El modelo RETOAGUA para la programación eficiente de riegos en Castilla-La Mancha Alfonso Domínguez Padilla, Ángel Martínez Romero, José Jesús Pardo Descalzo, José Antonio Martínez López, Higinio Martínez López, Francisco Montoya Sevilla, Alejandro Donate Avendaño y José María Tarjuelo Martín-Benito
Instituto Universitario de Biotecnología, Agronomía y Sostenibilidad (IBAS); Centro Regional de Estudios del Agua (CREA); Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM) alfonso.dominguez@uclm.es
www.bibliotecahorticultura.com
El modelo RETOAGUA para la programación eficiente de riegos en Castilla-La Mancha Alfonso Domínguez Padilla*, Ángel Martínez Romero, José Jesús Pardo Descalzo, José Antonio Martínez López, Higinio Martínez López, Francisco Montoya Sevilla, Alejandro Donate Avendaño y José María Tarjuelo Martín-Benito alfonso.dominguez@uclm.es
Instituto Universitario de Biotecnología, Agronomía y Sostenibilidad (IBAS) Centro Regional de Estudios del Agua (CREA) Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM)
Resumen El sector del regadío demanda herramientas y metodologías que ayuden a hacer un uso más eficiente del agua de riego, especialmente en zonas como Castilla-La Mancha donde hay una baja disponibilidad de este recurso y la rentabilidad de las explotaciones se ve condicionada por el aumento de los costes de producción. El grupo de investigación CREA (Centro Regional de Estudios del Agua) de la Universidad de CastillaLa Mancha desarrolló en el marco del proyecto europeo SUPROMED una versión simplificada del modelo MOPECO para ser transferida al sector del regadío de las zonas semiáridas mediterráneas. Los positivos resultados obtenidos durante el proyecto en las tres zonas piloto donde se validó la herramienta (una de ellas fue la Mancha Oriental) y el interés en el uso de la misma de los participantes en las jornadas de difusión, animaron a la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha a subvencionar la implementación en toda la región de una versión mejorada denominada RETOAGUA. RETOAGUA permite la programación de riegos de cultivos anuales extensivos y cultivos leñosos, aplicando en estos últimos, técnicas de riego deficitario controlado. Además, RETOAGUA incluye un módulo de fertilización desarrollado por el Instituto Técnico Agronómico Provincial (ITAP) de Albacete. RETOAGUA es de uso gratuito online (https://retoagua.uclm.es/), existiendo tanto una versión de escritorio como otra para teléfonos móviles. Además, puede ser implementado en cualquier otra zona regable nacional o internacional para dar servicio a otros usuarios.
Índice 1. Antecedentes .................................................................................................................................... 1 2. Programación de riegos para cultivos anuales extensivos con RETOAGUA ..................................... 2 2.1 Parcelas/Visor ............................................................................................................................. 5 2.2 Suelo............................................................................................................................................ 5 2.3 Cultivo ......................................................................................................................................... 5 2.4 Riego ........................................................................................................................................... 6 2.5 Necesidades hídricas................................................................................................................... 7 3. Programación de riegos para cultivos leñosos con RETOAGUA ....................................................... 8 3.1 Cultivo ......................................................................................................................................... 8 3.2 Riego ........................................................................................................................................... 9 3.3 Necesidades hídricas................................................................................................................. 10 4. Ejemplo de aplicación ..................................................................................................................... 11 5. Difusión de RETOAGUA ................................................................................................................... 13
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons ReconocimientoNoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.01)
El modelo RETOAGUA para la programación eficiente de riegos en Castilla-La Mancha
1. Antecedentes Mejorar la eficiencia en el uso del agua de riego es fundamental por numerosos motivos: aumenta la producción de alimentos en un escenario de crecimiento de la población mundial, incrementa la rentabilidad de las explotaciones en un escenario de bajos precios de venta y aumento de los costes de producción, libera recursos hídricos para otros usos y reduce la presión sobre las masas de agua, mejorando la sostenibilidad de los ecosistemas que dependen de ellas. Además, la previsible reducción en la disponibilidad de recursos hídricos en numerosas zonas del planeta como consecuencia del calentamiento global hace más necesario alcanzar este objetivo. En las últimas décadas, son muchos los modelos que han sido desarrollados para tratar de mejorar la gestión del agua de riego y otros recursos productivos. Sin embargo, la mayoría de los modelos desarrollados en proyectos de investigación rara vez son utilizados por el sector productivo. Las principales causas de esta situación son las dificultades que experimentan los usuarios finales en gestionar modelos generalmente complejos, la falta de adaptación del modelo a las necesidades reales de los usuarios finales y la imposibilidad de obtener algunos de los datos requeridos por el modelo (Lynne, 1994). Entre 2019 y 2022, el programa PRIMA (Partnership for Research and Innovation in the Mediterranean Area) (https://prima-med.org) financió el proyecto SUPROMED (Sustainable production in water-limited environments of Mediterranean agroecosystems), cuyo objetivo fue mejorar la sostenibilidad económica y medioambiental de los sistemas agrícolas del Mediterráneo. Así, 10 modelos y metodologías fueron simplificados, adaptados a los usuarios finales, validados en tres zonas piloto (Mancha Oriental en España, Sidi Bouzid en Túnez y Valle del Bekaa en El Líbano) y transferidos al sector productivo mediante una plataforma online disponible en la web del proyecto (http://supromed.semide.net) (Fig. 1).
Figura 1. Plataforma para usuarios finales del proyecto SUPROMED
https://supromed.semide
www.supromed.eu Una de estas herramientas fue MOPECO (modelo para la optimización económica del agua de riego a nivel de explotación) (Ortega Álvarez et al., 2004), desarrollado por el grupo de investigación del Centro Regional de Estudios del Agua (CREA) perteneciente a la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM), del que se utilizó como base el módulo de programación de riegos para desarrollar la versión simplificada para usuarios finales (Domínguez et al., 2023).
www.bibliotecahorticultura.com
1
Riego Este modelo había sido calibrado previamente para algunos de los principales cultivos anuales de la región (maíz, cebada, ajo, cebolla, melón y patata) (Domínguez et al., 2011; 2012a; 2012b; 2013; Leite et al., 2015; López-Urrea et al., 2020), por lo que las recomendaciones de riego ofrecidas por el mismo están científicamente validadas. Además, es preciso indicar que el grupo de investigación que ha desarrollado esta herramienta, perteneciente al Centro Regional de Estudios del Agua (CREA) de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM), fue el responsable del SIAR (Servicio Integral de Asesoramiento al Regante) de Castilla- La Mancha durante los años en los que estuvo en funcionamiento este programa. A lo largo del proyecto SUPROMED se desarrolló un módulo de programación de riegos con técnicas de riego deficitario para leñosos, dada la importancia de estos cultivos en toda la cuenca Mediterránea, que fue integrado en la versión simplificada de “MOPECO programación de riegos” (Fig. 1), dado que MOPECO sólo incluía la programación de riegos para cultivos anuales. Los buenos resultados obtenidos durante la validación de la herramienta en explotaciones reales de las tres zonas piloto, en las que se comparaban los resultados en términos de volumen de agua utilizada, rendimiento y rentabilidad del manejo del riego realizado por el agricultor y el propuesto por MOPECO, generó un elevado interés entre agricultores y técnicos por utilizar la herramienta durante las jornadas de difusión que se realizaron durante el proyecto. Como consecuencia, la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha (JCCM), a través de la Consejería de Agricultura, Ganadería y Desarrollo Rural (CAGDR), propuso continuar con el desarrollo de esta herramienta e implementarla en todas las zonas regables de la región. De esta manera surge el programa RETOAGUA, el cual incluye, además de los módulos de programación de riegos para cultivos anuales y leñosos, un módulo de fertilización desarrollado por los técnicos del Instituto Técnico Provincial del Albacete (ITAP) que no se describe en este artículo. De forma paralela, el grupo de Teledetección y SIG de la UCLM también participa en este convenio realizando un seguimiento de las zonas regables de la región. El convenio, firmado por las tres instituciones (JCCM, UCLM e ITAP), comenzó en 2022, habiéndose firmado en 2026 una renovación del mismo hasta 2028 con el fin de seguir mejorando la herramienta y aumentar el número de usuarios mediante cursos de formación en el uso de ésta y en el mantenimiento y manejo adecuado de los sistemas de riego.
2. Programación de riegos para cultivos anuales extensivos con RETOAGUA El acceso a RETOAGUA se realiza a través de la dirección web https://retoagua.uclm.es. En esta misma dirección pueden encontrarse varios tutoriales para aprender a utilizar la herramienta (Fig. 2).
2
www.bibliotecahorticultura.com
El modelo RETOAGUA para la programación eficiente de riegos en Castilla-La Mancha
Figura 2. Pantalla de bienvenida al programa RETOAGUA Además de la versión online, existe una aplicación para smartphones Android disponible en Google Play denominada RETOAGUA (Fig. 3). Si bien es cierto que esta aplicación es mucho más práctica para el día a día, se recomienda que inicialmente se trabaje con la versión escritorio dado que introducir los datos que inicialmente requiere el modelo y familiarizarse con el mismo es mucho más amigable utilizando una pantalla grande. La app está pensada para consultar las necesidades de riego y actualizar diariamente los datos climáticos y el calendario de riegos.
www.bibliotecahorticultura.com
3
Riego
Figura 3. App RETOAGUA Castilla-La Mancha en sistema operativo Android Para acceder a la herramienta es necesario generar una cuenta de usuario cuya única finalidad es guardar las parcelas introducidas por el usuario junto con los datos de los cultivos, programación de riegos y datos climáticos asociados a cada una de ellas a lo largo de la campaña. También existe la opción de darse de alta con la cuenta de usuario registrado de la PAC, que permite al programa cargar automáticamente todas las parcelas declaradas por esta persona. Por lo tanto, esta última opción es la más recomendable para los gestores de explotaciones agrarias. El programa está dividido en diferentes pantallas (Fig. 4), a las que pueden accederse a través de un menú, en las que el usuario debe introducir una serie de datos sencillos que permitan calcular diariamente la evolución teórica del contenido de agua en el suelo y las necesidades de riego.
Figura 4. Menú de acceso a las distintas pantallas de RETOAGUA A modo de resumen, los datos que es necesario introducir en cada pantalla son los siguientes:
4
www.bibliotecahorticultura.com
El modelo RETOAGUA para la programación eficiente de riegos en Castilla-La Mancha
2.1 Parcelas/Visor En caso de ser usuario PAC el programa mostrará la ubicación de las distintas parcelas pertenecientes a este usuario (Fig 4). En caso contrario, el usuario deberá marcar una a una en el mapa interactivo las distintas parcelas en las que desee realizar la programación de riegos. Esta información es necesaria para asociar a cada parcela la estación meteorológica de la red SIAR (Servicio de Información Agroclimática para el Regadío) (https://servicio.mapa.gob.es/siarweb/home) de la que se obtendrán los climáticos con los que se realizarán los balances de agua en el suelo. El programa asigna la más cercana pero permite al usuario seleccionar entre otras 4 próximas, siendo posible incorporar (por parte de los gestores de la herramienta) otras estaciones que no pertenezcan a la red SIAR. 2.2 Suelo El usuario debe indicar la textura del suelo de la parcela, su profundidad útil y el porcentaje de pedregosidad. Estos datos son necesarios para establecer la capacidad de retención de agua del suelo y calcular la evolución de su contenido en el tiempo. 2.3 Cultivo De entre las opciones disponibles (Herbáceos: alfalfa, avena, cebada, maíz “ciclo 700” y trigo; Hortícolas: ajo morado, ajo spring, cebolla, maíz dulce “ciclo 500” y patata), el usuario debe indicar el cultivo que ocupará la parcela en la próxima campaña, así como la fecha de siembra. A partir de estos datos, el programa realizará una estimación de las fechas en las que el cultivo cambiará de estado fenológico y la fecha estimada del final del ciclo. Esta primera estimación la realiza mediante el año meteorológico típico asociado a la estación seleccionada en la pantalla “Parcela/Visor”, cuyos datos se irán actualizando diariamente con los reales que vaya generando la estación. El programa incluye la opción de modificar las fechas propuestas de cambio de etapa por las observadas por el usuario a lo largo de la campaña, mostrando unas fotografías orientativas del estado del cultivo en el momento del cambio de etapa (Fig. 5). Esta retroalimentación es fundamental para lograr una mejor estimación del balance de agua en el suelo, dado que permite ajustar de forma indirecta el valor del coeficiente de cultivo (Kc) (Allen et al., 1998) introducido en el modelo por el grupo de investigación. Es necesario indicar que el valor de Kc, así como el de otros parámetros utilizados en las simulaciones, no puede ser modificado por el usuario.
www.bibliotecahorticultura.com
5
Riego
Figura 5. Evolución fenológica durante el ciclo del cultivo 2.4 Riego Para la caracterización del sistema de riego y la determinación del calendario más adecuado es necesario que el usuario indique: intervalo máximo de días en los que el cultivo puede estar sin recibir aporte hídrico, teniendo en cuenta que, en caso de llover, el programa comienza de nuevo el conteo de días sin riego (pensado para garantizar un adecuado aporte de agua durante el establecimiento, cuando el cultivo necesita recibir agua en la zona más superficial del suelo a pesar de que éste contiene suficiente humedad en zonas más profundas a las que todavía no han llegado las raíces); el mínimo número de días que tiene que pasar para que el cultivo pueda recibir un nuevo riego (pensado para aquellos regantes a turnos que no pueden regar todos los días o por limitaciones del sistema de riego); máxima y mínima dosis de riego que es capaz de aplicar el sistema de riego; y la eficiencia de aplicación. Para usuarios con un mayor conocimiento agronómico, la herramienta permite modificar el contenido inicial de humedad en el suelo, el porcentaje de agua útil que se desea alcanzar tras un riego y el nivel de agotamiento máximo a partir del cual el programa daría un riego. El objetivo es que el suelo no llegue a agotarse tanto como para sobrepasar el nivel de agotamiento permisible (NAP) y que el cultivo entre en estrés por déficit hídrico. De la misma manera, otro objetivo es no rellenar el suelo completamente hasta capacidad de campo con el fin de evitar percolaciones por exceso de riego asociadas a la uniformidad del sistema de riego, así como por la
6
www.bibliotecahorticultura.com
El modelo RETOAGUA para la programación eficiente de riegos en Castilla-La Mancha
posibilidad de que el agua aportada por una lluvia se aproveche en menor medida si el suelo está excesivamente lleno. En todos los casos, el programa incluye un botón de ayuda que orienta al usuario sobre cuáles son los valores que debe introducir para representar mejor las condiciones de su explotación. 2.5 Necesidades hídricas Una vez completados los datos anteriores, el modelo realiza un balance de agua desde la fecha de siembra hasta la madurez fisiológica del cultivo. El objetivo es que el usuario disponga desde el primer momento de una estimación del volumen de agua que va a necesitar para unas condiciones típicas y la fecha estimada de finalización del ciclo (Fig. 6).
Figura 6. Balance de agua en el suelo, calendario de riegos, recomendaciones semanales de riego y tabla resumen para el ciclo completo El modelo utiliza tres bases de datos climáticos: desde la fecha de siembra hasta el día anterior al actual, los datos reales registrados por la estación meteorológica seleccionada; desde el día actual hasta seis días después, la previsión de datos climáticos para la zona de la parcela ofrecida por la AEMET (www.aemet.es); y desde siete días después del actual hasta el final del ciclo, los datos climáticos típicos asignados a la estación seleccionada, calculados con la serie histórica de la estación. Obviamente, estos datos, al igual que el balance de agua en el suelo, se actualizan cada día. En este
www.bibliotecahorticultura.com
7
Riego sentido, se recomienda que el usuario instale un pluviómetro en cada parcela de su explotación e introduzca el dato de lluvia de forma manual en el modelo cada vez que llueva, ya que el balance de agua será mucho más preciso que si se utiliza el dato registrado por la estación. Con la información anterior el programa realizará un balance de agua en el suelo e indicará cuales son las necesidades de riego para los próximos siete días. El objetivo es que el usuario, una vez conocida esta información y en función de las características de su equipo y los condicionantes que pueda tener su parcela a la hora de aplicar un riego, introduzca manualmente en el programa la fecha de cada riego y la cantidad de agua realmente aplicada a su cultivo. Así, para evitar percolaciones, la línea violeta (agua útil) no debe llegar a la parte superior de la gráfica (capacidad de campo). De la misma manera, la línea violeta no debe entrar en la zona roja con el fin de evitar estrés por déficit hídrico. Como puede observarse, el modelo trata de mantener la línea violeta entre la zona roja y la parte superior de la gráfica, siendo éste el mismo objetivo que debería perseguir el usuario de la herramienta (Fig. 6). Para diferenciar los datos generados automáticamente por el modelo de los introducidos por el usuario, se utiliza un código de formas y colores. De esta manera, los círculos verdes son los riegos que propone el modelo y los naranjas los aplicados por el modelo. Por otro lado, los triángulos azules son las lluvias registradas por la estación y los rojos, los valores de precipitación introducidos por el usuario. Al final de la campaña lo ideal es que todos los valores de riego y lluvia hayan sido introducidos por el usuario, recomendándose realizar esta tarea al menos una vez a la semana. Finalmente, la pantalla muestra una tabla resumen de la cantidad de riego, lluvia, percolación e incluso la evapotranspiración potencial (ETm) y la estimada (ETa) del cultivo en las distintas etapas de desarrollo. La información diaria del balance calculado por el modelo puede descargarse en un archivo CSV y analizarse con una hoja de cálculo.
3. Programación de riegos para cultivos leñosos con RETOAGUA A diferencia de los cultivos anuales extensivos, en los que hasta la fecha sólo se propone una programación de riegos no deficitaria, aunque está previsto incluir un módulo de técnicas de riego deficitario para ciertos cultivos en el futuro, los principales cultivos leñosos de Castilla-La Mancha se manejan de forma generalizada bajo condiciones de riego deficitario. En este apartado se describe únicamente la información adicional que es necesario incluir al utilizar RETOAGUA con estos cultivos y la interpretación de la pantalla de programación de riegos que también es distinta: 3.1 Cultivo En este caso, las opciones disponibles son: Almendro espaldera “Lauranne” zona Mancha; Almendro espaldera “Penta” zona Hellín; Almendro “Lauranne” zona Mancha; Almendro “Penta” zona Hellín; Olivo espaldera zona Hellín; Olivo espaldera “Zona Mancha”; Olivo vaso “Picual” zona Hellín; Olivo vaso “Picual” zona Mancha; Pistacho “Kerman”; Vid “Airén”; Vid “Cencibel”, Vid “Macabeo”; Vid “Monastrell”; Vid “Sirah”; y Vid “Tintorera” (en fase de adaptación). Además, es necesario indicar la separación entre líneas y entre plantas, el diámetro máximo de la copa y el volumen de agua de riego que se quiere aplicar al cultivo (referido a un año medio), el cual se establece como un porcentaje de un riego de referencia, el cual puede ser igual a las necesidades máximas del cultivo en la zona (por ejemplo, el almendro) o inferior para lograr una buena relación entre rendimiento y calidad (por ejemplo, la viña) (Fig. 7).
8
www.bibliotecahorticultura.com
El modelo RETOAGUA para la programación eficiente de riegos en Castilla-La Mancha
Figura 7. Caracterización del cultivo 3.2 Riego En este caso, dado que estos cultivos suelen regarse utilizando sistemas de riego localizado, el usuario debe indicar: distancia entre goteros, número de ramales por línea y caudal por gotero. En caso de que el usuario prefiera recibir la información en horas de riego en lugar de milímetros (esta opción también está disponible para los cultivos anuales), debe indicar la cantidad de litros de agua que recibe cada árbol por cada hora de riego y la pluviometría media del sistema (Fig. 8).
www.bibliotecahorticultura.com
9
Riego
Figura 8. Pantalla para la caracterización del sistema de riego 3.3 Necesidades hídricas En este caso, el modelo muestra cuatro zonas de humedad en el suelo, donde el objetivo es mantener la línea de contenido de agua en el suelo (en este caso no puede considerarse que es el valor del agua útil, pues éste varía en función de la distancia a los goteros) en la zona verde. La zona azul implicaría una disponibilidad excesiva de agua en el suelo para el volumen de agua de riego disponible, estando justificado estar en esta zona sólo como consecuencia del agua aportada por la lluvia. Las zonas naranja y roja indican niveles excesivos de déficit para la cantidad de agua disponible, siendo recomendable aplicar riegos para incrementar la cantidad de agua en la zona radicular hasta volver a la zona verde (Fig. 9).
10
www.bibliotecahorticultura.com
El modelo RETOAGUA para la programación eficiente de riegos en Castilla-La Mancha
Figura 9. Necesidades hídricas y programación de riegos de cultivos leñosos Obviamente, el programador de riegos presenta un cierto margen de error a la hora de repartir el agua de riego disponible durante la campaña, pues éste depende de las condiciones meteorológicas del año en curso y de lo húmeda o seca que esté siendo la campaña con respecto al año típico. En consecuencia, el usuario tiene la responsabilidad de ir ajustando el calendario de riegos para no sobrepasar el volumen que tiene disponible o se haya marcado como objetivo. En este sentido, es necesario indicar que los niveles de déficit a aplicar en cada etapa de desarrollo del cultivo están basados en las recomendaciones publicadas en la revisión de FAO-66 (Fereres et al., 2012). El resto de las consideraciones son similares al caso de los cultivos anuales extensivos.
4. Ejemplo de aplicación Con el fin de evaluar las posibilidades de la herramienta RETOAGUA bajo condiciones reales de manejo, a continuación, se muestran los resultados obtenidos en una explotación real cultivada con cebada en 2020 en Albacete, en la que una parte de la parcela se manejaba utilizando las técnicas propuestas por SUPROMED, incluyendo el actual modelo RETOAGUA, y la otra por el agricultor siguiendo sus propios criterios. Es necesario indicar que antes de la siembra se realizó un análisis del suelo de la parcela y una evaluación del sistema de riego. Además, se instalaron sensores de humedad y transductores de presión para controlar la evolución del agua en el suelo y la cantidad de agua realmente aplicada por el sistema de riego. La figura 10 muestra la simulación del agua útil en el suelo bajo los dos manejos, las cuales fueron corroboradas por las lecturas de los sensores de humedad. www.bibliotecahorticultura.com
11
0,9
0,9
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0
DAILY EVOLUTIONDAILY EVOLUTION
0,8 PARTS PER UNIT
AGRICULTOR
1,0
0,7 0,6
35
30
30
25
25
20
0,5
9 riegos
0,4 0,3
15
10
20 15
10
0,2 0,1 0,0 Siembra
NAP water Useful
NAP
40 1,0
35
40
Useful water Useful Water SENSORS Useful Water SENSORS Net irrigation
Net irrigation Effective Rainfall
5
5
0
0
NET WATER (mm)
Siembra
1,0 0,8 PARTS PER UNIT
4 riegos
NET WATER (mm)
RETOAGUA
Riego
Effective Rainfall
DAILY EVOLUTION
25
0,7
25
NET WATER (mm)
0,8
30
NET WATER (mm)
300,7 0,6
VOLUMETRIC (SOIL MOISTURE (%) PARTS PER UNIT
VOLUMETRIC (SOIL MOISTURE (%) PARTS PER UNIT
DAILY EVOLUTION 35 Figura 10. Comparativa entre el manejo de una parcela de cebada manejada utilizando RETOAGUA 1,0 35 35 350,9 30 0,9 0,8 y por un agricultor 30
VOLUMETRIC (SOIL MOISTURE (%)
30
VOLUMETRIC SOIL MOISTURE (%)
20 Como puede 0,6 observarse, la mayor diferencia en cuanto a la aplicación del agua de riego se produjo 20 25 0,5 durante las 0,4etapas de “Emergencia y ahijamiento” y primera parte del “Encañado”. Así,15mientras que 15 0,3 10 20 20 0,3 10 en la subparcela de RETOAGUA se aplicaron 4 riegos, el agricultor aplicó 9, de los que 5 (marcados 0,2 5 0,2 0,1 5 15 15en rojo) llegaron a producir percolación (la línea violeta alcanzó la parte superior de la gráfica, donde 0,1 0,0 0 0,0 0 en el eje Y principal 1 representa “Capacidad de campo” y 0 “Punto de marchitamiento”). Además, DAY DAY NAP Useful water Useful Water SENSORS Net irrigation Effective Rainfall cuando llegaron las como consecuencia de mantener el suelo con un mayor contenido deSensor humedad, Sensor21(12,5 (2,5 cm) Sensor Sensor Sensor Sensor (52,5 cm) Average Sensor 1 (2,5 cm) Sensor cm) Sensor 23 (12,5 (22,5 cm) cm) Sensor 34 (22,5 (32,5 cm) cm) Sensor 45 (32,5 (42,5 cm) cm) Sensor 56 (42,5 (52,5 cm) cm) Average6 sensors acording to cropsensors depth acording to crop depth NAP Useful water Useful Water SENSORS Net irrigation Effective Rainfall lluvias, la subparcela RETOAGUA logró aprovechar un mayor porcentaje de las mismas (hay que tener 40 38 en cuenta que los suelos de la zona de Albacete son muy poco profundos, unos 40 cm, y rápidamente 36 35 alcanza la se 34 capacidad de campo). 0,5 25 0,4
32
30 Durante la etapa de máximas necesidades el manejo fue bastante similar en ambos casos, al igual 28 25 que en la etapa de maduración donde se redujo la aportación de agua de riego con el fin de 26 24 20 aprovechar el agua del suelo. En el caso de RETOAGUA se llegó a cruzar el nivel de agotamiento 22 permisible y20esto provocó un ligero estrés al cultivo, aunque, dado que la sensibilidad al déficit hídrico 15 de la cebada en esta etapa es baja, el efecto sobre la cosecha se considera que fue bajo (Tabla 1). El DAY agricultor por su parte Sensor mantuvo al Sensor cultivo todo el cicloDAYporSensor encima de Average la zona de déficit hídrico. Sensor 1 (2,5 cm) Sensor 2 (12,5 cm) 3 (22,5 cm) 4 (32,5 cm) Sensor 5 (42,5 cm) 6 (52,5 cm) sensors acording to crop depth Sensor 1 (0 cm)
12
Sensor 2 (7 cm)
Sensor 3 (17 cm)
Sensor 4 (27 cm)
Sensor 5 (37 cm)
Sensor 6 (47 cm)
Average sensors according to crop depth
www.bibliotecahorticultura.com
El modelo RETOAGUA para la programación eficiente de riegos en Castilla-La Mancha
Tabla 1. Resultados para un cultivo de cebada utilizando RETOAGUA. Indicador
RETOAGUA
Agricultor
Diferencia
Rendimiento (kg/ha)
9467
9295
+2%
Lluvia (mm)
234,0
234,0
0
Riego bruto (mm)
199,6
292,1
-32%
Percolación total (mm)
90,6
144,6
-60%
Percolación agua de riego (mm)
0,0
19,4
---
Productividad agua de riego (kg/m3)
4,74
3,18
+49%
Rentabilidad (€/ha)
661,01
523,39
+21%
Los resultados obtenidos (Tabla 1) ponen de manifiesto que, si bien el agricultor hizo un manejo muy razonable del agua de riego, dado que sólo percoló el 6,7% del agua aplicada, el hecho de haber aprovechado mucho menos la lluvia que RETOAGUA generó grandes diferencias tanto en la cantidad de agua totalmente aplicada, como en la cantidad total de agua percolada y no aprovechada por el cultivo. Por otro lado, el rendimiento fue similar en ambas partes de la parcela y, aunque las diferencias no fueron significativas, el mayor rendimiento de la subparcela RETOAGUA podría explicarse por un menor lavado de nutrientes durante la campaña. Como consecuencia de este ligero incremento de rendimiento y, sobre todo, una considerablemente menor cantidad de agua de riego aplicada, tanto la productividad del agua de riego como la rentabilidad de la subparcela RETOAGUA fueron claramente superior a las logradas por el agricultor. Otros seguimientos realizados en parcelas con maíz, cebada, avena y viña ofrecieron conclusiones similares (Domínguez et al., 2023; Martínez-López et al., 2022a, 2022b, 2024), por lo que puede asegurarse que RETOAGUA permite a los agricultores realizar un uso más eficiente del agua de riego, incrementar la rentabilidad de las explotaciones, liberar recursos para otros usos y/o reducir la presión sobre las masas de agua al poder producir más alimentos con una menor cantidad de agua.
5. Difusión de RETOAGUA Para lograr la mayor difusión entre los potenciales usuarios, además de las 4 jornadas demostrativas realizadas en el marco del proyecto SUPORMED, a lo largo del convenio firmado con la JCCM (20222025) se han realizado un total de 11 jornadas técnicas de divulgación, difusión y demostración de la herramienta, la mayoría junto con el Instituto Técnico Agronómico Provincial (ITAP) de la Diputación de Albacete y la CAGDR a lo largo de toda la geografía de Castilla-La Mancha. Dichas jornadas, dirigidas a agricultores y técnicos, han estado coordinadas junto con comunidades de regantes, cooperativas, OCAS, CUAS e instituciones como la UCLM, el IRIAF o la JCRMO, participando alrededor de 500 personas en las mismas. En ellas se ha explicado y puesto a disposición de los asistentes la aplicación RETOAGUA Castilla-La Mancha para la toma de decisiones en la optimización del uso del agua en el regadío y la fertilización. Además, se han realizado otras 9 actividades de difusión y formación para otros colectivos de empresas, centros públicos de formación, colegios profesionales y congresos de índole nacional e internacional (Fig. 11). Con este mismo objetivo, la CAGDR está promocionando el uso de RETOAGUA entre los jóvenes agricultores otorgando más puntos en las
www.bibliotecahorticultura.com
13
Riego baremaciones de aquellos que optan a ayudas regionales y pueden demostrar que utilizan de forma habitual esta herramienta.
Figura 11. Detalle de algunas jornadas técnicas y de divulgación de la herramienta RETOAGUA: a) póster de presentación de la herramienta; b) Innohub de Barrax; c) Comunidad de regantes de Guadalajara; d) Técnicos de la CAGDR; e) Curso de evaluación de sistemas de riego para el Centro de competencias para la formación agroalimentaria del MAPA; f) Técnicos y agricultores de Alcalíber; g) Expovicaman: Feria agrícola y ganadera de Castilla-La Mancha; h) Congreso nacional de riegos; i) Fórum Almendro y Pistacho 2025 El fin último de la herramienta RETOAGUA es que sea utilizada por el mayor número de regantes y técnicos posible, no sólo en el ámbito de Castilla-La Mancha sino de otras zonas regables de España e incluso del extranjero. Así, la herramienta está preparada para ser traducida a cualquier idioma, siendo necesario para su implementación disponer de una red de estaciones climáticas y que un grupo de investigación o técnicos competentes de la zona determinen los parámetros de cada cultivo requeridos por el modelo para simular las necesidades de riego: duración en grados-día de cada etapa de desarrollo, el valor de Kc asociado a cada etapa, el grupo de evapotranspiración al que pertenece y la profundidad radicular que podría alcanzar (Domínguez et al., 2011). El uso de la herramienta es gratuito para los usuarios, siendo posible también su utilización por técnicos o empresas cuya finalidad sea asesorar a grandes explotaciones, comunidades de regantes… De todas maneras, también existe la posibilidad de adaptar el modelo a las necesidades particulares de una empresa e incluso limitar el acceso a las particularidades desarrolladas para la misma. De
14
www.bibliotecahorticultura.com
El modelo RETOAGUA para la programación eficiente de riegos en Castilla-La Mancha
hecho, hay una empresa que dispone de una versión modificada de RETOAGUA y son varios los grupos de investigación e instituciones públicas, tanto nacionales como extranjeros, que se han interesado en la implementación de RETOAGUA en las zonas regables donde realizan su actividad.
www.bibliotecahorticultura.com
15
Riego Bibliografía Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., Smith, M. Crop Evapotranspiration—Guidelines for Computing Crop Water Requirements—FAO Irrigation and Drainage Paper 56. 1998, FAO, Rome 300, pp. 6541. Domínguez, A., Tarjuelo, J.M., de Juan, J.A., López-Mata, E., Breidy, J., Karam, F., 2011. Deficit irrigation under water stress and salinity conditions: The Mopeco-salt model. Agric. Water Manage. 2011, 98, 1451-1461. Domínguez, A.; Martínez, R.S.; De Juan, J.A.; Martínez-Romero, A.; Tarjuelo, J.M. Simulation of Maize Crop Behavior under Deficit Irrigation Using MOPECO Model in a Semi-Arid Environment. Agric. Water Manag. 2012a, 107, 42–53. Domínguez, A.; Jiménez, M.; Tarjuelo, J.M.; de Juan, J.A.; Martínez-Romero, A.; Leite, K.N. Simulation of Onion Crop Behavior under Optimized Regulated Deficit Irrigation Using MOPECO Model in a Semi-Arid Environment. Agric. Water Manag. 2012b, 113, 64–75. Domínguez, A.; Martínez-Romero, A.; Leite, K.N.; Tarjuelo, J.M.; de Juan, J.A.; López-Urrea, R. Combination of Typical Meteorological Year with Regulated Deficit Irrigation to Improve the Profitability of Garlic Growing in Central Spain. Agric. Water Manag. 2013, 130, 154–167. Domínguez, A.; Martínez-López J.A.; Amami, H.; Nsiri, R.; Karam, F.; Oueslati, M. Adaptation of a Scientific Decision Support System to the Productive Sector—A Case Study: MOPECO Irrigation Scheduling Model for Annual Crops. Water 2023, 15, 1691. Fereres, E., Goldhamer, D.A., Parsons, L.R., 2012. Crop yield response to water. FAO Irrigation and Drainage Paper, No.66, 2012, Rome, Italy. Leite, K.N.; Cabello, M.J.; Valnir Júnior, M.; Tarjuelo, J.M.; Domínguez, A. Modelling Sustainable Salt Water Management under Deficit Irrigation Conditions for Melon in Spain and Brazil. J. Sci. Food Agric. 2015, 95, 2307–2318. López-Urrea, R., Domínguez, A., Pardo, J.J., García-Vila, M., Martínez-Romero, A. Parameterization and Comparison of the AquaCrop and MOPECO Models for a High Yielding Barley Cultivar Under Different Irrigation Levels. Agric. Water Manage. 2020, 230, 105931. Lynne, M. If We Build It, They Will Come: Designing Information Systems That PeopleWant to Use. MIT Sloan Manag. Rev. 1994, 35, 11. Martínez-López, J.A.; López-Urrea, R.; Martínez-Romero, Á.; Pardo, J.J.; Montero, J.; Domínguez, A. Sustainable Production of Barley in a Water-Scarce Mediterranean Agroecosystem. Agronomy 2022a, 12, 1358. Martínez-López, J.A.; López-Urrea, R.; Martínez-Romero, Á.; Pardo, J.J.; Montoya, F.; Domínguez, A. Improving the Sustainability and Profitability of Oat and Garlic Crops in a Mediterranean Agro-Ecosystem under Water-Scarce Conditions. Agronomy 2022b, 12, 1950. Martínez-López, J.A.; López-Urrea, R.; Domínguez, A.; Intrigliolo, D.; Pardo, J.J.; Montoya, F.; Martínez-Romero, Á. Calibración de la herramienta RETOAGUACLM para optimizar la
16
www.bibliotecahorticultura.com
El modelo RETOAGUA para la programación eficiente de riegos en Castilla-La Mancha
programación de riegos en el cultivo de la vid bajo diferentes regímenes hídricos. V Jornadas del grupo de viticultura de la Sociedad Española de Ciencias Hortícolas, 2024, Orense, España. Ortega Álvarez, J.F.; de Juan Valero, J.A.; Tarjuelo Martín-Benito, J.M.; López Mata, E. MOPECO: An Economic Optimization Model for Irrigation Water Management. Irrig. Sci. 2004, 23, 61–75.
www.bibliotecahorticultura.com
17
ESPECIALISTES EN SERVEIS PER A LA PRODUCCIÓ EDITORIAL, SL Doctor Manuel Candela 26, 11ª 46021 VALENCIA – ESPAÑA Tel.: +34-649 48 56 77 / info@poscosecha.com NIF: B-43458744
www.poscosecha.com www.postharvest.biz www.bibliotecahorticultura.com www.tecnologiahorticola.com www.actualfruveg.com