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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Nomenclatura: p = Porciento de horas luz, Lat = latitud, T = temperatura media del aire, Tmax = temperatura máxima del aire, HR = humedad relativa, vv = velocidad del viento, n = horas de brillo solar, Rg = radiación global, Rn = radiación neta, dd = duración del día, es = presión de vapor saturación, ev = presión de vapor actual, Nub = nubosidad.

La disponibilidad de la información meteorológica va a ser la limitante del uso de cada uno de los métodos; y es necesario calibrar cada método para las condiciones climatológicas locales.

La evapotranspiración de referencia se define como: la tasa de evapotranspiración de una superficie extensa, cubierta uniformemente con un pasto verde de 8 a 15 cm de altura en crecimiento activo sombreando completamente el terreno y sin deficiencia de agua en el suelo. (FAO 1977). Esta misma publicación propone cuatro métodos para estimarla: Blaney - Criddle, Radiación, Penman y evaporación medida en tanques.

Cada una de estas metodologías requiere de diferente información meteorológica básica según se indica en el cuadro 2.

Cuadro 2. Métodos para determinar la evapotranspiración de referencia, (FAO, 1977).

Metodo

Temperatura

Humedad

Viento

Brillo solar

Radiación

Evaporación

Medio ambiente



















Blanney-Criddle

*

0

0

0





0

Radiaci¢n

*

0

0

*

(*)



0

Penman

*

*

*

*

(*)



0

Evaporación de tanques



0

0





*

*

* El método requiere que el dato sea medido.

0 El método solo requiere de un valor estimado.

(*) El dato puede ser usado si está disponible pero no es esencial.
De acuerdo con lo anterior cada uno de las metodologías tienen diferente capacidad predictiva, la información meteorológica es agrupada en diferentes intervalos de tiempo (10 días). El orden de aproximación de cada método es: Penman, evaporación de tanques, radiación, de tal manera que el método de Blanney - Criddle es recomendable para hacer estimaciones mensuales de evapotranspiración, mientras que para períodos más cortos como decenales o semanales los métodos de evaporación y Penman son más recomendables. Sin embargo, es necesario que a nivel regional se haga la calibración de cada una de las metodologías, utilizando para ello cualquier método directo para medir la evapotranspiración del pasto o alfalfa, creciendo bajo las condiciones indicadas por la definición.

Régimen de Humedad del Suelo y Rendimiento.

Anteriormente se dijo que el régimen de humedad del suelo durante el período de crecimiento del cultivo es determinante en la obtención del máximo rendimiento para las condiciones climatológicas dadas, siempre y cuando los demás factores controlables como lo son fertilización, calidad de la semilla, fecha de siembra, densidad de siembra, control de plagas y enfermedades, etc., se mantengan a un nivel óptimo.

En el Centro de Hidrociencias del Colegio de Postgraduados, hace más de 12 años se han realizado investigaciones tendientes a encontrar relaciones funcionales entre el rendimiento de los cultivos y el régimen de humedad en el suelo en diferentes etapas fenológicas de su desarrollo.

Este tipo de funciones permiten determinar cuando regar para lograr rendimientos óptimos y en las areas de temporal, permiten predecir cual sería el rendimiento que podría esperarse para un determinado régimen pluviométrico dado durante la estación de crecimiento. Con estos conocimientos es posible estimar la mejor fecha de siembra y seleccionar la variedad de cultivos mas apropiada para un óptimo aprovechamiento del período húmedo.

Aunque las investigaciones que se han llevado a cabo, se han obtenido funciones de respuesta para los cultivos de maíz, fríjol trigo y cebada en la zona del Valle de México y caña de azúcar y papaya en la zona del trópico semihúmedo, ésta metodología es extensiva para otras regiones del país y principalmente para las áreas de riego. (Consultar Palacios y Martínez, (1978)).

Algunos modelos que permiten estimar el rendimiento de grano en función del régimen de humedad del suelo como ejemplo son los siguientes:

Modelo lineal: Y = _o + _x

Modelo de Mitscherlich: Y = a[1-10-c(_+x)]

Modelo Cobb-Douglas: Y = _x1_1x2_2x3_3 .... xp_p
Modelos Polinómicos:

R = Ao + A1X1 + A2X2+ A3X3+ A4X12+ A5X22 + A6X32 + A7X1X2 + A8X1X3 + A9X2X3 + E

Donde: R es el rendimiento, X1, X2 y X3 son los valores promedio en que se mantuvo la humedad residual del suelo en cada una de las etapas fenológicas del cultivo: X1 Etapa vegetativa, X2 Etapa reproductiva, X3 = Etapa de maduración. Los coeficientes Ao, A1 y Ai's de los modelos correspondientes, se obtienen por técnicas de regresión y E es el error experimental.

Los modelos polinómicos son los que mas se han utilizado para el caso de cultivos de riego.

Algunos resultados obtenidos que a continuación se presentan se refieren a algunas funciones de producción de diferentes cultivos obtenidos por diferentes investigadores.

Trigo, Escobosa, (1983)

Y = -0.0273+0.063X1+0.167X2+0.139X3+0.0003X12-0.001X22-0.001X32-0.001X1X2 r2 = 0.97, c.v.= 11.0 %

Cebada, Zermeño, (1984)

Y = -0.109+0.043X1+0.136X2+0.089X3-0.001X12-0.001X22-0.001X32+0.0003X1X2 r2 = 0.97, c.v.= 4.5 %

Maíz, Inzunza, (1986)

Y = -4.399+0.109X1+0.296X2+0.269X3-0.001X12-0.002X22-0.003X32-0.001X1X2 r2 = 0.94, c.v.= 7.5 %

Donde: Y = Rendimiento de grano en Ton/ha, X1, X2, y X3 es la humedad aprovechable residual promedio durante las etapas vegetativa, reproductiva y maduración respectivamente.

Posteriormente, maximizando cada una de las funciones anteriores, se obtiene el vector de los valores del contenido de humedad aprovechable residual par cada etapa fonológica que maximiza el rendimiento de cada cultivo, ver cuadro 3. A continuación, dichos valores se convierten a contenido de humedad al suelo, expresado en bases gravimétricas y enseguida estos valores se transforman a potencial del agua del suelo (atmósferas o bars) utilizando para ello las curvas de retención de humedad del suelo correspondientes.

Cuadro 3. Vector que maximiza el rendimiento de cada cultivo expresado en función del contenido de humedad aprovechable residual y tensión.

Cultivo

Humedad Aprov.

Residual(%).

Tensión

(atm)

Rendimiento

(Ton/ha)

Lámina

Total

(mm)

Vector

Vector



X1

X2

X3

X1

X2

X3

Trigo

32

57

48

3.4

1.3

1.8

7.0

80.5

Cebada

38

55

51

2.0

1.0

1.2

6.7

75.5

Maiz

38

58

49

2.5

1.2

1.6

12.8

72.4

A continuación, se obtiene mediante la técnica de regresión una función que relaciona el porcentaje de humedad aprovechable residual promedio entre riegos correspondiente a cada una de las etapas fenológicas, con la lámina consumida respectiva. Estas funciones se presentan a continuación en el Cuadro 4.
Cuadro 4. Relación entre la lámina consumida y la humedad aprovechable residual en cada etapa fenológica para tres cultivos.

Cultivo

Función

Estadísticos

Lámina

Trigo

L = 22.23 + 0.207X1 + 0.566X2 + 0.401X3

r2 = 0.89

80.5

Cebada

L = 29.88 + 0.21X1 + 0.48X2 + 0.22X3

r2 = 0.97

75.5

Maíz

L = 31.22 + 0.18X1 + 0.39X2 + 0.17X3

r2 = 0.94

72.4
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