La distribución del agua bajo riego por aspersión estacionario y su influencia sobre el rendimiento del cultivo de cebolla (allium cepa l.)

  1. Mercedes Jiménez García
Supervised by:
  1. José Arturo de Juan Valero Director
  2. José Fernando Ortega Álvarez Director
  3. José María Tarjuelo Martín-Benito Director

Defence university: Universidad de Castilla-La Mancha

Year of defence: 2008

Committee:
  1. Francisco José Martín de Santa Olalla Mañas Chair
  2. Manuel Valiente Gómez Secretary
  3. José Roldán Cañas Committee member
  4. Horacio López Córcoles Committee member
  5. Edson E. Matsura Committee member

Type: Thesis

Teseo: 144342 DIALNET

Abstract

En una región semiárida como Castilla ¿ La Mancha (C-LM), la investigación con vistas a conseguir un correcto y eficiente uso del agua es, sin lugar a dudas, necesaria. Los recursos subterráneos son su principal fuente de agua, y pese a que el riego ofrece a la agricultura regional una mejora en sus rendimientos y la estabilización de sus producciones, se ha llegado a preocupantes situaciones de sobreexplotación y contaminación de algunos de sus acuíferos. Esta Tesis Doctoral se plantea con el objetivo principal de analizar cómo influye la aplicación de agua mediante un sistema de riego por aspersión sobre el rendimiento de un cultivo muy importante en C-LM, la cebolla (Allium cepa L.), teniendo en cuenta la heterogeneidad en la aplicación de agua y su distribución en el suelo. Los ensayos objeto de estudio se realizaron en parcelas de cebolla regadas mediante un sistema de aspersión estacionario, ubicadas en los términos municipales de Madrigueras y Motilleja, provincia de Albacete, durante las campañas 2002, 2003 y 2005. Dentro de las parcelas donde se desarrollaron los ensayos, se seleccionó una subparcela experimental compuesta por dos marcos de riego: Marco A (MA) y Marco C (MC). Cada uno de los marcos tenía unas dimensiones de 17,20 m x 16,40 m, en 2002; 17,25 m x 17,25 m, en 2003; y 15 m x 15 m, en 2005. El MA fue el marco de ensayo y, el MC, actuó como testigo. Los aspersores contaban con boquillas de distinto diámetro en MA , por contra, en MC, los cuatro aspersores del marco se mantuvieron a lo largo de todo el ensayo con la misma combinación de boquillas: 4,4 mm + 2,4 mm de diámetro, en 2002 y 2005; y 4,8 mm + 2,4 mm, en 2003. Con esta disposición de boquillas, se consiguió generar una heterogeneidad artificial en la aplicación del agua de riego en MA. Tanto MA como MC se subdividieron en parcelas elementales (25 en 2002, de 11,28 m2 cada una; 30 en 2003, de 9,94 m2 cada una; y 25 en 2005, de 9 m2 cada una), delimitando así las unidades de superficie en las que se pasaría a estudiar la distribución del agua, ligada a una mayor o menor heterogeneidad en la aplicación del agua de riego, así como el rendimiento obtenido. Las evaluaciones de riego de los marcos MA y MC, se realizaron según la metodología de Merriam y Keller (1978) y Merriam et al. (1980), y lo establecido por las normas UNE 68072 (AENOR, 1986), ASAE S398.1 (ASAE, 1985), ISO 7749-1 (ISO, 1995) e ISO 15886-3 (ISO, 2004). En el centro de cada una de las parcelas elementales se ubicó un pluviómetro y, a partir de los datos obtenidos de la red de pluviómetros dispuesta, de las medidas de presión, de la duración de los riegos y de las curvas características de los emisores previamente obtenidas, se estimó: la altura de agua que llegaba al cultivo tras el riego, ciertos parámetros relacionados con la distribución del agua en la superficie (coeficiente de uniformidad de Christiansen, CU, y uniformidad de distribución, UD) y la eficiencia de descarga (Ed). El contenido de agua en el suelo se midió por medio de sensores basados en la tecnología ¿Frequency Domain Reflectometry¿ (FDR); en concreto, se emplearon equipos Diviner 2000® y Enviroscan® (Sentek Pty Ltd., Stepney, Australia). Para la medición del potencial matricial se emplearon sensores Watermark® (Irrometer Co., Riverside, CA, USA). En los tres años de ensayo se recurrió al cultivar ¿Himalaya¿, perteneciente al tipo de cebolla tardía conocida como Valenciana de Exportación o de Grano. En 2002 y 2003 se llevó a cabo siembra directa (con una densidad de 416.667 plantas ha-1 en el primer caso, y 625.000 plantas ha-1 en el segundo), y en 2005, se realizó trasplante (307.692 plantas ha-1). El resto de labores y operaciones de cultivo fueron las realizadas tradicionalmente por los agricultores de la zona. A lo largo de los tres años de ensayos, se llevó a cabo el seguimiento fenológico del cultivo y, tras la cosecha de una tercera parte de la superficie de cada parcela elemental de MA y MC, se determinó el rendimiento y sus componentes. Además, en 2005, se procedió a la medición en laboratorio de una serie de parámetros indicativos de la calidad. En relación a la aplicación del agua de riego en superficie, se comprobó que, al final de una serie de riegos evaluados, el CU acumulado (CUac) y la UD acumulada (UDac) son superiores a los valores medios de los CU y UD calculados después de cada riego (CUp y UDp, respectivamente). Así mismo, se comprobó que las pérdidas por evaporación y arrastre (PEA) son mayores en los riegos diurnos que en los nocturnos. Al igual que se ha concluido en otros trabajos, la velocidad del viento (Vv) y el déficit de presión de vapor (DPV), resultaron ser las variables de mayor peso, de entre las consideradas, a la hora de explicar las PEA. Por otro lado, se determinó la existencia de una relación estadísticamente significativa entre el CU y la presión de trabajo (Pt), por un lado, y la Vv por otro. En cuanto a la distribución del agua de riego en el suelo, se puede concluir que la redistribución del agua en el suelo mejora el CU obtenido en superficie, incluso cuando la baja uniformidad en la aplicación del agua se mantiene en el tiempo. Además, los resultados obtenidos pusieron de manifiesto que existe una mejora en el CU calculado en los primeros centímetros del perfil después del riego (CUsd), respecto a dicho coeficiente calculado antes de la aplicación del agua (CUsa). La humedad volumétrica del suelo medida antes del riego (AR) se mostró como la variable más interesante a la hora de explicar la variabilidad del CUsd. El balance de humedad realizado con los sensores EnviroScan® permitió estimar los valores del coeficiente de cultivo (Kc) en una situación de ausencia de estrés hídrico para el cultivo, resultando: entre 0,5 y 0,9, con tendencia ascendente, en la etapa de desarrollo del cultivo (Estados fenológicos (EF) 15 a 19 (Feller et al., 1995)); entre 1 y 1,2, con tendencia ascendente, en la primera etapa de la bulberización (EF 41 a 44); entre 1,2 y 0,9, con tendencia descendente, en la última etapa de la bulberización (EF 45 a 47); y entre 0,8 y 0,6, con tendencia descendente, en la etapa final, hasta alcanzar la madurez comercial (EF 47 a 49). Con referencia a la respuesta del cultivo de cebolla al agua aplicada, destacar que, en aquellos marcos en los que se aplicó el agua de manera más uniforme, se obtuvo una cosecha más uniformemente distribuida. Además, se observó una estabilización del rendimiento en aquellas parcelas elementales que recibieron agua por encima de la ETc, y una mayor eficiencia en el uso del agua (EUA) en los marcos donde se regaba con una mayor uniformidad. Por último, resaltar que, la obtención del mayor porcentaje de bulbos de entre 70 y 90 mm de diámetro (C2), es decir, los de mayor valor comercial, se obtuvieron con una lámina de agua total (LAA + Pe) ligeramente inferior (595 mm en 2002 y 460 mm en 2005) a la necesaria para obtener el máximo rendimiento (639 mm en 2002 y 517 mm en 2005). Las funciones de producción obtenidas fueron representadas mediante ecuaciones polinomiales de segundo grado. En relación a la calidad de la cosecha, cabe mencionar que no se observaron diferencias estadísticamente significativas entre las medias de los marcos MA y MC en cuanto a la humedad de los bulbos, en ninguno de los años de ensayo, variando las medias entre 90,7 y 91,6 %. Tampoco hubo diferencias en la cosecha de 2005 en relación al contenido en sólidos solubles (MA, 7,3 º Brix; MC, 7,2 º Brix), pH (MA, 5,44; MC, 5,47) y acidez total (MA, 115 mg ácido cítrico 100 mL-1; MC, 109 mg ácido cítrico 100 mL-1). Por último, destacar que las cebollas con mayor calibre (C1, Ø > 90 mm; C2, 90 mm  Ø < 70 mm) fueron las más resistentes a la penetración, lo que hace presumible un mejor comportamiento de las mismas en el transporte y durante el almacenamiento.