Conexión 15 UDLAP. Aplicación de la fisiología vegetal para el ahorro de agua en el sector agrícola

Experiencia del colaborador

En México DR. HUITZIMENGARI CAMPOS GARCÍA

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Doctor en Ciencias en Recursos Genéticos y Productividad con especialidad en Fisiología Vegetal por el Colegio de Postgraduados.

Ecofisiólogo vegetal experto en caracterizar el proceso de fotosíntesis mediante fluorescencia, intercambio de gases y técnicas bioquímicas.

Actualmente es profesor de tiempo parcial en la Facultad de Ciencias de la udlap.

1,488 miles de millones de m3 de agua se reciben en forma de precipitación

72.5 % se evapotranspira y regresa a la atmósfera

22.1 % escurre por los ríos y arroyos

5.4 % se infiltra al subsuelo y recarga los acuíferos, de tal forma que anualmente el país cuenta con 458,000 millones de m3 de agua dulce renovable (cna, 2006).

APLICACIÓN DE LA FISIOLOGÍA VEGETAL para el ahorro de agua en el sector agrícola

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éxico anualmente recibe alrededor de 1,488 miles de millones de metros cúbicos de agua en forma de precipitación. De esta agua, el 72.5 % se evapotranspira y regresa a la atmósfera, el 22.1 % escurre por los ríos y arroyos y el 5.4 % restante se infiltra al subsuelo y recarga los acuíferos, de tal forma

que anualmente el país cuenta con 458,000 millones de m3 de agua dulce renovable (cna , 2006). Sin embargo, la ocurrencia de la lluvia en el territorio nacional no es homogénea, lo que origina que dos terceras partes del territorio nacional sean áridos o semiáridos.

Del volumen de agua disponible para usos consuntivos (77,321 millones de m3) el 77 % corresponde al uso agrícola, 14 % al público y 9 % a las industrias que obtienen agua de ríos y acuíferos (cna , 2006). Por lo tanto, un ahorro en el agua de riego de los cultivos agrícolas puede traducirse en un aumento en la sustentabilidad de grandes áreas de irrigación, particularmente en aquellas en las que un cuerpo único de agua es utilizado para riego y uso potable.

En las plantas varios aspectos del crecimiento y desarrollo están controlados por señales químicas generadas en las raíces que se encuentran en contacto con el suelo seco (Sobeih et al., 2004). Dichas señales transportadas vía xilema actúan para reducir la transpiración y el área foliar (Davies et al., 2002).

Así, mediante cambios en las técnicas de irrigación, es posible manipular la conductancia estomática y mejorar la eficiencia del uso del agua (Loveys et al., 2000). Como resultado, se ha desarrollado una técnica de irrigación que ha sido llamada «secado parcial de la raíz» (spr ), en la cual se riega la mitad del sistema radical de la planta, y a la otra mitad se le mantiene en condiciones de sequía; el tratamiento se alterna de manera sucesiva para permitir que el lado seco sea regado y sostener así el efecto del secado parcial por un periodo de tiempo indefinido (Loveys et al., 2000). Por lo tanto, la eficiencia en el uso del agua de las plantas cultivadas puede verse beneficiada con este tipo de irrigación, con la posibilidad adicional de mantener el rendimiento y mejorar la calidad de los productos cosechados en ambientes con escaso abastecimiento de agua (Davies et al., 2002). De hecho, Campos et al. (2009) han estudiado el efecto de tres niveles de secado parcial de la raíz en comparación con el riego convencional en un sistema en invernadero con riego por goteo, en términos de intercambio de gases, relaciones hídricas, crecimiento, rendimiento, calidad del fruto y eficiencia en el uso del agua en plantas de jitomate (Solanum lycopersicum), lo que permitió un ahorro de agua de hasta el 46 % sin modificar la producción final, en comparación con el riego convencional e, incluso, mejorando algunas características de calidad del fruto, lo que resalta el potencial de esta técnica de riego para ahorrar agua en la agricultura.

En suma, aunque las tecnologías para hacer más eficiente el uso del agua de riego en la producción de cultivos están disponibles, su aplicación en campo implica costos adicionales en los insumos de producción, lo que no resulta atractivo para el agricultor, además de requerir ciertos conocimientos técnicos que muchas veces van en detrimento de la formación empírica de los productores, por ejemplo, el secado parcial de la raíz requiere limitar los niveles mínimos del contenido de agua del suelo residual, lo que se realiza mediante monitoreo con sensores electrónicos. Por otra parte, se maneja el acceso al agua como un derecho sin costo o con un valor económico muy bajo que no refleja el verdadero valor del recurso, lo que no permite dimensionar el gran ahorro económico que significa optimizar el uso del agua en la producción de cultivos. Por lo tanto, es crítico cuantificar el beneficio económico de ahorrar agua y del costo de implementar métodos de riego que optimizan su uso en estudios futuros. referencias

Campos H., Trejo C., Peña-Valdivia C. B., Ramírez-Ayala C. y Sánchez-García, P. (2009).

Effect of partial rootzone drying on growth, gas exchange, and yield of tomato (Solanum lycopersicum L.). Scientia Horticulturae, 120, 493-499. ccna . (2006). Estadísticas del agua en México,

2004 (pp. 23-111). México: Comisión Nacional del Agua.

Davies W. J., Wilkinson S. y Loveys B. (2002).

Stomatal control by chemical signalling and the exploitation of this mechanism to increase water use efficiency in agriculture. New Phytologist, 153, 449-460.

Loveys B. R., Dry P. R., Stoll M. y McCarthy M. G. (2000). Using plant physiology to improve the water use efficiency of horticultural crops.

Acta Horticulturae, 537, 187-197.

Sobeih W. Y., Dodd I. C., Bacon M. A., Grierson D. y Davies W. J. (2004). Long-distance signals regulating stomatal conductance and leaf growth in tomato (Lycopersicon esculentum) plants subjected to partial root-zone drying.

Journal of Experimental Botany, 55, 2353-2363.

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