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Evapotranspiración y Kc (parte I)

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Sobre el blog

Miguel Angel Monge Redondo
Ingeniero Técnico Agrícola por la UPM. Autor del libro: Diseño agronómico e hidráulico de riegos agrícolas a presión. Nominado mejor Blog y Post premios iAgua 2018
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  • Evapotranspiración y Kc (parte I)

En este mes de julio en España y en general en toda la zona agrícola mediterránea, se registran los mayores valores de evapotranspiración en los cultivos. Estos valores sirven de base para el cálculo de los diseños agronómicos e hidráulicos de las instalaciones de riego pues se trata en definitiva de conocer con precisión estas elevadas demandas hídricas para garantizar un adecuado y eficaz suministro de agua.

En esta primera parte veremos los conceptos de evapotranspiración y la forma en la que podemos obtener los valores. La segunda parte se complementa con la información relacionada con los coeficientes de cultivo.

Nota relacionada con la segunda parte del post “Prontuario de diseño hidráulico para riego por goteo

La segunda parte de esta entrada será publicada en la primera quincena del mes de septiembre.

Evaporación y transpiración

La evapotranspiración es la cantidad de agua que vuelve a la atmósfera procedente por un lado del suelo donde crece el cultivo (evaporación) y por el otro de la transpiración del propio cultivo.

En la siguiente imagen se representa lo comentado.

Para cambiar el estado de las moléculas del agua de líquido a vapor se requiere de energía. La radiación solar directa y, en menor grado, la temperatura ambiente del aire, proporcionarán esta energía.

La radiación solar, la temperatura del aire, la humedad atmosférica y la velocidad del viento son los parámetros climatológicos a considerar para evaluar el proceso de la evapotranspiración.

En las primeras etapas del cultivo, el agua se pierde principalmente por evaporación directa del suelo, pero, con el desarrollo del cultivo y finalmente cuando éste cubre el suelo, la transpiración se convierte en el proceso principal de pérdida de agua

En la figura 1 se representa la evapotranspiración dividida en sus dos componentes (evaporación y transpiración) en relación con el área foliar por unidad de superficie de suelo debajo de la planta (IAF). En el momento de la siembra, casi el 100% de la evapotranspiración (ET) ocurre en forma de evaporación, mientras que cuando la cobertura vegetal es completa, más del 90% de la ET ocurre como transpiración.


Fig. 1 Relación entre la transpiración y la evaporación a medida que crece un cultivo.


Para poder diseñar eficazmente un sistema riego (cantidades de agua a aportar al cultivo, elección del emisor, caudales, etc.), es necesario calcular la evapotranspiración de la manera más precisa posible. La evapotranspiración se mide generalmente en mm de altura de agua por unidad de tiempo, siendo lo habitual en los cálculos expresarla en mm/día (1 mm de altura de agua equivale a 1 litro/m2)

Los cálculos de diseño los debemos de hacer siempre para la situación más desfavorable, esto es, para el mes de máximo consumo de agua por el cultivo, por dos razones: la primera de ellas evidentemente porque en ese periodo las plantas necesitan un mayor aporte de agua para completar su crecimiento y maduración y, la segunda razón, para diseñar adecuadamente la instalación de riego ajustando ésta a los caudales circulantes correctos.

Evapotranspiración del cultivo de referencia

La evapotranspiración del cultivo de referencia, expresada como ETo (hay publicaciones que la denominan ETr, el significado es el mismo), es un parámetro relacionado con el clima que expresa el poder que tiene la atmósfera para evaporar el agua.

Los únicos factores que afectan a la ETo son los parámetros climáticos, no considerándose en su cálculo ni las características del cultivo ni los factores del suelo.

La evapotranspiración de referencia equivale a la evapotranspiración que se produce en una superficie hipotética extensa de pasto verde, bien regado, de altura uniforme (0,12 m), en buen estado sanitario, creciendo activamente y dando sombra totalmente al suelo. La ETo nos servirá de base para calcular la evapotranspiración del cultivo (ETc) como veremos en la segunda parte.

La evapotranspiración no es fácil de medir y requiere de equipos y personal cualificado. 

Debemos destacar la importancia que supone contar con un método empírico estándar para el cálculo de la evapotranspiración de referencia en base a los datos meteorológicos recogidos desde las estaciones climáticas. El método de FAO Penman-Monteith se recomienda como el método más eficaz para determinar la evapotranspiración.

No es el objetivo de este post explicar el método FAO Penman-Monteith, pues es una ecuación muy complicada y difícil de aplicar en la práctica si no se dispone de los medios adecuados. Lo práctico es utilizar programas informáticos verificados o datos provenientes de estaciones agroclimáticas.

¿Dónde podemos obtener datos?

CROPWAT es un programa informático de la FAO para el cálculo de las necesidades hídricas de los cultivos que utiliza la ecuación FAO Penman-Monteith para determinar la evapotranspiración de referencia (ETo). El programa es gratuito y se encuentra disponible en la web de la FAO.

En algún caso puede ser interesante también descargar la base de datos climáticos del programa CLIMWAT, igualmente proporcionado por FAO para ser utilizado en combinación con Cropwat. 

Climwat ofrece datos agroclimáticos de más de 5.000 estaciones en todo el mundo. La base de datos es muy útil cuando no se dispongan de datos climáticos de un área concreta o incluso como aproximación cuando se toma de una zona similar.

En España los datos climáticos y de evapotranspiración pueden conseguirse directamente a través de los numerosos centros de asesoramiento al regante, a los que nos referimos a continuación, y también a través de instituciones públicas centrales como el Sistema de Información Agroclimática para el Regadío (SIAR) del Ministerio de Agricultura.

Prácticamente cada Comunidad Autónoma española cuenta con un servicio público de asistencia al regante que facilita los datos climáticos en su territorio. Estos servicios son los siguientes:

  • Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera (IFAPA) de la Junta de Andalucía.
  • Instituto Murciano de Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario (IMIDA) de la Región de Murcia.
  • Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA) de la Comunidad Valenciana.
  • Servicio Integral de Asesoramiento al Regante (SIAR), de la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha.
  • Oficina del Regante del Gobierno de Aragón.
  • Servicio de Asesoramiento al Regante (INTIA) del Gobierno de Navarra.
  • Servicio de Asesoramiento al Regante (INFORIEGO) de la Junta de la Comunidad Autónoma de Castilla y León.
  • Red de Asesoramiento al Regante (REDAREX), de la Comunidad Autónoma de Extremadura.
  • Oficina del Regant en Catalunya.

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