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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Metodologías para calcular el Kc.

Existen varios métodos para calcular el Kc:

  1. Método de Grassi y Christiansen. En la época de los años cincuentas, Grassi y Christiansen publicaron los coeficientes globales de uso consumtivo KG para diferentes cultivos, ver cuadro 3. A partir de estos coeficientes se obtienen los coeficientes periódicos de uso consumtivo en función del ciclo vegetativo de cada cultivo, ver cuadro 4. Estos coeficientes se usan para estimar el uso consumtivo según la ecuación de Blaney y Criddle (1950), la cual se verá posteriormente.

  2. Método Racional. El método anterior fué modificado por Hansen y en lugar de tener una curva del Kc para cada cultivo, conjugando curvas de muchos cultivos y de varios lugares del mundo, obtuvo una curva promedio para todos los cultivos, en la cual se señalan los tramos de ésta curva que corresponden a cada uno de ellos, por ésta razón el método también se llama de la "curva única". Esto se ha hecho considerando básicamente que casi todas las plantas cultivadas presentan etapas fenológicas de crecimiento como son: germinación, emergencia, vegetativa, floración, fructificación y maduración con subetapas de fruto fresco, fruto maduro y fruto seco. Ver figura 5. Este método es el que más se ha usado en los Distritos de Riego, porque no se tienen las curvas de los Kc para todos los cultivos.

  3. Coeficientes de desarrollo de Cultivo obtenidos experimentalmente. En el Centro de Hidrociencias del Colegio de Postgraduados se han obtenido valores del Kc experimentalmente a partir de la relación entre la evapotranspiración medida en un lisímetro de pesada y la evaporación del tanque tipo "A".

Kc = ETr/Ev Ecuación 10

Donde:

ETr = Evapotranspiración del cultivo medida en el lisímetro creciendo con un régimen de humedad sin restricciones de humedad en el suelo durante todo el ciclo de desarrollo del cultivo.

Ev = Evaporación del tanque tipo "A".

Norero (1976), Palacios y Marinato (1978), propusieron que el Kc esta relacionado con el desarrollo del cultivo expresado en porcentaje del ciclo total y con el índice de área foliar medio, pudiendo expresarse de acuerdo con la siguiente ecuación:

ETri/Evi = Kci = K + F(DVi2-DVi3) Ecuación 11
Donde K es el intercepto de la curva en el eje de las ordenadas y que corresponde a la relación de la evaporación del agua del suelo cuando la planta está en la etapa de germinación, F es el índice de área foliar medio del cultivo y DV es la relación entre el número de días acumulados desde la siembra hasta el día i entre la duración total del ciclo del cultivo.

En el cuadro 5 se presentan algunos valores de K y F reportados por Palacios (1986), para el calculo del Kc. El mismo autor indica que para cultivos perennes el Kc se distribuye en forma simétrica ajustándose a un modelo parabólico cuadrático, adicionalmente indica que para obtener el Kc promedio para un ciclo agrícola se debe integrar la ecuación anterior, obteniéndose de ésta manera los KG que son muy aproximados a los coeficientes globales propuestos por Grassi y Christiansen.

Cuadro 5.Valores de los Coeficientes K y F que se han obtenido para la ecuación.

Cultivo

K

F

Algodón

0.25

4.8

Cártamo

0.25

5.3

Fríjol de guía

0.49

7.1

Fríjol de mata

0.40

4.1

Maíz

0.40

4.2

Soya

0.40

4.0

Sorgo

0.35

4.2

Trigo

0.36

6.8












  1. Cálculo de los Kc de acuerdo con la FAO. Esta metodología considera que los valores del Kc que relacionan la evapotranspiración de un cultivo creciendo libre de enfermedades en una superficie extensa , bajo condiciones óptimas de contenido de agua en el suelo y fertilidad y alcanzando su producción potencial en un medio ambiente dado.

Los procedimientos para la selección de los Kc propuestos por la FAO ver Cuadros del 1 al 10 del apéndice, toman en consideración las características del cultivo, tiempo de plantación o siembra, etapas de desarrollo del cultivo y las condiciones climáticas generales.

Las variaciones amplias de los Kc’s entre los grupos de cultivos se deben en gran parte a la diferencia a la resistencia a la transpiración de diferentes plantas como por ejemplo el cierre estomático durante el día en el caso de la piña y hojas cerosas como en el caso de los cítricos. También diferencias de las plantas en altura, rugosidad, reflexión y cobertura producen variaciones en su ETr. Para condiciones de alta demanda evapotranspirativa, por ejemplo en lugares con vientos fuertes calientes y secos, los valores de la evapotranspiración de referencia ETo (se discutirá mas adelante), puede llegar a ser de 12 a 14 mm/día y los valores de la ETr pueden alcanzar hasta valores de 15 a 17 mm/día en estas mismas condiciones, particularmente esto ocurre en campos pequeños, en zonas áridas las cuales son afectadas por vientos fuertes y secos.

En el cuadro 6 se presentan las magnitudes de la ETr de diferentes cultivos.

Factores que afectan el Kc

Existen otros factores que afectan los valores del Kc y dependen principalmente del las características del cultivo, fecha de siembra, tasa de desarrollo del cultivo, longitud de la estación de crecimiento y condiciones climáticas. Particularmente después de la siembra y durante la etapa temprana de crecimiento, la frecuencia del riego o la lluvia es importante.

La fecha de siembra o plantación afectará la longitud de la estación de crecimiento, la tasa de desarrollo del cultivo hasta la cobertura completa y su arribo a la madurez.

Las condiciones climáticas generales, especialmente la velocidad del viento y la humedad, tienen que ser consideradas.

Comparado una cobertura lisa como la que presenta un pasto con una superficie rugosa como la que presenta el maíz, la velocidad del viento afecta la tasa de transpiración de los cultivos más altos debido a la turbulencia del aire encima de la superficie rugosa. Esto es más pronunciado en climas secos que en húmedos y los valores del Kc para cultivos de cobertura rugosa son por lo tanto mayores en climas áridos.

Cuadro 6. Rango aproximado de ETr en mm

Cultivo

ETr estacional mm

Alfalfa

600 - 1500

Aguacate

650 - 1000

Plátano

700 - 1700

Fríjol

250 - 500

Cacao

800 - 1200

Café

800 - 1200

Algodón

550 - 950

Palma datilera

900 - 1300

Frutales de hoja caduca

700 - 1050

Lino

450 - 900

Granos pequeños

300 - 450

Toronja

650 - 1000

Maíz

400 - 750

Oleaginosas

300 - 600

Cebolla

350 - 600

Naranjos

600 - 950

Papa

350 - 625

Arroz

500 - 950

Sisal

550 - 800

Sorgo

300 - 650

Soya

450 - 825

Betabel

450 - 850

Caña de Azúcar

1000 - 1500

Papa dulce

400 - 675

Tabaco

300 - 500

Tomate

300 - 600

Vegetales en general

250 - 500

Viñedos

450 - 900

Nogales

700 - 1000

La ETr como sabemos es la suma de la transpiración del cultivo y la evaporación a partir de la superficie del suelo. Cuando se ha alcanzado la cobertura completa, la evaporación es despreciable; pero justo enseguida de la siembra y durante el período inicial de crecimiento, la evaporación de la superficie del suelo puede ser considerable, particularmente cuando la superficie del suelo está húmeda, la mayor parte del tiempo debido al riego o la lluvia.

La transpiración y la evaporación son gobernadas por diferentes procesos físicos; sin embargo, ya que en el inicio de la estación de crecimiento la evaporación del suelo (Es) forma parte de ETr y por simplicidad el coeficiente que relaciona ETo y Es queda incluido dentro del Kc, por lo que uno tiene que ser cuidadoso al seleccionarlo. El valor del Kc depende grandemente del nivel de ETo y de la frecuencia con que el suelo se humedece ya sea por riego o lluvia. Sin embargo, debemos admitir que durante esta etapa la metodología no considera diferentes tipos de suelo por lo que la precisión del Kc puede ser menor.

Valores de Kc recomendados.

Para los cultivos anuales y vegetales (verduras) la estación de crecimiento se divide en cuatro etapas. Los Kc dados, presentados en los cuadros del 1 al 10 del apéndice, corresponden a diferentes etapas de crecimiento y condiciones climáticas.

Se recomienda colectar información respecto a la estación de crecimiento y tasa de crecimiento de los cultivos bajo riego de la zona de estudio.

Las cuatro etapas de desarrollo del cultivo se describen como sigue:

  1. Etapa inicial. Comprende desde la siembra hasta que el cultivo alcanza el 10 % de cobertura del terreno.

  2. Etapa de desarrollo vegetativo. Comprende desde que el cultivo alcanza el 10 % de cobertura hasta que el cultivo alcanza la cobertura total efectiva que corresponde a un 70-80 % de cobertura (por cobertura total efectiva se entiende cuando el Kc se aproxima al máximo).

  3. Etapa intermedia. Está comprendida desde que el cultivo alcanza la cobertura total efectiva hasta que se inicia la madurez, la cual es detectada por la decoloración de las hojas (fríjol) ó la caída de las hojas (algodón).

  4. Etapa final. Comprende el período desde el final de la etapa intermedia hasta la madurez completa o cosecha.

Para obtener los Kc para las diferentes etapas consulte el cuadro 2 del anexo siguiendo los siguientes pasos:

  1. Establezca la fecha de siembra o cosecha a partir de información local o prácticas en climas similares.

  2. Determine el total de la estación de crecimiento y la longitud de cada una de las etapas a partir de la información local o consulte el cuadro 2 del anexo.

  3. Etapa inicial. Prediga la frecuencia de riego o lluvia para un determinado valor de ETo y obtenga el valor del Kc según la figura 1 del apéndice y dibuje el valor del Kc como se indica en la figura 2 del apéndice.

  4. Etapa intermedia. Para un clima dado (humedad y velocidad del viento) seleccione el valor del Kc del cuadro 1 del apéndice y grafique el valor seleccionado, posteriormente trace una línea horizontal pasándola por ese punto.

  5. Etapa final. Para cuando se alcanza la madurez completa (o cosecha dentro de unos cuantos días), seleccione el valor del Kc para las condiciones climáticas (humedad y velocidad del viento) en el mismo cuadro 1 y grafique el valor al final de la estación o para cuando se alcanza la madurez completa. Asuma una línea recta entre los valores de Kc correspondientes al final de la etapa intermedia y el final de la estación de crecimiento.

  6. Etapa de desarrollo. Asuma una línea recta entre el valor del Kc del final de la etapa inicial y el inicio de la etapa intermedia.

Para períodos de 10 a 30 días, los valores del Kc pueden obtenerse de la gráfica preparada. Una gráfica suavizada debe dibujarse como se indica en la figura 2 del apéndice. Esto puede tener efecto en términos de la previsión.
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