RIEGO EN EL CULTIVO DE LA PAPA l ( SOLANUH TUBEROSUH L.)

JORGE GARCIA-HUIDOBRO ING.AGR, PH.D.

LEOPOLDO ORTEGA C. ING. AGR,

1 DOCUMENTO PREPARADO PARA EL TERCER CURSO INTERNACIONAL DE PRODUCCION Y ALMACENAMIENTO DE SEMILLAS DE PAPA. INIA/CIP/PNUDJ 8 DE ENERO AL 4 DE FEBRERO DE 1989.

I N O I C E

l. INTRODUCCION

2. CLIMA

2.1 Precipitaciones

2.2 Evaporación o demanda atmosférica

2.3 Balance hídrico

3. SUELO

3.1 Propiedades físicas del suelo

a) Capacidad de Campo

b) Porcentaje de marchitez permanente

c) Densidad aparente

d) Curva de retención hídrica

3.2 Humedad Aprovechable

3.3 Movimiento de Agua en el Suelo

4. CULTIVO

4.1 Evapotranspiración y las condiciones de suelo y clima

4.2 Relación entre el consumo de agua y el rendimiento

a) Períodos críticos del cultivo de la papa

b) Efectos del agua en los rendimientos

5. FUNDAMENTOS DE RIEGO DEL CULTIVO DE LA PAPA

5.1 Frecuencia de Riego 5.2 Programación de Riego

5.3 Tiempo de Riego 5.4 Cantidad de agua a aplicar

Pág.

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19 20

6. METODOS DE RIEGO DEL CULTIVO DE LA PAPA

6.1 Selección del Método de Riego

6.2 Riego por Surcos

a) Fases hidraúlicas de diseño.

y cálculo de algunos pará~etros

b) Sistema de distribución por tubos rectos c) Sistema de distribución por sifones

6.3 Riego por Aspersión

a) Características generales b) Partes que integran un equipo de riego por aspersión

b.1) Equipo motobomba

b.2) Las tuberías

b.3) Aspersores

b.4) Accesorios

c) Factores que afectan la eficiencia en riego por aspersión

d) Procedimiento para la planificación del riego por aspersión

7. CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE EL RIEGO DE LA PAPA

8. BIBLIOGRAFIA

Pág.

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22

30

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38

l. INTRODUCCION

El riego, es una de las prácticas de manejo del cultivo, que per­

mite suplir las cantidades de agua necesarias para el crecimiento ve­

getal; en aquellas oportunidades en que no se dispone de agua prove­

niente de otras fuentes {precipitaciones).

El manejo eficiente del agua de riego está determinado por factQ res de clima, suelo y cultivo. La forma como se aplica y distribuye

el agua en el predio, deberá permitir entregar el agua al cultivo en

cantidad y oportunidad adecuadas. Por lo tanto el sistema de riego para un predio deberá diceñarse de acuerdo a las características cli

máticas de la región, considerando aspectos relacionados con el suelo,

el cultivo, la disponibilidad de agua, y por último el capital y mano

de obra del predio.

2. CLIMA

Existen dos aspectos que interesa conocer desde el punto de vis­

ta del clima. Por una parte, las precipitaciones que determinan la

disponibilidad de agua para el riego y por otra la evaporación o de­

manda hídrica de la atmósfera. El comportamiento de estas variables

del clima condicionan el balance hídrico y por lo tanto la necesidad

del riego del cultivo en una región.

2.1 Precipitaciones

En general, toda el agua que se dispone para el riego tiene su

origen en las precipitaciones {agua, nieve, hielo, etc). Sin embar­

go, éstas son muy variables y dependen de la latitud, la altura, ré­

gimen de vientos, topografía, etc. Estos elementos, determinan por

una parte la distribución espacial de las lluvias y por otra su cant1

dad y distribución estacional. Un ejemplo, de algunos de estos factores

- 2 -

se muestran en la Figura 1, para tres latitudes de Chile. En el ex­tremo norte del país prácticamente no tiene precipitaciones, en la zona central estas están distribuídas principalmente durante los me­ses de invierno (mayo, junio, julio, agosto) y por último en el ex­tremo austral, las precipitaciones ocurren durante todo el año, ob­servándose una disminución de la cantidad de agua caída durante los meses de septiembre y octubre.

La distribución de las precipitaciones en cada localidad implican, que para poder regar se deberá contar con estructuras de almacenamie~ to de agua y de conducción de ella para suplir las necesidades del cultivo que ocurrirá durante la época de verano.

2.2 Evaporación o demanda atmosférica

La evaporación o demanda hídrica de la atmósfera, está condicio­nada fundamentalmente con la disponibilidad de energía para que se produzca este proceso. Otros factores físicos que intervienen en la evaporación son : la gradiente de presión de vapor, que determina la velocidad en el paso del agua desde la superficie de hojas o suelo a la atmósfera; el transporte. de masas de aire seco por el viento que facilitan el proceso. La evaporación mensual es menos variable que las precipitaciones en términos espaciales. Tienen una distribución estacional bien clara (Figura 2) siendo los meses del verano aquellos en que la demanda atmosférica aumenta notablemente.

2.3 Balance hídrico

En la Figura 3 se ha esquematizado los elementos que intervienen en el balance hídrico. Básicamente, el balance hídrico de una región es la diferencia entre la disponibilidad de agua y la evaporación y puede presentarse por la ecuación 1 :

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agua almacenada en el suelo zona de

arraigamiento del cultivo

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- 3 -

P + A - ( E + p + S ) = O (1)

donde p = precipitaciones E = evaporación

p = percolación profunda s = escurrimiento superficial A = agua almacenada en el suelo

En la Figura 4 se presenta el balance hídrico durante el año para

tres localidades en Chile (sólo se han considerado las pérdidas de

evaporación). En estas tres condiciones se observan claramente que

la necesidad de riego, para poder cultivar se produce en la zona no.!:

te (Vicuña) prácticamente durante todo el año. Sin embargo, el perÍQ

do seco se va acortando a medida que se avanza hacia el sur.

Desde el punto de vista del riego, es necesario considerar el

agua que el suelo puede almacenar. Así en la Figura 5, se muestra que

el período seco en Osorno ocurre en Diciembre y Abril. A pesar que

el déficit climático se produce a partir de noviembre, lo que signi­fica considerar que el período seco se atrasa en 1 mes.

Estos elementos del clima permiten decidir a priori, la necesidad

de riego en un área. Es por esto, que existen diversas técnicas para evaluar tanto las precipitaciones y demanda con el objeto de definir

por una parte la condición climática de una región y por otro las n~

cesidades de riego.

3. SUELO

El suelo es el elemento natural donde se desarrollan las raíces de las plantas y es la única parte de donde éstas pueden extraer el agua. El comportamiento del agua en el suelo depende básicamente de

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Fi~. 5. Balance hídrico en una temporada en Osorno, considerando el aporte del suelo.

- 4 -

sus propiedades físicas, las cuales determinan en gran parte la dis­

ponibilidad de agua para el cultivo.

3.1 Propiedades físicas del suelo

Entre las propiedades físicas del suelo que interesan del punto

de vista del riego están todas aquellas relacionadas con la retención

de agua : la capacidad de campo, el porcentaje de marchitez permanen­

te, la densidad aparente, la curva característica de humedad y la ve­

locidad de infiltración.

a) Capacidad de campo : es la cantidad de agua que puede retener un

suelo una vez que ha drenado el exceso de agua gravitacional, y

el movimiento descendente del agua prácticamente ha cesado. Exis

ten diversos métodos para su evaluación, en esta oportunidad se

indicarán dos :

Muestreo directo : después de un riego o una lluvia prolongada,

se tapa una superficie de aproximadamente 1 m2 con un plástico

(para evitar la evaporación desde el suelo) después de 1 ó 2

días (dependiendo de la textura del suelo) se toma una muestra

a distintas profundidades y se evalúa el contenido de agua a

partir de la siguiente expresión (2).

ph - Ps ce=-----Ps

X 100 ( 2)

En donde CC en el contenido de agua en base a peso seco, Ph =

es el peso húmedo de la muestra, Ps = el peso de la muestra

(en estufa a 105ºC).

- 5 -

Laboratorio : se considera que el contenido de agua a capaci­dad de campo está retenida a una tensión entre 0.1 y 0.5 bares. Normalmente en suelos arenosos es de 0.1 bar y en suelos de tex turas medias a finas es del orden de 0,3 bar. Para evaluar la capacidad de campo en condiciones de laboratorio se toman mues tras de suelo las cuales se secan al aire y tamizan a 2 mm, posteriormente estas se colocan a saturar durante 24 horas en un plato poroso, que se coloca en una olla de presión por 24 horas. Cuando se alcanza el equilibrio la muestra se saca de la olla, se pesa seca,y se determina el contenido de agua en base a peso seco en estufa usando la expresión (2).

b) Porcentaje de marchitez permanente : se refiere al contenido de agua en el suelo, que la planta es incapaz de extraer. Se consi dera que la tensión a que está retenida en el suelo es del orden de 15 bares. El método más práctico para su determinación es el plato de presión y se opera de la misma forma indicada para la obtención de la capacidad de campo, colocando muestras a equili­brarse a 15 bares en un plato de presión.

c) Densidad aparente : la densidad aparente se refiere al peso del volúmen del suelo y expresa el grado de compactación. Normalmen te la densidad aparente es mayor en suelos arenosos que en sue­los arcillosos. Para su determinación el método más apropiado es un cilindro de volumen conocido, con el que se extrae la mue~ tra, que debe estar a capacidad de campo. Esta se seca y se de­termina el peso expresando la densidad aparente a partir de la siguiente expresión (3).

Ps (3) Da =

V

donde Da = densidad aparente (gr/cm3)

Ps = peso seco (gr) V = volumen de suelo (cm3)

- 6 -

d) Curva de retención hídrica la curva de retención hídrica, se presenta en la Fig. 6 para distintos tipos de suelo. Esta cara.f_ terística del suelo permite conocer la cantidad de agua que esta retenida en el suelo a distintas tensiones y por lo tanto cono­cer el momento oportuno del riego. Especialmente, cuando exis­ten ciertos cultivos que son muy sensibles al estrés de humedad en algunos períodos de su desarrollo. En general la cantidad de agua retenida en suelos arenosos disminuye rápidamente entre 0.1 y 0.6 bares. En cambio en suelos arcillosos el contenido de agua es más alto a cualquier tensión y la disminución de la hu­medad con respecto al potencial al cual está retenido es mucho menor.

3.2 Humedad aprovechable

Conocidos los elementos anteriormente descritos es posible defi­nir el agua aprovechable de un suelo. En la Fig. 7 se indican las tres fases que componen un suelo después de haber sido regado.

El cultivo de la papa requiere de dos condiciones para poder usar el agua del suelo eficientemente. La primera es que el espacio por_Q. so después del riego sea de aproximadamente un 15% o mayor y que el suelo no llegue a porcentajes de marchitez permanente entre dos rie­gos, es decir, que no ocupe toda el agua comprendida entre CC y PMP, esta diferencia es la que se conoce como humedad aprovechable. Se ha visto que en general el criterio de un 50% del agua aprovechable es el más recomendable (Castro/1986), García Huidobro (1987).

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Fig. 6. Curva de retención hídrica para suelos de: l. Textura arcillosa 2. Francos y 3. Arenosa.

Capacidad de campo

Porcentaje ~ de marchi-tez penna­nente.

Capacidad de aire del suelo

Agua aprovechable

Volumen ocupado por agua no utilizable por el cultivo

Volumen ocupado por las partículas del suelo

Fig. 7. Esquema del suelo indicando los volúmenes ocupados por cada una de las fases.

- 7 -

3.3 Movimiento del agua en el suelo

Son dos características las que se requieren conocer para dise­ñar adecuadamente el riego : a) la velocidad de infiltración y b)

la distribución lateral del agua en el suelo posterior al riego.

Cuando el agua entra en contacto con el suelo ésta procede a in­filtrar; en el riego por surcos el desplazamiento lateral depende de la textura y estructura. En la Fig. 8 se indican tres situaciones para un tiempo de riego de una hora en tres suelos diferentes. El mayor desplazamiento lateral se logra en suelos arcillosos. El desplaza­miento lateral del agua permite definir las características que de-ben tener los surcos.

En suelos arenosos por ejemplo debe tenerse cuidado con el espa­ciamiento de los surcos, para permitir un traslape del área mojada de al menos un 50% para lograr un humedecimiento adecuado del perfil.

El proceso de infiltración ocurre en la interfase suelo-agua.Exi~ ten diversas formas para evaluar el proceso entre ellos la aproxima­ción propuesta por Kostiakov .que se obtiene empíricamente, define a

la infiltración como

D = ctb

donde D = es la infiltración acumulada t = tiempo c y b = parámetros que dependen del suelo

El conocimiento de la infiltración permite conocer el tiempo de riego para reponer el déficit que se ha producido y es posible dete! minarla a partir de los métodos del cilindro para el uso de riego por aspersión o el método del surco infiltrómetro cuando se utilice

Fig. 8. Movi.m:iento lilteral del agua en sw-·cos. J .suelo arcillo~· 2. suelo franco. 3. suelo arenoso.

an

100 cm

- 8 -

el riego por surcos.

En el Cuadro 1 se presenta un resumen con las propiedades físi­cas de diferentes suelos de acuerdo a la textura.

4. CULTIVO

desde el punto de vista de riego, el cultivo puede ser considera do a partir de los siguientes aspectos :

La relación entre la evapotranspiración y las condiciones de sue­lo y clima.

La relación entre el consumo de agua y ~l rendimiento.

4.1 Evapotranspiración y las condiciones de suelo y clima

En la Figura 9 se presenta un esquema que indica los distintos

flujos de agua que ocurren en el sistema suelo-planta-atmósfera.

La planta podrá desarrollarse adecuadamente si se satisface la demanda atmosférica. Ahora bien el proces~ del paso de agua desde la superficie de las hojas a la atmósfera está gobernaoo por el es­tatus hídrico de la planta, que a su vez depende del suelo y clima.

Para describir las necesidades de agua del cultivo se ha defini­do el concepto de evapotranspiración potencial como aquella cantidad de agua que pierde un cultivo de pasto extenso y corto con un adecua do abastecimiento de agua. Para evaluar esta pérdida de agua se han desarrollado diversas fórmulas con bases empíricas o físicas. Sin embargo, la evapotranspiración potencial no representa las pérdidas reales del cultivo de la papa, para lo cual se ha recurrido al coe-

CUADRO l. Características físicas promedios para distintos suelos según su textura.

Textura Densidad Espacio Capacidad Marchitez Agua Capacidad aparente poroso de campo permanente Disponible de aire

gr/ce Total % vol % rrnn/dm Capacidad de campo

Arenoso 1.65 38 15 7 8 23

Franco Arenoso 1.50 43 21 9 12 22

Franco 1.40 47 31 14 17 16

Franco Arcilloso 1.35 49 36 17 19 13

Arcillo-Limoso 1..30 51 40 19 21 11

Arcilloso 1.25 53 44 21 23 9

Nota: Tomado de Agricultural Compendium. Elsevier, 1981.

RIEGO EN EL CULTIVO DE LA PAPA 1 ( SOLANUH TUBEROSUH L.)

JORGE GARCIA-HUIDOBRO ING.AGR. PH.D.

LEOPOLDO ORTEGA C. lNG. AGR.

1 DOCUMENTO PREPARADO PARA EL TERCER CURSO INTERNACIONAL DE PRODUCCION Y ALMACENAMIENTO DE SEMILLAS DE PAPA. INIA/CIP/PNUDJ 8 DE ENERO AL 4 DE FEBRERO DE 1989.

I N D I C E

l. INTRODUCCION

2. CLIMA

2.1 Precipitaciones 2.2 Evaporación o demanda atmosférica

2.3 Balance hídrico

3. SUELO

3.1 Propiedades físicas del suelo

a) Capacidad de Campo

b) Porcentaje de marchitez permanente

c) Densidad aparente

d) Curva de retención hídrica

3.2 Humedad Aprovechable

3.3 Movimiento de Agua en el Suelo

4. CULTIVO

4.1 Evapotranspiración y las condiciones de suelo y clima

4.2 Relación entre el consumo de agua y el rendimiento

a) Períodos críticos del cultivo de la papa

b) Efectos del agua en los rendimientos

5. FUNDAMENTOS DE RIEGO DEL CULTIVO DE LA PAPA

5.1 Frecuencia de Riego 5.2 Programación de Riego

5.3 Tiempo de Riego 5.4 Cantidad de agua a aplicar

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6. METODOS DE RIEGO DEL CULTIVO DE LA PAPA

6.1 Selección del Método de Riego

6.2 Riego por Surcos

a) Fases hidraúlicas y cálculo de algunos pará~etros de diseño.

b) Sistema de distribución por tubos rectos c) Sistema de distribución por sifones

6.3 Riego por Aspersión

a) Características generales b) Partes que integran un equipo de riego por aspersión

b.1) Equipo motobomba

b.2) Las tuberías

b. 3) Aspersores

b.4) Accesorios

c) Factores que afectan la eficiencia en riego por aspersión

d) Procedimiento para la planificación del riego por aspersión

7. CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE EL RIEGO DE LA PAPA

8. BIBLIOGRAFIA

Pág.

21

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38

l. INTRODUCCION

El riego, es una de las prácticas de manejo del cultivo, que per­

mite suplir las cantidades de agua necesarias para el crecimiento ve­

getal; en aquellas oportunidades en que no se dispone de agua prove­

niente de otras fuentes (precipitaciones).

El manejo eficiente del agua de riego está determinado por factQ res de clima, suelo y cultivo. La forma como se aplica y distribuye

el agua en el predio, deberá permitir entregar el agua al cultivo en cantidad y oportunidad adecuadas. Por lo tanto el sistema de riego

para un predio deberá diceñarse de acuerdo a las características cli

máticas de la región, considerando aspectos relacionados con el suelo,

el cultivo, la disponibilidad de agua, y por último el capital y mano

de obra del predio.

2. CLIMA

Existen dos aspectos que interesa conocer desde el punto de vis­

ta del clima. Por una parte, las precipitaciones que determinan la

disponibilidad de agua para el riego y por otra la evaporación o de­

manda hídrica de la atmósfera. El comportamiento de estas variables

del clima condicionan el balance hídrico y por lo tanto la necesidad

del riego del cultivo en una región.

2.1 Precipitaciones

En general, toda el agua que se dispone para el riego tiene su

origen en las precipitaciones (agua, nieve, hielo, etc). Sin embar­

go, éstas son muy variables y dependen de la latitud, la altura, ré­

gimen de vientos, topografía, etc. Estos elementos, determinan por

una parte la distribución espacial de las lluvias y por otra su cant1

dad y distribución estacional. Un ejemplo, de algunos de estos factores

- 2 -

se muestran en la Figura 1, para tres latitudes de Chile. En el ex­tremo norte del país prácticamente no tiene precipitaciones, en la zona central estas están distribuídas principalmente durante los me­ses de invierno (mayo, junio, julio, agosto) y por último en el ex­tremo austral, las precipitaciones ocurren durante todo el año, ob­servándose una disminución de la cantidad de agua caída durante los meses de septiembre y octubre.

La distribución de las precipitaciones en cada localidad implican, que para poder regar se deberá contar con estructuras de almacenamie~ to de agua y de conducción de ella para suplir las necesidades del cultivo que ocurrirá durante la época de verano.

2.2 Evaporación o demanda atmosférica

La evaporación o demanda hídrica de la atmósfera, está condicio­

nada fundamentalmente con la disponibilidad de energía para que se produzca este proceso. Otros factores físicos que intervienen en la evaporación son : la gradiente de presión de vapor, que determina la velocidad en el paso del agua desde la superficie de hojas o suelo a la atmósfera; el transporte. de masas de aire seco por el viento que facilitan el proceso. La evaporación mensual es menos variable que las precipitaciones en términos espaciales. Tienen una distribución estacional bien clara (Figura 2) siendo los meses del verano aquellos en que la demanda atmosférica aumenta notablemente.

2.3 Balance hidrico

En la Figura 3 se ha esquematizado los elementos que intervienen en el balance hídrico. Básicamente, el balance hídrico de una región es la diferencia entre la disponibilidad de agua y la evaporación y puede presentarse por la ecuación 1 :

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Fig. l. Variación estacional de las precipitaciones en tres localidades.

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donde p = precipitaciones E = evaporación

p = percolación profunda s = escurrimiento superficial A = agua almacenada en el suelo

En la Figura 4 se presenta el balance hídrico durante el año para

tres localidades en Chile (sólo se han considerado las pérdidas de

evaporación). En estas tres condiciones se observan claramente que

la necesidad de riego, para poder cultivar se produce en la zona no..!:

te (Vicuña) prácticamente durante todo el año. Sin embargo, el perÍQ

do seco se va acortando a medida que se avanza hacia el sur.

Desde el punto de vista del riego, es necesario considerar el

agua que el suelo puede almacenar. Así en la Figura 5, se muestra que

el período seco en Osorno ocurre en Diciembre y Abril. A pesar que

el déficit climático se produce a partir de noviembre, lo que signi­

fica considerar que el período seco se atrasa en 1 mes.

Estos elementos del clima permiten decidir a priori, la necesidad

de riego en un área. Es por esto, que existen diversas técnicas para evaluar tanto las precipitaciones y demanda con el objeto de definir

por una parte la condición climática de una región y por otro las n~

cesidades de riego.

3. SUELO

El suelo es el elemento natural donde se desarrollan las raíces de las plantas y es la única parte de donde éstas pueden extraer el agua. El comportamiento del agua en el suelo depende básicamente de

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Fi~. 5. Balance híd.rico en una temporada en Osorno, considerando el aporte del suelo.

- 4 -

sus propiedades físicas, las cuales determinan en gran parte la dis­

ponibilidad de agua para el cultivo.

3.1 Propiedades físicas del suelo

Entre las propiedades físicas del suelo que interesan del punto

de vista del riego están todas aquellas relacionadas con la retención

de agua : la capacidad de campo, el porcentaje de marchitez permanen­

te, la densidad aparente, la curva característica de humedad y la ve­

locidad de infiltración.

a) Capacidad de campo : es la cantidad de agua que puede retener un

suelo una vez que ha drenado el exceso de agua gravitacional, y

el movimiento descendente del agua prácticamente ha cesado. Exis

ten diversos métodos para su evaluación, en esta oportunidad se

indicarán dos :

Muestreo directo : después de un riego o una lluvia prolongada,

se tapa una superficie de aproximadamente 1 m2 con un plástico

(para evitar la evaporación desde el suelo) después de 1 ó 2

días (dependiendo de la textura del suelo) se toma una muestra

a distintas profundidades y se evalúa el contenido de agua a

partir de la siguiente expresión (2).

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X 100 (2)

En donde CC en el contenido de agua en base a peso seco, Ph =

es el peso húmedo de la muestra, Ps = el peso de la muestra

(en estufa a 105ºC).

- 5 -

Laboratorio : se considera que el contenido de agua a capaci­dad de campo está retenida a una tensión entre 0.1 y 0.5 bares. Normalmente en suelos arenosos es de 0.1 bar y en suelos de tex turas medias a finas es del orden de 0,3 bar. Para evaluar la capacidad de campo en condiciones de laboratorio se toman mues tras de suelo las cuales se secan al aire y tamizan a 2 mm, posteriormente estas se colocan a saturar durante 24 horas en un plato poroso, que se coloca en una olla de presión por 24 horas. Cuando se alcanza el equilibrio la muestra se saca de la olla, se pesa seca,y se determina el contenido de agua en base a peso seco en estufa usando la expresión (2).

b) Porcentaje de marchitez permanente : se refiere al contenido de agua en el suelo, que la planta es incapaz de extraer. Se consi dera que la tensión a que está retenida en el suelo es del orden de 15 bares. El método más práctico para su determinación es el plato de presión y se opera de la misma forma indicada para la obtención de la capacidad de campo, colocando muestras a equili­brarse a 15 bares en un plato de presión.

c) Densidad aparente : la densidad aparente se refiere al peso del volúmen del suelo y expresa el grado de compactación. Normalmen te la densidad aparente es mayor en suelos arenosos que en sue­los arcillosos. Para su determinación el método más apropiado es un cilindro de volumen conocido, con el que se extrae la mue~ tra, que debe estar a capacidad de campo. Esta se seca y se de­termina el peso expresando la densidad aparente a partir de la siguiente expresión (3).

Ps (3) Da =

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donde Da = densidad aparente (gr/cm3)

Ps = peso seco (gr) V = volumen de suelo (cm3)

- 6 -

d) Curva de retención hídrica la curva de retención hídrica, se presenta en la Fig. 6 para distintos tipos de suelo. Esta cara.f_ terística del suelo permite conocer la cantidad de agua que esta retenida en el suelo a distintas tensiones y por lo tanto cono­cer el momento oportuno del riego. Especialmente, cuando exis­ten ciertos cultivos que son muy sensibles al estrés de humedad en algunos períodos de su desarrollo. En general la cantidad de agua retenida en suelos arenosos disminuye rápidamente entre 0.1 y 0.6 bares. En cambio en suelos arcillosos el contenido de agua es más alto a cualquier tensión y la disminución de la hu­medad con respecto al potencial al cual está retenido es mucho menor.

3.2 Humedad aprovechable

Conocidos los elementos anteriormente descritos es posible defi­nir el agua aprovechable de un suelo. En la Fig. 7 se indican las tres fases que componen un suelo después de haber sido regado.

El cultivo de la papa requiere de dos condiciones para poder usar el agua del suelo eficientemente. La primera es que el espacio porQ so después del riego sea de aproximadamente un 15% o mayor y que el suelo no llegue a porcentajes de marchitez permanente entre dos rie­gos, es decir, que no ocupe toda el agua comprendida entre CC y PMP, esta diferencia es la que se conoce como humedad aprovechable. Se ha visto que en general el criterio de un 50% del agua aprovechable es el más recomendable (Castro/1986), García Huidobro (1987).

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Potencial mátrico bares

Fig. 6. Curva de retención hídrica para suelos de: l. Textura arcillosa 2. Francos y 3. Arenosa.

Capacidad de campo

Porcentaje ~ de marchi-tez perma­nente.

Capacidad de aire del suelo

Agua aprovechable

Volumen ocupado por agua no utilizable por el cultivo

Volumen ocupado por las partículas del suelo

Fig. 7. Esquema del suelo indicando los volúmenes ocupados por cada una de las fases.

- 7 -

3.3 Movimiento del agua en el suelo

Son dos características las que se requieren conocer para dise­ñar adecuadamente el riego : a) la velocidad de infiltración y b)

la distribución lateral del agua en el suelo posterior al riego.

Cuando el agua entra en contacto con el suelo ésta procede a in­filtrar; en el riego por surcos el desplazamiento lateral depende de la textura y estructura. En la Fig. 8 se indican tres situaciones para un tiempo de riego de una hora en tres suelos diferentes. El mayor desplazamiento lateral se logra en suelos arcillosos. El desplaza­miento lateral del agua permite definir las características que de-ben tener los surcos.

En suelos arenosos por ejemplo debe tenerse cuidado con el espa­ciamiento de los surcos, para permitir un traslape del área mojada de al menos un 50% para lograr un humedecimiento adecuado del perfil.

El proceso de infiltración ocurre en la interfase suelo-agua.Exi~ ten diversas formas para evaluar el proceso entre ellos la aproxima­ción propuesta por Kostiakov .que se obtiene empíricamente, define a

la infiltración como

D = ctb

donde D = es la infiltración acumulada t = tiempo c y b = parámetros que dependen del suelo

El conocimiento de la infiltración permite conocer el tiempo de riego para reponer el déficit que se ha producido y es posible dete! minarla a partir de los métodos del cilindro para el uso de riego por aspersión o el método del surco infiltrómetro cuando se utilice

Fig. B. Movimiento lilteral del agua en sw·cos. J .suelo arcillo~· 2. suelo franco. 3. suelo arenoso.

an

100 cm

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el riego por surcos.

En el Cuadro 1 se presenta un resumen con las propiedades físi­cas de diferentes suelos de acuerdo a la textura.

4. CULTIVO

desde el punto de vista de riego, el cultivo puede ser considera do a partir de los siguientes aspectos :

La relación entre la evapotranspiración y las condiciones de sue­lo y clima.

La relación entre el consumo de agua y el rendimiento.

4.1 Evapotranspiración y las condiciones de suelo y clima

En la Figura 9 se presenta un esquema que indica los distintos

flujos de agua que ocurren en el sistema suelo-planta-atmósfera.

La planta podrá desarroll~rse adecuadamente si se satisface la demanda atmosférica. Ahora bien el proceso del paso de agua desde la superficie de las hojas a la atmósfera está gobernado por el es­tatus hídrico de la planta, que a su vez depende del suelo y clima.

Para describir las necesidades de agua del cultivo se ha defini­do el concepto de evapotranspiración potencial como aquella cantidad de agua que pierde un cultivo de pasto extenso y corto con un adecu! do abastecimiento de agua. Para evaluar esta pérdida de agua se han desarrollado diversas fórmulas con bases empíricas o físicas. Sin embargo, la evapotranspiración potencial no representa las pérdidas reales del cultivo de la papa, para lo cual se ha recurrido al coe-

CUADRO l. Características físicas promedios para distintos suelos según su textura.

Textura Densidad Espacio Capacidad Marchitez Agua Capacidad aparente poroso de campo permanente Disponible de aire

gr/ce Total % vol % rrnn/dm Capacidad de campo

Arenoso 1.65 38 15 7 8 23

Franco Arenoso l. 50 43 21 9 12 22

Franco 1.40 47 31 14 17 16

Franco Arcilloso 1.35 49 36 17 19 13

Arcillo-Limoso 1.30 51 40 19 21 11

Arcilloso 1.25 53 44 21 23 9

Nota: Tomado de Agricultural Compendium. Elsevier, 1981.