Resumen el conocimiento de la demanda evapotranspirativa de los cultivos, para la planeación y operación de las actividades agrícolas es muy importante.




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FACTORES DE LA PLANTA QUE AFECTAN Et.

Grado de Cobertura.

Posiblemente el principal factor de la planta que determina la tasa de ET es el grado de cobertura, puesto que esta determina la cantidad de radiación interceptada por el cultivo y por lo tanto la energía disponible para ET. Los cultivos sembrados en hileras normalmente no sombrean completamente el suelo hasta cierta etapa de desarrollo, otros como la alfalfa, solo la cubren después de un período a partir de ser cortada. Se ha encontrado que el índice de área foliar (IAF = área foliar de la planta/superficie del suelo), se correlaciona con el porcentaje de cobertura en la mayoría de los cultivos. Para los espaciamientos comunes, un IAF de 3 a 4 es capaz de interceptar casi la totalidad de la radiación incidente. Esto es equivalente a un 80-90% de cobertura y a mayor IAF el uso del agua no aumenta significativamente, debido a un sombreado mutuo. Por el contrario si el suelo esta mojado todo el tiempo, la evapotranspiración, es dependiente del grado de cobertura y de la evaporación del suelo.

Aumentando la densidad de siembra, generalmente se aumenta el IAF y la rapidez con que se alcanza la cobertura completa. Si la longitud de las etapas de desarrollo del cultivo no es alterada, entonces el período de tiempo en que el cultivo intercepta completamente la radiación incidente es mayor bajo altas densidades y por lo tanto también la ET estacional será mayor. Esto es la base para usar menores densidades de población cuando los cultivos crecen bajo condiciones limitantes de agua; ya que los cultivos sembrados a separaciones mayores la cobertura total se alcanza poco mas tarde durante la estación de crecimiento y por lo tanto la ET al inicio de la estación puede reducirse un poco.

Otro factor relacionado con el grado de cobertura es la configuración de la cobertura, es decir, las diferentes formas de exposición de las hojas y el ángulo de incidencia de los rayos solares afectan la ET.

Altura del Cultivo y Rugosidad.

La transferencia de vapor de agua fuera del cultivo es un requerimiento para asegurar una evaporación continua a partir de la superficie del cultivo. La tasa de transferencia de vapor de agua depende del gradiente de concentración de vapor de agua entre la superficie de la cobertura y el aire circundante. Esta transferencia es mucho más efectiva sobre una superficie rugosa debido al fenómeno de turbulencia que en cultivos que presentan superficies mas lisas. La altura de la planta en este sentido está relacionada con la rugosidad aerodinámica y además puede tener una importancia predominante en áreas secas advectivas. La razón es que los cultivos de mayor altura pueden interceptar mayor cantidad de calor sensible transferido de las áreas secas, aumentando con esto substancialmente la energía disponible para ET. Por ejemplo, durante el verano, en Davis California, la ET de maíz (3 m altura) excede la ET del pasto en 20- 30% una vez que el cultivo ha alcanzado su altura total. En zonas más áridas donde el contenido de agua del suelo es escaso, es fácil detectar el efecto de advección por la ausencia total de árboles y otras formas de vegetación alta.

Control Estomático de la Transpiración.

Los estómas completamente abiertos ofrecen muy poca resistencia a la difusión del vapor de agua fuera de las hojas, no existen muchas diferencias entre especies con excepción de los cítricos que tienen alta resistencia estomática, debido a que los estómas están hundidos dentro de la epidermis. La apertura estomatal requiere luz, no obstante si un déficit de agua se desarrolla en la planta, los estomas se pueden cerrar durante el día al menos parcialmente, reduciéndose la tasa transpirativa.

Algunas especies se comportan diferente. Los estómas de la piña se cierran durante el día y se abren en la noche, en este caso un camino metabólico específico permite absorber CO2 durante la noche y fijarse como ácidos orgánicos y lo utilizan durante el día en la fotosíntesis, por lo tanto, en éste caso la transpiración es principalmente a través de la cutícula gruesa la cual ofrece alta resistencia a las pérdidas de agua. La ET para este cultivo es varias veces menor que un cultivo mesofítico. Otras plantas suculentas como el sisal se comportan similarmente.

En general exceptuando lo anteriormente mencionado, la regulación estomática de la ET en cultivos bien irrigados puede considerarse despreciable y solo cuando el potencial del agua en el suelo es muy bajo el control de la transpiración llega a ser un factor significativo.
FACTORES DEL SUELO QUE AFECTAN Et.

Para que la evaporación del agua ocurra, se requiere de un abastecimiento continuo hacia donde la ET tiene lugar. El almacenamiento del agua del suelo es una fuente para ET. La evaporación a partir de un suelo húmedo inmediatamente después de un riego es muy aproximado a la máxima, pero a medida que el suelo se seca, estas pérdidas de agua se reducen drásticamente. A medida que el suelo se seca, la conductividad hidráulica del suelo se reduce grandemente, al mismo tiempo la tensión con que el agua es retenida por el suelo aumenta muy rápidamente, por lo que mas energía es necesaria para remover el agua del suelo. Las propiedades de transmisibilidad del suelo decrecen conforme el contenido de agua decrece y el incremento de energía necesario para remover el agua inicialmente es compensado por el incremento del gradiente de potencial que se desarrolla. Sin embargo, puede darse el caso de que el contenido de agua del suelo llegue a un nivel, en que la tasa de ET no satisfaga la tasa impuesta por la demanda climática. Este nivel de humedad limitante varía con la densidad de raíces y la demanda evaporativa como se indicó anteriormente. Este hecho puede ser mas pronunciado en suelos de textura pesada que en suelos de textura ligera.

El movimiento del agua en el suelo ocurre dentro de la zona radical hacia los lugares que se van secando. Adicionalmente el agua puede ser abastecida hacia las raíces por el manto freático. Si las plantas están bien dotadas de un sistema radical y tienen condiciones adecuadas para crecimiento, (incluyendo la disponibilidad de agua, nutrientes, aereación del suelo, temperatura y estructura), la ETr no es afectada aun cuando la profundidad radical sea restringida.

Manto Freático.

Cuando el manto freático es somero o llega a aflorar, el crecimiento de la mayoría de los cultivos se afecta y consecuentemente los valores de la ETr. Sin embargo, en situaciones donde es posible controlar el nivel del manto freático de tal manera que se puede mantener a un nivel que no se afecte el sistema radical, la ETr no cambia.

Salinidad.

La ETr puede afectarse debido a la salinidad del suelo ya que la absorción de agua por la planta puede reducirse drásticamente debido a los altos potenciales osmóticos. El crecimiento restringido puede deberse a las características adversas de algunos suelos salinos. Algunas sales causan toxicidad y afectan el crecimiento.

La reducción de la absorción bajo condiciones de salinidad es mostrada por síntomas similares a los causados por sequía como son: marchitamiento prematuro, quemadura de las hojas, color verde-azulado en algunas plantas, reducción del crecimiento y hojas pequeñas.

El mismo nivel de salinidad puede causar mas daño bajo condiciones de alta demanda evaporativa. El efecto negativo de la salinidad, puede ser parcialmente compensado manteniendo el suelo de la zona radical a un alto nivel de humedad. Mientras el crecimiento del cultivo no sea impedido, los valores de ETr prácticamente no se afectan.
El AGUA Y EL RENDIMIENTO DE LOS CULTIVOS.

Cuando los factores de crecimiento del cultivo tales como, fertilidad, temperatura, brillo solar, tipo de suelo, no son factores limitantes excepto la disponibilidad de agua, la ETr guarda una relación directa con la producción de materia seca, esta relación es diferente en cada especie, es decir, en un mismo ambiente para obtener el mismo rendimiento de materia seca, la ETr de la alfalfa puede ser cuatro veces mas que para el sorgo o dos veces mas que para el trigo, asimismo el clima tiene un efecto pronunciado. Cuando el producto de interés es el rendimiento de un producto químico como (azúcar o aceite) o una parte reproductiva (grano, fruto), el aspecto planta a nivel de variedad es muy importante, es decir, con la misma ET el rendimiento de las variedades de arroz altamente productivas puede ser cuatro veces más que las variedades tradicionales bajo condiciones del mismo manejo y la aplicación de los insumos oportunamente.

Sin embargo, para nuevas variedades algunos conceptos recientes muestran que la relación (ETa/ETmax vs. Ra/Rmax), es aproximadamente constante cuando únicamente el factor limitante es el agua.

ETa = Evapotranspiración de la nueva variedad.

ETmax = Evapotranspiración de la variedad que produce el máximo rendimiento.

Ra = Rendimiento de la nueva variedad.

Rmax = Rendimiento de la variedad que produce el máximo.

La disminución del contenido de humedad del suelo en ciertos períodos de crecimiento, puede causar diferentes efectos según la época en que ocurra dicha disminución; por ejemplo: en el maíz si la disminución de la disponibilidad de agua ocurre durante la etapa de espigamiento, el rendimiento se ve afectado drásticamente. Si la ET en caña de azúcar se reduce durante el período de crecimiento activo, causa una mayor reducción en el rendimiento que cuando el estrés hídrico ocurre al final del período de crecimiento. Sin embargo, ligeros déficits evapotranspirativos provocados intencionalmente en ciertas etapas fenológicas en algunos cultivos pueden contribuir al mejoramiento de la calidad del fruto, como en el caso de los manzanos, duraznos y ciruelos, calidad aromática del tabaco, contenido de aceite de los olivos y el contenido de azúcar en caña. En el caso de algodón es necesario que después del establecimiento de las bellotas, se debe permitir una reducción en la evapotranspiración.
Métodos de Riego.

La ET es afectada muy poco por el método de riego si el sistema está bien diseñado, instalado y operado. Las ventajas de un método sobre otro no son determinadas por la cantidad total del agua aplicada; pero si por la adecuación y efectividad con que el cultivo la pueda aprovechar.

La aplicación del agua por diferentes métodos, implican diferentes tasas de aplicación. Cuando se comparan varios métodos en términos de eficiencia en el uso del agua en relación con el abastecimiento de la demanda de agua, las diferencias entre ellos pueden ser reconocidas por las fallas en el manejo y no debidas al método en si.

Algunas prácticas que se piensa afectan la ETr se mencionan a continuación:

Riego Superficial.

Reduciendo el área humedecida alternando los surcos de riego generalmente tiene poco efecto sobre la ETr. El efecto positivo del crecimiento del cultivo algunas veces observado puede ser debido a otros factores, como a una mejor aereación del suelo. La reducción en evaporación de la superficie del suelo se obtiene bajo condiciones de una cobertura incompleta (menos del 60%) y/o humedecimiento de solo una área relativamente pequeña (menos de 30%). Esta última práctica en huertos y viñedos se logra irrigando cerca de los troncos, la reducción neta en la ET estacional en general no es más del 5%.

Riego por Aspersión.

La transpiración por el cultivo puede reducirse durante el tiempo de aplicación, pero es compensada por el incremento de la evaporación directa del agua de las hojas y la superficie del suelo. Los efectos combinados no exceden la ETr predicha. El ahorro de agua en el caso de riego por aspersión bajo los árboles no es significativo. La aspersión sobre la cobertura puede cambiar el microclima considerablemente pero es sin embargo, en un intervalo muy corto de tiempo y poco efecto tiene sobre la ETr estacional excepto en el caso de aplicaciones diarias con sistemas de pivote central.

Las pérdidas por evaporación por la aspersión son pequeñas y generalmente por abajo del 2%. Las pérdidas debidas a la acción del viento pueden ser considerables a altas velocidades y pueden alcanzar 15% a una velocidad de 5 m/s. Los vientos fuertes ocasionan un patrón de distribución muy pobre. El riego por aspersión normalmente no se recomienda en lugares que tienen velocidades del viento mayores de 5 m/s.

Riego por Goteo.

Un sistema de riego por goteo bien operado permite la aplicación frecuente de pequeñas cantidades de agua, pudiendo proveer una condición de baja tensión constante en la mayor parte de la zona radical. La alta eficiencia en el uso del agua con este sistema, puede atribuirse al mejoramiento de la red de distribución y a la distribución del agua dentro de la zona radical. La ETr no se afecta bajo condiciones de cobertura total, solo en el caso de cultivos espaciados y huertos jóvenes, la ETr puede reducirse ya que la evaporación queda restringida al área húmeda. Para huertos jóvenes con 30% de cobertura en suelos ligeros y en condiciones de alta demanda evaporativa requieren riegos frecuentes y se ha observado una reducción en la ETr hasta del orden de 60%. Esta reducción, puede ser considerablemente menor en suelos de textura media a pesada bajo condiciones de baja demanda evaporativa donde la frecuencia de riego es mucho menor. Para cultivos establecidos a una separación corta, y bajo condiciones de riego por goteo la ETr puede calcularse usando los métodos descritos en el manual de FAO (1977).

Riego Subsuperficial.

Con un sistema de riego subsuperficial dependiendo de la adecuación del abastecimiento de agua, a través del movimiento vertical ascendente en la zona radical, la ET puede disminuirse ligeramente, excepto durante la etapa inicial de desarrollo de algunos cultivos en que se requiere acortar el intervalo de riego ya que las raíces no alcanzan un desarrollo suficiente.
PRACTICAS CULTURALES.

Fertilizantes.

El uso de fertilizantes, tiene poco efecto sobre la ETr, al menos que el crecimiento del cultivo fuera afectado adversamente por un bajo nivel nutricional; entonces, la cobertura completa podría retardarse por causa de un nivel nutricional deficiente.

El riego impone una mayor demanda de fertilizante; el suministro de fertilizante a los suelos en forma adecuada, induce a la obtención de rendimientos más altos por unidad de m3 de agua aplicado, que con respecto a los suelos pobres, suministrando el fertilizante a una profundidad adecuada en el perfil de suelo, este es absorbido conjuntamente con el agua. El movimiento de los nutrientes solubles y su disponibilidad para los cultivos dependen en gran parte del método y la frecuencia de riego.

Densidad de Población.

El efecto de la densidad de población sobre la ETr es similar al del porcentaje de cobertura, cuando la parte superior del suelo es mantenida relativamente seca, la evaporación de la superficie del suelo se reduce drásticamente y la ETr podría ser menor para cultivos sembrados con una baja densidad de población. Durante las etapas iniciales de desarrollo de los cultivos sembrados a una densidad mayor, pueden requerir mayor cantidad de agua, debido a que van cubriendo mas rápidamente la superficie del terreno; sin embargo en la agricultura bajo riego, a este factor no se le ha considerado de importancia en términos del requerimiento total de agua.

Labranza.

La labranza tiene poco efecto sobre ETr, al menos que una cantidad significante de malas hierbas se eliminen. El barbecho acelera la evaporación de la capa arable, un barbecho profundo induce a aumentar las pérdidas de agua cuando el terreno esta desnudo o cuando la cobertura esta esparcida. Después de que la superficie del suelo se ha secado, la evaporación a partir de la superficie seca puede ser menor que en el caso de suelos sin labrar. Otros factores como el mullido y sellado de los surcos puede favorecer a la infiltración y se podría decir que en este caso la labranza es favorable. Las labores de cultivo en cultivos sembrados en hileras pueden afectar negativamente, debido a la poda de algunas raíces.
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