El IFAPA ha realizado en los dos últimos años varios ensayos sobre el riego de este cultivo. El objetivo de estos trabajos ha sido conocer el efecto del riego sobre el rendimiento y calidad de las producciones, estimar su evapotranspiración, los coeficientes de cultivo e indicadores de riego, así como la eficiencia de aplicación del riego y la productividad del agua de riego.
Pedro Gavilán, Natividad Ruiz, David Lozano. Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera (IFAPA). CAPDR. Junta de Andalucía.
Foto 1. Plantación de arándanos con dos camas de cultivo por invernadero.
Durante la última década se ha producido en la provincia de Huelva una diversificación del cultivo de frutos rojos. La necesidad de atender las demandas de los supermercados y las cadenas de distribución ha favorecido la expansión del arándano y la frambuesa.
El arándano ha sido el cultivo que ha sufrido una mayor expansión, aumentando su superficie en un 250% en los últimos cinco años. Las plantaciones en suelos arenosos y, en muchos casos, con pendiente, junto a la diversidad de variedades, han llevado a una situación de incertidumbre en el manejo del riego de este cultivo, especialmente en el primer año de plantación.
Un riego adecuado en el cultivo del arándano es crítico para obtener elevadas producciones y buena calidad de los frutos. El arándano es un cultivo con un sistema radicular superficial muy susceptible al estrés hídrico (Bryla y Strik, 2007). Esto implica que en suelos arenosos el cultivo requiere riego localizado de alta frecuencia.
Por otro lado, el sobre-riego afecta a la funcionalidad de las raíces, incrementa el lavado de nutrientes, y produce infección de las raíces por hongos patógenos. El sobre-riego ocurre en las zonas bajas de las parcelas con pendiente (Lozano y col., 2017).
Foto 2. Invernadero de arándanos en los primeros meses de plantación.
La programación racional del riego implica conocer la cantidad de agua a aplicar en base a las necesidades del cultivo y su momento de aplicación. Para ello, existen métodos basados en la monitorización del contenido de agua en el suelo mediante sondas de humedad, así como basados en la medida de la transpiración del cultivo mediante el método de la medida del flujo de savia (Fernández, 2017). Sin embargo, la interpretación de la información proporcionada por estos sensores no es fácil.
El método más usual para programar el riego es el recomendado por la FAO, basado en el balance de agua en el suelo (Allen y col, 1998). La aplicación de una u otra tecnología depende de la capacidad técnica del personal encargado de los riegos, el valor de la producción, la respuesta del cultivo al riego y el coste de implantar la tecnología (Bryla, 2011).
Hasta la fecha, la información sobre el manejo del riego del arándano ha resultado fundamentalmente de estudios realizados en EE. UU y Chile (Bryla y Strik, 2007; Holzapfel y col., 2015), pero en las condiciones del sur de España existe muy poca información. Uno de los pocos trabajos publicados fue el realizado por Egea y col. (2017) sobre un cultivo de arándano de cinco años en Huelva. Para afrontar esta incertidumbre, el Ifapa ha realizado el ensayo que se describe a continuación.
Material y métodos
Foto 3. Arándanos plantados en un lisímetro de drenaje.
El ensayo se realizó sobre un cultivo de arándano (Vaccinium corymbosum) plantado en enero de 2017, en una finca comercial de Almonte, cerca de La Aldea de El Rocío (Huelva). Comenzó a primeros de junio de 2017 y finalizó a finales de mayo de 2018, después de la primera recolección. El clima de la zona es Mediterráneo subhúmedo con influencia atlántica, con una precipitación media anual de 575 mm y una evapotranspiración de referencia (ETo) anual de 1.381 mm. Las temperaturas media, máxima y mínima son de 17,8; 36,5 y 14,1oC, respectivamente. El suelo de la finca donde se realizó el ensayo se puede clasificar como arenoso (clasificación USDA), con un 94% de arena y un 6% de limo.
El ensayo estuvo formado por cuatro tratamientos de riego, con cuatro repeticiones y un diseño de bloques al azar. Cada repetición se realizó utilizando un invernadero de 88 m de largo y 6,6 m de ancho, cubierto por polietileno de baja densidad de 600 galgas de espesor. En total, el ensayo tuvo 16 invernaderos. En cada invernadero había dos camas de cultivo recubiertas de polietileno negro (foto 1). En cada cama de cultivo había una fila de plantas con una separación de 0,75 m. Cada lomo de cultivo estaba equipado con dos tuberías de riego, una a cada lado del árbol, con goteros autocompensantes de un caudal nominal de 1,6 l/h con una separación de 0,33 m. Las pendientes longitudinal y transversal de los invernaderos eran prácticamente nulas.
Figura 1. Riego programado y aplicado en un ensayo de riego de arándano en su primer año de plantación en la provincia de Huelva.
Cada tratamiento tenía en cabecera un contador, un regulador de presión y una electroválvula que alimentaba a los cuatro invernaderos de este. Los tratamientos T1_100, T2_80 y T3_120 recibieron un 100%, 80% y 120% del riego requerido, mientras que el tratamiento control T4 _F recibió el riego según el criterio tradicional de la finca. Las necesidades de agua del cultivo (ETc) se calcularon según la ecuación 1.
ETc = ETo-Inv x Kc
que sigue la metodología recomendada por la FAO (Allen y col., 1998).
El coeficiente de cultivo usado (Kc) consideró el grado de cobertura del cultivo y se estimó a partir de la relación establecida por Holzapfel y col. (2015), donde Pc es el porcentaje de cobertura del cultivo (ecuación 2).
Kc = 1,28 x Pc + 0,11
La evapotranspiración de referencia dentro del invernadero (ETo-Inv) se estimó usando un modelo de radiación solar (Fernández y col., 2010) y una metodología basada en el pronóstico meteorológico de la Agencia Estatal de Meteorología (Aemet) (Gavilán y col. 2015). Para calcular las dosis de riego de cada tratamiento se estimaron las necesidades de agua del cultivo (ETc) y la eficiencia de aplicación del riego (Ea). El valor de la eficiencia fue estimado en función del tamaño de la planta y varió entre 0,4 y 0,6 debido al pequeño tamaño de los árboles durante el primer año de plantación (foto 2) y con el fin de asegurar un buen desarrollo del cultivo durante los años siguientes. En este sentido, el pequeño tamaño de los árboles y su separación (pensada para cuando sean adultos) hacen que, con el sistema de riego empleado, elevar ese umbral de eficiencia pueda implicar riesgos para el desarrollo de los árboles en futuras anualidades.
Figura 2. Cobertura cenital medida en un ensayo de riego de arándano en su primer año en la provincia de Huelva.
Los pulsos de riego aplicados se ajustaron a una duración aproximada de 15 minutos. Un programador automático de riego ordenó la apertura y cierre las electroválvulas para aplicar los calendarios de riego.
La ETc se midió mediante el método de balance de agua en el suelo. Los componentes de este balance se pueden separar en entradas (precipitación (P) y riego (R)) y salidas (evapotranspiración del cultivo (ETc), drenaje (D), escorrentía (Esco) y variación de la humedad del suelo (∆H) (ecuación 3).
R + P = ETc + Esco + D ± ∆H
En este sistema de cultivo la precipitación y la escorrentía se pueden considerar nulas. El riego, el drenaje y la variación de la humedad del suelo se midieron en cuatro lisímetros de drenaje (uno por tratamiento) situados en el centro del invernadero. Los lisímetros se construyeron en poliéster reforzado con fibra de vidrio, con una superficie de 1,5 x 0,8 m2 y una profundidad de 0,40 m desde la superficie del pasillo. En cada lisímetro se plantaron dos árboles (foto 3).
El drenaje acumulado se midió una vez a la semana sacando el agua drenada en el lisímetro recogida en un tubo de acceso. La variación del contenido de humedad del suelo (∆H) se determinó usando sondas de humedad FDR. Se instalaron cuatro sondas de humedad del suelo, una en cada tratamiento, que midieron la humedad volumétrica cada 10 cm hasta una profundidad de 60 cm.
Figura 3. Evapotranspiración de cultivo acumulada medida en un ensayo de riego de arándano en su primer año en la provincia de Huelva.
El porcentaje de cobertura vegetal cenital se midió usando fotografía digital con cámara deportiva tipo GoPro. Se tomaron un total de 20 fotografías cada día de medida, una por cada repetición (16) más cuatro en los lisímetros. La aplicación gratuita Canopeo permitió calcular la cobertura a partir de dichas fotografías. Las condiciones meteorológicas del ensayo fueron monitorizadas con una estación meteorológica automática capaz de medir dentro de uno de los invernaderos del ensayo los valores de radiación solar global, humedad relativa y temperatura del aire.
Al principio del ensayo, se realizó una evaluación del sistema de riego para conocer la uniformidad de distribución (UD) de cada tratamiento de riego. Para ello, se midieron los volúmenes totales emitidos por cuatro emisores de un lateral de cada uno de los invernaderos que componían cada tratamiento. La duración del pulso de riego evaluado fue de 15 minutos.
La cosecha comenzó el 22 de febrero y terminó el 17 de mayo de 2018. La fruta fue recogida y pesada individualmente en cada invernadero del ensayo.
Cada día de cosecha se recogieron 20 bayas, seleccionadas aleatoriamente en cada invernadero experimental, para medir el peso medio del fruto, el porcentaje de frutos mayores de 16 mm y los grados Brix.
Resultados y discusión
Figura 4. Riego y eficiencia de aplicación del riego estimada en los diferentes tratamientos de un ensayo de riego de arándano en su primer año en la provincia de Huelva.
Indicadores de calidad del sistema de riego
La uniformidad de distribución (UD) de todos los tratamientos del ensayo fue superior al 97%. Esto fue consecuencia, fundamentalmente, del uso de goteros autocompensantes y de que el ensayo se realizó sobre una parcela llana. Esta alta UD garantizó que los diferentes volúmenes de riego aplicados a cada uno de los tratamientos se repartieran de forma uniforme.
Por otro lado, en los ensayos resulta fundamental aplicar el riego programado. En la figura 1 se aprecia la alta precisión del sistema de riego, que aplicó el riego programado con una tolerancia máxima del 3%. Estos dos indicadores permiten afirmar que las variaciones de producción o calidad que pudieran producirse entre tratamientos fueron exclusivamente consecuencia del diferente volumen de riego aplicado a los mismos.
Evolución de la cobertura vegetal a lo largo del ensayo
El porcentaje de cobertura cenital medido fue ligeramente superior en el tratamiento T4_F en la primera mitad del ensayo, igualándose posteriormente las coberturas de todos los tratamientos. En todos los casos se observó un crecimiento rápido después de la poda en los meses de verano, una ligera parada en el otoño, que se vio acentuada durante los meses de invierno, y un crecimiento rápido durante la primavera. La cobertura máxima alcanzada varió entre el 28% (T4_F) y el 31% (T1_100) (figura 2).
Riego, evapotranspiración del cultivo y eficiencia del riego
Figura 5. Riego y producción de fruta de primera de los diferentes tratamientos de un ensayo de riego de arándano en su primer año en la provincia de Huelva.
El riego aplicado varió entre 5.722 m3/ha (T2_80) y 9.468 m3/ha (T4_F). En los tratamientos T1_100 y T3_120 se aplicaron 6.882 m3/ha y 7.992 m3/ha, respectivamente (figura 1). La ETc varió entre 2.695 (T2_80) y 3.126 (T1_100 y T3_120) m3/ha. El tratamiento T4_F tuvo una ETc igual a 3.044 m3/ha (figura 3). Como consecuencia de los valores presentados, la eficiencia de aplicación del riego varió entre el 47% del tratamiento T2_80 y el 32% del T4_F. Los tratamientos T1_100 y T3_120 tuvieron eficiencias del 45% y el 39%, respectivamente (figura 4). El valor de eficiencia del T1_100 resultó cercano al utilizado en la programación del riego.
Producción, calidad y productividad del agua de riego
Los diferentes volúmenes de agua aplicados a cada tratamiento produjeron ahorros del 28% (T1_100), 16% (T3_120) y 40% (T2_80) respecto al tratamiento control (T4_F). A pesar de ello, no hubo diferencias significativas en la producción de fruta de primera entre los cuatro tratamientos ensayados. Las producciones variaron entre los 15.921 kg/ha (3,587 g/planta) del tratamiento T1_120 y los 16.848 kg/ha (3,796 g/planta) del T3_120. Los tratamientos T2_80 y T4_F tuvieron producciones de 16.448 y 16.462 kg/ha, respectivamente (figura 5).
Las producciones por superficie son similares a las obtenidas por Egea y col. (2017) en un experimento con arándanos de cinco años. Esto fue debido, entre otras razones, a la mayor intensificación del cultivo en el ensayo que se describe. Se puede afirmar, por tanto, que un riego de 5.700 m3/ha hubiera sido suficiente, durante el primer año de plantación, para obtener producciones similares a las del tratamiento control y que un riego programado (T1_100) hubiera supuesto un ahorro de agua del 28%.
Figura 6. Evolución temporal de la producción de fruta de primera de los diferentes tratamientos de un ensayo de riego de arándano en su primer año en la provincia de Huelva.
Incluso un riego teóricamente deficitario del 80% tuvo producciones iguales a la finca con un ahorro de agua del 40%. Esto significa que el tratamiento T2_80 no puede considerarse deficitario, sino que aplicó un riego que permitió cubrir las necesidades de agua del cultivo.
Sin embargo, se pudo observar que los tratamientos que recibieron mayor cantidad de riego (T3_120 y T4_F) tuvieron mayor precocidad, de manera que hasta la semana 17 del año, el tratamiento T2_80 no alcanzó las producciones de aquellos. Durante toda la cosecha la producción del tratamiento T1_100 se mantuvo ligeramente por debajo de los tres tratamientos restantes, aunque sin diferencias significativas al final del ensayo (figura 6). Esta mayor precocidad de los tratamientos que recibieron más agua puede tener un impacto económico que habría que evaluar.
La productividad del riego varió entre 1,74 kg/m3 (T4_F) y 2,87 (T2_80) kg/m3. Los tratamientos T1_100 y T3_120 tuvieron productividades de 2,31 y 2,11 kg/m3, respectivamente (figura 7).
La calidad de la fruta tampoco se vio afectada por la reducción del riego. El peso medio del fruto fue de 2,58 g, variando entre 2,48 g (T4_F) y 2,70 g (T2_80). El porcentaje medio de frutos mayores de 16 mm fue del 88,2%, oscilando entre el 86% (T4_F) y el 90,1% (T2_80). Incluso el tratamiento menos regado fue el que tuvo un tamaño y un peso medio de fruto mayores. Finalmente, los grados Brix variaron entre 12,1 (T3_120) y 12,7 (T1_100). En todos los casos, estas diferencias no resultaron significativas.
Conclusiones y recomendaciones
Figura 7. Riego y productividad del riego de los diferentes tratamientos de un ensayo de riego de arándano en su primer año en la provincia de Huelva.
Los resultados del ensayo indican que la aplicación de la metodología FAO para la programación de riegos resulta una herramienta muy útil para el ahorro de agua. El riego aplicado varió entre los 5.722 m3/ha del tratamiento T2_80 y los 9.468 m3/ha del tratamiento control, lo que supone un ahorro del 40% de agua sin pérdida de producción y sin pérdida de calidad.
Los cuatro tratamientos variaron su producción entre los 15.921 kg/ha del tratamiento T1_120 y los 16.848 kg/ha de T3_120, no habiendo diferencias significativas entre ellos.
La eficiencia de aplicación del riego varió entre el 47% del tratamiento T2_80 y el 32% que aplicó la finca. Aunque eficiencias cercanas al 50% pueden resultar bajas, hay que tener en cuenta que se trata de una plantación de primer año, con una vida útil superior a los diez años. En este sentido, el pequeño tamaño de los árboles y su gran separación (pensada para cuando sean adultos) hacen que, con el sistema de riego empleado, elevar ese umbral de eficiencia pueda implicar riesgos para el desarrollo de los árboles en futuras anualidades.
Finalmente, es necesario indicar que los parámetros de calidad de la fruta, como el peso medio del fruto (2,58 g), el porcentaje medio de frutos mayores de 16 mm (88,2%) y los grados Brix (entre 12,1 y 12,7), no se vieron afectados por la reducción del riego.
