Sistemas de riego y necesidades hídricas del maíz

¿Cómo diseñar un plan de riego para el maíz y qué sistemas de riego están disponibles?

Para evitar que el cultivo sufra estrés, los agricultores deben diseñar un plan de riego adecuado que cubra la demanda de agua del maíz en diferentes etapas de desarrollo a lo largo de la temporada. El estrés hídrico continuo afectará al crecimiento, la solidez y la resistencia del cultivo a otros estreses abióticos y bióticos y, en definitiva, reducirá la producción del cultivo.

Un cultivo de regadío en la estación seca requerirá entre 5 y 7 toneladas de agua por hectárea, mientras que para toda la temporada de cultivo, la cantidad total fluctúa entre 6 y 9 toneladas de agua por hectárea.

Plan de riego para el maíz

La cantidad de agua suministrada a las plantas mediante el sistema de riego depende de lo siguiente:

  • Tipo de suelo (capacidad de retención de agua en el suelo y contenido de humedad del suelo)

No se puede pasar por alto el tipo de suelo al calcular las cantidades de agua necesarias. Por ejemplo, los suelos arenosos pueden requerir hasta 8 veces más agua que otros tipos de suelo (1)

  • Condiciones ambientales y precipitaciones (afectarán a la intensidad de la evaporación y equilibrarán el aporte de agua necesaria procedente del riego)
  • Variedad y expectativas y objetivos de producción
  • Fecha de siembra (los cultivos sembrados antes necesitarán menos agua a través del riego)
  • La eficiencia del riego. En general, es mejor usar una cantidad mediana a pequeña de agua por aplicación, especialmente en tierras más sueltas. En particular, en las directrices para los agricultores de maíz, el Gobierno de Australia señala que las aplicaciones de 25 mm fueron más efectivas que las grandes sesiones de riego con más de 33 mm de agua. (2)

En meses con altas temperaturas y menos precipitaciones, o ninguna, las necesidades hídricas de las plantas de maíz bien cultivadas pueden alcanzar los 60 mm por semana (aproximadamente 2-3 litros al día). El agricultor puede utilizar el enfoque de balance hídrico para identificar la cantidad correcta de agua que debe aportar el riego y diseñar el plan más apropiado según el terreno (véase más información aquí) (2).

Para reforzar y corregir los resultados de cálculo obtenidos con el método mencionado anteriormente, el agricultor puede utilizar sensores de humedad del suelo. Los tensiómetros agrícolas son la opción más económica, pero también la más fiable (cuestan pocos cientos de dólares). Eso sí, debemos tener en cuenta que la instalación y el mantenimiento de este tipo de sensores podría costar hasta 110 dólares al año (3).

Etapas de crecimiento y necesidades hídricas del maíz

Es muy importante que el agricultor sepa cómo varía la necesidad hídrica del cultivo durante el ciclo de cultivo y cuáles son los períodos más cruciales en los que es necesario satisfacer correctamente las necesidades hídricas. Dependiendo de la disponibilidad de agua de riego, el agricultor puede aplicar de 3 a 9 (u 11 para suelos sueltos) sesiones de riego durante la temporada de cultivo de maíz. La primera sesión de riego debe realizarse antes o justo después de la siembra para mejorar el contenido de agua del suelo y ayudar a que las semillas germinen. En cualquier caso, entre 1 y 3 sesiones de riego más deben cubrir las necesidades de la planta al final del ciclo vegetativo y la floración, manteniendo la humedad del suelo hasta en un 60 %. Por lo general, el suministro de agua se detiene después de la etapa de floración. Es fundamental tener en cuenta que cualquier plan de riego que no cubra completamente las necesidades del cultivo durante cada etapa de crecimiento provocará cierta pérdida de producción (1).

Las necesidades hídricas de las plantas cambian a lo largo de todo el ciclo de cultivo. A medida que las plantas desarrollan una superficie foliar más grande, la demanda de agua también aumenta, acercándose al consumo máximo de agua cuando el dosel ha crecido completamente (40-60 días después de la siembra). El maíz alcanza un pico máximo de necesidad hídrica y es muy sensible a la escasez de agua durante la fase de floración y el granado temprano (entre 60 y 95 días después de la siembra). Esto significa que un déficit hídrico severo en esa etapa afectará negativamente a la fertilización, el número de granos por mazorca y, como resultado, la producción final de maíz (4). Más específicamente, si la humedad del suelo durante este período permanece en el punto de marchitamiento durante 1-2 días o 6-8 días, la producción final puede reducirse hasta un 20 % y más del 50%, respectivamente. Por el contrario, el maíz es más tolerante a la escasez de agua durante las primeras etapas de crecimiento vegetativo (hasta 40 días después de la siembra) y las etapas de granado tardío y maduración (110 días después de la siembra).

El exceso de riego (anegamiento) también puede causar problemas graves y afectar negativamente a la producción final de maíz. Especialmente durante la floración, puede reducir la producción de una planta en más del 50 % (4).

Métodos de riego utilizados en el maíz

  • Riego por surcos y alcorques

Estos dos métodos se aplican en áreas con amplios recursos hídricos y de manera restrictiva solo en campos con una pendiente inferior al 0,5 %. En caso de que exista un gran peligro de degradación y erosión del suelo, se deben evitar ambos métodos. Es necesario prestar mucha atención a los suelos pesados con mal drenaje y en tierras con alto contenido en sal (el maíz es muy sensible). Finalmente, durante los meses más cálidos del año, habrá una alta pérdida de agua debido a la evaporación.

  • Riego por aspersión (riego con pistola de aspersión efecto lluvia)

Es uno de los métodos de riego más utilizados en el maíz, especialmente en grandes extensiones. Tales sistemas necesitan conductos que puedan soportar una presión bastante alta (más de 8 bares). Las aspersiones suelen suministrar agua a un caudal de entre 18 y 30 m3 por hora (30 000 litros por hora). El riego con aspersores modifica las condiciones microclimáticas alrededor del dosel de la planta y puede disminuir la transpiración y la temperatura de las hojas (Cavero, 2016). Según resultados experimentales, la aplicación de riego con aspersores durante la noche puede aumentar un 10 % la producción final de las plantas (Cavero, 2018).

Esta técnica plantea tres problemas principales. En primer lugar, hay una gran pérdida de agua debido a la dispersión del chorro y la evaporación. En segundo lugar, a medida que la planta de maíz crece, el equipo encuentra más dificultades para moverse por el campo sin dañar el cultivo si los aspersores no están instalados en la superficie del terreno. En este punto, debemos mencionar que dicha instalación permanente tiene un costo bastante alto, y el agricultor debe tenerlo en cuenta antes de decidirse. Finalmente, este método aumenta el agua y la humedad en el dosel de las plantas de maíz, creando condiciones propicias para las infecciones por hongos.

Además, el riego con aspersión efecto lluvia puede plantear algunos problemas para la polinización y fertilización de las plantas de maíz cuando la aplicación tiene lugar durante el período de floración (el período más importantes con las mayores necesidades hídricas). Para superar algunas de estas dificultades, los agricultores pueden optar por combinar este método con el riego por alcorques. Utilizan los aspersores en las primeras etapas, cuando las plantas aún son pequeñas, y cambian al riego por alcorques en etapas posteriores.

  • Riego por goteo

Cada vez más agricultores optan por regar sus maizales mediante el riego por goteo a nivel del suelo gracias a que aporta un mayor ahorro de agua (25-55 %), aumenta la eficiencia del consumo de agua del maíz y, por último, aumenta la producción con este sistema (aumento de la producción del 10-50 %) (5, 2, Lamm y Trooien, 2003). En comparación con los aspersores, el riego por goteo ofrece otra ventaja, y es que no humedece las hojas de las plantas, reduciendo así el riesgo de enfermedades fúngicas. El sistema ha sido probado y utilizado con éxito durante más de una década en diferentes climas (zonas templadas y semihúmedas).

Además, el uso del riego por goteo brinda la oportunidad al agricultor de aplicar la fertirrigación (aplicación de fertilizantes a través del sistema de riego). Por lo general, los goteros utilizados tienen un caudal de 1 litro por hora. Los tubos de riego normalmente se colocan cada dos hileras de plantas de maíz, y los goteros están a 1,4 -1,6 metros de distancia entre sí. En algunas regiones de Italia, los agricultores utilizan con éxito una versión del sistema convencional de riego por goteo llamado LPS (sistema a baja presión) que permite el riego de campos más extensos (30 hectáreas). El caudal de los goteros en un sistema LPS es de 0,6 litros por hora (6).

El agricultor debe tener en cuenta la eficiencia y la sostenibilidad, pero también el coste de cada sistema de riego, para poder tomar la mejor decisión. En cualquier caso, sería útil consultar a su agrónomo local acreditado y llevar un registro de la eficacia del plan de riego que aplica cada año. Es importante tener en cuenta que no existe una regla de oro ni una fórmula fija de éxito que se adapte a todos los campos, y puede que el agricultor necesite experimentar para encontrar la solución más conveniente para sus campos y cultivos.

Referencias

  1. https://www.nature.com/articles/s41598-019-41447-z
  2. https://industry.nt.gov.au/data/assets/pdf_file/0016/233413/tb326.pdf
  3. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frwa.2021.627551/full
  4. https://www.fao.org/land-water/databases-and-software/crop-information/maize/en/
  5. https://reader.elsevier.com/reader/sd/pii/S2095311917618331?token=F1966E1077C2EA9878013C02E8B0280162EA4494CDD736C3EFC81D008A7849E2B728BB0B3E1D7248B1109B9614770EC2&originRegion=eu-west-1&originCreation=20220405075809
  6. https://irrigazette.com/en/news/drip-irrigation-maize-corn-france-and-italy

Lamm F R, Trooien T P. 2003. Subsurface drip irrigation for corn production: A review of 10 years of research in Kansas. Irrigation Science, 22, 195–200

Cavero Campo, J., Faci González, J. M., & Martínez-Cob, A. (2016). Relevance of sprinkler irrigation time of the day on alfalfa forage production.

Cavero, J., Medina, E. T., & Montoya, F. (2018). Sprinkler irrigation frequency affects maize yield depending on irrigation time. Agronomy Journal110(5), 1862-1873.

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