Investigaciones muestran mayor rendimiento y vigor bajo sistema controlado de riego

Investigaciones muestran mayor rendimiento y vigor bajo sistema controlado de riego

El riego automatizado de los invernaderos puede ahorrar mucho tiempo, lo cual es un imperativo para que las operaciones de invernadero modernas sean competitivas.

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Los sistemas de control de invernaderos hacen posible la automatización del riego en los invernaderos y por lo general se programa el sistema para que se encienda y se apague a una hora determinada, conforme a un programa determinado.

Las condiciones ambientales cambian de tal forma que los programas ya establecidos pueden estar más equivocados que correctos. Se pueden emplear sensores para ayudar a los operadores de invernaderos a tomar decisiones acerca de cuándo regar, o se puede manejar el sistema llevándolo un paso más allá, para permitir que el sustrato decida cuando necesita ser regado.

Riego bajo demanda vs. Riego automatizado

En lugar de establecer un programa dentro del sistema de control, se puede conectar un sensor de humedad. Por ejemplo, se puede colocar un tensiómetro entre una válvula eléctrica y una fuente de electricidad (transformador).

Cuando el nivel de humedad en el substrato está por debajo del punto de ajuste, se cierra un interruptor del tensiómetro, permitiendo que la electricidad fluya desde el transformador hasta la válvula eléctrica, regando así el cultivo.

Cuando la humedad del substrato aumenta, el interruptor del tensiómetro se abre, deteniendo el flujo de la electricidad, mientras la válvula se cierra de manera automática.

Debido a que el sistema de riego se enciende cuando el substrato llega a un cierto punto de ajuste, a este tipo de riego lo llamamos riego bajo demanda, en lugar de riego automatizado. Si el cultivo requiere agua tres veces en un día, el cultivo es regado tres veces ese día.

En la Universidad Estatal de Oklahoma (EUA) hemos estado utilizando este sistema de riego bajo demanda para cultivos anuales y perenes que producimos para la venta de plantas de primavera que realizamos desde hace tres años.

Los estudiantes son responsables de revisar el invernadero todos los días y cuando es posible dos veces al día, pero tienen que regar muy poco o regar manualmente. El invernadero recibe riego cuando así lo requiere, por medio de un cierto número de tensiómetros conectados entre los transformadores y sus válvulas eléctricas asociadas.

Creemos que podemos producir cultivos de más calidad en menor tiempo, al usar este sistema bajo demanda. Para investigarlo más a fondo, realizamos un experimento esta primavera comparando el riego manual con un sistema de riego bajo demanda basado en un tensiómetro.

Segunda página: procedimiento, pruebas, y resultados del studio

Riego bajo demanda vs. Riego manual

Para el estudio se eligieron la Ipomoea ‘Margarita’ (camote) y Cleome ‘Señorita Rosalita’ (Malva Real). Se cultivaron las plántulas de ambas especies en dos bancas de invernadero, durante la primavera del 2013, en envases de plástico de 15 cm. Todas las plantas fueron cultivadas en el medio Metro-mix 902, al cual agregamos 1.5 gramos/litro de una mezcla 19-3-10.

El gerente del invernadero regó a mano una de las bancas de cada especie y la otra banca era regada utilizando riego por goteo controlado por un tensiómetro, modelo MLT.

El tensiómetro se colocó en una planta de camote a lo largo de la orilla de la banca cerca de la fuente de calor del invernadero.

En otras palabras, supusimos que el tensiómetro que se colocó en la maceta se secaría primero y utilizaría la mayor cantidad de agua. Los cultivos de camote y de malva real fueron controlados por un tensiómetro ajustado para encenderse cada vez que llegaba a una tensión superficial de 4.5 kPa.

El agua se distribuyó por medio de la tubería de polietileno del sistema de riego por goteo, en el cual se insertó un gotero de 7.5 L/hora. El agua de cada gotero se dividió en ocho macetas a una tasa efectiva de aproximadamente 1 litro por hora.

dripirrinpotsHubo 80 plantas por banca en la sección regada manualmente y 79 plantas por banca en las bancas controladas por el tensiómetro.

Le pedimos a nuestro gerente del invernadero que regara los cultivos a mano conforme lo considerara conveniente según sus 25 años de experiencia.

Queríamos comparar el riego manual aplicado por un productor experimentado utilizando su criterio para determinar las necesidades de agua del cultivo, con el riego bajo demanda controlado por un tensiómetro.

Dimos seguimiento al número de veces al día que se regaban los cultivos y calculamos el volumen de agua utilizada.

Recolectamos el agua de un gotero de cada banca y medimos para calcular el total del agua consumida por el sistema controlado por el tensiómetro.

Registramos el tiempo que llevó regar las plantas manualmente a un caudal de flujo conocido, a fin de calcular el total del volumen utilizado por el sistema de riego manual. Al final del estudio medimos el crecimiento lateral del camote, así como la altura y el número de tallos florales de la malva real.

Resultados de estudio

El resultado más sorprendente de este estudio fue saber con cuánta frecuencia se requiere regar los cultivos. En un período de 20 días, los cultivos se regaron nueve veces mientras que el tensiómetro solicitó agua un total de 31 veces, regando en dos ocasiones tres veces en un día.

Hubo 11 días en los que el gerente de invernadero eligió no regar, mientras que hubo un solo día cuando el tensiómetro no solicitó agua. Aun cuando los cultivos controlados por tensiómetro fueron regados tres veces más frecuentemente, el método de riego manual utilizó aproximadamente 10% más agua que el sistema de riego por goteo bajo demanda.

El riego manual utilizó aproximadamente 636 litros mientras que el método bajo demanda utilizó aproximadamente 575 litros durante los 20 días que duró este estudio. La malva real regada manualmente creció a una altura promedio de 42 cm, mientras que la malva real regada por medio del sistema bajo demanda creció un promedio de 58 cm.

La malva real regada a mano desarrolló un promedio de 2.6 tallos florales, mientras que la malva real regada bajo demanda desarrolló un promedio de 4.1 tallos florales por planta. La longitud de los tallos de camote alcanzaron un promedio de 30 cm con el riego manual, mientras que las plantas de camote regadas bajo demanda crecieron más de dos veces, hasta alcanzar un promedio de 77 cm.

Mayor vigor

Con el riego bajo demanda controlada por tensiómetro y suministrada por riego por goteo, cultivamos malvas reales más altas con más flores y plantas de camotes dos veces más grandes que las plantas regadas a mano.

Pudimos ahorrar agua y una gran cantidad de mano de obra, al permitir que el tensiómetro controlara el riego de los cultivos.

Los productores con invernaderos pueden obtener beneficios financieros y ambientales, así como ahorros en mano de obra, mayor crecimiento del cultivo y menos consumo de agua al utilizar el riego bajo demanda controlado por un tensiómetro, en lugar del riego manual.

En este estudio sabíamos que no es posible ignorar la contribución de cada una de las variables, sin embargo creemos que el mayor crecimiento se debió a un régimen de humedad más uniforme, propiciado por el riego bajo demanda.

El riego bajo demanda casi no produjo lixiviados, sugiriendo que las macetas fueron regadas a menos de la capacidad de campo, manteniendo un nivel de oxígeno más alto en la zona radicular, ya que el cultivo fue regado cuando la tensión superficial alcanzaba 4.5 kPa.

Con el riego manual, las macetas fueron llenadas a la capacidad de campo y se les permitió secarse entre cada riego. Sería interesante saber cuánto se seca el substrato entre cada riego, en comparación con los 4.5 kPa.

El valor de los tensiómetros

Aun cuando el productor quiso mantener más control sobre el tiempo de aplicación del riego, utilizando el sencillo sistema bajo demanda aquí descrito, el tensiómetro es una herramienta valiosa que sirve para medir la humedad del substrato y no se ve afectado por la acumulación de fertilizante o sal en el substrato. Puede ser utilizado como dispositivo de monitoreo para decidir cuándo regar y puede ser utilizado junto con un sistema de control del riego, permitiendo que el cultivo sea regado cuando se seque el substrato; evitando regar cuando el substrato esté húmedo.

Si se conecta un tensiómetro entre el controlador y la válvula en el mismo cable, el sistema puede funcionar como interruptor, evitando que la válvula se encienda, aun cuando el sistema de control esté programado para regar. El sistema de control de riego puede ser programado para que riegue tres veces al día, sin embargo el cultivo solo recibirá riego cuando en verdad lo necesite.

Cuando se usen tensiómetros como parte del sistema de riego, es preciso tomar ciertas precauciones.

En primer lugar, el cultivo debe seguir siendo monitoreado. Aun cuando creemos que el tensiómetro nos permite tomar mejores decisiones sobre el riego que incluso el productor más experimentado, éste instrumento no puede substituir al buen manejo del cultivo.

Pueden surgir problemas, como en cualquier sistema automatizado. Por ejemplo, con el sistema de riego bajo demanda aquí descrito, si el tensiómetro o el tubo del riego por goteo se salen de la maceta, no habrá forma alguna de que el tensiómetro lea el nivel de humedad del substrato y el riego permanecerá encendido hasta que sea apagado de manera manual, o hasta que se resuelva el problema.

Hemos encontrado que el tensiómetro es una herramienta muy valiosa en el invernadero que ahorra grandes cantidades de mano de obra, permite reducir el tiempo del ciclo de cultivo y ayuda a producir mejores cultivos.

Zonificamos el invernadero para que los cultivos similares en términos de edad, tamaño de la maceta y requisitos de agua fueran controlados por un tensiómetro, pero nos llevamos una grata sorpresa al darnos cuenta del gran número de distintos cultivos que podíamos manejar en la misma zona.

Colocamos el tensiómetro en el cultivo que creíamos que iba a necesitar la mayor cantidad de agua, y nos aseguramos de utilizar una mezcla de invernadero con buen drenado, de tal forma que aun cuando los otros cultivos fueran regados más de lo necesario, el agua sería drenada con rapidez.


Este artículo está basado en un artículo que originalmente apareció en inglés en growingproduce.com, una marca de Meister Media Worldwide. Los autores son Lou Anella, director del departamento de horticultura para la Universidad Estatal de Oklahoma (EUA), y Dustin Harris, estudiante posgraduado del mismo departamento. Para más información sobre esta investigación, escribe a [email protected]