para corregir los
valores de ETo.(Cuadro 3)

Cuadro 3. Coeficientes bandejas (INIA,
2005)

2.1.6 Estimación del Kc por el
Método FAO

Etapas del crecimiento del
cultivo

A medida que el cultivo se desarrolla, el valor de Kc
correspondiente a un cultivo determinado, también variara
a lo largo del periodo de crecimiento del mismo. Este periodo de
crecimiento puede ser dividido en tres etapas:(Figura 1) (FAO
,1997).

1° Etapa inicial

Durante el periodo inicial el área
foliar es pequeña y la evapotranspiración ocurre
principalmente como evaporación en el suelo. Por lo tanto,
el valor de Kc durante el periodo inicial (Kc ini) es alto cuando
el suelo se encuentra húmedo debido al riego o
lluvia, y es bajo cuando la superficie del suelo se
encuentra seca. El tiempo que tardara el suelo en secarse
dependerá del intervalo de tiempo entre eventos que
humedezcan al suelo, del poder evaporante de la atmosfera (ETo) y
de la magnitud del evento de humedecimiento. (FAO
,1997).

2° Etapa de mediados de temporada

La etapa de mediados de temporada comprende el periodo
de tiempo entre la cobertura completa hasta el comienzo de la
madurez. El comienzo de la madurez está indicado
generalmente por el comienzo de la vejez, amarillamiento o
senescencia de las hojas, caída de las hojas, hasta el
grado de reducir la evapotranspiración del cultivo en
relación con la ETo de referencia.

Durante la etapa de mediados de temporada, el
coeficiente Kc alcanza su valor máximo. El
valor de Kc en esta etapa (Kc med) es relativamente constante
para la mayoría de los cultivos y prácticas
culturales. (FAO ,1997).

3° Etapa de finales de temporada

La etapa final o tardía de
crecimiento comprende el periodo entre el comienzo de la madurez
hasta el momento de la cosecha o la completa senescencia. Se
asume que el calculo de los valores de Kc y ETc. finaliza cuando
el cultivo es cosechado, secado al natural, alcanza la completa
senescencia o experimenta la caída de las
hojas.

Figura 1. Secuencia general y la
proporción de cada una de las etapas de crecimiento
mencionadas, correspondiente a diferentes tipos de cultivos (FAO
,1997).

2.1.7 Según FAO (1997) los
factores que afectan los valores de Kc. son:

ü Sistema de
conducción.

ü Tipo de manejo.

ü Lugar.

ü Características del
cultivo.

ü Fechas de siembra.

ü Ritmo de crecimiento.

ü Desarrollo del cultivo.

ü Duración del periodo
vegetativo.

ü Condiciones de
nutrición.

ü Frecuencia de la lluvia o riego,
especialmente en la primera etapa de crecimiento.

2.1.8 Importancia del coeficiente de
cultivo (Kc)

El coeficiente de cultivo Kc permite estimar la
evapotranspiración del parronal, obtenida de una
estación meteorológica automática o de una
bandeja clase A, donde el Kc estable la
relación entre evapotranspiración real del cultivo,
llamada también uso- consumo (ETc.) de acuerdo a la
siguiente expresión (DOORENBOS y PRUITT,1976):

ETc. = ETO * Kc

Donde,

ETc.: evaporación de cultivo,
mm/día. ETo: evaporación potencial, mm/día.
Kc: coeficiente cultivo.

Los coeficientes Kc se obtienen en forma experimental y
resumen el comportamiento de los cultivos en el sistema
suelo-atmosfera , e integran factores tales como las
características propias de la especie, etapas del
desarrollo fenológico ,condiciones climáticas
predominantes .El ritmo de desarrollo de la planta es importante,
ya que el Kc varia a través del ciclo fenológico
,tomando los mayores valores cuando el cultivo alcanza su
máximo índice de área transpirante .El valor
del Kc representa la evapotranspiración de un cultivo en
condiciones optimas y que producen rendimientos máximos
(DOORENBOS y PRUITT,1976).

Los coeficientes de cultivo utilizados en el valle de
Aconcagua con frecuencia se han obtenido de información
extranjera, normalmente con sistemas de conducción
diferentes a los utilizados en nuestro país
(básicamente en california) no existiendo
información generada localmente, es por esto que el
conocimiento de la evapotranspiración de los cultivos
(ETc.). A nivel local es esencial para un manejo eficiente del
riego ajustando el volumen y la frecuencia del riego a los
requerimientos de las distintas etapas de los cultivos. Un manejo
correcto del riego permite apuntar a rendimientos altos, con
estabilidad entre años, y a una calidad óptima del
producto cosechado, haciendo posible un uso racional
del agua y de la energía, minimizando el desperdicio de
ambos recursos y la contaminación del medio ambiente.
Asimismo este dato es fundamental para un correcto diseño
de los sistemas de riego. (YAKOSOVI ,1994).

En parras cv. Thompson Seedless conducidas en cruceta
californiana, utilizando lisímetro de pesada, en el centro
agrícola de Kearney, Universidad de California .Se
obtuvieron coeficientes de cultivos validos para las variedades
Perlette y Flame Seedless en le Valle de Cochella y Thompson
Seedless en la parte sur del Valle de San Joaquín .Sin
embargo, se sugirió que estos coeficientes deben
aumentarse entre un 20 y un 30% en el sistema de
conducción de parronal español. (YAKOSOVI ,1994;
ver cuadro 4).

3.0 MATERIALES Y
MÉTODO

3.1.1 Ubicación del ensayo y
caracterización del lugar del ensayo.

Lugar del Ensayos: Este trabajo se realizo en el predio
Santa Griselda, perteneciente a la empresa Agrícola Don
Ernesto Ltda. Este lugar se ubica 2 Km. al poniente de la ciudad
de Los Andes (Figura 2). Latitud: 32.49" S; Longitud: 70.37" W;
Elevación: 793 m.

Figura 2. Vista aerea del predio Santa Griselda,lugar
donde se ubicó el ensayo.

Parrón para el ensayo: El ensayo se realizo en un
cuartel de parrón español de 94,5 x 27,5 m.,
plantado en octubre de 2007 a una distancia de 3,5 x 2,5 m.
(Figura 3). En el centro de este parrón se ubicaron tres
lisímetros con la variedad Thompson Seedless, injertada
sobre patrón Harmony (Figura 4).

Figura 3. Letrero ubicado en el
parrón del ensayo, el cual indica su uso experimental y
características.

Figura 4. Vista de uno de los
lisímetros desde la superficie.

3.1.2 Sistema de Riego: Al
parrón del ensayo se le instaló un sistema de riego
por goteo con tablero eléctrico y programador
automático independiente del resto del predio
(Figura 5). Su cabezal también se compone de
motobomba de 1,5 HP (Figura 6), filtro de arena,
manómetros (Figura 7), filtro de malla, caudalimetros,
válvulas solenoides (Figura 8), succión e
inyección de fertilizantes con venturi (Figura 9) se
regó con agua de canal previamente acumulada en un tranque
(Figura 10), posee dos líneas de goteo por
hilera.

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