Eficiencia
del riego por goteo en el rendimiento de Brassica spp
Drip irrigation efficiency in Brassica
spp yield
Luisa M. Alvarez-Benaute1;
Henry Briceño-Yen1, *; Agustina Valverde-Rodríguez1;
Nidio Jorge-Aquino1
1 Facultad
Ciencias Agrarias, Universidad Nacional Hermilio Valdizán-Av. Universitaria N°
601, Huánuco, Perú.
*Autor
corresponsal: hbriceno@unheval.edu.pe (H. Briceño-Yen).
ID
ORCID de los autores
L.
M. Alvarez: 
https://orcid.org/0000-0001-6961-9870 H. Briceño: 
https://orcid.org/0000-0002-0629-3014
A.
Valverde: 
https://orcid.org/0000-0003-1522-4827
RESUMEN
Se evaluó el efecto de dosis o láminas de
aplicación de agua mediante riego por goteo en el rendimiento de los cultivos
de Brassica oleracea var. capitata (col) y Brassica oleracea var.
itálica (brócoli), en el Centro de Investigación Frutícola y Olerícola (CIFO) –
Huánuco-Perú. Se utilizó el diseño factorial con 6 tratamientos y 2
repeticiones, con
tres riegos calculados al 80, 100 y 120% de la demanda evaporativa media (ETo). Se evaluaron
la altura de planta, diámetro, peso de pellas y kilogramos por hectárea.
Apreciándose un efecto significativo en el peso por planta, diámetro
ecuatorial, de las pellas y kilogramos por hectárea; llegando a producir en el
cultivo de col 49,66 t ha-1 en el tratamiento T4 (Col-100) y en brócoli
11,14 t ha-1 en el T1 (Brócoli-120). Lo que indica que para la col
se requiere laminas no mayores al 100% y para el brócoli es necesario
incrementar una lámina al 120 % para las condiciones de valle interandino
(Huánuco) considerando épocas de menor precipitación.
Palabras clave: láminas de riego; Brassica
oleracea; rendimiento; eficiencia.
ABSTRACT
The effect of doses or
sheets of water application by drip irrigation on the yield of Brassica
oleracea var. capitata (col) and Brassica oleracea var. Italic (broccoli), at
the Fruit and Oleric Research Center (CIFO) - Huánuco-Peru. The factorial
design with 6 treatments and 2 repetitions was used, with three irrigations
calculated at 80, 100 and 120% of the mean evaporative demand (ETo). Plant
height, diameter, pellet weight and kilograms per hectare were evaluated.
Appreciating a significant effect on the weight per plant, equatorial diameter,
of the pellets and kilograms per hectare; coming to produce in the cabbage crop
49.66 t ha-1 in treatment T4 (Col-100) and in broccoli 11.14 t ha-1
in T1 (Broccoli-120). This indicates that for cabbage sheets no greater than
100% are required and for broccoli it is necessary to increase a sheet to 120%
for the conditions of the inter-Andean valley (Huánuco) considering times of
less precipitation.
Keywords: irrigation
sheets; Brassica oleracea; yield; efficiency.
Recibido: 17-08-2021
Aceptado: 28-11-2021
Vivimos en tiempos donde el
recurso agua y su disponibilidad se va reduciendo y afectando de manera directa
a la producción de los diferentes cultivos y entre ellas a las Brassica,
por lo que debe generarse o buscar alternativas para el correcto aprovechamiento
de este recurso (Johnson et al., 2016), evidenciándose la mayor demanda de
riego en el futuro (Knox et al., 2018). En el valle de Huánuco-Perú no se
cuenta con información sobre el manejo y estrategias de riego en el cultivo de Brassica.
En tal sentido se busca generar metodologías correctas de uso del recurso agua
para las condiciones de valle interandino. Es así que aparece el riego suplementario
critico en hortalizas para la producción (Rey et al., 2016) Asimismo se debe la
resiliencia a los riegos relacionados con el agua (Sutcliffe et al., 2021) el
interés de realizar el aprovechamiento adecuado en los diferentes sistemas de
producción evitar la excesiva lixiviación de agua y nutrientes con buenas técnicas
de riego (Tan, 2021). En la zona de estudio las prácticas de los agricultores
es trabajar aportando excesivas cantidades de agua a los cultivos, generando
lixiviado del recurso suelo y pérdida de micronutrientes que se encuentran en
la zona radicular, el suministro de agua se está convirtiendo cada vez más en
un desafío (De Graaf et al., 2019).
Es por eso la necesidad de generar información acertada
de conocer el momento oportuno del cuándo, cómo y cuánto regar (Herrera, 2014).
Contar con una buena programación de riego en un medio para regular el volumen
de agua que se debe aplicar a las Brassica y que se desarrolla en un
suelo y clima determinado (Himanshu et al., 2013).
Existen muchos estudios a nivel mundial donde reportan
que un riego frecuente y ligero incrementa los rendimientos (Islam et al.,
1996; Gomes et al., 2000). Las necesidades de riego se calculan en base a la
cantidad de agua del suelo, mencionando que es importante en una programación
de riego, porque se encuentra vinculado con el estrés experimentado por las
células vegetales (Jensen et al., 1998; Shock & Wang, 2011).
Los reportes a nivel mundial nos indican entre un 50% -
150% de aplicación del riego se realizan en base a cálculos hídricos (Kumar &
Sahu, 2013, McKeown y col., 2010, Sturmet et al., 2010, Tiwari et al., 2003,
Seciu et al., 2016).
En los estudios encontrados no se evidencia
investigación masiva en col específicamente y escasa información para
condiciones de valle interandino. Las Brassica en general necesitan
condiciones de climas frescos y húmedos para obtener buenos rendimientos (Vallejo,
2013). En cuanto a temperaturas altas las Brassica son muy sensibles, es
por eso que los cultivos en meses de otoño e invierno son los más ideales y
rentables. (Vallejo 2013). La col (Brassica oleracea var. Capitata) es
considerado una pella consistente y buena en concentración en minerales,
proteínas, fibra, potasio, fosforo, hierro, magnesio, sodio, cinc, calcio,
cobre (Pazmiño, 2014). Una de las características de las Brassica se
cultiva dos veces al año, posee raíz principal y colmada de raíces
fasciculadas, el tallo es recto y ramificado (Colombo, 2021).
Prosperan muy bien en climas frescos y húmedos,
considerándose como el más idóneo para la producción, requiere un rango de 10 °C
a 22 °C periodos prolongados pueden provocar retraso en la formación de la
inflorescencia (Lima, 2016).
El brócoli es muy apreciado para la alimentación, la
parte comestible viene a ser la inflorescencia en estado inmaduro de color
verde (Vallejo, 2013).
Es uno de los cultivos emergentes en el valle de
Huánuco. De mucha importancia por su alto contenido en vitamina A, calcio y
flavonoides (Yoldas et al., 2008). Para determinar el requerimiento hídrico de
los cultivos, se realizan a través de los métodos directos e indirectos. Los
primeros generan datos de evaporación que se obtienen mediante el uso de
instrumentos conocidos como el método gravimétrico y lisimétrico (Jiménez,
2016).
La cantidad de agua a aplicar se calcula a través de
las necesidades de agua en los cultivos (Huertas 2016). Los métodos empíricos
se calculan empleando diferentes fórmulas considerado el más aceptable es el
método de la FAO.
La evapotranspiración del cultivo o real se obtiene al
multiplicar la evapotranspiración de potencial o de referencia y el coeficiente
de cultivo (Fuentes, 2003). Las unidades de medida son en mm/día o mm/mes, y
se encuentra relacionado con los factores climáticos, características del
cultivo y suelo (Jiménez, 2016). El coeficiente de cultivo es adimensional
(Bravo & Ramírez, 2018).
ETc = ETo x Kc
ETc =Evapotranspiración de cultivo (mm/día), Kc =
Coeficiente de cultivo y ETo= Evapotranspiración potencial (mm/día).
Los factores que afectan la evapotranspiración
potencial (ETo) son parámetros climáticos, es decir, la ETo es considerada un
parámetro climático y se calcula a partir de datos meteorológicos. La ETo
indica la cantidad de evaporación del ambiente enmarcado en una zona específica
y época del año, y no toma en cuenta los atributos del cultivo, tampoco las
condiciones del suelo. (Jara & Valenzuela, 1998). Según Martínez (2004),
los parámetros de interés en el coeficiente de cultivo, que indica el
desarrollo fenológico sobre el mecanismo de transpiración de las plantas. Los
cuales se encuentran relacionados a las características del cultivo: especie,
variedad, grado de desarrollo, forma y tamaño de la planta, y el resultado no
tiene unidades es considerado como adimensional (Bravo & Ramírez, 2018).
Con el uso del tanque evaporímetro clase A, se calcula
la evapotranspiración potencial o de referencia (ETo). Se relaciona con la ETo
a través de un coeficiente: ETo = Ktanque x Etanque
El coeficiente de cultivo (Kc) varía en función de las
fases de desarrollo: Fase I. Comienza a partir de la germinación hasta el 10%
de cobertura vegetal; Fase II. Comienza a partir del 10% de cobertura hasta
llegar al 70% - 80% cobertura vegetal; Fase III. Es la fase del crecimiento
medio, se caracteriza por que existe la evidencia de su fructificación
completa; Fase IV: Es el final del periodo y se evidencia por su plena
maduración.
Contar con una correcta y adecuada programación de
riego según las condiciones de cada zona de estudio conllevan a aplicar
diferentes metodologías, usar los datos del tanque evaporímetro de clase A,
ayuda bastante para lugares que no cuentan con sensores que midan el contenido
de humedad. Teniendo en cuenta la realidad del valle interandino de Huánuco, la
investigación evaluó tres diferentes láminas de aplicación de agua en el
desarrollo y la producción evaluada en el rendimiento de la B. oleracea
var. Capitata (col) y B. oleracea var. Itálica (brócoli) usando un
sistema de riego en forma de goteo.
La investigación se desarrolló en el Centro de
Investigación Frutícola (CIFO) Olerícola, Cayhuayna ubicado en la región
Huánuco, Perú durante los meses de marzo a junio del 2019. Ubicado en un valle
interandino a 1 947 m.s.n.m., con una temperatura promedio de 20,5 °C y una
precipitación anual de 532,6mm. El campo experimental tuvo un área de 622,08 m2.
Las evaluaciones se realizaron según las fases fenológicas, se tomaron en
cuenta: el desarrollo vegetativo (tamaño) y el rendimiento (peso, diámetro de
pella y kilogramos por hectárea). Los datos climatológicos del experimento
fueron tomados en la Estación meteorológica Cayhuayna, situada a 50 m del
lugar del ensayo (Tabla 1).
Se empleó el diseño factorial con 6 tratamientos y 2
repeticiones, se aplicó tres riegos
calculados al 80, 100 y 120% de la demanda evaporativa media (ETo). Se evaluaron: altura de planta, peso y diámetro
de pellas, kilogramos por hectárea. Según los tratamientos T1 (Brócoli-120); T2
(Col-120); T3 (Brócoli-100) +; T4 (Col-100); T5 (Brócoli- 80) y T6 (Col-80).
Los cultivos empleados fueron col y brócoli. Los coeficientes de cultivo usados
fueron para la col 0,7 al inicio, 1,05 en el desarrollo, 0,95 en pleno
desarrollo y 0,4 al final. Para el brócoli fue de 0,7 al inicio, 1,05 en el
desarrollo, 0,95 en la etapa medio y 0,3 en la etapa final (Allen et al.,
1998). Se consideró la evaporación del tanque evaporímetro de clase A, durante
febrero a junio 2019.
Se tomaron en cuenta las condiciones edafo-climáticas,
mediante el análisis del suelo reportado por el laboratorio de suelos de la
Universidad Nacional Agraria la Selva (2019) y se tomaron datos meteorológicos
de Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI) de febrero a junio.
Tabla 1
Datos climatológicos registrados
|
Meses
|
Temperatura
media
(°C)
|
Precipitación
efectiva mes (mm)
|
ETo
(mm.mes-1)
|
Humedad
relativa media (%)
|
Láminas de
riego (mm)
|
|
120%
|
100%
|
80%
|
|
Febrero
|
15,7
|
27,6
|
127,7
|
69
|
76,72
|
63,84
|
50,96
|
|
Marzo
|
15,5
|
42,4
|
131,4
|
70
|
280,24
|
233,74
|
187,24
|
|
Abril
|
15,1
|
13,7
|
155,9
|
67
|
431,4
|
360,0
|
288,0
|
|
Mayo
|
14,5
|
0
|
167,4
|
64
|
373,36
|
311,34
|
245,7
|
|
Junio
|
13,0
|
0
|
179,2
|
62
|
78,0
|
65,0
|
55,0
|
Fuente. SENAMHI (2019).
Figura 1. Comportamiento
de la precipitación.
El crecimiento
vegetativo fue evaluado a cuatro plantas por parcela experimental, se midieron
las pellas para el cálculo de diámetro ecuatorial, se pesaron para el cálculo
de rendimiento entre los tratamientos en estudio. Los resultados se analizaron
mediante el uso del programa Infostat (www.infostat.com.ar) empleando el
análisis de varianza y la comparación con Duncan.
En los meses de
estudio de febrero a junio se calculó la evapotranspiración de referencia
promedio de 155 mm/mes y 5,2 mm/día y la comparación de la col y brócoli
en la evapotranspiración de cultivo mostrando un acumulado de 549,7 mm y 3,66
mm/día para la col y 567,3 mm acumulado y 3,77 mm/día en el brócoli (Figura 2).
Figura 2.
Evapotranspiración en los cultivos de col y brócoli.
En cuanto al coeficiente de
cultivo (Kc) para la col se reportó en la fase inicial de 0,7 para un periodo
de 40 días, para la etapa de desarrollo 1,05 con un periodo de 50 días, para la
etapa media 0,95 con una duración de 50 días y la fase final 0,4 con una
duración de 15 días. Para el cultivo de brócoli la fase inicial 0,7 con un
periodo de 35 días, la etapa de desarrollo 1,05 con un periodo de 45 días, la
fase media 0,95 con una duración de 40 días y la fase final 0,3 con una
duración de 15 días haciendo un total de 135 días y para la col un acumulado
de 155 días (Figura 3).
El suministro de las
láminas de riego se encuentra condicionado a las condiciones edafoclimáticas,
cultivo y disponibilidad del recurso agua. Para la altura
de planta los tratamientos T1, T3 y T5 resultan estadísticamente iguales con
promedios 44,53; 44,36 y 44,05 cm respectivamente según la prueba de
significancia de Duncan al 5%. Y en el cultivo de col el tratamiento T4 con un
promedio de 37,34 supera estadísticamente al tratamiento T6 con un promedio de
36,76 cm.
Figura 3. Coeficiente de cultivo
(Kc) del Brócoli y Col.
Tabla 2
Registro hídrico y riego en (mm) en el desarrollo
de la col y brócoli
|
|
Feb
|
Mar
|
Abr
|
May
|
Jun
|
|
ETo (mm)
|
127,7
|
131,4
|
155,9
|
167,4
|
179,2
|
|
ETc (mm)
|
101,9
|
172,5
|
176,7
|
69,44
|
46,8
|
|
Precipitación (mm)
|
54,2
|
127,9
|
20,2
|
8,9
|
12
|
|
lamina riego
|
|
|
|
|
|
|
R80
|
50,96
|
187,24
|
288
|
245,7
|
55
|
|
R100
|
63,84
|
233,74
|
360
|
311,34
|
65
|
|
R120
|
76,72
|
280,24
|
431,4
|
373,36
|
78
|
ETo: Evapotranspiración de referencia;
ETc: Evapotranspiración del cultivo.
Respecto al número de hojas por cada
planta del brócoli el tratamiento T1 con un promedio de 22,00 supera
estadísticamente a los demás tratamientos y quedando en último lugar el T5 con
un promedio de 19,95. Y en el cultivo de col el tratamiento T4 y T2 con un promedio
de 21,10 y 20,15 superan estadísticamente al tratamiento T6 con un promedio de
18,85.
En relación al peso de pellas en
gramos en el cultivo de brócoli el tratamiento T1 con un promedio de 356,35
gramos supera estadísticamente a los demás tratamientos y quedando en último
lugar el T5 con un promedio de 247,20 gramos y en el cultivo de col el
tratamiento T4 con un promedio de 1589,10 gramos que supera estadísticamente a
los demás tratamientos.
Tabla 3
Variables evaluadas con las diferentes
láminas de riego
|
|
Altura de
planta (cm)
|
|
N° de hojas
|
|
Peso pella
(g)
|
|
Diámetro cm
|
|
t. ha-1
|
|
|
Interacción
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
120-B
|
44,53
|
a
|
22
|
a
|
1589,1
|
d
|
54,31
|
d
|
49,66
|
d
|
|
120-C
|
37,34
|
b
|
20,15
|
c
|
356,35
|
b
|
39,88
|
b
|
11,14
|
b
|
|
100-B
|
44,36
|
a
|
21,1
|
b
|
1550,4
|
e
|
52,09
|
e
|
48,45
|
e
|
|
100-C
|
37,15
|
b
|
19,95
|
b
|
328,85
|
a
|
37,04
|
a
|
10,28
|
a
|
|
80-B
|
44,05
|
a
|
21
|
c
|
1383
|
f
|
46,87
|
f
|
43,22
|
f
|
|
80-C
|
36,76
|
c
|
18,85
|
d
|
247,2
|
c
|
34,18
|
c
|
7,73
|
c
|
En cuanto al diámetro de la pella en
el de brócoli el tratamiento T1 con un promedio de 39,88 supera
estadísticamente a los demás tratamientos y quedando en último lugar el T5 con
un promedio de 34,18. Y en el cultivo de col el tratamiento T4 con un promedio
de 54,31 supera estadísticamente a los demás tratamientos y quedando en último
lugar el T6 con un promedio de 46,87.
Para el rendimiento por hectárea en toneladas, en
el cultivo de brócoli el tratamiento T1 con un promedio de 11,14 supera estadísticamente
a los demás tratamientos y quedando en último lugar el T5 con un promedio de
7,73 t. ha-1 Y en el cultivo de col el tratamiento T4 con un
promedio de 49,66 t. ha-1 superando a los otros tratamientos en
estudio y quedando en último lugar el T6 con un promedio de 43,22 t ha-1.
Figura 4. Peso de pella col y
brócoli.
Figura 5. Diámetro ecuatorial col y
brócoli.
Figura 6. Rendimiento toneladas por
hectárea col y brócoli.
Según los resultados obtenidos en
cuanto a las tres dosis de riego aplicados se obtuvo en la col 49,66 t ha-1
con la lámina de riego (R 100%) y en cuanto al cultivo de brócoli se
obtuvo 11,14 t ha-1 con la lámina de riego (R 120%), estos
resultados superan a lo reportado por Gómez (2015) quien obtuvo un rendimiento de
20 t. ha-1 en la col con un riego por goteo. Pero no superando a lo
reportado por Rivadeneira et al. (1993), donde comparó seis dosis de
riego en col y lechuga en Colombia obteniendo una producción de 63,53 t ha-1
en el cultivo de col estos resultados se deben a las condiciones
edafoclimáticas propias de un lugar en mostrar mejores resultados.
Para el rendimiento en t h-1,
el promedio más alto fue con cultivo de col obteniéndose 49,66 t ha-1
con la lámina de riego (R 100%) y en cuanto al cultivo de brócoli se obtuvo 11,14 t ha-1
con la lámina de riego (R 120%); Mientras que en lo reportado por Benavides & Barraza
(2017),Estudiaron el riego por goteo y exudación y su efecto en el rendimiento
de la lechuga, col y brócoli, obteniendo 53,0 y 13,0 t ha-1
respectivamente, estos resultados fueron superiores a nuestra investigación
porque el riego usado fue el de exudación, conocido como el método más
eficiente , además el hecho que esté enterrado aporta el agua directamente a la
raíz y se disminuye la pérdida de agua por evaporación.
Según estudios de Valenzuela (2019)
obtiene un rendimiento de 4 t ha-1 en el cultivo de brócoli; y Gómez
(2015) obtuvo un rendimiento de 20 t ha-1 en el cultivo de col.
Resultados por debajo de la investigación, infiriendo que su investigación fue
a base de un riego por gravedad en donde no se optimizó de manera adecuada el
recurso agua.
Las diferentes
dosis o láminas de riego en col y brócoli tuvieron efectos significativos al 5%
en el rendimiento; donde resaltó el T4 (C100) con 49,66 t ha-1 en el
cultivo de col y el T1 (B120) en el cultivo de brócoli con 11,14 t ha-1
así mismo se resalta que en condiciones del valle interandino de Huánuco-Perú
las láminas de riego adecuadas se apreciaron para el cultivo de col (T4) con
526,96 mm por campaña y para el cultivo de brócoli (T1) con 634,86 mm por
campaña.
Para el cultivo
de col el incremento de la lámina de agua no produjo mayor rendimiento, caso
que si ocurre con el cultivo del brócoli que el incremento de la lámina de agua
evidenció un mayor rendimiento.
REFERENCIAS
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