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El ahorro y el incremento de la productividad del agua de riego fueron significativos en los dos ensayos realizados

Riego de la frambuesa remontante: necesidades de agua, eficiencia de aplicación y productividad del riego

Pedro Gavilán, Natividad Ruiz y David Lozano

Grupo @riegosostenible del Área de Agricultura y Medioambiente. IFAPA. Centro Alameda del Obispo. Córdoba

25/02/2019

En este trabajo se presentan los resultados de producciones, consumos de agua e indicadores de comportamiento del riego de dos ensayos de frambuesa remontante realizados en la provincia de Huelva. Las necesidades de riego se estimaron utilizando lisímetros de drenaje y se usó la medida de cobertura vegetal para estimar los coeficientes de cultivo. Se calcularon indicadores de gestión como la eficiencia de aplicación y la productividad del riego. Las necesidades de riego estuvieron condicionadas por la estación de crecimiento, la variedad y la duración del ciclo productivo. El uso de la metodología FAO para programar el riego produjo ahorros de agua que variaron entre el 19 y el 42%, sin mermas en los rendimientos. Fue posible alcanzar eficiencias del riego del 85% sin afectar a la producción. El rendimiento y la productividad del riego fueron mayores en la segunda cosecha. Además, la productividad del agua de riego se incrementó entre un 39 y un 76%.

En los últimos años se ha producido una diversificación del cultivo de frutos rojos en la provincia de Huelva debido, entre otros factores, a la necesidad de atender las demandas de las cadenas de distribución. Esto ha contribuido a un incremento notable de la superficie cultivada de frambuesa y arándano. En concreto, la superficie de frambuesa prácticamente se ha duplicado en los últimos cuatro años, alcanzando una cifra de 2.400 ha en la campaña 2017/2018 (CAPDR, 2018). Además, existe a una amplia diversidad de variedades y de sistemas de producción, lo que ha provocado una situación de incertidumbre en el manejo del riego de la frambuesa. Así, hay variedades de frambuesa remontante, que se caracterizan por producir flores dos veces al año, fructificando el mismo año de su plantación y en la primavera siguiente, y otras variedades no remontantes, que sólo tienen una floración en la caña de un año, fructificando en primavera (Morales, 2009). Por otro lado, la implantación de este cultivo en terrenos con pendiente provoca déficit o exceso de riego, como consecuencia de los procesos de llenado y vaciado del sistema después de cada riego, lo que complica la gestión del riego (Lozano y col., 2018).

En la mayoría de los casos, el cultivo de la frambuesa en la provincia de Huelva se realiza en suelo, sobre lomos cubiertos de plástico, con riego localizado subterráneo y en invernaderos del tipo macrotúnel, aprovechando la tecnología desarrollada para el cultivo de la fresa, lo que lo diferencia de otras regiones del mundo. Generalmente se suelen disponer tres camas de cultivo por invernadero, una fila de plantas y 2 líneas de goteros de 3,5 a 5 l/h·m por cama.

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Un riego adecuado en el cultivo de la frambuesa es crítico para obtener elevadas producciones y buena calidad de los frutos. El estrés hídrico reduce la fotosíntesis, afectando al desarrollo del cultivo y a su producción, mientras que el sobre-riego afecta a la funcionalidad de las raíces, incrementado el lavado de nutrientes y los problemas con hongos patógenos (Black y col., 2008). La frambuesa es un cultivo muy sensible al encharcamiento, que provoca enfermedades y asfixia radicular (Bouska y col., 2018). Este puede producirse por exceso de riego o descarga de las tuberías del sistema de riego en las zonas bajas de las parcelas. La programación racional del riego implica conocer la cantidad de agua y su momento de aplicación. Existen métodos de programación basados en medidas en la planta (flujo de savia, turgencia en hoja y dendrometría) y en la monitorización del contenido de agua en el suelo mediante sondas de humedad. Sin embargo, el método más usual para programar el riego es el recomendado por la FAO, basado en un balance de agua en el suelo (Allen y col., 1998). Este método requiere estimar la evapotranspiración de referencia (ETo) y el coeficiente de cultivo (Kc), específico de cada especie y momento de su desarrollo. Valores orientativos de Kc para el cultivo de la frambuesa han sido propuestos por Allen y col. (1998), Black y col. (2007) y Uribe (2013), pero hasta la fecha no se habían aplicado en las condiciones de cultivo de la provincia de Huelva.

Los trabajos aquí presentados tuvieron como objetivo conocer las necesidades de agua de la frambuesa remontante, incluyendo una estimación de los coeficientes de cultivo, de la eficiencia de aplicación del riego y de la productividad del agua de riego.

Materiales y métodos

Durante la campaña 2017/2018 se realizaron dos ensayos de riego de frambuesa remontante (Rubus idaeus L.) de las variedades Diamond Jubilee y Versalles, en sendas fincas comerciales de los TTMM de Almonte y Villanueva de los Castillejos (Huelva). La Tabla 1 presenta un resumen de los ensayos, incluyendo variedad, tamaño de las parcelas experimentales, duración de la campaña y tratamientos de riego. Se aplicaron tres dosis de riego en función de la evapotranspiración de cultivo estimada (ETc), con un diseño de bloques al azar con 4 y 3 repeticiones para los ensayos de Almonte y Villanueva de los Castillejos, respectivamente.

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Tabla 1. Ensayos de frambuesa remontante realizados por el IFAPA durante la campaña 2017/18.

Los ensayos tuvieron un cuarto tratamiento de riego regado por el agricultor (Riego de la Finca). Ambos ensayos tuvieron dos cosechas, la primera en el año de su plantación y la segunda en la primavera siguiente, en los años 2017 y 2018, respectivamente. Las dosis de riego se calcularon en función de la ETc estimada, usando la metodología FAO (Doorenbos y Pruitt, 1977). Para ello, se utilizó el coeficiente de cultivo (Kc) propuesto por el Bureau of Reclamation of Pacific Northwest Region de EE UU (www.usbr.gov/pn/agrimet/) (Black y col., 2007), corregido en función de la cobertura del cultivo de acuerdo con Uribe (2013).

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Fotografía digital para la medida de la cobertura cenital del cultivo.

El desarrollo del cultivo se midió a partir del porcentaje de cobertura vegetal mediante el uso de una cámara digital modelo GoPro y la aplicación de la App Canopeo. Se realizó una programación semanal del riego, utilizando el pronóstico meteorológico de la AEMET para estimar la evapotranspiración de referencia en invernadero (ETo) (Gavilán y col., 2015). Para validar las estimaciones realizadas, en el ensayo de Almonte se midió la ETc real usando lisímetros de drenaje en cada uno de los tratamientos, realizando un balance de agua en el suelo. Para medir con precisión el riego aplicado en los lisímetros se utilizaron pluviómetros que midieron el volumen arrojado por los goteros dentro del lisímetro. En cada tratamiento se instaló un contador que midió el volumen de riego aplicado. La variación del contenido de humedad en el suelo se determinó usando sondas de humedad, que monitorizaron el perfil del suelo hasta 60 cm de profundidad. Los coeficientes de cultivo se determinaron utilizando los datos de ETc medidos a partir de la lisimetría y los valores de ETo estimados a partir de datos meteorológicos medidos en dos estaciones instaladas en los invernaderos de cada uno de los ensayos. En cada ensayo se midió el rendimiento de cada parcela experimental y se realizó un análisis estadístico para determinar si hubo o no diferencias significativas entre tratamientos a un nivel de significación del 95%. Finalmente, se determinaron los siguientes indicadores de comportamiento: rendimiento, eficiencia de aplicación del riego (relación entre ETc y riego aplicado) y productividad del agua de riego (cociente entre el rendimiento y el riego aplicado) (Tabla 2).

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Tabla 2. Consumo de agua e indicadores de riego de los ensayos de frambuesa remontante realizados por el IFAPA durante la campaña 2017/18.

Resultados y discusión

Las necesidades de agua del cultivo y los indicadores de comportamiento del riego estuvieron influenciados, fundamentalmente, por la estación de crecimiento, la variedad y la duración del ciclo productivo.

Primera campaña

La primera campaña de la variedad Diamond Jubilee se plantó en mayo de 2017 y tuvo una duración de 262 días. La ETo durante ese periodo fue de 900 mm. El riego aplicado para cubrir las necesidades del cultivo (T2) fue de 5.380 m3/ha (Tabla 2). Este riego tuvo una eficiencia del 80% y una productividad del agua de riego de 2,5 kg/m3. Su producción fue de 13.338 kg/ha y no fue significativamente diferente a la de tratamientos que aplicaron un 20 y un 40% más de agua (T3 y T4, respectivamente) (Figura 1). Las eficiencias del riego de estos dos últimos tratamientos fueron del 59 y el 37%, respectivamente. Sin embargo, el riego que cubrió el 80% de las necesidades del cultivo estimadas (T1), a pesar de tener una eficiencia del 91%, tuvo una producción significativamente menor a la del resto de los tratamientos, con descensos de producción inferiores al 7%. Las productividades del agua de riego variaron entre 2,7 (T1) y 1,8 (T4) kg/m3. El valor máximo del Kc obtenido de la lisimetría fue de 1,1.

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Figura 1. Rendimientos y riego aplicado en dos ensayos de frambuesa remontante realizados en la provincia de Huelva.

La primera campaña de la variedad Versalles se plantó en junio de 2017 y duró 224 días. La ETo durante este periodo fue de 804 mm. El riego aplicado para cubrir las necesidades óptimas del cultivo (T2) fue de 3.105 m3/ha. Este riego tuvo una eficiencia 85% y una productividad del agua de riego similar a la variedad Diamond Jubilee (2,6 kg/m3), aunque su producción fue notablemente inferior. Su producción fue de 8.107 kg/ha y no fue significativamente diferente a la de los tratamientos que aplicaron un 20 y un 30% más de riego (T3 y T4, respectivamente) (Figura 1). Las eficiencias del riego de estos dos últimos tratamientos fueron del 72 y el 65%, respectivamente. El tratamiento que aplicó un 80% del riego requerido (T1) tuvo una producción significativamente menor que los anteriores, con reducciones de la producción del 11% respecto al tratamiento T2. Las productividades del agua de riego variaron entre 2,9 (T1) y 2,1 (T4) kg/m3.

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Cultivo de frambuesa remontante en producción.

Segunda campaña

En los dos ensayos, la segunda campaña se desarrolló entre enero y junio de 2018 y tuvo una duración cercana a los 150 días. La ETo acumulada durante este periodo fue de 406 mm, aproximadamente la mitad que la de la primera campaña. Este menor valor de la demanda evaporativa del aire tuvo su repercusión en las necesidades de agua del cultivo y, por tanto, en el riego aplicado, como se verá a continuación.

En ambos ensayos, el consumo de agua del cultivo fue notablemente menor al de la primera campaña, entre un 40 y un 45%. De ahí que los valores de riego aplicado para cubrir las necesidades del cultivo fueron aproximadamente la mitad. En la variedad Diamond Jubilee, el riego aplicado para cubrir las necesidades del cultivo (T2) fue de 2.795 m3/ha. Este riego tuvo una eficiencia del 69% y una productividad del agua de riego de 5,9 kg/m3. Su producción no fue significativamente diferente a la del resto de los tratamientos. Las eficiencias del riego variaron entre el 50 (T4) y el 87% (T1) y las productividades del agua de riego entre 7,4 (T1) y 4,2 (T4) kg/m3.

En la variedad Versalles, el riego aplicado para cubrir las necesidades óptimas del cultivo (T2) fue de 1.697 m3/ha. Este riego tuvo una eficiencia del 70% y una productividad del agua de riego de 5,3 kg/m3, valores similares a los obtenidos con la variedad Diamond Jubilee, aunque su producción fue notablemente inferior. Su producción no fue significativamente diferente al del resto de los tratamientos. Las eficiencias de aplicación del riego variaron entre el 61 (T3) y el 77% (T1). Las productividades del agua de riego oscilaron entre 6,3 (T1) y 4,4 (T3) kg/m3, valores similares a los obtenidos con la variedad Diamond Jubilee en esta misma campaña.

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Cultivo de frambuesa remontante con malla de sombreo al principio de la plantación.

A pesar de que esta segunda campaña tuvo una menor duración y de que las necesidades de agua del cultivo y, por tanto, el riego aplicado fueron menores, las producciones fueron iguales o, incluso, superiores a las de la primera cosecha, no habiendo diferencias significativas entre tratamientos en ninguno de los dos ensayos. Como consecuencia de lo anterior, las productividades del agua de riego fueron prácticamente el doble que las de la primera cosecha. Por tanto, se puede concluir de estos dos ensayos que diferencias de riego entre el 80 y el 140% de las necesidades estimadas tuvieron poco o ningún efecto sobre la producción. Estos resultados coinciden con los obtenidos por Cahn y col. (2005), que tuvieron que reducir el riego por debajo del 50% de las necesidades teóricas para obtener pérdidas significativas de producción.

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Figura 2. Riego aplicado y eficiencia del riego de dos ensayos de frambuesa remontante realizados en la provincia de Huelva.

Conclusiones

A la vista de los resultados anteriores se pueden extraer varias conclusiones. La aplicación de la metodología FAO usando coeficientes de cultivo basados en la medida de la cobertura de este, produjo ahorros de agua que variaron entre el 19 y el 42%, en relación con el riego tradicional, sin mermas en los rendimientos. Las necesidades de agua del cultivo estuvieron influenciadas por la estación de crecimiento, la variedad y la duración del ciclo productivo. El comportamiento productivo fue diferente en las dos cosechas. La segunda cosecha tuvo mayores rendimientos y productividades del agua de riego. Se alcanzaron eficiencias de riego superiores al 85% sin pérdidas de rendimiento respecto al riego tradicional de los agricultores.

La eficiencia aumentó un 22% aproximadamente por cada 1.000 m3 de ahorro de agua (Figura 2). La productividad del agua de la segunda cosecha dobló a la de la primera. Sin embargo, los incrementos de productividad en relación con el ahorro de agua fueron similares en las dos variedades. En la primera cosecha, se produjo un incremento medio de productividad de 0,30 kg/m3 por cada 1.000 m3 de ahorro de agua, mientras que en la segunda cosecha el incremento fue mayor, alcanzándose valores de 2 kg/m3 cada 1.000 m3 de ahorro (Figura 3). Finalmente, los incrementos de productividad del agua sin afectar al rendimiento variaron entre el 39 y el 76%.

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Figura 3. Riego aplicado y productividad del riego de dos ensayos de frambuesa remontante realizados en la provincia de Huelva.

Agradecimientos

Estos trabajos han sido financiados por el proyecto 'Gestión Sostenible del Regadío en la Agricultura Intensiva de Andalucía' (RTA2015- 00029-C02), cofinanciado por INIA y FEDER. También han sido financiados por las empresas Surexport SL (contrato de asistencia técnica 'Experimentación y transferencia tecnológica para la mejora del riego de la frambuesa y el arándano”) y Masiá Ciscar SA (Convenio de Colaboración 'Experimentación y transferencia tecnológica para la mejora del riego de la frambuesa y el arándano en la Costa Occidental de Huelva'). El Dr. David Lozano agradece la financiación de su contrato al Subprograma de Incorporación del Programa Estatal de Promoción del Talento y su Empleabilidad del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016 (DOC-INIA).

Referencias bibliográficas

  • Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration. Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56. FAO, Roma.
  • Black, B., Hill, R., Cardon, G. (2008). Caneberry irrigation. In: Utah Berry Growers Association Newsletters. Utah State University Cooperative Extension.
  • Bouska, C., Dixon, E., Strik, B. (2018). Growing berries on the Oregon Coast: an overview. Oregon State University Extension Service. 10 pp.
  • Cahn, M., Bolda, M., Carlson, C. (2005). Irrigation management for optimizing raspberry production. University of California Agriculture and Natural Resources. Crop note articles.
  • CAPDR (2018). Síntesis de campaña: Frutos rojos. Campaña 2017/2018. Observatorio de Precios y Mercados. Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural. Junta de Andalucía. 10 pp.
  • Doorenbos, J., Pruitt, W.O. (1977). Las necesidades de agua de los cultivos. Manual de Riego y Drenaje nº 24. FAO, Roma, Italia.
  • Gavilán, P., Ruiz, N., Lozano, D. (2015). Daily forecasting of reference and strawberry crop evapotranspiration in greenhouses in a Mediterranean climate based on solar radiation estimates. Agricultural Water Management, 159, 307-317.
  • Lozano, D., Ruiz, N., Gavilán, P. (2018). Indicadores de calidad del riego localizado en pendiente. Agricultura, 107, mayo de 2018, 64-68.
  • Morales, C. G. (2009). Frambueso (Rubus idaeus L.) morfología y clasificación. Informativo INIA Rahiuen. Instituto de Investigaciones Agropecuarias. Ministerio de Agricultura. Gobierno de Chile.
  • Uribe, H. (2013). Riego en frambuesa. En P. Undurraga, y S. Vargas. Manual de frambuesa. Boletín INIA N° 264. Centro Regional de Investigaciones Quilamapu, Chillán, Chile. 108 pp.

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