NECESIDADES HÍDRICAS DEL CULTIVO. ET REMOLACHA EN CASTILLA Y LEÓN

Morillo-Velarde, R.


INTRODUCCIÓN

CÁLCULO DE LA ET.

UN MÉTODO SIMPLE PARA EL CÁLCULO DE LA ETO. EL MÉTODO DE HARGREAVES

COEFICIENTE DE CULTIVO (KC)

LA EVAPOTRANSPIRACIÓN DEL CULTIVO. ET REMOLACHA EN CASTILLA Y LEÓN

 CONCLUSIONES

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS


  

Introducción

Para cualquier planificación del potencial productivo de una zona o simplemente optimizar el uso del agua, recurso cada vez más caro y escaso, es necesario conocer las necesidades hídricas de un cultivo.

De toda el agua que el sistema suelo-planta recibe, bien por la lluvia o por el riego, una primera cantidad no llega ni siquiera a infiltrarse en el suelo, se pierde directamente por escorrentia. Otra segunda parte, ya del agua en el suelo, va hacia estratos profundos, lejos del alcance de la raíz. Constituyen las pérdidas por percolación o drenaje. Otra tercera pérdida importante es el, conocido desde antiguo, proceso físico de paso de agua en forma de vapor desde el suelo directamente o desde la superficie de la hoja a la atmósfera y que se conoce como evaporación. Finalmente nos queda una parte del agua del suelo, que es absorbida por las raíces y pasa directamente a la atmósfera, a través de los estomas de la planta también en forma de vapor de agua. Es la transpiración.

Es muy complejo medir estas dos últimas pérdidas por separado, por lo que convencionalmente se han medido o estimado juntas, denominándose a la unión de ambos procesos evapotranspiración o ET. En las primeras fases del desarrollo del cultivo, cuando las hojas son pequeñas, la transpiración también lo es y existe un predominio de la evaporación del agua del suelo (hay mucho suelo desnudo), conforme el cultivo va creciendo la transpiración aumenta y la evaporación disminuye. En la remolacha azucarera, al final del desarrollo, con las calles cerradas y el elevado porte foliar que la caracteriza, la transpiración supone más del 95% de la ET. Todos estos procesos se relacionan en el llamado balance de agua.

La variación de cantidad de agua en el suelo, en el intervalo donde se encuentran las raíces (DH) y en un determinado tiempo, será igual a la diferencia entre aportes y pérdidas, o lo que es igual a la suma de lluvia más riego menos escorrentía, menos percolación, menos evaporación y menos transpiración. Algunos autores contemplan también como pérdidas del balance final la cantidad de agua que queda en el suelo tras la cosecha. Esta simple ecuación se puede escribir:

 

DH = (LL + R) - (E + T) - Escorrentía - Percolación

 

Si suponemos que no existen pérdidas por escorrentía (la parcela está drenada y la precipitación instantánea de los aspersores es baja) ni por percolación (se ha empleado un volumen de agua no muy elevado) y no existen aportes de agua por lluvia o por riego en ese tiempo, es fácil deducir que la variación de agua en el suelo es igual a la suma de evaporación y transpiración o lo que es lo mismo a la ET. La ET es equivalente, pues, al agua consumida por la planta y se expresa normalmente en mm de agua / día.

Conociendo la ET, es posible estimar la cantidad de agua que existe en el suelo a disposición de la planta en un momento determinado y consecuentemente, programar los riegos. Este método de programación de riegos se conoce por balance de agua y existen numerosas referencias relativas a que es uno de los métodos mas eficaces para programar el riego en el cultivo de la remolacha azucarera. La principal ventaja de este método es que puede funcionar sin ajuste en una sola campaña (Heerman, Haise y Nickelson, 1976) aunque en algunos paises, donde está en uso, se recomienda y realizan comprobaciones a nivel de parcela para evitar errores. El principal inconveniente es la difícil generalización para una zona en verano, por ser las lluvias muy locales.

La cantidad de agua a aplicar a un cultivo debe ser siempre superior a la cifra calculada como necesidades de riego para compensar las pérdidas. Estas dependen de la eficiencia del sistema de riego. Es frecuente tener que aplicar entre un 20 y un 40% más del consumo estimado para un periodo determinado.

Existe una relación cuantitativa directa entre la cantidad de agua aplicada y el rendimiento de un cultivo. Estas relaciones se expresan en diferentes funciones llamadas funciones de producción. Usualmente, la función que relaciona el rendimiento máximo (Ym) con el consumo de agua (ET) suele ser lineal, pero para remolacha azucarera se han encontrado parábolas cóncavas crecientes (Hills y col, 1985; Morillo-Velarde, 1999). La función que relaciona Ym con la cantidad de agua aportada por riego es siempre una parábola convexa creciente. Tanto para remolacha de siembra de otoño como de primavera, estas ecuaciones son conocidas. El motivo de la diferencia entre ambas curvas es el indicado anteriormente: las pérdidas.

Si el rendimiento máximo que un cultivo puede alcanzar está determinado tanto por las características genéticas (variedad) como por el clima, la cantidad de agua que el cultivo usa depende, también, de las condiciones ambientales pero sobre todo del desarrollo (área foliar, profundidad radicular…). Las necesidades de agua crecen conforme se desarrolla la planta hasta un máximo que coincide con el mayor desarrollo foliar o velocidad de crecimiento. Los elementos climáticos que más influyen sobre las necesidades de agua son: radiación, temperatura, humedad relativa y velocidad del viento.

La relación más estrecha observada entre variables de riego y de la planta ha sido la que existe directamente proporcional entre ET y producción de materia seca. De ello se desprende fácilmente que interesa que la ET sea máxima. Si la ET se encuentra restringida por poca agua en el suelo, indudablemente la producción estará por debajo de la máxima. Para remolacha azucarera se han dado cifras de poderse agotar el 80% del agua del suelo con una ET de 2 mm/día y de tan solo el 40% cuando la ET diaria sube a 10 mm/día sin que el consumo disminuya (Karmelli y col, 1985). Otros autores indican que sólo cuando se ha extraído el 60% del agua disponible en el suelo se reduce la ET (Hatfield, 1985). Resultados de experimentos locales realizados por AIMCRA han mostrado que a partir de agotar el 50% del agua disponible es cuando en remolacha se reduce el rendimiento. La cuantía de la reducción depende de si es en los primeros o últimos riegos cuando se agota el agua del suelo (menor reducción cuando la ET es más baja, AIMCRA, 1991).

 

Cálculo de la ET

La primera referencia a evapotranspiración que se conoce data de 1948. Thornwaite definió la evapotranspiración potencial de un cultivo como "la evaporación de una superficie extensa de un cultivo verde que sombrea totalmente la superficie del suelo, de altura corta y uniforme y siempre bien provista de agua". 29 años más tarde, Doorenbos y Pruitt (FAO, 1977) definieron en términos muy similares la evapotranspiración de referencia (ETo), desarrollando un procedimiento muy práctico para estimar las necesidades de agua de un cultivo. Proponían estos autores que la ET del cultivo (ETc) sería igual al producto de un coeficiente de cultivo (Kc) por la evapotranspiración de referencia, es decir:

 

ET cultivo = Kc x ETo

 

En la más reciente definición de ETo, sugerida por un grupo de expertos de la FAO en 1990, el cultivo de referencia es es uno "con una altura de 12 cm, una resistencia de la cubierta fija de 70 s m-1 y albedo de 0,23".

Hoy día existen numerosas definiciones de conceptos derivados de la ET (EP, ETR, ETP, ETm…), una excelente revisión se puede ver en el libro de Martín de Santa Olalla y De Juan de 1993. En relación con este último concepto, ETm, definido como "la tasa máxima de ET de un cultivo sano, en una gran parcela, creciendo bajo condiciones agronómicas ideales y con un adecuado suministro de agua" se han publicado algunos valores de ETm estacional para la remolacha de siembra de primavera. Para las condiciones del Reino Unido y Alemania se situarían en 450-550 mm (Dunham, 1989; Roth y col, 1988) en tanto para las condiciones de EE.UU. se alcanzarían los 800 mm (Brown y Rosemberg, 1971). Para las condiciones de Castilla y León, la ETm del cultivo de la remolacha ronda los 700 mm.

Existen numerosos métodos para calcular la ET. Básicamente estos métodos se pueden clasificar en tres categorías:

  1. Métodos directos.
  2. Métodos indirectos.
  3. Modelos matemáticos de estimación.

En los métodos directos, la evapotranspiración puede ser conocida a partir del balance de agua, determinando la cantidad de agua del suelo a partir de medidas gravimétricas o por lecturas de sondas o midiéndola directamente en lisímetros. Son estos " recipientes de gran volumen rellenos de suelo, de superficie desnuda o cubierta, representando las condiciones ambientales del campo en donde están ubicadas, utilizados para determinar la evapotranspiración ya sea de un cultivo en desarrollo, de una cubierta vegetal de referencia ó la evaporación del suelo desnudo" según la definición de Aboukhaled y col (FAO, 1986). Básicamente existen dos tipos de lisímetros: de drenaje y de pesada. Una completa referencia sobre estos se puede encontrar en la referencia anterior y en la publicación de Hatfield (1990).

No existe ninguna duda de que un lisímetro es el mejor sistema para conocer la ET de un cultivo en unas condiciones determinadas, por ello se emplean para calibrar otros métodos. Su principal desventaja es el coste. Para muchos cultivos es posible emplear microlisímetros cuyo coste es más reducido (ver referencia de Klocke y col, 1990). Para remolacha, estudios recientes señalan la conveniencia de usar lisímetros profundos (Anda, 1994).

Los métodos indirectos, son métodos más teóricos y empíricos para calcular la ET. Son métodos muy en auge hoy día y basados en el balance de energía, métodos de turbulencia, correlación de Eddy o combinación. Emplean la micrometeorología y como principales limitaciones se han apuntado la influencia de la colocación de los instrumentos y la sensibilidad a la advección (vientos cálidos procedentes de parcelas colindantes). Cuando llega aire caliente a la parcela en la cual se está midiendo la ET, el error con alguno de estos métodos puede llegar al 45% (Hatfield, 1990).

Como ya se ha indicado, el agua del suelo se pierde en procesos de evaporación y transpiración. La intensidad del intercambio de agua de la planta a la atmósfera depende principalmente del clima. En los modelos matemáticos de estimación de la ET o métodos estadísticos, se relaciona el consumo con las principales variables del clima. Todas estas fórmulas tienen generalmente dos componentes: una componente energética relacionada con la radiación solar y la temperatura del aire y una componente aerodinámica relacionada con la humedad relativa y la velocidad del viento. Estas fórmulas estiman con gran precisión el consumo de agua. En este apartado se incluyen otros métodos experimentales como los tanques evaporimétricos. Una excelente descripción y revisión pormenorizada de la contribución de las diferentes variables climáticas a la ET se puede encontrar en el libro de Burman y Pochop de 1994. Existen diferentes formas de clasificar los métodos estadísticos. Una de ellas se basa en clasificarlos en función de las variables climáticas que se emplean. Algunos de los propuestos por Jensen (1974) son los siguientes (se indican algunos métodos de aparición más tardía):

Métodos basados en la temperatura: THORNTHWAITE, BLANEY-CRIDDLE HARGREAVES.

Radiación: JENSEN-HAISE, MAKKINK,TURC.

Humedad: IVANOV, PAPADAKIS.

Combinación: VAN BAVEL-BUSINGER, PRIESTLY-TAYLOR,
PENMAN, PENMAN-MONTEITH.

En 1977, la FAO propuso cuatro métodos para medir la evapotranspiración de referencia o ETo, cuya descripción detallada se puede encontrar en el conocido cuaderno nº 24 (Doorenbos y Pruitt,1977). Estos métodos emplean la temperatura; método de Blaney-Criddle. La temperatura y radiación; método de Radiación (basado en Makkink). Temperatura, radiación humedad relativa y recorrido del viento; método de Penman y empleando la evaporación; método del tanque de clase A. La elección básica de uno u otro método de cálculo dependerá de la disponibilidad de datos climáticos. A mayor número de variables en el modelo más preciso será el calculo de la ET, pero no debemos olvidar que todos los modelos tienen sus limitaciones y que la diferencia entre la estima del consumo por un método u otro es, a veces, muy pequeña. Es mucho más importante usar adecuadamente el método elegido.

La primera limitación que se ha señalado a estos métodos procede del propio análisis estadístico de las ecuaciones.

Los diferentes métodos de cálculo de la evapotranspiración de referencia han sido descritos por muchos autores desde las formas más simples y accesibles (Elías y Giménez, 1965; Ducrocq, 1985; Fereres, 1987; Fuentes y Cruz 1990; Faci, 1996) a las más completas y profundas (Hatfield, 1985; Schwab y col, 1996; Teare y Peet, 1983) o las más extensas y detalladas (Jensen, 1974; Jensen, Burman y Allen, 1990). También existen numerosas referencias sobre comparaciones y limitaciones de estos métodos en diferentes condiciones climáticas incluyendo condiciones no ideales (Jensen y col 1997). Así por ejemplo es conocido que el método de Thornthwaite predice valores por defecto en zonas áridas en verano o que los métodos con funciones de viento empíricas, en general, suelen sobreestimar siempre.

Comparando con medidas de lisímetro, diferentes métodos de combinación (que incluyen el término de resistencia aerodinámica) en 11 localidades, tanto de zonas áridas como húmedas, el método de Penman-Monteith fue el que menor error dio, proporcionando la mejor estimación de la Eto diaria y mensual (Allen y col, 1989). Un resumen de esta comparación se indica en la tabla 1.

 

Tabla 1

Error estándar de estimación ponderado en la comparación de diferentes métodos
de estima de la Eto con medidas de lisímetro (Allen y col, 1989).

 
ZONAS ÁRIDAS
ZONAS HÚMEDAS
MÉTODO
ERROR EE
MÉTODO
ERROR EE
Penman-Monteith
0.49
Penman-Monteith
0.32
1982Kimberly-Penman
0.54
Turc
0.56
FAO24 Radiación
0.62
Penman 1963
0.60
Penman 1963
0.67
FAO 17 Penman
0.67
FAO 17 Penman
0.68
Priestly-Taylor
0.68

Aunque en general el método de Penman-Monteith proporciona la mejor estima de la ETo, en casos puntuales son otros métodos los que proporcionan los mejores ajustes. En Egipto, comparando 15 métodos diferentes, Shawky y Sallam en 1993, encontraron que era el método de Turc el que mejor se ajustaba a las medidas del lisímetro. En la costa de Italia, Caliandro y col en 1996, determinaron que el método de Penman-Monteith sobreestimaba en un 14%, en tanto el método del tanque clase A lo hacía tan solo en un 6%. En las condiciones de Córdoba, el método de Penman-Monteith infrestima la Eto cuando la demanda evaporativa es alta (Mantovani y col, 1992). En todo caso las diferencias siempre son pequeñas, muchas veces menores que los errores que se cometen en la medición de las variables climáticas.

En nuestra región de Castilla y León no existen muchas comparaciones entre los diferentes métodos para determinar el más ajustado a nuestras condiciones. Sólo conocemos dos trabajos. En Astudillo, en 1996, un simple método como Hargreaves proporcionó un diferencia media inferior al 5% respecto al reconocido Penman-Monteith. El método del tanque clase A sobreestimó a éste en un 15% (Plan 97, datos no publicados). En Valladolid, en 1994, De Benito y García, comparando 10 métodos con datos de lisímetro, encontraron que Penman-Monteith sobreestima un 5%, en tanto Hargreaves lo hace un 7% y el método del tanque dio valores un 12% por defecto al de Penman-Monteith.

El método del tanque de clase A (Doorenbos y Pruitt, 1977) es sin duda el más apropiado para el caso de no disponer de datos climáticos. La principal crítica que se le ha hecho a este método es que el agua refleja solo entre el 5 y el 8% de la radiación solar, mientras un cultivo verde lo hace un 25%. También la evaporación nocturna del tanque es apreciable en tanto las plantas la evitan cerrando los estomas.

Una excelente y clara descripción del método del tanque se puede encontrar en el capítulo escrito por Faci en 1996. En él se incluye la expresión de Frevert y col (1983) para corregir las lecturas del tanque en función del recorrido del viento, humedad relativa y distancia a barlovento del suelo con hierba. Otra corrección más moderna es la propuesta por Raghuwanshi y Wallender en 1998. Proponen estos autores la siguiente expresión para el coeficiente del tanque (Kp = ETo/Epan, donde Epan es la lectura del tanque):

 

Kp = 0.5944+ 0.0242X1+ 0.0583X2 - 0.1333X3 - 0.2083X4+ 0.0812X5 + 0.1344X6

 

Siendo:

    X1 = Distancia a la cubierta vegetal en metros.

    X2 = 0 si velocidad del viento (u) <175 km/día, 1 en caso contrario.

    X3 = 0 si u entre 425 — 700 km/día, 1 en caso contrario.

    X4 = 0 si u> 700 Km/día, 1 en caso contrario.

    X5 = 0 si humedad relativa (HR) < 40%, 1 si HR > 40%.

    X6 = 0 si HR< 70%, 1 si HR> 70%.

Ante tanta profusión de métodos de cálculo de la ETo, un grupo de expertos de la FAO (Smith y col,1991) concluyeron que aún hoy día es recomendable usar los métodos propuestos para el cálculo de la ETc por FAO en el cuaderno 24 y emplear el método de Penman-Monteith como el más eficaz para estimar la ETo.

Si no se dispone de datos climáticos, una alternativa al método del tanque es el método de Hargreaves que sólo necesita valores de temperatura. Se evita también usar valores de humedad relativa, a menudo se ha denunciado que estos sensores están plagados de errores (Allen,1996). Para periodos de cinco o más días, las cantidades estimadas por este método difieren menos del 5% con el método de Penman-Monteith, tanto en condiciones de secano como de riego.

La profusión de estaciones meteorológicas está haciendo que, afortunadamente en la actualidad existan muchos trabajos de ajuste de estos métodos a condiciones locales (Orang y col, 1995).

Los métodos más completos exigen el uso de las variables climáticas radiación solar, velocidad del viento, temperatura y humedad relativa, con ellos la estima de la ETo es la mejor (con lo que 4 ó 5 días antes se puede conocer perfectamente el nivel del agua en el suelo. Tan sólo sería necesario disponer de la información por adelantado) pero también el cálculo es más tedioso.

El problema del cálculo se puede resolver hoy con el empleo de programas informáticos. En el mercado existen muchos programas para el cálculo de la ETo.

Algunos de ellos son los siguientes: REF-ET (v.2.8), basado en el manual ASCE 70 de la universidad de Utah (EE.UU.), CROPWAT de la FAO, emplea el método de Penman-Monteith (ver Clarke, Smith y El-Askari, 1998), ETo, (ver figura) de la universidad de Davis (EE.UU.), DAILYET (ver figura), programa libre de la universidad de Cranfield (EE.UU.) distribuido por internet, ETPOT 1.0, PET y otros.

El método de Penman-Monteith es posible usarlo en forma de hoja de cálculo (excel) gracias a una contribución libre de FAO (ver la dirección FAO en internet).

Existen otras posibilidades para conocer la ETo. En algunas zonas, como Albacete (ITAP), algún servicio proporciona los datos en un contestador telefónico.

Hoy día es más frecuente emplear los recursos de la red internet para acceder a los datos climáticos, la ETo o la ETc. En nuestra región está disponible ya esta información para siete zonas remolacheras diferentes en la dirección de internet: www.aimcra.com. La ETo se calcula por Penman-Monteith a partir de los datos climáticos proporcionados por estaciones meteorológicas automáticas y enviados telefónicamente para evitar errores.

 

Un método simple para el cálculo de la eto. El método de Hargreaves

Hargreaves propuso en 1985 un método muy simple para calcular la ETo (Hargreaves y Samani, 1985; Hargreaves, 1994 o ver también Jensen, Burman y Allen, 1990). La evapotranspiración de referencia seria:

ETo (mm/día) = 0.0023 *Ra * (T máx. - T min)1/2 * (T med. + 17.8)

Donde:

    T máx. es la temperatura máxima, T min es la temperatura mínima
    y T med. es la temperatura media = (T máx. + T min) / 2.

Ra es la radiación que llega al topo de la atmósfera en mm/día y que es constante para cada lugar en un determinado día del año, depende de la latitud. En la tabla 2 se indican los valores mensuales para distintas latitudes de Castilla y León.

 

Tabla 2

Radiación extraterrestre (Ra) expresada en unidades equivalentes de evaporación (mm/día) en función de la latitud.

Lat.
En.
Feb.
Mar.
Abr.
May.
Jun.
Jul.
Ago.
Sept.
Oct.
Nov.
Dic.
40º
6.4
8.6
11.4
14.3
16.4
17.3
16.7
15.2
12.5
9.6
7.0
5.7
41º
6.1
8.3
11.2
14.1
16.3
17.3
16.7
15.1
12.3
12.3
6.7
5.4
42º
5.9
8.1
11.0
14.0
16.2
17.3
16.7
15.0
12.2
9.1
6.5
5.2
43º
5.6
7.9
10.8
13.9
16.1
17.2
16.6
14.8
12.0
8.9
6.3
4.9
 

El coeficiente de cultivo (Kc)

Para conocer la evapotranspiración del cultivo, además de la evapotranspiración de referencia se necesita conocer un segundo factor, el coeficiente de cultivo ó Kc. Este coeficiente mide la contribución del propio cultivo sobre las necesidades hídricas del mismo. Depende del tipo de cultivo (altura, grado de cobertura del suelo.), desarrollo del mismo (fecha de siembra…) y del clima (en remolacha se han citado valores de Kc=1.3, con vientos cálidos a Kc=0.7 se marchita).

El procedimiento más extendido para calcular el coeficiente de cultivo es el propuesto por la FAO (Doorenbos y Pruitt, 1977). Este procedimiento propone, en primer lugar, determinar la duración de cuatro fases de crecimiento:

  1. Fase inicial. Dura desde la siembra hasta que el cultivo alcanza un 10% del suelo cubierto por las hojas.
  2. Fase de desarrollo. Desde el final de la anterior hasta que el cultivo alcanza el 70-80% de suelo cubierto.
  3. Fase media. Hasta el comienzo de la maduración.
  4. Fase final. Hasta recolección.

En la fase inicial, Kc depende de ETo y la frecuencia de riego o lluvias. Es fácil pensar que cuando el cultivo es pequeño y cubre poco el suelo, si éste está húmedo por lluvia o riego la evaporación será alta pero disminuirá cuando se seque. Conforme el suelo se va cubriendo, el coeficiente de cultivo y la ET van aumentando. No es fácil elegir un Kc en esta primera fase, ya que las lluvias suelen ser muy variables.

No es fácil establecer las diferentes fases en el cultivo de la remolacha azucarera por tener un crecimiento continuo. La duración de las diferentes fases depende de la velocidad de desarrollo, la cual a su vez depende de la temperatura. La fecha de siembra es determinante. Para las tres últimas fases existen tablas publicadas de valores de Kc. En el cultivo de la remolacha, la duración de las diferentes fases en las condiciones de Castilla y León han sido determinadas midiendo, en numerosos ensayos con fechas de siembra diferentes, el porcentaje de suelo cubierto en cada fecha. Los resultados han sido que para una siembra temprana (1 de marzo) las fases durarían respectivamente: 50-61-62-68 días. Para una siembra tardía (10 abril) serían: 26-51-62-61 días (Morillo-Velarde y col, 1997).

El coeficiente de cultivo en cada fase ha sido determinado experimentalmente, a lo largo de cuatro años (1991-1994) por AIMCRA en Valladolid, con el método del balance hídrico, usando una sonda para conocer la cantidad de agua en el suelo por estratos de 30 cm, midiendo después de un riego o lluvia y antes del siguiente.

Los valores encontrados, para dos fechas de siembra se indican en la tabla 3.

 

Tabla 3

Valores de Kc decenales para el cultivo de la remolacha azucarera en Castilla y León.

 
Siembra
Abril
Mayo
Junio
Decena
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1 marzo
0.4
0.4
0.42
0.53
0.67
0.83
0.97
1.05
1.11
10 abril
0.39
0.39
0.43
0.57
0.70
0.83
Siembra
Julio
Agosto
Septiembre
Decena
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1 marzo
1.11
1.11
1.11
1.11
1.11
1.11
1.09
1.05
1.0
10 abril
0.99
1.10
1.10
1.10
1.10
1.10
1.10
1.10
1.08

Algunos investigadores han señalado el esfuerzo desproporcionado que se ha realizado para poner a punto métodos de determinación de la ETo, en tanto se ha profundizado relativamente poco en conocer los valores en diferentes condiciones de Kc. (Villalobos, comunicación personal). Actualmente la existencia de instrumentos portátiles para estimar la ETc con relativa precisión por el método del balance de energía, junto con la proliferación de estaciones meteorológicas para conocer la ET de referencia, está facilitando la aparición de nuevos coeficientes de cultivo más ajustados (Grattan y col, 1998).

 

La evapotranspiración del cultivo. Et remolacha en Castilla y León

La evapotranspiración de un cultivo se ha definido como la cantidad de agua necesaria para el desarrollo óptimo del cultivo sano, en un campo extenso y en condiciones óptimas de suelo y fertilidad (Faci, 1996). Se calcula, como se ha indicado por el producto de dos factores: un coeficiente de cultivo y una evapotranspiración de referencia. Para remolacha azucarera, con los valores conocidos del coeficiente de cultivo para la región (expuestos en la tabla 3) y calculando la evapotranspiración de referencia, por el método de Penman-Monteith, a partir de datos meteorológicos medios de un gran número de años (periodo 1961-1990) es posible conocer la evapotranspiración de la remolacha en Castilla y León.

Los valores decenales de la ETc para remolacha en las nueve provincias se indican en las tablas 4 a 12. Puesto que las variables climáticas suelen ser bastante estables especialmente en verano, un año a otro, las cifras indicadas deben suponer una buena aproximación a lo que consume la remolacha.

 

Tabla 4

Necesidades netas (ETc) de la remolacha en la provincia de Ávila para
dos fechas de siembra. No se considera la precipitación
.

 
Mes
Decena
Siembra 1 marzo
Siembra 10 abril
MAYO
25
19
 
32
26
JUNIO
39
34
 
47
43
 
54
52
JULIO
58
58
 
62
62
 
59
59
AGOSTO
56
56
 
54
54
 
48
48
SEPTIEMBRE
41
42
 
34
36
 
27
30
TOTAL
636 mm
619 mm

Tabla 5

Necesidades netas (ETc) de la remolacha en la provincia de Burgos
para dos fechas de siembra. No se considera la precipitación.

 
Mes
Decena
Siembra 1 marzo
Siembra 10 abril
MAYO
22
17
 
28
23
JUNIO
35
31
 
43
39
 
49
47
JULIO
53
53
 
57
57
 
54
54
AGOSTO
51
51
 
49
49
 
43
44
SEPTIEMBRE
37
38
 
30
33
 
24
27
TOTAL
575 mm
563 mm

Tabla 6

Necesidades netas (ETc) de la remolacha en la provincia de León para dos fechas
de siembra. No se considera la precipitación.

 
Mes
Decena
Siembra 1 marzo
Siembra 10 abril
MAYO
25
19
 
32
26
JUNIO
39
34
 
48
43
 
53
51
JULIO
57
57
 
60
60
 
57
57
AGOSTO
54
54
 
51
51
 
45
46
SEPTIEMBRE
38
40
 
31
33
 
25
27
TOTAL
615 mm
598 mm

Tabla 7

Necesidades netas (ETc) de la remolacha en la provincia de Palencia para dos fechas
de siembra. No se considera la precipitación.

 
Mes
Decena
Siembra 1 marzo
Siembra 10 abril
MAYO
24
19
 
31
26
JUNIO
39
33
 
47
42
 
52
50
JULIO
56
56
 
59
59
 
56
56
AGOSTO
53
53
 
51
51
 
44
45
SEPTIEMBRE
37
39
 
30
33
 
25
27
TOTAL
604 mm
589 mm

Tabla 8

Necesidades netas (ETc) de la remolacha en la provincia de Salamanca para dos fechas de siembra. No se considera la precipitación.

 
Mes
Decena
Siembra 1 marzo
Siembra 10 abril
MAYO
27
21
 
34
28
JUNIO
42
37
 
51
46
 
57
55
JULIO
62
62
 
65
66
 
62
62
AGOSTO
59
58
 
57
55
 
50
49
SEPTIEMBRE
43
42
 
36
35
 
29
29
TOTAL
674 mm
645 mm

Tabla 9

Necesidades netas (ETc) de la remolacha en la provincia de Segovia para dos fechas
de siembra. No se considera la precipitación.

 
Mes
Decena
Siembra 1 marzo
Siembra 10 abril
MAYO
24
18
 
30
25
JUNIO
37
32
 
45
41
 
51
49
JULIO
55
55
 
59
59
 
56
56
AGOSTO
53
53
 
50
50
 
44
44
SEPTIEMBRE
37
38
 
30
32
 
24
27
TOTAL
595 mm
579 mm

Tabla 10

Necesidades netas (ETc) de la remolacha en la provincia de Soria para dos fechas
de siembra. No se considera la precipitación.

 
Mes
Decena
Siembra 1 marzo
Siembra 10 abril
MAYO
23
18
 
30
24
JUNIO
37
32
 
45
41
 
50
48
JULIO
54
54
 
57
57
 
54
54
AGOSTO
51
51
 
48
48
 
42
43
SEPTIEMBRE
36
37
 
29
31
 
23
26
TOTAL
579 mm
564 mm

Tabla 11

Necesidades netas (ETc) de la remolacha en la provincia de Valladolid para dos fechas de siembra. No se considera la precipitación.

Mes
Decena
Siembra 1 marzo
Siembra 10 abril
MAYO
27
21
 
35
29
JUNIO
43
38
 
53
48
 
59
57
JULIO
64
64
 
68
68
 
65
65
AGOSTO
62
62
 
60
60
 
53
54
SEPTIEMBRE
44
46
 
36
38
 
29
32
TOTAL
698 mm
682 mm

Tabla 12

Necesidades netas (ETc) de la remolacha en la provincia de Zamora
para dos fechas de siembra. No se considera la precipitación.

 
Mes
Decena
Siembra 1 marzo
Siembra 10 abril
MAYO
28
21
 
35
29
JUNIO
44
38
 
53
48
 
59
57
JULIO
64
64
 
68
68
 
65
65
AGOSTO
60
60
 
57
57
 
50
51
SEPTIEMBRE
43
44
 
35
38
 
28
31
TOTAL
689 mm
671 mm

Conclusiones

El procedimiento habitual para calcular la ET de un cultivo, consiste en calcular la ETo, a partir de datos climáticos, por diferentes métodos más o menos ajustados a las condiciones locales y multiplicar este valor por un coeficiente de cultivo (Kc) variable en función del estado de desarrollo del cultivo y conocido para la zona.

Para conocer la ET de la remolacha azucarera en Castilla y León existen diferentes posibilidades más o menos precisas, en función de la disponibilidad de datos meteorológicos.

1. Si no se dispone de datos meteorológicos ni acceso a internet, en base a la provincia donde se cultive la remolacha y la fecha de siembra, se indican en las tablas 4 a 12 los consumos medios decenales.

2. Si se dispone de acceso, se puede usar el protocolo de comunicaciones de internet y en la dirección aimcra.com se indican los datos climáticos diarios y consumos de agua de la semana anterior para siete zonas remolacheras (Tordesillas/Toro, Palencia, Villoria, Carpio/Villaflores, Aranda, Treviño y Valladolid).

3. Si se dispone de un tanque de clase A, se debe usar adecuadamente (ver FAO nº 24) y corregir las lecturas (Kp) por el método de Frevert o Raghuwanshi y Wallender. Emplear los valores de Kc propuestos en la tabla 3 para las diferentes fechas de siembra.

4. Si se dispone de datos climáticos y son escasos, emplear el método de Hargreaves. Si son de estaciones y más completos emplear el método de Penman-Monteith. Para los cálculos en este último caso se debe usar un programa informático (se pueden bajar libremente desde internet). Se debe comprobar que los datos son correctos. Emplear los valores de Kc propuestos.

 

Referencias bibliográficas

  1. ABOUKHALED, A.; ALFARO, F.J.; SMITH, M. (1986): "Los lisímetros". FAO serie riego y drenaje nº 39, pág. 60.
  2. AIMCRA (1991): "Memoria de los trabajos realizados en la zona norte". Ed. AIMCRA. pág. 475.
  3. ALLEN, R.G; JENSEN, M.E.; WRIGHT, J.L; BURMAN, R.D. (1989): "Operational estimates of ET. Agronomy Journal, 81, pp. 650-662.
  4. ALLEN, R.G (1996): "Assessing integrity of wheater data for use in reference evapotranspiration of estimation". Jour. Irrig. and drain. eng. ASCE nº122, pp. 97-106.
  5. ANDA, A. (1994): "problemin lysimeter use for water demand determination in sugarbeet". ICID, 17th regional Conf. Bulgaria. vol 1, pp. 77-82.
  6. BENITO, A. DE; GARCÍA TURIENZO, M.A. (1994): "Medida y cálculo de la evapotranspiración de referencia ETo". Memoria actividades Junta Castilla y León, pp. 121-122.
  7. BROWN, K.W.; ROSEMBERG, N.J. (1971): "Energy and CO2 balance of an irrigated sugarbeet field in Great Plains". Agronomy Journal. nº 63, pp. 207-213.
  8. BURMAN, R.; POCHOP, L.O. (1994): "Evaporation, evapotranspiration and climatic data". Ed. Elsevier. Serie: Develop in atmospheric science. nº 22, pág. 278.
  9. CALIANDRO, A.; CATALANO, M.; RUBINO, P.; BOARI. F. (1996): "Research on suitability of some empirical methods for estimating the reference evapotranspiration in southern Italy". 2 ESA congress. Session 2, p. 65.
  10. CLARKE, D.; SMITH, M. y EL-ASKARI, K. (1998): "New software for crop water requeriments and irrigation scheduling". ICID journal vol 47, nº 2, pp. 45-57.
  11. DOORENBOS, J.; PRUITT, W.O. (1977): "Guidedlines for predicting crop water requeriments". FAO irrigation and drainage paper nº 24, pág. 179.
  12. DUCROCQ, M. (1990): "Les bases de l’irrigation". Serie tech agric medit. Ed. TDL, pág. 118.
  13. DUNHAM, R.J. (1989): "Irrigating sugarbeet in United Kingdom". Proc. of 2º Eur Irrigation Conference. Silsoe, pp. 109-129.
  14. Elías, F.; GIMÉNEZ, R. (1965): "Evapotranspiraciones potenciales y balances de agua en España". MAPA. Madrid. pág. 293.
  15. FACI, J.M. (1996): "Consumo de agua por los cultivos". Capítulo del libro Prácticas agrarias compatibles con el medio natural: el agua. Ed MAPA. Madrid, pp. 33-58.
  16. FERERES, E. (1987): "Necesidades hídricas de los cultivos y su abastecimiento "simposio AERYD. Nov., pp. 1-33.
  17. FREVERT, D.K.; HILL. R.W., BRAATENB. C. (1983): "Estimation of FAO evapotranspiration coefficients". Journal of Irrigation and drainage engineering. Vol 109 nº 2, pág. 5.
  18. FUENTES YAGÜE, J.L.; CRUZ ROCHE, J. (1990): "Curso elemental de riego". Ed. MAPA. Madrid. pág. 237.
  19. GRATTAN, S.R.; BOWERS, W.; DONG, A.; SNYDER, R.L.; CARROLL. J.J.; GEORGE. W. (1998): "New crop coefficients estimate water use of vegetables, row crops". California Agriculture, vol 52, nº 1, pp. 16-21.
  20. HARGREAVES, G.H.; SAMANI, Z.A. (1985): "Reference crop evapotranspiration from temperature". Applied Eng. in Agric., nº 1, pp. 96-99.
  21. HARGREAVES, H.G. (1994): "Defining and using reference evapotranspiration". Jour. Irrig. and drain. Eng. ASCE. nº 120, pp. 1132-1139.
  22. HATFIELD, J.L. (1985): "Estimation of crop water requeriment: present and future". Conf. Internat sur les besoins en eau des cultures. INRA. París, pp. 3-21.
  23. HATFIELD, J.L. (1990): "Methods of estimating evapotranspiration". In Irrigation of agricultural crops. ASA. monograph nº 30, pp. 436-467.
  24. HEERMAN, O.F.; HAISE, H.R.; NICKELSON, H.R. (1976): "Scheduling center pivot sprinkler irrigation system for corn production in Eastern Colorado". Trans of ASAE nº 19, pp. 284-287.
  25. HILLS, F.J.; WINTER, S.R.; HENDERSON, D.W. (1990): "Sugarbeet". Irrigation of agricultural crops. ASA monograph, nº 30, pp. 795-810.
  26. JENSEN, M.E. (1974): "Consumptive use of water and irrigation water requeriments". ASCE. Report of Irrig. Water Requer. N. York. pág. 215.
  27. JENSENM, E.; BURMAN, R.D.; ALLEN, R.G. (1990): "Evapotranspiration and irrigation Water requeriments". Manual nº70. ASCE. N. York, pág. 327.
  28. JENSEN, D.T.; HARGREAVES, G.H.; TEMESGEN, B.; ALLEN, R.G. (1997): "Computation of ETo under nonideal conditions". Journal of irrig. and drain. Sep.-Oct., pp. 394-400.
  29. KARMELLI, D.; PERI, G.; TODES, M. (1985): "Irrigation system: Design and operation". ED. Oxford university press, pág. 187.
  30. KLORKE, N.L.; Martín, D.L.; TODD, R.W.; DETTAAN, D.L.; POLYNENOPOULOS, A.D. (1990): "Evaporation measurements and predictions for soil under crop canopies". Trans of ASAE. vol nº 33 (5), pp. 1590-1596.
  31. MANTOVANI, E.C.; VILLALOBOS, F.J.; ORGAZ, F.; BERENGENA, J.; FERERES, E. (1992): "A comparison of methods to calculate evapotranspiration of field crops". 2º ESA Congress. Warwics.
  32. MORILLO-VELARDE, R.; VELICIA, H.; MARTÍNEZ, J.C. (1997): "Datos del cultivo de la remolacha azucarera en España para CROPWAT". Riegos y drenajes nº 94, pp. 64-68.
  33. MORILLO-VELARDE, R. (1999): "Manejo del riego para un rendimiento máximo en la remolacha otoñal". I.I.R.B. 62 Congreso. Sevilla. En prensa.
  34. ORANG, M.N.; GRISMER, M.E.; ASHKTORAB, H. (1995): "New equations estimate evapotranspiration in Delta". California Agriculture. M-J. pp. 19-21.
  35. RAGHUWANSHI, N.S.; WALLENDER, W.W. (1998): "Converting from pan evaporation to evapotranspiration". Journal of Irr. and drainage. Sept., pág. 275-277.
  36. ROTHD, D.; GÜNTER, R.; ROTH, R. (1988): "Transpiration koefficienten und wasser ausnutzungsraten landwirtschaftliter fruchtarten". Archiv fur Ackerund pflanzerbau und bodenkunde, nº 32, pp. 392-403.
  37. SANTA OLALLA, F.; Martín DE; DE JUAN VALERO, J.A. (1993): "Agronomía del riego". Ed. Mundi-prensa. Madrid, pág. 732.
  38. SCHWAB, G.O.; FANGMEIER, D.D.; ELLIOT, W.J. (1996): "Soil and water management system". Ed. J. Wiley. N. YORK, pág. 371.
  39. SHAWKY, M.E.; SALLAM, M.F. (1993): "Potential evapotranspiration calculation under Egyptian conditions". Pers. Com. Soil Dept. Fac of Agriculture. Cairo 3.
  40. SMITH, M.; SEGEREN, A.; SANTOS PEREIRA, L.; PERRIER, A.; ALLEN, R. (1991): "Report of the expert consultation on procedures for revisionof FAO guidelinesfor prediction of crop water requeriments". Reunión FAO. Roma, mayo, pág. 45.
  41. TEARE, I.D.; PEET, M.M. (1983): "Crop-water relations". Ed.Wiley-Interscience. N. York. pág. 547.
  42. THORNTHWAITE, C.W. (1948): "An approachtoward a rational clasification of climate". Geograph. Rev. 38:55.