Manejo general y práctico del agua de riego en especies frutales para productores del sur de Chile Autor: Rafael López-Olivari INSTITUTO DE INVESTIGACIONES AGROPECUARIAS Boletín INIA / N° 470 Mejor Riego Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRpICarUa LCThUileRA 1 ISSN 0717-4829 2 BOLETÍN INIA N° 470 Manejo general y práctico del agua de riego en especies frutales para productores del sur de Chile Proyecto: "Incremento de la Competitividad de la Producción Frutícola de La Araucanía a través de la Gestión Hídrica Inteligente" Autor: Rafael López-Olivari INIA CARILLANCA Temuco, Chile 2022 BOLETÍN INIA N° 470 Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 3 ISSN 0717-4829 Directora Regional INIA Carillanca: María Gabriela Chahín A., Ing. Agrónomo Boletín elaborado en el marco del proyecto “Incremento de la competitividad de la producción frutícola de La Araucanía, a través de la gestión hídrica inteligente, iniciativa financiada por el Gobierno Regional de La Araucanía, a través de Corfo y ejecutado por INIA Carillanca. Autor: Rafael López-Olivari, Dr. Ing. Agrónomo, INIA Carillanca Comité Editor: Miguel Ellena D., Ing. Agrónomo Dr. Lilian Avendaño F., Periodista, Mg. Boletín INIA Nº470. ISSN 0717 - 4829 Cita bibliográfica correcta: López-Olivari, R. 2022. Manejo general y práctico del agua de riego en especies frutales para productores del sur de Chile. Centro Regional INIA Carillanca, Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA). Temuco, Chile. 64 p. © 2020. Instituto de Investigaciones Agropecuarias, INIA Carillanca, km 10 camino Cajón-Vilcún. Permitida su reproducción total o parcial citando la fuente y/o autores. Diseño y diagramación: Ramón Navarrete D. Impresión: Imprenta América, Temuco Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional. 4 BOLETÍN INIA N° 470 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 9 2. CAPÍTULO 1. AVELLANO EUROPEO 9 2.1. Registro y descripción de datos meteorológicos 10 2.2. Registro y descripción del suelo 10 2.3. Descripción del sistema de riego 12 2.4. Programación de riego 13 2.5. Requerimientos hídricos 19 3. CAPÍTULO 2. CEREZO 21 3.1. Registro y descripción de datos meteorológicos 22 3.2. Registro y descripción del suelo 23 3.3. Descripción del sistema de riego 25 3.4. Programación de riego 27 3.5. Requerimientos hídricos 32 4. CAPÍTULO 3. ARÁNDANO 34 4.1. Registro y descripción de datos meteorológicos 34 4.2. Registro y descripción del suelo 35 4.3. Descripción del sistema de riego 37 4.4. Programación de riego 38 4.5. Requerimientos hídricos 44 5. CAPÍTULO 4. FRAMBUESO 46 5.1. Registro y descripción de datos meteorológicos 47 5.2. Registro y descripción del suelo 48 5.3. Descripción del sistema de riego 49 5.4. Programación de riego 51 5.5. Requerimientos hídricos 57 6. HERRAMIENTA DIGITAL DE GESTIÓN HÍDRICA INTRAPREDIAL 59 7. CONSIDERACIONES FINALES 63 Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 5 6 BOLETÍN INIA N° 470 1.- Introducción La Región de La Araucanía atraviesa por una importante variabilidad climática, donde la distribución, cantidad, frecuencia e intensidad de las precipitaciones han estado en constante cambio entre temporadas agrícolas. Sin embargo, estos cambios regionales o locales pueden ser analizados como una oportunidad, ya que al ampliarse la introducción de otras especies agrícolas es posible incrementar la diversificación productiva de la región. Actualmente, los frutales menores y mayores han aumentado fuertemente la superficie plantada siendo un importante polo productivo y económico para la agricultura regional. Así, las especies frutícolas con mayor superficie plantada son avellano europeo, arándano, cerezo, manzano y nogal, mientras que la frambuesa es un cultivo de baja superficie, pero de mucha importancia para los pequeños y medianos productores. A pesar que la región presenta importantes condiciones edafotopoclimáticas para la producción de especies frutícolas, existen ciertas limitantes como la disponibilidad del recurso hídrico. Debido a la escasez hídrica se generan pérdidas anuales estimadas entre un 20 y 30%, dadas por el bajo volumen producido y por el porcentaje de fruta fresca y procesada que no cumple las exigencias de los mercados internacionales (°Brix, acidez titulable, contenido de antioxidantes, firmeza y calibre). Adicionalmente, la capacitación de equipos técnicos, productores o agricultores tanto en el manejo del método de riego, la cultura en el uso del agua en la agricultura, como en la optimización y eficiencia del agua de riego en los huertos frutales, son los temas más relevantes y claves para ser más competitivos y mejorar la producción de una manera sostenible. Para suplir en parte dicha necesidad se generó este documento enfocado a entregar información recopilada, específicamente, de las unidades de seguimiento de cada especie frutal dispuestas en cuatro localidades (avellano europeo en Radal, cerezo en Traiguén, frambueso en Pitrufquén y arándanos en Lautaro). Lo anterior, para el apoyo práctico, tanto a equipos técnicos como productores, y entregar información local que pueda servir para la toma de decisiones generales en el manejo de la gestión del riego en huertos frutales de importancia regional. Con este documento la idea es entregar antecedentes prácticos para la determinación de los tiempos y frecuencias de riego enfocado a mejorar el objetivo productivo de cada especie. Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 7 Esta información fue generada y financiada por el proyecto “Incremento de la competitividad de la producción frutícola de La Araucanía, a través de la gestión hídrica inteligente, iniciativa financiada por el Gobierno Regional de La Araucanía, a través de Corfo y ejecutado por INIA Carillanca. Encargado de proyecto: Rafael López-Olivari Equipo técnico: Miguel Ellena Dellinger Rafael Castro Cuevas Camilo Carrillo Baeza Edgardo Estrada Bustos Agradecimientos: Fundo Rinconada: Felipe Marchant y familia Agrícola Alto Traiguén S.A. Gerente: Camilo Torrealba Valenzuela Jefe de campo: Jesús Zúñiga Navarro Sra. María Colicheu y familia (Huerto frambueso sector Los Galpones-Pitrufquén) Agropel S.A. Berries San Luis: Gerente General: Gastón Fernández Rojas Jefe de huerto: Cecilia García Ing. Agronomo: Edgardo Vera Araneda 8 BOLETÍN INIA N° 470 2.- CULTIVO AVELLANO EUROPEO La gestión del agua de riego intrapredial en avellano europeo se ha empezado a incorporar poco a poco dentro de los manejos agronómicos típicos de la especie en la zona sur de Chile, ya que al realizar una adecuada gestión del agua de riego se puede mejorar el objetivo productivo. En este sentido, en un huerto de avellano europeo variedad Barcelona en plena producción se desarrolló un seguimiento en la localidad de Radal (Cuadro 2.1) comuna de Freire. Cuadro 2.1. Ubicación donde se realizó el seguimiento del huerto Especie Variedad Nombre Coordenadas Comuna Provincia Avellano europeo Barcelona Rinconada- 38°59’13.61”S Radal 72°22’50.63”O Freire Cautín 2.1. Registro y descripción de datos meteorológicos La Estación Meteorológica Automática (EMA) de INIA más cercana para describir estas variables estaba ubicada en “Radal”. La dinámica de los valores tanto de la evapotranspiración de referencia (ETo) y precipitación efectiva (Pp) se encuentran en el gráfico 2.1. La ETo aumenta a medida que pasa de primavera (noviembre) a verano (febrero), repercutiendo directamente en el consumo de agua del avellano europeo. Por tal motivo, estas variables meteorológicas son de gran relevancia para determinar las programaciones de riego específicas bajo dichas condiciones climáticas. Así, a partir de noviembre se observa que ya es necesario estar preparados para comenzar algún riego suplementario dependiendo de la demanda atmosférica. Además, se percibe que la mayor demanda por agua es en los meses de enero y febrero, por lo que en ese período debiera hacerse más frecuente los riegos. Para ajustar dichos momentos es necesario tener claridad en la dinámica entre suelo-agua-planta-clima y ajustar los valores para una buena determinación de los requerimientos hídricos. Cabe mencionar, que un mayor aporte de agua de lluvia en los períodos de crecimiento y desarrollo del avellano europeo fueron observados durante la temporada 2020/2021. Así, el conocimiento de los fundamentos de la gestión hídrica orientado a los huertos de avellano europeo toma relevancia debido a estos cambios naturales de las variables meteorológicas y tomar decisiones adecuadas en cuanto al manejo del agua de riego en Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 9 períodos de escasez hídrica durante la temporada agrícola (septiembre- abril), particularmente, en estados fenológicos críticos como fecundación, inducción floral y llenado de frutos. 12 Pp (mm/día) ETo (mm/día) 90 80 10 70 8 60 50 6 40 4 30 20 2 10 0 0 Fecha (días) Gráfico 2.1. Dinámica de las variables evapotranspiración de referencia (ETo) y precipitaciones (Pp) de acuerdo a la estación meteorológica automática (EMA) ubicada en Radal, comuna de Freire 2.2. Registro y descripción del suelo La serie de suelo es Barros Arana donde se encuentra la unidad de seguimiento y cuyas propiedades físico-hídricas del suelo se muestran en el cuadro 2.2. Los valores fueron determinados en un laboratorio autorizado de suelo, a través de un muestreo en terreno, donde se puede obtener la capacidad de almacenamiento de agua o humedad del suelo que puede ser absorbido por el frutal (Foto 2.1). El tipo de suelo y sus características son muy relevantes, ya que nos entregará información potencial de cómo las raíces se van desarrollando a medida que la planta va creciendo en el tiempo (realización de calicatas). En este caso el suelo presenta una textura franco-limosa con un porcentaje de piedras y bolones pequeños entre 15 a 25% en el perfil donde se encuentran mayoritariamente las raíces (0-40 cm de profundidad). Esta característica del suelo, presente en varios huertos frutales de la región, nos indica a priori que el agua (con 10 BOLETÍN INIA N° 470 Evapotranspiración de referencia (mm/día) 01-09-2018 26-10-2018 20-12-2018 13-02-2019 09-04-2019 03-06-2019 28-07-2019 21-09-2019 15-11-2019 09-01-2020 04-03-2020 28-04-2020 22-06-2020 16-08-2020 10-10-2020 04-12-2020 28-01-2021 24-03-2021 18-05-2021 12-07-2021 05-09-2021 30-10-2021 24-12-2021 17-02-2022 13-04-2022 Precipitación efectiva (mm/día) o sin fertilizante) se infiltrará más rápidamente, por lo que será necesario hacer riegos más frecuentes, sobre todo en los períodos de máxima demanda por agua de la atmósfera (primavera-verano). Foto 2.1. Muestreo para la determinación de las propiedades físico-hídricas del suelo y observación de la profundidad efectiva de raíces Por otro lado, con la información de las propiedades físico-hídricas, el agua fácilmente aprovechable o disponible por la planta (AFA) nos indica cuánta agua puede almacenar el suelo (mm) en la zona efectiva de raíces del avellano europeo (este caso: 40 cm), por lo que en cada riego debe suplirse esa cantidad de agua para que el cultivo no sufra estrés hídrico. Cuadro 2.2. Propiedades físico-hídricas del suelo en la unidad ubicada en la localidad de Radal, comuna de Freire Da θCC θPMP Especie Serie de Pef WCC WPMP suelo Textura (m) (g/ (m 3/ (m3/ cm3) (g/g) (g/g) m3) m3) Avellano Franco Europeo Barros Arana limoso 0,40 0,74 0,593 0,329 0,439 0,230 Pef es la profundidad efectiva de raíces; Da es la densidad aparente del suelo, WCC es la humedad gravimétrica a capacidad de campo, WPMP es la humedad gravimétrica a punto de marchitez permanente, θCC es la humedad volumétrica a capacidad de campo, y θPMP es la humedad volumétrica a punto de marchitez permanente. Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 11 2.3. Descripción del sistema de riego En la unidad de validación del productor había instalado un sistema de riego por goteo con dos líneas de gotero incorporado, espaciados a 0,30 metros y cuya descarga real (bajo condiciones de funcionamiento) fue de 1,65 l/h. El marco de plantación fue de 5 x 3 metros y un ancho de mojamiento de 1 metro (Foto 2.2). Cabe mencionar, que el sistema de riego como mínimo debe ser limpiado a lo menos una vez antes de la temporada y una vez después de la temporada de riego. Mientras que durante la temporada agrícola es necesario realizar una limpieza de las líneas de riego periódicamente (fuente de agua no muy limpia) o cada cierta frecuencia (fuente de agua limpia) y verificar que no haya roturas o taponamiento que puedan afectar mayormente la entrega del agua de riego (con o sin fertilizante) a las otras plantas del cuartel o huerto. Foto 2.2. Posición de las líneas de riego por goteo a lo largo de la hilera y ancho de mojamiento para árboles adultos o en plena producción Conocer cómo está ubicado y dispuesto el sistema de riego ayuda a ordenar y tener claridad la forma cómo se distribuirá el agua en esa superficie de suelo que rodea la planta. Lo importante es que la disposición de las 12 BOLETÍN INIA N° 470 líneas sea simétrica durante todo el largo de las hileras y estén separadas unos 20 centímetros de la base de la planta para que el mojamiento que haga el emisor o los emisores sea lo más homogéneo posible, evitando un mal uso y aprovechamiento del agua de riego. Otro punto práctico relevante es la medición o evaluación de descarga de los emisores (sobre todo si no son autocompensados), ya que con ello se sabrá el volumen que están descargando los emisores de acuerdo el funcionamiento real y local del sistema de riego completo. Este pequeño manejo puede ahorrar significativamente agua, costos de energía e insumos agrícolas como fertilizantes. La descarga de emisores (l/h) se determina midiendo el volumen de emisores individuales representativos de cada cuartel o sector de riego con un vaso graduado (50 ml). Así, con un cronómetro se contabilizan 36 segundos y el valor que arroja en ml se divide por 10 y se obtienen los litros por hora que descarga ese emisor (Foto 2.3). Foto 2.3. Evaluación de descarga de los emisores de las líneas de riego por goteo en un cuartel de avellano europeo 2.4. Programación de riego La programación del riego es uno de los puntos claves en la gestión hídrica intrapredial para avanzar a una optimización del recurso hídrico y hacer un uso más eficiente del agua de riego, ya sea digitalizando procesos o haciendo esta labor de una manera más simple y práctica. Consiste, principalmente, en determinar la frecuencia y tiempo de riego Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 13 recopilando información específica de la interacción dinámica entre suelo-planta-atmósfera. Así, la programación de riego es generada para cada situación en particular y local, donde puede variar entre cuarteles, sobre todo, si existe una variedad en un cuartel y otra variedad en otro cuartel, o si existen diferentes texturas de suelo. Para calcular la programación de riego es necesario disponer de información de las propiedades físicas del suelo (análisis de laboratorio autorizado), información de la fenología de la planta (estados de crecimiento y desarrollo más importantes, estados fenológicos más críticos como fecundación, desarrollo de frutos, inducción floral) e información de variables meteorológicas que entrega la EMA más cercana donde se encuentra el cuartel o huerto frutal (en este caso EMA ubicada en el sector de Radal comuna de Freire). Una vez recopilada esta información es posible determinar la frecuencia y tiempo de riego específica de esta unidad de seguimiento. Primero se debe determinar la cantidad de agua fácilmente aprovechable (AFA, mm) o lámina neta (Ln, mm) usando la siguiente expresión basal: donde: WCC = Contenido gravimétrico de agua en el suelo a capacidad de campo (%) WPMP = Contenido gravimétrico de agua en el suelo a punto de marchitez permanente (%) Da = Densidad aparente del suelo (g/cm3) Pr = Profundidad efectiva de raíces (mm) %Pied = Porcentaje de piedras presentes en el perfil de suelo (%) UR = Umbral de riego o criterio de riego (para este caso 40%) 14 BOLETÍN INIA N° 470 Si los valores de CC y PMP se encuentra como contenido de humedad volumétrica (θCC y θPMP) de agua, NO es necesario multiplicar la diferencia (θCC - θPMP) por la densidad aparente (Da). Para perfiles de suelos que presentan más de una estrata con distinta textura de suelo, el cálculo de AFA se realiza de manera independiente para cada una de ellas, según las propiedades físicas. Una vez realizado el cálculo por estrata, los valores deben sumarse para obtener el agua disponible del perfil de suelo considerado. Además, se debe conocer la profundidad de cada estrata hasta llegar a la profundidad efectiva de raíces. Segundo, se debe calcular la precipitación total del sistema de riego por goteo (Psistema, mm/h) considerando la siguiente ecuación: donde: Qe = Caudal del emisor (l/h) NL = Número de líneas de riego (n) Am = Ancho de mojamiento o copa (m) DEe = Distancia entre emisores (m) Ef = Eficiencia e aplicación del sistema (goteo puede ser 0,90 o 0,95) CU = Coeficiente de uniformidad (fracción, se asume 1). En la eventualidad que se observe altas diferencias del área de mojamiento superficial en el suelo a lo largo de la línea o líneas de riego, se recomienda realizar un cálculo de CU y determinar si hay que renovar o no las líneas. Tercero, la evapotranspiración del avellano europeo (ETc, mm/día) se debe determinar, por lo que se considera una evapotranspiración de referencia (ETo, mm/día) y un coeficiente o factor de cultivo (Kc) cuya magnitud dependerá del crecimiento y desarrollo en la cual se encuentre el avellano europeo (huerto). Así, la ETo puede ser obtenida de manera directa desde una EMA (lo más cercano al huerto que se desea regar) a través de la dirección web: https://agrometeorologia.cl/. Mientras que el valor de Kc Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 15 dependerá del período fenológico del avellano europeo. En este sentido, la figura 2.1 muestra en general los principales estados fenológicos del avellano que ocurrieron en la unidad de seguimiento. De esta forma, la ecuación basal para determinar la ETc es la siguiente: ETC = ETO * KC Figura 2.1. Etapas fenológicas promedios de un avellano europeo adulto variedad Barcelona obtenidas en la unidad de seguimiento ubicada en la localidad de Radal comuna de Freire Cuarto, una vez que se definen los parámetros anteriormente mencionados se puede determinar el tiempo de riego (Tr, horas) quedando de la siguiente manera: 16 BOLETÍN INIA N° 470 La precipitación o lluvia efectiva (Pef) se puede determinar considerando la precipitación bruta (Pb) que asegure el humedecimiento en la zona efectiva de raíces. Esta puede ser calculada o estimada de acuerdo a lo siguiente: A continuación, un ejemplo de cálculo paso a paso se muestra para que se tenga una guía o apoyo cuando se encuentren en una situación similar: a) Cálculo de AFA (usando Cuadro 1.2): Esto significa que en cada riego deberíamos reponer una cantidad de 23,4 mm para que el cultivo de avellano europeo no sufra estrés hídrico. b) Cálculo de la precipitación del sistema: c) Cálculo del tiempo de riego: Si se comienza a determinar la ETc de una manera diaria, esta debe ser sumada día a día en un período tal y restada a la lluvia efectiva considerada en ese mismo período, pero que no sobrepase el valor de AFA para así asegurar que el avellano europeo no sufra un estrés hídrico considerable. Sí, por ejemplo, obtenemos un valor de ETc acumulada de 23,0 mm en un Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 17 período dado y en ese mismo período cae una lluvia efectiva de 2 mm, el tiempo de riego debiera ser determinado como sigue: Así, para suplir una cantidad de 21,0 mm se debiera regar un tiempo de 2,0 horas. d) Cálculo de la frecuencia de riego: En este caso, AFA es 23,4 mm, por lo que el riego debe realizarse antes que se agote esa cantidad de agua aprovechable por las plantas. Así, en este ejemplo, la cantidad de agua de riego a reponer sería de 21,0 mm que en estricto rigor fueron evapotranspirados hacia la atmósfera. De esta manera, la frecuencia de riego va a estar en función de la cantidad de agua que se va agotando desde el perfil del suelo (AFA), que de acuerdo a este ejemplo llegará solo al 40% (criterio o umbral de riego) del agua disponible total (ADT) para volver a regar. Adicionalmente, si no se dispone de información basal para definir una programación de riego de manera calculada, es posible realizar algunas pruebas de campo para determinarla de manera empírica. Primero, si no se sabe qué tiempo de riego es el que se debe aplicar, es necesario hacer un riego en la mañana por un tiempo definido (ejemplo una hora) y revisar en la tarde hasta qué profundidad de suelo humedeció ese riego haciendo una pequeña calicata (excavación de 1m3 o menos/más según edad del huerto). Si se observa que la profundidad de raíces efectivas es a los 40 cm y esa hora de riego solo humedeció hasta los 30 cm, entonces el tiempo de riego sería más de 1 hora. Esto se debe realizar al menos una vez al mes para dejar ese tiempo fijo por mes. Mientras que la frecuencia de riego debe medir la humedad del suelo al tacto, haciendo un seguimiento continuo a través del uso de un barreno, si es que no se cuenta con un sensor de medición continua de humedad de suelo en el huerto. Finalmente, en el cuadro 2.3 se muestra la cantidad de riegos promedios efectuados para cada mes durante el crecimiento y desarrollo del avellano europeo en la unidad de seguimiento para que se tengan valores de referencia. 18 BOLETÍN INIA N° 470 Cuadro 2.3. Número de riegos formales realizados durante el período de crecimiento y desarrollo del avellano europeo adulto en producción en la localidad de Radal comuna de Freire *: Estos rangos en el número de riegos formales por mes dependen de la cantidad de lluvia caída y fertirrigación en cada periodo. 2.5. Requerimientos hídricos Las cantidades de agua que necesita el avellano europeo no está bien definida en el sur de Chile, ya que, principalmente, es un frutal manejado bajo una condición de secano, particularmente, en la parte sur de la provincia de Cautín. Sin embargo, en este frutal se hace necesario tener datos cuantificados de los requerimientos hídricas para una buena toma de decisiones. Así, la información presentada en esta sección puede servir, potencialmente, como una guía para manejar y optimizar el agua de riego en este frutal. En el cuadro 2.4 se muestra la cantidad de agua que ha sido aplicada por los riegos, lluvia efectiva y necesidades de agua aplicada total por temporada. Por otro lado, diferentes niveles de carga de agua fueron realizados, en donde se aplicaron las necesidades de riego basales (“riego completo”), un sobre regado (120% del riego completo) y un nivel más bajo de riego (66% del riego completo). En este caso, las cantidades totales de agua aplicada fluctuaron entre 4.400 a 8.200 m3/ha, en donde la cantidad de agua de riego aplicado fue mucho menor cuando hubo aportes importantes de agua de lluvia efectiva durante el período de crecimiento y desarrollo del avellano europeo variedad Barcelona. Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 19 Cuadro 2.4. Niveles hídricos totales de agua (riego + lluvia efectiva) durante el período de crecimiento y desarrollo del avellano europeo var. Barcelona en la localidad de Radal comuna de Freire Temporada Agua aplicada Agua aplicada por Nivel hídrico por riego (m3/ha) lluvia efectiva (m3/ha) total (m3/ha) 6.429 (Riego completo, RC) 481 6.910 2019/2020 7.715 (120% del RC) 481 8.196 4.243 (66% del RC) 481 4.724 5.261 (Riego completo, RC) 1.002 6.263 2020/2021 6.313 (120% del RC) 1.002 7.315 3.472 (66% del RC) 1.002 4.475 5.553 (Riego completo, RC) 761 6.314 2021/2022 6.664 (120% del RC) 761 7.425 3.665 (66% del RC) 761 4.426 Cabe mencionar, que los rendimientos promedios con cáscara (fruta limpia) fueron de 3,08; 2,59; 2,48 t/ha cuando las plantas fueron sometidas a los niveles hídricos de 66, 100, y 120%, respectivamente (Figura 2.2). Además, el productor contaba con un cuartel sin riego en donde se alcanzó un rendimiento de 2,2 t/ha. Estos resultados dan cuenta que los requerimientos hídricos totales promedios de la variedad Barcelona se encontraría entre los 4.400 y 6.500 m3/ha (440-650 mm), mientras que solo el aporte de agua de riego estaría entre 3.400 m3/ha (340 mm; cuando caen más de 100 mm de lluvia efectiva) y 4.200 m3/ha (420 mm; cuando caen menos de 48 mm de lluvia efectiva). Por otro lado, al aplicar más agua del riego completo, preliminarmente, no presenta beneficios, sino que produciría un rendimiento similar a uno sin riego, es decir, las plantas se estresarían por un exceso de agua de riego y habría un costo adicional por efecto de energía ya sea eléctrica o por combustibles fósiles. Por otro lado, un exceso de riego, dependiendo de la calidad de los suelos (fertilidad y profundidad), podrían generar un exceso de crecimiento vegetativo, lo que podría afectar los rendimientos, particularmente, en variedades vigorosas como Barcelona con mayor sombreado al interior del dosel, y más aún, en marcos más estrechos como es el caso del huerto estudiado (5x3 m). Así, no se justificaría aplicar más agua que el riego 20 BOLETÍN INIA N° 470 completo. Sin embargo, hay que seguir investigando sobre estrategias hídricas asociadas a componentes del rendimiento en esta variedad como en otras y en diferentes localidades, para obtener información mucho más detallada en la toma de decisiones. 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 66% 100% 120% Sin riego Niveles hídricos Gráfico 2.2. Efecto de diferentes niveles hídricos sobre el rendimiento promedio con cáscara en avellano europeo variedad Barcelona ubicada en la localidad de Radal comuna de Freire (Rinconada) 3. CULTIVO DE CEREZO La gestión del agua de riego intrapredial en cerezo es mucho más delicada, por lo que demanda un monitoreo más exhaustivo y continuo, ya que es muy sensible al déficit hídrico y excesos de agua, dependiendo de variedades y combinación de variedades/portainjertos. Además, el cerezo se cosecha en verano y el agua debe suplirse igual después de cosechada la fruta debido a que en ese período se producen algunos procesos fisiológicos de importancia para la temporada siguiente, como la inducción floral, además del crecimiento de raíces. Así, una adecuada gestión del recurso hídrico en el campo puede mejorar significativamente el objetivo productivo (rendimiento y/o calidad, especialmente calibre). En este sentido, un seguimiento en un huerto de cerezo variedad Regina con portainjerto Gisela 6 en plena producción con polinizante variedad Kordia se realizó cerca de la localidad La Esperanza (Altos Traiguén) (Cuadro 3.1), comuna de Traiguén. Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 21 Rendimiento (t/ha) Cuadro 3.1. Lugar donde se realizó el seguimiento del huerto Especie Variedad Nombre Coordenadas Comuna Provincia Cerezo Regina- Altos Traiguén 38°20’34”SKordia 72°43’50”W Traiguén Malleco 3.1. Registro y descripción de datos meteorológicos La Estación Meteorológica Automática (EMA) de INIA más cercana para describir estas variables estaba ubicada en localidad “La Providencia” (Traiguén). La distribución y tendencia de los valores tanto de la evapotranspiración de referencia (ETo) y precipitación efectiva (Pp) se encuentran en el gráfico 3.1. Los valores de ETo van aumentando a medida que pasa desde septiembre a enero-febrero y vuelven a disminuir hasta marzo-abril, repercutiendo directamente en la distribución del consumo de agua del cultivo. Cabe mencionar que la fruta del cerezo se cosecha y después las hojas aún siguen fotosintetizando, por lo que el riego debe continuar hasta previo caída de hojas del árbol para no afectar directamente la producción de la temporada siguiente. Por tal motivo estas variables meteorológicas son de gran importancia para determinar una óptima y específica programación de riego bajo las condiciones ambientales presentes a lo largo del crecimiento y desarrollo del cerezo. Así, a partir de noviembre se observa que es necesario estar preparados para comenzar algún riego suplementario, dependiendo de la demanda por agua desde la atmósfera. Además, en los meses de enero y febrero se observa que ocurre la mayor demanda por agua, por lo que en ese período los riegos deben ser más frecuentes (más seguidos en el tiempo). Ajustar dichos momentos implica tener claridad en la dinámica continua existente entre suelo-agua-planta-atmósfera y ajustar los valores para una buena determinación de los requerimientos hídricos en el cerezo. Por otro lado, un mayor aporte de agua de lluvia en los períodos de crecimiento y desarrollo del cerezo fueron observados en febrero, durante la temporada 2020/2021. Así, el conocimiento de los fundamentos de la gestión hídrica intrapredial orientado a los huertos de cerezo toma relevancia debido a los cambios en las etapas fenológicas, de las variables meteorológicas locales y las decisiones adecuadas en cuanto al manejo del agua de riego en los períodos de escasez hídrica, a lo largo de la temporada agrícola (septiembre-abril). 22 BOLETÍN INIA N° 470 9 Pp (mm/día) ETo (mm/día) 45 8 40 7 35 6 30 5 25 4 20 3 15 2 10 1 5 0 0 Fecha (días) Gráfico 3.1. Dinámica de las variables evapotranspiración de referencia (ETo) y precipitaciones (Pp) de acuerdo a la estación meteorológica automática (EMA) ubicada en La Providencia, comuna de Traiguén 3.2. Registro y descripción del suelo La serie de suelo es Traiguén donde se encuentra la unidad de seguimiento y cuyas propiedades físico-hídricas del suelo se muestran en el Cuadro 3.2. Los valores fueron determinados en un laboratorio autorizado de suelo, a través de un muestreo en terreno, donde se puede obtener la capacidad de almacenamiento de agua o humedad que puede ser absorbido por el frutal (Foto 3.1). El tipo de suelo y sus características son muy relevantes, ya que nos entregará información potencial de cómo se van a desarrollar las raíces a medida que la planta va creciendo en el tiempo (realización de una o varias calicatas). En este caso el suelo presenta una textura franca con un porcentaje de piedras entre 10 a 15% en el perfil de suelo donde se encuentran mayoritariamente las raíces (0-60 cm de profundidad). Esta característica del suelo, presente en muchos huertos frutales de La Araucanía, nos indica que el agua (con o sin fertilizante) se infiltrará más rápidamente, por lo que los riegos deben ser más frecuentes. Sobre todo, en los períodos de máxima demanda por agua desde la atmósfera (principalmente en verano). Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 23 Evapotranspiración de referencia (mm/día) 01-09-2018 26-10-2018 20-12-2018 13-02-2019 09-04-2019 03-06-2019 28-07-2019 21-09-2019 15-11-2019 09-01-2020 04-03-2020 28-04-2020 22-06-2020 16-08-2020 10-10-2020 04-12-2020 28-01-2021 24-03-2021 18-05-2021 12-07-2021 05-09-2021 30-10-2021 24-12-2021 17-02-2022 13-04-2022 Precipitación efectiva (mm/día) Foto 3.1. Muestreo para la determinación de las propiedades físico-hídricas del suelo y observación de la profundidad efectiva de raíces Por otro lado, con la información de las propiedades físico-hídricas se podrá determinar el agua fácilmente aprovechable o disponible por la planta (AFA), lo cual nos indica cuánta agua puede almacenar el suelo (mm) en la zona efectiva de raíces del cerezo (este caso: 60 cm). Por lo tanto, en cada riego debe suplirse esa cantidad de agua en la zona de raíces efectivas para que el cultivo no sufra estrés hídrico por falta o exceso de agua. Cuadro 3.2. Propiedades físico-hídricas del suelo en la unidad ubicada en la localidad La Esperanza, comuna de Traiguén Serie de Pef Da WCC WPMP θCC θPMPEspecie suelo Textura (m) (g/cm3) (g/g) (g/g) (m3/m3) (m3/m3) Cerezo Traiguén Franco 0,60 1,14 0,329 0,223 0,376 0,254 Pef es la profundidad efectiva de raíces; Da es la densidad aparente del suelo, WCC es la humedad gravimétrica a capacidad de campo, WPMP es la humedad gravimétrica a punto de marchitez permanente, θCC es la humedad volumétrica a capacidad de campo, y θpmp es la humedad volumétrica a punto de marchitez permanente. 24 BOLETÍN INIA N° 470 3.3. Descripción del sistema de riego En la unidad de validación del productor había instalado un sistema de riego por goteo, con dos líneas de gotero incorporado, espaciados a 0,50 metros y cuya descarga real (bajo condiciones de funcionamiento) fue de 2,4 l/h. El marco de plantación fue de 4 x 1,5 metros y un ancho de mojamiento de 1 metro (Foto 3.2). Cabe mencionar que el sistema de riego, como mínimo, debe ser limpiado a lo menos una vez antes de la temporada y una vez después de la temporada de riego. Mientras que durante la temporada agrícola es necesario realizar una limpieza de las líneas de riego periódicamente (fuente de agua no muy limpia) o cada cierta frecuencia (fuente de agua limpia), verificando que no haya roturas o taponamiento que puedan afectar la entrega del agua de riego (con o sin fertilizante) a las otras plantas del cuartel o huerto. Foto 3.2. Posición de las líneas de riego por goteo a lo largo de la hilera y ancho de mojamiento para plantas adultas de cerezo Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 25 Conocer cómo está ubicado y dispuesto el sistema de riego ayuda a ordenar y tener claro cómo se distribuirá el agua en esa superficie de suelo que rodea la planta. Cabe destacar que por una gran cantidad de piedras y bolones a nivel superficial este huerto presentaba un camellón entre 0,8 a 1,0 metro de ancho para ampliar la zona de arraigamiento de las plantas. Lo importante es que la disposición de las líneas sea simétrica durante todo el largo de las hileras y estén separadas unos 20 cm de la base de la planta adulta para que el mojamiento del emisor o los emisores sea lo más homogéneo posible, evitando una disminución de la eficiencia del sistema y optimizando lo más posible el agua de riego. Otro punto práctico relevante es la evaluación de descarga de los emisores (sobre todo si no son autocompensados), para conocer el volumen de agua que están descargando de acuerdo el funcionamiento real y habitual del sistema de riego (Foto 3.3). Este pequeño manejo puede, significativamente, ahorrar agua y costos de energía e insumos agrícolas como fertilizantes. La descarga de los emisores (l/h) se determina midiendo el volumen de emisores individuales representativos de cada cuartel o sector de riego con un vaso graduado (50 ml). Luego, en cada evaluación individual, con un cronómetro se contabilizan 36 segundos y el valor que se consigue en ml se procede a dividir por 10 y se obtienen los litros por hora (l/h) que descargan los emisores para finalmente obtener el promedio de todos ellos. Foto 3.3. Evaluación de descarga de los emisores de las líneas de riego por goteo en un cuartel de cerezo adulto o en plena producción 26 BOLETÍN INIA N° 470 3.4. Programación de riego La programación del riego es una de las labores importantes e imprescindibles en la gestión del agua de riego en los cuarteles del huerto, cuyo enfoque es avanzar a una optimización del agua de riego, un uso más eficiente y racional en el cerezo. La programación de riego consiste, principalmente, en determinar la frecuencia y tiempo de riego construida con información específica desde la interacción dinámica y continua que existe entre el suelo-agua-planta-atmósfera. Así, la programación de riego es generada para cada situación específica y validada localmente, que puede variar entre cuarteles, sobre todo, si existe una variedad en un cuartel y otra variedad en otro cuartel, o combinaciones portainjertos/ variedades o si existen diferentes estratas y texturas en el perfil de suelo, entre otras. Para calcular la programación de riego de manera sencilla es necesario tener como mínimo la información de las propiedades físicas del suelo (análisis de laboratorio de suelo autorizado), información de la fenología de la planta (estados de crecimiento y desarrollo más importantes) e información de variables meteorológicas obtenidas de la Estación Meteorológica Automática (EMA) más cercana, donde se encuentra el cuartel o huerto frutal (en este caso se utilizó la EMA ubicada en el sector de La Providencia comuna de Traiguén). Una vez recopilada esta información fue posible calcular la frecuencia y tiempo de riego específica de esta unidad de seguimiento. Primero se debe determinar la cantidad de agua fácilmente aprovechable (AFA, mm) o lámina neta (Ln, mm) usando la siguiente expresión basal: donde: WCC = Contenido gravimétrico de agua en el suelo a capacidad de campo (%) WPMP = Contenido gravimétrico de agua en el suelo a punto de marchitez permanente (%) Da = Densidad aparente del suelo (g/cm3) Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 27 Pr = Profundidad efectiva de raíces (mm) %Pied = Porcentaje de piedras presentes en el perfil de suelo (%) UR = Umbral de riego o criterio de riego (para este caso 40%). Si los valores de CC y PMP se encuentra como contenido de humedad volumétrica (θCC y θPMP) de agua, NO es necesario multiplicar la diferencia (θCC - θPMP) por la densidad aparente (Da). Para perfiles de suelos que presentan más de una estrata con distinta textura de suelo, el cálculo de AFA se realiza de manera independiente para cada una de ellas, según las propiedades físicas (análisis físico del suelo de laboratorio por estrata es requerido). Los valores deben sumarse para obtener el agua disponible del perfil de suelo. Además, la profundidad de cada estrata se debe considerar hasta llegar a la profundidad efectiva de raíces. Segundo, la precipitación total del sistema de riego por goteo (Psistema, mm/h) se debe calcular tomando en cuenta la siguiente ecuación: donde: Qe = Caudal del emisor (l/h) NL = Número de líneas de riego (n) Am = Ancho de mojamiento o copa (m) DEe = Distancia entre emisores (m) Ef = Eficiencia e aplicación del sistema (goteo puede ser 0,90 o 0,95). CU = Coeficiente de uniformidad (fracción, se asume 1). En la eventualidad que se observen altas diferencias del área de mojamiento superficial en el suelo a lo largo de la línea o líneas de riego, se recomienda realizar un cálculo de CU y determinar si hay que renovar o no las líneas. 28 BOLETÍN INIA N° 470 Tercero, la evapotranspiración del cerezo (ETc, mm/día) se debe determinar usando la evapotranspiración de referencia (ETo, mm/día) y un coeficiente o factor de cultivo (Kc), cuya magnitud dependerá del crecimiento y desarrollo en la cual se encuentre el cerezo. Así, la ETo puede ser obtenida de manera diaria y directa desde una EMA (lo más cercano al huerto que se desea regar) a través de la dirección web: https://agrometeorologia.cl/, mientras que el valor de Kc dependerá del período fenológico del cerezo. En este sentido, la figura 3.1 muestra los principales estados fenológicos del cerezo que ocurrieron a lo largo de la temporada en la unidad de seguimiento. Así, la ecuación basal para determinar la ETc es la siguiente: ETC = ETO * KC Letargo Yema hinchada Apertura Yemas Pedúnculos cortos Estadio de balón Floración Ovario verde Desarrollo de fruto Cosecha Diferenciación floral Crecimiento de raíces Figura 3.1. Etapas fenológicas promedios más importantes obtenidas en plantas de cerezo adulto o en plena producción (variedad Regina) en la unidad de seguimiento ubicada en la localidad de Altos Traiguén, comuna de Traiguén Cuarto, una vez que se determinen los parámetros de arriba se puede definir el tiempo de riego (Tr, horas) quedando de la siguiente manera: Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 29 La precipitación o lluvia efectiva (Pef) se puede obtener considerando la precipitación bruta (Pb) que asegure el humedecimiento en la zona efectiva de raíces. Esta puede ser calculada o estimada de acuerdo a lo siguiente: Pef = (Pb -10)*0,75 Así, se muestra un ejemplo de cálculo paso a paso, que permite se tenga una guía cuando se encuentren en una situación similar: a) Cálculo de AFA (usando Cuadro 3.2): Esto significa que en cada riego deberíamos reponer una cantidad de 22,1 mm para que el cultivo de cerezo no sufra estrés hídrico. b) Cálculo de la precipitación del sistema: c) Cálculo del tiempo de riego: Si se comienza a determinar la ETc de una manera diaria, esta debe ser sumada día a día en un período tal y restada a la lluvia efectiva considerada en ese mismo período, pero que no sobrepase el valor de AFA (este caso 22,1 mm), para así asegurar que el cerezo no sufra un estrés hídrico considerable. Sí, por ejemplo, obtenemos un valor de ETc acumulada de 21,0 mm en un período dado y en ese mismo período cae 30 BOLETÍN INIA N° 470 una lluvia efectiva de 10 mm, el tiempo de riego debiera ser determinado como sigue: Así, para suplir una cantidad de (21,0 – 10 mm) se debiera regar un tiempo de 1 hora y 13 minutos en cada evento de riego. d) Cálculo de la frecuencia de riego: En este caso, AFA es 22,1 mm, por lo que el riego debe realizarse antes que se agote esa cantidad de agua aprovechable por las plantas. Así, en este ejemplo, la cantidad de agua de riego a reponer sería de 11,0 mm que en estricto rigor fueron evapotranspirados hacia la atmósfera. De esta manera, la frecuencia de riego va a estar en función de la cantidad de agua que se va agotando desde el perfil del suelo (AFA), que, en este caso del ejemplo, va a llegar solo al 35% (criterio o umbral de riego) del agua disponible total (ADT) para volver a regar. Adicionalmente, si no se dispone de información basal para realizar una programación de riego es posible hacer algunas pruebas de campo de manera empírica (medida en el cuartel). Primero, si el tiempo de riego no se sabe con claridad, se puede hacer un riego en la mañana por un período definido (ejemplo dos horas) y revisar en la tarde hasta qué profundidad de suelo humedeció ese riego, haciendo una pequeña calicata hasta profundidad efectiva de raíces (ya definido con anterioridad). Así, por ejemplo, si la profundidad de raíces efectivas fue de 60 cm, y se observa que el tiempo aplicado (dos horas) a principios de enero humedeció hasta los 60 cm, entonces, sería la cantidad de horas para el mes de enero. Esto se debe realizar al menos una o dos vez al mes para dejar ese tiempo fijo por mes. Mientras que para la frecuencia de riego se debe medir la humedad del suelo al tacto haciendo, un seguimiento continuo a través del uso de un barreno. Finalmente, en el cuadro 3.3 se muestra la cantidad de riegos promedios efectuados para cada mes durante el crecimiento y desarrollo del cerezo adulto o en plena producción (Regina/Kordia) en la unidad de seguimiento, para tener valores de referencia. Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 31 Cuadro 3.3. Número de riegos realizados durante el período de crecimiento y desarrollo del cerezo adulto o en plena producción (Regina/Kordia) en plena producción para el sector de Altos Traiguén, comuna de Traiguén Número de riegos por mes Inicial Floración Desarrollo Cosecha Dif. fruto Floral Crec. raíces Temporada Sept. Octubre Nov. Dic. Enero Febrero Marzo Abril 2019/2020 ND ND ND ND 6 5 5 2 2020/2021 1 3 4 6 6 4 4 2 2021/2022 - 3 4 7 6 4 3 1 Rango* 0 – 1 3 4 6 – 7 6 4 – 5 3 – 5 1 – 2 ND: No disponible. *: Estos rangos en el número de riegos formales por mes dependen de la cantidad de lluvia caída y fertirrigación en cada periodo. 3.5. Requerimientos hídricos Las cantidades de agua que necesita el cerezo no está bien clara en el sur de Chile. Sin embargo, datos cuantificados de los requerimientos hídricos en este frutal se hace necesario para una buena toma de decisiones en cuanto a las estrategias hídricas dentro de la gestión del agua de riego intrapredial. Así, la información presentada en esta sección sirve como una guía para manejar y optimizar el agua de riego en cerezos adultos en plena producción (variedades Regina y Kordia sobre portainjerto Gisela 6). En el cuadro 3.4 se muestra la cantidad de agua que ha sido aplicada por los riegos, lluvia efectiva y necesidades de agua aplicada total por temporada en la unidad de validación. Por otro lado, una carga de agua de riego completo fue realizado aplican- do las necesidades hídricas basales que fluctuaron entre 7.200 a 7.600 m3/ha. La cantidad de agua de riego aplicado fue mucho menor cuando hubo aportes importantes de agua de lluvia efectiva durante el período de crecimiento y desarrollo del cerezo (Regina/Lapins). 32 BOLETÍN INIA N° 470 Cuadro 3.4. Necesidades hídricas totales de agua (riego + lluvia efectiva) para el bien regado durante el período de crecimiento y desarrollo del cerezo (Regina/Kordia) en la localidad de Altos Traiguén, comuna de Traiguén Temporada Agua aplicada por riego Agua aplicada por lluvia Necesidad (m3/ha) (*) efectiva (m3/ha) (*) hídrica total (m3/ha) (*) 2019/2020 4.611 (Riego completo, RC) 41,2 4.652 2020/2021 7.428 (Riego completo, RC) 140 7.568 2021/2022 6.786 (Riego completo, RC) 511 7.297 (*): solo información desde enero-abril. Cabe mencionar, que los rendimientos promedios fueron de 7,5 (posiblemente por problemas de polinización) y 4,5 t/ha cuando las plantas fueron sometidas a riego completo en las variedades Regina y Kordia, respectivamente (Gráfico 3.2). Estos resultados dan cuenta que los requerimientos hídricos promedios solo de riego en cerezo en plena producción se encontrarían entre los 6.700 (670 mm; cuando la lluvia efectiva es menor a 50 mm) y 7.500 m3/ha (750 mm; cuando la lluvia efectiva es menor a 15 mm). Sin embargo, estrategias hídricas asociadas a componentes del rendimiento en esta variedad se necesita investigar en el sur de Chile y en diferentes localidades, a fin de obtener información mucho más detallada para la toma de decisiones, enfocado al objetivo productivo final. 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Regina Kordia Cerezo (variedad) Gráfico 3.2. Rendimiento promedio en cerezo adulto (Regina/Kordia) o en plena producción para el riego completo ubicada en la localidad de Altos Traiguén, comuna de Traiguén Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 33 Rendimiento (t/ha) 4. CULTIVO DE ARÁNDANO La gestión del agua de riego intrapredial en arándano es crucial y debe ser monitoreada de forma continua, ya que es muy sensible al déficit hídrico y excesos de agua. Así, una adecuada gestión del del recurso hídrico en el campo puede mejorar significativamente el objetivo productivo (rendimiento y/o calidad), pues se han observado efectos significativos en el tamaño y condición de la fruta en almacenaje. En este sentido, un seguimiento en un huerto de arándano variedad Legacy en plena producción se realizó cerca del sector San Luis (Berries San Luis) (Cuadro 4.1) comuna de Lautaro. Cuadro 4.1. Lugar donde se realizó el seguimiento del huerto Especie Variedad Nombre Coordenadas Comuna Provincia 38°29’16.84”S Arándano Legacy Berries San Luis Lautaro Cautín72°23’14.61”O 4.1. Registro y descripción de datos meteorológicos La Estación Meteorológica Automática (EMA) de INIA más cercana a la localidad para describir estas variables fue “Santa Inés” (Lautaro). La distribución y tendencia temporal de los valores de la evapotranspiración de referencia (ETo) y precipitación efectiva (Pp) se encuentran en el gráfico 4.1. La ETo va aumentando a lo largo de la temporada, afectando directamente en el consumo de agua del arándano sobre todo cuando se está realizando la cosecha. Cabe mencionar que el riego debe continuar hasta caída de hojas del árbol cuando sea necesario. Por tal motivo, estas variables meteorológicas son de gran importancia para determinar una óptima y específica programación de riego bajo las condiciones ambientales presentes a lo largo del crecimiento (estados fenológicos) y desarrollo del arándano. Así, a partir de septiembre se observa que ya es necesario estar preparados para comenzar algún riego suplementario, dependiendo de la demanda atmosférica del momento. Además, en los meses de enero y febrero se observa la mayor demanda por agua, por lo que en ese período el monitoreo de la humedad de suelo y los riegos deben ser más frecuentes considerando la dinámica entre suelo-agua- planta-clima, ajustando los valores para una buena determinación de los requerimientos hídricos en el arándano. Cabe mencionar, que un mayor aporte de agua de lluvia en los períodos de crecimiento y desarrollo del 34 BOLETÍN INIA N° 470 arándano fueron observados entre diciembre y enero durante la temporada 2020/2021. Así, el conocimiento de los fundamentos de la gestión hídrica se hace relevante debido a los cambios que se producen en la fenología (crecimiento y desarrollo del frutal), de las variables meteorológicas locales y realizar adecuadamente el manejo del agua de riego, sobre todo en los períodos de escasez hídrica, cada vez más frecuentes durante la temporada agrícola (septiembre-abril). 9 Pp (mm/día) ETo (mm/día) 60 8 50 7 6 40 5 30 4 3 20 2 10 1 0 0 Fecha (días) Gráfico 4.1. Dinámica de las variables evapotranspiración de referencia (ETo) y precipitaciones (Pp) de acuerdo a la estación meteorológica automática (EMA) ubicada en Santa Inés, comuna de Lautaro 4.2. Registro y descripción del suelo La serie de suelo es Temuco donde se encuentra la unidad de seguimiento y cuyas características físico-hídricas se muestran en el cuadro 4.2. Los valores fueron determinados en un laboratorio autorizado de suelo a través de un muestreo en terreno, lo cual se puede obtener la capacidad de almacenamiento de humedad en el suelo y que estaría disponible para el árbol frutal (Foto 4.1). El tipo de suelo y sus características propias son muy relevantes, ya que entregará información específica de cómo las raíces se van a creciendo y distribuyendo a medida que la planta crece y se desarrolla en el tiempo (realización de calicatas). En este caso, el suelo presenta una textura franco-limosa donde se encuentran las raíces Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 35 Evapotranspiración de referencia (mm/día) 01-09-2018 26-10-2018 20-12-2018 13-02-2019 09-04-2019 03-06-2019 28-07-2019 21-09-2019 15-11-2019 09-01-2020 04-03-2020 28-04-2020 22-06-2020 16-08-2020 10-10-2020 04-12-2020 28-01-2021 24-03-2021 18-05-2021 12-07-2021 05-09-2021 30-10-2021 24-12-2021 17-02-2022 13-04-2022 Precipitación efectiva (mm/día) efectivas dentro el perfil (0-45 cm de profundidad). Esta característica del suelo, presente en muchos huertos frutales dentro de la región, nos indica que el agua (con o sin fertilizante) estará más tiempo almacenada, pero se tendrá que revisar o monitorear la humedad en el suelo para aplicar los riegos de manera más eficiente sobre todo en los períodos de máxima demanda por agua desde la atmósfera (primavera-verano). Foto 4.1. Muestreo para la determinación de las propiedades físico-hídricas dentro del perfil del suelo y observación de la profundidad efectiva de raíces Por otro lado, con la información de las propiedades físico-hídricas, el agua fácilmente aprovechable o disponible por la planta (AFA) nos indica cuánta agua puede almacenar el suelo (mm) en la zona efectiva de raíces del arándano (este caso: 45 cm), por lo que en cada riego debe suplirse esa cantidad de agua para que el cultivo no presente un estrés hídrico por falta o exceso de agua de riego. 36 BOLETÍN INIA N° 470 Cuadro 4.2. Propiedades físico-hídricas del suelo en la unidad ubicada en la localidad de San Luis, comuna de Lautaro Especie Serie de Pef Da WCC WPMP θCC θPMP suelo Textura (m) (g/cm3) (g/g) (g/g) (m3/m3) (m3/m3) Franco limoso 0,30 0,63 0,62 0,34 0,396 0,214 Arándano Temuco Franco limoso 0,15 0,63 0,62 0,33 0,396 0,208 Pef es la profundidad efectiva de raíces; Da es la densidad aparente del suelo, W es la humedad gravimétrica a capacidad de campo, WPMP es la humedad gravimétrica a pun CtCo de marchitez permanente, θCC es la humedad volumétrica a capacidad de campo, y θPMP es la humedad volumétrica a punto de marchitez permanente 4.3. Descripción del sistema de riego En la unidad de validación del productor había instalado un sistema de riego por goteo con dos líneas de gotero incorporado espaciados a 0,40 metros y cuya descarga real (bajo condiciones de funcionamiento) fue de 2,0 l/h. El marco de plantación fue de 3,0 x 0,8 metros y un ancho de mojamiento de 0,67 metros (Foto 4.2). Por otro lado, el sistema de riego se debe mantener limpio durante la temporada de riego. En general, la limpieza de las líneas de riego tiene que ser de manera periódica (fuente de agua no muy limpia) o cada cierta frecuencia (fuente de agua limpia) y verificar que no existan roturas u obturados, ya que pueden afectar la entrega del agua de riego (con o sin fertilizante) a las plantas. Así, esto se debe realizar a lo menos una vez antes de la temporada y una vez después de la temporada de riego. Foto 4.2. Posición de las líneas de riego por goteo a lo largo de la hilera y ancho de mojamiento para plantas adultas de arándano Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 37 La posición y disposición de las líneas del sistema de riego sobre la hilera mejora sustancialmente la distribución del agua en la superficie de suelo que rodea la planta. Lo relevante es que la disposición de las líneas sea lo más simétrica posible a lo largo de toda la hilera y estén separadas unos 20 cm de la base de la planta en plena producción para que el mojamiento que haga el emisor o los emisores sea lo más parejo posible. Otro punto práctico y de relevancia es la medición o evaluación de descarga de los emisores (sobre todo si no son autocompensados), para conocer el volumen de descarga de acuerdo al funcionamiento real del sistema de riego. Este pequeño manejo puede, significativamente, ahorrar agua, costos de energía e insumos agrícolas como fertilizantes. La descarga de emisores (l/h) se determina midiendo el volumen de emisores individuales representativos de cada cuartel o sector de riego con un vaso graduado (50 ml) (Foto 4.3). Luego, con un cronómetro se contabilizan 36 segundos y el valor que arroja en ml se divide por 10 y se obtienen los litros por hora (l/h) que descargan los emisores, para finalmente obtener el promedio de todos ellos. Foto 4.3. Evaluación de descarga de los emisores de las líneas de riego por goteo en un cuartel de arándano 4.4. Programación de riego La programación del riego es uno de los puntos claves en la gestión hídrica intrapredial para avanzar en la optimización del agua de riego y hacer un uso más eficiente del recurso hídrico, ya sea a través de la digitalización de procesos o de una manera más simple y práctica. La programación de riego es un proceso de cálculo para determinar cada cuántos días 38 BOLETÍN INIA N° 470 regar (frecuencia de riego) y cuánto tiempo (tiempo de riego) debiera estar funcionando el sistema de riego para suplir la demanda del frutal por agua. Así, la programación de riego se genera para una condición particular y local, donde éste puede variar entre cuarteles, sobre todo, si existen diferentes variedades en ellos, o si existen diferentes texturas de suelo, entre otras. La programación de riego se puede calcular o determinar considerando la información de las propiedades físicas del suelo (análisis de laboratorio de suelo autorizado), información de la fenología de la planta (estados de crecimiento y desarrollo más importantes) e información de variables meteorológicas obtenidas de la Estación Meteorológica Automática (EMA) más cercana al cuartel o huerto frutal (en este caso EMA ubicada en el sector de Santa Inés, comuna de Lautaro). Una vez recopilada esta información es posible calcular la frecuencia y tiempo de riego específica de esta unidad de seguimiento. Primero se debe determinar la cantidad de agua fácilmente aprovechable (AFA, mm) o lámina neta (Ln, mm) usando la siguiente expresión basal: donde: WCC = Contenido gravimétrico de agua en el suelo a capacidad de campo (%) WPMP = Contenido gravimétrico de agua en el suelo a punto de marchitez permanente (%) Da = Densidad aparente del suelo (g/cm3) Pr = Profundidad efectiva de raíces (mm) UR = Umbral de riego o criterio de riego (para este caso 45%). Si los valores de CC y PMP se encuentra como contenido de humedad volumétrica (θCC y θPMP) de agua, NO es necesario multiplicar la diferencia (θCC - θPMP) por la densidad aparente (Da). Para perfiles de suelos que presentan más de una estrata con distinta textura de suelo, el cálculo de AFA se realiza de manera independiente para cada una de ellas según las propiedades físicas. Además, la profundidad de cada estrata se Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 39 debe considerar hasta llegar a la profundidad efectiva de raíces. Así, la profundidad efectiva raíces en este cultivo fue de 45 cm, por lo que la primera estrata presentó una profundidad de 30 cm y luego se consideró una profundidad de la segunda estrata solo de 15 cm, para así completar la profundidad total de raíces efectiva de 45 cm. Segundo, la precipitación total del sistema de riego por goteo (Psistema, mm/h) se debe calcular considerando la siguiente ecuación: donde: Qe = Caudal del emisor (l/h) NL = Número de líneas de riego (n) Am = Ancho de mojamiento o copa (m) DEe = Distancia entre emisores (m) Ef = Eficiencia e aplicación del sistema (goteo puede ser 0,90 o 0,95). CU = Coeficiente de uniformidad (fracción, se asume 1). En la eventualidad que se observe altas diferencias del área de mojamiento superficial en el suelo a lo largo de la línea o líneas de riego, se recomienda realizar un cálculo de CU y determinar si hay que renovar o no las líneas. Tercero, la evapotranspiración del arándano (ETc, mm/día) se debe determinar usando la evapotranspiración de referencia (ETo, mm/día) y un coeficiente o factor de cultivo (Kc). Su magnitud dependerá del crecimiento y desarrollo en la cual se encuentre el arándano. Así, la ETo puede ser obtenida de manera directa desde una EMA (lo más cercano al huerto que se desea regar) a través de la dirección web: https://agrometeorologia. cl/, mientras que el valor de Kc dependerá del período fenológico del arándano. En este sentido, la figura 4.1 muestra los principales estados de crecimiento y desarrollo del arándano que ocurrieron en la unidad de seguimiento. Así, la ecuación basal para determinar la ETc es la siguiente: 40 BOLETÍN INIA N° 470 Figura 4.1. Etapas fenológicas aproximadas del cultivo de arándano (variedad Legacy) más importantes obtenidas en la unidad de seguimiento ubicada en la localidad de San Luis, comuna de Lautaro Cuarto, una vez que se determinen los parámetros de arriba se puede definir el tiempo de riego (Tr, horas) quedando de la siguiente manera: La precipitación o lluvia efectiva (Pef) se puede determinar considerando la precipitación bruta (Pb) que asegure el humedecimiento en la zona efectiva de raíces. Esta puede ser estimada de acuerdo a lo siguiente: Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 41 Así, se muestra un ejemplo paso a paso de cálculo, para tener una guía cuando se encuentren en una situación similar: a) Cálculo de AFA (usando Cuadro 4.2): en este caso se considerará una estrata de 30 cm y otra de 15 cm (profundidad total de raíces efectivas de 45 cm) Esto significa que en cada riego deberíamos reponer una cantidad de 36,1 mm para que el cultivo de arándano no sufra estrés hídrico. b) Cálculo de la precipitación del sistema: c) Cálculo del tiempo de riego: Si se comienza a determinar la ETc de una manera diaria, esta debe ser sumada día a día en un período tal y restada a la lluvia efectiva considerada en ese mismo período. Es importante, que todo no sobrepase el valor de AFA para asegurar que el arándano no sufra un estrés hídrico considerable. Sí, por ejemplo, obtenemos un valor de ETc acumulada de 36,0 mm en un período dado y en ese mismo período cae una lluvia efectiva de 12 mm, el tiempo de riego debiera ser determinado como sigue: 42 BOLETÍN INIA N° 470 Así, para suplir una cantidad de (36,0 – 12 mm) se debiera regar un tiempo de 2 hora y 32 minutos. Por el contrario, si no hubiera precipitación efectiva el valor de 36,0 mm debiera ser dividido directo por la precipitación del sistema (36,0/9,5), lo que arrojaría un tiempo total de riego de 3,79 horas (3 horas y 47 minutos). d) Cálculo de la frecuencia de riego: En este caso, AFA es 36,1 mm, por lo que el riego debe realizarse antes que se agote esa cantidad de agua aprovechable por las plantas. Así, en este ejemplo, la cantidad de agua de riego a reponer sería de 24,0 mm que en estricto rigor fueron evapotranspirados hacia a la atmósfera. De esta manera, la frecuencia de riego es variable y va a estar en función de la cantidad de agua que se va agotando desde el perfil del suelo (AFA), que, en este caso del ejemplo, va a llegar solo al 45% (criterio o umbral de riego) del agua disponible total (ADT) para volver a regar. Por otro lado, si no se dispone de información basal para realizar una programación de riego, es posible hacer algunas pruebas de campo medidas en el predio o cuartel. Primero, si el tiempo de riego no se sabe con claridad, se puede hacer una prueba donde en la mañana se aplica agua por un tiempo definido (ejemplo una hora) y revisar en la tarde hasta que profundidad de suelo humedeció ese riego, haciendo una pequeña calicata hasta profundidad efectiva de raíces. Si la profundidad de raíces efectivas fue de 45 cm, y se observa que el tiempo aplicado (una hora) solo humedeció hasta los 25 cm, entonces el tiempo de riego sería cercano a las 2 horas. Esto se debe realizar al menos una vez al mes para dejar ese tiempo fijo por mes. Por ello, la frecuencia de riego se debe medir al tacto haciendo un seguimiento continuo de la humedad del suelo a través de un barreno (más seguido en los meses desde diciembre-febrero y menos desde septiembre-octubre y marzo-abril). Finalmente, en el cuadro 4.3 se muestra la cantidad de riegos formales promedios aplicados para cada mes durante la temporada agrícola a lo largo del crecimiento y desarrollo del arándano (Legacy) en la unidad de seguimiento como valores de referencia. Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 43 Cuadro 4.3. Número de riegos realizados durante el período de crecimiento y desarrollo del arándano en edad adulta (Legacy) para el sector de San Luis comuna de Lautaro Temporada Sept. Oct. Nov. Dic. Enero Febrero Mar Abril 2019/2020 - 1 2 2 2 2 2 1 2020/2021& - - 2 2 2 - 2 - 2021/2022# - 1 1 2 1 2 1 - Rango* - 0 – 1 1 – 2 2 1 – 2 0 – 2 1 – 2 0 – 1 *: Estos rangos en el número de riegos formales por mes dependen de la cantidad de lluvia caída y fertirrigación en cada periodo. &: no hubo riegos formales en febrero debido a que cayeron 52 mm de lluvia efectiva entre diciembre- enero, pero el 85% ocurrió en los últimos días de enero. #: hubo menos aplicación de riego formal en enero, debido a que cayeron 22 mm de lluvia efectiva. La cantidad de fertirrigación fue realizada de manera permanente durante todo el periodo de riego en todas las temporadas. 4.5. Requerimientos hídricos Las cantidades de agua que necesita el arándano no está bien definida del todo en el sur de Chile. Sin embargo, existen datos cuantificados de los requerimientos hídricas en algunas variedades de este frutal. No obstante, para una correcta toma de decisiones se hace necesario una buena gestión hídrica intrapredial que permita optimizar y ser más eficiente en el uso del recurso que cada vez está más escaso. Así, la información presentada en esta sección sirve como una guía para responder en parte a esas necesidades de arándanos adultos bajo plena producción. En el cuadro 4.4 se muestra la cantidad de agua que ha sido aplicada por los riegos y lluvia efectiva, además de los niveles de agua aplicada total por temporada en la unidad de validación. Por otro lado, diferentes niveles de agua de riego fueron realizados aplicando un riego basal (“riego completo”), un sobre regado (125% del riego completo), un nivel intermedio (75% del riego completo) y un nivel más bajo de riego (60% del riego completo). En este caso, las cantidades totales de agua aplicada fluctuaron entre 4.446 a 2.233 m3/ha, en donde la cantidad de agua de riego aplicado fue mucho menor cuando hubo aportes importantes de agua de lluvia efectiva durante el período de crecimiento y desarrollo del arándano. 44 BOLETÍN INIA N° 470 Cuadro 4.4. Diferentes niveles hídricos totales de agua (riego + lluvia efectiva) para el bien regado durante el periodo de crecimiento y desarrollo del arándano (Legacy) en la localidad de San Luis, comuna de Lautaro Agua aplicada Agua aplicada Nivel hídrico Temporada por riego por lluvia total (m3/ha) efectiva (m3/ha) (m3/ha) 3.380 (riego completo, RC) 221 3.601 4.225 (125% del RC) 221 4.446 2019/2020 2.535 (75% del RC) 221 2.756 2.028 (60% del RC) 221 2.249 2.458 (Riego completo, RC) 758 3.216 3.073 (125% del RC) 758 3.831 2020/2021 1.844 (75% del RC) 758 2.602 1.475 (60% del RC) 758 2.233 2.468 (Riego completo, RC) 1.118 3.586 3.085 (125% del RC) 1.118 4.203 2021/2022 1.851 (75% del RC) 1.118 2.969 1.481 (60% del RC) 1.118 2.599 Cabe mencionar, que los rendimientos promedios fueron de 17,0; 19,5; 20,7 y 10,3 t/ha cuando las plantas fueron sometidas a los niveles hídricos de 125, 100 (riego completo), 75 y 60%, respectivamente (Gráfico 4.2). Cabe destacar una fuerte caída en los rendimientos en las plantas sometidas a un nivel hídrico del 60% (10,3 t/ha) lo que afecta significativamente los ingresos del productor y viabilidad del proyecto, considerando los altos costos de producción (insumos, mano de obra) y menores precios. Estos resultados dan cuenta que las necesidades hídricos totales promedios de la variedad Legacy adulta en producción se encontraría entre los 2.600 y 3.600 m3/ha (260-360 mm), mientras que solo el aporte de agua de riego estaría entre 2.500 y 3.400 m3/ha (250 y 340 mm; cuando caen menos de 22,0 mm de lluvia efectiva entre septiembre-abril), mientras que entre 1.850 y 2.470 m3/ha (185 y 247 mm; cuando caen más de 76,0 mm de lluvia efectiva entre septiembre-abril). Por otro lado, al aplicar un 25% más agua del riego completo, preliminarmente, no presenta beneficios, sino más bien produciría un rendimiento más bajo. Lo anterior, debido en parte, a que las plantas se estresarían por un exceso de agua de riego y Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 45 habría un costo adicional por efecto de energía, ya sea eléctrica o por combustibles fósiles. Así, no se justificaría aplicar más agua que el riego completo. Sin embargo, hay que seguir investigando sobre estrategias hídricas asociadas a componentes del rendimiento en esta variedad como en otras y en diferentes localidades para obtener información mucho más detallada en la toma de decisiones sobre esta temática. 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 60% 75% 100% 125% Niveles hídricos (%) Gráfico 4.2. Rendimiento promedio en arándano (variedad Legacy) para diferentes niveles hídricos en la localidad de San Luis comuna de Lautaro 5. CULTIVO DE FRAMBUESO El frambueso es un frutal menor de mucha importancia para la pequeña y mediana agricultura de La Araucanía. Dichos agricultores tienen poco o nada de acceso para realizar una adecuada gestión del agua de riego intrapredial eficiente, orientada a mejorar sustancialmente el objetivo productivo (rendimiento en fresco, congelado y fruta de buena calidad). En este sentido, un seguimiento en este tema se realizó en un huerto de frambueso variedad Meeker para congelado en plena producción para la obtención de información de base, con el fin de apoyar a este grupo de agricultores. En el cuadro 5.1 se muestra la información inicial donde se realizó este seguimiento en la localidad de Los Galpones, comuna de Pitrufquén. 46 BOLETÍN INIA N° 470 Rendimiento (t/ha) Cuadro 5.1. Lugar donde se realizó el seguimiento del huerto Especie Variedad Nombre Coordenadas Comuna Provincia Frambueso Meeker María 39°1’35”SColicheu 72°47’40”O Pitrufquén Cautín 5.1. Registro y descripción de datos meteorológicos Los registros de las variables meteorológicas del lugar donde se desarrolló el seguimiento fueron obtenidos de la Estación Meteorológica Automática (EMA) de INIA más cercana ubicada en la localidad de “Faja Maisan” (Pitrufquén). La tendencia y distribución de los valores de la evapotranspiración de referencia (ETo) y precipitación (Pp) se muestran en el gráfico 5.1. La pérdida de agua a través de la ETo va incrementando a medida se acerca la primavera y verano, disminuyendo posteriormente. Este proceso de pérdida de agua debe ser repuesto a través del agua de riego para que el frambueso no presente estrés hídrico, tanto por déficit como por exceso de agua. Cabe mencionar que la fruta del frambueso se cosecha de manera escalonada y por ende no debe presentar problemas de estrés. Además, una vez realizada la cosecha se debe seguir regando y/o fertirrigando, ya que hay crecimiento de raíces (marzo-abril) y producción de fruta en el caso de las variedades remontantes como por ejemplo la variedad Heritage y nuevas variedades. Por tal motivo estas variables meteorológicas son de gran importancia para determinar una óptima y específica programación de riego bajo las condiciones ambientales presentes a lo largo del crecimiento y desarrollo del frambueso. Así, a partir de fines de septiembre ya es necesario estar preparados para comenzar algún riego suplementario, dependiendo de la demanda atmosférica. Además, en los meses de diciembre a febrero se observa la mayor demanda por agua de riego, período donde los riegos deben ser más frecuentes. En tal sentido, para definir dichos momentos es necesario conocer la dinámica continua entre suelo-agua-planta-clima y ajustar los valores para una buena determinación de las necesidades hídricas. Cabe mencionar que los mayores aporte de agua de lluvia en los períodos de crecimiento y desarrollo del frambueso ocurren en primavera en las tres temporadas evaluadas. Así, el conocimiento de los fundamentos de la gestión hídrica orientado a los huertos de frambueso toma relevancia debido a estos cambios en la fenología, de las variables meteorológicas locales y elegir adecuadamente las decisiones en el manejo del agua de riego en los períodos de escasez hídrica durante la temporada agrícola de riego (septiembre-abril). Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 47 9 Pp (mm/día) ETo (mm/día) 80 8 70 7 60 6 50 5 40 4 3 30 2 20 1 10 0 0 Fecha (días) Gráfico 5.1. Dinámica de las variables de evapotranspiración de referencia (ETo) y precipitaciones (Pp) de acuerdo a la estación meteorológica automática (EMA) ubicada en Faja Maisan, comuna de Pitrufquén 5.2. Registro y descripción del suelo La serie de suelo Freire está presente en la unidad de seguimiento, propiedades físico-hídricas de ese suelo que se muestran en el cuadro 5.2 y cuyos valores fueron determinados en un laboratorio de suelo autorizado. Dichos valores son utilizados para la obtención de la capacidad de almacenamiento de agua que puede ser absorbido por el frutal (Foto 5.1). El tipo de suelo y sus características son muy relevantes, ya que entregará información potencial de cómo las raíces se van a desarrollar a medida que la planta va creciendo en el tiempo (realización de calicatas). En este caso, el suelo presenta una textura franco-limosa sin presencia de piedras/bolones donde se encuentran mayoritariamente las raíces efectivas (0-30 cm de profundidad). Se recomienda realizar la profundidad efectiva de raíces todos los años al inicio de cada temporada agrícola de riego, con el fin de asegurar hasta dónde se debe aplicar el agua de riego y, potencialmente, no gastar más insumos, energía (eléctrica o combustible) y tiempo en este manejo agrícola. 48 BOLETÍN INIA N° 470 Evapotranspiración de referencia (mm/día) 01-09-2018 26-10-2018 20-12-2018 13-02-2019 09-04-2019 03-06-2019 28-07-2019 21-09-2019 15-11-2019 09-01-2020 04-03-2020 28-04-2020 22-06-2020 16-08-2020 10-10-2020 04-12-2020 28-01-2021 24-03-2021 18-05-2021 12-07-2021 05-09-2021 30-10-2021 24-12-2021 17-02-2022 13-04-2022 Precipitación efectiva (mm/día) Foto 5.1. Muestreo para la determinación de las propiedades físico-hídricas del suelo y observación de la profundidad efectiva de raíces en el frambueso Por otro lado, con la información de las propiedades físico-hídricas de un suelo, es posible conocer el agua fácilmente aprovechable o disponible por la planta (AFA), que nos indica cuánta agua puede almacenar el suelo (mm) en la zona efectiva de raíces del frambueso (este caso: 30 cm). O sea, en cada riego se debe reponer esa cantidad de agua que el cultivo ha perdido para que no presente síntomas de estrés hídrico por falta o exceso de agua de riego. Cuadro 5.2. Propiedades físico-hídricas del suelo en la unidad ubicada en la localidad de Los Galpones, comuna de Pitrufquén Serie de Pef Da WCC WPMP θCC θPMPEspecie suelo Textura (m) (g/cm3) (g/g) (g/g) (m3/m3) (m3/m3) Frambueso Freire Franco limoso 0,30 0,69 0,65 0,36 0,447 0,247 Pef es la profundidad efectiva de raíces; Da es la densidad aparente del suelo, WCC es la humedad gravimétrica a capacidad de campo, WPMP es la humedad gravimétrica a punto de marchitez permanente, θCC es la humedad volumétrica a capacidad de campo, y , θPMP es la humedad volumétrica a punto de marchitez permanente. 5.3. Descripción del sistema de riego En la unidad de validación del productor se había instalado un sistema de riego por goteo con una línea de gotero incorporado, espaciados a 0,30 metros, cuya descarga real fue de 2,0 l/h (bajo condiciones de funcionamiento), y un ancho de mojamiento de 0,6 metros (Foto 5.2). Por otro lado, el sistema de riego debe tener una mantención como mínimo una vez antes y después de la temporada de riego (limpieza y taponamiento Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 49 de líneas de riego, estado de los emisores, tuberías, llaves, bombas, instalaciones eléctricas, entre otras), que puedan afectar mayormente la entrega del agua de riego a las plantas (con o sin fertilizante). Foto 5.2. Posición de la línea de riego por goteo a lo largo de la hilera y ancho de mojamiento para plantas adultas de frambueso La disposición y ubicación del sistema de riego favorece el ordenamiento de cómo se distribuirá el agua en la superficie de suelo que rodea la planta (hilera de cultivo). La clave es que la disposición de las líneas sea la misma (simétrica) durante todo el largo de la hilera, para que el mojamiento que haga el emisor o los emisores sea lo más homogéneo posible evitando un mal uso y aprovechamiento del agua de riego que es escaso. Por otro lado, la medición o evaluación de descarga de los emisores (sobre todo si no son autocompensados), es muy importante para conocer el volumen real de descarga del sistema de riego completo, ya que en general los cálculos asociados a riego y fertirrigación se realizan utilizando el valor nominal de fábrica. Este pequeño manejo puede, significativamente, 50 BOLETÍN INIA N° 470 ahorrar agua, costos de energía e insumos agrícolas como fertilizantes. Así, la descarga de emisores (l/h) se determina midiendo el volumen de emisores individuales representativos de cada cuartel o sector de riego con un vaso graduado (50 ml) (Foto 5.3). Luego, con un cronómetro se contabilizan 36 segundos y el valor que arroja en ml se divide por 10 y se obtienen los litros por hora que descargan los emisores en el lugar específico (cuartel o huerto), para finalmente obtener y usar el promedio de todos ellos. Foto 5.3. Evaluación de descarga de los emisores de la línea de riego por goteo en un huerto de frambueso 5.4. Programación de riego La gestión hídrica intrapredial es determinante para avanzar en una optimización del agua de riego y hacer un uso más eficiente y racional del recurso. Ya sea, digitalizando procesos o haciendo esta labor de manera más simple y práctica. Así, la programación de riego es una parte importante en este proceso y consiste, principalmente, en determinar la frecuencia y tiempo de riego incorporando y utilizando información específica de la interacción dinámica y continua entre suelo-agua-planta-atmósfera. Sin embargo, la programación de riego es generada para cada situación local y específica, que puede variar incluso entre cuarteles. Sobre todo, si existe Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 51 una variedad en un cuartel y otra variedad en otro cuartel, o si existen diferentes texturas de suelo, entre otras. La programación de riego es calculada de manera correcta cuando se tiene información de las propiedades físico-hídricas del suelo (análisis de laboratorio de suelo autorizado), información de las principales etapas fenológicas de la planta (estados de crecimiento y desarrollo más importantes) e información asociada de las variables meteorológicas obtenidas de la Estación Meteorológica Automática (EMA) de INIA o similar más cercana, donde se encuentra el cuartel o huerto frutal (en este caso EMA ubicada en el sector de Faja Maisan, comuna de Pitrufquén). Una vez recopilada dicha información es posible responder las preguntas basales ¿Cuándo regar? y ¿Cuánto regar? de la unidad de seguimiento. Primero hay que determinar la cantidad de agua fácilmente aprovechable (AFA, mm) o lámina neta (Ln, mm) de acuerdo a la siguiente ecuación: donde: WCC = Contenido gravimétrico de agua en el suelo a capacidad de campo (%) WPMP = Contenido gravimétrico de agua en el suelo a punto de marchitez permanente (%) Da = Densidad aparente del suelo (g/cm3) Pr = Profundidad efectiva de raíces (mm) UR = Umbral de riego o criterio de riego (para este caso 40%). Si los valores de CC y PMP están expresados como contenido de humedad volumétrica (θCC y , θPMP) de agua, NO es necesario multiplicar la diferencia (θCC - θPMP) por la densidad aparente (Da). Para perfiles de suelos que presentan más de una estrata con distinta textura de suelo, el cálculo de AFA se debe realizar de manera independiente para cada una de ellas, teniendo en cuenta las características de las propiedades físico- hídricas. Una vez que el cálculo por estrata es realizado (considerando la profundidad de cada estrata independiente y llegando solo hasta 52 BOLETÍN INIA N° 470 profundidad efectiva de raíces), los valores deben sumarse para obtener el agua disponible del perfil de suelo total considerado. Segundo, la precipitación total del sistema de riego por goteo (Psistema, mm/h) se debe calcular considerando la siguiente expresión: donde: Qe = Caudal del emisor (l/h) NL = Número de líneas de riego (n) Am = Ancho de mojamiento o copa (m) DEe = Distancia entre emisores (m) Ef = Eficiencia e aplicación del sistema (goteo puede ser 0,90 o 0,95) CU = Coeficiente de uniformidad (fracción, se asume 1). En la eventualidad que se observe altas diferencias del área de mojamiento superficial en el suelo a lo largo de la línea o líneas de riego, se recomienda realizar un cálculo de CU y determinar si hay que renovar o no las líneas en el cuartel o huerto. Tercero, la evapotranspiración del frambueso (ETc, mm/día) se debe determinar usando la evapotranspiración de referencia (ETo, mm/día) y un coeficiente o factor de cultivo (Kc), cuya magnitud de valor dependerá del crecimiento y desarrollo en la cual se encuentre el frambueso (estados fenológicos). Por su parte, ETo puede ser obtenida de manera directa desde la EMA (lo más cercano al huerto que se desea regar) a través de la dirección web: https://agrometeorologia.cl/. En este sentido, la figura 5.1 muestra los principales estados fenológicos del frambueso que fueron registrados en la unidad de seguimiento. Así, la ecuación basal que permite la determinación de la ETc es la siguiente: Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 53 Figura 5.1. Etapas fenológicas promedios más importantes para la variedad Meeker obtenidas en la unidad de seguimiento ubicada en la localidad de Los Galpones comuna de Pitrufquén. Después de cosecha se sugiere usar un Kc = 0,75 Cuarto, una vez determinados los parámetros y variables de arriba se puede calcular el tiempo de riego (Tr, horas) según la siguiente ecuación: La precipitación o lluvia efectiva (Pef) se puede determinar considerando la precipitación bruta (Pb) que asegure la humedad en la zona efectiva de raíces. Esta puede ser estimada de acuerdo a lo siguiente: 54 BOLETÍN INIA N° 470 Así, se muestra un ejemplo de cálculo paso a paso que sirve de guía cuando se encuentren en una situación similar: a) Cálculo de AFA (usando Cuadro 5.2): Esto significa que en cada riego deberíamos reponer una cantidad de 24,01 mm para que el cultivo de frambueso no sufra estrés hídrico. b) Cálculo de la precipitación del sistema: c) Cálculo del tiempo de riego: Si se comienza a determinar la ETc de una manera diaria, esta debe ser sumada día a día en un período tal y restada a la lluvia efectiva considerada en ese mismo período, sin que sobrepase el valor de AFA, para asegurar que el frambueso no sufra un estrés hídrico considerable. Si por ejemplo, obtenemos un valor de ETc acumulada de 34,0 mm en un período dado y, en ese mismo período cae una lluvia efectiva de 10 mm, el tiempo de riego debiera ser determinado como sigue: Así, para suplir una cantidad de (34,0 – 10 mm = 24,0 mm) se debiera regar un tiempo de 2 horas y 16 minutos. Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 55 d) Cálculo de la frecuencia de riego: En este caso, AFA es 24,01 mm, por lo que el riego debe realizarse antes que se agote esa cantidad de agua aprovechable por las plantas. En este ejemplo, la cantidad de agua de riego a reponer sería de 24,0 mm y que en estricto rigor fueron evapotranspirados hacia a la atmósfera. De esta manera, la frecuencia de riego va a estar en función de la cantidad de agua que se va agotando desde el perfil del suelo (AFA), que de acuerdo al ejemplo llegará solo al 40% (criterio o umbral de riego) del agua disponible total (ADT) para volver a regar. Adicionalmente, si no se dispone de información basal para realizar una programación de riego, es posible hacer algunas pruebas de campo de manera empírica (medición en el lugar). Primero, si el tiempo de riego no está claro, se puede hacer un riego en la mañana por un período definido (ejemplo una hora) y revisar en la tarde hasta que profundidad de suelo humedeció ese riego haciendo una pequeña calicata hasta profundidad efectiva de raíces. Así, por ejemplo, si la profundidad de raíces efectivas fue de 30 cm, y se observa que humedeció esa profundidad, entonces, la cantidad sería de una hora. Esto se debe realizar al menos una vez al mes para dejar ese tiempo fijo por mes. Mientras que la frecuencia de riego debe medir la humedad del suelo al tacto, haciendo un seguimiento continuo a través del uso de un barreno o utilizando sensores de humedad. Finalmente, en el cuadro 5.3 se muestra la cantidad de riegos promedios efectuados para cada mes durante el crecimiento y desarrollo del frambueso (variedad Meeker), en la unidad de seguimiento para que se tengan valores de referencia. 56 BOLETÍN INIA N° 470 Cuadro 5.3. Número de riegos realizados durante el período de crecimiento y desarrollo del frambueso var. Meeker en plena producción para el sector de Los Galpones comuna de Pitrufquén Número de riegos por mes Desarro- Brotación Floración llo fruto y Cosecha Después de la pinta cosecha Temporada Sept. Oct. Nov. Dic. Ene Feb. Mar. Abril 2019/2020& - 1 2 4 2 4 3 1 2020/2021^ - 1 2 3 3 2 3 - 2021/2022# - - 2 4 2 3 3 - Rango* - 0 – 1 2 3 – 4 2 – 3 2 – 4 3 0 – 1 *: Estos rangos en el número de riegos formales por mes dependen de la cantidad de lluvia caída y fertirrigación en cada período. &: menos aplicación de riego en enero por la caída 32 mm de lluvia efectiva. ^: hubo menos riego formal en diciembre porque cayeron 15 mm de lluvia efectiva, y cayeron 39 mm a fines de enero por lo que menos riegos formales hubo en febrero. #: hubo menos aplicación de riego formal en enero, debido a que cayeron 28 mm de lluvia efectiva y, entre octubre y noviembre cayeron 19 mm de lluvia efectiva 5.5. Requerimientos hídricos Es clave determinar las cantidades de agua que necesita el frambueso para sus principales estados fenológicos críticos, para una buena toma de decisiones en cuanto a la gestión hídrica intrapredial en el sur de Chile. Así, la información presentada en esta sección sirve como una guía de referencia para manejar y optimizar el agua de riego en huertos de frambueso en plena producción. En el cuadro 5.4 se presentan las cantidades de agua que han sido aplicadas por los riegos, lluvia efectiva y necesidades de agua total por temporada en la unidad de seguimiento. Por otro lado, diferentes niveles de agua de riego fueron realizados con un riego basal (“riego completo”), un sobre regado (120% del riego completo), y un nivel intermedio (80% del riego completo). Las cantidades de agua aplicada totales fluctuaron entre 5.416 a 3.546 m3/ha, en donde fue mucho menor el aporte solo de riego cuando hubo contribuciones importantes de agua de lluvia efectiva durante el período de crecimiento y desarrollo del frambueso. Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 57 Cuadro 5.4. Necesidades hídricas totales de agua (riego + lluvia efectiva) para el bien regado durante el período de crecimiento y desarrollo del frambueso (Variedad Meeker) en la localidad de Los Galpones comuna de Pitrufquén Agua aplicada Agua aplicada Nivel hídrico Temporada por riego por lluvia total (m3/ha) efectiva (m3/ha) (m3/ha) 3.900 (riego completo, RC) 737 4.636 2019/2020 4.680 (120% del RC) 737 5.416 3.120 (80% del RC) 737 3.856 2.952 (riego completo, RC) 1.164 4.116 2020/2021 3.543 (120% del RC) 1.164 4.707 2.362 (80% del RC) 1.164 3.526 3.144 (riego completo, RC) 1.031 4.175 2021/2022 3.773 (120% del RC) 1.031 4.805 2.516 (80% del RC) 1.031 3.547 Cabe mencionar, que los rendimientos promedios fueron de 23,5; 17,7 y 13,0 t/ha cuando las plantas fueron sometidas a los niveles hídricos de 80% (riego intermedio), 100% (riego completo), 120% (sobre riego), respectivamente (Gráfico 5.2). Estos resultados dan cuenta que las necesidades hídricas totales promedios de la variedad Meeker en edad adulta, en plena producción, se encontraría entre los 3.500 y 4.600 m3/ha (350-460 mm). Solo el aporte de agua de riego estaría entre 3.100 y 3.900 m3/ha (310 y 390 mm; cuando caen menos de 73 mm de lluvia efectiva entre septiembre-abril), mientras que entre 2.300 y 3.100 m3/ha (230 y 310 mm; cuando caen más de 100 mm de lluvia efectiva entre septiembre- abril). Por otro lado, al aplicar un 20% más de agua del riego completo, preliminarmente, no presenta beneficios sino más bien produciría un detrimento en el rendimiento, debido a un estrés hídrico por un exceso de agua de riego. Además, al realizar más riegos de lo necesario habría un costo adicional por efecto de energía (eléctrica o combustibles fósiles). Por otra parte, un exceso de riego podría causar problemas fitopatológicos a nivel de raíces, siendo el frambueso altamente susceptible a pudriciones radiculares. Sin embargo, hay que seguir investigando sobre estrategias hídricas asociadas a componentes del rendimiento en esta variedad como en otras y en diferentes localidades, para obtener información mucho más detallada en la toma de decisiones. 58 BOLETÍN INIA N° 470 27,0 24,0 21,0 18,0 15,0 12,0 9,0 6,0 3,0 0,0 80% 100% 120% Niveles hídricos (%) Gráfico 5.2. Rendimiento promedio en frambueso (variedad Meeker) para diferentes niveles hídricos en la localidad de Los Galpones comuna de Pitrufquén 6. HERRAMIENTA DIGITAL DE GESTIÓN HÍDRICA INTRAPREDIAL La gestión del agua de riego intrapredial en frutales es clave, ya que hay especies más sensibles al déficit hídrico y otras que lo son al exceso de agua, pudiendo mermar significativamente el objetivo productivo. Por otro lado, un óptimo manejo del agua de riego puede generar una disminución de los costos por tiempo (mano de obra), energía (eléctrica o combustibles fósiles) y ambiental (optimización y uso eficiente del agua de riego), mejorando la rentabilidad de los huertos frutales (costo/ beneficio). Por su parte, los pequeños y medianos productores presentan otra dificultad que es el no tener acceso a la información disponible y procesada para mejorar la competitividad del rubro frutícola. En este contexto, la información generada y desarrollada en el proyecto fue empaquetada en una herramienta tecnológica web (https:// riegopredial.inia.cl) y una aplicación para celulares relativamente simple y de fácil uso. Su objetivo, que productores, equipos técnicos, estudiantes y otros, que no tienen la posibilidad de tener información procesada, puedan obtenerla de dicha plataforma y de este modo, tomar decisiones Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 59 Rendimiento (t/ha) en la gestión hídrica intrapredial de referencia que permitirá facilitar, en parte, el manejo del agua de riego (Figura 6.1). Todo esto permite tener una guía y ordenamiento inicial del manejo del agua de riego en el huerto (momento y cantidad de riego), considerando la interacción dinámica y continua entre el suelo-agua-planta-atmósfera. Figura 6.1. Imagen de ingreso inicial de la herramienta tecnológica de gestión hídrica de apoyo a los productores frutícolas de la Región de La Araucanía Así, interacciones fueron realizadas entre las variables más importantes de suelo para el tema hídrico, información relevante de la planta (períodos fenológicos, factor o coeficiente de cultivo, Kc, entre otros), incorporación de variables meteorológicas relevantes para el cálculo de la evapotranspiración de referencia (ETo) a través de una estación meteorológica automática (EMA) y las propiedades basales del método de riego de alta frecuencia (sistema de riego por goteo y microaspersión). En la figura 6.2 se muestra un diagrama de flujo general de cómo la herramienta tecnológica determina la frecuencia (Fr), tiempo de riego (Tr) de las cuatro especies que fueron incorporadas de manera inicial y que son: Avellano Europeo, Cerezo, Frambueso y Arándano. Además, salidas auxiliares tales como: necesidades hídricas estimadas, balance hídrico, volúmenes aportados, y la evapotranspiración de referencia (ETo) territorial histórica mostrada de una manera estática de la Región de La Araucanía. 60 BOLETÍN INIA N° 470 Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 61 Figura 6.2. Diagrama de flujo general de la herramienta tecnológica de gestión hídrica intrapredial de apoyo inicial para los productores frutícolas de la Región de La Araucanía La herramienta tecnológica “Riego Predial” es una aplicación dinámica de referencia para el apoyo a la toma de decisiones en la gestión hídrica intrapredial, desarrollada como un bien de uso público, orientada a productores frutícolas, profesionales, extensionistas, estudiantes agrícolas o quien desee conocer de este tema, con la finalidad de mejorar la competitividad de la producción frutícola de La Araucanía. Además, con esta herramienta se busca la optimización y uso eficiente del agua de riego, disminución de los costos por concepto de energía, mejorar la producción sin mermar la calidad de la fruta y, facilitar la toma de decisiones de inversión y de manejo hídrico de cada frutal. 62 BOLETÍN INIA N° 470 7. CONSIDERACIONES FINALES Los escenarios hídricos en la Región de La Araucanía y el sur de Chile están en una constante variabilidad, por lo que se hace necesario adelantarse a través de la entrega de conocimiento en la optimización y uso eficiente del agua de riego intrapredial, para la toma de decisiones iniciales dentro de los predios frutícolas. Este documento hace posible la introducción en el manejo del agua de riego intrapredial con una mirada de integración y apoyo para aquellos que no presentan una asesoría directa en estos temas. Las especies frutícolas incluidas en este documento fueron los frutales menores arándano y frambueso, y los frutales mayores avellano europeo y cerezo, cuyos requerimientos hídricos son muy diferentes entre ellos, fundamentando que los manejos asociados al agua de riego se tienen que realizar bajo la condición específica y local de cada predio. Para ello, es necesaria información basal y práctica que permitan ir rentabilizando aún más estas especies frutícolas enfocado, además, a mejorar el objetivo productivo. Cabe mencionar que el desarrollo tecnológico generado es de uso público y gratuito, lo cual presta un apoyo referencial e inicial relevante para quien no tiene soporte técnico en la toma de decisiones del tema hídrico en frutales en la zona sur de Chile. Si bien los frutales necesitan agua para funcionar, como cualquier cultivo agrícola, es necesario cuantificar las cantidades a aplicar de riego, evitando así un uso ineficiente y pérdida en la optimización del recurso que cada vez está más escaso. En tal sentido, la idea es no ser reactivos en estos temas e ir generando información relevante, necesaria y práctica dándola a conocer y que sirva de guía real a los productores, transferencistas, asesores y/o tomadores de decisión. Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 63 64 BOLETÍN INIA N° 470 Instituto de Investigaciones Agropecuarias INIA / MINISTERIO DE AGRICULTURA 65 Boletín INIA / N° 470 www.inia.cl 66 BOLETÍN INIA N° 470