Cálculo de las necesidades de agua del cultivo

Para el cálculo de las necesidades de agua del cultivo (ETc) y la demanda de riego se utilizó el programa CropWat 8.0 (Smith, 1992Smith, M. (1992). CROPWAT: a computer program for irrigation planning and management (Irrigation and Drainage Paper 46). Food and Agriculture Organization of the United Nations.
). Este programa, en soporte Windows, es un programa desarrollado para el cálculo de los requerimientos de agua y de riego de los cultivos basado en datos de suelo, clima y datos de cultivo. El programa además permite el desarrollo de calendarios de riego para diferentes condiciones y cálculos de esquemas de suministros de agua para diferentes combinaciones de cultivo. Los procedimientos de cálculo utilizados por CropWat 8.0 están basados en los procedimientos descritos en los boletines FAO 33 (Doorembos & Kassan, 1979Doorembos, J., & Kassan, A. H. (1979). Yield response to water (FAO Irrigation and Drainage Paper No. 33). FAO.
) y FAO 56 (Allen et al., 2006 Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (2006). Evapotranspiración del cultivo: Guías para la determinación de los requerimientos de agua de los cultivos (Estudio FAO Riego y Drenaje 56, Vol. 298). FAO.
).

Se utilizaron los valores promedios decenales de temperaturas mínimas y máximas (°C), Humedad relativa (%), velocidad del viento (m/s) y brillo solar obtenidos para la Estación Güira de Melena-Alquizar recogidos en el Boletín Agro meteorológico Nacional del Instituto de Meteorología para los periodos de agosto a julio de los años 1974-1975, 2014-2015 y 2016-2017. Estos períodos fueron seleccionados teniendo en cuenta la probabilidad de ocurrencia de las lluvias (P), las que fueron calculadas utilizando el procedimiento propuesta por FAO (2016)FAO. (2016). Cropwat 8.0 Example. https://www.fao.org/nr/water/docs/CROPWAT8.0_Ex.pdf
y a partir de los datos de la Estación meteorológica del Instituto del Tabaco, con una serie de valores mensuales desde 1971 a 2019, siendo este pluviómetro representativo para la zona de estudio. Para el cálculo del año climático se asumió que la cosecha del cultivo se realizaba en el mes de agosto, y de este modo la lluvia anual se calculó desde agosto del año anterior hasta julio del año en que se realiza la cosecha.

La Figura 2 muestra la curva de probabilidad de la lluvia, la cual indica que, para los años del 25, 50 y 75 % de probabilidad se obtienen valores de 2013, 1576 y 1344 mm, respectivamente.

Módulos del Programa Cropwat 8.0

Módulo de cultivo. Dada la falta de datos sobre el Kc obtenidos en el país, se utilizarán los presentados en boletín 56 de FAO Allen et al. (2006) Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (2006). Evapotranspiración del cultivo: Guías para la determinación de los requerimientos de agua de los cultivos (Estudio FAO Riego y Drenaje 56, Vol. 298). FAO.
, para plantaciones en producción. Los valores introducidos en el programa se muestran en la Tabla 3. En la misma puede observarse que se consideró una fecha de cosecha en el mes de agosto, la cual es común para muchos cultivares de aguacate en Cuba (Jiménez et al., 2005Jiménez, R., Parra, C., Pedrera, B., Hernández, L., Blanco, M., Martínez, F., & Álvarez, J. (2005). Manual práctico para el cultivo del aguacatero en Cuba. Unidad Científico Tecnológica de Base de Alquizar. Instituto de Investigaciones en Fruticultura Tropical.
).

A partir de esta fecha comienza la fase vegetativa y de desarrollo (fase de siembra en la Tabla 3), la fase media se hizo coincidir con la fase de floración y desarrollo del fruto, que es cuando el cultivo alcanza su mayor consumo Ferreyra & Sellers (2012)Ferreyra, R., & Seller, G. (2012). Aguacate. Respuesta del rendimiento de los cultivos al agua. En P. Steduto, T.C. Hsiao, E. Fereres, & D. Raes (Eds.), Estudio FAO Riego y Drenaje N° 66 (pp. 442-447). FAO.
con un ciclo del cultivo, de un año, considerando desde final de la recolección (julio-agosto) hasta inicios de la próxima cosecha (agosto del próximo año) (Holzapfel et al., 2017Holzapfel, E., Alves de Souza, J., & Carvallo-Guerra, H. (2017). Response of avocado production to variations in irrigation levels. Irrigation Science, 35, 205-215. https://doi.org/10.1007/s00271-017-0533-0
; Singh, 2020Singh, L. (2020). Advocado Irrigation. Literature Review. https://avocado.org.au/wp-content/uploads/2021/04/2020-Irrigation-Literature-Review-FINAL-Liz-Singh-AAL.pdf
), la profundidad de riego para el aguacate no debe ser mayor de 45 cm (0,45 m) debido a su sistema radicular activo poco profundo.

Módulo de suelo

La Tabla 4 muestra los datos de las propiedades físicas promedio de los suelos ferralíticos rojos, la misma fue preparada a partir de los datos de Cid et al. (2012)Cid, G., López, T., González, F., Herrera, J., & Ruiz, M. E. (2012). Características físicas que definen el comportamiento hidráulico de algunos suelos de Cuba. Ingeniería Agrícola, 2(2), 25-31.
, mostrados en la Tabla 1. A partir de estos valores se conformó la Tabla 4 que recoge los datos de suelo tal y como fueron introducidos en el modelo CropWat.

Caracterización climática (lluvias) del área de estudio

La Tabla 5 muestra los valores mensuales de lluvia según para los periodos de probabilidad de ocurrencia de 25 (año húmedo), 50 (año medio) y 80% (año seco).

La Figura 3 muestra los totales por meses de La Evapotranspiración de referencia (ETo), donde se observa que los menores valores de esta variable climática en la zona ocurren en el período invernal, coincidiendo con el inicio y mitad del período poco lluvioso del año (noviembre-febrero). El valor máximo de esta variable pertenece al mes de abril (5,8 mm) en correspondencia con el final del período seco, mientras que el mes de diciembre tuvo valores más bajos (2,54 mm).

Consumo de agua por el cultivo (ETc)

La Figura 4 muestra el comportamiento de la ETc a lo largo de los diferentes periodos de crecimiento del cultivo. Como puede observarse en la figura, hay un decrecimiento del consumo desde la decena 11 hasta la decena 19, que corresponde a los meses desde noviembre a febrero, que son los meses más fríos del año y donde la ETo es la menor del año. A partir de esta fecha la ETc se incrementa hasta alcanzar su máximo valor en los meses de abril a mayo (4,5 mm/día) en coincidencia con la mayor ETo y también con el período de desarrollo y engrosamiento del fruto.

Hoffman & du Plessis (1999)Hoffman, H. F., & du Plessis, S. F. (1999). Seasonal water requirements of Avocados trees grown under sub-tropical conditions. Revista Chapingo Serie Horticultura, 5(%), 191-194.
, señalan valores de ETc de los aguacates cv Hass y Fuerte de 3,5 y 4,5 mm/día, respectivamente, hacia el final de la fase 3, coincidente con el periodo medio mostrado en la Figura 4. Mientras que Singh (2020)Singh, L. (2020). Advocado Irrigation. Literature Review. https://avocado.org.au/wp-content/uploads/2021/04/2020-Irrigation-Literature-Review-FINAL-Liz-Singh-AAL.pdf
en Australia encontró valores de máximo consumo de 5,4 mm/día, valores que coinciden con los encontrados en este trabajo.

Otros autores como Kaneko (2016)Kaneko, T. (2016). Water requirements for’Hass’ avocado flowering and fruit development in New Zealand (Tesis de maestría, University of Waikato).
en Nueva Zelandia encontró valores de 2,5 mm/día para el mes de máximo consumo, lo cual puede estar influido por la edad de la planta, ya que en Cuba, en cultivo de cv Govin, trabajando con árboles de 2 años de edad Tejeda-Marrero et al. (2022)Tejeda-Marrero, V. M., Herrera-Puebla, J., Sarmiento-García, O., Cruz-Cruz, K., & Chaterlán-Durruthy, Y. (2022). Consumo de agua y coeficientes de cultivo en plantaciones de fomento de aguacate cv Govin. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 31(4).
encontraron valores de 2,12 y 1,79 mm/día para la temporada de lluvias y seca, respectivamente.

De lo anterior es posible asumir que más que la variedad, influye en el consumo del cultivo el momento del ciclo de desarrollo, y la localidad donde se cultive.

Demanda de riego

Como era de espera, la demanda de riego total varió en función de la probabilidad de excedencia de la lluvia y de la distribución dela misma a lo largo de cada año.

La Tabla 5 muestra los parámetros del riego para cada año considerado. De modo general, la demanda de agua del cultivo fluctuó entre 920 a 1007 mm anuales, pero la misma fue cubierta por la lluvia en un 79, 67y 69 % para los años húmedo, medio y seco, respectivamente.

A pesar de que la lluvia total en todos los casos sobrepasa el requerimiento de agua del cultivo, su distribución obliga a regar para mantener el cultivo dentro del límite de agua aprovechable del suelo sin que el mismo sufra estrés. Esto se observa claramente cuando se compara la lluvia en el año medio, que supera la del año seco en casi un 22 %, sin embargo, ambos años demandan el mismo número de riego, pero con una precipitación efectiva de un 12 % menor en el año medio.

La Figura 5 muestra la distribución de los riegos a lo largo del año, en la misma debe considerarse que en todos los casos, el programa, según las indicaciones dadas al mismo y mostradas en la Tabla 5, parte de la aplicación de un riego inicial no mostrado en la figura.

Como muestra la Figura 5, hay una distribución irregular de la fecha del riego, así en la Figura 5a, se requieren dos riegos entre los 120 a 140 días después de la cosecha, los que corresponden al mes de diciembre, para luego necesitar riego otra vez en febrero y abril. Por su parte, para el año medio (Figura 5b) se requiere de un riego en enero y febrero y dos riegos en marzo y abril para el año seco. La Figura 5c indica que se requiere un riego en octubre, enero, febrero y abril, mientras que en el mes de marzo se demandan dos riegos, todo lo cual enfatiza que la importancia de la distribución de las lluvias a lo largo del año al calcular el régimen de riego de proyecto Singh (Fontova & García, 2000Fontova, M., & García, E. (2000). Ingeniería de Riego. Editorial Félix Varela.
).

De igual modo, las diferencias en la distribución del riego en dependencia de la distribución de la lluvia a lo largo del año, indica lo nocivo, en cuanto al aprovechamiento del agua, y la energía, de aplicar riegos con intervalos fijos, como han demostrado varios autores al aplicar el riego teniendo en cuenta el balance de humedad en los suelos (Matos et al., 2020Matos-Cremé, H., Cisneros-Zayas, E., Herrera-Puebla, J., González-Robaina, F., & Duarte-Díaz, C. (2020). Contribución a la protección del recurso agua en el municipio Güira de Melena. Ingeniería Agrícola, 10(2), 5-14.
; Cisneros et al., 2020Cisneros-Zayas, E., González-Robaina, F., Herrera-Puebla, J., Duarte-Díaz, C., & Matos-Cremé, H. (2020). Influencia de la programación del riego en los consumos energéticos. Ingeniería Agrícola, 10(4), 3-11.
).

El aguacate está considerado un cultivo alto consumidor de agua, y muy criticado su cultivo en las zonas donde el agua es escasa. De acuerdo con la Comisión de aguacate de California Greenhalgh (2020)Greenhalgh, T. (2020). How much water does avocado farming consume? https://www.savemoneycutcarbon.com/learn-save/how-much-water-does-avocado-farming-consume/
, un árbol maduro de aguacate, en los estados de la costa oeste, puede necesitar alrededor de 91 litros de agua por día durante la estación de riego (alrededor de 8000 m³/ha).

Por su parte, Climent (2020)Climent, J. (2020). Cultivo del Aguacate. Formación y Transferencia-Ficha Técnica. https://agroambient.juntaex.es/documents/163228750/169854881/Ficha+Aguacate.pdf/
señala que las aportaciones de riego en plantaciones en plena producción que demanda el aguacate oscilan entre los 6000 y 7000 m³/ha y año. Los resultados obtenidos en este trabajo, que oscilan entre 2580 y 3637 m³/ha, están por debajo de los señalados por otros autores en diferentes países, lo cual está asociado indudablemente al alto valor de las lluvias.