Cambio microclimático y pérdidas por evaporación y arrastre en riego por aspersión en maíz

Abstract

[ES] La eficiencia de aplicación del riego por aspersión depende en gran medida de la cantidad de agua perdida durante el riego por evaporación y arrastre del viento (PEA) y por intercepción. En este trabajo las PEA brutas se midieron durante riegos diurnos y nocturnos en un cultivo de maíz así como los cambios microclimáticos y la reducción de la transpiración y de la evapotranspiración (ET) producidos durante el riego. La hipótesis de trabajo fue que las PEA brutas contribuyen parcialmente a satisfacer las necesidades hídricas de los cultivos por lo que esa reducción debe descontarse de de modo que las pérdidas netas totales son menores. El trabajo se realizó en la finca experimental del CITA (Montañana, Zaragoza) en dos subparcelas adyacentes de 1 ha cada una y amuebladas con un sistema de riego (cobertura fija) con un marco de 15 m x 15 m. El cultivo se sembró el 26 de abril de 2005. El último riego fue el 25 de agosto. En cada evento de riego, una subparcela se regó (tratamiento regado Ri) mientras que la otra subparcela no se regó en ese momento (tratamiento no regado NR) sino en el siguiente evento de riego, como mínimo 7 a 10 h después del anterior. Así, cada parcela se sometió alternativamente a los dos tratamientos de riego. En cada evento de riego se midieron la temperatura del aire, el déficit de presión de vapor (DPV), la ET (lisimetría de pesada) y, a partir de los 70-80 días después de siembra, la transpiración (flujo de savia, método del balance de calor) y las PEA brutas (malla de 25 pluviómetros en un marco de 3 m x 3 m).

Las PEA brutas medias obtenidas fueron mayores en los riegos diurnos (18.8% del agua aplicada) que en los nocturnos (6.8%), debido a los menores valores de temperatura, DPV y velocidad de viento registrados durante la noche. Los cambios microclimáticos fueron especialmente importantes durante los riegos diurnos: descensos medios de 2.5 a 3.8 ºC de temperatura y 0.7 a 1.2 kPa de DPV en el tratamiento Ri respecto a los correspondientes en el tratamiento NR en el mismo periodo, descensos más acusados cuanto más cerca del suelo se realizaron las medidas. Asimismo, se registraron descensos medios de 0.35 mm h-1 de la ET y de 0.49 mm h-1 de la transpiración durante los riegos diurnos en el tratamiento Ri frente a los correspondientes en el tratamiento NR. Durante los riegos nocturnos, los cambios microclimáticos, de ET y transpiración también fueron significativos pero poco importantes sobre todo en el caso de la ET y la transpiración. Después del riego, los cambios microclimáticos y la reducción de la transpiración fueron menores y significativos sólo durante la primera hora tras el riego. La ET del tratamiento Ri fue significativamente mayor que la del tratamiento NR durante 1 h (riegos diurnos) o 2 h (riegos nocturnos) tras el riego debido a las pérdidas netas por intercepción (en promedio, el 0.7% del agua aplicada tanto en riegos diurnos como en nocturnos). Estas reducciones de ET y transpiración compensan parcialmente las PEA brutas. Se realizó un balance de pérdidas en cada riego en que la reducción de la ET o de la transpiración en el tratamiento Ri se descontó de las PEA brutas y el valor resultante se sumó a las pérdidas por intercepción. De este modo se obtuvieron valores de pérdidas netas totales de agua que, en promedio, fueron del 14.2 % del agua aplicada en riegos diurnos y del 8.4% en riegos nocturnos. En definitiva, la diferencia entre riegos diurnos y nocturnos, respecto a las pérdidas netas totales de agua, no fue tan grande como en términos de PEA brutas y, por tanto, en términos de eficiencia de aplicación de agua como podría esperarse.

[EN] Sprinkler irrigation efficiency greatly depends on water losses due to wind drift and evaporation (PEA) and to interception. This work measured the gross PEA during daytime and nighttime irrigation of a corn crop. The microclimatic changes and the reduction of transpiration and evapotranspiration (ET) during irrigation were analyzed. The hypothesis was that the gross PEA partially contributes to satisfy crop water requirements and so that reduction must be subtracted such that net water losses are lower. This work was performed at the CITA experimental farm (Montañana, Zaragoza) at two neighboring subplots 1ha each. Both subplots had installed an impact sprinkler irrigation system (15 m x 15 m). Sowing was on 26 April 2005. Last irrigation event was on 25 August. During each irrigation event, a subplot was irrigated (wet treatment Ri) while the other was not irrigated at that time (dry treatment NR) but during the following irrigation event, at least 7 to 10 h after the previous event. Thus, each treatment was alternatively applied to each subplot. During each irrigation event, the following variables were measured: air temperature, water vapour deficit (DPV), ET (weighing lysimeter) and, since 70-80 days after sowing, transpiration (sap flux using the heat balance method) and gross PEA (25 catch cans at a frame of 3 m x 3 m). Average gross PEA was higher during daytime irrigation events (18.8 % of applied water) than during nighttime irrigation events (6.8 %) due to the lower values of temperature, DPV and wind speed recorded at night. The microclimatic changes specially were important during daytime irrigation events: average decreases of 2.5 to 3.8 °C of temperature, and 0.7 to 1.2 kPa of DPV for treatment Ri as compared to treatment NR during the same period. These decreases were higher as measurement height above soil surface was lower. Likewise, averages decreases of 0.35 mm h-1 for ET and 0.49 mm h-1 for transpiration were recorded for treatment Ri as compared to treatment NR. During nighttime irrigation events, the microclimatic changes, and those of ET and transpiration also were significant but quantitatively small, mainly for ET and transpiration. The microclimatic changes and transpiration reduction were smaller and only significant for the first hour after the irrigation event. ET for treatment Ri was significantly higher than that of treatment NR for 1 h (daytime) or 2 h (nighttime) after irrigation events due to the net interception water losses, 0.7 % of applied water on average for both daytime and nighttime periods. These reductions of ET and transpiration partially compensate the gross PEA. A water losses balance was computed for each irrigation event. The reduction of ET or transpiration was subtracted from gross PEA and the result was summed up to the interception losses. Thus, total net losses of water were obtained for each irrigation event. On average, these total net losses were 14.2 % (daytime irrigation events) and 8.4 % (nighttime irrigation events) of applied water. Therefore, the difference between daytime and nighttime irrigation events in terms of total net losses of water was much less than that expected in terms of gross PEA and water application efficiency.