Introducción
⌅La sandía o melón de agua (Citrullus lanatus Thunb.)
se siembra en Cuba desde hace muchos años, los frutos son de alta
aceptación por parte de la población y se consumen frescos. La
importancia de esta hortaliza consiste en el contenido de azúcares
presentes en el jugo de su pulpa que alcanzan entre un 7% y 8% debido a
las características de nuestro clima (Rodríguez et al., 2011Rodríguez,
A., Companioni, N., Freesneda, B., & Cañet, F. (2011). Manual
Técnico para organopónicos, Huertos Intensivos y organoponía
semiprotegida. Instituto de Investigaciones Fundamentales en Agricultura
Tropical (INIFAT), La Habana, Cuba. ISBN: 978-959-72-10-48-1.
).
El
agua es un elemento que puede afectar significativamente el crecimiento
vegetal y los procesos fisiológicos y bioquímicos por lo tanto su
aplicación debe hacerse de forma eficiente (Nadal y Flexas, 2019Nadal,
M., & Flexas, J. (2019). Variation in photosynthetic
characteristics with growth form in a water-limited scenario:
Implications for assimilation rates and water use efficiency in crops.
Agric. Water Manage, 216, 457-472. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2018.09.024.
; Kumar et al., 2023Kumar,
A., Pandey, S. S., Kumar, D., & Tripathi, B. N. (2023). Genetic
manipulation of photosynthesis to enhance crop productivity under
changing environmental conditions. Photosynthesis Research, 155(1),
1-21, 0166-8595. https://doi.org/10.1007/s11120-022-00977-w
). El riego localizado de alta frecuencia es una
técnica avanzada que suministra agua a las plantas y permite incrementar
la rentabilidad del cultivo mediante el aumento en el rendimiento y la
calidad de los productos. También incrementa la eficiencia en el uso del
agua evitando prácticamente las pérdidas por evaporación, escurrimiento
superficial y percolación profunda (Liu et al., 2025). Según Mohamed et al. (2012)Mohamed,
Y., Bakheit, M. A., & Widaa, A. (2012). Effect of Irrigation Water
Management on Growth of Date Palm offshoots (Phoenix dactylifera) under
the River Nile State Conditions. U. of K. J. Agric. Sci. 20(3), 275-285.
,
este método de riego es el más apropiado para los cultivos de las
hortalizas en general y en específico para la sandía, y es adaptable a
cualquier tipo de terreno cultivable. Uno de los principales problemas
de este método son las obturaciones de los emisores.
El riego por
exudación es un sistema de riego localizado que aplica el agua de forma
continua mediante un tubo poroso que exuda agua en toda su longitud y
en la totalidad o parte de su superficie. A diferencia de la técnica por
gotero con un único punto de emisión, la multitud de puntos de emisión
de las tuberías porosas le confieren ventajas a su comportamiento
hidráulico como los relacionados con la obturación (Casado & Sirgado, 2015Casado,
E., & Sirgado, L. (2015). Ensayos y caracterización hidráulica de
tuberías porosas para riego. ISBN; 84-9048-374-4, Publisher: Editorial
Universitat Politècnica de València.
). Con vistas al
incremento de la uniformidad y la eficiencia del uso del agua en el
riego, la industria del riego localizado tiende al desarrollo de nuevos
equipamientos utilizando varias estrategias como el empleo de nuevas
materias primas o desarrollando productos con nuevos conceptos de
emisión de agua.
En la actualidad se presentan dos nuevas variantes, una de ellas el riego sub superficial, y la otra el desarrollo de tuberías geotextiles porosas, las cuales, según la literatura internacional ofrecen grandes perspectivas, pero no han sido evaluadas en Cuba o solo han sido evaluadas en una gama estrecha de cultivos.
Los resultados de esta investigación responden al
principio 5 y 12 de la Política para la mecanización, el riego, el
drenaje agrícola y el abasto de agua a los animales, del Ministerio de la Agricultura (2018)Ministerio
de la Agricultura. (2018). Política para la mecanización, el riego, el
drenaje agrícola y el abasto de agua a los animales, Ministerio de la
Agricultura, La Habana, Cuba.
, que plantean: 5.
“Garantizar la introducción y empleo de medios de mecanización agrícola y
equipamiento de riego y drenaje, que favorezcan el cuidado y
conservación del suelo, del medio ambiente, el uso racional del agua y
el empleo de las fuentes renovables de energía”.12. Incrementar la
explotación de la infraestructura hidráulica, utilizando técnicas de
riego eficientes, que garanticen el uso y reúso racional del agua;
sustituir progresivamente su bombeo con combustible diésel por otras
fuentes renovables de energía, tanto para el abasto a los animales como
para el riego donde sea posible.
El presente trabajo tiene como objetivo principal evaluar el efecto de las técnicas de riego localizado por exudación y por goteo en el rendimiento del cultivo del melón de agua (Citrullus lanatus Thunb.).
Materiales y Métodos
⌅El
trabajo se desarrolló en Estación Experimental del Instituto de
Investigaciones de Ingeniería Agrícola (IAgric), situada en Alquízar,
provincia Artemisa, con las coordenadas: Latitud 22º 46’ 50” N y
Longitud 82º 36’ 5” O, a una altura sobre el nivel medio del mar de 6 m y
a 12 km de la costa. El área de trabajo cuenta con una superficie de
0,46 ha, esta se dividió en dos áreas de 0,23 ha, sobre un suelo
Ferralítico Rojo compactado caracterizado en estudios anteriores en
cuanto a sus propiedades hidrofísicas por 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. Revista Ingeniería Agrícola, 2(2), 25-31, ISSN:
2306-1545, E-ISSN: 2227-8761.
y López et al. (2008)López,
T., Duarte, C., González, F., & Cid, G. (2008). Actualización de
propiedades físicas e hidrodinámicas para un sustrato en condiciones de
organopónico. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 17(3), 1-5, ISSN:
1010-2760.
. Tabla 1.
| Profundidad | CC (cm3/cm3) | Da a CC (g/cm3) | Arcilla (%) | Limo (%) | Arena (%) | Pt (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0-20 | 0,394 | 1,18 | 57,4 | 21,7 | 20,9 | 53,7 |
| 20-40 | 0,431 | 1,28 | 61,8 | 20,5 | 17,7 | 49,2 |
| 40-60 | 0,397 | 1,20 | 62,8 | 14,3 | 28,9 | 51,6 |
| 60-80 | 0,396 | 1,20 | 61,4 | 18,3 | 20,3 | 51,6 |
La Tabla 2 muestra las propiedades químicas del suelo, como podemos observar, el
pH en agua alcanzó un valor de 7,32, condición neutra a ligeramente
alcalina por encima del rango óptimo (5,5-6,5) recomendado para
cucurbitáceas, según Silva et al. (2018)Silva,
I. R., Novais, R. F., & Barros, N. F. (2018). Phosphorus
availability and management in highly weathered tropical soils. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, 42, e017001. https://doi.org/10.1590/18069657rbcs20170001.
,
este valor influye en el desarrollo del cultivo. El contenido de
materia orgánica (2,0 %) es pobre, reflejando la limitada capacidad de
retención de nutrientes característica de estos suelos. (Morales Díaz et al., 2010Morales,
D. M., Hernández J. A., Borges, B. Y., Morell P. F., Calderón V. M.,
& Rodríguez M. J. (2010). Características de tres perfiles de suelo
Ferralítico rojo lixiviado en condiciones naturales bajo bosque. Revista
Agrotecnia de Cuba, 34(1), 11-20.
). La conductividad
eléctrica (0,14 dS/m) indica ausencia de problemas de salinidad,
condición favorable, según López et al. (2017), la sandía reduce su
rendimiento en suelos con Conductividad Eléctrica superiores a 2 dS/m.
El fósforo disponible (28,96 meq P₂O₅/100 g) se encuentra en niveles altos, lo que constituye una ventaja para el desarrollo inicial y la floración del cultivo. El potasio intercambiable (0,46 meq/100 g) y el calcio (6,24 meq/100 g) son adecuados para sostener la calidad de los frutos, mientras que el magnesio (0,45 meq/100 g) es bajo, reflejado en una relación Ca/Mg de 13,87, superior al rango óptimo (5-8). En conjunto, el suelo ofrece condiciones favorables al cultivo en términos de fósforo, potasio y ausencia de salinidad.
| pH en Agua | Conductividad Eléctrica (dS/m) | Materia Organica M.O. (%) | Fosforo disponible (meq) P₂O₅/100 (g) | meq K/100 (g) | meq Ca/100 (g) | meq Mg/100 (g) | Relación Ca/Mg |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 7,32 | 0,14 | 2,00 | 28,96 | 0,46 | 6,24 | 0,45 | 13,87 |
El cultivo estudiado fue el melón (Citrullus lanatus Thunb.), variedad Tropical CH-2, con un ciclo de 110 días, un marco de plantación de 2,00 m x 0,5 m a una profundidad de 3 cm (Rodríguez et al., 2011Rodríguez,
A., Companioni, N., Freesneda, B., & Cañet, F. (2011). Manual
Técnico para organopónicos, Huertos Intensivos y organoponía
semiprotegida. Instituto de Investigaciones Fundamentales en Agricultura
Tropical (INIFAT), La Habana, Cuba. ISBN: 978-959-72-10-48-1.
). La fertilización se realizó según lo recomendado por el Instructivo Técnico del cultivo del melón, pepino y calabaza del Ministerio de la Agricultura (2019)Ministerio
de la Agricultura. (2019). Instructivo Técnico del Cultivo del Melón,
Pepino y Calabaza. Dirección de la Agricultura, La Habana, Cuba.
,
138 kg/ha (nitrógeno), 64 kg/ha (fósforo), 132 kg/ha (potasio). Durante
el periodo experimental las precipitaciones fueron registradas en un
pluviómetro ubicado en la zona y la evaporación fue registrada mediante
una estación Evaporimétrica.
Para el estudio se utilizó el método de riego localizado de alta frecuencia conformado por el cabezal de riego con sistema de filtrado doble cuerpo de 3 pulgadas de diámetro que permitió el filtrado del agua en los turnos de riego. En el caso de la técnica de exudación se utilizaron tuberías VISAREG, la presión de trabajo y el caudal variaron según el fabricante, entre 2 y 10 m.c.a, el caudal entre 2 y 8 L/h/m, la separación entre laterales en este caso fue de 2,00 m. En el caso de la técnica de goteo se utilizaron Goteros RHEIN SAUDI, gasto: 4,0 L/h (presión en cabezal 2,5 bar). Goteros separados a 0,50 m y entre lateral 2,00 m.
Los tratamientos estudiados fueron los siguientes:
- T1: Riego del cultivo del melón de agua (sandía) con sistema localizado por exudación.
- T2: Riego del cultivo del melón de agua (sandía) con sistema localizado por goteo.
En cada área se seleccionarán 16 puntos sistemáticos, y en cada punto se tomó 8 m2 donde se realizaron mediciones que coincidan con este punto. Cada tratamiento contó con 16 réplicas. (Figura 1)
Para determinar las características del año climático se partió de una serie anual pluviométrica cronológica y continua desde el año 2017 al 2023. Se efectuó un ordenamiento descendente de los datos disponibles, enumerándose cada miembro de la serie y determinando su respectiva probabilidad (P) empírica mediante la expresión:
donde:
El primer nivel de probabilidad (25%) denota un escenario húmedo, el segundo (50%) normal y el tercero (75%) seco (Pérez 2005Pérez
H. R., & Álvarez A. M. C. (2005). Necesidades de riego de la caña
de azúcar en Cuba. Ed: Academia, 219pp. ISBN 959-270-065-6.
).
El
régimen de riego se aplicó a intervalo fijo con norma variable, cada 2
días. La ETo (Evapotranspiración de referencia) se calculó tomando el
valor de la evaporación en el tanque evaporímetro clase ¨A¨ y se
multiplicó por el coeficiente de tanque (Herrera et al., 2024Herrera-Puebla,
J., González-Robaina, F., Sarmiento-García, O., Cun-González, R.,
Chaterlán-Durruthy, Y., & Cisneros-Zayas, E. (2024). Coeficiente del
tanque evaporímetro Clase A para estimar la evapotranspiración de
referencia en la provincia Artemisa. Ingeniería Agrícola, 14(1), 1-12,
ISSN: 2306-1545.
), para cada mes del año, según la expresión (2).
La humedad en el suelo fue registrada mediante la colocación de 2
baterías de tensiómetros, una en cada tratamiento a la profundidad de 15
y 30 cm, separados a 20 cm entre sí sobre los canteros.
donde:
ETo: Evapotranspiración de referencia (mm) Eo: Evaporación del tanque evaporímetro clase A (mm) Kp: Coeficiente de tanque (adimensional).
Se calculó la evapotranspiración del cultivo mediante la expresión:
ETo:
Evapotranspiración de referencia (mm). ETc: Evapotranspiración del
cultivo (mm). Kc: Coeficiente del cultivo (adimensional), 0,4 fase de
germinación al inicio de floración, 1,0 inicio de floración a
fructificación, 0,75 fructificación a la cosecha (Allen, 2006Allen,
R. G. (2006). Evapotranspiración del cultivo: Guías para la
determinación de los requerimientos de agua de los cultivos (Vol. 56).
Food & Agriculture Org. (FAO).
).
La
uniformidad de riego en el campo se evaluó mediante la determinación del
Coeficiente de Uniformidad (Cu), en este caso se utilizó la metodología
descrita por Merriam & Keller (1978)Merriam, J. L., & Keller, J. (1978). Farm irrigation system evaluation: A guide for management.
presente en la Norma Cubana: Técnicas de Riego. Riego localizado. Evaluación Hidráulica NC 15097 (2007)NC
15097. (2007). Técnicas de riego. Riego localizado. Evaluación
hidráulica. [Noma cubana]. Oficina Nacional de Normalización, La Habana,
Cuba.
, IDT.
Todas las lecturas de volumen se convirtieron a caudal (litros por hora), utilizando la expresión siguiente:
donde:
Q: Caudal del gotero evaluado (L/h). V: Volumen de agua recolectado en cada emisor evaluado (L).
t: Tiempo utilizado en la evaluación (minutos).
Con los datos de los volúmenes de agua recogidos en el campo, se calculó el Coeficiente de Uniformidad para el gasto en la sub unidad de riego evaluada, utilizando la siguiente expresión:
donde:
: Media de los valores del 25% más bajo del gasto registrado en el emisor (L/h). : Media del total de los valores de gasto (L/h), : Coeficiente de uniformidad para el gasto (%).
Con los datos de las presiones mínimas obtenidas en la unidad operacional de riego que contiene la subunidad evaluada, se calculó el factor de corrección de las descargas (Fc), utilizando la expresión siguiente:
donde:
Fc: Factor de corrección de las descargas. H25: Presión media del 25% de las presiones más bajas dentro de las mínimas de las subunidades medidas (bar). Hn: Presión media de todas las presiones mínimas de las subunidades de la unidad operacional de riego en donde se halla la subunidad evaluada (bar). X: Exponente de descarga del emisor.
Calculado el factor de corrección, se procedió a calcular la Uniformidad de Riego del Sistema aplicando la siguiente expresión:
donde:
Cug- Coeficiente de uniformidad del gasto (%). Fc: Factor de corrección.
Se caracterizó la uniformidad de riego (Tabla 3), mediante la determinación del Coeficiente de Uniformidad de riego (Cu), según los criterios de Merriam & Keller (1978)Merriam, J. L., & Keller, J. (1978). Farm irrigation system evaluation: A guide for management.
:
| 90%-100% | Excelente |
| 86%-94% | Bueno |
| 80%-86% | Aceptable |
| 70%-80% | Pobre |
| < 70% | Inaceptable |
Para el análisis de la cosecha se tuvo en cuenta los componentes del rendimiento: largo de los frutos (cm), diámetro de los frutos (cm), peso medio de los frutos (g).
La productividad del agua (WP) se determinó mediante la expresión 8:
(González et al., 2015González,
F., López, T., & Herrera, J. (2015). Indicadores de productividad
del agua por cultivos y técnicas de riego en Cuba. Revista Ciencias
Técnicas Agropecuarias, 24(4), 57-63, ISSN: 2071-0054.
)
donde:
Pa agua: productividad agronómica del agua (kg /m3). Irr- agua total aplicada (m3).
R: rendimiento (kg).
Los datos fueron procesados mediante análisis de varianza (ANOVA). Las diferencias entre las medias de los tratamientos estudiados se les aplicaron análisis de varianza de clasificación simple y la diferencia entre medias se comprobó con la Dócima de Tukey a un nivel de confianza del 95%. Toda la información generada de las observaciones fue procesada mediante el paquete estadístico Statgraphic Plus 5.0.
Resultados y Discusión
⌅Durante el período de desarrollo del cultivo la lluvia alcanzó un total de 396,0 mm, distribuida en 26 ocasiones, en el caso de la evaporación, la media fue de 6,1 mm con un total en el período de 369,9 mm, siendo inferior a las precipitaciones. El comportamiento de estas variables climáticas es típico para este periodo.
En el análisis de probabilidad de ocurrencia de las precipitaciones (Figura 2), se evidencia la ecuación logarítmica: y= -112,1 ln(x)+805,3. El valor R2 (coeficiente de determinación), obtenido fue de 0,9483 lo que indica la posibilidad de aplicar la ecuación de ajuste para calcular los valores anuales para los años del 25, 50 y 75% de probabilidad
Como se
puede observar la precipitación disminuye a medida que aumenta la
probabilidad de ocurrencia. Esta expresión precisa el comportamiento que
tiene la curva de probabilidad, la cual proporcionará su uso en caso de
que se solicite adquirir algún valor faltante dentro de la misma serie
estudiada. El acumulado de precipitaciones en el periodo de estudio fue
de 396,0 mm con una probabilidad de ocurrencia del 40 % este se
clasifica como ¨medio húmedo¨ según Pérez et al. (2003)Pérez,
J., Sánchez, I., Mendoza, F., Inzunza, M., & Cueto, W. J. (2003).
Productividad y rendimiento de sandía por efecto del agua en diferentes
condiciones de manejo. Revista Chapingo Serie Horticultura, 9(1),
209-216.
. Iguales tendencias obtuvieron Duarte et al. (2018)Duarte,
C. E., Valdés, P. J., Herrera, J., & Zamora, E. (2018). Predicción
de normas netas de riego del frijol común en la zona occidental de Cuba.
Ingeniería Agrícola, 8(2), 41-47.
, Valdés (2017)Valdés,
V. P. J. (2017). Predicción de las normas netas del riego del cultivo
de frijol común en la zona occidental de Cuba. Trabajo de diploma en
opción al título de Ingeniero Agrícola. San José de las Lajas,
Mayabeque, Cuba,
para la zona de estudio.
Esta condición tuvo un impacto directo en la estrategia de riego implementada (Tabla 4). Se realizaron 11 riegos, con una norma neta parcial de 8,09 mm y una norma neta total de 89,00 mm (tabla 4), cifras considerablemente bajas en comparación con años secos o normales. Esta reducción se explica por el aporte significativo de la lluvia, que cubrió gran parte de las necesidades hídricas del cultivo.
Diversos autores han reportado que en condiciones de humedad en el suelo producto de las precipitaciones, el número de riegos y la norma aplicada tienden a disminuir. En años húmedos, el riego puede reducirse hasta un 40-60 %.
En estudios realizados por Rodríguez et al. (2019)Rodríguez,
M., Pérez, L., & Gómez, J. (2019). Evaluación del riego en sandía
bajo condiciones climáticas variables en el Caribe. Revista Cubana de
Agricultura, 53(2), 45-52.
, reportan que, en años con
más de 350 mm de lluvia, el número de riegos en sandía se reduce a
menos de 12 con normas totales inferiores a 100 mm, similar a lo
observado en este trabajo.
La baja norma aplicada refleja un
manejo eficiente del riego, evitando excesos que podrían provocar
asfixia radicular o enfermedades fúngicas. Este comportamiento confirma
que, en años húmedos, el riego debe ser considerado como complemento y
no como fuente principal de agua, lo que permite optimizar recursos y
reducir costos operativos. Por otra parte trabajos realizados por Liu et al. (2019)Liu,
H., Li, H., Ning, H., Zhang, X., Li, S., Pang, J., Wang, G., & Sun,
J. (2019). Optimizing irrigation frequency and amount to balance yield,
fruit quality and water use efficiency of greenhouse tomato.
Agricultural Water Management, 226, 105787, ISSN: 0378-3774. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2019.105787
; (Sun et al. (2023)Sun,
L., Li, B., Yao, M., Niu, D., Gao, M., Mao, L., et al. (2023).
Optimising water and nitrogen management for greenhouse tomatoes in
Northeast China using EWM TOPSIS-AISM model. Agric. Water Manage. 290,
108579. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2023.108579.
,
mostraron en el cultivo del melón de agua que el estrés hídrico durante
la etapa de maduración promueve la acumulación de almidón en frutos
inmaduros aumentando posteriormente el contenido de azúcares solubles y
la calidad comercial de los mismos.
| Número de riegos | Norma neta parcial (mm) | Norma neta total (mm) |
|---|---|---|
| 11 | 8,09 | 89,00 |
La Tabla 5 muestra los valores de Coeficiente de uniformidad de los gastos (%) y
las presiones de trabajo de ambos sistemas (kPa). Se puede observar que
el Coeficiente de uniformidad de los caudales en el riego por exudación
alcanzó un valor de 80% clasificándose éste como aceptable y del sistema
general 79% clasificándose como pobre según Merriam & Keller (1978)Merriam, J. L., & Keller, J. (1978). Farm irrigation system evaluation: A guide for management.
,
el caudal medio alcanzó en este sistema un valor de 10,0 L/h/m. En
cuanto al riego por goteo SAUDI, el valor del Coeficiente de uniformidad
de los caudales y del sistema en general alcanzó un valor de 88%,
clasificándose éste como bueno según Merriam & Keller (1978)Merriam, J. L., & Keller, J. (1978). Farm irrigation system evaluation: A guide for management.
. Resultados similares fueron encontrados por Cun et al. (2009)Cun,
R., Puig, O., & Morales, C. (2009). Comportamiento del coeficiente
de uniformidad del riego por microaspersión en condiciones de
organoponicos y huerto intensivo. Revista Ciencias Técnicas
Agropecuarias, 18(3), 35-39, ISSN: 1010-2760.
en
evaluaciones realizadas en casas de cultivo con goteros, donde los
coeficientes de uniformidad obtenidos fueron superiores al 87% y el
gasto medio de los emisores alcanzó un valor de 0,87 L/h inferior al
planteado por el fabricante (2,2 L/h) debido a que la presión de trabajo
fue inferior a la recomendada por el fabricante. Valores de presión más
bajo que el recomendado por el fabricante de sistema de riego por goteo
fueron encontrados por Ramos et al. (2023)Ramos,
T., Cun, R., & Duarte, C. (2023). Evaluación técnica del riego
localizado en una casa de cultivo de Santiago de Cuba. Ingeniería
Agrícola, 13(1). ISSN-2306-1545, E-ISSN-2227-8761,
en casas de cultivo, lo que influyó en bajos caudales también.
| Indicadores | Riego por exudación | Riego por goteo |
|---|---|---|
| Presión media en el cabezal de riego. (bar) | 1,3 | 1,3 |
| Caudal medio. Exudación: (L/h/m). Goteo: (L/h) | 10,0 | 1,0 |
| Coeficiente de Uniformidad de los caudales (%) | 80 | 88 |
| Coeficiente de Uniformidad del sistema (%) | 79 | 88 |
La
mayoría de los trabajos desarrollados en Cuba sobre régimen de riego
aplican como parámetro crítico para la ejecución del mismo, el concepto
del límite productivo (Lp), definido como un porcentaje del valor de la
humedad correspondiente a la capacidad de campo, (Cc). Trabajos más
recientes introducen el parámetro de Límite Superior de Agua Disponible
(LSAD) determinado a partir del valor de (Cc) como criterio para el
valor máximo de la lámina de agua disponible en el suelo para las
plantas (López, 2008López,
T., Duarte, C., González, F., & Cid, G. (2008). Actualización de
propiedades físicas e hidrodinámicas para un sustrato en condiciones de
organopónico. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 17(3), 1-5, ISSN:
1010-2760.
; Cid, 2012Cid,
G., López, T., González, F., Herrera, J., & Ruiz, M. E. (2012).
Características físicas que definen el comportamiento hidráulico de
algunos suelos de Cuba. Revista Ingeniería Agrícola, 2(2), 25-31, ISSN:
2306-1545, E-ISSN: 2227-8761.
). En este sentido se
define, que el valor del Lp igual al 85% del LSAD es el más recomendado
para la mayoría de los cultivos agrícolas de interés económico en suelos
Ferralíticos Rojos compactado, (Chaterlán et al., 2015Chaterlán,
Y., Duarte, C., Rosa, R., López, T., & Pereira, L. (2015).
Estimation the water needs of some vegetables using the methodology of
dual cultural coefficients. Ingeniería Agrícola, 5(1), 21-26, ISSN:
2227-8761.
).
En la Figura 3,
se muestra el comportamiento de humedad en valores de tensión (kPa),
durante todo el período estudiado. Como se puede observar el régimen de
riego aplicado más las precipitaciónes permitieron que la humedad en el
suelo no sobrepasara el 85% del Lp que corresponde este a -20 kPa. Según
plantea el Ministerio de Agricultura (2019)Ministerio
de la Agricultura. (2019). Instructivo Técnico del Cultivo del Melón,
Pepino y Calabaza. Dirección de la Agricultura, La Habana, Cuba.
para este cultivo, la humedad debe mantenerse por encima del 85 % de la
capacidad de campo hasta que comience el período de la maduración del
fruto. Fereres & Soriano (2007), recomiendan para el riego
localizado en las hortalizas, que el agua no sobrepase tensiones de -20
kPa. Como se puede observar la reserva de humedad antes del riego fue
encontrada por encima del límite productivo, debido a que el riego se
aplicó en días alternos según la demanda del cultivo, no se observaron
síntomas de estrés hídrico en las plantas, por lo que en sentido general
el cultivo se desarrolló sin limitaciones de agua.
En relación con el rendimiento del melón de agua y sus componentes, la Tabla 6 muestra el análisis comparativo de los tratamientos T1 (riego por exudación) y T2 (riego por goteo). Se observa que el largo medio del fruto fue significativamente mayor en T1 (29,97 cm) respecto a T2 (26,78 cm), con una diferencia estadística marcada (p < 0,05). En contraste, el diámetro, el peso promedio y el rendimiento estimado no presentaron diferencias significativas entre ambos sistemas. No obstante, el rendimiento estimado resultó ligeramente superior en T1 (28,6 t/ha) frente a T2 (27,71 t/ha). Este comportamiento puede explicarse por la dinámica de la humedad en el suelo. Según el gráfico de tensión de humedad, el riego por exudación (WZr Exudado) mantuvo valores más estables y menos extremos de tensión (entre -5 y -15 kPa), esta estabilidad en T1 probablemente favoreció un crecimiento más uniforme y prolongado del fruto.
| Rendimiento y sus componentes | ||||
|---|---|---|---|---|
| Tratamiento | Largo medio del fruto (cm) | Diámetro medio de los frutos (cm) | Peso promedio de los frutos (g) | Rendimiento estimado (t/ha) |
| T1 | 29,97 a | 13,02 | 2728,14 | 28,6 |
| T2 | 26,78 b | 12,83 | 2709,98 | 27,71 |
| Sig | * | NS | NS | NS |
| Error Estándar | 0,5503 | 0,1624 | 0,8762 | 0,8100 |
| Coeficiente de variación (%) | 10,9710 | 7,1093 | 18,2305 | 15,2217 |
Sig*:
Significativo. NS: No significativo. Letras diferentes indican
diferencias significativas entre los tratamientos para p≤ 0,05 según la
prueba de rangos múltiples de Tukey
Este comportamiento coincide con lo planteado por Gan et al. (2013)Gan,
Y., Siddique, K. H., Turner, N. C., Li, X.-G., Niu, J.-Y., Yang, C.,
Liu, L., & Chai, Q. (2013). Ridge-furrow mulching systems-An
innovative technique for boosting crop productivity in semiarid rain-fed
environments. Advances in agronomy, 118, 429-476, ISSN: 0065-2113.
,
quienes destacan que la aplicación continua de agua a lo largo de la
cinta de exudación favorece una franja húmeda más homogénea evitando
variaciones bruscas de humedad que pueden limitar el desarrollo de los
frutos lo que resulta ventajoso para hortalizas en hileras, reduciendo
la variabilidad espacial de la humedad y mejorando la absorción de
nutrientes.
De forma complementaria, Sun et al. (2023)Sun,
Q., Zhang, H., Li, X., Zhao, Z., Li, Z., Zhang, P., Liu, S., Jiang, W.,
& Sun, X. (2023). Effects of drip tape layout and flow rate on
water and nitrogen distributions within the root zone and summer maize
yield in sandy tidal soil. Agronomy, 13(11), 2689. https://doi.org/10.3390/agronomy13112689
comparan ambos sistemas y concluye
que el goteo, aunque eficiente en el uso del agua, tiende a generar
oscilaciones de humedad más pronunciadas, lo que repercute en la
uniformidad del desarrollo. Asimismo, se ha señalado que el riego
localizado incrementa el rendimiento del cultivo debido, en parte, al
régimen hídrico frecuente y constante al que se somete el volumen
radicular, lo cual, según Neeraja et al. (2001)Neeraja,
G., K. Malla, M., Reddy Y. V., & Praveen, R. (2001). Influence of
irrigation and nitrogen levels on bulb yield, nutrient uptake and
nitrogen use efficiencies in rabi onion (Allium cepa). Indian J. Agric.
Sci. 71: 109-112.
, favorece la solubilización, absorción y translocación de los nutrientes aplicados como fertilizantes. En la misma línea, Pier & Doerge (1995)Pier,
J.W. & T.A. Doerge. (1995). Nitrogen and water interactions in
trickle-irrigated watermelon. Soil Sci. Soc. Am. J. 59: 145-150.
en sandía, Thompson et al. (2002)Thompson,
T. L., & Godin, R.E. (2002). Subsurface drip irrigation and
fertigation of broccoli. I. Yield, quality, and nitrogen uptake. Soil
Sci. Soc. Am. J. 66: 186-192.
en brócoli y Cui et al. (2019)Cui,
J., Shao, G., Lu, J., Keabetswe, L., & Hoogenboom, G. (2019).
Yield, quality and drought sensitivity of tomato to water deficit during
different growth stages. Scientia agrícola, 77, e20180390. https://doi.org/10.1590/1678-992X-2018-0390
en tomate, reportaron resultados semejantes,
confirmando que la estabilidad de la humedad en el suelo bajo sistemas
de riego localizado contribuye a mejorar la eficiencia en la nutrición y
el rendimiento de los cultivos.
En la Tabla 7 se puede observar la relación productiva existente entre el rendimiento del cultivo y el agua total aplicada por el riego y las precipitaciones, con la utilización del riego por exudación se logró producir 5,8 kg por cada m3 de agua aplicado, ligeramente superior al goteo.
Similares resultados fueron obtenidos por Martínez et al., (2015)Martínez,
A., Luna Jiménez, A. L., & Milián Vicente, B. A. (2015). Evaluación
del sistema de riego por exudación como alternativa para el desarrollo
agropecuario sustentable. Ingeniería Agronómica. Segundo Coloquio
Desarrollo Agropecuario Sustentable
al encontrar mayor
productividad del riego por exudación en comparación al riego por goteo
por lo que sería la alternativa que ofrezca mayor beneficio social
entre los dos sistemas. En el caso del riego por goteo por cada m3 de agua aplicado se logra producir 5,7 kg pese a que ambos sistemas entregaron al cultivo la misma lámina de riego.
| Técnica de riego | Rendimiento estimado (kg/ha) | Cantidad de agua recibida por el cultivo (m3/ha) | Productividad del agua (kg/ m3) |
|---|---|---|---|
| Exudación | 28600 | 4850 | 5,8 |
| Goteo | 27710 | 4850 | 5,7 |
Estudios recientes realizados por Zhou et al. (2023)Zhou,
Y., He, J., Liu, Y., Liu, H., Wang, T., Liu, Y., Chen, W., Muhammad,
T., & Li, Y. (2023). Aerated drip irrigation improves watermelon
yield, quality, water and fertilizer use efficiency. Irrigation Science,
41(3), 739-748. https://doi.org/10.1007/s00271-023-00853-y.
evidencian que el riego por goteo con acolchado puede alcanzar valores
de productividad agronómica del agua entre 5.5 y 6.2 kg/m³, resultados
que se asemejan a los obtenidos en el presente trabajo. Asimismo, se
demostró que la aireación aplicada en el sistema de goteo mejora tanto
la productividad del agua como la calidad del fruto, lo que sugiere que
la ventaja relativa de cada técnica depende más de ajustes técnicos
complementarios que del método básico en sí. Ambos sistemas muestran una
alta eficiencia, y las diferencias entre ellos tienden a reducirse
cuando se aplican volúmenes de riego similares; en este contexto,
factores adicionales como el acolchado, la fertirrigación y la aireación
son los que generan las mejoras más significativas en la productividad
del agua.
Aunque el coeficiente de uniformidad en el sistema de
exudación fue inferior al determinado en el sistema de goteo, la
productividad del agua resultó ligeramente superior, lo cual puede
justificarse por la redistribución de la humedad a través del perfil del
suelo, tanto en sentido horizontal como vertical, debido a la acción
combinada de la matriz del suelo y la gravedad. En trabajos realizados
por Salcedo et al., (2005)Salcedo,
F. R., Barrios, M., & Moraima. (2005). Distribución de agua en un
sistema de microaspersión sobre un ultisol cultivado con Lima Tahití en
el estado Monagas, Venezuela, Revista UDO Agrícola, 5(1): 88-95.
y Cun et al. (2015)Cun,
R., Reinaldo, M., & Aguilera, J. (2015). Evaluación de la
aplicación del riego mediante microjets a diferentes alturas en
condiciones de organoponico. Agrotecnia de Cuba, 39(4), 22-30, ISSN:
2414-4673.
podemos encontrar que la aplicación no
uniforme del agua al suelo crea gradientes de tensión que provocan un
movimiento del agua desde los puntos de menor tensión a los de mayor,
por tanto, hay una redistribución de la humedad mejorando su
uniformidad.
Conclusiones
⌅- El sistema de riego por goteo mostró una mayor uniformidad (88%, clasificado como bueno), mientras que el riego por exudación presentó valores aceptables pero inferiores.
- El régimen de riego aplicado, complementado por las precipitaciones, mantuvo la humedad del suelo dentro de los rangos óptimos establecidos (-20 kPa), evitando el estrés hídrico y garantizando un desarrollo adecuado del cultivo de melón sin limitaciones hídricas.
- El riego por exudación mostró una ligera ventaja agronómica sobre el riego por goteo, evidenciada en la mayor longitud media del fruto y un rendimiento estimado superior en un 3%, lo que sugiere una mejor respuesta y efecto positivo en la conformación de los frutos.
- El riego por exudación alcanzó una productividad del agua (5,8 kg/m³) ligeramente superior respecto al goteo (5,7 kg/m³), lo que evidencia que ambos sistemas son altamente eficientes y pueden ser utilizados en el riego del melón de agua.
- Los resultados sugieren la necesidad de evaluar estos sistemas en diferentes condiciones edafoclimáticas y cultivos, así como analizar su desempeño bajo escenarios de variabilidad climática para fortalecer la sostenibilidad del riego agrícola.