ALFA. Revista de
Investigación en Ciencias Agronómicas y Veterinarias
Enero-abril 2024 / Volumen
8, Número 22
ISSN: 2664-0902 / ISSN-L:
2664-0902
https://revistaalfa.org
pp. 95 – 109
Lisímetros artesanales para estimar el coeficiente de
cultivo del maíz morado (Zea mayz
L.)
Handmade lysimeters to estimate the crop
coefficient of purple corn (Zea mays
L.).
Lisímetros artesanais para
estimar o coeficiente de cultivo do milho roxo (Zea mays L.)
Jose Figueroa Ramirez
Jf_r_1990@hotmail.com
https://orcid.org/0000-0002-0661-8018
Abelardo Manrique Diaz Salas
adiazs@unasam.edu.pe
https://orcid.org/0000-0002-9294-9074
Santos Severino Jacobo
Salinas
salinasjacobo@hotmail.com
https://orcid.org/0000-0002-5984-1766
Walter Vizcarra
Arbizu
waltervizcarraarbizu@gmail.com
https://orcid.org/0000-0002-6639-1409
Luisa Madolyn Alvarez Benaute
luisa.alvarezb@gmail.com
https://orcid.org/0000-0001-6961-9870
Dalila Illatopa Espinoza
dalyillatopa@gmail.com
https://orcid.org/0000-0002-9611-1324
Universidad Nacional Hermilio Valdizan. Huánuco, Perú
Artículo recibido 21 de noviembre 2023 | Aceptado 23 de noviembre 2023 |
Publicado 20 de enero 2024
Escanea en tu dispositivo móvil o revisa este artículo en:
https://doi.org/10.33996/revistaalfa.v8i22.251
RESUMEN
El coeficiente de
cultivo es la relación entre la evapotranspiración del cultivo ETc y la
evapotranspiración de referencia ETo usadas para determinar las tazas
evapotranspirativas de los cultivos. Objetivo. Determinar el coeficiente de
cultivo (Kc) para las distintas etapas de crecimiento del maíz morado mediante
el uso de lisímetros de drenaje. Materiales y métodos. La investigación fue del
tipo aplicada y descriptiva, empleando una metodología de diseño longitudinal.
La población objeto de análisis consistió en 70 plantas de maíz morado, todas
ellas caracterizadas por su uniformidad. Además, la muestra, también homogénea,
estuvo compuesta por 12 plantas distribuidas en tres lisímetros, mientras que
la muestra para el pasto Ray Grass abarcó un lisímetro siendo las dimensiones
de 1.20 metros cuadrados. El tipo de muestreo utilizado fue probabilístico, de
muestreo aleatorio simple, garantizando así la representatividad y validez de
los resultados. Se midieron las variables de evapotranspiración del maíz morado
(ETc) y del cultivo de referencia (ETo) para estimar el coeficiente de cultivo
(Kc). Resultados. Se estimó el coeficiente de cultivo del maíz morado (Kc) en
las etapas de crecimiento, siendo estas: 0.69 en la etapa inicial, 1.10 en la
etapa de desarrollo, 1.28 en la etapa intermedia y 0.99 en la etapa final. Conclusiones.
Los resultados de esta investigación brindan información para los agricultores,
proporcionando directrices científicas para la gestión eficiente del riego y la
toma de decisiones en la producción del maíz morado en la región.
Palabras clave: Lisímetro; Coeficiente de cultivo; Zea mayz L
ABSTRACT
The crop coefficient
is the ratio of crop evapotranspiration ETc to the
reference evapotranspiration ETo
used to determine crop evapotranspiration rates. Objective.
To determine the crop coefficient (Kc) for different
growth stages of purple corn using drainage lysimeters.
Materials and methods. The research was of the applied
and descriptive type, employing a longitudinal design methodology. The
population under analysis consisted of 70 purple corn plants, all of them
characterized by their uniformity. In addition, the sample, also homogeneous,
consisted of 12 plants distributed in three lysimeters,
while the sample for Ray Grass covered one lysimeter
with dimensions of 1.20 square meters. The type of sampling used was
probabilistic, simple random sampling, thus guaranteeing the representativeness
and validity of the results. The evapotranspiration variables of purple corn (ETc) and the reference crop (ETo) were measured to estimate the crop coefficient (Kc). Results. The crop coefficient
of purple corn (Kc) was estimated at the growth
stages, being: 0.69 at the initial stage, 1.10 at the development stage, 1.28
at the intermediate stage and 0.99 at the final stage. Conclusions.
The results of this research provide information for farmers, providing
scientific guidelines for efficient irrigation management and decision making
in the production of purple corn in the region.
Key words: Lysimeter;
Crop coefficient; Zea mayz
L
RESUMO
O coeficiente de
cultura é a razão entre a evapotranspiração da cultura ETc e a evapotranspiração de referência ETo usada para determinar as taxas de evapotranspiração da
cultura. Objetivo. Determinar o coeficiente de cultura (Kc) para diferentes estágios de crescimento do milho
roxo usando lisímetros de drenagem. Materiais e
métodos. A pesquisa foi aplicada e descritiva, usando uma metodologia de
projeto longitudinal. A população analisada foi composta por 70 plantas de
milho roxo, todas caracterizadas por sua uniformidade. Além disso, a amostra,
também homogênea, foi composta por 12 plantas distribuídas em três lisímetros, enquanto a amostra de capim-braquiária abrangeu
um lisímetro com dimensões de 1,20
metro quadrado. O tipo de amostragem utilizado foi probabilístico,
amostragem aleatória simples, garantindo assim a representatividade e a
validade dos resultados. As variáveis de evapotranspiração do milho roxo (ETc) e da cultura de referência (ETo) foram medidas para estimar o coeficiente de cultura (Kc). Resultados. O coeficiente de cultura do milho roxo (Kc) foi estimado nos estágios de
crescimento, sendo: 0,69 no estágio inicial, 1,10 no estágio de
desenvolvimento, 1,28 no estágio intermediário e 0,99 no estágio final.
Conclusões. Os resultados desta pesquisa fornecem informações para os
agricultores, proporcionando diretrizes científicas para o manejo eficiente da
irrigação e a tomada de decisões na produção de milho roxo na região.
Palavras-chave: Lisímetro;
Coeficiente de cultura; Zea mayz
L
INTRODUCCIÓN
El coeficiente de cultivo (Kc),
permiten a los agricultores y profesionales utilizar el valor resultante de
evapotranspiración de cultivo (ETc) para decidir la frecuencia y el módulo de
riego para sus cultivos. Al conocer las necesidades de agua de un cultivo durante
cada etapa de crecimiento, los agricultores pueden evitar el riego excesivo (1).
Así, mismo la gestión eficiente del riego basada en el coeficiente de cultivo
contribuye a la sostenibilidad ambiental al reducir la presión sobre los
recursos hídricos locales.
Sobre todo, el coeficiente de cultivo
(Kc), se determina experimentalmente con la relación ETc/ETo para diferentes
cultivos, y se utiliza para relacionar ETc a ETo de manera que ETc = Kc x ETo.
Estas varían según la anatomía de las hojas, características de las estomas,
las propiedades aerodinámicas, e incluso el albedo; ocasionan que la
evapotranspiración del cultivo difiera de la evapotranspiración del cultivo de
referencia bajo las mismas condiciones climáticas. Debido a variaciones en las
características del cultivo durante los diferentes periodos de crecimiento, para
un determinado cultivo el Kc cambia desde la siembra hasta la madurez. Esta
metodología permite liberar la dependencia de los valores de Kc propuestos por
la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura,
los cuales fueron desarrollados para regiones con condiciones climáticas
diferentes, como los Estados Unidos, Asia y Europa alcanzando valores de Kc:
0.70 en la etapa inicial, 1.15 en la etapa de desarrollo, 1.05 en la etapa
intermedia y 1.50 en la etapa final (2).
Por lo tanto, el coeficiente de
cultivo (Kc) desempeña un papel crucial al estimar la cantidad de agua
requerida para el riego, permitiendo el control del nivel de humedad en la zona
radicular durante todas las etapas del desarrollo vegetativo del maíz morado.
Esto evita los períodos críticos de desarrollo del cultivo, como la floración y
el llenado de granos temprano. Por consiguiente, se posibilita la formulación
de proyectos de riego, es así que en esta investigación se planteó el objetivo
de determinar el coeficiente de cultivo (Kc) para las distintas etapas de
crecimiento del maíz morado mediante el uso de lisímetros artesanales. Los
lisímetros se definen como dispositivos que contienen un volumen de suelo,
aislado hidrológicamente del suelo circundante, en el cual resulta posible
controlar y medir los diferentes términos que intervienen en el balance de agua
(3) así, mismo son recipientes en los cuales se trata de mantener la
uniformidad del ambiente, de tal forma que, al sembrarse alguna especie vegetal
para su evaluación, el comportamiento sea igual al de las condiciones naturales
(4).
En cuanto al método que se utilizo
fue el del lisímetro de drenaje, fue diseñado teniendo en cuenta las
características fisiológicas de las plantas de maíz morado y pasto Ray Grass,
tales como la profundidad radicular, la distancia entre surcos, distribución de
los horizontes del suelo y el área foliar; las dimensiones de los lisímetros
fluctuaban de un metro de ancho por un metro veinte de largo y una profundidad
de noventa centímetros. Este método pasa por un proceso de calibración donde se
usa los dos tensiómetros uno de 30 centímetros para medir la evapotranspiración
del cultivo y la otra de 15 centímetros que mide la evapotranspiración del
cultivo de referencia; permitiendo determinar el contenido de humedad
gravimétrica del suelo, donde se correlaciona la variable de contenido de
humedad (%) y el estrés (cb) que ha experimentado el suelo desde el último
riego. Esto permite determinar el momento del riego, capacidad de campo y punto
de marchitez midiendo la tensión del agua en el suelo que ejerce con los tensiómetros
instalados en la parcela experimental necesarios para medir el balance hídrico.
Por último, para determinar el
balance hídrico se debe de considerar las entradas y salidas de agua mediante
el sistema de lisímetros. Para medir el ingreso se tuvo en cuenta el riego y
las precipitaciones registradas en la zona de estudio, para las salidas el agua
drenada esta se midió en mm/m2 en determinados periodos de tiempo
según el requerimiento hídrico del maíz morado y el pasto Ray Grass; el periodo
para determinar la evapotranspiración se parte desde la siembra hasta la senescencia
del maíz morado evaluando las cuatro etapas de crecimiento propuestos por la
FAO. Es así teniendo estos datos se procedió a dividir ETc/ETo para estimar el
coeficiente de cultivo (Kc) del maíz morado en las condiciones edafoclimáticas
de Cayhuayna, Huánuco, Perú.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se ejecutó en el
Centro de Investigación Frutícola-Olerícola de la Universidad Nacional Hermilio
Valdizán, ubicado en la localidad de Cayhuayna, distrito de Pillco Marca,
departamento y provincia de Huánuco, Perú. Como se muestra en la Figura
1.
Figura 1. Vista del lugar de ejecución Google.
La investigación desarrollada fue del
tipo aplicada y descriptiva, empleando una metodología de diseño longitudinal.
La población objeto de análisis consistió en 70 plantas de maíz morado, todas
ellas caracterizadas por su homogeneidad. Además, la muestra, también
homogénea, estuvo compuesta por 12 plantas distribuidas en tres lisímetros,
mientras que la muestra para el Ray Grass abarcó un lisímetro con una
superficie de 1.20 m2. El tipo de muestreo utilizado fue
probabilístico, específicamente el muestreo aleatorio simple (MAS),
garantizando así la representatividad y validez de los resultados obtenidos.
En cuanto a las variables
consideradas en este estudio, estas incluyeron la evapotranspiración del
cultivo (ETc) y la evapotranspiración de referencia (ETo). Durante la
evaluación, se llevaron a cabo mediciones específicas para cada etapa de
crecimiento de las plantas de maíz morado y Ray Grass, utilizando el lisímetro
volumétrico de drenaje. El proceso de evaluación se inició el 01 de noviembre
de 2021, fecha en la que las plantas emergieron del suelo hasta el 15 de marzo
del 2022 cuando esta se cosecho. En relación con la recolección de datos, se
registró la precipitación (P) a través de la estación meteorológica de Huánuco,
ubicada a 10 metros de la zona de investigación. La unidad de medida utilizada
fue en láminas de mm/m2.
Además, la variable escorrentía (E)
fue excluida del análisis debido a que los lisímetros, elevados 5 centímetros
sobre el suelo, fueron concebidos como reservorios. Asimismo, la capilaridad
(C) no fue considerada, ya que no se identificaron capas freáticas
sub-superficiales en el suelo. En cuanto al riego (R), se llevó a cabo mediante
una probeta graduada y una regadera; los datos registrados se expresaron en
mililitros/lisímetro. Estos valores fueron convertidos a mm/m2
dividiendo el volumen entre el área del lisímetro (1.20 m2). Posteriormente,
se registró el drenaje (D) en mililitros por lisímetro, convirtiendo estos
datos a mm/m2 al dividir el volumen obtenido por el área del
lisímetro de acuerdo formula siguiente:
ETc, ETo=(R+P+D)
/(#dias)
Coeficiente de cultivo (Kc).
La determinación de los coeficientes
para cada etapa de desarrollo del maíz morado se llevó a cabo a partir de la
emergencia de las plantas, aproximadamente 8 días después de realizar el primer
riego el día de la siembra. Se utilizó la siguiente ecuación:
Kc= (ETc)/ (ETo)
Dentro de los equipos utilizados
tenemos el lisímetro diseñado según las dimensiones siguientes: 1.20 m de largo
y 1.00 m de ancho, lo que resulta en un área total de 1.20 m2 como
se aprecia en la Figura 2.
Figura 2. Diseño del lisímetro de drenaje.
El tamaño del lisímetro se determinó
teniendo en cuenta las características fisiológicas de las plantas de maíz
morado y pasto Ray Grass, tales como la profundidad radicular, la distancia
entre surcos y el área correspondiente a cada planta. A continuación, se
presenta una lista de los materiales utilizados: Tubería de Ø = 1/2¨ de PVC,
llave de paso de Agua f = ½, grifos de ½, tubo de PVC ½ pulgadas, reducción de
2 a ½ pulgada, recipiente medidor del nivel de agua percolado, niples de f = ½
pulgadas, L = 2.5 pulgada, cemento portland, arena fina y piedra chancada.
Otro equipo usado, fue el tensiómetro
de modelo LT de la marca IRROMETER, este dispositivo fue empleado para medir la
tensión del agua en el suelo, proporcionando información relevante sobre las
condiciones de humedad. Lámina inicial de agua de riego, calculada a partir de
la ecuación original, fue de 7.26 cm (87.12 L) para regar un suelo con una
superficie de 1.2 m2 y un perfil de 55 cm. Al sembrar maíz morado a
capacidad de campo (CC = 16%).
Para monitorear el contenido de agua
en el suelo, se utilizó un tensiómetro de 30 cm que registró la capacidad de
campo a una tensión de 15.97 cbar (CC = 16%). De manera similar, para el pasto Ray
Grass, que tuvo lugar el 16 de octubre de 2021, se esperó a que las semillas
germinaran después de 5 días y luego se realizó el riego cuando el suelo
alcanzó la capacidad de campo (CC = 16%). En este caso, se utilizó un
tensiómetro de 15 cm para registrar el volumen de agua en el suelo a una
tensión de 10 cbar.
Figura 3. Vista de los lisímetros instalados
en el campo de investigación.
Procedimiento para determinar la lámina de riego del
suelo
Se realizaron cálculos gravimétricos
de humedad del suelo para determinar la humedad y el descenso tolerable de
humedad en el cultivo de maíz morado (n=50%) y el cultivo de referencia Ray
Grass (n=40%).
Se acondicionaron los dos lisímetros
con sus respectivos tensiómetros. Para el riego inicial, se saturó de agua el
suelo, aplicando una lámina total de 87.12 litros para la profundidad
correspondiente. Luego, se tomó una muestra y se registró la tensión del suelo,
la cual se llevó inmediatamente al laboratorio. Este procedimiento se realizó
en ocho evaluaciones a intervalos de seis horas. A continuación, se detallan
las características físicas iniciales del suelo en el área de estudio:
Datos:
Capacidad de Campo (%CC) = 16% para
un suelo franco arenoso
Punto de Marchitez Permanente (%PMP)
= 8% para un suelo franco arenoso
Densidad Aparente (Da) = 1.65 g/cm3
Profundidad radicular. 55 cm
Densidad Real (Dr) = 2.50 g/cm3
Lámina de riego para saturar el suelo
franco arenoso
Los lisímetros tuvieron una
superficie de 1.20 m2 y presentaron el perfil con 3 horizontes, la
lámina para saturarlos se calculó con las siguientes ecuaciones:
Siendo la lámina de saturación un
estadio que ocurre durante breve lapso de tiempo (5) antes de la siembra, se
determina teniendo en cuenta las siguientes propiedades físicas del suelo:
Donde:
Hsat.: lamina de saturación (cm)
E: Porosidad (%)
Pw: Humedad actual del suelo (%)
Da: Densidad aparente (g/cm3)
Dr: Densidad real (g/cm3)
Prof.: Profundidad del suelo que se quiere saturar
(cm)
Lámina de riego durante
la evaluación de la ETo y ETc
Las lecturas del tensiómetro
siguieron a cada riego del lisímetro, anotando la disminución permisible de la
humedad del suelo donde n = 0.50 para maíz morado (1) a valores entre la
capacidad de campo y el punto de marchitez permanente del suelo. Para que el
suelo retenga la capacidad del campo, se controla con un tensiómetro instalado al efecto,
en este caso, cuando la marca de tensión es de 27 centibares.
Lectura del tensiómetro para los riegos
La tensión del descenso tolerable de humedad del suelo
es p = 50 % para el maíz morado y Ray Grass p=40% (1) es la siguiente:
Descenso tolerable
de humedad maíz
morado
Pw = CC% − p × (CC% − PMP%)
Pw= 16% - 0.50 x (16% - 8%)
Pw= 12% descenso tolerable para el maíz morado
Ray Grass
Pw= 16% - 0.40 x (16% - 8%) Ray Grass
Pw= 12.8% descenso tolerable
Para un descenso de humedad de p = 50
%, el tensiómetro de 30 cm registro una tensión de 27 centibares para el maíz
morado. Por lo tanto, el riego se realizó cada vez que los tensiómetros
marcaban 27 cb y para el pasto Ray Grass el tensiómetro utilizado fue el de 15
cm donde el riego se realizó cuando esta marcaba 25 cb.
Para el cálculo de la humedad, se
procedió a obtener el peso del suelo húmedo (gr) y el peso del suelo seco (gr)
por el método de la estufa a 105° C por un periodo de 24 horas. Así, mismo se
utilizó la siguiente ecuación para determinar las humedades gravimétricas del
suelo a la profundidad de 15 y 30 centímetros:
Donde:
θ (%): Contenido de Humedad Gravimétrico del Suelo
PSH (gr): Peso del Suelo Húmedo
PSS (gr): Peso del Suelo Seco
Para determinar la humedad
gravimétrica a profundidades de 15 cm y 30 cm se realizó el muestreo del suelo
y simultáneamente se registró la lectura del tensiómetro. Estos datos son
importantes para evaluar los cambios en la retención de humedad del suelo para
determinar la tensión de humedad en relación a la capacidad de campo y el punto
de marchitez permanente. El proceso consiste en determinar parámetros que miden
la correlación entre la variable de contenido de humedad (%) y el estrés (cb)
que ha experimentado el suelo desde el último riego. También permite analizar
cómo el suelo retiene y libera la humedad, y entender el impacto del riego en
el contenido de humedad del suelo.
En la Tabla 1, indica el día y las horas que se realizó el muestreo para
determinar la humedad gravimétrica del suelo a una profundidad de 30 cm la cual
fue usada para los lisímetros que acogieron las plantas de maíz morado.
Tabla 1. Cálculo de humedades gravimétricas edáfica a profundad
de 30 cm.
|
Fecha/Hora |
Tensión (cb) |
Suelo Húmedo
(gr) |
Suelo Seco (gr) |
Humedades del suelo (%) |
|
12/10/2021 - 7:00 am |
0.00 |
Saturación |
||
|
12/10/2021 - 12:00 pm |
5 |
47.50 |
42.00 |
18.42 |
|
12/09/2021 - 6:00 pm |
9 |
38.90 |
35.30 |
16.21 |
|
13/10/2021 - 7:00 am |
30 |
23.30 |
22.00 |
11.17 |
|
13/10/2021 - 12:00 pm |
14 |
35.00 |
32.40 |
14.05 |
|
13/10/2021 - 6:00 pm |
20 |
25.10 |
23.80 |
13.41 |
|
13/10/2021 - 7:00 am |
25 |
35.20 |
32.90 |
11.91 |
|
14/10/2021 - 12:00 pm |
37 |
38.40 |
36.00 |
10.52 |
En la Figura 4, se muestra la evolución del contenido de agua en un suelo
franco arenoso a medida que aumenta la succión. Cuando el suelo alcanza su
capacidad de campo (CC = 16%), el tensiómetro colocado a una profundidad de 30
cm indica una tensión de 10.00 cb, con un contenido de humedad en el suelo del
15.97%. Según la Organización mundial internacional para la agricultura y la
alimentación, el descenso tolerable de humedad para el maíz morado, con un
punto de marchitez del 50% es igual p = 50% (1), se encuentra en la
intersección de 27 cb. Esto indica el momento adecuado para realizar el riego
sin que el cultivo experimente estrés hídrico. Se establece un límite máximo
permitido de utilización del 50% del agua disponible total para el riego de los
lisímetros de maíz morado.
Figura 4. Curva de retención de la humedad del suelo a
profundidad de 30 cm.
La Tabla 2, muestra los valores de humedad gravimétrica del suelo a
una profundidad de 30 cm correspondientes a diferentes centibares (cb)
alcanzadas por el tensiómetro. Además, se indica que a una tensión de 27 cb, la
humedad gravimétrica alcanza el valor de 11.97% (p=50%), que es el límite
máximo permitido para el riego sin que el cultivo experimente estrés hídrico. Así,
mismo se indica que el valor de 15.97% corresponde a la capacidad de campo (CC)
del suelo.
Tabla 2. Cálculo de humedades gravimétricas edáfica a profundidad de 30 cm.
|
Tensión cb |
Humedad Grav. (%) |
Tensión cb |
Humedad Grav. (%) |
Tensión cb |
Humedad Gravi. (%) |
|
|
1 |
18.62 |
11 |
15.71 |
21 |
13.25 |
|
|
2 |
18.3 |
12 |
15.44 |
22 |
13.03 |
|
|
3 |
17.99 |
13 |
15.18 |
23 |
12.81 |
|
|
4 |
17.69 |
14 |
14.92 |
24 |
12.59 |
|
|
5 |
17.39 |
15 |
14.67 |
25 |
12.38 |
|
|
6 |
17.10 |
16 |
14.43 |
26 |
12.17 |
|
|
7 |
16.81 |
17 |
14.18 |
27 |
11.97 p=50% |
|
|
8 |
16.53 |
18 |
13.94 |
28 |
11.76 |
|
|
9 |
16.25 |
19 |
13.71 |
29 |
11.57 |
|
|
10 |
15.97 %CC |
20 |
13.48 |
30 |
11.37 |
En la Tabla 3, indica el día y las
horas que se realizó el muestreo para determinar la humedad gravimétrica del
suelo a una profundidad de 15 cm esta fue usada para el lisímetro donde se
instaló las plantas de Ray Grass. El suelo húmedo esta expresado en gramos tan
igual que el suelo seco en la estufa.
Tabla 3. Humedades gravimétricas edáfica a profundidad de 15 cm.
|
Fecha - Hora |
Tensiones |
Peso Suelo |
Peso
Suelo |
Humedades |
|
(cb) |
Húmedo (gr) |
Seco (gr) |
del suelo (%) |
|
|
12/10/2021 - 7:00 am |
0 |
-----------------------Suelo-------------------------- |
||
|
12/10/2021 - 12:00 pm |
5 |
47.00 |
39.89 |
16.82 |
|
12/09/2021 - 6:00
pm |
9 |
37.70 |
32.56 |
15.74 |
|
13/10/2021 - 7:00 am |
30 |
22.50 |
19.56 |
12.89 |
|
13/10/2021 - 12:00 pm |
14 |
33.80 |
29.66 |
13.86 |
|
13/10/2021 - 6:00 pm |
20 |
26.20 |
23.02 |
13.70 |
|
13/10/2021 - 7:00 am |
25 |
40.80 |
36.20 |
12.80 |
|
14/10/2021 - 12:00 pm |
37 |
38.10 |
34.00 |
11.98 |
En la Figura 5, indica para un tensiómetro
instalado a 15 cm de profundidad a una capacidad de campo de CC = 16% el
tensiómetro registra una tensión de 10.00 cb y un contenido de humedad en el
suelo del 15.38%. Se determina que para el Ray Grass con una humedad permisible
(p = 40%), se intersecta con un valor de 25 cb, lo cual indica que se debe
realizar el riego sin que el cultivo llegue al estrés hídrico.
Figura 5. Fluctuación de la retención de humedad edáfica a la
profundidad de 15 cm.
En la Tabla 4, muestra los valores de
humedad gravimétrica del suelo a una profundidad de 30 cm correspondientes a
diferentes centibares (cb) alcanzadas por el tensiómetro. Además, se indica que
a una tensión de 25 cb, la humedad gravimétrica alcanza el valor de 12.84%
(p=50%), que es el límite máximo permitido para el riego sin que el cultivo
experimente estrés hídrico. Así, mismo se indica que el valor de 15.38%
corresponde a la capacidad de campo (CC) del suelo.
Tabla 4. Cálculo de humedades gravimétricas edáfica a profundidades de 15 cm.
|
Tensión cb |
Humedad de suelo |
Tensión cb |
Humedad de suelo |
Tensión cb |
Humedad de suelo |
|
1 |
17.82 |
11 |
15.15 |
21 |
13.33 |
|
2 |
17.52 |
12 |
14.93 |
22 |
13.19 |
|
3 |
17.22 |
13 |
14.71 |
23 |
13.07 |
|
4 |
16.93 |
14 |
14.51 |
24 |
12.95 |
|
5 |
16.65 |
15 |
14.32 |
25 |
12.84 p=40% |
|
6 |
16.38 |
16 |
14.13 |
26 |
12.74 |
|
7 |
16.11 |
17 |
13.95 |
27 |
12.65 |
|
8 |
15.86 |
18 |
13.78 |
28 |
12.57 |
|
9 |
15.61 |
19 |
13.62 |
29 |
12.49 |
|
10 |
15.38 CC |
20 |
13.47 |
30 |
12.43 |
Datos meteorológicos
Una vez instalado el experimento, se
comenzó a recopilar de forma simultánea los datos meteorológicos diarios de
precipitación, humedad relativa (%), temperatura máxima y mínima, utilizando la
estación meteorológica del SENAMHI Huánuco. Estas permitieron corregir el
balance hídrico del experimento para determinar la evapotranspiración del
cultivo (ETc) y el de referencia (ETo).
RESULTADOS
La evapotranspiración del cultivo de
maíz morado (ETc), los resultados registrados según etapas de crecimiento
fueron: Inicial 43.86 mm, desarrollo 247.41 mm, mediados 210.71 mm y final
178.47 mm. En síntesis, la etapa inicial
del experimento tuvo una duración de 19 días, la de desarrollo 60 días,
mediados 31 días y final con 43 días haciendo un total para el periodo de
desarrollo del cultivo de maíz morado en 134.
La evapotranspiración de referencia
(ETo), los resultados se estimaron de acuerdo a las etapas de crecimiento del
maíz morado en milímetros (mm) es así que la etapa inicial se determinó en
63.46 mm, desarrollo 222.70 mm, mediados 162.92 y final con 180.63 mm. Es así
que en la etapa inicial duro 19 días, desarrollo 60 días, mediados 31 días y
final con 43 días haciendo un total para el periodo de desarrollo del cultivo
de maíz morado en 134.
El coeficiente de cultivo (Kc) del
maíz morado, se estimó mediante la relación que existe entre ETc/ETo, según las
etapas de crecimiento: inicial de 0.69, en el desarrollo es 1.10, mediados es
1.28 y final de 0.99 y el periodo en días para cada etapa fue: Inicial de 19
días; desarrollo 41 días, mediados 31 días y final 43 días haciendo un total de
134 días del periodo de crecimiento como se aprecia en la Tabla 5.
Tabla 5. Registro del coeficiente de cultivo del maíz morado (Kc) por cada etapa
de crecimiento.
|
Etapas de crecimiento |
Días |
ETc promedio (mm/día) |
ETo promedio (mm/día) |
KC promedio |
|
19 |
43.86 |
63.46 |
0.69 |
|
|
Desarrollo |
60 |
247.41 |
222.70 |
1.10 |
|
Mediados |
31 |
210.71 |
162.92 |
1.28 |
|
Final |
43 |
178.47 |
180.63 |
0.99 |
En la Figura 6, se aprecia la curva del coeficiente de cultivo del maíz
morado, para las cuatro etapas de crecimiento: Inicial, desarrollo, mediados y
finales durante todo el periodo vegetativo alcanzado en 140 días desde la
cosecha hasta la siembre.
Figura 6. Curva del coeficiente de cultivo del maíz morado.
DISCUSIÓN
Los resultados de la
evapotranspiración del cultivo de maíz morado en las diferentes etapas de
crecimiento fueron: inicial 43.86 mm; desarrollo 247.4 mm; en la etapa
intermedia 210.71 mm y, finalmente, final se observó 178.47 mm. Los resultados
difieren de los obtenidos en los estudios realizados por Yanangómez (6) y Oñate (7). El primero en la etapa inicial obtuvo 40.5
mm, desarrollo 81.6 mm, intermedia 122.4 mm y final 118.8 mm. Es probable que
estas diferencias se deban a las características de las zonas húmedas donde se
llevó a cabo la investigación. Por otro lado, Oñate (7) realizó su estudio en
la localidad de Cevallos, Ecuador, utilizando maíz amiláceo de variedad blanca
harinosa criollo. En su investigación, se encontraron valores de 35.94 mm en la
etapa inicial, desarrollo 169.34 mm, intermedia 114.41 mm y final 198.28 mm,
con un total de 431.65 mm durante todo el ciclo de crecimiento (7). Estas
diferencias se deben a las características fisiológicas del cultivo de maíz
amiláceo y a las condiciones climáticas de la localidad de estudio en Ecuador.
La evapotranspiración de referencia
(ETo), medida mediante el método del lisímetro durante las etapas de
crecimiento, fue: inicial se registró 63.46 mm, desarrollo 222.70 mm,
intermedia 162.92 mm y final 180.63 mm. Además, se observaron promedios diarios
de 3.97 mm/día en noviembre, 5.43 mm/día en diciembre, 5.26 mm/día en enero,
4.20 mm/día en febrero y 4.56 mm/día en marzo. Los resultados difieren con los
de Tarazona Santos (8), quien utilizó el método de Turc para estimar la
evapotranspiración de referencia en el mismo periodo de tiempo, donde obtuvo:
noviembre 196.50 mm, diciembre 192.82 mm, enero 199.95 mm, febrero 189.56 mm y
marzo 185.69 mm. En cuanto a la ETo (mm/día) promedio diario, se obtuvo 4.48
mm/día en noviembre, 6.32 mm/día en diciembre, 6.15 mm/día en enero, 4.54
mm/día en febrero y 4.56 mm/día en marzo.
Al comparar estos valores con los de
Tarazona Santos (8), quien reportó 3.7 mm/día en mayo, 4.9 mm/día en junio, 6.9
mm/día en julio, 6.1 mm/día en agosto, 5.9 mm/día en setiembre, 5.9 mm/día en
octubre y 8.9 mm/día en noviembre, se observan diferencias debido a que se
llevaron a cabo en diferentes ubicaciones: la primera en Huánuco y la segunda
en la ciudad de Huaraz, las cuales presentan diferentes condiciones climáticas.
El coeficiente de cultivo (Kc) del
maíz morado para las condiciones de Cayhuayna durante las etapas de crecimiento
fue: inicial 0.69, desarrollo 1.10, intermedia 1.28 y final 0.99. Estos
difieren de los reportados por Allen et al (1), Yanangómez (6) y Oñate (7). El
primer autor informa un Kc de 0.70 en la etapa inicial, 1.15 en la etapa de
desarrollo, 1.05 en la etapa intermedia y 1.50 en la etapa final (1). El
segundo autor menciona un Kc de 0.5 en la etapa inicial, 0.92 en la etapa de
desarrollo, 1.10 en la etapa intermedia y 0.83 en la etapa final (6). Por su
parte, la tercera autora indica que el Kc en la etapa de crecimiento es de 0.32
en la etapa inicial, 1.05 en la etapa de desarrollo, 1.05 en la etapa
intermedia y 0.55 en la etapa final (7). Estas diferencias se deben a que las
investigaciones se llevaron a cabo en lugares diferentes, con variedades de
maíz amiláceo y condiciones edafoclimáticas distintas a las de la localidad de
Cayhuayna. El primer estudio de Allen et al. (1) se realizó para climas áridos,
específicamente en la Universidad del Estado de Utah, mientras que los dos
últimos se llevaron a cabo en Ecuador.
CONCLUSIONES
La localidad de Cayhuayna presenta un
clima templado-cálido, teniendo como temperatura media anual más baja
registrada de 18 °C, mientras que la temperatura media anual más alta alcanza
los 24 °C esta variable climática interviene en el movimiento de la humedad
circundante del cultivo a mayor temperatura la humedad relativa será menor;
esto debido a que la energía térmica incrementando la temperatura del agua presente
en el aire acelerando su vaporización, lo que eleva las tazas
evapotranspirativas. Otra variable climática que interviene es la precipitación
esta fluctúa entre 250-500 mm esta variable interviene suministrando agua al
cultivo de forma natural afectando el balance hídrico. Por último, la clase
textural del suelo, interviene en la retención de agua debido a su composición
y la estructura que determinan su capacidad de retención de agua, afectando las
propiedades de evapotranspiración. El suelo donde se realizó el experimento fue
de clase textural franco arenoso cuya capacidad de retención de agua es menor elevando
las tazas de evapotranspiración en comparación a suelos arcillosos y limosos
cuyas tazas evapotraspirativas son menores. Estos parámetros influyeron en la taza
de evapotranspiración del cultivo de maíz morado (Zea mays L) y el del cultivo de referencia para la localidad de
Cayhuayna-Huánuco, Perú. Los resultados alcanzados fueron de Kc: 0.69
(inicial), 1.10 (desarrollo), 1.28 (mediados) y 0.99 (final) (9).
CONFLICTO DE INTERESES. Los autores declaran que no existe conflicto de
intereses para la publicación del presente artículo científico.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Allen R, Pereira L, Raes D, Smith M. Evapotranspiración del cultivo:
Guías para la determinación de los requerimientos de agua de los cultivos.
Roma, Italia: Fiatpanis. 2006. https://www.fao.org/3/x0490s/x0490s00.htm
2. Ministerio de agricultura, pesca y alimentación. Coeficiente de
cultivo. España, Madrid. 2020. https://www.mapa.gob.es/es/desarrollo-rural/temas/gestion-sostenible-regadios/Coeficientes%20de%20cultivo_tcm30-82952.pdf
3. Padilla J. Coeficiente de cultivo para el césped americano
(Stenotaphrum secundatum) utilizando lisímetros de drenaje, durante la estación
de otoño. 2006. http://repositorio.lamolina.edu.pe/handle/UNALM/2483
4. Angulo S, Bautista A, Manzano J, Pascual-Seva N. Evaluación de
modelos agroclimáticos de cálculo de evapotranspiración para jardinería. 2019. Tesis
de grado, Universidad Politécnica de Valencia.
https://riunet.upv.es/handle/10251/98676
5. Universidad Nacional de la Plata. Relaciones agua, suelo y planta
atmosférica. 2014. https://aulavirtual.agro.unlp.edu.ar/pluginfile.php/80725/mod_resource/content/1/Presentaci%C3%B3n%20RASPA.pdf
6. Yanangómez L. Estudio sobre el cultivo de maíz morado. 2018. Revista
de Agricultura Sostenible. 2018;25(2):59-70.
https://dspace.unl.edu.ec/jspui/handle/123456789/21176
7. Oñate J. Cultivo de maíz amiláceo blanco en el Cantón de Ecuador.
2016. Revista de Agricultura Tropical. 2016;42(3):40-50.
https://www.cyted.org/sites/default/files/art_ecuador.pdf
8. Tarazona Y. Determinación del coeficiente de uso consuntivo del agua
para el cultivo de la quinua (Chenopodium quinoa Willd), mediante el método del
lisímetro. 2017. Tesis de grado, Universidad Nacional Santiago Antúnez de
Mayolo.
http://repositorio.unasam.edu.pe/bitstream/handle/UNASAM/1938/T033_42275682_T.pdf?sequence=1&isAllowed=y
9. SENAMHI. Mapa de Zonas de Vida del Perú. Lima. 1998. http://catalogo.geoidep.gob.pe:8080/metadata/srv/api/records/8266683e-dc79-413e-bbd2-aca640b1f1e8