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Tecnologías de postcosecha: cuándo y cuáles deberíamos utilizar.
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El agua aplicada al cultivo en la labor del riego infiltra en el suelo reponiendo el agua en el perfil que se ha perdido por la absorción de las raíces del cultivo. El exceso de agua aplicada puede escurrir superficialmente o infiltrar más allá de la zona de raíces, con pérdidas conocidas como Escorrentía Superficial […]
El agua aplicada al cultivo en la labor del riego infiltra en el suelo reponiendo el agua en el perfil que se ha perdido por la absorción de las raíces del cultivo. El exceso de agua aplicada puede escurrir superficialmente o infiltrar más allá de la zona de raíces, con pérdidas conocidas como Escorrentía Superficial (ES) y Percolación Profunda (PP). El agua almacenada en la zona de raíces se utiliza en la evapotranspiración (ET) que es el resultado de la combinación de los procesos de transpiración (T) y evaporación (E) del agua del suelo. La transpiración es esencial para las plantas, correlacionándose directamente con fotosíntesis y con la producción de biomasa. El agua que evapora directamente desde la superficie del suelo, no contribuye al rendimiento del cultivo. De acuerdo a Klocke et al (2009), luego del mojamiento, la tasa de E desde el suelo desnudo depende de la cantidad de energía que recibe la superficie del suelo y de la tasa de movimiento del vapor de agua desde el suelo a la superficie. La reducción en el sombreamiento de la superficie influye en la partición entre E y T, que se afecta con el aumento del déficit hídrico en el suelo.
En el país se han realizado esfuerzos en investigación y desarrollo destinados al mejoramiento de la eficiencia de riego, pero muy pocos se han enfocado al mejoramiento de la eficacia del agua aplicada. Ésta se refiere a un conjunto de técnicas que logren la incorporación del agua aplicada a la corriente transpiratoria, minimizando las pérdidas por E, ES y PP, permitiendo una mejor conversión de agua de riego en materia seca (m3 de agua aplicada/kg de materia seca producida). Selles et al (2013) estima que las pérdidas por E en un parronal, que no contribuyen a rendimiento, se encuentran en un rango entre 20% y 40% en vides de mesa. Lo cual es similar a lo encontrado por Gonzalez-Dugo et al que indica que en espaldera en vides viníferas la E llega alrededor de un 30%.
Pérdida de agua
Para reducir las pérdidas en esta fase, se han reportado una serie de técnicas que reducirían esta pérdida de agua. En Chile, a nivel de extensión se ha reportado que el uso de mulchs prolonga crecimiento radical (verano-otoño), resulta en aumentos de hasta 12% de calibre y de 16% de cantidad total de fruta en vides, promueve la conservación de la humedad del suelo, disminuye las variaciones de la temperatura del suelo y el escurrimiento superficial. Finalmente, Haddad et al (1988) afirman que con el uso de acolchado plástico se logró distanciar los riegos a una vez cada quince días, en lugares donde se regaba dos veces por semana.
Por otra parte, trabajos realizados por Ferreyra et al 2007 muestran que con microaspersión se observa una mayor pérdida de agua, al compararlo con un riego por goteo en paltos. La eficiencia de aplicación de agua (Efa) en microaspersión llega solo a 66,4% (Efa). Esta menor Efa se debe a que parte de agua de riego se pierde al quedar fuera de la zona de raíces y por E directa del suelo.
Efectos de las cubiertas plásticas
En investigaciones realizadas en Chile y el extranjero se ha podido comprobar que en cultivos hortícolas bajo plástico se disminuye en forma significativa (40% o más) la ET. Este se debe al cambio en la demanda hídrica de la atmosfera (ETo) que depende de la radiación, humedad relativa, viento y temperatura. Trabajos realizados por Selles et al 2013 muestran que en uva de mesa la ETo en un cultivo de uva de mesa disminuyó en un 32%. Estos datos corresponden a un parrón español bajo plástico en Copiapó.
Las cubiertas plásticas son films de polietileno de baja densidad (LDPE). El polietileno es un polímero simple, altamente producido a nivel mundial, que se deriva de la polimerización del etileno. Estos filmes deben asegurar el paso de la luz (transparencia > 80-90%) y el espesor de las láminas va a depender del objetivo buscado, siendo por lo general de 70 a 150 micras. La utilización del filme plástico produce modificaciones en el microambiente de cultivo que pueden afectar las condiciones de la planta, entre estas destacan: a) modificaciones ambientales en factores como el viento, la luminosidad, la radiación, la temperatura y la humedad relativa, modificando la evapotranspiración del cultivo; b) modificaciones de los estados fenológicos del cultivo. Debido a cambios en la temperatura ambiental, se produce una modificación en la acumulación térmica lo que modifica los estados fenológicos, pudiendo adelantar las fechas de cosecha respecto de situaciones al aire libre.
Cubrir el dosel del cultivo con films de polietileno visualmente genera la sensación de encontrarse bajo un invernadero abierto. Esto crea la incertidumbre sobre si esta estructura incrementará las temperaturas y aumentará la humedad relativa, al igual que un efecto invernadero. Moller y Assouline (2007) observaron que los cultivos bajo mallas no alteraban significativamente la temperatura máxima del aire ni el déficit de presión de vapor.
Esto indica que el cultivo no estaría sometido a un sobrecalentamiento que pueda dañar la fruta. Sin embargo, existe una modificación de la temperatura bajo el plástico, según lo observado por Junior et al (2011) dado que en días soleados se producen algunas diferencias de temperatura entre cultivos cubiertos y descubiertos, pero donde más se observan diferencias es en la humedad relativa presente dentro del sistema cubierto.
Por otra parte, Rana et al (2004) determinaron que, para las condiciones climáticas de Italia, la temperatura de los racimos de uva no cubiertos era un grado mayor que aquellos racimos que fueron mantenidos bajo cobertura plástica. Los mismos autores, además, determinaron que la evapotranspiración del cultivo bajo plástico fue menor, pudiendo hacer las plantas un mejor uso de la humedad disponible en el suelo. Asimismo, los valores de conductancia estomática evidenciaron mayor apertura de estomas en condiciones bajo plástico que al aire libre. Otras experiencias han observado que el plástico podría reducir la humedad del ambiente. Esto, debido principalmente a que se disminuye la evaporación directa del agua de riego aplicada.
Modificaciones microclimáticas
La base del proceso productivo de las plantas está dada por la fotosíntesis, es decir la conversión de energía lumínica en energía química. La energía solar produce varios cambios fisiológicos que se manifiestan mediante apertura estomática, temprano en la mañana, asociada a una pérdida de agua en forma de vapor desde la planta (transpiración) y desde el entorno (evaporación). Asimismo, se produce un ingreso de CO2, vía estomática que, al final del proceso fotosintético, se convertirá en azúcares (asimilados). Estos foto-asimilados serán repartidos entre los distintos puntos de crecimiento de la planta y son esenciales para el desarrollo y calidad de la fruta.
Las modificaciones microclimáticas que producen las cubiertas plásticas alteran el balance de energía del sistema productivo, pudiendo reducir el componente evapotranspirativo sin afectar la fotosíntesis, mejorando la eficacia del uso del agua por parte de la planta (Kg de MSS/ Kg agua transpirada), lo que se reflejaría en una mayor producción por volumen de agua aplicado. Estudios realizados en Argentina por Novello y Pugliese (2012), utilizando mallas blancas y negras, mostraron que esta modificación microclimática disminuyó la velocidad del viento en un 85%, bajando en un 30% la evapotranspiración de referencia.
Del mismo modo, Moller y Assouline (2007), señalan que bajo cubiertas la radiación global (Rg) se puede reducir en un 40%, y la velocidad del viento en magnitudes cercanas al 50%, respecto de situación al aire libre, lo que tendría un impacto significativo en el consumo de agua de las plantas.
Según la norma general, una especie frutal requiere de 500 – 800 μmol fotones m-2s-1 para lograr una fotosíntesis máxima. En la zona central de Chile la intensidad lumínica durante los meses de verano puede alcanzar valores entre 2000-2200 μmol fotones m-2s-1. Ante esto, la reducción de la radiación producto del uso de cubiertas plásticas de espesores definidos no afectaría la fotosíntesis. La magnitud de disminución de la Rg depende del espesor y tipo de plástico, pudiendo variar entre 20 y 40%. En ciertas circunstancias, esta reducción sería favorable, ya que excesos de luz (estrés lumínico) puede generar disminución de la capacidad fotosintética y finalmente mermar la producción de la planta.
Consecuencias productivas
La cubierta plástica, según los antecedentes mencionados podrían reducir el consumo de agua de las plantas, con muy poco efecto sobre la fotosíntesis, mejorando la eficacia del uso del agua y la huella hídrica del cultivo (litros/kg de fruta producida). Sin embargo, hay que tomar en cuenta que la disminución de la tasa transpiratoria puede tener efectos relacionados con el flujo de nutrientes, principalmente aquellos compuestos que se mueven por flujo de masas en el xilema. Un ejemplo de esto es el calcio, que tiene un rol estructural en la pared celular y juega un papel fundamental en la firmeza de las bayas, característica de calidad en uva de mesa, situación que hay que aclarar al utilizar esta tecnología productiva.
Novello y De Palma (2008), indican que las cubiertas plásticas, pueden ser utilizadas tanto para adelantar como para atrasar la cosecha, dependiendo de la fecha de colocación de estas. La cosecha puede ser adelantada, induciendo una brotación más temprana, si las cubiertas se colocan temprano en primavera ya que permiten mayor acumulación de días grado.
La colocación de cubiertas plásticas tempranas puede significar una maduración anticipada de la fruta de entre 10 a 40 días, respecto a la situación de aire libre, dependiendo de la fecha de cobertura y de las condiciones ambientales. El objetivo de implementar el cultivo forzado, con la utilización de cubiertas plásticas, permite acelerar el desarrollo del cultivo, cuando las condiciones al aire libre no son las más adecuadas (Alonso et al, 2004), en particular con temperaturas bajas. Un estudio realizado por la Universidad de Almería y la estación experimental Cajamar, en Flame seedless bajo cubiertas plásticas, se observó un adelanto en la maduración debido a la cubierta plástica de 28 días. Este desarrollo acelerado se debió principalmente a la anticipación de la floración.
Por otra parte, trabajos realizados en Turquía indican anticipación de cosecha del orden de 18 días en condiciones bajo plástico. Sin embargo, no observaron diferencia en el tamaño de los racimos y bayas bajo cubierta respecto a aquellos que se desarrollaron al aire libre.
Según lo descrito por Novello et al (2000), las condiciones ambientales generadas bajo cubierta plástica producen una mayor elongación de los brotes e incrementos en el número de hojas y el área foliar respecto a la condición natural. Asimismo, describe que bajo las condiciones ambientales de Apulia, Italia, se ha observado un incremento en la productividad y la calidad de la fruta bajo cubiertas plásticas.
Referencias poco acertadas
Las necesidades hídricas de las plantas (ETc) se determinan a partir de la evapotranspiración de referencia (ETo) y el coeficiente de cultivo (Kc). Si bien existe información de este coeficiente para diferentes especies, su valor depende de varios factores: características propias de la especie (densidad estomática), el área foliar, la arquitectura de la planta, entre otros. Varios de estos parámetros pueden ser alterados por el manejo agronómico en el cultivo que afectan el porcentaje de radiación solar interceptado por la planta. El Kc también puede variar con el vigor de la planta. Plantas poco vigorosas que intercepten una menor cantidad de energía consumen menos agua que plantas vigorosas. Diversos estudios en especies frutales indican que los Kc determinados localmente no tienen relación con los publicados por Allen en 1998. Estos son los casos de cítricos (Castel, 1997; García Petillo y Castel, 2007), damascos (Paço, 2004), peras (Conceição, 2008), kiwi (Silva 2008) y uva de mesa (Villagra 2014). Además, para manejar el riego se utilizan Kc que no están relacionados con el vigor de las plantas del huerto, por lo cual las aplicaciones excesivas de agua son una práctica corriente.
El disponer de Kc que puedan ajustarse con el vigor de las plantas es también un paso para aumentar la eficiencia del uso del agua. Es posible que los programas de riego actuales estén subestimando o sobrestimando la evaporación del cultivo ya que utilizan Kc referenciales, aunque estos varían de un huerto a otro.
Escrito por: Raúl Ferreyra Espada, Ingeniero Agrónomo de INIA La Cruz.
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Robert Edition
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