EL MEDIO ECOLÓGICO EN PLANTACIONES FRUTALES MONOGRAFÍAS DE FRUTICULTURA - N.º 9 PROYECCIÓN PARA CLASES. Capítulo 7 El agua

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1 EL MEDIO ECOLÓGICO EN PLANTACIONES FRUTALES MONOGRAFÍAS DE FRUTICULTURA - N.º 9 PROYECCIÓN PARA CLASES Capítulo 7 El agua Prof. Vallejo Actualización: 2015

2 1. EL AGUA Y LAS ESPECIES FRUTALES El agua es el principal componente de la planta y sobre todo de los frutos Una planta necesita para formar 1 kg de materia seca de 300 a 600 litros, en zonas templadas Solo, alrededor del 1,5% queda en el vegetal (agua de constitución), el resto escapa por la transpiración La suma del volumen de agua utilizado por la planta y del evaporado por la superficie del suelo constituye la EVAPOTRANSPIRACIÓN (ET) (Litros/m 2 o mm - por día)

3 EL AGUA Y LAS ESPECIES FRUTALES Los frutales de secano son especies mejor adaptadas a la falta de agua (pluviometría inferior en muchos casos a 400 mm) En años de sequía se ve reducida la producción o incluso peligra la vida de las plantas Con pluviometría superior a 800 mm y bien distribuida se pueden cultivar bastantes frutales sin riego Especies de secano: olivo, vid, pistacho, higuera, almendro Riesgo de estrés y menor control nutricional La cantidad y calidad del agua influye sobre el cultivo y el suelo

4 2. NECESIDADES DE AGUA DE LOS FRUTALES Varían según especie y variedad y dependen de las condiciones climáticas de la zona Se deben diferenciar: 1- Necesidades de agua diarias o mensuales del cultivo (representadas por la evapotranspiración real que se produce en el cultivo) 2- Necesidades de agua de riego diarias (o mensuales) (determinadas teniendo en cuenta las necesidades del cultivo, la precipitación caída y la eficiencia del riego) 3. Necesidades consideradas en el diseño agronómico del riego (utilizadas para el cálculo de instalaciones diseño hidráulico) Balance de agua en la plantación

5 NECESIDADES DE AGUA DE LOS FRUTALES 1. Métodos de cálculo La necesidad de agua de la plantación se determina habitualmente a partir de la estimación de la evapotranspiración La evapotranspiración depende de: - Condiciones climáticas - Factores de cultivo (especie, variedad, desarrollo, etc.) - Manejo del suelo (laboreo, cubierta vegetal, etc.) - Condiciones ambientales de la plantación (microclima, cortavientos etc.) El consumo de agua de una plantación plenamente desarrollada, prácticamente coincide con la transpiración de las plantas Si la plantación es joven habrá que aplicar un coeficiente reductor

6 NECESIDADES DE AGUA DE LOS FRUTALES 1. Métodos de cálculo Los métodos iniciales de cálculo introdujeron el concepto de evapotranspiración potencial (ETP) (cantidad de agua consumida por una superficie completamente cubierta de vegetación en crecimiento activo (césped corto) si en todo momento existe en el suelo humedad suficiente para su utilización por las plantas) Entre los primeros métodos (1948) se encuentra el de Thornthwaite y el de Penman. También el de Blaney y Cridle, complementado como método mixto con el de Thornthwaite El término ETP ha sido sustituido por el término evapotranspiración del cultivo de referencia (ETo) La metodología FAO propone la utilización de coeficientes de consumo (K c ) para cada cultivo La FAO realizó en 1976 una revisión del método Penman que ha sido muy utilizada, también recomienda el método Hargreaves Actualmente se recomienda la utilización del método FAO Penman Monteith para el cálculo de la evapotranspiración

7 NECESIDADES DE AGUA DE LOS FRUTALES 1. Métodos de cálculo La evapotranspiración del cultivo (ETc), bajo condiciones estándar, en el periodo de tiempo considerado, viene dada por el valor: ETc = Kc ETo ETo media en los diferentes meses y total anual en la zona de Lleida (mm) E F M A M J Jl A S O N D Anual Diaria Mensual 0,81 1,46 2,68 3,57 4,84 5,83 6,29 5,63 3,58 2,20 1,13 0, Los servicios meteorológicos y los de asesoramiento de riego suelen facilitar la ETo semanalmente, para la previsión de riegos

8 NECESIDADES DE AGUA DE LOS FRUTALES 2. Coeficientes de cultivo Adaptados a la fenología de cada especie (o variedad) a lo largo del ciclo vegetativo Coeficientes de cultivo (Kc) orientativos para diferentes frutales, en plantaciones sin cubierta vegetal (según promedio de diferentes autores) A M J Jl A S O Peral 0,5 0,75 0,85 0,9 0, ,65 Manzano 0,5 0,7 0,9 1,0 1,0 0,95 0,7 Melocotonero 0,65 0,8 1,0 1,0 1,0 0,75 0,65 Albaricoquero 0,6 0,8 0,95 0,95 0,9 0,75 0,6 Cerezo 0,6 0,85 0,95 0,9 0,9 0,7 0,6 Ciruelo 0,6 0,75 0,85 0,9 0,9 0,75 0,65 Olivo 0,4 0,5 0,6 0,6 0,65 0,65 0,65 (Estos coeficientes tienen variaciones según localización y condiciones de cultivo. En caso necesario, según cultivo, se añadirán valores de Kc en marzo entre 0,20-0,30 y en noviembre entre 0,30-0,40).

9 NECESIDADES DE AGUA DE LOS FRUTALES 3. Consumo del cultivo y necesidades de riego Las necesidades del cultivo están representadas por la Et c En casos concretos se pueden requerir estados de deficiencia en algún periodo Si no es posible el riego optimo, para riegos deficitarios habrá que conocer cuáles son los periodos de la planta más sensibles al estrés Si el cultivo no aprovecha toda la superficie productiva habrá que considerar un coeficiente reductor (K r ) Et c = ET 0 x K c x K r

10 NECESIDADES DE AGUA DE LOS FRUTALES 3. Consumo del cultivo y necesidades de riego Para establecer las necesidades de riego se debe conocer también la precipitación efectiva (> 5 mm) diaria P e = (P 5) x 0,75 Las necesidades diarias netas de riego serán: N netas = ET c x P e Para establecer las necesidades totales habrá que conocer la eficiencia de la aplicación (E a ) N totales = N netas / E a Si además se precisa lavado de sales (L r coef. de lavado) N totales = N netas / (1-LR) x E a

11 3. EFECTOS DE LA SEQUÍA Si el agua de riego y lluvia no cubren las necesidades hídricas de la planta se produce sequía El estrés hídrico afecta a la mayoría de procesos fisiológicos de la planta (fotosíntesis y transpiración las primeras afectadas) La disminución de la presión osmótica de los tejidos origina marchitez La turgencia se recupera rápidamente si se aplica agua El estrés origina parada de crecimiento de raíces, vegetación y frutos La incidencia del estrés hídrico se manifiesta en todas las etapas (Inducción y diferenciación floral, floración y cuajado, engrosamiento del fruto,

12 EFECTOS DE LA SEQUÍA Efectos en frutos desarrollados

13 EFECTOS DE LA SEQUÍA En condiciones extremas se produce marchitamiento de hojas y posterior caída, o incluso muerte de la planta Limonero Almendro

14 EFECTOS DE LA SEQUÍA 1. Resistencia a la sequía Variable según especie y depende mucho del patrón Grado de resistencia a la sequía de diferentes especies frutales Sensibles Cítricos Albaricoquero Melocotonero Kiwi Nogal Avellano Ligeramente resistentes Cerezo Ciruelo Manzano Peral Caqui Bastante resistentes Olivo Vid Pistacho Almendro Higuera

15 EFECTOS DE LA SEQUÍA 1. Resistencia a la sequía Actuaciones para paliar la falta de agua Ampliar los marcos de plantación para reducir la demanda global por unidad de superficie. Incrementar la capacidad de retención de agua con materia orgánica (y productos absorbentes de agua) y realizar labores profundas antes de las lluvias. Eliminar la vegetación espontánea y mullir la capa superficial del suelo para reducir pérdidas de agua. Producir sombreo del suelo con la vegetación baja y crear un microclima en el entorno de la planta. Por ejemplo, en viñas en terrenos muy secos.

16 Determinaciones: 4. ESTUDIO DEL AGUA - Residuo seco a 105 ºC, en g/l - Sólidos disueltos, en g/l - Conductividad eléctrica a 25 C, en ds/m - ph - Sodio (Na + ) - Potasio (K + ) - Calcio (Ca 2+ ) - Magnesio (Mg 2+ ) - Boro (B 3+ ) - Cloruros (Cl ) - Sulfatos (SO 4 2- ) - Carbonatos (CO 3 2- ) - Bicarbonatos (HCO 3 ) - Nitratos (NO 3 ) y Nitritos (NO 2 ) - Otras: (NH 4+, Pb +2, Fe +3, Al +3, etc.) Muestras en dos épocas del periodo de riego (o en el momento de llenado del embalse) Otros datos: - Dureza en grados hidrotimétricos franceses - Relación de absorción de sodio (SAR) - Clasificación según normas Riverside (USSLS)

17 5. CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO E INFLUENCIA SOBRE LAS PLANTAS La calidad esta asociada, en general, a contenido en sales y a toxicidad de ciertos iones También a materiales en suspensión o arrastrados Con agua de mala calidad tiene gran importancia el manejo del agua y el tipo de riego 1) ph 1. Características del agua de riego ph Normal entre 6,5 8 (niveles muy bajos dan problemas de corrosión en componentes metálicos de la instalación)

18 CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO E INFLUENCIA SOBRE LAS PLANTAS 1. Características del agua de riego 2) Contenido total de sales Principales sales del agua de riego: - Cloruro sódico y magnésico (Cl Na y Cl 2 Mg). - Sulfato sódico, cálcico y magnésico (SO4 Na2, SO 4 Ca, SO 4 Mg). - Carbonato sódico (CO 3 Na 2 ). - Bicarbonato cálcico y magnésico [(CO 3 H) 2 Ca y (CO 3 H) 2 Mg)]. Se evalúa mediante la conductividad: SD (mg/l) = 0,64 CE ar (ds/m) 10 3 Clasificación de la calidad del agua de riego según la conductividad Restricción de uso Ninguna Ligera o moderada Severa CE ar (ds/m) < 0,7 0,7-3,0 > 3,0 SD (mg/l) < > (Según Ayers y Westcot, 1987)

19 CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO E INFLUENCIA SOBRE LAS PLANTAS 1. Características del agua de riego 2) Contenido total de sales Tolerancia a la salinidad (en caso de que no exista toxicidad por Na+ o Cl ), según la conductividad del agua de riego (CEar), para diferentes porcentajes de disminución del rendimiento en cultivos frutales (en albaricoquero, ciruelo, almendro y vid la evaluación se basa en el desarrollo de la planta) Especie Valores de la CE ar (ds/m) para disminución del rendimiento de: 0% 10% 25% 50% 100% Palmera datilera 2,7 4,5 7, Vid 1,0 1,7 2,7 4,5 7,9 Naranjo 1,1 1,6 2,2 3,2 5,3 Ciruelo 1,0 1,4 1,9 2,9 4,7 Almendro 1,0 1,4 1,9 2,8 4,5 Melocotonero 1,1 1,5 1,9 2,7 4,3 Albaricoquero 1,1 1,3 1,8 2,5 3,8 (Según Ayers y Westcot, 1987)

20 CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO E INFLUENCIA SOBRE LAS PLANTAS 3) Toxicidad 1. Características del agua de riego Debida a los efectos de algunos iones (a concentraciones muy bajas) sobre las plantas Clasificación de la calidad de agua de riego según la toxicidad por sodio, cloro y boro. (Según Ayers y Westcot; 1987) Restricción de uso Ninguna Ligera o moderada Severa Sodio (meq/l) < > 9 Cloro (meq/l) < > 10 Boro (meq/l) < 0,7 0,7-2,0 > 2,0

21 CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO E INFLUENCIA SOBRE LAS PLANTAS 2. Índices de calidad y clasificación del agua de riego 1) SAR (Relación de absorción de sodio) (cationes en meq/l) Valores superiores a 10 indican agua alcalinizante 2) Índice de Eaton. Carbonato sódico residual (CSR) CRS = (CO CO 3 H - ) - (Ca +2 + Mg +2 ) (en meq/l) Valores inferiores a 1,25 meq/l - agua recomendable Entre 1,25 y 2,5 meq/l - agua poco recomendable Valores superiores a 2,5 meq/l - agua no recomendable

22 CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO E INFLUENCIA SOBRE LAS PLANTAS 2. Índices de calidad y clasificación del agua de riego 3) Dureza (referencia al contenido en Ca del agua) En grados hidrotimétricos franceses D (ºF r ) = [(Ca +2 2,5) + (Mg +2 4,12)] /10 (cationes en mg/l) Valoración del agua según la dureza Grados hidrotimétricos franceses < > 54 Tipo de agua Muy dulce Dulce Medianamente dulce Medianamente dura Dura Muy dura

23 CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO E INFLUENCIA SOBRE LAS PLANTAS 2. Índices de calidad y clasificación del agua de riego 4) Normas de Greene Relación entre la concentración total de sales y el PSI Diagrama para la interpretación de la calidad del agua según las normas de H. Greene

24 CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO E INFLUENCIA SOBRE LAS PLANTAS 2. Índices de calidad y clasificación del agua de riego 5) Normas de Wilcox Relación entre la conductividad y el PSI Diagrama para interpretación de la calidad del agua según las normas Wilcox

25 CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO E INFLUENCIA SOBRE LAS PLANTAS 2. Índices de calidad y clasificación del agua de riego 6) Normas de Riverside (USSLS) Basadas en el índice SAR y la conductividad Diagrama para la interpretación de la calidad del agua según las normas Riverside (U. S. Salinity Laboratory Staff)

26 6. OTRAS INFLUENCIAS DE LA CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO La calidad del agua de riego tiene gran influencia sobre el suelo Con alta concentración de sales lavado menos eficaz Si tiene alto contenido en Na respecto a Ca y Mg afecta a la estructura y disminuye la infiltración Diagrama para la interpretación de la reducción de la infiltración del suelo según la SAR y la salinidad del agua (Rhoades - Oster y Schroer; en Ayers y Wescot, 1987)

27 OTRAS INFLUENCIAS DE LA CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO Según Normas Riverside: Aguas S 2 ya pueden afectar al suelo si la permeabilidad es baja Aguas S 3 tienen efectos perjudiciales en la mayor parte de suelos Aguas S 4 no se pueden utilizar (en general)

28 OTRAS INFLUENCIAS DE LA CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO La calidad del agua afecta a la elección del sistema de riego y al diseño También afecta a los componentes de la instalación

29 EL MEDIO ECOLÓGICO EN PLANTACIONES FRUTALES MONOGRAFÍAS DE FRUTICULTURA - N.º 9 PROYECCIÓN PARA CLASES Capítulo 7 El agua