Resumen.
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RESUMEN.
El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de distintas
estrategias de riego deficitario en las relaciones hídricas, el
rendimiento y calidad del fruto y la eficiencia del uso del agua en
melocotón (Prunus persica L. Batsch). Este ensayo se estableció durante el año 2007 en una finca experimental ubicada, en
Santomera, Murcia, España con la variedad ‘Flordastar’, en riego
por goteo. Los tratamientos evaluados fueron: T1, testigo con riego
diario equivalente a 120 % de la evapotranspiración de cultivo
(ETc); T2, con riego restringido todo el ciclo (50 % de ETc); T3, con
riego deficitario en el periodo de postcosecha (resto normal); y T4,
con umbral de riego automatizado a un consumo máximo de 10 % de
la capacidad de campo. El diseño experimental fue en bloques al
azar con cuatro repeticiones por tratamiento (dentro de una hilera
de 13 árboles por repetición). Se determinó la eficiencia de uso de
agua (kg de fruto m<sup>-3</sup> de agua ET) mediante la relación rendimiento
de fruto y la evapotranspiración real (ETr). Los resultados indicaron
que T1 tuvo menor (P ≤ 0.05) eficiencia en el uso de agua con 2.1,
que T4 con 2.8. Los tratamientos T2 y T3 superaron (P ≤ 0.05), a T1
con valores de 2.7 y 3.0, lo que muestra que el árbol se ajusta a los
cambios en el manejo del riego, para mantener o incluso mejorar, la
eficiencia en el uso del agua.
1. INTRODUCCIÓN.
La principal característica del agro en el mediterráneo
español es la escasez de agua y la intensa competencia que
existe por su uso con otros sectores de la economía como
servicios, industria y urbano. La agricultura utiliza más
de 70 % del agua dulce disponible por lo que la necesidad
de incrementar la eficiencia del uso del agua ha
propiciado la búsqueda de mejores tecnologías en el riego
(Abrisqueta et al., 2008). La región de Murcia se
distingue por tener el mayor impulso de esquemas de
riego de bajo consumo de agua, con 76 % de 115 000 ha
de riego cultivadas bajo riego de baja presión, que
convierte a esta comunidad como la que mejor cuida el
agua a nivel europeo (Mounzer et al., 2008a). Esto ha
ocurrido, entre otras razones, por el alto precio del agua
(0.40 € m<sup>-3</sup>) para los productores murcianos (Ballesteros,
2005). Por ello, la agricultura española actual se enfoca a
maximizar la productividad del agua (Playan y Mateos,
2006).
La horticultura de Murcia es conocida como el surtidor
de frutas y hortalizas de alta calidad al resto de Europa,
por lo que este sector representa 13 % de la economía
regional y es altamente generador de empleos. Sin
embargo, el hecho de tener más de 1000 mm anuales de
evapotranspiración potencial (ETo), que representa una
alta demanda por el recurso hídrico, sobre todo en
cultivos perennes como los frutales que presentan alto
requerimiento de agua en el periodo de formación de fruto
para no reducir el rendimiento, y durante el periodo de
postcosecha para no afectar la producción del siguiente
año (Torrecillas et al., 2000).
Debido a esta circunstancia, se han conducido diversas
estrategias para generar información que permita hacer un
uso más eficiente del agua, tales como reducción del riego
de manera parcial o total (Martínez et al., 2007), uso de
autómatas para el riego a determinados niveles de
humedad (Mounzer et al., 2008a), optimización del riego
con la utilización de sensores electrónicos del flujo de
savia y de las variaciones micrométricas del tronco
(Ortuño et al., 2006), y el estudio de la fisiología y el
estado energético del agua en la planta (Conejero et al.,
2007). En estas investigaciones se ha encontrado ahorros
en la aplicación del agua de más de 500 m<sup>3</sup>/( ha·año), sin
afectar variables fisiológicas y energéticas. No obstante,
aún falta evaluar el efecto del manejo del agua de riego en
relación con la evapotranspiración real o actual (ETr) del
cultivo, así como el efecto de la reducción del riego en la
calidad o tamaño de fruto, a modo de dictaminar si el
ahorro de agua se traduce en una mayor eficiencia del
recurso o bien, si este ahorro afecta la calidad de fruto
cosechado. El objetivo de este trabajo fue estudiar el
efecto de varias estrategias de riego deficitario en las
relaciones hídricas, el rendimiento y calidad del fruto, y
la eficiencia del uso del agua en función del agua
evapotranspirada.
2. MATERIALES Y MÉTODOS.
Los ensayos se efectuaron en una parcela de 0.8 ha, de
la finca experimental del Centro de Edafología y Biología
Aplicada del Segura, en Santomera, Murcia, España (38º 06’ 31’’ LN, 1º 02’ 14’’ LO), con árboles de melocotón
del cv. ‘Flordastar’, injertados sobre el patrón ‘GF-677’ de seis años de edad, a un marco de 5 x 5 m, durante el
ciclo 2007. La parcela experimental fue dividida en cuatro subparcelas de 78 árboles cada una (6 filas x 13 árboles).
El suelo es pedregoso, poco profundo y con una textura
franco arcillosa (25 % de arena, 45 % de limo y 30 % de
arcilla) y una densidad aparente media en un perfil de 80
cm de 1.42 g/cm<sup>3</sup>, clasificado como Lithic Xeric
Haploxeroll (Soil Survey Staff, 1998).
La finca experimental dispone de una estación
agrometeorológica constituida por sensores de temperatura,
humedad relativa, radiación solar, velocidad del
viento y lluvia, con sistema telemático de almacenamiento
y servidor “web” via internet. El agua de riego procede
del trasvase Tajo-Segura. El riego se realiza mediante un
sistema independiente, que consiste en un único lateral
por fila de árboles y ocho emisores autocompensantes por árbol, con un caudal nominal de 2 L h-1, situados a 0.5, 1,
1.5, y 2 m respectivamente, a cada lado del tronco.
Se establecieron cuatro tratamientos de riego
distribuidos al azar en cada subparcela (cuatro
repeticiones) en función del criterio utilizado para su
programación: T1, tratamiento testigo con programación
del riego tradicional basada en la ecuación de Penman-
Monteith (Allen et al., 1998), según los datos climáticos
registrados por la estación agrometeorológica (ETo); la
evapotranspiración del cultivo se repone en su totalidad
más 20 % (ETc = ETo x Kc), para asegurar condiciones
no limitantes de agua (120 % de la ETc). T2, básicamente
es regado a 50 % de la ETc. T3 es un tratamiento con
riego restringido en postcosecha y riego con base en los
datos de ETo, en el resto del ciclo vegetativo de
septiembre a mayo. T4 es un tratamiento basado en
umbrales de humedad, con riego automatizado que inicia
al reducirse 10 % la capacidad de campo del suelo (CC) y
se suspende al alcanzar CC; en este tratamiento se utilizan
sensores FDR (Frequency Domain Reflectrometry,
Agrilink Inc. Ltd., Adelaide, Australia) para normar el
criterio de riego (Mounzer et al., 2008b).
El estudio de las relaciones hídricas incluyó el cálculo
de la evapotranspiración real de cada tratamiento en las
cuatro repeticiones, mediante la ecuación de conservación
de la masa en el perfil 0-60 cm de suelo, cuya expresión
es:
ETr = I + R – D ± ΔS
Donde: I es el riego aplicado (mm); R es la lluvia
registrada (mm); D es el drenaje o agua percolada mayor
a 60 cm de profundidad (mm): y ΔS es el cambio en el
almacenamiento de humedad de suelo (mm).
El drenaje fue evaluado como el agua percolada en la
profundidad >60 cm del suelo. El balance se efectuó omitiendo el flujo lateral y capilar y considerando sólo el
flujo vertical del suelo (Arregui y Quemada, 2006). La
medición de la humedad en el suelo se hizo mediante
tubos de acceso (un tubo por cada tratamiento y
repetición), colocados uno en cada tratamiento y en las
cuatro repticiones, para una sonda de neutrones instalada
en una fuente radiactiva Troxler 3300 (Troxler
Electronic Laboratorios Inc., Research Triangle Park,
NC, USA), como se ilustra en la Figura 1. Cada
muestreo, constó de siete profundidades cada 10 cm desde
20 hasta 80 cm. Para medir la humedad en la profundidad
0-10 cm se utilizó un emisor electromagnético TDR
1502B (Time Domain Reflectrometry, Tektronic Inc.,
Beaverton, OR, USA) (Vera et al., 2009). Otras variables
medidas fueron rendimiento de fruto total y calidad del
fruto (ésta mediante clasificación por tamaño de fruto) en
los calibres 3 (130 a 160 g), 4 (160 a 200 g) y 5 (>200
g) todas estas categorías son consideradas como fruto
comercial.
Los datos de rendimiento fueron procesados con
análisis de varianza y la prueba de Tukey (5 %) para
comparar los promedios de tratamientos; se relacionó también el agua evapotranspirada (ETr) con el rendimiento
de fruto para obtener la eficiencia de uso de agua
(kg de fruto/m<sup>3</sup> agua evapotranspirada).
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN.
Los diferentes tratamientos de riego tuvieron efecto en
la evapotranspiración real (ETr) del árbol de melocotón.
En la Figura 2 se muestra que a mayor cantidad de agua
aplicada, también hay mayor consumo de agua por el árbol. T1 incrementó en 100 % la cantidad de agua
evapotranspirada (1220 mm) respecto al tratamiento
inmediato inferior el T4 (639 mm), lo cual es importante
en condiciones de escasez de agua como enfrenta cada
año el mediterráneo español. Los otros tratamientos
tuvieron aún menor ETr, con 476 mm para T2 y 495 para
T3. Se observó que con un cambio en la frecuencia y
cantidad de riego, el árbol se ajusta a estas condiciones y
reduce o incrementa sus niveles de gasto evapotranspirativo
(García et al., 2006). Las reducciones en el agua
aplicada significan más de 5000 m<sup>3</sup>/ ha, lo cual es
importante en condiciones de escasez del recurso.
También se apreció que la ETo o evapotranspiración de
referencia es muy similar a la ETr de T1.
T1 = riego a 120 % de ETc; T2 = riego 50 % de ETc; T3 =
riego deficitario en postcosecha; T4 = riego basado en umbrales de
humedad; ETo = evapotranspiración de referencia. Las barras
acotadas son el error estándar de cada punto graficado.
El rendimiento de fruto comercial de T1 y T4 con 50.1
y 45.4 kg/árbol, respectivamente (Cuadro 1), superaron
(P ≤ 0.05) a los de T2 y T3 con 33.2 y 36.0 kg/árbol.
Estos resultados indican claramente que a mayor cantidad
de agua aplicada se tiene también un mayor rendimiento
de fruto, con incrementos hasta de 18 kg/árbol, lo cual
puede conducir a aceptar que más riego es mejor en la
producción de melocotón. Sin embargo, el tratamiento T4
implica una reducción del riego, equivalente a más de 500
mm anuales sin reducción del rendimiento de fruto. En
estudios anteriores, Girona et al. (2005) determinaron que
reducción moderada del riego no afecta el rendimiento de
fruto y aun cuando hay un leve efecto en el amarre éste
no es determinante en el rendimiento; pero a diferencia de
este trabajo, sólo redujeron hasta 35 % la cantidad de
agua aplicada, mientras que aquí se pudo reducir en más
de 50 % el riego aplicado.
Con estos rendimientos totales por árbol, la eficiencia
del uso del agua (EUA) fue mayor (P ≤ 0.05) en T3 con
3.05 kg de fruto/m<sup>3</sup> de agua evapotranspirada. No
obstante, con los tratamientos T4 y T2 que implican
menor aplicación de agua de riego, la EUA presenta
similar significancia estadística que T3. El tratamiento
con menor eficiencia de uso de agua fue el T1 con sólo
2.08 kg/m<sup>3</sup>, que evidencia la posibilidad de aplicar
mejores prácticas de riego para aumentar el uso racional
del agua (Cuadro 1).
En relación con la calidad de fruto producido (Cuadro
2), los tratamientos T2 y T3 redujeron (P ≤ 0.05) la
producción de fruto en los calibres mayores de 130 g, al
producir menos de 8 kg/árbol1 en calibre 130 a 160 g,
menos de 2 kg en calibre 160 a 200 g y menos de 0.1 kg
en calibres superiores (>200 g). Estas cantidades son
inferiores (P ≤ 0.05) a las producidas por los tratamientos
testigo y T4, que fueron superiores a 16.9 kg, 5.6 kg y
0.7 kg/arbol, para los citados calibres, respectivamente;
cabe señalar que las producciones entre estos dos
tratamientos fueron iguales en los tres calibres más
grandes de fruto.
Sin embargo, la eficiencia en el uso del agua fue
superior (P ≤ 0.05) en T4 con 1.05 kg/m<sup>3</sup> de agua
evapotranspirada para el calibre 130 a 160 g, que el resto
de los tratamientos, inclusive el testigo (0.78 kg/m<sup>3</sup> de
agua evapotranspirada). En los calibres intermedios (160
a 200 g), los tratamientos testigo T1 y T4 también fueron
superiores (P ≤ 0.05) que T2 y T3 en EUA, pero iguales
entre sí (>0.3 kg/m<sup>3</sup> de agua evapotranspirada).
Este análisis permite determinar que el ahorro de agua
en melocotonero es posible sin menoscabo del
rendimiento de fruto ni de su calidad, con el T4. El
ahorro en EUA dado por los tratamientos T2 y T3 redujo
tanto el rendimiento, como la calidad y la eficiencia de
uso de agua. El tamaño final del fruto tal vez es
influenciado por la disponibilidad de agua durante la fase
inicial de crecimiento de fruto, como la argumentan
Genard y Huguet (1996); esto sería válido para T2
mientras que para T3 la reducción se debe a la baja
disponibilidad de agua en el año anterior, como
argumentan Torrecillas et al. (2000). Nótese que con T4
el mantener un umbral de humedad estable no conduce a
un déficit severo de agua y, por tanto, no afecta ni al
rendimiento ni al tamaño final, pero sí hay un ahorro de
riego y mayor eficiencia evapotranspirativa.
La cantidad total de fruto comercial (Cuadro 3) no fue disminuida por la reducción de >500 mm de riego que hubo en T4, que con 23.3 kg/árbol produjo la misma cantidad de fruto que el testigo con 27.4 kg/árbol, con porcentajes superiores a 50 % de fruto comercializable. Una mayor reducción del riego afectaría la producción del fruto comercial, ya que tanto T2 como T3 con menos de 11 kg/árbol redujeron significativamente el rendimiento y sus porcentajes de fruto comercial fueron menores a 30 % de su rendimiento total; el T2 puede llegar a producir casi 90 % de su fruto en calidad no comercial, lo cual afectaría definitivamente la rentabilidad del cultivo, porque la reducción del riego es a niveles drásticos. Es interesante notar que el fruto de desecho en los tratamientos T1 (testigo) y T4 son iguales entre sí (aprox. 22.2 kg/árbol) y al resto de tratamientos.
4. CONCLUSIONES.
La evapotranspiración del cultivo del melocotón
variedad ‘Flordastar’ en el mediterráneo español se
incrementó de manera directamente proporcional al riego
suministrado al cultivo, mientras que la eficiencia de uso
de agua fue mayor en los tratamientos con menor lámina
de riego. El rendimiento total de fruto y el rendimiento de
calidad comercial (fruto >120 g) fueron más altos en los
tratamientos testigo y el basado en umbrales de humedad,
pero este último con reducción de riego de 54 %. Si se
reduce en mayor grado, el riego del melocotón, se reduce
también el rendimiento y la calidad de fruto. La eficiencia
de uso de agua se puede mantener en un nivel alto con
alto rendimiento y calidad de fruto, mediante el
tratamiento basado en umbrales de humedad (T4).
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