The northern oil palm area of Colombia presents low rainfall conditions therefore it is necessary to use irrigation at least five months during the year. The most common irrigation system used in this area is the surface method, which given its inefficiency, it doesn't allow supplementing the low environmental supply. The project aimed at quantifying the water use efficiency in a representative oil palm crop of the northern area, getting a total value of 5,8 percent, representing a conduction efficiency of 35,6 percent and 16,1 percent of application. Moreover, other irrigation alternatives were assessed from the technical and economic standpoints, other surface irrigation application and canal lining, in order to determine potential efficiency conditions | En la zona palmera ubicada al norte de Colombia, se presentan condiciones de baja oferta de precipitación que hacen necesario la aplicación de riego durante por lo menos cinco meses al año. La mayor parte de los sistemas de riego existentes en esta zona, son sistemas de superficie que, por su ineficiencia, no permiten complementar la baja oferta ambiental. El proyecto contempló cuantificar la eficiencia del uso del agua en una plantación palmera representativa de la zona, obteniéndose un valor total de 5,8 por ciento, representado en una eficiencia de conducción de 35,6 por ciento y 16,1 por ciento de aplicación. Igualmente, se evaluaron, técnica y económicamente, alternativas de aplicación de riego por superficie y de revestimiento de canales, con el propósito de determinar condiciones de eficiencia potenciales.

It is widely accepted that an inadequate water supply is one of the greatest limitations for oil palm production. The photosynthesis rate and Carbon fixation by the plant depend greatly on the quantity of water that the plant can extract from the soil. Water soil extraction by the plant is defined by the gradient of hydric potential between the photosynthesis active surface and the soil. The estomatic resistance of the plant defines the maximum potential hydric gradient at which the plant may still consume water. As the root water supply turns deficient, the potential hydric gradient grows above the maximum estomatic resistance, generating closing of stomas, reduction of the photosynthesis rate and, consequently, reduction in the conversion of photo-assimilated elements. The most commonly used method to measure the photosynthetic rate is based on the estimation of CO2 quantity consumed by a small portion of the leaf during one unit of time, which is then calculated in function of the total leaf area of the palm or the crop. The assimilation rate of CO2 is affected by multiple factors such as temperature, relative humidity, solar radiation, and wind speed. These vary constantly, limiting the interpretation of the water consumption calculations in function of the assimilation rates of CO2. The detailed study of water and vapor flow through the soil matrix, and its application to the balance of masses equation between defined layers of the soil's profile, allows to estimate the behavior of the daily patterns of the roots water consumption. It also shows the depth in which water is being consumed and the consumption rate at each depth. During this work, daily root water consumption patterns were established in to contrasting edaphic and climatic conditions and under two consecutive dry periods between 50 and 500 kPa. Transpiration reductions were established of more than 50% because of the reduction in the water content of the soil. | Es claramente aceptado que el inadecuado suministro de agua constituye uno de los mayores factores limitantes de la producción en palma de aceite. La tasa de fotosíntesis y fijación de Carbono por la planta depende en gran medida de la cantidad de agua que ésta pueda extraer del suelo. La extracción de agua del suelo por las plantas está definida por el gradiente de potencial hídrico entre la superficie fotosintéticamente activa y el suelo. La resistencia estomática de una planta define el máximo gradiente de potencial hídrico al cual la planta todavía puede consumir agua. En la medida en que el suministro de agua por las raíces se hace deficiente, el gradiente de potencial hídrico aumenta por encima de la máxima resistencia estomática generándose cierre de estomas, reducción de la tasa de fotosíntesis y por consiguiente reducción en la conversión de foto-asimilados. El método más comúnmente usado para medir la tasa fotosintética está basado en la estimación de la cantidad de CO2 consumida por una pequeña fracción de hoja durante una unidad de tiempo, la cual luego es calculada en función al área foliar total de la planta o del cultivo. La tasa de asimilación de CO2 es afectada por múltiples factores como temperatura, humedad relativa, radiación solar y velocidad del viento que varían constantemente limitando la interpretación de cálculos de consumo de agua en función de las tasas de asimilación de CO2. El estudio detallado de los flujos de agua y vapor a través de la matriz del suelo y su aplicación en la ecuación de balance de masas entre estratos definidos del perfil de suelo, permite estimar el comportamiento de los patrones diarios de consumo de agua por las raíces de las plantas además de indicar la profundidad a la cual el agua está siendo consumida y la tasa de consumo a cada profundidad. Durante este trabajo es establecieron patrones diarios de consumo de agua por las raíces de palma en dos condiciones edafoclimáticas contrastantes y bajo dos periodos secos sucesivos entre 50 y 500 kPa. Se establecieron reducciones de transpiración de más del 50% a consecuencia de la reducción en el contenido de agua del suelo.

En la provincia de Albacete, el riego deficitario controlado (RDC) ha sido estudiado en la remolacha azucarera cultivada en zona semiárida. Nueve tratamientos de riego por goteo fueron diferenciados por el nivel de satisfacción de las necesidades hídricas. El efecto del déficit hídrico ha sido analizado en dos fases del cultivo (engrosamiento de raíz y maduración). Las producciones totales y sus índices de calidad industrial (ICI) han probado no estar influenciados por el volumen total de agua de riego. Por este motivo, es posible hacer restricciones hídricas moderadas y severas en los periodos de engrosamiento de raíz y maduración respectivamente. La eficiencia en el uso del agua (EUA) también ha sido estudiada y, como era de esperar, se presentan diferencias altamente significativas entre tratamientos. Este experimento indica que restricciones de agua muy severas a lo largo de todo el ciclo del cultivo dan lugar a mermas muy importantes de producción, e incluso a la pérdida total de la cosecha. Mientras que los tratamientos medios proporcionan una mayor eficacia agronómica en el uso del agua. La metodología propuesta por la FAO (Doorenbos y Pruitt, 1974, 1977), actualizada por Allen et al. (1998), para el cálculo de las necesidades hídricas de la remolacha azucarera ha sido evaluada y calibrada, usando un lisímetro de pesada continua, durante la estación de crecimiento de los años 2000 y 2002. La metodología de la FAO sobrestima (un 16%) la evapotranspiración de cultivo (ETc) medida en el lisímetro.

La técnica presentada en este trabajo integra la ecuación de balance de masas sobre diferentes estratos de suelo para estimar la variación en humedad en cada estrato, resultante de los flujos de agua, en forma líquida y en forma de vapor de agua a través de la matriz del suelo. Los gradientes de potencial matricial y temperatura que gobiernan los flujos de agua y vapor se estiman partiendo de mediciones continuas de humedad del suelo, para lo cual se utilizaron censores de humedad Theta-probes (Delta-T Devices, Cambridge) y sensores de temperatura tipo ST1 (Delta-T Devices, Cambridge) . Calibraciones específicas de los censores fueron necesarias para cada suelo y profundidad. El procedimiento fue validado en suelo sin cultivo para dos lugares diferentes con condiciones de suelo y ambiente contrastantes en el Reino Unido y Colombia. Los valores estimados de la variación en el contenido de humedad, tanto horaria como acumulada, se comparan con valores medidos, encontrándose correlaciones altamente significativas con coeficiente r2 en rangos de 0,61 a 0,76 para la estimación de la variación horaria y 0,89 a 0,97 para la estimación de variación acumulada. Para suelos con vegetación, la ecuación de balance de masa fue resuelta en función del efecto que tienen las raíces del cultivo sobre la variación total en el contenido de humedad en cada estrato del suelo. De esta forma fue posible estimar patrones diarios de consumo / eflujo de agua por la palma de aceite en dos lugares con diferentes condiciones edafoclimáticas contrastantes en Colombia. La estimación de los patrones diarios de consumo /eflujo de agua por la palma fue reproducible con un r2 de 0,91. La técnica presentada abre nuevas posibilidades para un mejor entendimiento en la dinámica del agua en suelos cultivados.