Riego del arándano en la provincia de Huelva: necesidades de agua, eficiencia de aplicación y productividad del riego

En este trabajo se presentan los resultados de un ensayo de respuesta al riego de un cultivo de arándano durante los dos primeros años de plantación. Tres tratamientos de riego aplicaron el 100, 80 y 120% del riego requerido, calculado siguiendo la metodología FAO, y un cuarto tratamiento control fue regado según el criterio del agricultor. Se midieron las necesidades de agua del cultivo y se determinó la eficiencia de aplicación del riego utilizando lisímetros de drenaje. Además, se calculó la productividad del riego en cada tratamiento. Se produjeron ahorros de agua, respecto a un riego tradicional, del 40% (primera campaña) y el 14% (segunda campaña), sin pérdidas de rendimiento. La productividad del agua de riego se incrementó en la segunda campaña en un 86%, alcanzado valores superiores a 4 kg/m³. Los resultados del ensayo han permitido realizar las recomendaciones de riego del arándano que pueden consultarse en la Plataforma SERVIFAPA de Asesoramiento y Transferencia del Conocimiento Agrario y Pesquero de Andalucía (www.servifapa.es).

Durante la última década se ha producido en la provincia de Huelva una diversificación del cultivo de frutos rojos. La necesidad de atender las demandas del mercado ha favorecido la expansión de los cultivos de arándano y frambuesa. El arándano ha sido el cultivo que ha sufrido una mayor expansión, aumentando su superficie en un 240% en los últimos 5 años (CAGPDS. 2019).

Las plantaciones en suelos arenosos y, en muchos casos, con pendiente, junto a la diversidad de variedades, han llevado a una situación de incertidumbre en el manejo del riego de este cultivo, especialmente durante los primeros años de plantación. Un riego adecuado en el cultivo del arándano es crítico para obtener elevadas producciones y buena calidad de los frutos. El arándano es un cultivo con un sistema radicular superficial muy susceptible al estrés hídrico (Bryla y Strik, 2007). Por tanto, en suelos arenosos el cultivo requiere riego localizado de alta frecuencia. Por otro lado, el sobre-riego afecta a la funcionalidad de las raíces, incrementa el lavado de nutrientes, y produce infección de las raíces por hongos patógenos. Este sobre-riego suele ocurrir en las zonas bajas de las parcelas con pendiente o cuando no se realiza una adecuada programación de los riegos (Lozano y col., 2018).

La programación racional del riego implica conocer la cantidad de agua a aplicar para cubrir las necesidades del cultivo y su momento de aplicación. Para ello, existen métodos basados en la monitorización del contenido de agua en el suelo mediante sondas de humedad o la estimación de la transpiración del cultivo mediante el método de la medida del flujo de savia (Fernández, 2017). Sin embargo, estos sistemas son difíciles de instalar y mantener y, además, es difícil interpretar la información generada por ellos. Hasta la fecha, el método más usual para programar el riego es el recomendado por la FAO, basado en el balance de agua en el suelo (Allen y col., 1998). La aplicación de una u otra tecnología depende de la capacidad técnica del personal encargado de los riegos, el valor de la producción, la respuesta del cultivo al riego y el coste de implantar la tecnología (Bryla, 2011). Lo ideal es combinar una programación basada en el balance de agua en el suelo con la monitorización en continuo del contenido de humedad del suelo. La mayor parte de la información sobre el manejo del riego del arándano proviene fundamentalmente de estudios realizados en EE. UU. y Chile (Holzapfel y col., 2015), pero en las condiciones de la provincia de Huelva existe muy poca información. Para afrontar esta incertidumbre, el IFAPA ha realizado en los dos últimos años un ensayo sobre el riego de este cultivo.

El objetivo de este trabajo ha sido conocer el efecto del riego sobre el rendimiento de un cultivo de arándano, estimar sus necesidades de agua y evaluar la eficiencia y la productividad del riego.

Descripción del ensayo

El ensayo se realizó sobre un cultivo de arándano (Vaccinium corymbosum) plantado en enero de 2017, en una finca comercial del término municipal (TM) de Almonte (Huelva). Comenzó a primeros de junio de 2017 y finalizó a finales de mayo de 2019, después de que terminara la segunda cosecha. El clima de la zona es mediterráneo subhúmedo con influencia atlántica, con una precipitación media anual de 575 mm y una evapotranspiración de referencia (ET_o) media anual de 1.385 mm. Las temperaturas media, máxima y mínima son de 17.4, 24.5 y 11 °C, respectivamente. El suelo de la finca donde se realizó el ensayo se puede clasificar como arenoso (clasificación USDA), con un 94% de arena y un 6% de limo.

El ensayo estuvo formado por cuatro tratamientos de riego, con cuatro repeticiones y un diseño de bloques al azar. Cada repetición se realizó en un invernadero de 88 m de largo y 6.6 m de ancho, cubierto por polietileno de baja densidad de 600 galgas de espesor. En cada invernadero había 2 camas de cultivo recubiertas de polietileno negro (Figura 1). En cada cama de cultivo había una fila de plantas con una separación de 0,75 m. Cada lomo de cultivo estaba equipado con dos tuberías de riego, una a cada lado del árbol, con goteros autocompensantes de un caudal nominal de 1.6 l/h con una separación de 0,33 m. Las pendientes longitudinal y transversal de los invernaderos eran prácticamente nulas. Cada tratamiento tenía en cabecera un contador, un regulador de presión y una electroválvula que alimentaba a los cuatro invernaderos de este. Los Tratamientos T1_100, T2_80 y T3_120 recibieron un 100%, 80% y 120% del riego requerido, mientras que el tratamiento control T4 _F recibió el riego aplicado al resto de la finca.

Estimación de las necesidades de agua del cultivo y dosis de riego de cada tratamiento

Las necesidades de agua del cultivo (ET_c) se estimaron semanalmente según la metodología recomendada por la FAO (Allen y col., 1998) (Ecuación 1). Al no existir evaporación desde el suelo, la ET_c fue exclusivamente consecuencia de la transpiración de la planta.

ET_c = ET_o x K_c (1)

El coeficiente de cultivo (K_c) usado tuvo en cuenta el grado de cobertura del cultivo y se estimó a partir de la ecuación establecida por Holzapfel y col. (2015) (Ecuación 2), donde P_c es la cobertura cenital del cultivo (en tanto por uno).

K_c = 1,28 x P_c + 0,11 (2)

La evapotranspiración de referencia dentro del invernadero (ET_o) se estimó usando un modelo basado en la radiación solar (Fernández y col., 2010) y la metodología propuesta por el IFAPA, que utiliza el uso del pronóstico meteorológico de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) (Gavilán y col., 2015). Esta metodología asigna índices de nubosidad en función de las predicciones meteorológicas para el cálculo de la radiación solar que llega al interior del invernadero.

Para calcular las dosis de riego de cada tratamiento (R) se estimaron las necesidades de agua del cultivo (ET_c) y la eficiencia de aplicación del riego (E_a) (Ecuación 3). El valor de la eficiencia fue estimado en función del tamaño de la planta. El primer año varió entre el 40 y el 60%. Este valor fue elegido debido a los suelos arenosos de la parcela del ensayo y para asegurar un buen desarrollo del cultivo durante este primer año de plantación, debido al pequeño tamaño de los árboles (Figura 2). El segundo año, la eficiencia del riego se elevó hasta el 80%.

R = ET_c / E_a (3)

El calendario de riegos para cada tratamiento (frecuencia y duración del pulso de riego) se aplicó usando un programador automático de riego. El programador ordenaba la apertura y cierre de cuatro electroválvulas, una por tratamiento.

Determinación del porcentaje de cobertura del cultivo (Pc)

El porcentaje de cobertura vegetal cenital (P_c), utilizado en la Ecuación 2, se midió con precisión realizando fotografías digitales con una cámara tipo GoPro (Figura 3). Se tomaron un total de 20 fotografías cada día de medida, una por cada repetición (16) más cuatro en los lisímetros. La aplicación gratuita Canopeo (Patrignani y Ochsner, 2015) permitió calcular la cobertura a partir de las fotografías realizadas.

Datos meteorológicos

Las condiciones meteorológicas del ensayo fueron monitorizadas instalando una estación meteorológica automática capaz de medir dentro de un invernadero del ensayo los valores de radiación solar global, humedad relativa y temperatura del aire. Estos valores permitieron calcular diariamente los valores de ET_o dentro del invernadero a partir de los datos meteorológicos medidos y compararlos con los estimados a partir del pronóstico meteorológico, usados para la realización de la programación del riego.

Medida de la evapotranspiración del cultivo (ET_c)

La ET_c de cada tratamiento de riego se midió utilizando lisímetros de drenaje y aplicando un balance de agua en el suelo (Ecuación 4). Las entradas al sistema son precipitación (P) y riego (R), y las salidas evapotranspiración del cultivo (ET_c), drenaje (D) y escorrentía (Esco). Además, puede producirse una variación en el contenido de humedad del suelo (?H):

R + P = ET_c + Esco + D ± ?H (4)

En este sistema de cultivo la precipitación y la escorrentía se pueden considerar nulas. El riego, el drenaje y la variación de la humedad del suelo se midieron en los lisímetros de drenaje situados en los invernaderos del ensayo (uno por tratamiento).

Los lisímetros se construyeron en poliéster reforzado con fibra de vidrio, con una superficie de 1,5 x 0,8 m² y una profundidad de 0,40 m desde la superficie del suelo. En cada lisímetro se plantaron dos árboles. El drenaje acumulado se midió una vez a la semana sacando el agua drenada en el lisímetro que se recogía en un tubo de acceso (Figura 4). La variación del contenido de humedad del suelo (?H) se determinó usando sondas de humedad FDR. Se instalaron cuatro sondas de humedad del suelo, una en cada tratamiento, que midieron la humedad volumétrica entre 10 y 60 cm de profundidad.

Eficiencia y productividad del agua de riego

Se determinaron, para cada uno de los tratamientos, los parámetros de eficiencia y productividad del agua de riego. La eficiencia de aplicación del riego (Ea) se define como el cociente entre la evapotranspiración del cultivo (ETc) y el volumen de riego aplicado (R) y es el mejor indicador del aprovechamiento del agua de riego por parte de los cultivos (Ecuación 5):

E_a (%) = ET_c (m³/ha) / R (m³/ha) x 100 (5)

Por otro lado, la productividad del agua de riego es la relación entre el rendimiento del cultivo y el volumen de riego aplicado y se utiliza como indicador económico del uso del agua de riego (Ecuación 6):

Productividad (kg/m³) = Rendimiento (kg/ha)/ R (m³/ha) x 100 (6)

Evolución de la cobertura vegetal a lo largo del ensayo

Durante la primera campaña, las coberturas vegetales fueron muy similares, no detectándose diferencias entre las de los tratamientos no deficitarios (T1_100, T3_120 y T4_F) y el que aplicó el 80% del riego requerido (T2_80), considerado deficitario (Figura 5). En todos los tratamientos se observó un crecimiento rápido después en los meses de verano, una ligera parada otoñal, que se vio acentuada durante los meses de invierno, y un posterior crecimiento rápido durante la primavera. La cobertura máxima alcanzada varió entre el 28,4% (T4_F) y el 31% (T1_100) (Tabla 1).

Durante la segunda campaña sí se observaron diferencias entre los tratamientos no deficitarios y el que aplicó el 80% del riego requerido. El crecimiento rápido después de la poda fue más acentuado que durante la primera campaña, de forma que a mediados de septiembre las coberturas se situaron entre el 29 y el 32%. La parada invernal fue más acentuada que en la primera campaña, aunque el crecimiento rápido de la primavera permitió que se alcanzaran valores máximos entre 31,4 (T2_80) y el 35,4 % (T4_F) (Tabla 2).

Riego, evapotranspiración y eficiencia del riego

En la primera campaña, el riego aplicado varió entre 5.722 (T2_80) y 9.468 m³/ha (T4_F). A los tratamientos T1_100 y T3_120 se aplicaron 6.882 y 7.992 m³/ha, respectivamente (Tabla 1). La ET_c varió entre 2.695 (T2_80) y 3.126 (T1_100 y T3_120) m³/ha. El tratamiento T4_F tuvo una ETc igual a 3.044 m³/ha (Figura 6). Como consecuencia de los valores anteriormente presentados, la eficiencia de aplicación del riego varió entre el 47% del tratamiento T2_80 y el 32% del T4_F. Los tratamientos T1_100 y T3_120 tuvieron eficiencias del 45 y el 39%, respectivamente. El valor estacional de eficiencia del riego del tratamiento T1_100 resultó cercano al utilizado en la programación del riego.

Durante la segunda campaña, el riego aplicado varió entre 5.513 m³/ha (T2_80) y 8.692 m³/ha (T4_F). En los tratamientos T1_100 y T3_120 se aplicaron 6.615 y 7.513 m³/ha, respectivamente. La ET_c varió entre 3.761 (T3_120) y 4.607 (T1_100) m³/ha (Tabla 2). A pesar del mayor y más rápido crecimiento de los árboles esta segunda campaña y, por tanto, la mayor ET_c, la mayor eficiencia del riego utilizada en la programación redujo ligeramente el riego aplicado respecto a la primera campaña. En consecuencia, la eficiencia de aplicación del riego varió entre el 77% del tratamiento T2_80 y el 46% del T4_F. Todos los tratamientos tuvieron mayor eficiencia de aplicación, incluso el de la finca. Los tratamientos T1_100 y T3_120 tuvieron eficiencias del 70 y el 50%, respectivamente. Nuevamente, el valor estacional de eficiencia del riego del tratamiento T1_100 resultó cercano al utilizado en la programación del riego.

Durante la primera campaña, los volúmenes de agua aplicados a cada tratamiento produjeron ahorros del 28% (T1_100), 16% (T3_120) y 40% (T2_80) respecto al tratamiento control (T4_F). Este ahorro se vio traducido en una mayor eficiencia del riego de estos tres primeros tratamientos. Durante la segunda campaña la diferencia entre el tratamiento de riego que pretendía cubrir plenamente las necesidades de agua del cultivo (T1_100) y el tratamiento control fue del 24%. Esto fue debido, fundamentalmente, a que este segundo año la finca redujo su riego en un 8% respecto al primer año, a pesar del aumento de las necesidades de agua del cultivo derivadas del mayor tamaño de los árboles. Esto se vio reflejado en un aumento de la evapotranspiración del cultivo del 47% (T1_100). En consecuencia, dado que se aplicó un volumen de riego similar este segundo año, se produjo un aumento de la eficiencia del riego del 55% en este mismo tratamiento (Figura 6).

Rendimiento y productividad del agua de riego

A pesar de los importantes ahorros de agua de los tres primeros tratamientos en relación con el tratamiento control (T4_F), la primera campaña no hubo diferencias significativas en la producción de fruta de primera entre los cuatro tratamientos ensayados. Las producciones variaron entre los 15.921 kg/ha (3.587 g/planta) del tratamiento T1_100 y los 16.848 (3.796 g/planta) de T3_120. Los tratamientos T2_80 y T4_F tuvieron producciones de 16.448 y 16.462 kg/ha, respectivamente (Figura 7). Por tanto, se puede afirmar que, durante el primer año de plantación, un riego de 5.700 m3/ha hubiera sido suficiente para obtener producciones similares a las del tratamiento control y que un riego programado para cubrir las necesidades de agua del cultivo (T1_100) hubiera supuesto un ahorro de agua del 28%.

Durante la segunda campaña sí hubo diferencias significativas entre los rendimientos del tratamiento T3_120 y los tratamientos T1_100 y T2_80. La producción del tratamiento T_120 fue superior en un 2,5% a la del tratamiento control, mientras que el tratamiento deficitario T2_80 tuvo una pérdida de producción del 3.5% respecto al control. En todos los casos, las producciones medias casi duplicaron las de la primera campaña. Durante la primera campaña, la productividad del riego varió entre 1,74 (T4_F) y 2.87 (T2_80) kg/m³ (Tabla 1 y Figura 7). Los tratamientos T1_100 y T3_120 tuvieron productividades de 2,31 y 2,11 kg/m³, respectivamente (Figura 3). Estas productividades fueron similares a las obtenidas por Gavilán y col. (2019) en la primera cosecha de un ensayo de frambuesa remontante en la provincia de Huelva. Como consecuencia del aumento de los rendimientos de la segunda campaña, sin un aumento del riego aplicado, las productividades del agua de riego prácticamente se duplicaron este segundo año. Los valores oscilaron entre los 3,35 kg/m3 del tratamiento (T4_F) y 5,09 kg/m³ del T2_80 (Tabla 2).

La programación del riego de un cultivo de arándano, usando el balance de agua en el suelo y coeficientes de cultivo basados en la cobertura del cultivo, produjo ahorros de agua respecto a un riego tradicional que variaron entre el 40% (primera campaña) y el 14 % (segunda campaña), sin pérdidas de rendimiento. Se obtuvieron cosechas por encima de los 16.000 y 28.000 kg/ha en la primera y segunda campaña de cultivo, respectivamente, aplicando riegos de 6.800 y 6.600 m³/ha. En la primera campaña, un riego deficitario al 80% de las necesidades del cultivo no tuvo producciones significativamente diferentes a las de un riego que cubrió las necesidades al 100%. Durante la segunda campaña, los riegos al 80 y 100% de las necesidades tuvieron producciones significativamente menores a la del tratamiento que aplicó el 120% de las necesidades del cultivo. Durante la segunda campaña se alcanzaron eficiencias del riego del 70% y 77% en los tratamientos de menor producción y del 46 y el 50% en aquellos que alcanzaron las mayores producciones. La productividad del agua se incrementó en la segunda campaña, respecto a la primera, un 86%, alcanzado valores superiores a 4 kg/m³, sin efectos sobre el rendimiento. Al igual que ocurrió en trabajos anteriores de cultivos como la fresa y la frambuesa, ha quedado demostrado que el uso del balance de agua en el suelo para la programación del riego es capaz de producir significativos ahorros de agua sin afectar a los rendimientos. Además, los resultados de este ensayo han permitido poner en marcha las recomendaciones de riego del arándano que pueden consultarse en la Plataforma SERVIFAPA de Asesoramiento y Transferencia del Conocimiento Agrario y Pesquero de Andalucía (www.servifapa.es).

Agradecimientos

Este trabajo ha sido cofinanciado por el proyecto 'Gestión sostenible del regadío en la agricultura intensiva de Andalucía' (RTA2015-00029-C02-01), cofinanciado por INIA y Fondos FEDER en el marco del 'Programa Operativo de Crecimiento Inteligente'. También ha sido financiado por la empresa Surexport SL (contrato de asistencia técnica 'Experimentación y transferencia tecnológica para la mejora del riego de la frambuesa y el arándano'). El contrato del Dr. David Lozano ha sido financiado por el 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), cofinanciado por INIA y por el Fondo Social Europeo (FSE).

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