Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Reconquista Licenciatura en Administración Rural Cátedra de Producción Agraria 1
Consumo de agua por los distintos cultivos
ALUMNO: Magnago Nicolás Javier PROFESOR: Ing. Agr. (MSc) JORGE FARIÑA NÚÑEZ
2014
Introducción: De todos los recursos que las especies vegetales necesitan para crecer y desarrollarse el agua es el más abundante y puede ser, también, el más limitante por el gran volumen que una planta debe absorber durante todo su siclo de vida. No obstante, las plantas solo conservan aproximadamente el 3% del volumen total de agua que absorben, cantidad que usan en la fotosíntesis y otros procesos metabólicos. El 97% del agua restante, cuya principal función es el transporte de nutrimentos disueltos a través de la planta, asciende desde la raíz hasta la superficie de las hojas, donde es evaporada en forma de transpiración. La cantidad de agua que fluye a través de la planta o circula por unidad de superficie de cultivo depende de la oferta de agua del suelo, de las características estructurales y funcionales de la planta o el cultivo, y de las condiciones atmosféricas.
Los factores que determinan la disponibilidad y el consumo de agua en los cultivos son:
El clima.: Temperatura, precipitación.
HUMEDAD,
vientos,
latitud,
luminosidad
y
El Cultivo: Especie, Variedad, ciclo vegetativo, Hábitos radiculares, las fechas de siembra, etc. El suelo. Textura, Estructura, Profundidad del Nivel freático, Capacidad de retención de HUMEDAD. El agua de riego: Su Calidad y disponibilidad, Prácticas de riego.
Factores determinantes en el consumo de agua en una planta:
Evaporación
La evaporación es un proceso muy importante en bases continentales, ya que aproximadamente ¾ partes del agua que se precipita, regresa a la atmósfera, ya sea por evaporación o evapotranspiración. Si se considera una superficie plana de agua con una entrada neta de energía calorífica, el cuerpo de agua incrementará la energía liberada de la moléculas de agua hasta el punto en que puedan escapar a través de la interface líquida-vapor. Esto a su vez, produce un decremento en energía cinética del resto de las moléculas, lo cual explica por qué el agua remanente se enfría. Un ejemplo de lo anterior, es la sensación de estar más confortable en climas secos que en húmedos, ya que al producirse la transpiración, el agua se evapora absorbiendo calor del cuerpo y del aire adyacente, esto produce un descenso en la temperatura del cuerpo. Obsérvese que este fenómeno no puede ocurrir en una zona saturada. El proceso contrario ocurre en climas fríos (donde se congela el agua).
En tanto las moléculas del líquido se escapan, su energía cinética disminuye debido a las fuerzas intermoleculares. Si se tiene un suministro de calor continuo, la evaporación prosigue formándose una acumulación de moléculas de vapor, lo que provoca un incremento de la presión de vapor de aire exactamente arriba de la superficie líquida, hasta que empieza la condensación. La evaporación varía por una parte con la luminosidad, con el viento, la humedad relativa y la temperatura, así como también con el grado de humedad presente. La influencia de los factores atmosféricos o características climáticas propias de la región son importantes, ya que mientras mayor sean las horas-luz, mayor será la evaporación; igualmente se comporta el viento que al ser más intenso y seco, consume mayor cantidad de agua. La evaporación será mayor mientras mayor sea la humedad relativa y menor el número de plantas.
Transpiración
La diferencia en concentraciones entre la savia de las células de las raíces de una planta y el agua del suelo, causan una presión que se denomina “osmótica”. Esta presión hace que el agua del suelo se mueva a través de las membranas semipermeables de las raíces, hasta llegar a las células (nutrientes). Una salinidad alta en el disolvente del agua del suelo y/o una alta tensión debido a la humedad del suelo puede reducir o prevenir la transferencia osmótica. Al paso recíproco de líquidos de distinta densidad, a través de una membrana semipermeable que los separa se denomina “ósmosis”. Una vez dentro de las raíces, el agua es transferida por toda la planta. En las hojas, el aire entra a su epidermis a través de ciertas aberturas llamadas estomas, los cloroplastos dentro de la hoja usan el bióxido de carbono del aire y una parte del agua disponible para generar los carbohidratos necesarios para el crecimiento de la planta (fotosíntesis). Conforme el aire entra a la hoja, escapa agua a través de las estomas abiertas y a este proceso se le denomina “transpiración”. El volumen de agua transpirado es del orden de 800 veces mayor o igual que el necesario para formar materia vegetal. La transpiración se ve limitada por la velocidad con que las plantas disponen de la humedad. El agua disponible varía con el tipo de suelo y va desde 0.5 mm/cm de profundidad para arenas, hasta 2 mm/cm para arcillas con materia vegetal. La transpiración por unidad de área depende además, de la cubiert a vegetal. El tipo de planta es un factor importante en el control de la transpiración, principalmente cuando la humedad del suelo se ve limitada. Especies con raíces poco profundas no podrán obtener agua cuando el suelo se seque; de aquí que la vegetación con raíces profundas transpire mayor cantidad de agua en tiempos de sequía que las anteriores.
Evapotranspiración La evapotranspiración es esencialmente igual a la evaporación, excepto que la superficie de la cual se escapan las moléculas de agua no es una superficie de agua, sino hojas de plantas. La cantidad de vapor de agua que transpira una planta, varía día a día con los factores ambientales que actúan sobre las condiciones fisiológicas del vegetal y determinan la rapidez con que el vapor del agua se desprende de la planta, siendo los principales:
Radiación solar
Humedad relativa
Temperatura
Viento
Radiación solar. El principal efecto de las radiaciones solares sobre la evapotranspiración proviene de la influencia de la luz sobre la apertura y cierre de las estomas, ya que en la mayoría de las especies vegetales, los estomas por lo común, permanecen cerrados cuando desaparece la luz. Humedad relativa. En general si otros factores permanecen constantes, cuando la presión del vapor es mayor, será más lenta la evapotranspiración. Si los estomas están cubiertos, la difusión del vapor de agua de las hojas dependerá de la diferencia entre la presión de vapor de agua en los espacios intercelulares y la presión de vapor de la atmósfera exterior. Temperatura. Influye en la velocidad en que se difunde el vapor de agua de las hojas a través de las estomas, en general cuanto más alta es la temperatura para un gradiente dado, más alta es la velocidad de difusión. Viento. El efecto del viento sobre la evapotranspiración dependerá de las condiciones ambientales. Un aumento en la velocidad del viento, dentro de ciertos límites significa una mayor evapotranspiración, sin embargo, puede decirse que la evapotranspiración aumenta relativamente más, por los efectos de una brisa suave (0 a 3 km/hora), que por vientos de gran velocidad. Se ha observado que estos últimos ej ercen más bien un efecto retárdate sobre la evapotranspiración, probablemente debido al cierre de las estomas en tales condiciones. El efecto del viento puede ser indirecto sobre la evapotranspiración a través de la influencia que ejercen en la temperatura de las hojas. La evapotranspiración suele expresarse en mm de altura de agua evapotranspirada en cada día (mm/día) y es una cantidad que variará según el clima y el cultivo. http://www.geologia.uson.mx/academicos/lvega/ARCHIVOS/ARCHIVOS/EVAP.htm
Importancia de las precipitaciones: Para aquellas grandes regiones agrícolas donde no se dispone de riego la lluvia es la que posibilita la agricultura y el estudio de ella es la que permite definir el tipo de cultivo
que se hará, las fechas de siembra y de cosecha, así como el resto de las labores agrícolas. Las lluvias tienden a ser erráticas y habrán años lluviosos o menos lluviosos, los cultivos realizados usando las lluvias como fuente de agua tienden a tener cosechas buenas y malas dependiendo de si llueve suficiente o no o incluso se pueden perder las cosechas si llueve demasiado, las defensas que tiene el agricultor en este caso es mejorar el suelo al máximo para aumentar la capacidad de almacenamiento de agua y que los cultivos no sufran por falta de agua si las lluvias no tienen la regularidad requerida. http://www.agro-tecnologia tropical.com/las_lluvias.html
Distribución de lluvias en santa fe:
Riego artificial: Aportación de agua al suelo, compensando el déficit de precipitaciones. Por lo general, esta aportación no se realiza de modo continuo, sino que por razones de tipo técnico y económico, hay que llevarla a cabo periódicamente, aprovechando la capacidad de retención de agua que tiene el suelo. Al efectuar el riego se aplica una dosis de agua al suelo de un modo muy rápido y casi siempre con un exceso de agua sobre la necesaria para alcanzar la capacidad de campo. Es fundamental la eliminación de esta agua sobrante, ya que en caso contrario se iría acumulando en el suelo con la consiguiente elevación de la capa freática y los correspondientes perjuicios a los cultivos ante la falta de aireación de las raíces. http://www.ecured.cu/index.php/Riego_de_los_cultivos
Algodón: Las necesidades de agua del cultivo de algodón varían de 600 a 1200mm, dependiendo del clima y zona en que se cultive. Al inicio del período vegetativo la necesidad es de 2 mm/día aproximadamente. Luego, alcanzada la floración, la necesidad de agua es máxima, llegando a requerir hasta 8 mm / día. Es decir, que el 60% del rendimiento depende de que los requerimientos hídricos en esta etapa sean correctamente saciados. Ya que una sequía registrada en esta etapa no se revierte posteriormente, produciendo la caída de botones florales. Un grado relativamente bajo de estrés afectara a la retención
de primordios foliares, produciendo menor número de flores. En caso de que el grado sea mayor, este afectara también la retención de frutos Además, otro factor determinante es la fecha de siembra, la cual puede ser modificada estando ligada al clima, debido a la falta de humedad y de agua almacenada en el suelo. En primer lugar, el algodón es uno de los cultivos que más agua consumen. Una vez sembrado el cultivo, el estrés hídrico es un peligro permanente. La evapotranspiración máxima es ampliamente superior a los 6 mm/día. El principal síntoma visible, en caso de haber sufrido estrés hídrico, es la marchites de la hoja. Un tenue color azulado en las hojas puede ser otro indicador de que la planta ha sufrido la falta de agua. : http://www.irri.com.ar/informes/Algodon.pdf Está estimado que se requieren 5 metros cúbicos de agua para obtener un kilogramo de algodón. Se calcula que para producir una camiseta se necesita aproximadamente 2.720 litros de agua. http://www.traxco.es/blog/tecnologia-del-riego/del-algodon
Sorgo El sorgo tolera mejor la sequía y el exceso de humedad en el suelo que la mayoría de los cereales y crece bien bajo una amplia gama de condiciones en el suelo. Responde favorablemente a la irrigación, lográndose excelentes resultados bajo riego. Requiere un mínimo de 250 mm durante su ciclo para llegar a producir grano y pueden obtenerse buenos rendimientos con 350 mm, Pero, para lograr altas producciones, el requerimiento de agua varía entre 450 y 600 mm, dependiendo del ciclo del híbrido elegido y las condiciones ambientales. Los mayores requerimientos ocurren entre los 40 a 70 días de edad del cultivo con valores promedios diarios de evapotranspiración entre 4.80 y 5.00 mm/día A pesar de que el sorgo tiene la capacidad de permanecer latente durante la sequía, para volver luego a crecer en períodos favorables, las situaciones de stress modifican su comportamiento: el inicial conduce generalmente a una prolongación del ciclo de cultivo, mientras que el stress tardío acelera la madurez. La siembra debe coincidir con el inicio de las lluvias de primavera para que el sistema radicular se desarrolle y establezca bien antes de que se inicien los períodos secos estacionales. http://www.monografias.com/trabajos/sorgo/sorgo.shtml
Maíz En el total del ciclo, el maíz requiere 500 a 600 mm de agua. El máximo consumo diario se da en el período que va desde la 8a o 9a hoja, que es cuando comienza a formar la espiga y se define el rendimiento potencial máximo de la planta, hasta fines del llenado del grano, donde requiere unos 300 mm . En la zona maicera central esos momentos coinciden, para siembras de principios de setiembre, con los meses de diciembre y enero. En esa misma época es cuando se produce la mayor probabilidad de déficit de agua, por insuficiencia de lluvias.
Para este cultivo los máximos consumidos de agua se dan entre los 50 y 80 días con valores de 4.8 a 5.4 mm/día El maíz es una especie relativamente tolerante a las deficiencias de agua durante el período vegetativo y de maduración. El déficit de agua durante el período de floración, incluyendo la formación de la inflorescencia y estigmas y la polinización, causa una fuerte disminución del rendimiento. La escasez de agua en el período de floración, resulta en la reducción del rendimiento o en mazorcas sin granos relacionada con la desecación de los estigmas.
Trigo La eficiencia de uso del agua por parte del cultivo de trigo en climas templados, indican la posibilidad de alcanzar valores de 14 kg de grano por cada mm de agua, y se menciona un uso total de agua de aproximadamente 450 a 500 milímetros. Se debe tener en cuenta que la eficiencia de uso de agua del cultivo dependerá finalmente, de la demanda atmosférica en cada situación Partiendo de un suelo de textura franca y suficientemente recargado en su capacidad de retención hasta un metro de profundidad, el cultivo de trigo requiere poco suplemento de humedad hasta mediados de macollaje. En cambio, una vez comenzado el encañado, aumenta la demanda de agua (2-3 mm/día) y los requerimientos se hacen máximos desde la aparición de la penúltima hoja hasta comienzos de llenado de grano (4 - 6 mm/día). En gran parte del área triguera argentina, este período crítico transcurre con algún grado de déficit hídrico y es allí donde el riego debería utilizarse. La falta de agua puede limitar la absorción del nitrógeno por parte del cultivo, y la buena disponibilidad de nitrógeno mejora la productividad de materia seca por cada mm de agua disponible. El agua que puede recibir el cultivo de trigo desde floración hasta madurez fisiológica es importante para lograr rendimientos reales en grano, con 150 a 250 mm de agua. http://www.unne.edu.ar/unnevieja/Web/cyt/com2005/5-Agrarias/A-039.pdf
Girasol El girasol utiliza generalmente unos 560 mm de agua durante su estación de crecimiento. Esto es un 15 a 20% menos que el maíz. El girasol puede florecer en condiciones de sequía debido a su profundo y agresivo sistema radicular, que es muy eficiente en absorber agua del suelo. En su ciclo la planta consume150 mm de agua hasta la formación del botón floral, 300 a 350 mm veinte días antes y veinte días después de la floración y 150 mm durante el llenado de grano. La fase crítica en cuanto a necesidades de agua, se extiende desde el inicio del botón floral hasta quince días después del final de la floración y es necesario un suministro constante de agua hasta el final del ciclo para favorecer un alto contenido de aceite. Para las variedades actuales las necesidades en agua pueden alcanzar los 650 mm durante el ciclo en un régimen de evapotranspiración máxima. Las diferencias importantes se dan según el estado o etapa de desarrollo de la planta. El consumo diario promedio puede alcanzar los 6 mm/día pudiendo superar los 10 mm diarios.
http://www.mag.go.cr/bibioteca_virtual_ciencia/tec-girasol.pdf
Conclusión: Mi conclusión sobre esta monografía es que nos da una visión de lo importante que es el agua para desarrollar la actividad agrícola, ya sea, dependiendo de las precipitaciones o por técnicas de riego aplicadas a los cultivos. Además nos ayuda a entender como los cultivos utilizan y aprovechan el agua, (transpiración) y otros factores que afectan para bien o para mal en la disponibilidad del recurso hídrico para la planta (clima, viento, evaporación).otra cosa que se puede decir es que dependiendo de los mm de agua que la planta necesita consumir se puede determinar en qué estación del año le conviene a cada cultivo sembrar con respecto a la distribución de las precipitaciones de lluvia.(trigo invierno, algodón primavera).
Bibliografía citada: EVAPOTRANSPIRACION:http://www.geologia.uson.mx/academicos/lvega/ARCHIV OS/ARCHIVOS/EVAP.htm Algodón: http://www.irri.com.ar/informes/Algodon.pdf http://www.traxco.es/blog/tecnologia-del-riego/del-algodon sorgo: . http://www.monografias.com/trabajos/sorgo/sorgo.shtml trigo: http://www.unne.edu.ar/unnevieja/Web/cyt/com2005/5-Agrarias/A-039.pdf riego artificial: http://www.ecured.cu/index.php/Riego_de_los_cultivos importancia de las tropical.com/las_lluvias.html
precipitaciones:
http://www.agro-tecnologia
