Ignacio Severina1, Ricardo Javier Haro1, Alejandro Rosso2, Juan Pablo Giubergia1, Matías Boccardo1, Aquiles Salinas1, Federico Aimar1
1Estación Experimental Agropecuaria, Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; 2Metzer Group Sistema de riego.
RESUMEN: El riego por goteo subterráneo es una tecnología que ofrece numerosos beneficios en el uso eficiente del agua, pero existe poca evidencia sobre su viabilidad en el cultivo de maní, debido a posibles superposiciones entre las zonas de crecimiento de las vainas y la instalación de las líneas laterales de riego. Este trabajo tiene como objetivo evaluar las respuestas del cultivo al suministro de agua mediante riego por goteo subterráneo y la compatibilidad de esta tecnología con el cultivo de maní. El cultivar ASEM 400 INTA se desarrolló en terreno irrigado, abastecido por goteros subterráneos, y en terreno sin riego. Las respuestas del cultivo, asociadas a la eficiencia en el uso de carbono y agua, fueron significativas con el sistema de riego por goteo subterráneo, y la instalación de líneas laterales de riego a profundidades mayores que la zona de crecimiento de las vainas demostró la viabilidad de utilizar esta tecnología.
Palabras clave: riego, riego por goteo subterráneo, maní.
INTRODUCCIÓN
El agua suministrada de forma subterránea en la zona radicular mediante el sistema de riego por goteo subterráneo (SDI) reduce significativamente las pérdidas por escurrimiento superficial, evaporación y recarga de aguas subterráneas (Lamm et al., 1998) e incrementa la eficiencia en el consumo de agua. Esta tecnología en el cultivo de maní, además de los beneficios mencionados, evita el humedecimiento del dosel y reduce la humedad en su interior, minimizando así la probabilidad de enfermedades foliares y el complejo fúngico del suelo.
La profundidad de las líneas laterales de riego enterradas (ILs) es importante en esta especie, ya que la cosecha de las vainas implica la remoción del suelo y puede dañarlas. Por lo tanto, este aspecto es fundamental durante la instalación del sistema, debiendo lograrse una profundidad lateral mayor a 35 cm (preferentemente 45 cm), lo que garantiza que la cosecha del maní no las dañe.
Los objetivos de este trabajo fueron evaluar (i) las respuestas del cultivo al suministro de agua mediante SDI y (ii) la factibilidad de uso de la tecnología SDI en el cultivo de maní.
Materiales y métodos
El experimento se llevó a cabo en la Estación Experimental Agropecuaria Manfredi del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Córdoba, Argentina. El cultivar ASEM 400 INTA se sembró el 19 de diciembre de 2017 a una densidad de 14 plantas por metro cuadrado, con un espaciamiento de 0,7 metros entre hileras. La cosecha se realizó el 18 de mayo de 2018. La unidad experimental tenía 11 metros de ancho y 70 metros de largo. El suelo era un Haplustol típico franco limoso y no presentaba limitaciones para el desarrollo de raíces ni para el crecimiento del cultivo.
Los tratamientos incluyeron dos disponibilidades hídricas: terreno irrigado y no irrigado. El riego se aplicó mediante goteros subterráneos y siguiendo la metodología de balance hídrico propuesta por Severina et al. (2012). El sistema de riego por goteo subterráneo, provisto por la empresa Metzerplas, consistía en líneas laterales de riego separadas por 1,4 metros, con emisores espaciados cada 50 centímetros y un caudal de 1,2 litros por hora. La condición no irrigada solo consideró el aporte de precipitaciones.
El contenido de agua en el suelo se midió periódicamente hasta 2 metros de profundidad utilizando una sonda de neutrones. El consumo de agua se determinó como la diferencia entre el agua útil inicial y final, sumando las precipitaciones y el riego en los períodos analizados.
Además de las mediciones de agua, se muestreó la biomasa, y se midieron la radiación interceptada por el cultivo y la temperatura foliar. La biomasa se dividió en partes aéreas y subterráneas y se secó a 70°C hasta alcanzar peso constante. La radiación interceptada se determinó mediante mediciones por encima y por debajo del dosel utilizando un ceptómetro. La temperatura foliar y del aire se midieron con un termómetro infrarrojo, y los valores diarios del nivel de estrés acumulado se calcularon según Jackson et al. (1977). La eficiencia en el uso del agua de la biomasa total se obtuvo a partir de la pendiente de la relación entre la biomasa total corregida por costo energético y el consumo de agua.
La eficiencia en el uso del agua para grano se determinó a partir del cociente entre la producción de grano a la cosecha y el consumo total de agua. En la cosecha se determinó el rendimiento en grano, el número de granos por unidad de superficie y el peso promedio de grano. El primero y el tercero se determinaron al 0% de humedad.
Resultados y discusión
La precipitación durante el ciclo del cultivo fue de 284 mm, siendo considerablemente menor (-40%) que los registros históricos (serie 1931-2015) (https://inta.gob.ar/documentos/informacion-meteorologica-mensual-de-la-eea-manfredi) de 465 mm, y el riego aplicado fue de 210 mm. El consumo de agua durante el ciclo del cultivo mostró dos respuestas contrastantes (Fig. 1a). La primera, correspondiente al periodo de siembra hasta 65 días después de la siembra (DDS), fue similar entre tratamientos y resultó en un consumo de 250 mm. La segunda respuesta, a partir de los 65 DDS, mostró un consumo diferente entre tratamientos. La disminución del consumo bajo el tratamiento sin riego coincidió con las etapas de fijación y crecimiento de las vainas y granos. El porcentaje de agua útil al inicio de ese periodo fue del 23%, mientras que al final de ese periodo (122 DDS) estuvo cerca del punto de marchitez permanente (8% del total de agua útil). Este escenario del suelo, junto con la demanda ambiental insatisfecha, intensificó el déficit hídrico, lo que se reflejó en aumentos de la temperatura del dosel, enrollamiento y caída de hojas. El consumo total de agua fue de 507 mm para el tratamiento con riego y 364 mm para el tratamiento sin riego, una reducción del 28% de este último respecto al primero.
En las primeras etapas del ciclo, donde el consumo de agua y la demanda ambiental son menores, la disposición de las hojas respecto al tallo principal de la planta fue similar bajo ambos tratamientos y resultó en niveles similares de radiación interceptada (66% a los 45 DDS) (Fig. 1b). Posteriormente, y debido a la baja precipitación, el déficit hídrico se acentuó bajo el tratamiento sin riego y provocó una marcada disminución de la radiación interceptada (Fig. 1b) como consecuencia del enrollamiento foliar, y un aumento de la temperatura foliar (Fig. 1c) debido al cierre estomático. Estas respuestas en el terreno sin riego comenzaron a revertirse a los 110 DDS debido a lluvias continuas que se mantuvieron hasta la cosecha (108 mm para el periodo 110 DDS-cosecha), reflejadas en aumentos de la radiación interceptada (Fig. 1b) y producción de biomasa (Fig. 1d), y mantuvieron una brecha similar de temperatura foliar entre tratamientos (Fig. 1c). Bajo la condición de riego, las plantas mostraron un crecimiento contrastante respecto a las del terreno sin riego (Fig. 1d) y el índice de estrés térmico fue significativamente menor desde la posfloración debido a la transpiración sostenida a niveles de demanda ambiental (Fig. 1c). La radiación interceptada alcanzó niveles máximos desde etapas tempranas del ciclo (66 DDS) (Fig. 1b) y la producción de biomasa creció de manera sostenida en el tiempo (Fig. 1d).
Ciertos aspectos de la producción de biomasa en contraste con los escenarios hídricos deben destacarse. La tasa de crecimiento del cultivo bajo la condición de riego fue de 10,7 g/m2/día entre los días 23 y 108 del ciclo, mientras que bajo la condición sin riego varió según el escenario ambiental. En este sentido, debido a la baja demanda ambiental y suficiente provisión de agua en el suelo, se determinó una tasa de crecimiento del cultivo sin riego de 10,3 g/m2/día entre 23 y 63 DDS, mientras que, debido a un severo déficit hídrico entre 63 y 108 DDS, que resultó en una pérdida pronunciada de hojas, la tasa de crecimiento del cultivo fue solo de 4,6 g/m2/día. Estas respuestas convergieron en producciones de biomasa total a cosecha de 975,3 g/m2 (9753 kg/ha) y 573,9 g/m2 (5739 kg/ha) para terreno con riego y sin riego, respectivamente (Fig. 1d). La biomasa de vainas reflejó la condición hídrica contrastante entre tratamientos con tasas de crecimiento de vainas de 5 g/m2/día en terreno con riego y 2,4 g/m2/día en terreno sin riego.
La eficiencia en el uso del agua de la biomasa total fue de 3,1 g/mm y 2 g/mm para terreno con riego y sin riego, respectivamente; mientras que para la producción de grano fue de 0,59 g/mm y 0,42 g/mm para terreno con riego y sin riego, respectivamente. Estos valores son considerablemente menores a los determinados por Haro et al. (2010), lo que sugiere que los bajos niveles de radiación y temperatura durante la fijación y crecimiento de los granos, implícitos en una fecha de siembra tardía como la de este estudio, desencadenaron tales respuestas.
A la cosecha, la biomasa de vainas fue de 432,9 g/m2 (4329 kg/ha) y 217,6 g/m2 (2176 kg/ha) para terreno con riego y sin riego, respectivamente (Fig. 1d). El rendimiento en grano y el número de granos fueron significativamente diferentes entre tratamientos, con valores de 301,0 g/m2 (3010 kg/ha) y 154,2 g/m2 (1542 kg/ha) para terreno con riego y sin riego, respectivamente, y 564 granos/m2 y 316 granos/m2 para terreno con riego y sin riego, respectivamente. El peso del grano fue de 0,31 g y 0,27 g para terreno con riego y sin riego, respectivamente, y no mostró diferencias significativas entre tratamientos.
Figura 1. Respuestas asociadas a la economía de agua y carbono en el cultivo de maní bajo condiciones hídricas contrastantes.
La profundidad de las líneas laterales de riego fue de 35 cm, considerablemente distante de la zona de crecimiento y cosecha de las vainas (0-15 cm) (Fig. 2a). La profundidad de las líneas laterales coincide con la región de mayor densidad y arquitectura radicular, lo que garantiza el acceso fluido de agua y nutrientes suministrados por esta tecnología. Mientras tanto, el suministro subterráneo de agua minimiza la evaporación del agua del suelo, aumentando así la disponibilidad de agua para el cultivo y acentuando las diferencias de crecimiento entre ambientes hídricos (Fig. 2b).
Figura 2. (a) Suministro subterráneo de riego a cultivos de maní. (b) Cultivo de maní creciendo en condiciones hídricas contrastantes.
CONCLUSIONES
El sistema SDI aumentó la eficiencia en el uso del agua tanto de la biomasa total como de las vainas, lo que resultó en un incremento del 95% en el rendimiento de grano bajo condiciones de riego.
La diferencia significativa entre la zona de crecimiento y cosecha de las vainas de maní, así como la profundización de las líneas laterales de riego en el suelo franco limoso, demuestra la viabilidad de utilizar la tecnología SDI en campos de maní.
Referencias bibliográficas
HARO, R.J.; DARDANELLI, J.L.; COLLINO, D.J.; OTEGUI, M.E.; Déficit hídrico y efectos sobre el clavado en el rendimiento de semilla de maní: vínculo con la eficiencia en el uso del agua y de la radiación fotosintéticamente activa. Field Crops Research, v.61, p. 343-352.
https://inta.gob.ar/documentos/informacion-meteorologica-mensual-de-la-eea-manfredi. Información meteorológica mensual de la EEA Manfredi. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Vigente al 11 de julio de 2019.
JACKSON, R.J.; REGINATO, R.D.; IDSO, S.B. Temperatura del dosel de trigo: una herramienta práctica para evaluar los requerimientos hídricos. Water Resources Research, v.13, p.651–656, 1977.
LAMM, F.R.; MANGES, H.L.; STONE, L.R.; KHAN, A.H.; ROGERS, D.H. Requerimiento hídrico del maíz bajo riego por goteo subterráneo en el noroeste de Kansas. American Society of Agricultural Engineers, v.38 (2), p. 441-448, 1995.
SEVERINA, I.; GIUBERGIA, J.O.; SALINAS, A.; MARTELLOTTO, E.; ARCE, A.; BOCCARDO, M.; ANDRIANI, J. Validación de dos metodologías de balance hídrico en el cultivo de trigo bajo riego suplementario, en la región central de Córdoba. En Boletín de Divulgación Técnica N° 11, ediciones Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, 2012.
