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Recibido: 16/06/2022. Aceptado: 7/11/2022
Publicado el 27 de diciembre de 2022
Cienc Tecn UTEQ (2022) 15(2) p 19-23 ISSN 1390-4051; e-ISSN 1390-4043
Necesidades hídricas del cultivo de banano (Musa paradisiaca) variedad Williams
Water needs of the banana crop (Musa paradisiaca) Williams variety
Marlon Fernando Monge-Freile
1
, Ana Ruth Álvarez-Sánchez
1
, Aimé Rosario Batista-Casaco
1
, Wiver Humberto Santana
Alvarado
1
1
Universidad Técnica Estatal de Quevedo. Av. Quito. Km 1 ½ vía a Santo Domingo. Quevedo, Los Ríos, Ecuador
Correspondencia para autor: mmongef@uteq.edu.ec
Ciencias Agrarias / Agricultural Sciences
Resumen
C
on el objeto de establecer la evapotranspiración (ETc) y
el coeciente de cultivo (Kc) para el banano cultivado
en condiciones tropicales, a través de lisímetros de drenajes
se midió el consumo de agua del cultivo al 100% de la ETc,
y en condiciones de estrés hídrico, al 40, 60 y 80% de la ETc.
En la época crítica (agosto a diciembre), el consumo de agua
al 100, 80, 60 y 40% de la ETc fue de 227.78, 79.81, 65.24
y 52.66 mm, respectivamente, mientras, que, en las mismas
condiciones evaluadas de ETc, los Kc fueron de 1.12, 0.69,
0.53 y 0.36, respectivamente. Los resultados evidencian
que los valores de Kc recomendados por la FAO (Food and
Agricultural Organization of United Nations) son menores
a los Kc observados en la Costa ecuatoriana, por lo que
probablemente la necesidad de agua del banano este siendo
subestimada.
Palabras clave: Coeciente del cultivo kc, décit hídrico,
evapotranspiración, Lamina de riego.
Abstract
I
n order to establish evapotranspiration (ETc) and the crop
coecient (Kc) for bananas grown under tropical conditions,
through drainage lysimeters the water consumption of the
crop was measured at 100% of ETc, and under conditions of
water stress, at 40, 60 and 80% of ETc. In the critical season
(September to December), water consumption at 100, 80, 60
and 40% of ETc was 227.78, 79.81, 65.24 and 52.66 mm,
respectively, while, under the same evaluated conditions of
ETc, the Kc were 1.12, 0.69, 0.53 and 0.36, respectively. The
results show that the Kc values recommended by the FAO
(Food and Agricultural Organization of United Nations) are
lower than the Kc observed on the Ecuadorian coast, so the
need for water in bananas is probably being underestimated.
Key words: Crop coecient kc, water decit,
evapotranspiration, irrigation layer.
https://doi.org/10.18779/cyt.v15i2.581
Monge-Freile et al., 2022
Ciencia y Tecnología. 2022. 15(2): 19-2320
Introducción
En la actualidad el impacto ambiental de la agricultura se
da por el uso del agua para riego, recurso natural que es cada
vez más escaso por el incremento de las áreas de cultivo con
riego y por la disponibilidad de fuentes de abastecimiento,
escasez de agua que se agudiza en la época seca en donde
las precipitaciones no superan los 100 mm en toda la
época (aproximadamente seis meses), por lo cual, se debe
implementar programas de riego con técnicas que logren dar
un uso más eciente a los recursos hídricos, donde se dene
cantidad de agua por planta o área de cultivo, los intervalos y
tiempos de riego.
En el cultivo de banano es necesario conocer los
requerimientos hídricos para el normal desarrollo y
producción del mismo (Aguilar, 2021). Se introdujo el estrés
hídrico representado por láminas de riego, de manera que se
pueda describir su efecto en los parámetros agronómicos,
mismos que son parte fundamental para la programación
del riego. La evapotranspiración (ET) es un parámetro muy
importante en el cálculo de los requerimientos de agua de
los cultivos (Lázaro et al., 2012); este parámetro constituye
la columna vertebral del diseño agronómico de todo sistema
de riego, a través del cual se dimensionan redes de canales,
redes de tuberías, reservorios (Ortiz y Chile, 2020); además,
facilita la planicación de la operación de un sistema de riego
(calendario y turnos de riego), y permite planicar la gestión
de los recursos hídricos (Cuadra y García, 2016)
La estimación del Kc con base en el clima local, la
variedad y las condiciones de manejo del riego para el banano
ayudará a mejorar la programación del riego y la eciencia
del uso del agua, seguido de buenos rendimientos. Por ello,
el uso del lisímetro aportará información útil para estimar
la evapotranspiración del cultivo (ETc) y cuanticar el Kc
a lo largo de todo el ciclo del cultivo, además de satisfacer
las necesidades hídricas del banano, racionalizando su uso
y su disponibilidad hídrica en el suelo (Neira et al., 2020).
El cambio climático, el acelerado crecimiento poblacional y
la alta demanda de agua en la agricultura han motivado esta
investigación. El objetivo se centró en cuanticar el coeciente
del cultivo (Kc) del banano empleando un lisímetro de
drenaje. Además, se buscó determinar la evapotranspiración
de referencia (ETo) mediante el método de FAO Penman-
Monteith y la evapotranspiración del cultivo (ETc) a partir de
las medidas de un lisímetro de drenaje.
Materiales y métodos
Evapotranspiración de referencia (ETo) y de cultivo (ETc)
Los datos climáticos utilizados para estimar la
evapotranspiración de referencia (ETo) por el método de
Penman-Monteith (Ecuación 1), se obtuvieron del Instituto
Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI – Ecuador),
situada en la Estación Experimental Tropical Pichilingue del
Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP),
ubica a 1.5 km de distancia del ensayo.
Dónde, ETo = Evapotranspiración de referencia (mm
día
−1
), ∆ = Pendiente de la curva de presión de vapor (kPa
°C
−1
), Rn = Radiación neta en la supercie del cultivo (MJ
m−
2
día
−1
), G = Flujo del calor de suelo (MJ m
−2
día
−1
), γ =
Constante psicrométrica (kPa °C
−1
), T = Temperatura media
del aire a 2 m de altura (°C), u
2
=Velocidad del viento a 2 m de
altura (m s
-1
), e
s
= Presión de vapor de saturación (kPa), e
a
=
Presión real de vapor (kPa).
La evapotranspiración de cultivo (ETc) se determinó a
través de un balance hídrico mediante el lisímetro de drenaje
(Ecuación 2), donde se consideran las variables riego, lluvia,
percolación profunda y variación de humedad en el suelo.
Dónde, R = Agua aportada por el riego (mm), P = Agua
aportada por la precipitación (mm), D = Percolación profunda
(mm), ΔSW = Variación de la humedad del suelo
Coeciente de cultivo (Kc)
Para la determinación del Kc, se estableció el cociente entre
la evapotranspiración cultivo (ETc) y la evapotranspiración
de referencia (ETo) obtenida por cada metodología aplicada
(Ecuación 3).
Dónde, ETc = evapotranspiración del cultivo (mm día
-1
),
ETo = Evapotranspiración de referencia (mm día
-1
)
Resultados
Evapotranspiración de referencia (ETo) y de cultivo (ETc)
La ETo con el método de Penman-Monteith presentó valores
que oscilaron entre 2.15 a 2.55 mm día
-1
en función de las
condiciones climáticas. Así mismo, se pudo evidenciar que
la ETc se incrementó a medida que avanzó en su edad y
consecuente el desarrollo del cultivo. La ETc acumulada se
incrementó de 6.64 mm en la semana 5 de edad del cultivo,
a 227.78 mm al cabo de las 16 semanas bajo condiciones
óptimas que corresponde a la reposición del 100% de la ETc
(Figura 1A).
Como se observa en la Figura 1B, que corresponde a estrés
hídrico porque solo se hizo la reposición de agua al 80% de la
ETc, el requerimiento de agua pasó de 5.51 mm en la semana
5 a 79.81 mm al cabo de la semana 11. Para el estrés del 60%
de la ETc (Figura 1C), la lámina acumulada consumida por
ETc=R+P-D ± ∆SW Ecuación 2
Kc=
ETc
Ecuación 3
ETo
Necesidades hídricas del cultivo de banano (Musa paradisiaca) variedad Williams
Ciencia y Tecnología. 2022. 15(2): 19-23 21
el cultivo fue de 5.18 mm en la semana 5 y 65.24 mm para
la semana 11. Por último, para el estrés del 40% de la ETc
(Figura 1D), se obtuvo un consumo de 4.46 mm en la semana
5, mientras que para la semana 11 se obtuvo un consumo de
lámina acumulada de 52.66 mm.
Coeciente de cultivo (Kc) de banano variedad Williams
en condiciones óptimas y bajo estrés hídrico
Los valores de Kc del cultivo de banano variedad
Williams en condiciones óptimas de riego uctuaron entre
0.46 a 1.77 con el 100% de la ETc entre la semana 5 a 16,
respectivamente, evidenciándose diferencias a la Kc reportada
por la FAO que estiman valores por debajo a los hallados en
esta investigación (Figura 2A). Los valores de Kc variaron de
0.46 a 0.96 con el 80% de la ETc entre las semanas 5 a 11,
respectivamente (Figura 2B). Los valores del Kc para estrés
hídrico entre las semanas 5 a 11 en un 60% de la ETc, fue entre
0.30 a 0.75 (Figura 2C). Los valores del Kc para estrés hídrico
entre las semanas 5 a 11 en un 40% de la ETc, fue entre 0.12
a 0.59 (Figura 2D).
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
0
50
100
150
200
250
ETc acumulada (mm)
A
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 1213141516
0
50
100
150
200
250
B
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 1213 1415 16
0
50
100
150
200
250
Edad del cultivo (semanas)
ETc acumulada (mm)
C
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 1213 1415 16
0
50
100
150
200
250
Edad del cultivo (semanas)
D
Figura 1. Evapotranspiración del cultivo (ETc) acumulada del cultivo de banano variedad Williams bajo condiciones de
lámina 100 (A - ●), 80 (B - ○), 60 (C - ) y 40% (D - ) de la ETc determinada utilizando el método del lisímetro de drenaje
Discusión
Para las condiciones de riego al 100% de la ETc fue
evaluada entre las semanas 5 y 16 de edad del cultivo, debido a
la presencia de lluvias que limitaron el aporte de riego bajo las
condiciones de estrés hídrico de 40, 60 y 80% de la ETc, Esto
concuerda con el estudio de Cuadra y García (2016), quienes
sostienen que para evaluar estos parámetros en condiciones de
campo es necesario que el estudio se desarrolle en condiciones
de época seca, por lo que lluvias descontroladas intereren
en la obtención de los resultados, limitando la información
generada al respecto.
La evaluación de la evapotranspiración del cultivo de
banano fue disminuyendo en función del sometimiento de las
plantas a condiciones de estrés hídrico, lo que se puede describir
como un efecto de la planta de adaptabilidad a las condiciones
adversas, en las que se busca la sobrevivencia, esto concuerda
con la investigación de Méndez et al. (2019), donde reere
que bajo dichas condiciones de estrés hídrico la planta trata
de restringir el consumo de agua disminuyendo al máximo la
tasa de transpiración. Ganchozo y Rosado (2015) maniesta
que al disminuir la dosis de riego el cultivo racionalizó el
consumo de agua y por consiguiente la evapotranspiración. La
estimación precisa de la evapotranspiración permite obtener
valores reales sobre las necesidades hídricas de los cultivos
(Willmott et al., 2012).
La FAO presenta cuatro etapas de crecimiento en todos los
cultivos: inicial, desarrollo, medio y nal, con tres valores de
coeciente único (promedio temporal) Kc-inicial, Kc-medio
y Kc-nal (Allent et al., 2006). El alcance de los valores de
Monge-Freile et al., 2022
Ciencia y Tecnología. 2022. 15(2): 19-2322
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 1415 16
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Coeficiente de cultivo (Kc)
A
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 1415 16
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
B
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 1213 141516
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Edad del cultivo (semanas)
Coeficiente de cultivo (Kc)
C
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
Edad del cultivo (semanas)
D
Figura 2. Coecientes de cultivo (Kc) por semana del cultivo banano variedad Williams bajo condiciones de lámina 100
(A - ●), 80 (B - ○), 60 (C - ) y 40% (D - ) de la ETc determinada utilizando el método del lisímetro de drenaje.
Kc en condiciones óptimas de riego obtenidos en esta
investigación fue de 0.46 a 1.77 hasta inicio de la etapa
media, evidenciándose que los valores de Kc recomendados
por la FAO para el cultivo de banano están subestimados al
recomendar valores en el rango de 0.50 a 1.10, conclusión
que concuerda con la investigación desarrollada por
Neira et al. (2020), donde reporta valores de Kc mayores
a los recomendados por la FAO en el cultivo de arroz,
obteniéndose valores de Kc en el rango de 0.9 a 1.7, así mismo
en investigaciones desarrollada por Mohan y Arumugam
(1994) se reportan valores de Kc en el rango de 0.95 -1.69,
comparados a los valores Kc recomendados por la FAO que se
encuentra en el rango de 0.5 a 1.2.
Por otra parte, investigaciones desarrolladas en el cultivo de
ají tabasco, realizadas por Herrera (2015), presentan el mismo
comportamiento que las reportadas en esta investigación y las
citadas anteriormente, donde se observa claramente valores de
Kc mayores a las recomendadas por la FAO, siendo estas: Kc-
inicial =0.7, Kc-medio= 1.51 y Kc-nal =1.30, mientras que la
FAO reporta 0.3; 1.05 y 0.9 respectivamente.
Conclusiones
La ETo obtenida por el método FAO Penman-Monteith
varió de 2.15 a 2.55 mm/día en los meses de agosto a
septiembre. Así mismo, La ETc acumulada bajo condiciones
hídricas no limitantes, obtenida por el lisímetro de drenaje,
es aproximadamente de 230 mm entre los meses de agosto a
septiembre. Los Kc para el cultivo de banano para condiciones
óptimas fue de 1.12. Los hallazgos evidencian que los valores
de Kc recomendados por la FAO (Food and Agricultural
Organization of United Nations) son menores a los Kc
observados en la Costa ecuatoriana, por lo que probablemente
la necesidad de agua del banano este siendo subestimada.
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