Necesidades teóricas de los cultivos energéticos de eucalipto Dirección de Investigación Desarrollo e Innovación Huelva, noviembre de 2010
1. In Intr trod oduc ucci ción ón Este trabajo tiene como objeto la estima de las necesidades anuales de agua de riego de los cultivos energéticos leñosos con especies del género Eucalyptus para para el ámbi ámbito to geog geográ ráfi fico co de la prov provin inci cia a de Huelva.
2. Da Dato tos s Climat Climatoló ológic gicos os En el presente estudio se han considerado como valores climáticos de referencia de la zona, los valores promedio de la ciudad de Huelva para la serie histórica de los últimos 26 años (Clave de estación AEM: GA-6 GA-605 05)) y que que se deta detall llan an en la tabl tabla a nº1. nº1. La esti estima maci ción ón de la evapot evapotran ranspi spirac ración ión se ha realiz realizado ado por el método método Penman-Monteith (Penmman, 1956; Monteith, 1965).
Tabla nº1. Resumen climatológico para Huelva. Fuente: Agencia Estatal de Meteorología. Serie: 26 años. Log 6º57’. Lat 37º16’. Alt 26 m.
3. Cálcul Cálculo o de la Evapot Evapotran ranspir spiraci ación ón del cultiv cultivo o (ETc) (ETc) y de las Necesidades Netas de Riego (NNR) La evapotranspiración del cultivo (ETc) se ha estimado a partir de la siguiente ecuación:
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ETc = Kc*ETo
Siendo: ETo: Evapotranspiración de referencia. Kc: Coeficiente de cultivo, variable en función del tipo de cultivo, estado vegetativo y climatología de la zona. A partir del cálculo anterior, las necesidades netas de riego (NNR) se obtienen aplicando la siguiente formula:
NNR = ETc – Precip.efec Siendo: ETc: Evapotranspiración de cultivo. Precip.efec: Precipitación media efectiva en el período estimado. La precipitación efectiva es el porcentaje de la precipitación mensual que se puede suponer que es aprovechado por los cultivos. Hemos seguido la metodología propuesta por FAO, “Precipitación efectiva en la agricultura de regadío” (Dastane, 1974) para la estima de este parámetro. En base a este estudio, se ha considerado la hipótesis de cálculo para regiones con precipitaciones mensuales inferiores a los 250 mm. Dado que en la zona de estudio las precipitaciones totales medias mensuales no sobrepasan los 100 mm, y el consumo de evapotranspiración oscila entre 35 y 202 mm, se ha elegido un porcentaje, del 75% para efectuar los cálculos de necesidades de agua, lo cual nos sitúa en una posición intermedia respecto a la fiabilidad del % de prescripción eficaz previsible. Para la estima de los valores del factor de cultivo (Kc) se ha revisado el estudio FAO nº 56 Riego y drenaje “Evapotranspiración del cultivo” (Allen et al., 2006). Esta monografía ofrece el ajuste del factor del cultivo para distintos cultivos agrícolas herbáceos y leñosos pero no incluye determinaciones para especies forestales cultivadas (Yan, 2009). Esto obliga a emplear estimaciones indirectas o bien el empleo de valores obtenidos a través de determinaciones empíricas (Feddes, 1987; Rebori, 2007). En nuestro caso hemos considerado el rango de valores estimados para el olivar (0,09-0,42) cultivados en zonas predominantemente secas, con vientos débiles a moderados y con una cobertura de dosel entre el 40 y 60%. Entendemos que las estimas para esta especie guardan la mayor homología ecológica con los cultivos energéticos de eucalipto manejado con riego deficitario en base a varios factores como la duración de la etapa de crecimiento del cultivo, la fracción de
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cabida cubierta y altura del cultivo, ajuste por control estomático, etc. Si bien considerado las diferencias para el ajuste mes a mes de los factores del cultivo: -
Mayor actividad fisiológica del eucalipto en los meses de invierno. Mayor precocidad en el inicio de la etapa de crecimiento para el eucalipto. Riego de mantenimiento durante los meses centrales del verano.
A continuación, en la tabla nº2 se presentan los cálculos de las variables (ETc) y (NNR), para el cultivo energético con especies del género Eucalyptus. Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Total Anual Media mensual
Eto mm/mes 39.4 52.3 92.7 113.4 143.2 167.1 202.2 179.5 145.5 93 49.8 38.1
Kc
Etc
Pe
0,09 0,30 0,30 0,36 0,36 0,42 0,39 0,39 0,42 0,30 0,12 0,12
mm/mes 3,55 15,69 27,81 40,82 51,55 70,18 78,86 70,00 61,11 27,90 5,98 4,57
mm/mes 56,42 35,56 27,41 34,09 21,34 8,45 2,57 3,96 12,47 45,47 58,08 76,08
mm/mes 0,0 0,0 0,4 6,73 30,21 61,73 76,29 66,04 48,64 0,0 0,0 0,0
l/s/ha 0,000 0,000 0,002 0,026 0,117 0,238 0,294 0,255 0,188 0,000 0,000 0,000
458,0
381,9
2.17,3
1,1
38,2
31,8
18,1
0,1
1.316,2 109,7
0,3
NNR
Tabla nº2. Cálculo mensual de la evapotranspiración del cultivo (Etc), Precipitación efectiva (Pe) y Necesidades netas de riego (NNR) para el cultivo energético con especies de eucalipto en la provincia de Huelva.
Las estimaciones realizadas establecen una evapotranspiración anual para los cultivos energéticos con eucalipto de 4.580 m 3/ha/año (458 mm/año). Determinaciones experimentales llevadas a cabo en nuestro país han caracterizado la eficiencia en el uso del agua (EUA) para el Eucalyptus globulus de 3,27 gr de materia seca (m.s) por cada kg de agua transpirada (Jiménez et al., 2007). Este parámetro ha sido determinado también de forma empírica para la misma especien en Portugal (David et al., 1997) ofreciendo valores semejantes.
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Si tomamos como referencia productiva para los cultivos energéticos con esta especie la cifra de 15 t de m.s./ha/año, en base a la eficiencia en el uso del agua de la especie, la evapotranspiración anual del cultivo supondría un total de 4.587 m3/ha/año. Esta cifra es el equivalente a la evapotranspiración del cultivo antes estimada en 4.580 m3/ha/año, lo que confirma la validez de las estimaciones realizadas.
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4. Cálculo de las necesidades reales de riego (Nb) y caudales ficticios continuos (qc) Para el cálculo siguiente se ha considerado el caso de riego localizado para el cual se considera una eficacia del 90% (Kd)
Mes
Eficiencia del Riego
Necesidades Reales de riego (Nb)
Caudales ficticios continuos (qc)
Vu
(%)
mm/día
l/s/ha
m3/ha/mes
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre
90
0,0
0,0
0,0
90
0,0
0,0
0,0
90
0,01
0,00
4,44
90
0,25
0,03
77,32
90
1,08
0,13
335,69
90
2,29
0,26
708,77
90
2,73
0,32
847,64
90
2,37
0,27
733,83
90 90
1,80 0,0
0,21 0,0
558,46 0,0
90
0,0
0,0
0,0
90
0,0
0,0
0,0
Total Anual Media Mensual
3.266,16 272,18
Tabla nº3. Cálculo mensual de las Necesidades reales de riego (Nb) y Caudales ficticios (qc) continuos para el cultivo energético con especies de eucalipto en la provincia de Huelva en riego localizado.
5. Conclusiones Las estimaciones y cálculos realizados arrojan unas necesidades reales de riego por goteo para los cultivos energéticos con especies del género Eucalyptus de 3.266 m3/ha/año. La campaña de riego se extendería entre los meses de marzo y septiembre, con un promedio mensual de 467 m 3/ha durante dicho periodo y considerando un riego deficitario durante los meses de julio y agosto. Las hipótesis consideradas para la estimación de las necesidades de riego el cultivo en base a su evapotranspiración son coincidentes con
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las determinaciones experimentales de la eficiencia en el uso del agua de la especie E. globulus para productividades potenciales de biomasa de 15 t de m.s./ha/año.
6. Referencias Dastane, N.G. 1974. Precipitación efectiva en la agricultura de regadío. FAO Nº 25. 67 p. David T.S., Ferreira M.I., David J.S., Pereira J.S. 1997. Transpiration from a mature E. globulus plantation in Portugal during a spring-summer period of progressively higher water déficit . 1997. Oecologia 110:153-159. Feddes, R.A. 1987. Crops factors in relation to Makkink reference-crop evapotranspiration . Comm. Hydrol. Res. TNO, The Hague.Proc.and Inf.39:33-44. Jiménez E., Vega J.A. Pérez-Gorostiaga P., Fonturbel T., Cuiñas P., Fernández C., 2007. Evaluación de la transpiración de Eucalyptus globulus mediante la densidad de flujo de savia y su relación con variables meteorológicas y dendrométricas. Boletín del CIDEU 3: 119-138. Monteith, J.L. 1965. Evaporation and environment. pp. 205-234. In G.E. Fogg (ed.)Symposium of the Society for Experimental Biology, The State and Movement of Water in Living Organisms, Vol. 19, Academic Press, Inc., NY. Penman H. L., 1956. Estimating evaporation. Trans. Am. Geophys. Union 37, 43–50. Rebori, MG., 2007. Sensibilidad de ecuaciones de Evapotranspiración en la estimación de los consumos de agua de Eucalyptus dunnii . Anais I Seminário de Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica do Paraíba do Sul: o Eucalipto e o Ciclo Hidrológico, Taubaté, Brasil, 07-09 novembro 2007, IPABHi, p. 237-244. Yan D., 2009. Spatial distribution of water use by eucalyptus plantations in a small catchment in Guangxi, South China: a modelling and GIS approach. Doctoral Thesis.Department of Forest Resource Management. University of Helsinki. 100 pp.
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